Introdução à agricultura sustentável

Pontos-chave

  • A produção e eficiência agrícola aumentaram imenso desde 1940, devido à introdução de novos métodos, mas isto também levou à criação de vários problemas ambientais.
  • A permacultura e a agroecologia tentam desenvolver maneiras sustentáveis de produção de alimentos, aplicando princípios ecológicos e fecho dos ciclos.
  • Existem práticas mais sustentáveis para reduzir a erosão, proteger as culturas de doenças e fertilizar as culturas, embora mais investigação seja ainda necessária.

 

Além do ar e da água, os alimentos representam uma necessidade básica à sobrevivência humana e, portanto, a sua produção e acesso são fundamentais. Hoje em dia, a maioria dos alimentos é produzida através do cultivo de plantas e criação de animais em sistemas ditos agrícolas. Desde 1940 que o desenvolvimento de fertilizantes, pesticidas e criação de gado fez aumentar substancialmente a produção e eficiência agrícola. O aumento da eficiência agrícola levou a um aumento do tamanho das explorações agrícolas em muitos países [1], no entanto,  globalmente, cerca de 70% dos alimentos ainda são produzidos por pequenos produtores. Outro desenvolvimento na agricultura relacionado com o aumento da eficiência é a perda da diversidade de produtos. Mais de 40% das calorias consumidas em todo o mundo provêm de apenas três espécies diferentes de plantas – trigo, arroz e milho [3]. Os rendimentos por hectare para estas três culturas quase duplicaram entre 1940 e 2000, devido a uma maior variedade de culturas e práticas agrícolas, como por exemplo o aumento do uso de fertilizantes, pesticidas e irrigação [4]. Contudo, embora estes aumentos sejam surpreendentes, as práticas para os alcançar também causaram bastantes efeitos negativos: poluição do solo, do ar e da água através do uso de fertilizantes e pesticidas, compactação e erosão do solo e perda de biodiversidade, apenas para mencionar os principais. Felizmente, porém, cada vez mais pessoas estão a aperceber-se destes efeitos negativos e por isso, o interesse em formas sustentáveis ​​de agricultura tem vindo a aumentar.

Permacultura e agroecologia

O meu interesse pela agricultura começou com o contato com a permacultura. O termo permacultura foi criado por Bill Mollison e David Holmgren em 1978 a partir da conjunção da expressão “agricultura permanente”, ou seja, a prática de uma agricultura que pode continuar potencialmente para sempre; por outras palavras, cultivar de forma sustentável. No entanto, a ideia de sustentabilidade não tem a ver apenas com a produção de alimentos, mas também inclui o bem-estar humano e da sociedade. Os três principios básicos da permacultura são [5]:

  • Cuidar da Terra
  • Cuidar das pessoas
  • Partilha justa (fixar limites à produção e consumo,  e partilhar os excedentes)

A permacultura é por vezes também descrita como uma forma de planear sistemas onde os ciclos são fechados. Isso significa que os resíduos não se acumulam, mas são propositadamente utilizados noutro processo, e que os nutrientes não são perdidos, mas reciclados.

Outro conceito denominado “agroecologia” partilha alguns dos conceitos da permacultura. Na agroecologia, a ideia é usar princípios ecológicos em agroecossistemas. Em ambos – permacultura e agroecologia – várias técnicas que contribuem para uma agricultura mais sustentável têm sido discutidas e aplicadas. Nos parágrafos seguintes, vou descrever algumas destas abordagens, e como é que estas podem ajudar a evitar as consequências negativas das práticas agrícolas convencionais.

Agricultura sustentável

Reduzindo a Erosão

A erosão é a perda de solo

e um grande risco para a produção agrícola futura. Fatores que aceleram a erosão do solo incluem:

  • a compactação do solo (por exemplo, causada por maquinaria pesada que comprime o solo, deslocando o ar dos poros entre os grãos do solo, o que pode resultar em uma capacidade reduzida de retenção de água)
  • solo “nu” (solo não coberto, por exemplo, por folhas, palha, ervas secas, etc).
  • vida reduzida do solo (por exemplo, redução de minhocas que são importantes para introduzirem poros no solo, ajudando a infiltrar água)

Em práticas sustentáveis, ​​o método de sementeira directa é incentivado. Este método consiste em lançar as sementes diretamente num terreno coberto sem lavrar primeiro. Um objetivo desta prática é manter o solo sempre coberto. Esta prática reduz a compactação do solo um vez que as máquinas pesadas não passam tantas vezes pelo terreno. Para além disso, não lavrar a terra promove a vida do solo, uma vez que o seu frágil ecossistema sofre imenso com a forte perturbação de ser virado.

Um outro benefício deste método é o aumento da capacidade de reter água e de retardar o seu escoamento, assim como retardar o impacto da chuva (que contribui para a erosão). Contudo, há também alguns desafios com o método da sementeira directa,  por exemplo, pode ser mais difícil manter a saúde das culturas, embora outros métodos sustentáveis possam ser utilizados para ajudar neste sentido, como vão ver na próxima seção. Vou entrar em mais detalhe sobre a sementeira directa num outro artigo.

Saúde das culturas

Na agricultura convencional, o uso de químicos é uma prática comum. Os herbicidas suprimem o crescimento de plantas indesejadas, como as ervas daninhas. Os fungicidas e os insecticidas ajudam a proteger as culturas de doenças e perdas de rendimento. No entanto, muitos destes produtos são prejudiciais à Natureza, incluindo nós próprios. De facto, estes produtos têm sido associados a vários tipos de cancro e outras doenças crónicas [6]. Por conseguinte, o uso de pesticidas deve ser reduzido ou evitado completamente. Uma prática simples e sustentável para melhorar a colheita é a rotação de culturas, ou o cultivo de culturas diferentes numa certa sequência temporal num dado terreno. Este método pode ser eficaz contra patógenos transmitidos pelo solo, porque diferentes espécies de plantas têm susceptibilidades diferentes em relação a certos patógenos. Nas monoculturas, onde ano após ano por exemplo o trigo é cultivado, certos esporos fúngicos podem facilmente causar doenças às plantas. No entanto, se forem introduzidas outras culturas (por exemplo, soja, alfafa) intercaladas entre as plantações de trigo, o risco de desenvolvimento destas doenças para as próximas culturas de trigo é reduzido.

Outra estratégia sstentável para proteger as culturas é a aplicação do controlo biológico de pragas, que vão desde a introdução de insetos benéficos à aplicação de preparações microbianas e manipulação do ecossistema. A bactéria Bacillus thuringiensis (Bt), por exemplo, é eficazmente utilizada para proteger as culturas contra os danos causados ​​por insectos [7].

Uma outra abordagem sustentável para melhorar a saúde das culturas é a plantação simultânea de culturas diferentes no mesmo terreno, chamada “cultura intercalar” (do inglês “intercropping”), o que ajudar a reduzir o aparecimento de ervas daninhas [8]. Uma combinação comum para uma cultura intercalar é por exemplo pôr no mesmo terreno milho e o feijão, intercalados. Dado que estas plantas têm  diferentes necessidades de nutrientes, e dado também o aumento da cobertura do solo, as ervas daninhas que competem com estas pantas têm menos nutrientes e recursos. A cultura intercalar tem ainda mais benefícios, como vão ver na próxima seção.

Fertilização

Embora uma grande parte dos produtos agrícolas seja constituído por carbono, oxigénio e hidrogénio, disponíveis no ar e água, muitos outros constituintes (nitrogénio, fósforo, potássio e muitos mais) vêm do solo. Assim, a constante exportação de nutrientes do solo aquando da colheita precisa de ser reabastecida para evitar o esgotamento do solo. Na agricultura convencional, grande parte do fertilizante aplicado é produzido quimicamente (no caso do nitrogénio) ou extraído de minas (fósforo e potássio). A produção de fertilizantes nitrogenados através da reação de Haber-Bosch requer uma grande quantidade de energia (cerca de 1% da energia global!) [9]. E os recursos facilmente acessíveis de potássio e fósforo são limitados e concentrados em apenas algumas áreas do planeta, exigindo o transporte de longa distância.

Nas práticas sustentáveis, um dos objetivos é confiar mais nos recursos locais para a fertilização. O uso de estrume animal tem uma longa tradição e muitas vezes é combinado com fertilizantes minerais. Em sistemas de agricultura mista, onde o cultivo de plantas e criação de gado coexistem, o uso de estrume é uma boa maneira de reciclar os produtos desperdiçados e usá-lo como fertilizantes. Em quintas onde há muitos animais confinados num pequeno espaço, grandes quantidades de estrume são acumuladas. Neste caso, os dejetos animais representam mais um problema do que um recurso. Em alguns países, existem regulamentações para limitar o número de animais por exploração e para incentivar sistemas de agricultura mista, onde o estrume pode ser facilmente reciclado [10].

Para além do uso do estrume animal como fertilizante, outra prática sustentável é a incorporação de plantas de leguminosas. As leguminosas têm a capacidade de captar o nitrogénio do ar em simbiose com a bactéria Rhizobia e, por isso, não dependem exclusivamente dos recursos de nitrogénio do solo. Portanto, as leguminosas são frequentemente utilizadas em rotações de culturas, uma vez que fornecem uma quantidade substancial de nitrogénio ao solo que irá ser utilizado pelas culturas subsequentes [11]. Nas culturas intercalares, é também importante incluir leguminosas, porque o nitrogénio captado pode também ser disponibilizado para as outras plantas que crescem concomitantemente [12]. Por estas razões, as culturas intercalares representam uma abordagem promissora para a agricultura sustentável. No entanto, também introduzem novos desafios na técnica agrícola e na seleção de variedades de plantas.

Embora o uso de estrume e leguminosas possa contribuir para práticas agrícolas mais sustentáveis, não resolve completamente o problema do uso e possível esgotamento de nutrientes durante a colheita. Além de macronutrientes, as plantas também exigem micronutrientes, nomeadamente minerais como o ferro e o zinco, por exemplo. A concentração de nutrientes nos vegetais também traz benefícios para a nossa saúde como consumidores. Portanto, os alimentos que comemos representam uma combinação rica de muitos nutrientes, que acabam por ir para a estação de tratamento de esgotos e corpos de água. Para fechar este ciclo, seria necessário usar os nutrientes que vão para o esgoto como fertilizantes. Na Suécia, por exemplo, já existem políticas propostas para recuperar os nutrientes de excrementos humanos (por exemplo, o fósforo presente na urina) [13]. Contudo, é importante salientar que isto ainda apresenta grande desafios, pois contém também bastantes componentes tóxicos, como metais pesados ​​ e poluentes orgánicos, e portanto é necessário investigar novas maneiras de recuperar adequadamente os nutrientes para serem posteriormente utilizados como fertilizantes [14].

 

Esta foi uma primeira visão geral de alguns aspectos da agricultura sustentável. Em artigos futuros, vou abordar diferentes aspectos em mais detalhe, incluindo:

  • Culturas intercalares
  • Fertilizantes
  • Saúde das culturas
  • Diversidade

Obrigado por ler até ao fim! Espero que tenham gostado e aprendido algo novo. Ficaria muito contente que, se achou este artigo interessante, o pudesse partilhar!

Seja consciente 🙂

Christoph

 

Referências

[1] Lowder, S. K., Skoet, J. & Raney, T. The Number, Size, and Distribution of Farms, Smallholder Farms, and Family Farms Worldwide. World Dev. 87, 16–29 (2016).

[2]  Locke, H. Smallholder farmers are the new global food frontier. The Guardian

[3] Organization, F. and A. Save and Grow: Maize, Rice and Wheat. (Food & Agriculture Organization of the United Nations, 2017).

[4] Hafner, S. Trends in maize, rice, and wheat yields for 188 nations over the past 40 years: a prevalence of linear growth. Agric. Ecosyst. Environ. 97, 275–283 (2003).

[5] Mollison, B. Permaculture: A Designers’ Manual. (Tagari Publications, 1988).

[6] Mostafalou, S. & Abdollahi, M. Pesticides and human chronic diseases: Evidences, mechanisms, and perspectives. Toxicol. Appl. Pharmacol. 268, 157–177 (2013).

[7] Lacey, L. A. et al. Insect pathogens as biological control agents: Back to the future. J. Invertebr. Pathol. 132, 1–41 (2015).

[8] Liebman, M. & Dyck, E. Crop Rotation and Intercropping Strategies for Weed Management. Ecol. Appl. 3, 92–122 (1993).

[9] Erisman, J. W., Sutton, M. A., Galloway, J., Klimont, Z. & Winiwarter, W. How a century of ammonia synthesis changed the world. Nat. Geosci. 1, 636 (2008).

[10] SR 916.344 Verordnung vom 23. Oktober 2013 über Höchstbestände in der Fleisch- und Eierproduktion (Höchstbestandesverordnung, HBV). Available at: https://www.admin.ch/opc/de/classified-compilation/20130227/index.html. (Accessed: 5th March 2017)

[11] Anglade, J., Billen, G. & Garnier, J. Relationships for estimating N2 fixation in legumes: incidence for N balance of legume‐based cropping systems in Europe. Ecosphere 6, 1–24 (2015).

[12] Fustec, J., Lesuffleur, F., Mahieu, S. & Cliquet, J.-B. in Sustainable Agriculture Volume 2 (eds. Lichtfouse, E., Hamelin, M., Navarrete, M. & Debaeke, P.) 869–881 (Springer Netherlands, 2011). doi:10.1007/978-94-007-0394-0_38

[13] Cordell, D., Drangert, J.-O. & White, S. The story of phosphorus: Global food security and food for thought. Glob. Environ. Change 19, 292–305 (2009).

[14] Pathak, A., Dastidar, M. G. & Sreekrishnan, T. R. Bioleaching of heavy metals from sewage sludge: A review. J. Environ. Manage. 90, 2343–2353 (2009).

 

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