Introdução

Entre os principais sistemas de cultivo da Índia estão o arroz-trigo. O manejo da palha do arroz é uma das principais preocupações desse sistema de cultivo. Cada ano, milhões de toneladas de palha são produzidas do cultivo de arroz e trigo. A palha do trigo é usada para alimentar o gado. Contudo, a palha de arroz continua sendo um grande problema para os agricultores.

Aproximadamente 220 lakh toneladas (22 milhões de toneladas) de palha são geradas apenas a partir dos arrozais em Punjab todos os anos, e 90 por cento disso é queimado nos campos, de acordo com o relatório PAU fornecido pelo Departamento de Ciência do Solo.
Há um intervalo de tempo muito curto entre a colheita do arroz e a semeadura do trigo no sistema de cultivo arroz-trigo. Infelizmente, isso faz com que os agricultores optem pela queima do restolho da safra de arroz para preparar rapidamente o campo para a semeadura do trigo.

Para fazendeiros, A prática de queima de restolho é a maneira mais fácil de gerenciar os resíduos de arroz. Contudo, a queima de restolho tem enormes consequências degradantes para o meio ambiente.

O que é restolho queimando?

A queima de restolho envolve atear fogo aos resíduos da colheita para removê-los do campo e semear a próxima safra. O método é usado em áreas onde o 'método de colheita combinada' é usado.

Uma colheitadeira é uma máquina que colhe, debulha (o que significa separa o grão), e também limpa os grãos.

No entanto, ao usar esta máquina, a máquina não corta perto o suficiente do solo, deixando para trás restolho que é inútil para os agricultores.

É importante que os agricultores plantem a próxima safra a tempo para que ela produza um rendimento total e também o lucro máximo. Portanto, queimar o restolho é a maneira mais rápida e barata de limpar o campo, de acordo com os agricultores.

Por que a queima de restolho é feita?

Embora os agricultores sejam desencorajados pelo governo a queimar restolho, eles ainda o preferem porque é barato e consome menos tempo.

Por falta de recursos financeiros e tecnológicos, não é viável para os agricultores considerar alternativas para a queima de restolho, como ará-lo ou investi-lo para outros fins.

• Duas safras sucessivas são plantadas em um curto período de tempo

O desenraizamento, corte, enterrando, e a rega da restolho leva quase dois dias. Uma vez que o restolho é virado, leva quase 45 dias para se transformar em estrume.

Plantar a próxima safra no momento certo (principalmente no final de novembro) é crítico.

Além disso, este processo custa aos agricultores Rs 500-700 por acre por dia, enquanto atear fogo na palha dificilmente lhes custa nada.

• Conhecimento insuficiente de gerenciamento de restolho

Apesar do agricultor desconhecer o gerenciamento de resíduos em curto período, e eles consideram que queimar é o método mais fácil de se livrar dos restos da colheita, governo da Índia está fazendo esforços para alcançá-los e educá-los Vadrevu et al., 2019

• Uso de colheitadeiras mecânicas

O arroz sendo a cultura de cereal mais importante e produzido em grandes áreas, o uso de mão de obra para a colheita é extravagante. Consequentemente, as colheitadeiras mecânicas surgiram nas quais a colheitadeira é usada com destaque. Isso deixa uma quantidade significativa de palha no próprio campo, uma vez que não foi projetado para cortar a planta na superfície e incorporar ao solo Mittal et al., 2009; Pratika e Sandhu, 2020

• Ausência de responsabilidade

Apesar de possuir conhecimentos sobre gestão de resíduos e seu impacto no meio ambiente, poucas pessoas queimam restolhos desesperadamente no campo devido a que novas regras / leis foram estabelecidas por legisladores para controlar esses atos irresponsáveis ​​de poucos agricultores Parmod et al., 2015

• Os resíduos da colheita não são adequados para o gado

Em fazendas de leite, a maioria dos resíduos de cereais e forragens é usada como ração para o gado. Contudo, a palha de arroz não é preferida como alimento para o gado nas regiões do norte devido ao seu alto teor de sílica, lignocelulose, e conteúdo de proteína limitado (2-7%), o que impede que seja levado para a leitaria. Apesar disso, A ração com arroz basmati às vezes é preferida pelo gado devido à sua alta palatabilidade.

Desvantagens da queima de restolho

1 Poluição ambiental

Entre os potenciais gases de efeito estufa produzidos pela queima de resíduos agrícolas estão o metano, monóxido de carbono, óxido nitroso, e outros hidrocarbonetos, que são química e radioativamente perigosos. Isso causa danos ao ozônio e poluição ambiental.

A queima de restolho libera quais gases?

Estima-se que a queima da palha de arroz libere carbono (C) na forma de CO2 (70%), CO (7%) e CH4 (0,66%) enquanto o nitrogênio (N) é liberado como N2O (2,09%).

Além disso, queimar resíduos agrícolas também emite uma grande quantidade de partículas, que contém um grande número de organismos orgânicos e inorgânicos.

2 A saúde humana está em risco

A fumaça da biomassa contém uma variedade de carcinógenos conhecidos ou suspeitos que podem causar doenças pulmonares quando inalados em grandes quantidades.

Poluentes, depois de ser lançado na atmosfera, dispersar nas áreas circundantes, passam por transformações físicas e químicas, e, eventualmente, afetar adversamente a saúde humana.

O bem-estar humano é afetado diretamente pela queima de restolho. A razão para isso é que todos os gases tóxicos e metais pesados ​​liberados pela queima de resíduos agem como venenos lentos no corpo humano.

Estudos descobriram que a poluição do ar aumenta o risco de problemas de saúde em mulheres grávidas, bebês, os idosos, e pessoas com histórico de doenças.

A exposição de humanos a esses gases potencialmente perigosos foi associada a uma ampla gama de vias respiratórias, cardiovascular, neurológico, pele e doenças ópticas.

O dióxido de carbono emitido cria irritação nos olhos e os óxidos de dióxido de enxofre e nitrogênio afetam diretamente os pulmões, pele, funções sanguíneas e respiratórias que podem desencadear doenças graves, como câncer Punjab Pollution Control Board, 2018

3 Nutrientes e micróbios são perdidos no solo

A perda de solo os nutrientes ocorrem como resultado da queima da palha. Em geral, a queima de uma tonelada de palha de arroz resultará na perda de 400 quilos de carbono orgânico, 5,5 quilos de nitrogênio, 2,3 quilogramas de fósforo, 25 quilos de potássio, e 1,2 quilogramas de enxofre.

Além disso, o calor gerado pela queima da palha do arroz mata micróbios úteis no solo. Assim, queimar palha afeta negativamente a fertilidade e a saúde do solo.

a queima do restolho da cultura aumenta a temperatura do solo em até 33,8-42,2 ° C Gupta, 2008

a queima periódica reduzirá a população de bactérias benéficas do solo em até 50%. Também diminui o nitrogênio total, carbono, e nitrogênio disponível na camada superior do solo de 0-15 cm, junto com a redução da matéria orgânica do solo. Mandal et al, 2004

4 Acidentes rodoviários e problemas de transporte

Queima de restolho em Punjab, Rajasthan e Haryana causam uma espessa manta de poluição que representa não apenas um sério risco à saúde da população de Delhi e áreas circunvizinhas durante o inverno, mas também problemas de visibilidade.

Os problemas de transporte são causados ​​pela cortina de fumaça que surge após a queima. Todos os dias, numerosos acidentes resultam na perda de vidas e riquezas valiosas.

5 A perda de biodiversidade

A queima da palha destrói árvores e plantas ao redor dos campos e ao longo das estradas, destruindo assim a biodiversidade.

Alternativas de queima de restolho

1 Gerenciamento in-situ de palha de arroz

É fácil gerenciar restolhos incorporando-os ao campo. Agricultores, Contudo, não prefere a incorporação in situ, pois o restolho leva tempo para se decompor.

Existem várias maneiras pelas quais isso pode afetar adversamente a produtividade do trigo, incluindo a semeadura tardia do trigo e imobilização de nitrogênio, o que resulta em suprimento inadequado de nitrogênio.

a incorporação in situ é a melhor alternativa disponível para a queima de resíduos de arroz. Sidhu e Beri, 2005

Um estudo realizado pelos autores concluiu que a incorporação de resíduo de arroz no solo 10, 20 ou 40 dias antes da semeadura, a safra de trigo não afeta adversamente as safras seguintes.

Além disso, foram desenvolvidas várias máquinas que são usadas para manejar a palha de arroz in situ. Entre em contato com a universidade agrícola de Punjab (PAU) para obter mais detalhes.

2 Usando o semeador feliz

Em campos de arroz colhidos em combinação, a semeadora Happy é usada para semear o trigo sem tirar a palha.

É fundamental espalhar uniformemente a palha solta no campo para que a semeadora feliz funcione adequadamente. O arrozal deve ser colhido em colheitadeira com sistema PAU super sistema de gerenciamento de palha (SMS).

Vantagens do semeador feliz

• A palha do arroz não deve mais ser queimada antes do plantio de trigo com a Semeadora Feliz, reduzindo a poluição do ar.
• Impede a erosão do vento e da água.
• Aumenta a ingestão de água
• Garante que a matéria orgânica não se degrade.
• Como resultado da semeadura direta, a perturbação do solo é reduzida, permitindo reter mais nutrientes e matéria orgânica.
• Além de economizar dinheiro, o Happy Seeder reduz os custos de combustível e mão de obra porque menos tempo é gasto nas operações de campo.

Desvantagens e desafios da semeadora feliz

• O nitrogênio fica temporariamente preso nos arrozais pelo restolho restante. Como resultado, o conteúdo de proteína do trigo pode ser menor.
• Falta de conhecimento, motivação, finanças e relutância na adoção do Happy Seeder.
• Custo, aversão a risco, e subsídios para uso de herbicidas e energia elétrica são alguns dos motivos pelos quais esse método não é adotado.
• Happy Seeders será subsidiado para superar essas barreiras.

3 Mulcher / cortador de palha

Paddy Straw Chopper-cum-Spreader é uma máquina desenvolvida pela PAU para picar e espalhar palha e restolho de arroz no campo. Os perfilhos rotativos podem ser usados ​​para misturar a palha picada no solo após a aplicação de uma irrigação leve.

Vantagens de Mulcher / cortador de palha

• Previne a erosão do vento e da água.
• Aumenta a ingestão de água.
• Impede a deterioração da matéria orgânica.
• Esta máquina pode cortar todos os tipos de resíduos de colheita, incluindo trigo, arroz, milho, girassol, sorgo, etc. Portanto, isso o torna ideal para clientes que trabalham sob contrato, pois oferece alta versatilidade.
• Em uma operação, a máquina pica o restolho esquerdo e espalha-o no chão.
• Uma vez que os restolhos são picados e espalhados, eles são facilmente enterrados no solo usando um rotavator ou grade de discos e apodrecem no final da irrigação.

Desvantagens e desafios de Mulcher / cortador de palha

• Esta é uma opção cara para agricultores pequenos ou marginais.
• Controlar a profundidade da semente e semear uma safra seguinte são problemáticos.
• Mantém o nitrogênio no lugar temporariamente. Portanto, o trigo pode ter um teor de proteína mais baixo.
• Durante as estações chuvosas, ervas daninhas, incluindo cheat grass e trigo voluntário, são difíceis de controlar.
• Em comparação com a terra arada, o solo fica mais quente no outono e mais frio na primavera.

4 Decomposição biológica da palha por bactérias e fungos

A decomposição efetiva pode substituir a queima da palha. A decomposição da palha requer celulose e microrganismos que degradam a lignina.

Ao decompor a palha de arroz, carbono, azoto, e outros nutrientes são reciclados de volta ao solo, restaurando a fertilidade do solo. Os processos microbianos podem ocorrer em condições aeróbias e anaeróbias. Contudo, as vias aeróbias são mais críticas para a maioria dos solos do que as anaeróbicas.

Por exemplo, o fungo da podridão branca ( Pleurotus sp. ) pode decompor outros resíduos agrícolas além da palha de arroz, como a medula da fibra de coco, bainhas de banana (secas), lixo de cana, painço, e pulsos. Eous, ornitorrinco, djamor e sajorcaju são alguns dos fungos da podridão-branca mais amplamente usados.

Gestão de resíduos de colheita

1 Resíduos da colheita como ração animal

Alimentar animais com resíduos de arroz é uma opção. Em Punjab, Contudo, esta prática não é muito popular devido ao alto teor de sílica dos resíduos de arroz. Neste estado, quase 40 por cento da palha de trigo produzida é usada como forragem seca para o gado.

Punjab State Council for Science &Technology PSCST assumiu um projeto piloto na Punjab Agricultural University, Ludhiana, incentivar o uso de resíduos de arroz como forragem.

Vários ensaios foram conduzidos na PAU na fermentação natural de palha de arroz para uso como ração para gado enriquecida com proteína. Os animais alimentados com esta ração apresentaram melhora na saúde e na produção de leite.

2 Aproveitamento de resíduos de colheita em usinas de energia biotérmica

A eletricidade também pode ser gerada a partir de resíduos de arroz. A biomassa é o combustível usado na usina termelétrica de Jalkheri em Fatehgarh Sahib. É a primeira usina do país a usar fontes de energia renováveis.

Para a geração de eletricidade, esta planta pode utilizar casca de arroz, lascas de madeira, palha de várias plantas, como arroz, trigo, etc.

Além de fornecer renda adicional a milhares de agricultores, o projeto reduz a emissão de fumaça e outros poluentes pela queima de resíduos agrícolas.

3 Cama de gado feita de resíduo de arroz

Pesquisa conduzida pelo Departamento de Produção e Gerenciamento de Pecuária da Faculdade de Ciências Veterinárias da Universidade Agrícola de Punjab (agora Universidade de Ciências Veterinárias e Animais Guru Angad Dev) descobriu que a palha do arrozal pode ser usada como material de cama durante o inverno pelos agricultores.

Essa cama aumenta a qualidade e a quantidade do leite, proporcionando conforto aos animais, saúde do úbere, e saúde das pernas.

Este método ajuda os animais a manter uma taxa razoável de perda de calor corporal e também a se aquecer.

Além disso, fornece uma seca, confortável, ambiente higiênico que não é escorregadio, que também evita lesões. Além disso, um quilograma de palha absorve aproximadamente 2-3 quilogramas de urina de um galpão de animais

O uso de palha de arroz como cama também contribuiu para uma melhora no lucro líquido por animal por mês com a venda de uma quantidade adicional de leite.

Essa tecnologia foi demonstrada aos agricultores pela PAU por meio de cursos de treinamento, conversas de rádio / TV, e folhetos.

4 Resíduos de arroz para produção de papel

A palha de arroz também é uma matéria-prima ideal para a fabricação de papel e celulose. O papel também é produzido a partir de palha de arroz combinada com palha de trigo. As fábricas de papel já estão usando essa tecnologia para atender a 60% de suas necessidades de energia.

5 Resíduos de arroz como meio de cultivo no cultivo de cogumelos

A palha de arroz também pode ser usada como meio de cultivo para cultivo de cogumelos , incluindo Agaricus bisporus, Volvariella volvacea, e Pleurotus spp. O rendimento desses cogumelos é de 300, 120-150, e 600 g por quilo de palha de arroz, respectivamente.

Os cogumelos cultivados em palha de arroz são chamados de cogumelos de palha de arroz (Volvariella volvacea).

Uma variedade de resíduos agrícolas também pode ser usada para preparar o substrato para o cultivo deste cogumelo, como folhas de bananeira secas, aguapé, resíduos do cacho de óleo de palma, resíduos de algodão e madeira.

6 Fazendo composto a partir de resíduos de colheita

A compostagem é um método tradicional de preparação de matéria orgânica enriquecida com nutrientes benéficos.

O processo de compostagem é uma decomposição natural de materiais orgânicos envolvendo microorganismos, como bactérias que degradam os resíduos animais, resíduos da colheita, resíduos vegetais, e alguns resíduos municipais.

Quando a decomposição estiver completa, pode ser usado como orgânico natural fertilizante . Além de seu físico, químico, e propriedades biológicas, este fertilizante natural aumenta a fertilidade do solo.

A palha do arroz produz quase 3,2 toneladas de FYM rico em nutrientes por hectare. Os agricultores podem preparar esse resíduo em seus galpões e usá-lo como fertilizante orgânico para aumentar a produtividade das plantações em 4 a 9%.

7 Produção de biogás usando resíduos de colheita

Resíduos agrícolas podem ser convertidos em biogás para uso como fonte alternativa de energia. A principal fonte de lignocelulose para a produção de biogás são os resíduos da colheita, como palha de arroz.

8 Resíduos da colheita usados ​​para cobertura morta

Usar palha de arroz como cobertura morta no campo tem muitos benefícios. A cobertura morta mantém a umidade do solo, controla ervas daninhas, e estabiliza a temperatura do solo, que promove o crescimento saudável das plantas.

9 Gêiser de palha de arroz

Um modelo de gêiser de palha de arroz foi desenvolvido pela universidade de Punjab que usa fardos de palha como combustível para aquecimento de água a fim de utilizar adequadamente os resíduos de arroz.

Iniciativas governamentais para controlar a queima de restolho

Em novembro de 2015, o Tribunal Verde Nacional ordenou que Delhi e seus estados vizinhos parassem com a prática de queima de restolho. Contudo, a ordem teve pouco efeito.

O Centro aprovou um esquema no valor de Rs 1, 151 crore com o objetivo de promover o gerenciamento de resíduos de culturas in-situ por meio do fornecimento de máquinas THS subsidiadas. Após a aprovação de seus pedidos, os usuários são obrigados a depositar o valor do preço subsidiado no departamento de agricultura.

As usinas de restolho de arroz estão planejadas em 30 áreas de Punjab, principalmente áreas de cultivo de arroz. 44 lakh toneladas de restolho de arroz serão usadas nessas fábricas. Atualmente, são sete usinas em operação com capacidade total de 62,5 megawatts.

Agricultores pequenos e marginais em Punjab receberam a oferta de um esquema de "cova de restolho" para conter a queima de restolho com a ajuda do Departamento de Agricultura. De acordo com o plano, os restolhos de arroz podem ser removidos do campo principal e enterrados em uma cova em suas próprias terras agrícolas ou em terrenos baldios.

De acordo com a Lei Nacional de Garantia de Emprego Rural Mahatma Gandhi (MGNREGA), a Administração Distrital é responsável por fornecer trabalhadores aos agricultores para cavar as fossas de compostagem.