cibernetica ecosistemului agricol

11

Click here to load reader

Transcript of cibernetica ecosistemului agricol

Page 1: cibernetica ecosistemului agricol

Particularităţi ale ecosistemului agricol

Pentru a bara efectele negative ale unei eventuale crize a mediului agricol se preconizează o concepţie unitară ce constă într-o adevărată „gestiune ecologică”, în scopul de a realiza pe termen lung supravieţuirea, integritatea şi calitatea producţiei agricole, deci dezvoltarea ei ecologică. Acest concept de ecodezvoltare este agreat de F.A.O. şi presupune în primul rând o dezvoltare industrială echilibrată şi fără poluare majoră în zonele agricole, care să asigure securitatea şi stabilitatea ecosistemelor.

Din fericire pentru omenire, în mediul agricol şi sistemele sale asistăm la o reînnoire permanentă a resurselor ce garantează în felul lor echilibrul natural între biocenoză şi biotop. Există în agricultură, ca mediu natural sau artificializat, o anumită capacitate specifică de regenerare a diferitelor resurse, pornind de la sol şi terminând cu plantele, ceea ce permite desfăşurarea normală şi chiar dinamică a ciclurilor de producţie. Dar acest potenţial intrinsec de adaptare nu trebuie suprasolicitat, ci cunoscut şi folosit corespunzător în procesele tehnice agricole, pentru a evita orice fenomen de criză a mediului înconjurător. În ecodezvoltare, un loc important îl are producătorul agricol, susţinut de organele competente şi cercetarea ştiinţifică, prin asigurarea unei finanţări judicioase pe termen scurt, mediu şi lung.

Dezvoltarea şi modernizarea agriculturii este un proces firesc şi necesar, ce asigură bunurile agroalimentare pentru o populaţie sănătoasă, bine hrănită. Nu se poate concepe ridicarea calităţii vieţii, dacă agricultura nu este stimulată să producă cât mai mult şi de calitate superioară. Există preocupări în toate ţările pentru intensificarea producţiei agricole, iniţiindu-se diverse programe de lucru având caracter tehnologic şi social-economic. Aceste acţiuni pot avea o finalizare efectivă, aşa cum s-a demonstrat prin unele experienţe, dacă se are în vedere esenţa teritoriului agricol şi a plantelor cultivate ca sistem ecologic, ca unitate fundamentală a biosferei, a peisajului geografic. De aici rezultă faptul că teritoriul agricol populat cu specii vegetale şi animale utile omului trebuie privit în toată complexitatea lui, cu legăturile din interior şi exterior, cu dependenţa sa specifică faţă de condiţiile naturale şi resursele materiale, dar corespunzător unor acţiuni tehnice bine definite.

Page 2: cibernetica ecosistemului agricol

Ingineria ecosistemelor agricole

3.1 Noţiune şi structură 3.1.1 Noţiunea de ecosistem. Fondul fizic de viaţă, împreună cu speciile

care îl populează alcătuiesc sistemul ecologic, unitate fundamentală a biosferei, în cadrul căruia organismele vegetale şi animale (biocenoza sau comunitatea biologică) intră în relaţii cu factorii fizico-chimici ai mediului înconjurător reprezentaţi pe un teritoriu anume (ecotop şi biotop). În alcătuirea unui ecosistem intră: producătorii de materie organică (plante fotosintetizante şi chimiosintetizante); substanţele abiotice (minerale şi produşi organici din deşeuri şi organisme naturale); macroconsumatorii (animale erbivore, carnivore şi omnivore); microconsumatorii (organisme heterotrofe, saprofite, descompunătoare a materiei organice). Ecosistemul are două funcţii: de sinteză a materiei organice, stocare de potenţial energetic în alimente, înmagazinare de energie radiantă solară de către plante şi de analiză a materiei organice cu scoaterea din ecosistem a potenţialului energetic şi restituirea în natura minerală a elementelor care au intrat în componenţa materiei vii (fig. 3.1). Viorel Soran şi Iulian Fabian (1983) consideră că „în interiorul unui ecosistem agricol se desfăşoară trei fluxuri vitale pentru vieţuitoare şi om:

a) fluxul de substanţă, adică reciclarea diferitelor elemente constitutive ale vieţii;

b) fluxul de energie ce întreţine structurile şi schimburile de substanţă şi informaţie;

c) fluxul informaţional care reglează circulaţia energiei şi substanţei.” Agroecosistemele, asemenea celorlalte sisteme materiale ale universului,

se supun celei de-a doua legi a termodinamicii, deoarece orice transformare energetică în interiorul lor este însoţită de pierdere de energie sub formă de căldură şi de o creştere a entropiei. Fixarea energiei luminoase şi productivitatea fotosintezei sunt reduse, iar transferul energiei de-a lungul lanţului trofic până la om se face cu mari pierderi de energie. Ecologii apreciază că randamentul de transformare a energiei de la un lanţ trofic la altul poate fi estimat la circa 10% (Bogdan Stugren – 1982).

Un agro-ecosistem poate fi definit după E. Parceddu (1992) ca „un rezultat al convergenţei între legile ecosistemului natural şi gestiunea agricolă, în sensul că ultima se suprapune sistemului de bază, care funcţionează conform legilor naturale ale fluxului de energie şi al circulaţiei materiei”. În ecosistemul agricol energia solară este captată şi convertită în biomasă de frunzele plantelor, iar parte din aceasta este exportată sub forma produselor comerciale sau constituie reziduuri culturale. O parte din fluxul de energie care intră în ecosistem, de origine fosilă, este controlată şi folosită foarte divers pentru procesul tehnologic. În ecosistemul agricol componentele abiotice sunt reciclate şi conservate, în timp ce populaţiile animale, vegetale şi microbiene se regenerează. Factorul de stabilitate al ecosistemului agricol este cultivatorul, care prin practicile curente acţionează energic şi permanent pentru a păstra capacitatea de producţie a terenului şi a plantelor cât mai constantă şi ridicată.

Page 3: cibernetica ecosistemului agricol

Particularităţi ale ecosistemului agricol

Fig. 3.1 Flux de substanţă şi energie (106K kcal/ha) într-o livadă de prun intensivizată

agrochimic (după Budan C. şi Isac Il, 1987) După Bogdan Stugren (1982), „componentele ecosistemului sunt unităţi în

care se reunesc elemente de biotop şi biocenoză”, iar N. Bodnariuc şi A. Vădineanu (1982) precizează că „prin ecosistem înţelegem unitatea organizatorică elementară a ecosferei alcătuită dintr-un biotop ocupat de o biocenoză şi capabilă de realizarea productivităţii biologice”.

„Ecosistemul este produsul câtorva milioane de ani de schimbări

evoluţionare. El se compune din numeroase părţi legate între ele şi care se influenţează reciproc. Prezintă cicluri ecologice asemănătoare cu relaţiile cibernetice de stabilizare. Se supune legilor ecologiei: 1 - toate sunt legate; 2 - totul trebuie să ducă undeva; 3 - natura se pricepe cel mai bine; 4 - nimic nu se capătă degeaba.”

Barry Commoner (biolog şi ecolog american)

Al. Ionescu (1977) consideră că „terenurile agricole se pot împărţi în

microecosisteme (sinuzii) al căror caracter deschis, în care se mişcă de-a lungul nivelului trofic substanţe organice, anorganice şi energia, se păstrează permanent”. Iar „ecosistemele agricole se deosebesc de cele naturale prin principalii producători de substanţă organică primară (plante de cultură), prin compoziţia florei de buruieni şi a faunei (grupa dominantă fiind formată de animale zoofage) şi prin natura biotopului, a tipului de sol şi a microclimei, în primul rând”.

Parafrazând pe Gh. Marin (1999), se poate afirma că orice teren agricol are toate însuşirile unui sistem biologic şi ecologic, prin istoricul său propriu, evoluţia

Page 4: cibernetica ecosistemului agricol

Ingineria ecosistemelor agricole specifică a solului, relaţiile informaţionale, capacitatea de autoreglare, un anumit nivel de integralitate şi o productivitate specifică.

Procesele şi fenomenele ecosistemului agricol au un caracter aleatoriu şi stochastic. Factorii care acţionează asupra lui sunt fie constanţi şi dirijaţi, fie necontrolabili, uneori cu elemente de imprevizibilitate şi evoluţie rapidă în timp şi spaţiu. De aceea, recolta obţinută în sistem poate fi considerată ca o funcţie de factorii de mediu, care sunt multipli, foarte variaţi şi se manifestă în mod diferit. Această situaţie impune luarea unor decizii specifice şi operative, prin care se intervine în mod diferit în echilibrarea şi optimizarea lor. Deciziile se iau la faţa locului, pentru fiecare hectar şi chiar pentru fiecare plantă în parte.

În ecosistemul agricol apar frecvent fenomene ondulatorii specifice sub formă de perturbaţii, provocate, de exemplu, de accidente climatice (grindină, îngheţuri, brume, secete), boli şi dăunători, exces de umiditate în sol, ce abat sistemul de la traiectoria de creştere proiectată în domeniul producţiei, calităţii produselor şi tehnologiilor. Orice ecosistem este compus din foarte multe părţi ce se influenţează reciproc, formând cicluri ecologice care au nevoie de stabilitate.

În accepţiunea unei agriculturi moderne conceptul de ecosistem este departe de a se mărgini la interacţiunile componentelor sale anorganice şi organice, ca şi la transformările reale, potenţiale ale energiei. Ecosistemul agricol rămâne una din unităţile fundamentale ale biosferei, creată şi dirijată în mod conştient de om, în continuă reînnoire şi perfecţionare, în care se acţionează asupra componentelor sale cu diferite mijloace tehnice, în vederea realizării însuşirii fundamentale, bioproductivitatea, la parametri cât mai ridicaţi.

Sistemul ecologic agricol, prin complexitatea fluxurilor care intră şi a celor care ies din sistem, prin problematica de organizare şi conducere a diverselor componente integrate, materiale şi biologice, prezintă evidente trăsături cibernetice. Ecosistemul trebuie privit cu toate conexiunile sale, cu capacitatea de a primi şi de a acumula informaţii, de a le prelua şi a le selecta, de a le transforma şi apoi transmite în exterior. Conexiunile dintre plante şi factorii de mediu fizic în ecosistem conferă acestuia un caracter strict cibernetic, fiind astfel posibilă reglarea simplă şi multiplă prin bucla de reglare. Pornind de la acest concept, se poate regla conţinutul umidităţii în sol-plantă, aprovizionarea cu fosfor şi azot a solului şi plantelor, stabilindu-se precis raporturile între factorii de vegetaţie în cadrul sistemului. Din punct de vedere cibernetic, sistemul ecologic, cu relaţia sa biocenoza-biotop, are o reacţie negativă, adică răspunde la factorii perturbatori prin acţiuni ce compensează şi în final anulează perturbaţia. Biocomunitatea şi biotopul pot rămâne stabili o perioadă îndelungată de timp, până la apariţia unui factor perturbator major sau minor, ce le poate îngrădi sfera de acţiune. În acest moment ecosistemul reacţionează specific şi poate elimina perturbaţia cu mecanisme proprii sau prin intervenţia tehnologului, îndeosebi în sistemele industrial-agricole.

În mod obiectiv, raporturile complexe în sistemele ecologice agricole sunt demonstrate de interferenţa în cadrul lor a trei grupe de procese: biologice, fizico-climatice şi social-economice. Controlul structural şi funcţional se asigură prin sistemul de management, care depinde la rândul lui de obiective, informaţie şi

Page 5: cibernetica ecosistemului agricol

Particularităţi ale ecosistemului agricol cercetare în ultimă instanţă. Managementul corect este necesar pentru urmărirea stării ecosistemului şi pentru luarea unor decizi judicioase în favoarea bioproductivităţii acestuia (I. Puia, Viorel Soran, 1977).

După C. Chiriţă (1975), culturile agricole se supun unei scheme de funcţionalitate ecosistemică (fig. 3.2).

Fig. 3.2 Schema relaţiilor de funcţionalitate ecosistemică a culturilor agricole (după C. Chiriţă, 1975)

Complexitatea relaţiilor biotic-abiotic, a interrelaţiilor dintre organisme

determină existenţa a trei caracteristici ale ecosistemelor: integralitatea (existenţa unei organizări, structuri şi a unui mod de funcţionare unitară a componentelor sale), echilibrul dinamic (intercondiţionarea reciprocă care determină stabilitatea ecosistemului) şi autoreglarea (capacitatea ecosistemului de a se menţine şi reorganiza, menţionându-şi însă caracteristicile proprii în condiţiile unor variaţii ale factorilor biotici şi abiotici). Un ecosistem nu rămâne acelaşi, el se schimbă neîncetat, suferă o evoluţie. Perioadele de evoluţie lentă, mai stabile, în care integritatea, echilbrul dinamic şi autoreglarea sunt deosebit de puternice şi ecosistemul pare stabil, constituie momente în care acesta se află în stare de climax.

Trebuie subliniat faptul că „utilizarea exclusivă a indicatorilor economici pentru evidenţierea mecanismului de funcţionare a agroecosistemelor nu reflectă în mod fidel impactul ecologic al sistemului de cultură practicat” (Dorina Minoiu, 1996). De fapt, agricultura trebuie să aibă un caracter de bilanţ şi să permită dirijarea resurselor, refacerea rezervelor de elemente nutritive şi a însuşirilor solului. Sistemul de agricultură, chiar dacă imită natura, asigură în acelaşi timp reproducerea fertilităţii solului, creşterea potenţialului energetic al acestuia şi păstrarea echilibrului ecologic în ecosistem. Pentru a fundamenta economic indicatorii tehnici şi economici ai producţiei agricole, în ecosistem se au în vedere

Page 6: cibernetica ecosistemului agricol

Ingineria ecosistemelor agricole tehnologiile diferenţiate pe fiecare cultură în funcţie de factorii ecologici. De aici rezultă că eficienţa economică a culturilor practicate în cadrul ecosistemului se bazează pe o analiză profundă nu numai a indicatorilor tehnico-economici, dar şi a celor ecologici. Rămâne de iniţiat şi prelucrat însă o asemenea metodologie de analiză completă pe sisteme agricole, care să evidenţieze stabilirea echilibrului între cerinţele biologice ale plantelor de cultură şi cele economice ale agricultorului, în concordanţă cu oferta ecologică, ceea ce reprezintă obiectivul unei activităţi agricole raţionale.

3.1.2 Structura ecosistemului Ecosistemul este alcătuit din patru subsisteme: biocenoza (comunitatea

biologică), biotopul, subsistemul agro-fitotehnic şi cel socio-economic (Georgescu Magdalena ş.a, 1991).

Biocenoza este reprezentată de plantele de câmp (biocenoza agricolă, sau agrocenoza), plantele pomicole (biocenoza pomicolă sau pomocenoza), plantele legumicole (biocenoza legumicolă sau legumicenoza), plantele floricole (biocenoza floricolă sau floricenoza), viţa de vie (biocenoza viticolă sau viticenoza), cu toate organismele vii ce acţionează în spaţiul lor de cultură (plantaţii, grădini, livezi), într-o mare varietate (boli, dăunători, insecte şi animale, alţi prădători) pe plante, pe sol şi în sol. Biocenoza ataşată unui teren (parcelă) este aceeaşi în spaţiu, deoarece pe toată suprafaţa a fost cultivat un singur tip de plantă, căruia i s-au asociat aceleaşi buruieni şi paraziţi vegetali sau antagonişti. Microflora şi microfauna din sol sunt de asemenea omogene, iar în timp pe o parcelă se succed culturi care menţin caracteristicile uniforme.

Biotopul (ecotopul) este reprezentat printr-un anumit teritoriu cu tot ansamblul de factori ai mediului fizic, abiotic, ce ne dă suportul ecologic, sub incidenţa căruia se manifestă cu anumite intensităţi activitatea bioproductivă a diferitelor culturi. Ca biotop constitutiv al ecosistemului agricol poate fi considerată parcela (sola) semănată sau plantată cu o biocenoză stabilită de cultivator. După Al. lonescu (1988) parcela, ca teren agricol, are o suprafaţă precis delimitată pe principiul uniformităţii biotopului şi al unei decizii tehnologice. În cadrul acestui biotop se vor desfăşura aceleaşi lucrări agrotehnice care dirijează şi modelează factorii de mediu în vederea obţinerii recoltei (fig. 3.3).

Page 7: cibernetica ecosistemului agricol

Particularităţi ale ecosistemului agricol

Fig. 3.3 Ierarhizarea ecosistemelor agricole

(Al. Ionescu, D. Şchiopu, 1981) 3.2 Tipologia agroecosistemelor Sola este nivelul primar şi elementar al unui ecosistem agricol modern, cu

condiţia înglobării în cele trei niveluri superioare (Al. lonescu şi Dan Şchiopu, 1981). Însumarea biotopurilor şi a biocenozelor constituie asolamentul, cu o delimitare precisă: sol uniform, cu o repartizare în spaţiu a diferitelor bioceneze, cu lucrări tehnice efectuate într-o suită logică, ceea ce îi conferă o relativă omogenitate. De remarcat faptul că în ecosistemul agro-industrial asolamentul trebuie să ocupe o poziţie cheie, indiferent de proprietate şi dimensiuni, deoarece numai prin el putem menţine ridicată capacitatea biotopului şi bio-productivitatea biocenozei. Factorii ecologici, biotici şi abiotici, pot fi mai bine cunoscuţi, controlaţi şi chiar disipaţi pe spaţiul asolamentului.

Subsistemul agrofitotehnic se referă la lucrările de tehnică agricolă prin care agricultorul se introduce în ecosistem, îl controlează şi îl dirijează în vederea formării unor recolte constante şi ridicate.

Subsistemul socio-economic se manifestă prin prezenţa resurselor umane, materiale şi financiare introduse în ecosistem pentru menţinerea echilibrului acestuia şi asigurarea unei eficienţe economice maxime.

Ecosistemele agricole şi sistemele de agricultură care se dezvoltă în interiorul lor sunt la scară planetară şi zonală extrem de diferite, atât structural şi funcţional, cât şi din punctul de vedere al relaţiilor social-economice ce se realizează în perimetrul lor geografic. Există deci o mare varietate a ecosistemelor agricole, care au evoluat independent unele de altele, în diferite stadii de dezvoltare. În prezent, se apreciază că ştiinţa despre ecosisteme, care îşi

Page 8: cibernetica ecosistemului agricol

Ingineria ecosistemelor agricole desăvârşeşte încetul cu încetul fundamentarea teoretică, va putea constitui, cu timpul, punctul de convergenţă al tratării unitare a sistemelor agricole de pe poziţii sistemice şi cibernetice.

Agroecosistemele au o diversitate structurală şi funcţională specifică ce oglindeşte varietatea condiţiilor ecologice, în primul rând a climei şi solurilor din diferitele zone biogeografice ale globului. Ele reflectă, de asemenea, tradiţia şi experienţa practică a diferitelor comunităţi agricole şi concepţiile social-economice ale dezvoltării agriculturii într-un anumit moment. Sistemele ecologice agricole şi-au lărgit spaţiul pe măsura dezvoltării societăţii umane şi a creşterii populaţiei pe Terra. De la ecosistemele primitive prenaturale s-a trecut la cele tradiţionale şi, în ultimă instanţă, la cele industriale, artificializate şi poluate. Astăzi, din 13 miliarde hectare de uscat 846 milioane hectare se găsesc în ţările dezvoltate şi 12,154 miliarde în ţările în curs de dezvoltare, fiind cuprinse în spaţiul ecosistemelor agricole producătoare de hrană pentru populaţia globului. Ele provin, de fapt, din modificarea şi înlocuirea ecosistemelor naturale de către om. De asemenea, mai trebuie luate în calcul alte 3 miliarde ha de pratoecosisteme (pajişti) ce susţin alimentaţia animalelor (I. Puia, Viorel Soran, 1988).

Artificializarea ecosistemelor naturale a constituit o legitate a mersului istoriei umane şi un important factor de progres, dar, în acelaşi timp, s-au schimbat vechile relaţii dintre om şi natură. Influenţa acţiunilor entropice ale cultivatorului s-au exercitat din ce în ce mai puternic şi frecvent, conducând în final la fenomenul de poluare.

3.2.1 Sistemul ecologic agricol se caracterizează prin implementarea unor

metode moderne de tehnică agricolă, prin mecanizarea şi automatizarea lucrărilor, prin irigarea de mari suprafeţe şi integrarea acestora cu industria alimentară. În interiorul lui acţionează patru categorii mari de factori cu influenţe determinante asupra bioproductivităţii lui: biologici, tehnici, climatici şi social-economici. Ecosistemele agricole se deosebesc de cele naturale prin specificul biocenozei, constituită din principalii producători de substanţă organică primară (plante de cultură), prin compoziţia florei de buruieni şi a faunei (grupul dominant fiind format din animale zoofage) şi prin natura biotopului (a tipului de sol şi a microclimei pe un teritoriu dat). Ecosistemele agricole sunt producătorii recoltelor prin care omul şi animalele beneficiază de un spor de hrană. De aici însuşirile lor de a produce un anumit produs, de o anumită calitate, dirijat aproape în întregime de cultivator. Ele au, într-o măsură mai mare sau mai mică, un grad pronunţat de artificializare. În biocenezele agricole (agrobiogenezele) covorul vegetal este format din culturi agricole (cerealiere, tehnice, furajere), pe care le alege cultivatorul. Biogeneza este creată, controlată şi dirijată prin înlăturarea mecanică sau chimică, cu metode din cele mai perfecţionate, a speciilor vegetale nedorite, respectiv a buruienilor. Prin lucrări ale solului şi asupra plantelor cultivatorul aduce modificări în suportul ecologic şi în complexele relaţii de funcţionalitate a ecosistemului.

Page 9: cibernetica ecosistemului agricol

Particularităţi ale ecosistemului agricol

Ecosistemul agricol depinde totuşi în mare parte de ecotop, care se referă la întinderi mari sau mai mici de teren agricol şi de suportul ecologic (condiţiile de mediu). Din acest punct de vedere terenurile agricole se pot constitui în adevărate biosisteme producătoare de masă utilă pentru oameni şi animale.

Ecosistemul agroindustrial trebuie privit cu toate legăturile sale, cu capacitatea de a primi şi acumula informaţii, resurse, de a le selecţiona, transforma şi apoi transmite în exterior. În cadrul sistemului, intrările şi ieşirile sunt dozate fizic şi valoric de către reglatori. Corectarea intrărilor se face cu ajutorul conexiunilor inverse în funcţie de nivelul ieşirii, menţinându-le cât mai aproape de optimul tehnologic.

3.2.2 Sistemul ecologic horticol cuprinde culturile horticole de plante

anuale şi perene ce cresc şi fructifică în strânsă legătură cu condiţiile ecologice, ale căror valori minime trebuie să asigure desfăşurarea armonioasă a ciclului biologic şi echilibrul proceselor metabolice. De aceea, relaţiile ecologice care se stabilesc între cerinţele plantelor, pe de o parte, şi suportul de viaţă, pe de altă parte, sunt normale atât timp cât între ele se păstrează raporturi de reciprocitate naturală. Respectarea strictă a relaţiilor ecologice a făcut ca plantele horticole să cuprindă teritorii specifice la şes şi la deal şi ele să capete o deosebită importanţă economică. În această accepţiune se poate considera că teritoriile cu legume, plantaţiile de pomi şi viţă de vie se constituie în ecosisteme cu biocenoza şi biotopul lor specific, ele devenind producătoare de recolte de o anumită calitate de care beneficiază populaţia. Orice aglomerare de culturi horticole reprezintă un biosistem, cel mai adesea însă deschis şi către alte comunităţi biologice (buruieni, paraziţi vegetali, zoofagi). Populaţia de bază este constituită de soiuri asociate în sortimente biologice sau tehnologice, organizate în biocenoze, unele, cum este în plantaţiile pomi-viticole, în conexiune binară cu portaltoii. Ecosistemul este specializat în funcţie de biotopul local, ceea ce conduce la diversificarea producţiei de legume, fructe şi struguri.

După Gherasim Constantinescu (1978), în organizarea ştiinţifică a producţiei horticole prioritatea revine cunoaşterii biosistemelor şi stabilirii relaţiilor ecologico-geografice cât mai exacte dintre plantă şi mediu, cu deosebire dintre soi şi biotop. C. Budan (1982) relevă că livada este o grupare ordonată de pomi, dar şi o unitate funcţională de viaţă, în relaţii strânse cu alte componente biocenotice şi de mediu din spaţiul său de activitate, îndeplinind o importantă funcţie bioproductivă şi economică.

Ecosistemele horticole pot fi specializate (legumicol, pomicol, viticol) sau superspecializate (sere de sticlă sau de plastic, adăposturi joase de plastic) în funcţie de componenta biotică (planta) sau abiotică (clima) dominantă. Utilizarea largă a mecanizării şi automatizării, folosirea unor metode intensive şi superintensive de cultură, recoltarea mecanizată şi obţinerea unei productivităţi nete (biomasă utilă) ridicate conferă ecosistemului horticol un caracter industrial. Se emite părerea că ecosistemul horticol are un caracter cibernetico-informaţional, ceea ce îi conferă capacitatea de a acumula, prelucra şi emite informaţii, de a

Page 10: cibernetica ecosistemului agricol

Ingineria ecosistemelor agricole soluţiona răspunsuri şi de a le transmite sistemului (fig. 3.4). Dacă privim ecosistemul ca o conexiune a activităţilor biologice, agrotehnice şi economice, atunci optimizarea tehnologiilor se poate realiza mai judicios şi aplica mai precis în ferma horticolă.

Fig. 3.4 Schema funcţionării cibernetice a ecosistemului în viticultură

(după Milu Oşlobeanu ş.a., 1978) 3.2.2.1 Ecosistemul viticol, de exemplu, este o concentrare, pe o anumită

suprafaţă, de soiuri asociate ce condiţionează cantitatea şi calitatea strugurilor, dar mai ales a vinurilor. Biotopul viticol este şi el variat, mai ales pe terenurile din zona colinară, ceea ce influenţează direct metabolismul viţei de vie (Magdalena Georgescu şi colaboratorii, 1990).

3.2.2.2 Ecosistemul pomicol funcţionează cu intrări, stări de transformare,

ieşiri şi reglări; cultivatorul conduce întregul proces de producţie pe baza mecanismului de feed-back. Biosistemul pomicol este reprezentat ca o mulţime de pomi ce cuprinde ramuri, rădăcini, trunchiuri şi timpul biologic, care fac un schimb permanent de substanţă, energie şi informaţii cu mediul (Victor Cireaşă, 1983).

Page 11: cibernetica ecosistemului agricol

Particularităţi ale ecosistemului agricol

3.2.2.3 Ecosistemul legumicol se încadrează în ecosistemele terestre clasificându-se în subsisteme pentru câmp şi teren protejat. Sera, construcţie cu climat în parte dirijat şi controlat, poate fi considerată ca un sistem complex, un mediu înconjurător în cadrul căruia plantele îşi manifestă potenţialul lor biologic de producţie şi se formează recolta. în seră acţionează intrări controlate şi necontrolate, care reprezintă de fapt diferiţii factori ecologici de influenţă asupra randamentului plantelor, fiind determinanţi în procesul tehnologic al producţiei finite (B. Mănescu, 1971). Aceşti factori pot fi dirijaţi şi optimizaţi într-o măsură mai mare sau mai mică, în funcţie de cunoaşterea lor de către cultivator, de folosirea metodelor moderne de investigaţie.

Optimizarea sistemelor ecologice în interesul agriculturii şi protejării cadrului ei natural se poate face numai în plan regional şi local, luând în considerare toate aspectele economice, sociale şi demografice. În acest sens, se poate vorbi de sisteme ecologico-economice, care numai prin acest conţinut, prin această înţelegere ar permite analiza şi ar dezlega propriile probleme în mod complex, raţional. O importanţă deosebită prezintă repartizarea şi dimensiunea sistemelor ecologico-economice omogene şi neomogene în cadrul biogeografic naţional, privite în corelaţie cu distribuţia plantelor cultivate, a cheltuielilor de producţie şi a profitului obţinut. Aceste aspecte merită să fie incluse în lucrările de zonare şi microzonare a producţiei agricole.

3.2.3 Sistemul ecologic zooproductiv include populaţiile de animale

domestice destinate alimentaţiei omului, locurile de adăpostire ale acestora şi teritoriile destinate păşunilor, fâneţelor şi culturilor furajere. Sistemele de creştere şi exploatare a animalelor domestice, în care funcţionează relaţiile şi principii ecologice, sunt de fapt ecosisteme, puternic antropizate, cu un lanţ trofic mai lung şi cu zooproduse de calitate superioară (R. Gruia, 1998). Antropizarea „influenţează direct şi puternic gradul lor de autoreglare”, remarcă acelaşi autor. Ecosistemul zooproductiv cuprinde biocenoza (zoocenoza), comunitatea de animale dintr-o specie sau rasă şi biotopul reprezentat prin adăpostul specific, în care se desfăşoară procesul tehnologic de transformare a materiei prime, furajul, în produse utile, carne, lapte, ouă etc. Ecosistemul are o structură sistemică şi o dinamică biocibernetică, ce reglează relaţiile funcţionale dintre zoocenoză şi biotop asigurând echilibrul ecologic, tehnologic şi economico-financiar. Se consideră că în ecosistemul zooproductiv, cultivatorul intervine prin acţiuni reglatoare pentru a corecta factorii perturbatori sau de risc şi de a optimiza producţia.