+ All Categories
Home > Documents > Science and Technology Options Assessment Ameliorarea ... · hrănirea a 10 miliarde de persoane...

Science and Technology Options Assessment Ameliorarea ... · hrănirea a 10 miliarde de persoane...

Date post: 08-Aug-2020
Category:
Upload: others
View: 4 times
Download: 0 times
Share this document with a friend
26
Science and Technology Options Assessment Alegeri tehnologice pentru hrănirea a 10 miliarde de persoane Ameliorarea plantelor și agricultura inovatoare Rezumat Evaluarea Alegerilor Stiințifice și Tehnologice Direcția Generală Servicii de Cercetare Parlamentară Parlamentul European Octombrie 2013 PE 513.521 RO
Transcript
Page 1: Science and Technology Options Assessment Ameliorarea ... · hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor și agricultura inovatoare”. Studiul complet și anexele,

Science and Technology Options Assessment

Alegeri tehnologice pentru hrănirea a 10 miliarde de persoane

Ameliorarea plantelor și agricultura inovatoare

Rezumat

Evaluarea Alegerilor Stiințifice și Tehnologice

Direcția Generală Servicii de Cercetare Parlamentară

Parlamentul European

Octombrie 2013

PE 513.521

RO

Page 2: Science and Technology Options Assessment Ameliorarea ... · hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor și agricultura inovatoare”. Studiul complet și anexele,
Page 3: Science and Technology Options Assessment Ameliorarea ... · hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor și agricultura inovatoare”. Studiul complet și anexele,

Alegeri tehnologice pentru hrănirea a 10 miliarde de persoane

Ameliorarea plantelor și agricultura inovatoare

Rezumat

IP/A/STOA/FWC/2008-096/Lot7/C1/SC1 - SC3

Octombrie 2013

PE 513.521

Page 4: Science and Technology Options Assessment Ameliorarea ... · hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor și agricultura inovatoare”. Studiul complet și anexele,

STOA - Evaluarea alegerilor ştiinţifice şi tehnologice

Proiectul STOA „Alegeri tehnologice pentru hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor

și agricultura inovatoare” a fost realizat de Institutul pentru Evaluarea Tehnologică și Analiza Sistemelor

(ITAS), Karlsruhe.

CONDUCĂTOR DE PROIECT

PD Dr Rolf Meyer (ITAS, Karlsruhe, Germania)

AUTORUL REZUMATULUI SIMPLIFICAT

PD Dr Rolf Meyer (ITAS, Karlsruhe, Germania)

ADMINISTRATOR STOA RESPONSABIL CU CERCETAREA Lieve Van Woensel

Evaluarea alegerilor științifice și tehnologice (STOA)

Direcția pentru evaluarea impactului și valoarea adăugată europeană

Direcția Generală Servicii de Cercetare Parlamentară, Parlamentul European

Rue Wiertz 60 - RMD 00J012

B-1047 Bruxelles

E-mail: [email protected]

VERSIUNE LINGVISTICĂ

Original: EN

DESPRE EDITOR

Pentru a contacta STOA, vă rugăm să scrieți la [email protected] Acest document este disponibil pe internet, la următoarea adresă:

http://www.europarl.europa.eu/stoa/

Manuscris finalizat în august 2013

Bruxelles, © Uniunea Europeană, 2013.

CLAUZĂ DE RESPONSABILITATE

Opiniile exprimate în prezentul document reprezintă responsabilitatea unică a autorului și nu neapărat

poziția oficială a Parlamentului European.

Reproducerea și traducerea documentului pentru scopuri necomerciale sunt autorizate, cu condiția ca

sursa să fie menționată și editorul să fie anunțat în prealabil și să primească o copie a materialului.

PE 513.521

CAT BA-03-13-604-RO-N

ISBN 978-92-823-5108-6

DOI 10.2861/42874

Page 5: Science and Technology Options Assessment Ameliorarea ... · hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor și agricultura inovatoare”. Studiul complet și anexele,

Alegeri tehnologice pentru hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor şi agricultura inovatoare

Prezentul document este rezumatul simplificat al studiului STOA „Alegeri tehnologice pentru

hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor și agricultura inovatoare”. Studiul

complet și anexele, precum și un Options Brief cu privire la subiect, sunt disponibile pe site-ul

STOA.

Rezumatul studiului

În cadrul proiectului STOA „Alegeri tehnologice pentru hrănirea a 10 miliarde de persoane”,

raportul de față analizează modul în care conceptele, practicile și tehnologiile de gestiune

agricolă, inclusiv de ameliorare a plantelor, ar putea facilita intensificarea durabilă a producției

agricole vegetale, în scopul creșterii producției alimentare și al sprijinirii aprovizionării cu

alimente. Obiectivul intensificării durabile este de a produce o cantitate mai mare de alimente

utilizând aceeași suprafață de teren, reducând totodată efectele asupra mediului, în condiții

sociale și economice avantajoase.

Studiul abordează agricultura din țările în curs de dezvoltare și din țările industrializate

(Europa), agricultura la scară redusă și la scară largă, sistemele de producție agricolă de tip

extensiv și intensiv și practicile de producție de înaltă tehnologie. Principalele teme sunt

următoarele:

reducerea decalajelor în materie de producție – intensificarea durabilă și îmbunătățirea

gestionării culturilor;

creșterea potențialului de producție – ameliorarea plantelor;

reducerea pierderilor de culturi vegetale – îmbunătățirea procedurilor de recoltare și

postrecoltare.

S-au identificat și discutat posibilitățile de acțiune pentru aceste teme.

Page 6: Science and Technology Options Assessment Ameliorarea ... · hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor și agricultura inovatoare”. Studiul complet și anexele,

STOA - Evaluarea alegerilor ştiinţifice şi tehnologice

Page 7: Science and Technology Options Assessment Ameliorarea ... · hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor și agricultura inovatoare”. Studiul complet și anexele,

Alegeri tehnologice pentru hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor şi agricultura inovatoare

CUPRINS

1. PROVOCĂRI PENTRU AGRICULTURĂ .................................................................................................... 6

2. ÎMBUNĂTĂȚIREA GESTIONĂRII CULTURILOR ................................................................................... 2

3. AMELIORAREA PLANTELOR ..................................................................................................................... 8

4. REDUCEREA PIERDERILOR DE CULTURI VEGETALE ...................................................................... 14

5. POLITICI ÎN FAVOAREA INTENSIFICĂRII DURABILE ...................................................................... 16

LISTA TABELELOR

Tabelul 1: Contribuția diferitelor sisteme de producție vegetală la principalele obiective ale unei producții agricole vegetale îmbunătățite ....................................................................................................................... 5

Tabelul 2: Relevanța actuală a sistemelor de producție agricolă vegetală în diferitele sisteme agricole din UE .............................................................................................................................................................. 7

Tabelul 3: Tehnologii de ameliorare și relevanța acestora pentru cele trei etape de ameliorare .................... 9

Tabelul 4: Tehnologii de ameliorare și relevanța acestora – stadiul actual al cercetării și al aplicării practice....... 13

LISTA FIGURILOR

Figura 1: Cadru conceptual pentru trei măsurări ale potențialului de producție și ale producțiilor medii ale fermierilor ................................................................................................................................................... 2

Page 8: Science and Technology Options Assessment Ameliorarea ... · hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor și agricultura inovatoare”. Studiul complet și anexele,

STOA - Evaluarea alegerilor ştiinţifice şi tehnologice

REZUMAT SIMPLIFICAT

Realizarea și asigurarea securității alimentare pentru populația mondială aflată în creștere reprezintă o

provocare majoră. În cadrul proiectului STOA „Hrănirea a 10 miliarde de persoane”, studiul analizează

contribuțiile pe care le pot aduce

> conceptele, practicile și tehnologiile de gestiune agricolă;

> tehnologiile și abordările în materie de ameliorare a plantelor; și

> reducerea pierderilor alimentare

la intensificarea durabilă a producției agricole vegetale. Intensificarea durabilă înseamnă producerea

unei cantități mai mari de alimente utilizând aceeași suprafață de teren, reducând totodată efectele

asupra mediului, în condiții sociale și economice avantajoase.

Sfera studiului include agricultura din țările în curs de dezvoltare și din țările industrializate (Europa),

agricultura la scară redusă și la scară largă, sistemele de producție agricolă de tip extensiv și intensiv și

practicile de producție cu grad scăzut și ridicat de tehnologizare. Evaluarea reflectă caracterul adecvat al

sistemelor și tehnologiilor de producție agricolă pentru diferite sisteme agricole. Așa cum se întâmplă în

întreaga lume, sistemele agricole din UE diferă foarte mult, de la agricultura de semisubzistență la

agricultura specializată și intensivă, de la agricultura la scară redusă la agricultura industrială la scară largă.

1. PROVOCĂRI PENTRU AGRICULTURĂ

Intensificarea producției agricole alimentare se confruntă cu o serie de constrângeri, inclusiv fertilitatea

solurilor, disponibilitatea apei, aportul de substanțe nutritive și incidența dăunătorilor, a bolilor și a

buruienilor. Aceste constrângeri diferă considerabil între țările industrializate și cele în curs de dezvoltare,

precum și între diferite regiuni europene, din considerente de ordin geografic, social și economic.

Solurile reprezintă o resursă neregenerabilă esențială pentru producția agricolă vegetală. Fertilitatea

solurilor în Europa este amenințată în multe zone de reducerea materiilor organice din sol, de eroziunea

solurilor (sub acțiunea apei și a vânturilor), de tasarea și deșertificarea solurilor.

Disponibilitatea apei este o condiție esențială pentru creșterea plantelor. Deficitul de apă, definit sub

aspectul accesului la apă, reprezintă un obstacol esențial pentru agricultură, în multe zone de pe glob.

Gestionarea deficientă a apei poate conduce la degradarea terenurilor în zonele irigate, prin salinizarea

sau suprasaturarea cu apă a solurilor. În ultimele decenii, multe țări din Europa s-au confruntat cu secete

de amploare, durată și întindere diferite. Un număr important de bazine hidrografice din UE sunt

afectate de stres hidric.

Nitrogenul, fosforul și potasiul sunt substanțe nutritive de importanță majoră pentru culturi, fiind

elemente esențiale ale producției agricole vegetale. Creșterea productivității agricole și a recoltelor

depind de factori de producție precum îngrășămintele. Cerințele privind factorii de producție depind în

mare măsură de sistemele de producție agricolă aplicate. În viitor, evoluțiile în ceea ce privește rezervele,

accesul, condițiile geopolitice fluctuante și/sau dezvoltarea economică și costurile energiei ar putea

genera deficite temporare și prețuri ridicate la îngrășămintele minerale în unele regiuni de pe glob.

Concurența dăunătorilor, a bolilor și a buruienilor are potențialul de a reduce semnificativ producția

agricolă. Odată cu aceasta, protejarea culturilor și ameliorarea rezistenței la boli joacă un rol esențial în

asigurarea productivității agricole. În UE, fungicidele și erbicidele sunt cele mai vândute pesticide,

măsurate sub aspectul cantității de ingredient activ.

Page 9: Science and Technology Options Assessment Ameliorarea ... · hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor și agricultura inovatoare”. Studiul complet și anexele,

STOA - Evaluarea alegerilor ştiinţifice şi tehnologice

2

În numeroase țări în curs de dezvoltare, producția este limitată de aportul de energie. La cultivarea

solurilor sunt utilizate deseori animale și mână de lucru umană. La polul opus, producția agricolă

intensivă din țările industrializate depinde în mare măsură de aportul de energie. Necesitatea reducerii

emisiilor de gaze cu efect de seră înseamnă că agricultura va trebui să devină mai puțin dependentă de

resursele de energie neregenerabile derivate din combustibili fosili.

În funcție de condițiile agroecologice, de potențialul economic și social și de cunoștințele și competențele

dobândite, aceste limitări generează decalaje mai mult sau mai puțin pronunțate în materie de producție.

Decalajul de producție reprezintă diferența dintre potențialul de producție și producția medie a

fermierilor care poate fi măsurată prin diferite metode (figura 1). Numeroase regiuni de pe glob, dar și din

UE, prezintă mari decalaje de producție. Acestea pot fi reduse printr-o gestionare îmbunătățită a culturilor.

Figura 1: Cadru conceptual pentru trei măsurări ale potențialului de producție și ale producțiilor

medii ale fermierilor

Notă: În partea din dreapta a figurii sunt indicate diferite măsurări ale decalajului de producție (YG): YGM –

decalaj de producție pe bază de model (potențialul de producție este simulat pe baza unui model); YGE –

decalaj de producție pe bază de experiment (potențialul de producție este estimat pe baza unui experiment);

și YGF – decalaj de producție în funcție de fermier (potențialul de producție este estimat pe baza

producțiilor maxime ale fermierilor).

Sursa: Lobell, D.B., Cassman, K.G., Field, C.B. (2009): Crop Yield Gaps: Their importance, magnitudes and causes.

Annu. Rev. Environ. Resour. 34, 179-204 (p. 185)

2. ÎMBUNĂTĂȚIREA GESTIONĂRII CULTURILOR

O gamă largă de sisteme, tehnologii și practici de producție agricolă au potențialul de a contribui la o

intensificare durabilă. Îmbunătățirea producției agricole poate contribui la realizarea a trei obiective majore:

Creșterea producției

Eficientizarea utilizării factorilor de producție

Creșterea potențialului de producție specifică sitului

Page 10: Science and Technology Options Assessment Ameliorarea ... · hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor și agricultura inovatoare”. Studiul complet și anexele,

Alegeri tehnologice pentru hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor şi agricultura inovatoare

3

Sistemele de producție agricolă funcționează pe baza principiilor specifice practicilor agricole, precum și

a practicilor de gestionare a solurilor și a ecosistemelor, conform unui raționament comun. Acestea

includ fiecare etapă a cultivării, de la pregătirea solului și semănat la recoltarea culturii. Sunt posibile și se

practică, mai mult sau mai puțin, combinații între diferitele sisteme de producție pentru o intensificare

durabilă.

Agricultura de precizie

Agricultura de precizie (AP) în sens larg înseamnă gestionarea bazată pe informații a sistemelor de

producție agricolă. În sens mai restrâns, ea reprezintă gestionarea variabilă din punct de vedere spațial a

producției de culturi, pe care se axează evaluarea. Obiectivul general este aplicarea tratamentului corect

în locul corect și la momentul corect, luând în considerare variațiile de la un câmp la altul în ceea ce

privește solul și culturile.

În funcție de legătura temporală dintre colectarea datelor, luarea deciziilor și măsurile de gestionare,

abordările AP pot fi clasificate în

sisteme cu senzori, denumite și sisteme online,

sisteme cartografice, denumite și sisteme offline,

sisteme hibride, care sunt metode bazate pe senzori, cu funcție suplimentară de cartografiere.

Sunt aplicate diverse tehnologii noi sau avansate, cum ar fi sisteme de poziționare prin satelit,

cartografierea producției, teledetecție, tehnologii pe bază de senzori pentru colectarea de date, sisteme

informaționale geografice, tehnici de aplicare cu rată variabilă și sisteme de asistență decizională.

Aplicațiile AP pot fi găsite în toate etapele de lucru principale ale procesului de producție agricolă

precum aplicarea de substanțe nutritive, tratamentul cu îngrășăminte, combaterea buruienilor, gestionarea

bolilor și gestionarea apei. Multiplele abordări AP vizează diferitele etape de dezvoltare, de la cercetare și

validare la disponibilitatea din punct de vedere comercial. Adoptarea tehnicilor AP s-a produs, cu

precădere, în zone foarte productive din Europa (Danemarca, Franța, Germania, Regatul Unit), din Statele

Unite ale Americii și din Australia. Pentru UE, datele privind zonele vizate de AP nu sunt disponibile.

Agricultura de conservare

Agricultura de conservare (AC) are drept obiectiv prevenirea degradării solului și conservarea și/sau

îmbunătățirea proceselor biologice naturale la suprafață și în subsol. Cele trei principii-cheie ale

agriculturii de conservare sunt: perturbarea mecanică zero sau minimă neîntreruptă a solurilor,

acoperirea permanentă a solurilor cu materii organice și rotația diversificată a culturilor. Sunt disponibile

echipamente de genul celor utilizate pentru semănatul direct pe miriște.

AC nu se poate limita la o simplă abordare a standardelor. Astfel, interacțiunile dintre eventualele

componente tehnologice și condițiile agricole specifice locului trebuie luate în considerare în mod

adecvat. AC presupune schimbarea practicilor de control al buruienilor. Combaterea buruienilor prin

arături trebuie înlocuită cu utilizarea de erbicide și/sau prin gestionarea acoperirii solurilor.

La nivel mondial, AC este practicată pe aproximativ 125 de milioane de hectare (circa 9 % din terenul

arabil), îndeosebi în America de Sud și de Nord și în Australia. În Europa, agricultura de conservare este

puțin răspândită. Evaluări diferite raportează adoptarea practicilor de semănat direct pe miriște în UE-27

pe 1,35-3,5 milioane ha (2010), respectiv 1,3-3,4 % din suprafața arabilă.

Sistemul de rizicultură intensivă

Sistemul de rizicultură intensivă (SRI) a început ca o inovație a societății civile. În esență, el cuprinde un

set de practici modificate pentru gestionarea plantelor de orez, precum și a solului, a apei și a

substanțelor nutritive care le asigură creșterea. Între timp, metoda s-a transferat și la alte culturi precum

trestia de zahăr și cerealele. Practicile SRI nu sunt utilizate în Europa.

Page 11: Science and Technology Options Assessment Ameliorarea ... · hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor și agricultura inovatoare”. Studiul complet și anexele,

STOA - Evaluarea alegerilor ştiinţifice şi tehnologice

4

Agricultura ecologică

Agricultura ecologică (AE) se bazează pe procese ecologice, pe biodiversitate și pe cicluri adaptate

condițiilor locale. Obiectivele majore sunt eficientizarea utilizării și a reutilizării substanțelor nutritive

prin optimizarea sferei de reciclare a acestora, precum și exploatarea de mecanisme agroecologice. În

special, se renunță la îngrășămintele minerale ușor solubile, la pesticidele sintetice și la stimulatoarele de

performanță. Agricultura ecologică este definită de principii și standarde internaționale și este o metodă

de producție alimentară definită prin lege.

Efectele în materie de producție ale agriculturii organice în țările dezvoltate sunt oarecum diferite în

raport cu cele prezente în țările în curs de dezvoltare. Pentru țările în curs de dezvoltare, comparația între

producția ecologică și metodele predominante la nivel local în condiții de teren prezintă producții mai

ridicate în cazul agriculturii ecologice. Pentru țările dezvoltate, se raportează producții mai scăzute în

medie cu circa 20 % pentru agricultura ecologică. În plus, diferențele de producție între agricultura

ecologică și cea convențională depind foarte mult de mediul local.

La nivel mondial, în 2011 circa 37 de milioane de hectare reprezentau teren destinat agriculturii ecologice

(inclusiv zonele de conversie). De la începutul anilor 1990, agricultura ecologică din Europa s-a dezvoltat

rapid și constant. În UE-27, au fost gestionate în mod ecologic în 2011 peste 9,5 milioane de hectare (5,4 %

din suprafața agricolă).

Agrosilvicultura

În cadrul sistemelor agrosilvice, sunt combinate în mod deliberat culturile anuale cu plantațiile de arbori.

Agrosilvicultura constă într-un set de principii logice și conceptuale, mai degrabă decât în scheme de

plantare prestabilite. Obiectivele sunt explorarea productivă a unei varietăți de nișe ecologice,

minimizând totodată concurența intraspecie și interspecii, și stabilirea și menținerea unui ciclu strâns al

substanțelor nutritive, care să includă fixarea nitrogenului prin intermediul arborilor leguminoși. Un

rezultat important al sistemelor agrosilvice îl reprezintă diversificarea producției agricole. S-au dezvoltat

pe glob nenumărate sisteme agrosilvice. Se estimează că, la nivel global, agrosilvicultura acoperă

aproximativ 375-425 de milioane de hectare sau circa 20 % din terenul arabil.

În Europa, sistemele agrosilvice cu culturi intercalate, o combinație între culturile anuale și plantațiile de

arbuști/arbori, reprezintă sisteme tradiționale răspândite în trecut, aflate acum în declin. În parte,

acestea fie au dispărut deja, fie sunt amenințate cu dispariția. Pentru UE, nu există decât date parțiale cu

privire la gradul de extindere a agrosilviculturii. Agrosilvicultura cu culturi intercalate continuă să

prezinte importanță în numeroase regiuni mediteraneene.

Sisteme integrate de producție agricolă mixtă vegetală și animală

Acestea sunt sisteme agricole în care zootehnia și producția de culturi se desfășoară într-un cadru

coordonat. În multe culturi mixte, deșeurile specifice unei componente servesc ca resursă pentru cealaltă:

dejecțiile de la animale sunt utilizate pentru creșterea producției vegetale, în timp ce culturile furajere,

reziduurile recoltelor și produsele secundare asigură hrana animalelor.

Sistemele integrate mixte vegetale și animale constituie, de sute ani, o piatră de temelie a agriculturii. La

nivel mondial, aproape jumătate din suprafața agricolă totală este utilizată de sisteme agricole mixte. O

combinație între producția de culturi și zootehnie contribuie la hrănirea unui număr mare de persoane în

lume și sprijină fermierii să obțină un venit prin diferite practici agroecologice.

La nivelul UE, agricultura integrată mixtă culturi/creșterea animalelor a înregistrat un declin în ultimele

decenii din cauza tendinței către agricultura specializată, care s-a manifestat la nivel internațional,

regional și de exploatație agricolă. În UE-27, circa 20 de milioane de hectare sunt utilizate în exploatații

agricole mixte, adică aproximativ 12 % din suprafața agricolă totală.

Page 12: Science and Technology Options Assessment Ameliorarea ... · hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor și agricultura inovatoare”. Studiul complet și anexele,

Alegeri tehnologice pentru hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor şi agricultura inovatoare

5

Consecințele și relevanța sistemelor de producție agricolă vegetală

Sistemele de producție agricolă vegetală evaluate abordează obiectivele intensificării durabile în diferite

moduri (tabelul S1). Principalul impact al agriculturii de precizie ca gestionare specifică sitului pe un

câmp este eficientizarea utilizării factorilor de producție. Pe lângă aceasta, agricultura de precizie nu contestă

în sine agricultura bazată pe niveluri ridicate de factori de producție externi și nici specializarea în materie

de producție agricolă vegetală, ci își propune să eficientizeze aceste sisteme și să le facă mai ecologice.

Pe de altă parte, obiectivul central al celorlalte sisteme discutate este de a susține și a îmbunătăți condițiile

agroecologice ale producției agricole vegetale (potențialele de producție specifică sitului), cu accent pe menținerea

și creșterea fertilității solului. Acestea implică modificări mai profunde ale sistemelor de producție

agricolă, cum ar fi rotația diversificată a culturilor, asocierile vegetale, îngrășămintele ecologice sub

formă de dejecții animale și acoperirea permanentă a solurilor cu materii organice și/sau integrarea

producției agricole vegetale și animale. În aceste cazuri, eficientizarea factorilor de producție este o

consecință a obiectivului principal.

Tabelul 1: Contribuția diferitelor sisteme de producție vegetală la principalele obiective ale unei

producții agricole vegetale îmbunătățite

Sistem de producție agricolă vegetală Creșterea

producției

Creșterea

eficienței

factorilor de

producție

Creșterea

potențialului de

producție

specifică sitului

Agricultura de precizie (+) + (+)

Agricultura de conservare + + +

Sistemul de rizicultură intensivă + + (+)

Agricultura ecologică + / - + +

Agrosilvicultura (+) + +

Sistemele integrate de producție agricolă

mixtă vegetală și animală (+) + +

Legendă: + relevanță ridicată; (+) relevanță limitată, - fără relevanță

Sursa: Evaluarea ETAG

În majoritatea cazurilor, abordările specifice agriculturii de precizie generează doar creșteri de producție

limitate. Se înregistrează un potențial ridicat de creștere a producției pentru agricultura de precizie, iar în

țările în curs de dezvoltare acest potențial este reprezentat de sistemul de rizicultură intensivă. Există

diferențe în ceea ce privește agricultura ecologică, cu creșteri importante de producție la sistemele bazate

pe niveluri scăzute de factori de producție externi în țările în curs de dezvoltare și cu reduceri ale

producției în țările industrializate. Sistemele mixte de agrosilvicultură și de agricultură integrată mixtă

vegetală și animală au, de asemenea, potențialul de a fi mai productive.

Sistemele de producție agricolă vegetală nu se pretează, în egală măsură, la diferitele sisteme agricole.

Acest punct de vedere este împărtășit la nivel global, dar se aplică și în cazul UE (tabelul 2). În general,

principiile pe care se bazează sistemele de producție agricolă vegetală trebuie să fie adaptate local la

condițiile agroecologice și socioeconomice ale exploatațiilor.

Page 13: Science and Technology Options Assessment Ameliorarea ... · hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor și agricultura inovatoare”. Studiul complet și anexele,

STOA - Evaluarea alegerilor ştiinţifice şi tehnologice

6

Agricultura de semisubzistență extensivă la scară redusă în Europa utilizează, parțial, sisteme agrosilvice și

sunt adeseori exploatații mixte integrate de culturi și zootehnie. Implementarea agriculturii de

conservare sau a agriculturii ecologice este dificilă din cauza lipsei resurselor acestora. Agricultura de

precizie nu este aplicabilă.

Agricultura extensivă în zone defavorizate prezintă înaltul potențial de a aplica agricultura de conservare și

agricultura ecologică datorită costurilor de conversie relativ scăzute. Sistemul agrosilvic tradițional a

supraviețuit în mai multe zone defavorizate, de aceea, sunt șanse să asistăm la o renaștere a

agrosilviculturii. Pe lângă importantele sisteme de zootehnie extensivă bazate pe pășunat, agricultura

integrată mixtă vegetală și animală prezintă, de asemenea, relevanță. Posibilitățile de a introduce

agricultura de precizie ca abordare bazată pe înalta tehnologie sunt limitate.

Page 14: Science and Technology Options Assessment Ameliorarea ... · hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor și agricultura inovatoare”. Studiul complet și anexele,

Alegeri tehnologice pentru hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor şi agricultura inovatoare

7

Tabelul 2: Relevanța actuală a sistemelor de producție agricolă vegetală în diferitele sisteme agricole

din UE

Sistem de producție

agricolă vegetală

Agricultura de

semisubzistenț

ă extensivă la

scară redusă

Agricultura

extensivă

în zone

defavorizate

Sistemele agricole

mixte

intensive, la

scară medie

Agricultura

intensivă la

scară largă

Agricultura

industrială

la scară

largă

Agricultura de precizie - (+) (+) + +

Agricultura de conservare (+) + (+) + +

Agricultura ecologică (+) + + (+) (+)

Agrosilvicultura + + (+) - -

Sistemele integrate de

producție agricolă mixtă

vegetală și animală + (+) + - (+)

Legendă: + relevanță ridicată; (+) relevanță limitată, - fără relevanță

Sursa: Evaluarea ETAG

Sistemele agricole mixte sunt, prin definiție, exploatații agricole mixte de culturi și creșterea animalelor.

Agricultura mixtă este un element esențial pentru un număr important de exploatații agricole ecologice,

astfel încât potențialul de conversie este, în multe cazuri, ridicat. Agricultura de conservare și

agrosilvicultura pot fi integrate în agricultura mixtă, supusă restricțiilor impuse de complexitatea deja

existentă a exploatării agricole. Relevanța agriculturii de precizie este redusă din cauza costurilor de

investiții relativ ridicate și a cerințelor de învățare.

Agricultura intensivă la scară largă are un înalt potențial de aplica agricultura de precizie în scopul

îmbunătățirii eficienței factorilor de producție și al reducerii costurilor de producție. În cadrul acestui

sistem agricol, menținerea și îmbunătățirea fertilității solurilor au o importanță deosebită, pentru care

agricultura de conservare reprezintă o abordare adecvată. Competitivitatea agriculturii ecologice este

relativ scăzută și nu se pot preconiza rate de conversie mai ridicate decât în momentul în care vor putea

fi deschise noi canale de comercializare cu majorări atractive de prețuri. Agrosilvicultura cu culturi

intercalate a dispărut din agricultura vegetală intensivă din cauza impedimentelor reprezentate de

cultivarea înalt mecanizată și de stimulentele economice nefavorabile. Obstacolele din calea introducerii

unor sisteme agrosilvice moderne sunt relativ importante. În ultimele decenii, exploatațiile agricole de

culturi la scară largă au abandonat producția de animale. Potențialul reintegrării producției vegetale și

animale este limitat de lipsa unei structuri și a competențelor de gestionare pentru creșterea animalelor

în exploatațiile agricole specializate și de cerințele importante de capital necesare schimbării.

În cazul agriculturii industriale la scară largă, economia de scară stimulează introducerea agriculturii de

precizie. Obstacolele din calea implementării pot fi competențele de gestionare inexistente. Agricultura

de conservare este o abordare pertinentă pentru menținerea și îmbunătățirea fertilității solurilor.

Obstacole pot fi mentalitatea și profitabilitatea scăzută în ceea ce privește rotația diversificată a culturilor.

Exploatațiile agricole industriale la scară largă au realizat cu succes conversia la agricultura ecologică.

Conversia presupune o schimbare majoră la nivelul organizării fermei și al comercializării.

Agrosilvicultura este incompatibilă cu mecanizarea și cu specializarea. Pe alocuri, societățile agricole

reprezintă operațiuni integrate mixte de culturi și creșterea animalelor. Integrarea producției de animale

Page 15: Science and Technology Options Assessment Ameliorarea ... · hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor și agricultura inovatoare”. Studiul complet și anexele,

STOA - Evaluarea alegerilor ştiinţifice şi tehnologice

8

în societăți agricole specializate în producția vegetală este limitată din cauza necesității investițiilor

ridicate și a lipsei competențelor de gestionare necesare creșterii animalelor.

Cele mai importante tendințe generale în cadrul intensificării durabile sunt:

> intensificarea diferențierii gestionării culturilor

> complexitatea mai ridicată a conceptelor de gestionare

> agricultura necesită un grad tot mai ridicat de cunoaștere

> trecerea la abordări sistemice

> raționalizarea abordărilor agroecologice

> combinarea abordărilor ascendente cu cele descendente.

3. AMELIORAREA PLANTELOR

În trecut, ameliorarea plantelor a adus o contribuție majoră la stimularea aprovizionării cu alimente, prin

creșterea potențialului de producție al culturilor. Cunoștințele despre contextul genetic al diferitelor

caracteristici pentru culturile agronomice importante s-au dezvoltat în mod remarcabil. Odată cu

aceasta, a avut loc o schimbare în ceea ce privește tehnologiile și abordările în materie de ameliorare a

plantelor. În general, tehnologiile moderne de ameliorare deschid posibilități noi de creare a variației

genetice și de îmbunătățire a selecției, însă tehnologiile convenționale de ameliorare rămân importante.

Ameliorarea plantelor se confruntă cu o multitudine de obiective sofisticate în materie de ameliorare.

Acestea pot fi rezumate în trei obiective principale care trebuie îndeplinite pentru îmbunătățirea culturilor:

> creșterea potențialului de producție

> protejarea producției

> calitatea produsului

Fiecare abordare în materie de ameliorare a plantelor urmează trei etape generale. Acestea sunt:

> crearea unei noi variații genetice inițiale

> selecția genotipurilor adecvate pentru crearea de soiuri noi

> testarea, întreținerea și reproducerea unui soi

Tehnologiile și abordările în materie de ameliorare a plantelor evaluează aceste etape în moduri diferite

(tabelul 3) și se află în stadii diferite de cercetare și/sau de aplicare practică (tabelul 4).

Ameliorarea convențională a plantelor

Metodologiile convenționale de ameliorare a plantelor depind de specia de plantă de cultură specifică și

de tipul său de reproducere. Tipul de reproducere determină diferitele strategii de ameliorare și tipurile

majore de soiuri rezultate:

> soiuri de linie pură pentru speciile autogame,

> soiuri de populații pentru speciile cu polenizare deschisă,

> soiuri de clone pentru speciile de reproducere vegetativă și

> soiuri hibride.

Page 16: Science and Technology Options Assessment Ameliorarea ... · hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor și agricultura inovatoare”. Studiul complet și anexele,

Alegeri tehnologice pentru hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor şi agricultura inovatoare

9

Tabelul 3: Tehnologii de ameliorare și relevanța acestora pentru cele trei etape de ameliorare

Tehnologia de ameliorare Introducerea

variației

genetice

Selecția

genotipurilor

favorabile

Testarea,

întreținerea și

reproducerea

Ameliorarea convențională

- Ameliorarea soiurilor de linie + + +

- Ameliorarea soiurilor cu polenizare deschisă + + +

- Ameliorarea soiurilor de clone + + +

- Ameliorarea hibridă + + +

Ameliorarea prin mutație

- Utilizarea de mutageni fizici + - -

- Utilizarea de mutageni chimici + - -

Metode de cultură celulară

- Metoda recuperării embrionilor + - -

- Fuziunea somatică + - -

- Haploizi dubli + - -

- Micropropagarea (+) - +

Ameliorarea asistată de markeri

- Markeri molecularia - + +

- Cartografierea QRL - + -

- Ameliorarea inteligentă (SMART) - + (+)

Ameliorarea cu modificare genetică

- Abordarea transgenică + - -

- Abordarea cisgenică + - -

- Tehnici MG inovatoare + - -

Ameliorarea ecologică + + +

Ameliorarea participativă a plantelor + + +

Legendă: + relevanță ridicată; (+) relevanță limitată, - fără relevanță

Notă: a Markerii moleculari sunt utilizați, de asemenea, la testarea purității genetice a unui soi

Sursa: Evaluarea ETAG

Page 17: Science and Technology Options Assessment Ameliorarea ... · hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor și agricultura inovatoare”. Studiul complet și anexele,

STOA - Evaluarea alegerilor ştiinţifice şi tehnologice

10

Aceste tehnologii domină suprafețele cultivate pe întregul glob. Variația genetică se limitează la

caracteristicile disponibile prin încrucișare sexuală. În trecut, plantele rezultate în urma încrucișării

sexuale a două plante parentale promițătoare erau testate după fenotip în câmpurile de testare.

Soiurile hibride sunt prima generație filială a unei încrucișări între două linii pure parentale diferite din

punct de vedere genetic. Acestea au o performanță superioară distinctă în comparație cu liniile lor

parentale, denumită efect de heteroză. Acest efect de heteroză se pierde în generația următoare, ceea ce

înseamnă că fermierii nu pot produce semințe proprii din soiuri hibride. Ameliorarea hibridă a generat

creșteri de producție remarcabile. Tehnologia de ameliorare hibridă nu poate fi transferată cu ușurință

tuturor plantelor de cultură, așa cum a fost dezvoltată inițial pentru speciile de culturi cu polenizare

deschisă.

Populațiile locale, denumite și soiuri locale sau tradiționale, sunt populații de culturi produse și întreținute

de fermieri. Ele sunt foarte inegale și prezintă producții relativ scăzute comparativ cu soiurile moderne,

dezvoltate în condiții agricole cu niveluri ridicate de factori de producție. Or, populațiile locale se

adaptează bine la regiunile lor de domesticire, de cele mai multe ori în contextul unei agriculturi cu

niveluri scăzute de factori de producție externi în țările în curs de dezvoltare, și asigură astfel un grad

înalt de stabilitate a producției. Acestea reprezintă un material de reproducere important pentru

programele de ameliorare profesionale.

Ameliorarea prin mutație

Ameliorarea prin mutație vizează crearea unei noi variații genetice. Plantele sunt tratate chimic sau fizic

cu mutageni care inițiază mutații aleatorii în întregul genom și, astfel, creează variații genetice noi care

pot fi de interes. Peste 2 300 de soiuri de plante înregistrate au fost create prin metode de ameliorare prin

mutație, care vizează diferite culturi importante precum cereale, fructe, plante ornamentale sau

rădăcinoase și tuberculi. Această tehnică este utilizată la scară extinsă îndeosebi de țările din Africa și în

regiuni din Asia caracterizate prin capital și opțiuni tehnologice reduse, deoarece este o tehnică

consacrată și relativ ieftină. Ameliorarea prin mutație încă joacă un rol important pentru îmbunătățirea

culturilor. O tehnică nouă foarte promițătoare este screening-ul cu debit mare pentru mutațiile dorite din

mutageneză.

Metode bazate pe cultura celulară

Tehnicile de cultură celulară precum „metoda recuperării embrionilor” sau „fuziunea somatică” permit

încrucișări de plante care nu pot fi combinate pe cale naturală. Aceasta extinde variația genetică

utilizabilă. Plantele (și, astfel, genomii acestora) sunt combinate la nivel celular, după care sunt crescute

artificial pentru a deveni plante fertile în medii de cultură speciale care conțin diferiți hormoni vegetali ce

stimulează creșterea plantelor. S-au putut înregistra numeroase realizări în trecut pe baza acestor tehnici.

Exemplele recente de aplicare reușită sunt noile soiuri îmbunătățite de orez din Africa de Vest și Asia.

Tehnicile bazate pe cultura celulară, cum ar fi „micropropagarea”, joacă un rol important la întreținerea

și reproducerea de culturi de clone precum cartoful. Părți mici de material vegetal ale soiului sunt

cultivate într-un mediu special, producându-se astfel o multiplicitate de clone identice. Avantajul major

este posibilitatea de a produce material vegetal indemn la boli.

Ameliorarea cu modificare genetică

Cu ajutorul ingineriei genetice, transferul de gene de la orice genom a devenit posibil. După anii 1990, au

devenit disponibile soiuri create prin modificare genetică, așa-numitele culturi modificate genetic

(culturi MG). La nivel mondial, suprafața cultivată cu culturi MG a crescut în mod constant, la circa 170

de milioane de hectare, în 2012. Aceste practici sunt utilizate în America de Nord și de Sud, China și

India. În prezent, două caracteristici (toleranța la erbicide, rezistența la insecte) și patru culturi comerciale

importante (bumbac, porumb, rapiță și soia) domină suprafețele cultivate cu culturi MG. Tehnologia MG

reprezintă doar unul dintre diferitele instrumente capabile să creeze o nouă variație inițială.

Page 18: Science and Technology Options Assessment Ameliorarea ... · hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor și agricultura inovatoare”. Studiul complet și anexele,

Alegeri tehnologice pentru hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor şi agricultura inovatoare

11

Metodologiile convenționale de ameliorare rămân indispensabile pentru următoarele etape de

ameliorare.

În ultimii ani a apărut o serie de noi tehnicii MG. Ameliorarea culturilor cisgenice și intragenice aparține

acestor noi abordări aflate în faza de dezvoltare. Ambele urmează principiul potrivit căruia gena de

interes provine de la aceeași specie vegetală sau de la o specie strâns înrudită. Aceasta înseamnă că, în

principiu, transferul de gene s-ar putea realiza, de asemenea, prin metode clasice de ameliorare, care ar

necesita însă mult mai mult timp. În plus, se prefigurează alte noi tehnici de ameliorare a plantelor, care

pot juca un rol important la selecția vegetală în viitorul apropiat. Noile tehnici de ameliorare a plantelor

„tatonează” reglementările în materie de culturi MG și transgenice.

Ameliorarea asistată de markeri

Cei mai buni indivizi ai unei variații inițiale trebuie identificați și selectați în cea de-a doua etapă majoră a

oricărui proces de ameliorare genetică. Ameliorarea asistată de markeri deschide posibilități noi de a

trece de la screening-ul fenotipic la metode bazate mai mult pe genotipuri, cum ar fi ameliorarea prin

selecție asistată de markeri (MAS) și selecția cu markeri și tehnologii de reproducere avansate (Selection

with Markers and Advanced Reproductive Technologies - SMART). Principiul/abordarea acestora presupune

analiza componenței ADN a plantelor și identificarea indivizilor care prezintă cele mai bune

caracteristici genetice pentru anumite trăsături. În momentul actual, selecția asistată de markeri (MAS) este

aplicată la scară largă de întreprinderi importante din domeniul ameliorării plantelor, pentru diferite

culturi vegetale. MAS este utilizată în principal în scopuri de ameliorare genetică precum rezistența biotică,

clasificarea băncilor genetice, asigurarea calității în producția de semințe sau rezistența la stresul abiotic.

Metodele de selecție pe bază de gene capătă o tot mai mare importanță datorită progreselor rapide

înregistrate în sectorul identificării și secvențierii genelor. Deși există primi utilizatori în domeniu,

ameliorarea SMART se află încă în faza de dezvoltare, dar se depun eforturi remarcabile în ceea ce

privește cercetarea. Se presupune că metodele de selecție pe bază de gene permit o selecție mult mai

precisă și mai eficientă în cadrul programelor de ameliorare genetică și vor spori acuratețea și succesul

proceselor de ameliorare, îndeosebi în combinație cu metode de fenotipare moderne și îmbunătățite.

Secvențierea genomului

Eforturile considerabile în ceea ce privește noile abordări în domeniul biotehnologiei vegetale și al

modificărilor genetice nu ar fi putut fi realizate în lipsa unor progrese înregistrate în mai multe tehnici și

domenii de cercetare auxiliare. Secvențierea genomului reprezintă unul dintre domeniile cele mai

importante și mai promițătoare, făcând astăzi posibilă secvențierea întregului genom vegetal cu costuri

financiare relativ scăzute. Corelată cu bioinformatica și coroborată cu metode de fenotipare considerabil

perfecționate, secvențierea ADN permite explorarea funcțiilor genetice și, astfel, reprezintă un domeniu

foarte important și promițător pentru ameliorarea plantelor în viitorul apropiat.

Ameliorarea ecologică a plantelor și ameliorarea participativă a plantelor

Ameliorarea genetică pentru agricultura ecologică (ameliorarea ecologică a plantelor) și ameliorarea

participativă a plantelor (PPB) nu sunt tehnici specifice în sine. Ele reprezintă principii și/sau modalități

de organizare a selecției, care pot include diferite metodologii și proceduri specializate. Acestea vizează

creșterea potențialului de producție pentru agricultura cu niveluri scăzute de factori de producție externi

și asigurarea de soiuri adaptate condițiilor de cultivare locale specifice.

Ameliorarea ecologică a plantelor promovează principiile generale ale agriculturii ecologice. Unele dintre

tehnicile de ameliorare mai noi, cum ar fi modificarea genetică sau fuziunea somatică, sunt strict

interzise pentru producția de semințe ecologice. În cazul altor biotehnologii moderne, nu este foarte

sigur dacă ele sunt cu adevărat compatibile cu idealurile și cu principiile agriculturii ecologice. Dacă în

trecut fermierii ecologici se bazau în principal pe ameliorarea convențională și pe soiuri ameliorate după

metode clasice, piața semințelor ecologice se dezvoltă în prezent datorită unei cereri în creștere constantă

Page 19: Science and Technology Options Assessment Ameliorarea ... · hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor și agricultura inovatoare”. Studiul complet și anexele,

STOA - Evaluarea alegerilor ştiinţifice şi tehnologice

12

de produse organice. Îndeosebi pentru regiunile marginale, semințele ecologice par să aibă anumite

avantaje comparativ cu semințele convenționale datorită capacității lor de adaptare la sistemele agricole cu

niveluri scăzute de factori de producție.

Abordarea bazată pe ameliorarea participativă a plantelor a apărut în anii 1980 și descrie colaborarea dintre

amelioratori și fermieri în cadrul programelor de ameliorare. Intenția este ca de pe urma acestei

cooperări să aibă de câștigat atât fermierii, cât și experții în materie de ameliorare. Fermierii își cunosc

propriile sisteme de producție și cerințele speciale pentru plantele crescute în zona lor. Amelioratorii

dispun de know-how-ul tehnic și științific în materie de ameliorare genetică. În țările foarte dezvoltate cu

sisteme agricole bazate pe niveluri ridicate de factori de producție, ameliorarea participativă a plantelor nu

prezintă relevanță pentru îmbunătățirea culturilor. Țările în curs de dezvoltare cu regiuni de producție

marginale înregistrează succese importante în ceea ce privește crearea de soiuri cu ajutorul PPB.

Programele de ameliorare participativă a plantelor sunt sprijinite puternic și finanțate de mai multe

instituții publice internaționale.

Actuala legislație în domeniul semințelor, care nu acceptă decât semințe omogene în listele de soiuri,

reprezintă un obstacol pentru semințele eterogene adoptate la nivel local. Ca o soluție, propunerea

vizează crearea, în regulamentele privind înregistrarea semințelor, a unei categorii speciale pentru

soiurile ecologice, populațiile locale și semințele tradiționale.

Industria semințelor și drepturile de proprietate intelectuală

Îmbunătățirea culturilor prin ameliorarea plantelor se realizează atât în sectorul public, cât și în cel

privat, iar piața semințelor se împarte între piața comercială și piața necomercială. În paralel cu

dezvoltarea biotehnologiei moderne și a ingineriei genetice, piața comercială internațională a semințelor

a trecut printr-un proces de concentrare, cu cote de piață din ce în ce mai mari pentru un număr mic de

corporații internaționale majore.

Odată cu apariția proceselor de modificare genetică a culturilor vegetale, întreprinderile din domeniul

ameliorării plantelor depun eforturi tot mai mari în vederea protejării propriilor investiții solicitând

brevete pentru materiale vegetale și tehnici de producție, ceea ce conduce la dezacorduri între fermieri,

întreprinderi și public. Una dintre principalele problematici discutate în acest context este că soiurile

brevetate nu pot fi utilizate de către alți amelioratori pentru a crea soiuri noi.

Page 20: Science and Technology Options Assessment Ameliorarea ... · hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor și agricultura inovatoare”. Studiul complet și anexele,

Alegeri tehnologice pentru hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor şi agricultura inovatoare

13

Tabelul 4: Tehnologii de ameliorare și relevanța acestora – stadiul actual al cercetării și al aplicării practice

Tehnologia de ameliorare Cercetare

fundamentală

Cercetare

aplicată

Primi

utilizatori în

ameliorarea

practică

Abordare

comună în

ameliorarea

practică

Ameliorarea convențională

- Ameliorarea varietăților de linie - - - +

- Ameliorarea varietăților cu

polenizare deschisă - - - +

- Ameliorarea varietăților de clone - - - +

- Ameliorarea hibridă - + - +

Ameliorarea prin mutație

- Utilizarea de mutageni fizici - (+) (+) (+)

- Utilizarea de mutageni chimici - + - +

Metode de cultură celulară

- Metoda recuperării embrionilor - (+) - +

- Fuziunea somatică - + + (+)

- Haploizi dubli - - - +

- Micropropagarea - + + (+)

Ameliorarea asistată de markeri

- Markeri moleculari1 + + + +

- Cartografierea QRL + + + (+)

- Ameliorarea inteligentă (SMART)2 + + + (+)

Ameliorarea cu modificare genetică

- Abordarea transgenică + + + (+)

- Abordarea cisgenică + + + -

- Tehnici MG inovatoare + + (+) -

Ameliorarea ecologică - - + (+)

Ameliorarea participativă a plantelor3 + + + -

Page 21: Science and Technology Options Assessment Ameliorarea ... · hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor și agricultura inovatoare”. Studiul complet și anexele,

STOA - Evaluarea alegerilor ştiinţifice şi tehnologice

14

Legendă: + relevanță ridicată; (+) relevanță limitată, - fără relevanță

Note: 1 Markerii moleculari precoci precum RFLP devin mai puțin importanți atât în cazul cercetării, cât și al

abordărilor practice; sistemele de markeri noi precum markerii SNP capătă o importanță tot mai mare

pentru cercetare și ameliorare practică

2 Ameliorare SMART ca selecție genomică pe baza informațiilor privind secvențele referitoare la genele de

interes

3 Aplicată în principal în țările în curs de dezvoltare cu puține suprafețe agricole utile; participarea

fermierilor poate să varieze de la implicare redusă la implicare deplină

Sursa: Evaluarea ETAG

4. REDUCEREA PIERDERILOR DE CULTURI VEGETALE

În acest studiu, sunt analizate pierderile alimentare înregistrate până la poarta exploatației. Aceasta

include manipularea în timpul recoltării și după recoltare, depozitarea, transportul și distribuția de către

fermieri. Pierderile la recoltare și după recoltare sunt o problemă importantă la nivel global. Reducerea

acestora poate contribui la securitatea alimentară atât la nivel local, cât și la nivel global.

Pierderile la recoltare și după recoltare pot fi cauzate de condițiile de mediu (de exemplu, căldura,

umiditatea), de atacul agenților patogeni (de exemplu, ciuperci, bacterii, insecte) și de procesele naturale

survenite după recoltare (de exemplu, transpirație, germinare, coacere). Riscul de pierderi crește odată cu

gradul de perisabilitate, de la cereale, rădăcinoase și tuberculi, la fructe și legume proaspete. Pierderile

postrecoltare sunt strâns legate de tehnologiile de prerecoltare și de recoltare. Alterarea biologică are la

origine protecția deficientă împotriva dăunătorilor în perioada de creștere, calendarul inadecvat de

recoltare și manipularea brutală din timpul recoltării și al transportului din câmp la instalațiile de

postrecoltare.

Amploarea pierderilor la recoltare și după recoltare

Pierderile estimate la recoltare și după recoltare variază semnificativ. Cele mai multe estimări se referă la

anumite regiuni, sisteme agricole și lanțuri de aprovizionare cu alimente, de multe ori supuse unor

condiții meteorologice specifice dintr-un an. Totodată, datele privind pierderile la recoltare și după

recoltare nu pot oferi decât o indicație privind amploarea pierderilor. Pentru categoriile de produse

alimentare mai perisabile, pierderile pot ajunge la aproximativ 30 % din producție.

Există diferențe substanțiale în ceea ce privește pierderile la recoltare și după recoltare între țările

dezvoltate și cele în curs de dezvoltare și în tranziție. În special, pierderile după recoltare sunt foarte

scăzute în țările dezvoltate. Aceasta se datorează lanțurilor moderne de aprovizionare cu alimente, care

includ tehnologii postrecoltare mai performante, spații depozitare, structuri de comercializare și

infrastructuri mai eficiente. Cu toate acestea, temperatura și umiditatea este, de asemenea, un factor

important care afectează pierderile după recoltare. Acestea sunt deosebit de ridicate pentru cereale și

pentru culturile de rădăcinoase și de tuberculi din Africa Subsahariană și Asia de Sud și de Sud-Est.

Tehnologii de reducere a pierderilor la recoltare și după recoltare

Recoltarea mecanică și treieratul cerealelor reduce nevoia de forță de muncă, dar reduce și pierderile.

Conținutul de umiditate din cereale este un factor esențial al treieratul mecanic și al depozitării. O

depozitare reușită necesită ca cerealele să fie corect uscate și curățate de boabe sparte și zdrobite, care

sunt mai sensibile la infestarea cu mucegai. Depozitarea trebuie să asigure o protecție fermă împotriva

insectelor și rozătoarelor, iar temperatura și umiditatea trebuie să fie menținute la un nivel scăzut și

constant. Există o gamă de tehnologii sigure, inclusiv saci din plastic sigilați de dimensiuni mici si mari,

pubele din metal mici și mari, depozite bine protejate și silozuri din beton. Cu toate acestea, în multe

regiuni, aceste tehnologii nu sunt aplicate, din considerente legate de costuri și de lipsa cunoștințelor.

Page 22: Science and Technology Options Assessment Ameliorarea ... · hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor și agricultura inovatoare”. Studiul complet și anexele,

Alegeri tehnologice pentru hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor şi agricultura inovatoare

15

Pentru culturile de rădăcinoase și de tuberculi, recoltarea ignamei și a maniocului se bazează în continuare

puternic pe forță de muncă intensivă, în timp ce pentru cartofi și batate se utilizează mecanizarea

avansată. Constrângerea tehnică privind recoltarea mecanică a ignamei și a maniocului constă în

dimensiunea și distribuția rădăcinoaselor și a tuberculilor în sol. Indiferent de metoda aleasă, julirea sau

contuziile pieliței ar trebui evitate, deoarece acestea sunt foarte vulnerabile la atacurile agenților

patogeni. Atât rădăcinoasele, cât și tuberculii, au totodată o capacitate de autovindecare. Indiferent de

cultura care trebuie tratată, rădăcinoasele și tuberculii trebuie păstrați la temperatura potrivita pentru a

stimula vindecarea pieliței. Tratamentul trebuie să fie efectuat cât mai curând posibil după recoltare, dar,

în multe cazuri, în țările în curs de dezvoltare, recolta este depozitată sau distribuită fără a mai fi tratată.

Spațiile de depozitare pentru rădăcinoase și tuberculi ar trebui să asigure temperatura și umiditatea

corespunzătoare, precum și protecția împotriva rozătoarelor și a insectelor. Respirația tuberculilor

produce căldură, care urmează să fie evacuată prin ventilare. Pentru a asigura un transfer eficient de

căldură, recolta ar trebui depozitată în așa fel încât aerul forțat să poată ajunge la fiecare tubercul. Pentru

depozitarea pe termen lung, se recomandă utilizarea unor inhibitori de germinare. Spațiile tradiționale

pentru cartofi, batate și igname (grămezi în câmp, antrepozite, hambare pentru igname sau structuri

subterane) oferă adeseori posibilități reduse pentru controlul temperaturii și al umidității și asigură, în

general, o protecție insuficientă împotriva rozătoarelor și a dăunătorilor. Antrepozitele moderne sunt, de

obicei, climatizate, refrigerate și bine protejate împotriva insectelor și a rozătoarelor; în schimb, acestea

nu sunt accesibile ca preț pentru micii fermieri care practică agricultura de semisubzistență.

Până în prezent, eforturile de a construi depozite de manioc au eșuat din cauza imposibilității de a

controla in mod eficient temperatura, umiditatea și dezvoltarea de mucegaiuri. Astfel, practica actuală

vizează fărâmițarea rădăcinilor, uscarea așchiilor la soare și, apoi, stocarea acestora. Sunt necesare mai

multe cercetări pentru a înțelege perisabilitatea maniocului.

Pentru fructele și legumele proaspete, sistemul actual practicat în țările în curs de dezvoltare se bazează pe

intermediarii mici, care nu dispun de medii frigorifice de depozitare și de transport. Acest sistem

generează pierderi importante și poate face față cu greu extinderii piețelor de fructe și legume proaspete odată

cu intensificarea urbanizării și dezvoltarea claselor cu venituri medii în multe țări în curs de dezvoltare.

Tehnologiile moderne, așa-numitele tehnologii bazate pe lanțul frigorific pentru fructe și legume

proaspete, includ:

> protecția chimică și biologică adecvată a culturilor în câmp/livadă înaintea recoltării,

> recoltarea la timp, folosind metode de recoltare adecvate, bazate pe culesul manual, utilizând

recipiente adecvate și curate și impunând disciplina lucrătorului care recoltează cultura,

> răcirea culturilor, adesea în paralel cu controlul disponibilității oxigenului, pentru a încetini

maturarea și alte procese biologice,

> ambalarea corespunzătoare și

> transportul prudent, la timp și în mediu frigorific.

Orice deficiență survenită într-o anumită fază va determina în mod aproape inevitabil pierderi în faza

următoare. Prin urmare, procesul trebuie controlat din câmp până la raft. Aceste tehnologii sunt foarte

răspândite în țările dezvoltate.

Micotoxinele

Micotoxinele reprezintă cauza unui număr de boli umane și/sau animale și apar într-o varietate de

culturi (cereale, rădăcinoase și tuberculi, fructe și legume). În funcție de zonă și de momentul infestării,

ciupercile pot fi clasificate în ciuperci de câmp, ciuperci de depozitare sau ciuperci de descompunere

avansată. Răspândirea mucegaiului este asociată cu condiții de căldură și umiditate (condițiile

meteorologice, atmosfera din depozit) și disponibilitatea oxigenului. Se irosesc în fiecare an cantități mari

de culturi din cauza putregaiului fungic și a micotoxinelor. Pentru a asigura protecția împotriva

ciupercilor si a micotoxinelor, este necesară o abordare integrată, începând cu perioada de prerecoltare și

Page 23: Science and Technology Options Assessment Ameliorarea ... · hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor și agricultura inovatoare”. Studiul complet și anexele,

STOA - Evaluarea alegerilor ştiinţifice şi tehnologice

16

până la raftul din magazin. Printre practicile agronomice corecte se numără rotația culturilor, eliminarea

reziduurilor de culturi și protecția chimică sau biologică. Deteriorarea sâmburilor, a fructelor, a frunzelor

și a rădăcinoaselor ar trebui redusă la minimum, culturile avariate ar trebui să fie eliminate din depozite,

cerealele trebuie să fie uscate până ating conținutul de umiditate adecvat, tuberculii și unele fructe ar

trebui să fie tratate. Pe durata depozitării și a transportului, suprafața oricărui produs cultivat ar trebui

menținută uscată. Temperaturile scăzute încetinesc dezvoltarea mucegaiurilor, însă unele culturi ar

putea fi sensibile la aceste condiții. În cazul în care culturile o tolerează, atmosfera de

depozitare/transport/ambalare modificată și cu concentrații înalte de dioxid de carbon și concentrații

scăzute de oxigen va stopa în mod eficient dezvoltarea de mucegaiuri si de micotoxine.

Aspecte instituționale și socioeconomice

În general, tehnologiile adecvate de reducere a pierderilor la recoltare și după recoltare sunt disponibile,

dar există o serie de obstacole în calea punerii lor în practică, îndeosebi în rândul micilor fermieri cu

resurse limitate. În multe cazuri, aceste tehnologii nu sunt adecvate ca scară și sunt asociate cu costuri de

investiții ridicate. Cele mai multe dintre ele necesită inovații de-a lungul întregului lanț de aprovizionare

cu alimente. Este necesară o coordonare orizontală și verticală, însă de multe ori lipsesc capacitățile

necesare.

Încercările de a rezolva problemele postrecoltare cu care se confruntă fermele de mici dimensiuni includ

programe care încurajează livrarea cât mai curând posibil a excedentului lor de recoltă (de exemplu,

cereale, cartofi) în spații de depozitare după recoltare de mari dimensiuni, de obicei, în condiții

reglementate de guvern. Acest practică este în general benefică, dar poate avea și efecte adverse (de

exemplu, gestionarea necorespunzătoare a spațiului de depozitare).

Pentru micii agricultori săraci și pentru fermieri de semisubzistență, cea mai promițătoare cale de a

reduce pierderile după recoltare este îmbunătățirea tehnologiilor tradiționale și participarea în lanțurile

moderne de aprovizionare cu alimente. Îmbunătățirile tehnologice trebuie să implice costuri reduse și

adaptate mediului local climatic, natural și socioeconomic. În plus, producătorii trebuie să fie astfel

orientați încât să perceapă un avantaj clar, direct sau indirect, în special beneficii financiare.

Tehnologiile moderne și perfecționate necesită cunoștințe, competențe și, în multe cazuri, servicii

eficiente de informare. Experiențele din trecut au demonstrat că sistemele de sprijin nu ar trebui să se

axeze exclusiv pe componenta tehnică. Este necesar un set de intervenții, cum ar fi stipularea de norme

eficiente, asigurarea de sprijin pentru transferul de cunoștințe, îmbunătățirea accesului la credite și

intervenția directă a pieței care să asigure o stabilizare prin depozitarea temporară a excedentelor. De

aceea, intervenția guvernului este și ea necesară.

5. POLITICI ÎN FAVOAREA INTENSIFICĂRII DURABILE

Sunt necesare răspândirea și punerea în aplicare a cunoștințelor a tehnologiilor și a bunelor practici

existente, iar pentru a realiza o creștere durabilă a producției alimentare, sunt necesare investiții în inovații

agricole și în abordări noi în materie de sisteme de producție. Intensificarea durabilă necesită un

angajament politic la nivel european și la nivel de stat membru, susținut de un dialog în cunoștință de

cauză cu fermierii și cu alte părți interesate.

După zeci de ani de dezinvestiții în cercetarea agricolă publică, sunt necesare fonduri publice mai

consistente (la nivelul UE și al statelor membre). Intensificarea durabilă va necesita adeseori măsuri

specifice (de exemplu, programe publice de cercetare) pentru a stimula cercetarea, care produce bunuri

publice și rezultate pe termen lung.

Page 24: Science and Technology Options Assessment Ameliorarea ... · hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor și agricultura inovatoare”. Studiul complet și anexele,

Alegeri tehnologice pentru hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor şi agricultura inovatoare

17

Activitățile de cercetare ar trebui să se concentreze asupra abordărilor în materie de sisteme de producție

agricolă vegetală. Singure, tehnologiile și practicile nu promit decât progrese limitate. Adevăratele

progrese vor fi realizate prin abordări care combină diferitele tehnologii și practici. Ar trebui pus un

accent mai puternic pe menținerea și ameliorarea fertilității solului, precum și pe exploatarea

mecanismului agroecologic, pentru a stabiliza nivelurile de producție înalte atinse în zonele favorabile,

pentru a valorifica mai mult potențialul producțiilor existente și pentru a crește reziliența sistemelor

agricole. Pe întreg cuprinsul UE, sunt necesare proiecte de cercetare agronomică pe termen lung, atât la

nivel de fermă, cât și la nivelul cercetării, deoarece impactul schimbărilor majore în ceea ce privește

producția vegetală (cum ar fi agricultura de conservare, agricultura ecologică, agrosilvicultura și

sistemele integrate mixte vegetale și animale) necesită timp pentru a se manifesta.

Eficientizarea utilizării factorilor de producție este deosebit de necesară pentru sistemele de producție

intensive, în vederea îmbunătățirii performanțelor de mediu și a conservării potențialului lor de

producție. În cazul agriculturii de precizie, lipsa unor sisteme de asistență decizională fundamentate

științific și economic reprezintă o problemă majoră. Totodată, cercetarea ar trebui să pună accentul pe

identificarea exactă a factorilor de utilizare a inputurilor și a factorilor de determinare a producției, pe

interacțiunea lor și pe transpunerea acestora în decizia privind gestionarea culturilor.

Pe lângă ameliorarea plantelor în scop comercial, progresele în materie de ameliorare a plantelor sunt

condiționate de sprijinul public acordat în favoarea programelor de genomică și de ameliorare care se

axează pe abordări strategice pe termen lung. Sprijinul public pentru cercetare în domeniul ameliorării

genetice ar trebui să includă diferite tehnologii de ameliorare promițătoare și un spectru larg de culturi.

Sunt propuse consolidarea ameliorării ecologice și implementarea ameliorării participative a plantelor

care să răspundă nevoilor fermierilor de semisubzistență europeni. O colaborare mai strânsă între

amelioratori și fermieri ar putea deveni mai importantă în viitor, odată cu raționalizarea abordărilor

agroecologice și cu o diferențiere locală mai pronunțată a gestionării culturilor.

Transferul eficient de cunoștințe și de tehnologie către comunitățile agricole, folosind o combinație de

expertiză științifică și practică, prezintă o mare importanță. Serviciile de informare finanțate din fonduri

publice ar trebui revitalizate pentru a spori competențele și baza de cunoștințe a producătorilor agricoli.

Pentru a moderniza sistemele avansate de producție vegetală, sunt necesare noi rețele în rândul

diverselor părți interesate, care să combine crearea ascendentă și descendentă de cunoștințe cu

mecanismele de transfer, inclusiv învățarea instituțională.

În cadrul măsurilor de agromediu, ar trebui implementate programe de stimulare pentru sistemele de

producție vegetală, cu un accent pe agromediu, deoarece conversia este adeseori corelată cu investițiile

inițiale, cu costurile de învățare, cu riscurile asociate adaptării la condițiile locale și cu venituri

îmbunătățite întârziate. O misiune pe termen lung constă în revitalizarea reformei politicii agricole

comune (PAC). Plățile directe acordate fermierilor din pilonul I al PAC nu influențează sistemele de

producție agricolă vegetală aplicate. Un mediu mai stimulant pentru intensificarea durabilă ar necesita o

transformare pe termen lung a PAC, cu eliminarea treptată a plăților directe, înlocuite de plăți publice

corelate cu furnizarea de beneficii sociale.

Reducerea pierderilor la recoltare și după recoltare, în special în țările în curs de dezvoltare și în țările

aflate în tranziție, presupune elaborarea de strategii pe termen lung din partea organismelor

internaționale, a autorităților naționale și regionale, precum și a organizațiilor donatoare neguvernamentale.

Strategiile ar trebui adaptate la natura și cauzele pierderilor, în funcție de culturile afectate și de beneficiari,

precum și de caracteristicile lor socioeconomice. Cercetarea și dezvoltarea publică și privată ar trebui să se

concentreze pe selecția de soiuri rezistente sau mai puțin sensibile la dăunători, biopesticide (în special

împotriva dăunătorilor fungici care produc micotoxine), precum și pe echipamente tehnice la scară redusă.

Reducerea pierderilor de culturi presupune îmbunătățirea condițiilor instituționale și socioeconomice.

Aceasta include dezvoltarea infrastructurilor, îmbunătățirea sistemelor de comercializare și a lanțurilor

de aprovizionare cu alimente, stimulente pentru dezvoltarea piețelor rurale, schimb de experiență între

fermieri și fluxuri de informații de-a lungul lanțurilor de aprovizionare cu alimente.

Page 25: Science and Technology Options Assessment Ameliorarea ... · hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor și agricultura inovatoare”. Studiul complet și anexele,
Page 26: Science and Technology Options Assessment Ameliorarea ... · hrănirea a 10 miliarde de persoane – Ameliorarea plantelor și agricultura inovatoare”. Studiul complet și anexele,

PE 513.521

CAT BA-03-13-604-RO-N

ISBN 978-92-823-5108-6

DOI 10.2861/42874

Publicaţie editată de Direcţia pentru evaluarea impactului și valoarea adăugată europeană Direcția Generală Servicii de Cercetare Parlamentară, Parlamentul European


Recommended