Défis et alternatives du brûlage des chaumes des cultures
introduction
Parmi les principaux systèmes de culture en Inde figurent le riz-blé. La gestion de la paille de riz est l'une des préoccupations majeures de ce système de culture. Chaque année, des millions de tonnes de paille sont produites à partir de la culture du riz et du blé. La paille de blé est utilisée pour nourrir le bétail. Cependant, la paille de riz reste un problème majeur pour les agriculteurs.
Chaque année, environ 220 lakh tonnes (22 millions de tonnes) de paille sont produites uniquement à partir de rizières au Pendjab, et 90 pour cent de cela est brûlé dans les champs, selon le rapport PAU fourni par le Département des sciences du sol. Il y a un laps de temps très court entre la récolte du riz et le semis du blé dans le système de culture riz-blé. Cela conduit malheureusement les agriculteurs à opter pour le brûlage des chaumes de riz pour préparer rapidement le champ aux semis de blé.
Pour les agriculteurs, La pratique du brûlage du chaume est le moyen le plus simple de gérer les résidus de riz. Cependant, le brûlage du chaume a d'énormes conséquences dégradantes pour l'environnement.
Qu'est-ce que le brûlage des chaumes ?
Le brûlage du chaume consiste à mettre le feu aux résidus de culture pour les retirer du champ pour semer la prochaine culture. La méthode est utilisée dans les zones où la « méthode de récolte combinée » est utilisée.
Une moissonneuse-batteuse est une machine qui récolte, bat (c'est-à-dire sépare le grain), et nettoie également les grains.
Cependant, lors de l'utilisation de cette machine, la machine ne coupe pas assez près du sol, laissant des chaumes inutiles aux agriculteurs.
Il est important pour les agriculteurs de planter la prochaine culture à temps pour qu'elle donne un rendement maximal et un profit maximal. D'où, brûler le chaume est le moyen le plus rapide et le moins cher de défricher le champ selon les agriculteurs.
Pourquoi le brûlage du chaume est-il pratiqué ?
Bien que les agriculteurs soient découragés par le gouvernement de brûler le chaume, ils le préfèrent toujours parce qu'il est bon marché et prend moins de temps.
Faute de moyens financiers et technologiques, il n'est pas possible pour les agriculteurs d'envisager des alternatives au brûlage du chaume, comme le labourer ou l'investir à d'autres fins.
Deux cultures successives sont plantées dans un court laps de temps
Le déracinement, Coupe, enfouissement, et l'arrosage du chaume prend près de deux jours. Une fois le chaume retourné, il faut près de 45 jours pour qu'il se transforme en fumier.
Il est essentiel de semer la prochaine récolte au bon moment (principalement fin novembre).
Par ailleurs, ce processus coûte aux agriculteurs 500-700 Rs par acre par jour tandis que mettre le feu au chaume ne leur coûte presque rien.
Connaissance insuffisante de la gestion du chaume
Malgré le fait que les agriculteurs ne soient pas sensibilisés à la gestion des résidus à court terme, et ils considèrent que le brûlage est la méthode la plus simple pour se débarrasser des restes de récolte, le gouvernement indien fait des efforts pour les atteindre et les éduquer Vadrevu et al., 2019
Utilisation de récolteuses mécaniques
Le riz étant la culture céréalière la plus importante et produit dans de vastes zones, l'utilisation de la force humaine pour la récolte est extravagante. Par conséquent, les moissonneuses-batteuses mécaniques ont vu le jour dans lesquelles la moissonneuse-batteuse est largement utilisée. Cela laisse une quantité importante de paille dans le champ lui-même car il n'est pas conçu pour couper la plante à la surface et l'incorporer au sol Mittal et al., 2009 ; Pratika et Sandhu, 2020
Absence de responsabilité
Malgré des connaissances sur la gestion des résidus et son impact sur l'environnement, peu de gens brûlent désespérément des chaumes dans les champs en raison de quoi de nouvelles règles/lois ont été mises en place par les législateurs pour contrôler ces actes irresponsables de quelques agriculteurs Parmod et al., 2015
Les résidus de récolte ne conviennent pas aux bovins
Dans les fermes laitières, la majorité des résidus de céréales et de cultures fourragères est utilisée pour l'alimentation du bétail. Cependant, la paille de riz n'est pas préférée pour l'alimentation du bétail dans les régions du nord en raison de sa teneur élevée en silice, ligno-cellulose, et teneur en protéines limitée (2-7%), ce qui l'empêche d'être amené à la laiterie. Malgré cela, Le riz basmati est parfois préféré par le bétail en raison de sa grande appétence.
Inconvénients du brûlage du chaume
1 . Pollution environnementale
Parmi les gaz à effet de serre potentiels produits par la combustion des résidus de culture, on trouve le méthane, monoxyde de carbone, protoxyde d'azote, et autres hydrocarbures, qui sont chimiquement et radioactivement dangereux. Cela cause des dommages à l'ozone et à la pollution de l'environnement.
Le déchaumage dégage quels gaz ?
On estime que la combustion de la paille de riz libère du carbone (C) sous forme de CO2 (70 %), CO (7 %) et CH4 (0,66 %) tandis que l'azote (N) est libéré sous forme de N2O (2,09 %).
Par ailleurs, la combustion des déchets agricoles émet également beaucoup de particules, qui contient un grand nombre d'organismes organiques et inorganiques.
2 . La santé humaine est en danger
La fumée de biomasse contient une variété de cancérogènes connus ou suspectés qui peuvent causer des maladies pulmonaires lorsqu'elles sont inhalées en grande quantité.
Polluants, après avoir été relâché dans l'atmosphère, se disperser dans les environs, subir des transformations physiques et chimiques, et éventuellement nuire à la santé humaine.
Le bien-être humain est directement impacté par le brûlage du chaume. La raison en est que tous les gaz toxiques et métaux lourds libérés par la combustion des résidus agissent comme des poisons lents dans le corps humain.
Des études ont montré que la pollution de l'air augmente le risque de problèmes de santé chez les femmes enceintes, nourrissons, les personnes âgées, et les personnes ayant des antécédents de maladies.
L'exposition des humains à ces gaz potentiellement dangereux a été associée à un large éventail de problèmes respiratoires, cardiovasculaire, neurologique, maladies de la peau et de l'optique.
Le dioxyde de carbone émis crée une irritation des yeux et les oxydes de dioxyde de soufre et d'azote affectent directement les poumons, peau, fonctions sanguines et respiratoires qui peuvent déclencher des maladies graves telles que le cancer Punjab Pollution Control Board, 2018
3 . Les nutriments et les microbes sont perdus dans le sol
La perte de sol nutriments se produit à la suite de la combustion de la paille. En général, la combustion d'une tonne de paille de riz entraînera des pertes de 400 kilogrammes de carbone organique, 5,5 kilogrammes d'azote, 2,3 kilogrammes de phosphore, 25 kilogrammes de potasse, et 1,2 kilogramme de soufre.
En outre, la chaleur générée par la combustion de la paille de riz tue les microbes utiles dans le sol. Ainsi, brûler la paille affecte négativement la fertilité et la santé du sol.
le brûlage du chaume des cultures augmente la température du sol jusqu'à 33,8–42,2 °C Gupta, 2008
le brûlage périodique réduira la population bactérienne bénéfique du sol jusqu'à 50 %. Il diminue également l'azote total, carbone, et l'azote disponible dans la couche supérieure du sol de 0 à 15 cm, ainsi que la réduction de la matière organique du sol. Mandal et al , 2004
4 . Accidents de la route et problèmes de transport
Brûlage de chaume au Pendjab, Le Rajasthan et l'Haryana provoquent une épaisse couche de smog qui pose non seulement un risque grave pour la santé de la population de Delhi et des régions avoisinantes en hiver, mais également des problèmes de visibilité.
Les problèmes de transport sont causés par l'écran de fumée qui se forme après la combustion. Tous les jours, de nombreux accidents entraînent la perte de vies et de richesses précieuses.
5 . La perte de biodiversité
Le brûlage de la paille détruit les arbres et les plantes autour des champs et le long des routes, détruisant ainsi la biodiversité.
Alternatives au brûlage du chaume
1 . Gestion in-situ de la paille de paddy
Il est facile de gérer les chaumes en les incorporant au champ. Les agriculteurs, cependant, ne pas privilégier l'incorporation in-situ car le chaume met du temps à se décomposer.
Cela peut nuire à la productivité du blé de diverses manières, y compris les semis tardifs du blé et l'immobilisation d'azote, ce qui entraîne un apport insuffisant d'azote.
l'incorporation in situ est la meilleure alternative disponible au brûlage des résidus de riz. Sidhu et Beri, 2005
Une étude menée par les auteurs a conclu que l'incorporation de résidus de riz dans le sol 10, 20 ou 40 jours avant le semis, la récolte de blé n'affecte pas négativement les cultures suivantes.
Par ailleurs, plusieurs machines ont été développées qui sont utilisées pour gérer la paille de paddy in situ. Contactez l'université agricole du Pendjab (PAU) pour plus de détails.
2 . Utiliser le semoir Happy
Dans les rizières récoltées à la moissonneuse-batteuse, le semoir Happy permet de semer le blé sans ôter la paille.
Il est essentiel de répartir uniformément la paille en vrac dans le champ pour que le semoir heureux fonctionne correctement. Le paddy doit être récolté à l'aide d'une moissonneuse-batteuse équipée du système de gestion de la super paille (SMS) PAU.
Avantages du semoir heureux
Il ne faut plus brûler les chaumes de riz avant de planter du blé avec le Happy Seeder, réduire la pollution de l'air.
Empêche l'érosion due au vent et à l'eau.
Augmente la consommation d'eau
Assure que la matière organique ne se dégrade pas.
Grâce au semis direct, la perturbation du sol est réduite, lui permettant de retenir plus de nutriments et de matière organique.
En plus d'économiser de l'argent, le Happy Seeder réduit les coûts de carburant et de main-d'œuvre car moins de temps est consacré aux opérations sur le terrain.
Inconvénients et défis du semoir heureux
L'azote est temporairement piégé dans les rizières par le chaume restant. Par conséquent, la teneur en protéines du blé peut être plus faible.
Manque de connaissances, motivation, financement et réticence à adopter Happy Seeder.
Coût, l'aversion au risque, et les subventions pour l'utilisation d'herbicides et d'électricité sont parmi d'autres raisons pour lesquelles cette méthode n'est pas adoptée.
Happy Seeders sera subventionné pour surmonter ces obstacles.
3 . Broyeur / Broyeur de paille
Paddy Straw Chopper-cum-Spreader est une machine développée par le PAU pour hacher et étendre la paille et le chaume de riz dans les champs. Des motoculteurs rotatifs peuvent être utilisés pour mélanger la paille hachée dans le sol après avoir appliqué une légère irrigation.
Les avantages de Broyeur / Broyeur de paille
Empêche l'érosion éolienne et l'eau.
Augmente l'apport d'eau.
Empêche la dégradation de la matière organique.
Cette machine peut hacher tous les types de résidus de récolte, y compris le blé, paddy, maïs, tournesol, sorgho, etc. Par conséquent, cela le rend idéal pour les clients travaillant sous contrat car il offre une grande polyvalence.
En une seule opération, la machine coupe les chaumes gauches et les étale sur le sol.
Une fois les chaumes coupés et étalés, ils s'enfouissent facilement dans le sol à l'aide d'un rotavator ou d'une herse à disques et pourrissent à la fin de l'irrigation.
Inconvénients et défis de Broyeur / Broyeur de paille
Il s'agit d'une option coûteuse pour les petits agriculteurs ou les agriculteurs marginaux.
Le contrôle de la profondeur des semences et l'ensemencement d'une culture suivante sont problématiques.
Maintient l'azote en place temporairement. D'où, le blé peut avoir une teneur en protéines plus faible.
Pendant les saisons humides, mauvaises herbes, y compris l'herbe de triche et le blé spontané, sont difficiles à contrôler.
Par rapport aux terres labourées, le sol reste plus chaud à l'automne et plus froid au printemps.
4 . Décomposition biologique de la paille par des bactéries et des champignons
Une décomposition efficace peut remplacer le brûlage de la paille. La décomposition de la paille nécessite des micro-organismes dégradant la cellulose et la lignine.
En décomposant la paille de riz, carbone, azote, et d'autres nutriments sont recyclés dans le sol, restaurer la fertilité des sols. Les processus microbiens peuvent se produire à la fois dans des conditions aérobies et anaérobies. Cependant, les voies aérobies sont plus critiques pour la plupart des sols que les voies anaérobies.
Par exemple, le champignon de la pourriture blanche ( Pleurotus sp. ) peut décomposer d'autres déchets agricoles en plus de la paille de riz, comme la moelle de coco, gaines de bananes (séchées), poubelle de canne à sucre, millets, et les légumineuses. Eous, ornithorynque, djamor et sajorcaju sont parmi les champignons de la pourriture blanche les plus utilisés.
Gestion des résidus de culture
1 . Résidus de récolte pour l'alimentation animale
Nourrir les animaux avec des résidus de riz est une option. Au Pendjab, cependant, cette pratique n'est pas très populaire en raison de la forte teneur en silice des résidus de riz. Dans cet état, près de 40 pour cent de la paille de blé produite est utilisée comme fourrage sec pour le bétail.
Conseil d'État du Pendjab pour la science et la technologie PSCST a lancé un projet pilote à l'Université agricole du Pendjab, Ludhiana, encourager l'utilisation des résidus de riz comme fourrage.
Plusieurs essais ont été menés à PAU sur la fermentation naturelle de la paille de paddy pour son utilisation comme aliment du bétail enrichi en protéines. Les animaux nourris avec cet aliment ont montré une amélioration de la santé et de la production de lait.
2 . Utilisation des résidus de culture dans les centrales biothermiques
L'électricité peut également être produite à partir des résidus de riz. La biomasse est le combustible utilisé dans la centrale thermoélectrique de Jalkheri à Fatehgarh Sahib. C'est la première usine du pays à utiliser des sources d'énergie renouvelables.
Pour la production d'électricité, cette plante peut utiliser la balle de riz, les copeaux de bois, paille de diverses plantes, comme le riz, blé, etc.
En plus de fournir des revenus supplémentaires à des milliers d'agriculteurs, le projet réduit les émissions de fumée et d'autres polluants causées par la combustion des déchets agricoles.
3 . Litière pour bovins à base de résidus de riz
Des recherches menées par le Département de la production et de la gestion du bétail du Collège des sciences vétérinaires de l'Université agricole du Pendjab (aujourd'hui Guru Angad Dev Veterinary And Animal Sciences University) ont révélé que la paille de paddy peut être utilisée comme matériau de litière pendant l'hiver par les agriculteurs.
Cette litière augmente la qualité et la quantité de lait en apportant du confort aux animaux, santé de la mamelle, et la santé des jambes.
Cette méthode aide les animaux à maintenir un taux raisonnable de perte de chaleur corporelle et à se garder au chaud.
En outre, il fournit un sec, confortable, environnement hygiénique non glissant, cela évite aussi les blessures. Par ailleurs, un kilogramme de paille absorbe environ 2-3 kilogrammes d'urine provenant d'un hangar pour animaux
L'utilisation de paille de paddy comme litière a également contribué à une amélioration du bénéfice net par animal et par mois grâce à la vente d'une quantité supplémentaire de lait.
Cette technologie a été démontrée aux agriculteurs par la PAU à travers des cours de formation, causeries radio/TV, et dépliants.
4 . Résidus de riz pour la production de papier
La paille de riz est également une matière première idéale pour la fabrication de papiers et de cartons à pâte. Le papier est également produit à partir de paille de paddy combinée à de la paille de blé. Les papeteries utilisent déjà cette technologie pour répondre à 60 % de leurs besoins énergétiques.
5 . Résidus de riz comme substrat de culture en champignonnière
La paille de paddy peut également être utilisée comme milieu de culture pour culture de champignons , dont Agaricus bisporus, Volvariella volvacea, et Pleurotus spp. Le rendement de ces champignons est de 300, 120-150, et 600 g par kilogramme de paille de paddy, respectivement.
Les champignons cultivés sur de la paille de riz sont appelés champignons de paille de riz (Volvariella volvacea).
Une variété de déchets agricoles peut également être utilisée pour préparer le substrat pour la culture de ce champignon, comme les feuilles de bananier séchées, Jacinthe d'eau, déchets de régimes de palmier à huile, déchets de coton et de bois.
6 . Faire du compost à partir de résidus de culture
Le compostage est une méthode traditionnelle de préparation de matière organique enrichie de nutriments bénéfiques.
Le processus de compostage est une décomposition naturelle des matières organiques impliquant des micro-organismes tels que des bactéries qui décomposent les déchets animaux, résidus de récolte, déchets végétaux, et certains déchets municipaux.
Lorsque la décomposition est terminée, il peut être utilisé comme organique naturel engrais . En plus de son physique, chimique, et propriétés biologiques, cet engrais naturel augmente la fertilité des sols.
La paille de paddy produit près de 3,2 tonnes de FYM riches en nutriments par hectare. Les agriculteurs peuvent préparer ce résidu dans leurs hangars et l'utiliser comme engrais organique pour augmenter les rendements des cultures de 4 à 9 pour cent.
7 . Production de biogaz à partir de résidus de culture
Les déchets agricoles peuvent être convertis en biogaz pour être utilisés comme source d'énergie alternative. La principale source de lignocellulose pour la production de biogaz sont les résidus de récolte, comme la paille de riz.
8 . Résidus de culture utilisés pour le paillage
L'utilisation de paille de riz comme paillis dans les champs présente de nombreux avantages. Le paillage maintient l'humidité du sol, contrôle les mauvaises herbes, et stabilise la température du sol, qui favorise une croissance saine des plantes.
9 . Geyser de paille de riz
Un modèle de geyser de paille de riz a été développé par l'université du Pendjab qui utilise des ballots de paille comme combustible pour chauffer l'eau afin d'utiliser correctement les résidus de riz.
Initiatives gouvernementales pour contrôler le brûlage du chaume
En novembre 2015, le National Green Tribunal a ordonné à Delhi et à ses États voisins de cesser la pratique du brûlage du chaume. Cependant, l'ordre a eu peu d'effet.
Le Centre a approuvé un programme d'une valeur de Rs 1, 151 crore visaient à promouvoir la gestion in situ des résidus de récolte grâce à la fourniture de machines THS subventionnées. Après approbation de leurs demandes, les utilisateurs sont tenus de déposer le montant du prix subventionné auprès du service de l'agriculture.
Des centrales électriques à chaumes de paddy sont prévues dans 30 régions du Pendjab, principalement des zones de riziculture. 44 tonnes lakh de chaume de paddy seront utilisées dans ces usines. Il y a actuellement sept centrales en exploitation avec une capacité totale de 62,5 mégawatts.
Les petits agriculteurs et les agriculteurs marginaux du Pendjab se sont vu proposer un programme de « déchaumage » pour lutter contre le brûlage du chaume avec l'aide du ministère de l'Agriculture. D `après le plan, les chaumes de paddy peuvent être retirés du champ principal et enterrés dans une fosse soit sur leurs propres terres agricoles, soit dans les friches.
En vertu de la Loi nationale sur la garantie de l'emploi rural du Mahatma Gandhi (MGNREGA), l'administration du district est chargée de fournir des travailleurs aux agriculteurs pour creuser les fosses à compost.
