A Revolução Verde Indiana do final da década de 1960 até a década de 1970 teve como objetivo fortalecer a produção de grãos alimentícios, especialmente nos estados do norte de Punjab, Haryana e Uttar Pradesh. Os agricultores logo começaram a adotar métodos agrícolas modernos, como sementes de variedades de alto rendimento (HYV), pesticidas, fertilizantes, tratores, colheitadeiras e instalações de irrigação.
Com a agricultura praticada em escala nessas regiões, a mecanização agrícola provou ser uma benção, resultando em um aumento dramático na produtividade agrícola e no desenvolvimento econômico nas décadas seguintes. A mecanização agrícola também garantiu que os agricultores pudessem colher grandes extensões de terra dentro do curto período de três semanas.
No entanto, uma das principais desvantagens da agricultura mecanizada que os agricultores agora tinham que enfrentar era o manejo do restolho.
O que é Queima de Restolho?
A queima de restolho surgiu como um método barato, rápido e eficiente para remover grandes volumes de arroz e restolho de trigo que a colheita mecanizada deixa para trás. Este resíduo é até 60 centímetros mais alto, comparado a menos de 15 centímetros após a colheita manual, e leva cerca de um mês e meio para se decompor.
Além disso, as leis estaduais em Punjab e Haryana obrigam os agricultores a adiar a semeadura em viveiro e o transplante de arroz em um mês, de meados de maio a meados de junho, para proteger o nível de água subterrânea que está diminuindo rapidamente na região. A semeadura atrasada consequentemente atrasa a colheita, o que deixa os agricultores com tempo insuficiente para limpar a terra e preparar o leito do solo para a próxima safra, o trigo.
Além disso, o resíduo do arrozal (excluindo a variedade basmati) não é adequado como forragem animal, pois é mais difícil de mastigar, tem alto teor de sílica e tem baixo valor calórico do que outros resíduos de culturas. Assim, os agricultores recorrem à queima estratégica de restolhos de palha. Também é eficaz para remover pragas, ervas daninhas (principalmente os tipos resistentes a herbicidas) e doenças das culturas do último ciclo da cultura.
Riscos associados de queima de restolho
Aqui estão algumas das consequências mais perigosas da queima de restolho:
- Poluição: O primeiro e mais importante sobre o resultado desta técnica é que ela contribui significativamente para a poluição do ar. Não só polui o ar com gases nocivos como monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2 ), óxidos de enxofre (SOx ), óxidos de nitrogênio (NOx ), metano (CH4 ) e compostos orgânicos voláteis (VOC), mas também aumenta a presença de partículas (PM10 e PM2.5 ) no ar. Além das emissões veiculares e industriais existentes, entre 20% e 70% dos problemas de neblina e poluição do ar de Delhi surgem devido à queima de palha nos estados vizinhos durante outubro e novembro de cada ano. Os cientistas também associaram a poluição ao derretimento das geleiras do Himalaia.
Os dados de imagens de satélite da Cropin combinados com a tecnologia geoespacial ajudam a identificar culturas, limites de terra, a área cultivada e fornecem informações detalhadas sobre as culturas
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- Infertilidade do solo: A queima de restolho retira os nutrientes essenciais de Nitrogênio, Fósforo e Potássio (NPK) e outros micronutrientes, o que afeta a qualidade orgânica do solo e a produtividade a longo prazo. Além disso, reduz consideravelmente a capacidade de solubilidade de suas camadas superiores. Esse processo de queima deixa para trás cinzas que deterioram seu valor nutritivo e também o secam.
- Instabilidade térmica: A queima de uma quantidade enorme de restolho de uma só vez resulta na penetração acelerada de calor no solo, elevando a temperatura do solo para cerca de 42 ° C. Consequentemente, leva à perda de umidade e instabilidade térmica, dificultando o crescimento das culturas seguintes. Também mata os microrganismos do solo presentes a uma profundidade de 2,5 cm, que são críticos para a fertilidade do solo.
- Perdas de carbono :A queima de restolho também libera cerca de 80% do componente de carbono como dióxido de carbono atmosférico. Embora essa liberação de carbono geralmente seja apenas um pouco maior quando comparada à decomposição natural do resíduo, ela é imediata.
A pandemia do COVID-19 ameaçou o mundo inteiro socialmente, economicamente e, mais importante, em termos de saúde. Considerando que as condições respiratórias são uma das comorbidades que resultam na mortalidade relacionada ao COVID-19, a deterioração da qualidade do ar pode tornar a pandemia de COVID-19 mais mortal para as áreas afetadas pela queima de palha.
A queima de restolho ainda é praticada?
Vários países têm regulamentos em vigor para a queima de restolho. Enquanto o Reino Unido e a China proíbem a prática e a União Europeia a desencoraja como parte da Política Agrícola Comum, alguns estados do noroeste dos Estados Unidos regulam a prática. Na Austrália, no entanto, embora a maioria dos agricultores prefira a queima de restolho, é permitido e recomendado para certas circunstâncias.
Nas planícies indo-gangéticas do norte da Índia, apesar de levantar várias preocupações ambientais e governos estaduais proibindo e até criminalizando a prática, a queima de palha ainda é praticada no final das temporadas de Kharif e Rabi por vários motivos. Em países tropicais como a Índia, as condições climáticas não favorecem os agricultores o tempo todo. Para cultivar, especialmente durante os invernos, os agricultores têm intervalos muito curtos para concluir todo o processo. Às vezes, condições climáticas imprevistas, como chuva ou frio extremo, dificultam o processo de semeadura.
Algumas culturas tendem a reduzir a fertilidade da terra. Portanto, torna-se necessário retirar o resíduo do solo. Portanto, técnicas como a queima do restolho são práticas para eliminar os resíduos da colheita anterior mais rapidamente e reduzir a retenção de nitrogênio.
As melhores e mais seguras alternativas para a queima de restolho
Abaixo estão algumas práticas alternativas para a queima de restolho para evitar a poluição e outros riscos à saúde. No entanto, essas alternativas ainda não são predominantes. Os agricultores muitas vezes incorrem em despesas adicionais, ou o equipamento necessário para essas práticas não está prontamente disponível. Os centros de contratação personalizada também relutam em comprar o maquinário, considerando que ele permanecerá sem uso durante a maior parte do ano, exceto nos 15 dias, uma ou duas vezes por ano.
Tratamento in-situ de restolho: O manejo in situ de resíduos de culturas é uma das melhores técnicas de conservação de ecossistemas. Ajuda a eliminar os resíduos das culturas, mantendo os nutrientes do solo intactos.
- Semeadora Happy:É uma plantadeira de plantio direto montada em trator para o manejo in-situ de restolho de arroz. Ele pode cortar e levantar palha de arroz e semear trigo diretamente no solo sem preparação prévia da sementeira. Em seguida, deposita o resíduo de palha sobre a área cultivada como cobertura morta, agregando valor orgânico muito necessário à terra. A máquina reduz o custo, o tempo e o esforço necessários para realizar esse processo manualmente. Embora os governos estaduais forneçam essas máquinas a um valor subsidiado, vários agricultores relataram falta de equipamentos nos últimos anos.
- Pusa bio-decompositor:É uma solução de bioenzima microbiana de baixo custo que converte resíduos de colheita em estrume, supostamente em 15-20 dias. Um ou dois dias após a aplicação da solução, os agricultores lavram e regam os campos, o que desencadeará a decomposição acelerada do resíduo.
Algumas das outras máquinas agrícolas que ajudam a gerenciar os resíduos das culturas in situ são:
- Rotavator, para preparação da terra e incorporação de resíduos de culturas no solo
- Semeador de plantio direto para preparação da terra e semeadura diretamente no restolho da safra anterior
- Enfardadeira, para coletar e compactar resíduos em fardos compactos
- Chopper-cum-spreader de palha de arroz, para cortar restolho de arroz e espalhá-lo ao redor do campo
- Aglutinante Reaper, para colher palha de arroz e transformá-la em feixes
Gestão ex-situ de resíduos agrícolas :A conservação e o tratamento ex-situ ou “fora do local” de resíduos de culturas também são eficazes. Elimina as colheitas que sobraram da terra de seu habitat natural. Além disso, esse processo é muito mais ecológico do que a queima de restolho.
- Conversão de palha em biocarvão:Biocarvão é carvão gerado por pirólise de biomassa na ausência de oxigênio. A biomassa inclui material orgânico de resíduos agrícolas e florestais e é uma fonte verde e renovável de carbono. A produção de biocarvão a partir de biomassa libera energia quase sem enxofre e quantidades insignificantes de nitrogênio. Os resíduos de culturas estão abundantemente disponíveis e contêm alto teor de carbono. Assim, usá-los para produzir biochar ajuda a sequestrar grandes quantidades de carbono de forma estável a cada ano e, consequentemente, diminuir os efeitos adversos sobre o meio ambiente. Biochar também é notável por seu valor potencial para melhorar a qualidade do solo.
- Uso alternativo para restolho de arroz:Outras aplicações inovadoras, porém comerciais, para resíduos de culturas incluem reutilizá-los para fazer produtos como papel e materiais de embalagem, tratando-os como uma fonte alternativa de combustível para gerar energia em cimento, usinas de açúcar ou óleo e convertê-lo em celulose para a fabricação de utensílios de mesa sustentáveis.
- 2G Etanol de resíduos agrícolas:Há uma demanda crescente por combustíveis renováveis para substituir os de base fóssil. Notavelmente, as culturas de grãos armazenam apenas metade da energia que capturam no grão colhível, o que oferece um potencial significativo para extrair energia dos resíduos da cultura. A fabricação de bioetanol de segunda geração (2G) a partir de biomassa lignocelulósica apoiará o objetivo duplo de evitar a queima de restolho e substituir os combustíveis fósseis por uma alternativa mais limpa e renovável.
Alterando o padrão de corte: Além dos tratamentos in situ e ex situ, uma alternativa eficaz para esse processo é a mudança do padrão de cultivo da cultura. Frutas, legumes ou outras culturas de baixo resíduo que não exigem muita água também são excelentes substitutos para trigo e arroz.
As variedades de culturas geneticamente modificadas também são benéficas para os agricultores. Por exemplo, variedades de arroz de curta duração, como Pusa Basmati-1509 e PR-126, têm uma maturidade de semente a semente de cerca de 120 a 125 dias. Eles permitem que os agricultores colham durante a terceira semana de setembro, ampliando assim a janela até o início da temporada do trigo. A principal desvantagem de produzir basmati, vegetais, frutas, leguminosas ou outras culturas é que o governo não os lista no sistema de compras baseado em MSP. Assim, priva os agricultores de um rendimento garantido.
Avaliando o impacto ambiental da queima de restolho e mitigação de riscos usando sensoriamento remoto
Progresso significativo em aplicações de sensoriamento remoto fornece uma solução em larga escala para mapear e monitorar áreas de cultivo de arroz e trigo e padrões de queima de restolho na região. A Cropin está realizando uma extensa pesquisa para empregar soluções baseadas em sensoriamento remoto para mitigação de riscos associados à queima de resíduos de culturas e gerar estatísticas que órgãos governamentais possam utilizar para otimizar políticas. A iniciativa também visa fornecer informações baseadas em dados que as empresas emergentes possam se beneficiar em seu processo de mobilização do restolho das culturas, reduzindo assim o risco de danos ambientais.
A estrutura geoespacial de IA/ML da Cropin consome imagens de satélite quase em tempo real e gera vários índices de sensoriamento remoto de bandas multiespectrais de visuais a térmicos para examinar o impacto ambiental da queima de resíduos agrícolas. Os modelos de ML ajudam a analisar o sistema Arroz-Trigo (RWS) que os agricultores seguem ao longo do trecho de 630 milhões de acres da Planície Indo-Gangética. Esses dados servirão de referência para monitorar a atividade de queima de resíduos vegetais nos campos.
A detecção de culturas baseada em sensoriamento remoto do SmartRisk destacará os padrões de semeadura das culturas e os estágios das culturas do RWS para as diferentes aldeias. Os dados do VIIRS (Visible Infrared Imaging Radiometer Suite) da NASA fornecem mapeamento de fogo ativo complementado por vários outros índices de sensoriamento remoto, como o índice de área de queima (BAI) e a taxa de queima normalizada (NBR), derivados de bandas térmicas e infravermelhas de ondas curtas. Juntos, eles agilizam a identificação de queimadas, tanto atuais quanto históricas. As informações históricas, quando integradas com padrões de semeadura, estádios de cultivo e parâmetros de sazonalidade climática, contribuem para o desenho do modelo de verossimilhança que prevê as áreas de queimadas do restolho.
Além disso, o monitoramento por satélite de gases venenosos e partículas na atmosfera (monóxido de carbono, dióxido de nitrogênio e material particulado) nos permite obter um índice de poluição para a região.
Em suma, a plataforma da Cropin monitora dados de sensoriamento remoto quase em tempo real e analisa estatísticas em diferentes níveis de limites administrativos para permitir a tomada de decisões inteligente e orientada por dados. Isso capacitaria as entidades envolvidas a adotar medidas de mitigação sustentáveis, ao mesmo tempo em que apoiaria os agricultores a aumentar sua receita e preservar sua produtividade agrícola e fertilidade da terra também.
Existem vários resultados possíveis deste esforço.
- Entidades podem marcar vilarejos com base na probabilidade e intensidade de sua contribuição para a poluição e planejar ações apropriadas para a mitigação de risco de acordo com a prioridade.
- Os governos podem implementar programas de conscientização sobre políticas, subsídios e outras medidas para reduzir a queima de resíduos agrícolas. Eles também podem apoiar o estabelecimento de projetos e grupos de auto-ajuda (SHGs) que obtêm o restolho das culturas para uso alternativo.
- Empresas privadas e petrolíferas envolvidas na produção de bioetanol 2G podem usar essas informações para identificar áreas de cultivo de arroz e trigo com semanas de antecedência e planejar a aquisição de restolho de colheita com eficiência.
- Da mesma forma, as empresas que adquirem restolho para outros usos, como mencionado acima, podem usar a plataforma da Cropin para monitorar o estágio da colheita e se conectar diretamente com os agricultores durante o período de colheita.
Plataforma de Inteligência de Cultivos para Avaliação de Impacto de Queima de Resíduos de Cultivos
Com a rápida industrialização e urbanização, o aquecimento global e as mudanças climáticas já se tornaram questões críticas. Em tal situação, a queima de restolho é uma prática perigosa que pode causar um grande impacto em todo o ecossistema. Portanto, certamente é hora de pedir a proibição total dessas práticas de queima e escolher alternativas mais ecológicas.
O futuro é nosso para mudar. Faça parceria conosco para garantir um mundo mais saudável para o amanhã.
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