introduzione

Tra i principali sistemi di coltivazione in India ci sono il riso e il grano. La gestione della paglia di riso è una delle principali preoccupazioni di questo sistema di coltivazione. Ogni anno, milioni di tonnellate di paglia sono prodotte dalla coltivazione del riso e del grano. La paglia del grano viene utilizzata per nutrire il bestiame. Però, la paglia di riso rimane un grave problema per gli agricoltori.

Circa 220 lakh di tonnellate (22 milioni di tonnellate) di paglia vengono generate solo dalle risaie nel solo Punjab ogni anno, e il 90 per cento viene bruciato nei campi, secondo il rapporto PAU fornito dal Dipartimento di Scienze del suolo.
C'è un intervallo di tempo molto breve tra la raccolta del riso e la semina del grano nel sistema di coltivazione riso-frumento. Questo purtroppo porta gli agricoltori a optare per la combustione delle stoppie del raccolto di riso per preparare rapidamente il campo per la semina del grano.

Per gli agricoltori, la pratica della combustione delle stoppie è il modo più semplice per gestire i residui di riso. Però, la combustione delle stoppie ha enormi conseguenze degradanti per l'ambiente.

Che cos'è la combustione delle stoppie?

La combustione delle stoppie comporta l'accensione dei residui del raccolto per rimuoverli dal campo per la semina del raccolto successivo. Il metodo viene utilizzato nelle aree in cui viene utilizzato il "metodo di raccolta combinata".

Una mietitrebbia è una macchina che raccoglie, trebbia (il significato separa il grano), e pulisce anche i grani.

Tuttavia, durante l'utilizzo di questa macchina, la macchina non taglia abbastanza vicino al suolo, lasciando stoppie inutili per gli agricoltori.

È importante che gli agricoltori seminino il raccolto successivo in tempo affinché produca la piena resa e anche il massimo profitto. Quindi, bruciare le stoppie è il modo più veloce ed economico per pulire il campo secondo gli agricoltori.

Perché si fa bruciare le stoppie?

Sebbene gli agricoltori siano scoraggiati dal governo dal bruciare le stoppie, lo preferiscono ancora perché è economico e richiede meno tempo.

A causa della mancanza di risorse finanziarie e tecnologiche, non è possibile per gli agricoltori prendere in considerazione alternative alla combustione delle stoppie, come ararlo o investirlo per altri scopi.

• Due colture successive vengono piantate in un breve periodo di tempo

Lo sradicamento, taglio, seppellire, e l'irrigazione delle stoppie richiede quasi due giorni. Una volta girate le stoppie, ci vogliono quasi 45 giorni perché si trasformi in letame.

Piantare il raccolto successivo al momento giusto (soprattutto a fine novembre) è fondamentale.

Per di più, questo processo costa agli agricoltori 500-700 rupie per acro al giorno, mentre l'incendio delle stoppie non costa loro quasi nulla.

• Conoscenza insufficiente della gestione delle stoppie

Nonostante il fatto che gli agricoltori non siano a conoscenza della gestione dei residui in tempi brevi, e considerano che bruciare sia il metodo più semplice per sbarazzarsi dei resti del raccolto, il governo indiano si sta sforzando di raggiungerli ed educarli Vadrevu et al., 2019

• Utilizzo di raccoglitrici meccaniche

Il riso è il cereale più importante e prodotto in vaste aree, l'uso della forza lavoro umana per la mietitura è stravagante. Di conseguenza, sono nate le mietitrici meccaniche in cui la mietitrebbia è utilizzata in modo prominente. Ciò lascia una quantità significativa di paglia nel campo stesso poiché non è progettato per tagliare la pianta in superficie e incorporarla nel terreno Mittal et al., 2009; Pratika e Sandhu, 2020

• Assenza di responsabilità

Pur avendo conoscenze sulla gestione dei residui e il suo impatto sull'ambiente, poche persone bruciano disperatamente stoppie nel campo a causa delle quali i legislatori hanno istituito nuove regole/leggi per controllare questi atti irresponsabili di pochi agricoltori Parmod et al., 2015

• I residui colturali non sono adatti per il bestiame

Negli allevamenti, la maggior parte dei residui di cereali e foraggi viene utilizzata come mangime per il bestiame. Però, la paglia di riso non è preferita come mangime per il bestiame nelle regioni settentrionali a causa del suo alto contenuto di silice, ligno-cellulosa, e contenuto proteico limitato (2-7%), che impedisce che venga portato in caseificio. Nonostante questo, L'alimentazione del riso basmati è talvolta preferita dai bovini per la sua elevata appetibilità.

Svantaggi della combustione delle stoppie

1 . Inquinamento ambientale

Tra i potenziali gas serra prodotti dalla combustione di residui colturali ci sono il metano, monossido di carbonio, ossido nitroso, e altri idrocarburi, che sono chimicamente e radioattivamente pericolosi. Ciò provoca danni all'ozono e all'inquinamento ambientale.

La combustione delle stoppie rilascia quali gas?

Si stima che la combustione della paglia di riso rilasci carbonio (C) sotto forma di CO2 (70%), CO (7%) e CH4 (0,66%) mentre l'azoto (N) viene rilasciato come N2O (2,09%).

Per di più, bruciare i rifiuti agricoli emette anche una grande quantità di particolato, che contiene un gran numero di organismi organici e inorganici.

2 . La salute umana è a rischio

Il fumo di biomassa contiene una varietà di agenti cancerogeni noti o sospetti che possono causare malattie polmonari se inalati in grandi quantità.

inquinanti, dopo essere stato rilasciato nell'atmosfera, disperdersi nelle zone circostanti, subire trasformazioni fisiche e chimiche, e alla fine influirà negativamente sulla salute umana.

Il benessere umano è direttamente influenzato dalla combustione delle stoppie. La ragione di ciò è che tutti i gas tossici e i metalli pesanti rilasciati dalla combustione dei residui agiscono come veleni lenti nel corpo umano.

Gli studi hanno scoperto che l'inquinamento atmosferico aumenta il rischio di problemi di salute nelle donne in gravidanza, neonati, gli anziani, e persone con una storia di malattie.

L'esposizione degli esseri umani a questi gas potenzialmente pericolosi è stata associata a un'ampia gamma di malattie respiratorie, cardiovascolare, neurologico, malattie della pelle e dell'occhio.

L'anidride carbonica emessa crea irritazione agli occhi e gli ossidi di anidride solforosa e azoto influiscono direttamente sui polmoni, pelle, sangue e funzioni respiratorie che possono scatenare malattie gravi come il cancro Punjab Pollution Control Board, 2018

3 . Nutrienti e microbi si perdono nel terreno

La perdita di suolo nutrienti si verifica a causa della combustione della paglia. Generalmente, la combustione di una tonnellata di paglia di riso comporterà perdite di 400 chilogrammi di carbonio organico, 5,5 chilogrammi di azoto, 2,3 chilogrammi di fosforo, 25 chilogrammi di potassio, e 1,2 chilogrammi di zolfo.

Inoltre, il calore generato dalla combustione della paglia di riso uccide i microbi utili nel terreno. Così, bruciare la paglia influisce negativamente sulla fertilità e sulla salute del suolo.

l'incendio delle stoppie delle colture aumenta la temperatura del suolo fino a 33,8–42,2 °C Gupta, 2008

la combustione periodica ridurrà la popolazione batterica benefica del suolo fino al 50%. Diminuisce anche l'azoto totale, carbonio, e azoto disponibile nello strato di terreno superiore di 0–15 cm, insieme alla riduzione della sostanza organica del suolo. Mandal e altri, 2004

4 . Incidenti stradali e problemi di trasporto

Bruciare le stoppie nel Punjab, Rajasthan e Haryana provocano una spessa coltre di smog che rappresenta non solo un grave rischio per la salute della popolazione di Delhi e delle aree circostanti durante l'inverno, ma anche problemi di visibilità.

I problemi di trasporto sono causati dalla cortina fumogena che si forma dopo la combustione. Ogni giorno, numerosi incidenti provocano la perdita di vite preziose e ricchezze.

5 . La perdita di biodiversità

La combustione della paglia distrugge alberi e piante intorno ai campi e lungo i bordi delle strade, distruggendo così la biodiversità.

Alternative per bruciare le stoppie

1 . Gestione in situ della paglia di riso

È facile gestire le stoppie incorporandole nel campo. Agricoltori, però, non preferire l'incorporazione in situ poiché le stoppie richiedono tempo per decomporsi.

Ci sono vari modi in cui ciò può influire negativamente sulla produttività del grano, compresa la semina tardiva del grano e l'immobilizzazione dell'azoto, che si traduce in un inadeguato apporto di azoto.

l'incorporazione in situ è ​​la migliore alternativa disponibile alla combustione dei residui di riso. Sidhu e Beri, 2005

Uno studio condotto dagli autori ha concluso che incorporando residui di riso nel terreno 10, 20 o 40 giorni prima della semina il raccolto di grano non influisce negativamente sulle colture successive.

Per di più, sono state sviluppate diverse macchine che vengono utilizzate per gestire la paglia di riso in situ. Contatta l'università agricola del Punjab (PAU) per maggiori dettagli.

2 . Usando Happy seeder

Nelle risaie mietite, la seminatrice Felice si usa per seminare il grano senza togliere la paglia.

È fondamentale distribuire uniformemente la paglia sfusa nel campo affinché la seminatrice felice funzioni correttamente. La risaia deve essere raccolta utilizzando una mietitrebbia dotata del sistema di gestione della super paglia PAU (SMS).

Vantaggi della seminatrice felice

• Le stoppie di riso non devono più essere bruciate prima di piantare il grano con la seminatrice felice, riduzione dell'inquinamento atmosferico.
• Previene l'erosione da vento e acqua.
• Aumenta l'assunzione di acqua
• Assicura che la materia organica non si degradi.
• Per effetto della semina diretta, il disturbo del suolo è ridotto, permettendogli di trattenere più nutrienti e materia organica.
• Oltre a risparmiare denaro, la Happy Seeder riduce i costi di carburante e manodopera perché viene dedicato meno tempo alle operazioni sul campo.

Svantaggi e sfide della seminatrice felice

• L'azoto è temporaneamente intrappolato nelle risaie dalle stoppie rimanenti. Di conseguenza, il contenuto proteico del grano può essere inferiore.
• Mancanza di conoscenza, motivazione, finanza e riluttanza nell'adozione di Happy Seeder.
• Costo, avversione al rischio, e le sovvenzioni per l'utilizzo di erbicidi ed elettricità sono tra le altre ragioni per cui questo metodo non viene adottato.
• Happy Seeder sarà sovvenzionato per superare queste barriere.

3 . Trinciatrice / Trinciapaglia

Paddy Straw Chopper-cum-Spreader è una macchina sviluppata dalla PAU per tritare e spargere paglia e stoppie di riso nel campo. Le motozappe rotanti possono essere utilizzate per mescolare la paglia tritata nel terreno dopo aver applicato una leggera irrigazione.

Vantaggi di Trinciatrice / Trinciapaglia

• Previene l'erosione del vento e dell'acqua.
• Aumenta l'assunzione di acqua.
• Previene il deterioramento della materia organica.
• Questa macchina può tritare tutti i tipi di residui colturali compreso grano, risaia, granoturco, girasole, sorgo, ecc. Pertanto, questo lo rende ideale per i clienti che lavorano in appalto in quanto offre un'elevata versatilità.
• In un'operazione, la macchina sminuzza le stoppie di sinistra e le sparge a terra.
• Una volta sminuzzate e spalmate le stoppie, sono facilmente interrati nel terreno mediante fresa o erpice a dischi e marciscono al termine dell'irrigazione.

Svantaggi e sfide di Trinciatrice / Trinciapaglia

• Questa è un'opzione costosa per gli agricoltori piccoli o marginali.
• Il controllo della profondità del seme e la semina di un raccolto successivo sono problematici.
• Mantiene l'azoto in posizione temporaneamente. Quindi, il frumento può avere un contenuto proteico inferiore.
• Durante le stagioni umide, erbacce, tra cui erba cheat e grano volontario, sono difficili da controllare.
• Rispetto alla terra arata, il terreno rimane più caldo in autunno e più freddo nelle stagioni primaverili.

4 . Decomposizione biologica della paglia da batteri e funghi

Una decomposizione efficace può sostituire la combustione della paglia. La decomposizione della paglia richiede la cellulosa e i microrganismi che degradano la lignina.

Decomponendo la paglia di riso, carbonio, azoto, e altri nutrienti vengono riciclati nel terreno, ripristinare la fertilità del suolo. I processi microbici possono verificarsi sia in condizioni aerobiche che anaerobiche. Però, le vie aerobiche sono più critiche per la maggior parte dei suoli rispetto a quelle anaerobiche.

Per esempio, il fungo del marciume bianco ( Pleurotus sp. ) possono decomporre altri rifiuti agricoli oltre alla paglia di riso, come il midollo di cocco, guaine di banana (essiccate), spazzatura di canna da zucchero, miglio, e impulsi. Eo, ornitorinco, djamor e sajorcaju sono alcuni dei funghi del marciume bianco più utilizzati.

Gestione dei residui colturali

1 . Residui colturali come mangime per animali

L'alimentazione degli animali con residui di riso è un'opzione. Nel Punjab, però, questa pratica non è molto popolare a causa dell'alto contenuto di silice dei residui di riso. In questo stato, quasi il 40% della paglia di grano prodotta viene utilizzata come foraggio secco per il bestiame.

Punjab State Council for Science &Technology PSCST ha avviato un progetto pilota presso la Punjab Agricultural University, Ludhiana, incoraggiare l'uso dei residui di riso come foraggio.

Presso la PAU sono state condotte diverse prove sulla fermentazione naturale della paglia di riso da utilizzare come mangime per bestiame arricchito con proteine. Gli animali alimentati con questo mangime hanno mostrato un miglioramento della salute e della produzione di latte.

2 . Utilizzo dei residui colturali nelle centrali biotermiche

L'elettricità può anche essere generata dai residui di riso. La biomassa è il combustibile utilizzato nella centrale termoelettrica di Jalkheri a Fatehgarh Sahib. È il primo impianto del Paese a utilizzare fonti energetiche rinnovabili.

Per la produzione di energia elettrica, questa pianta può utilizzare lolla di riso, trucioli di legno, paglia di piante varie, come paddy, Grano, eccetera.

Oltre a fornire reddito aggiuntivo a migliaia di agricoltori, il progetto riduce l'emissione di fumo e altri inquinanti causati dalla combustione dei rifiuti agricoli.

3 . Lettiera per bovini a base di residui di riso

La ricerca condotta dal Dipartimento di produzione e gestione del bestiame del College of Veterinary Sciences della Punjab Agricultural University (ora Guru Angad Dev Veterinary And Animal Sciences University) ha scoperto che la paglia di riso può essere utilizzata come materiale da lettiera durante l'inverno dagli agricoltori.

Questa lettiera aumenta la qualità e la quantità del latte fornendo conforto agli animali, salute della mammella, e la salute delle gambe.

Questo metodo aiuta gli animali a mantenere un tasso ragionevole di perdita di calore corporeo e a mantenersi caldi.

Inoltre, fornisce un asciutto, confortevole, ambiente igienico e non scivoloso, che previene anche gli infortuni. Per di più, un chilogrammo di paglia assorbe circa 2-3 chilogrammi di urina da una stalla

L'uso della paglia di riso come lettiera ha anche contribuito a un miglioramento dell'utile netto per animale al mese dalla vendita di una quantità aggiuntiva di latte.

Questa tecnologia è stata dimostrata agli agricoltori dalla PAU attraverso corsi di formazione, discorsi radiotelevisivi, e volantini.

4 . Residui di riso per la produzione di carta

La paglia di riso è anche una materia prima ideale per la produzione di carta e cartone. La carta viene prodotta anche dalla paglia di riso combinata con la paglia di grano. Le cartiere stanno già utilizzando questa tecnologia per soddisfare il 60% del loro fabbisogno energetico.

5 . Residuo di riso come mezzo di coltura nella coltivazione dei funghi

La paglia di riso può essere utilizzata anche come terreno di coltura per coltivazione di funghi , compreso Agaricus bisporus, Volvariella volvacea, e Pleurotus spp. La resa di questi funghi è di 300, 120-150, e 600 g per chilogrammo di paglia di riso, rispettivamente.

I funghi coltivati ​​sulla paglia di riso sono chiamati funghi di paglia di riso (Volvariella volvacea).

Una varietà di scarti agricoli può essere utilizzata anche per preparare il substrato per la coltivazione di questo fungo, come foglie di banana essiccate, Giacinto d'acqua, rifiuti di grappoli di palma da olio, cotone e scarti di legno.

6 . Fare il compost dai residui delle colture

Il compostaggio è un metodo tradizionale di preparazione della materia organica arricchita con nutrienti benefici.

Il processo di compostaggio è una decomposizione naturale dei materiali organici che coinvolge microrganismi come i batteri che decompongono i rifiuti animali, residui colturali, scarti vegetali, e alcuni rifiuti urbani.

Quando la decomposizione è completa, può essere usato come organico naturale fertilizzante . Oltre al suo fisico, chimico, e proprietà biologiche, questo fertilizzante naturale aumenta la fertilità del suolo.

La paglia di risaia produce quasi 3,2 tonnellate di FYM ricco di sostanze nutritive per ettaro. Gli agricoltori possono preparare questo residuo nei loro capannoni e utilizzarlo come fertilizzante organico per aumentare i raccolti del 4-9%.

7 . Produzione di biogas utilizzando residui colturali

I rifiuti agricoli possono essere convertiti in biogas da utilizzare come fonte di energia alternativa. La principale fonte di lignocellulosa per la produzione di biogas sono i residui colturali, come la paglia di riso.

8 . Residui colturali utilizzati per la pacciamatura

Usare la paglia di riso come pacciame nel campo ha tanti vantaggi. La pacciamatura mantiene l'umidità del suolo, controlla le erbacce, e stabilizza la temperatura del suolo, che favorisce la crescita sana delle piante.

9 . Geyser di paglia di riso

Un modello di un geyser di paglia di riso è stato sviluppato dall'università del Punjab che utilizza balle di paglia come combustibile per il riscaldamento dell'acqua al fine di utilizzare correttamente i residui di riso.

Iniziative del governo per controllare la combustione delle stoppie

Nel novembre 2015, il National Green Tribunal ha ordinato a Delhi e agli stati confinanti di cessare la pratica del bruciare le stoppie. Però, l'ordinanza ebbe scarso effetto.

Il Centro ha approvato un regime del valore di Rs 1, 151 crore volti a promuovere la gestione dei residui colturali in situ attraverso la fornitura di macchine THS sovvenzionate. Dopo l'approvazione delle loro domande, gli utenti sono tenuti a depositare l'importo del prezzo agevolato presso il dipartimento dell'agricoltura.

In 30 aree del Punjab sono previste centrali elettriche a stoppie di risaia, zone prevalentemente coltivate a risaia. In questi impianti verranno utilizzate 44 lakh di tonnellate di stoppie di risaia. Attualmente sono in funzione sette impianti con una capacità totale di 62,5 megawatt.

Ai piccoli e marginali agricoltori del Punjab è stato offerto un programma di "seppellimento di stoppie" per frenare la combustione delle stoppie con l'aiuto del dipartimento dell'agricoltura. Secondo il piano, le stoppie di risone possono essere rimosse dal campo principale e seppellite in una fossa nel proprio terreno agricolo o nelle terre desolate.

Ai sensi del Mahatma Gandhi National Rural Employment Guarantee Act (MGNREGA), l'amministrazione distrettuale è responsabile di fornire lavoratori agli agricoltori per scavare le fosse del compost.