Como é que os sistemas agro-pecuários mudam para o desenvolvimento agrícola verde na Bacia Baiyangdian?
Quadro conceitual da agricultura transformada. Crédito:Fronteiras da Ciência e Engenharia Agrícola (2024). DOI:10.15302/J-FASE-2023533 A entrada excessiva de nitrogênio nos sistemas agrícolas causou problemas ambientais, como poluição atmosférica, perda de biodiversidade e degradação da água. Entretanto, o desenvolvimento da pecuária intensiva causou ainda mais a separação entre os sectores agrícola e pecuário, conduzindo a áreas críticas adicionais propensas à descarga de poluentes.
O programa de otimização da gestão de nutrientes aborda os desafios multiobjetivos do sistema alimentar, incorporando o conceito de desenvolvimento agrícola verde (AGD). Na busca da AGD, a qualidade do ambiente de vida humana (habitação) e do ambiente natural (incluindo água, ar e solo) torna-se altamente importante.
Contudo, quando a gestão de nutrientes visa proteger simultaneamente o solo, a água e a atmosfera, podem surgir conflitos. Estes conflitos resultam muitas vezes da complicada interação entre medidas que visam a perda de ar ou de água e os ajustamentos necessários em diferentes áreas espaciais. No entanto, falta uma gestão optimizada dos sistemas agro-pecuários que utilizam o zoneamento multi-objectivo.
O Professor Associado Wenqi Ma da Universidade Agrícola de Hebei e o Professor Lin Ma do Centro de Pesquisa de Recursos Agrícolas, Instituto de Genética e Biologia do Desenvolvimento da Academia Chinesa de Ciências, bem como suas equipes de pesquisa, tomaram a Bacia Baiyangdian como um estudo de caso típico para estabelecer um multi -método de zoneamento objetivo e explorou a abordagem ideal de gestão de nutrientes para a transformação verde da agricultura nas bacias.
O estudo foi publicado em Frontiers of Agricultural Science and Engineering .
Ao utilizar o modelo NUFER (fluxos de nutrientes nas cadeias alimentares, ambiente e utilização de recursos), os investigadores quantificaram os limiares para estes indicadores ambientais e determinaram os níveis actuais de emissões ambientais na Bacia Baiyangdian. Eles analisaram diferentes cenários e seu potencial para redução de impactos ambientais, concretizando assim a AGD.
O estudo considerou uma série de indicadores ambientais que impactam diretamente a saúde humana, a produção de bens de alta qualidade e as características ambientais. Identificou quatro indicadores específicos, nomeadamente a volatilização do amoníaco, o excesso de azoto, a capacidade de suporte do solo e as áreas da linha vermelha ecológica, que são fundamentais para a optimização dos sistemas agro-pecuários.
Uma correlação entre emissão de amônia e PM2,5 foi estabelecido através da utilização de análise de regressão ponderada geograficamente. O limiar de volatilização de amônia foi ainda calculado de acordo com a densidade populacional. O excedente de nitrogênio na bacia foi determinado pela sobreposição dos mapas de grade que representam a inclinação e a distância do rio na Bacia Baiyangdian. O valor limite do excedente de azoto é determinado pelo valor do azoto na bacia hidrográfica e pelo valor crítico do escoamento ou lixiviação na zona vulnerável aos nitratos dentro do concelho.
A capacidade de suporte do solo refere-se à relação entre o azoto excretado pelo gado e o azoto colhido pelas culturas na área. O valor crítico ocorre quando o azoto excretado pelo gado e o azoto colhido pelas culturas atingem um equilíbrio. Então, de acordo com a comparação entre a situação atual e o valor limite, as áreas que ultrapassaram o limite foram classificadas como altas, enquanto as áreas que ficaram abaixo do valor limite foram classificadas como baixas. As áreas foram divididas em oito categorias, cada uma representando uma combinação única dos três indicadores, juntamente com uma área de linha vermelha ecológica.
Para explorar formas de optimizar a gestão de nutrientes, foram desenvolvidos três cenários para avaliar potenciais reduções de emissões:(1) CS, o cenário actual em que foi feita uma avaliação abrangente dos indicadores ambientais na Bacia de Baiyangdian com base em dados estatísticos; (2) UT, a tecnologia de gestão unificada altamente recomendada pelo governo em que toda a região adota o modelo de integração da agricultura e pecuária, promovido principalmente pelo estado, para facilitar a reciclagem de nutrientes nos sistemas agropecuários, visando reduzir a entrada de nutrientes requisitos e promover a reciclagem eficiente de nutrientes; e (3) ZM, uma aplicação de tecnologia de gestão baseada na gestão de partição de zoneamento que se baseia na política unificada, tecnologias de redução de emissões direcionadas são empregadas para uma gestão ideal específica de zona com base nas características distintivas de cada zona.
Com base nos resultados, verifica-se que após a implementação do UT, a proporção de concelhos dentro de distritos seguros aumentou de 8% para 21%, enquanto a zona de alto risco (zona dupla alta) apenas diminuiu menos de 6%. Continuando com a aplicação da ZM, mais de 55% dos condados da Bacia de Baiyangdian alcançaram emissões mais ecológicas, com todos os três indicadores caindo dentro dos valores limite.
No entanto, ainda existem algumas áreas que excedem o limite de segurança. Especificamente, 10,5% dos condados continuaram a ter elevadas emissões de amoníaco, 18,4% têm elevados excedentes de azoto e 15,8% têm ambos. A abordagem de optimização da gestão zonal multi-objectivo foi mais útil para concretizar as emissões verdes ambientais dos sistemas agro-pecuários nas bacias.
Esta abordagem sistémica não só proporciona uma forma eficaz de enfrentar os desafios na Bacia de Baiyangdian, mas também oferece uma forma potencial de enfrentar os actuais desafios nos sistemas agrícolas na China e, assim, ajudar o país a transformar-se em sistemas agrícolas mais ecológicos. A agricultura assim transformada pode proteger os recursos naturais, reduzir a poluição e melhorar a eficiência na utilização dos recursos, mantendo ao mesmo tempo a segurança alimentar.
