ΠΑΝΔΠΗΣΖΜΗΟ ΠΑΣΡΧΝ ΣΜΖΜΑ ΒΗΟΛΟΓΗΑ ΜΔΣΑΠΣΤΥΗΑΚΟ ΓΗΠΛΧΜΑ ΔΗΓΗΚΔΤΖ ΣΗ ΠΔΡΗΒΑΛΛΟΝΣΗΚΔ ΔΠΗΣΖΜΔ

Transcript

1 ΠΑΝΔΠΗΣΖΜΗΟ ΠΑΣΡΧΝ ΣΜΖΜΑ ΒΗΟΛΟΓΗΑ ΜΔΣΑΠΣΤΥΗΑΚΟ ΓΗΠΛΧΜΑ ΔΗΓΗΚΔΤΖ ΣΗ ΠΔΡΗΒΑΛΛΟΝΣΗΚΔ ΔΠΗΣΖΜΔ Ζ επίδπαζη ηυν ειζποών ζηην ποιόηηηα ηος εδάθοςρ ζηο οποπέδιο ηηρ κοινόηηηαρ Ομαλών ζηη νήζο Κεθαλληνία. ΜΔΣΑΠΣΤΥΗΑΚΖ ΓΗΑΣΡΗΒΖ Πόλς Βαγγελάηος Πηπρηνχρνο Γεσπνληθήο ρνιήο Α.Π.Θ ΠΑΣΡΑ, Μάπηιορ 2010

2 ΔΓΚΡΗΖ ΜΔ ΤΠΟΓΡΑΦΔ Σα κέιε ηεο Σξηκεινχο Δμεηαζηηθήο Δπηηξνπήο Σα κέιε ηεο πκβνπιεπηηθήο Δπηηξνπήο (Γ.Γ) Γεσξγηάδεο Θεφδσξνο, Καζεγεηήο Γεψξγηνο Αγγειήο, Αλ. Καζεγεηήο Ο Δπηβιέπσλ Καζεγεηήο Αγγειφπνπινο Κσλζηαληίλνο, Δπ. Καζεγεηήο Ζ έγθξηζε ηεο δηαηξηβήο γηα ηελ απφθηεζε Μεηαπηπρηαθνχ Γηπιψκαηνο Δηδίθεπζεο απφ ην Σκήκα Βηνινγίαο ηνπ Παλεπηζηεκίνπ Παηξψλ δελ ππνδειψλεη ηελ απνδνρή ησλ γλσκψλ ηνπ ζπγγξαθέα. Ν.5343/1392, άξζξν

3 Ανηί ππολόγος Ζ αλζξσπφηεηα δελ πξνζδηνξίδεηαη απφ φζα δεκηνπξγεί, αιιά απφ φζα επηιέγεη λα κελ θαηαζηξέςεη. Edward Osborne Wilson 2

4 ΔΤΥΑΡΗΣΗΔ Ζ παξνχζα δηπισκαηηθή εξγαζία έρεη ηίηιν «Ζ επίδξαζε ησλ εηζξνψλ ζηελ πνηφηεηα ηνπ εδάθνπο ζην νξνπέδην ηεο θνηλφηεηαο Οκαιψλ ζηε λήζν Κεθαιιελία.» θαη εθπνλήζεθε ζηα πιαίζηα ηνπ δηαηκεκαηηθνχ κεηαπηπρηαθνχ πξνγξάκκαηνο ζπνπδψλ ηνπ Βηνινγηθνχ ηκήκαηνο ηεο ρνιήο Θεηηθψλ Δπηζηεκψλ ηνπ Παλεπηζηεκίνπ Παηξψλ. Καη αξράο ληψζσ ηελ επηζπκία λα επραξηζηήζσ ηνλ εηζεγεηή κνπ θ. Κσλ/λν Αγγειφπνπιν, Δπίθνπξν Καζεγεηή Σκήκαηνο Βηνινγίαο Παλεπηζηεκίνπ Παηξψλ γηα ηελ πνιχηηκε πξνζθνξά γλψζεσλ θαη εκπεηξηψλ ηνπ, θαηά ηελ εθπφλεζε απηήο ηεο εξγαζίαο. Δπίζεο, ηα ππφινηπα κέιε ηεο εμεηαζηηθήο επηηξνπήο, θ. Γεψξγην Αγγειή, Αλαπιεξσηή Καζεγεηή Σκήκαηνο Βηνινγίαο Παλεπηζηεκίνπ Παηξψλ, θαη θ. Θεφδσξν Γεσξγηάδε, Καζεγεηή Σκήκαηνο Βηνινγίαο Παλεπηζηεκίνπ Παηξψλ, γηα ηε ζπκκεηνρή θαη ηελ θξηηηθή αλάγλσζε ηεο παξνχζαο εξγαζίαο. Δπίζεο, ζα ήζεια λα επραξηζηήζσ ηελ ππνςήθηα δηδάθηνξα θ.θψκε ηκηηνπνχινπ γηα ηελ πνιχηηκε βνήζεηα θαη ηελ ζπκπαξάζηαζε ηεο θαηά ηελ δηάξθεηα ηεο ζπλεξγαζίαο καο αιιά θαη κε ην πέξαο απηήο. Δπηπξνζζέησο ζα ήζεια λα επραξηζηήζσ ζεξκά ηνπο αγξφηεο ηεο πεξηνρήο Οκαιψλ ηεο λήζνπ Κεθαιιελίαο, ρσξίο ηελ ζπλεξγαζία ησλ νπνίσλ δελ ζα ήηαλ δπλαηή ε νινθιήξσζε ηεο δηαδηθαζίαο ηεο ζπιινγήο ησλ ζηνηρείσλ κε ηελ κέζνδν ησλ εξσηεκαηνινγίσλ. Έλα κεγάιν επραξηζηψ, ζηνλ αδειθφ κνπ Γηάλλε θαη ζηνπο θίινπο κνπ, Λέηια θαη Υξήζην, πνπ βξέζεθαλ πιάη κνπ θαη έδεημαλ ακέξηζηε ζπκπαξάζηαζε θαηά ηελ εθπφλεζε ηεο εξγαζίαο κνπ. Σέινο, επραξηζηψ πεξηζζφηεξν απφ φινπο ηνπο γνλείο κνπ, πχξν θαη Υαξά, γηα ηελ ζπκπαξάζηαζε ηνπο, ηελ θαηαλφεζε ηνπο θαη ηελ ππνκνλή ηνπο ζε φιε ηελ δηάξθεηα απηήο ηεο εξγαζίαο θαη ηδηαίηεξα ζηηο δχζθνιεο ζηηγκέο ηεο. Δίκαη ηδηαίηεξα επγλψκσλ γηα φζα κνπ έρνπλ πξνζθέξεη φια απηά ηα ρξφληα θαη ζίγνπξα ζε απηνχο ρξσζηάσ ηα πάληα. Θα ήζεια λα ηνπο επραξηζηήζσ γηα φιεο ηηο ζπζίεο πνπ έρνπλ θάλεη ψζηε λα κνπ δψζνπλ ηελ δπλαηφηεηα λα ζπνπδάζσ ηελ γεσπνληθή επηζηήκε. 3

5 ΠΔΡΗΔΥΟΜΔΝΑ ΠΔΡΗΛΖΦΖ ΔΛΛΖΝΗΚΖ ΚΑΗ ΑΓΓΛΗΚΖ... 6 Α. ΔΗΑΓΧΓΖ Οξηζκφο ηνπ αγξνηηθνχ νηθνζπζηήκαηνο Υαξαθηεξηζηηθά ηνπ αγξνηηθνχ νηθνζπζηήκαηνο θαη ππνζπζηήκαηα Τπνζπζηήκαηα αγξνηηθνχ νηθνζπζηήκαηνο Το ςποζύζηημα ηυν αςηόηποθυν οπγανιζμών Το ςποζύζηημα ηυν εηεπόηποθυν οπγανιζμών Το ςποζύζηημα ηυν αποικοδομηηών Το εδαθικό ςποζύζηημα Το ςποζύζηημα ηυν ειζποών Δπηπηψζεηο ησλ εηζξνψλ ζηo εδαθηθφ ππνζπζηήκαηνο Οξγαληθή γεσξγία Γείθηεο ραξαθηεξηζκνχ ηεο πνηφηεηαο ηνπ εδάθνπο Γείθηεο ραξαθηεξηζκνχ ηεο πνηφηεηαο ηνπ εδάθνπο Β. ΚΟΠΟ ΣΖ ΔΡΓΑΗΑ Γ. ΜΔΘΟΓΟΗ ΚΑΗ ΤΛΗΚΑ Γ. ΑΠΟΣΔΛΔΜΑΣΑ ΤΕΖΣΖΖ Σν Αγξνηηθφ Οηθνζχζηεκα Οκαιψλ Κεθαιιελίαο Πεξηγξαθή Καζνξηζκφο ησλ νξίσλ Γεκνγξαθηθά θαη επαγγεικαηηθά ζηνηρεία Κιηκαηνινγηθά ζηνηρεία Υξήζεηο γεο Δδαθνινγηθά ζηνηρεία Πνηνηηθά θαη ελ κέξεη πνζνηηθά ραξαθηεξηζηηθά ησλ εηζξνψλ ζην ζχζηεκα κε βάζε 4

6 ηηο εηζξνέο ζε θαιιηέξγεηα ειηάο θαη ακπέινπ κε δηαθνξεηηθή δηαρείξηζε (ζπκβαηηθή - βηνινγηθή) Δλεξγεηαθή παξνπζίαζε ησλ εηζξνψλ Δπίδξαζε ησλ εηζξνψλ ζε παξακέηξνπο ηεο πνηφηεηαο ηνπ εδάθνπο Δ. ΤΜΠΔΡΑΜΑΣΑ Σ. ΒΗΒΛΗΟΓΡΑΦΗΑ ΠΑΡΑΡΣΖΜΑ

7 ΠΔΡΗΛΖΦΖ ΔΛΛΖΝΗΚΖ ΚΑΗ ΑΓΓΛΗΚΖ ΠΔΡΗΛΖΦΖ θνπφο ηεο παξνχζαο εξγαζίαο είλαη ε κειέηε ηεο επίδξαζεο ησλ εηζξνψλ ζηελ πνηφηεηα ηνπ εδάθνπο ησλ θαιιηεξγεηψλ, ζην νξνπέδην ηεο θνηλφηεηαο Οκαιψλ ζηε λήζν Κεθαιιελία, κέζσ ηεο αμηνπνίεζεο ησλ ζηνηρείσλ πνπ πξνθχπηνπλ απφ ηελ δνκή θαη ηελ πεξηγξαθή ηνπ ζπγθεθξηκέλνπ αγξνηηθνχ νηθνζπζηήκαηνο. Ζ κειέηε έγηλε ζε βηνινγηθνχο θαη ζπκβαηηθνχο ειαηψλεο θαη ειαηψλεο θαη δηήξθεζε 1 ρξφλν. Καηά ηελ δηάξθεηα ηνπ ρξφλνπ απηνχ, πξαγκαηνπνηήζεθαλ δεηγκαηνιεςίεο απφ ηα ππφ κειέηε εδάθε θαη πξνζδηνξίζζεθαλ ρεκηθέο θαη βηνινγηθέο ηδηφηεηεο. πγθεθξηκέλα πξνζδηνξίζηεθαλ ην ph, ε Iθαλφηεηα Aληαιιαγήο Kαηηφλησλ, ε νξγαληθή νπζία, ε Hιεθηξηθή Αγσγηκφηεηα, ν θψζθνξνο, ηα αληαιιάμηκα θαηηφληα Κ,+ Na +, θαη Mg ++, ην νιηθφ άδσην, ην βφξην, ηα ληηξηθά θαη ε εδαθηθή αλαπλνή. Γηα ηελ αμηνπνίεζε ησλ απνηειεζκάησλ ησλ εδαθνινγηθψλ αλαιχζεσλ ήηαλ απαξαίηεηε ε γλψζε ησλ θαιιηεξγεηηθψλ πξαθηηθψλ πνπ εθαξκφδνληαη ζηα αγξνηεκάρηα θαζψο θαη νη πνζφηεηεο ησλ εηζξνψλ ζε απηά. Γηα ην ζθνπφ απηφ πξαγκαηνπνηήζεθαλ ζπλεληεχμεηο ζε αγξφηεο ηεο πεξηνρήο κε ηελ ρξήζε εξσηεκαηνιφγησλ αλνηρηνχ ηχπνπ. Απφ ηα εξσηεκαηνιφγηα πξνέθπςε φηη ε πςειφηεξε ελεξγεηαθή εηζξνή ζην εδαθηθφ ππνζχζηεκα είλαη ε θνπξηά ηφζν ζηελ πεξίπησζε βηνινγηθήο θαιιηέξγεηαο φζν θαη ζπκβαηηθήο θαιιηέξγεηαο ειηάο θαη ακπέινπ. Ζ εληαηηθή ρξήζε πςειψλ πνζνηήησλ θνπξηάο ζπκβάιιεη ζηελ βειηίσζε ησλ ρεκηθψλ θαη βηνινγηθψλ ηδηνηήησλ ηνπ εδάθνπο αιιά εγθπκνλεί θηλδχλνπο γηα ηελ πνηφηεηα ηνπ. Λέξειρ κλειδιά: αγξνηηθφ νηθνζχζηεκα, εηζξνέο, ελεξγεηαθή αλάιπζε, πνηφηεηα εδάθνπο. 6

8 ABSTRACT In the following research the effects of agroecosystem inputs on soil quality of crops at plateau Omala of Cephalonia island via the exploitation of elements that result through the study of the structure and the description of particular agroecosystem, were studied. The research had a duration of above 1 year, in which samplings from the soil and their chemical and biological attributes. were not only realized but also evaluated Concretely ph, Cation Exchange Capacity, organic matter, Electrical Conductivity, the phosphor, CEC, Exchangeable Cations Κ +, Na+ and Mg++, total Ν, ΝΟ 3ˉ, the boron and the microbial respiration rate, were measured. For the exploitation of results of soil analysis it was essential to have obtain knowledge of farming practices that is applied in the farmyards as well as the quantities of inputs. This aim was realized through interviews with farmers of the region with the use of open type questionnaires. The result of these questionnaires was that the higher energy input in the soil subsystem is manure. The intensive use of high quantities of manure contributes to the improvement of the chemical and biological attributes of soil but gestates dangers for soil quality. Keywords: agroecosystem, inputs, energy analysis, soil quality 7

9 Α. ΔΗΑΓΧΓΖ Ο ηνκέαο ηεο γεσξγίαο έρεη πξνθαιέζεη ην ελδηαθέξνλ ηεο επηζηεκνληθήο θνηλφηεηαο ιφγσ ηεο έληνλεο εληαηηθνπνίεζήο ηεο ηα ηειεπηαία ρξφληα. Ζ αλάγθε γηα παξαγσγή ηξνθήο ζε ζπλδπαζκφ κε ηελ επηδίσμε γηα εχθνιν θαη γξήγνξν θέξδνο είρε ζαλ απνηέιεζκα ηελ εληαηηθνπνίεζε ηεο αγξνηηθήο δξαζηεξηφηεηαο κε ηελ ηαπηφρξνλε αχμεζε ηεο ρξήζεο ιηπαζκάησλ, θπηνθαξκάθσλ, θαπζίκσλ θ.α. Ζ αχμεζε ηεο γεσξγηθήο παξαγσγήο βνήζεζε ζε πνιινχο ηνκείο ηνλ άλζξσπν, φκσο επέθεξε θαη επηθέξεη παξελέξγεηεο πνπ δχζθνια κπνξνχλ λα αγλνεζνχλ θαη ζε νξηζκέλεο πεξηπηψζεηο δχζθνια κπνξνχλ λα πξνβιεθζνχλ. Ζ ππνβάζκηζε ησλ λεξψλ, ηεο αηκφζθαηξαο, ηνπ εδάθνπο, ησλ ηξνθίκσλ θαη ε εμαθάληζε ησλ εηδψλ έρεη θαηαζηήζεη ηνλ ξφιν ηεο νηθνινγίαο ζηνλ ηνκέα ηεο γεσξγίαο έλα απφ ηα πιένλ επίθαηξα ζέκαηα ζηνλ επηζηεκνληθφ ρψξν. Ζ γεσξγηθή νηθνινγία απνηειεί νπζηαζηηθά ηελ κειέηε ησλ ακνηβαίσλ αιιειεπηδξάζεσλ κεηαμχ ησλ νξγαληζκψλ (πνπ ζπλδένληαη κε ηελ γεσξγία) θαη ησλ θπζηθψλ ηνπο ελδηαηηεκάησλ. ηε κειέηε απηή, ε έλλνηα ηνπ νηθνζπζηήκαηνο είλαη πεξηζζφηεξν εθαξκφζηκε απφ φηη είλαη γηα ηε κειέηε νπνηνπδήπνηε άιινπ κέξνπο ηεο νηθφζθαηξαο. Σν αγξνηηθφ νηθνζχζηεκα παξέρεη ην ελλνηνινγηθφ πιαίζην κέζα ζην νπνίν κπνξεί λα κειεηεζεί ε επίδξαζε ηεο αλζξψπηλεο δηαρείξηζεο, ησλ θαιιηεξγεηψλ, ηεο θηελνηξνθίαο, ηνπ εδάθνπο θαη ηνπ θιίκαηνο, ζηηο βαζηθέο νηθνινγηθέο δηεξγαζίεο φπσο είλαη ε ξνή ηεο ελέξγεηαο, ν θχθινο ηνπ λεξνχ, ε αλαθχθισζε ησλ ζξεπηηθψλ ζηνηρείσλ θαη ν αληαγσληζκφο κεηαμχ ησλ εηδψλ (Tivy, 1990). 1. Οπιζμόρ ηος αγποηικού οικοζςζηήμαηορ Πξνθεηκέλνπ λα κειεηεζεί ε επίδξαζε ησλ εηζξνψλ ζηελ πνηφηεηα ηνπ εδάθνπο, ζην νξνπέδην ηεο θνηλφηεηαο Οκαιψλ ζηε λήζν Κεθαιιελία, ζεσξνχκε ζθφπηκν λα δψζνπκε ζηνηρεία θαη λα παξνπζηάζνπκε δεδνκέλα γηα ην ζπγθεθξηκέλν αγξνηηθφ νηθνζχζηεκα θαζψο θαη λα αλαθέξνπκε ηηο δηαθνξέο πνπ ππάξρνπλ κεηαμχ ελφο αγξνηηθνχ θαη ελφο θπζηθνχ νηθνζπζηήκαηνο. 8

10 ηελ δηεζλή βηβιηνγξαθία ππάξρνπλ αξθεηέο πξνζεγγίζεηο ζρεηηθά κε ηελ έλλνηα ηνπ αγξνηηθνχ νηθνζπζηήκαηνο. Οη επηθξαηέζηεξνη νξηζκνί πνπ έρνπλ δηαηππσζεί παξαηίζεληαη ζηε ζπλέρεηα. O Conway (1985), ιακβάλνληαο ππφςε ηηο ιεηηνπξγηθέο ζρέζεηο πνπ αλαπηχζζνληαη κεηαμχ ησλ ζηνηρείσλ ηνπ νηθνζπζηήκαηνο, νξίδεη ην αγξνηηθφ νηθνζχζηεκα, σο έλα νξηνζεηεκέλν ζχζηεκα ζηνηρείσλ κε ηζρπξέο ιεηηνπξγηθέο ζρέζεηο πνπ ζηφρν έρνπλ ηελ παξαγσγή ηλψλ θαη αγαζψλ (Conway, 1985). Ζ επέκβαζε ηνπ αλζξψπνπ ζην νηθνζχζηεκα θαίλεηαη λα νδήγεζε ηνλ Odum (1993) λα νξίζεη ην αγξνηηθφ νηθνζχζηεκα σο ην αλζξσπνγελέο νηθνζχζηεκα πνπ ζε πνιιέο πεξηπηψζεηο είλαη ην ελδηάκεζν κεηαμχ ησλ θπζηθψλ νηθνζπζηεκάησλ (π.ρ. ιηβάδηα, δάζε) θαη ησλ αζηηθψλ νηθνζπζηεκάησλ, φπσο νη πφιεηο (Odum, 1993). χκθσλα κε ηνλ Odum, ην αγξνηηθφ νηθνζχζηεκα ρξεζηκνπνηεί ηελ ειηαθή ελέξγεηα, φπσο θαη ην θπζηθφ νηθνζχζηεκα, αιιά δηαθέξεη απφ απηφ ζηα εμήο ραξαθηεξηζηηθά: δέρεηαη επηπξφζζεηε ελέξγεηα πξνεξρφκελε θπξίσο απφ νξπθηά θαχζηκα θαη εξγαζία δψσλ θαη αλζξψπσλ ε βηνπνηθηιφηεηα είλαη ζπλήζσο κεησκέλε σο ζπλέπεηα ηεο αλζξψπηλεο δηαρείξηζεο, γηα κεγηζηνπνίεζε ηεο παξαγσγήο ηα θαιιηεξγνχκελα είδε θαη ηα εθηξεθφκελα δψα είλαη πξντφληα ηερλεηήο επηινγήο παξά θπζηθήο ν έιεγρνο ησλ δηεξγαζηψλ είλαη εμσηεξηθφο θαη θαηεπζπλφκελνο απφ ηνλ παξαγσγηθφ ζηφρν Δπηπιένλ, ν Odum (1993) πξνηείλεη ηελ γξαθηθή αλαπαξάζηαζε ηνπ αγξνηηθνχ νηθνζπζηήκαηνο γηα ηελ θαιχηεξε θαηαλφεζε ηνπ ηξφπνπ ιεηηνπξγίαο ηνπ. Γηα ηελ θαηαζθεπή ελφο ηέηνηνπ κνληέινπ ηνλίδεη ηελ αλάγθε αλαπαξάζηαζεο ησλ ελεξγεηαθψλ ζρέζεσλ κεηαμχ ησλ ππνζπζηεκάησλ πνπ ζπληζηνχλ ην αγξνηηθφ νηθνζχζηεκα. χκθσλα ινηπφλ κε ηελ ζεσξία απηή, ε ελέξγεηα πνπ εηζξέεη ζε έλα αγξνηηθφ νηθνζχζηεκα ρξεζηκνπνηείηαη απφ ηα ππνζπζηήκαηα ηνπ, άιιεο θνξέο κε ζηφρν ηελ παξαγσγή πςειφηεξεο πνηφηεηαο ελέξγεηαο άιιεο θνξέο γηα ηελ ηξνθνδφηεζε θαηαλαισηψλ νξγαληζκψλ. Ζ αιιειεπίδξαζε ησλ ζηνηρείσλ ελφο αγξνηηθνχ 9

11 νηθνζπζηήκαηνο παξηζηάλνληαη γξαθηθά απφ ηνλ Odum κε ηελ βνήζεηα ελεξγεηαθψλ ζπκβφισλ πνπ παξνπζηάδνληαη ζην ρήκα 1 (Odum, 1993). Πηγή ενέπγειαρ Καηαναλυηήρ Παπαγυγόρ (κεηαηξέπεη θαη θαηαλαιψλεη ηελ ειηαθή ελέξγεηα) Αποθηκεςηικοί πόποι Αλληλεπίδπαζη 2 ή πεξηζζφηεξα ππνζπζηήκαηα αιιειεπηδξνχλ γηα λα παξάγνπλ ελέξγεηα πςειφηεξεο πνηφηεηαο ρήκα 1. Δλεξγεηαθά ζχκβνια θαηά Odum (Odum, 1993). Οη δηαθνξέο κεηαμχ αγξνηηθνχ θαη θπζηθνχ νηθνζπζηήκαηνο, πνπ επηζεκάλζεθαλ απφ ηνλ Odum, αιιά θαη ε ζεκαζία ηεο αλζξψπηλεο παξέκβαζεο ζε απηφ, επεξέαζαλ ηνλ Altieri (1995) ν νπνίνο ιίγα ρξφληα αξγφηεξα έδσζε έλαλ λέν νξηζκφ. χκθσλα κε ηνλ νξηζκφ απηφ ην αγξνηηθφ νηθνζχζηεκα είλαη κηα θνηλφηεηα θπηψλ θαη δψσλ, ε νπνία αιιειεπηδξά κε ην πεξηβάιινλ θαη ππφθεηηαη ηξνπνπνηήζεηο απφ ηνλ άλζξσπν κε ζθνπφ ηελ παξαγσγή ηξνθίκσλ, ηλψλ, θαπζίκσλ θαη άιισλ πξντφλησλ πνπ πξννξίδνληαη γηα θαηαλάισζε (Altieri, 1995). Ο Gliessman (2000), ζέηεη σο αγξνηηθφ νηθνζχζηεκα κηα πεξηνρή ε νπνία ρξεζηκνπνηείηαη γηα ηε γεσξγηθή παξαγσγή, π.ρ. έλα αγξφθηεκα. Ζ πεξηνρή απηή ζεσξείηαη απφ ηνλ Gliessman σο έλα ζχλζεην ζχζηεκα ζην νπνίν ιακβάλνπλ ρψξα νη νηθνινγηθέο δηαδηθαζίεο πνπ ζπλαληψληαη θαη ζην θπζηθφ πεξηβάιινλ, π.ρ. ζξεπηηθή αλαθχθισζε, 10

12 αιιειεπηδξάζεηο κεηαμχ αξπαθηηθψλ δψσλ θαη ζεξακάησλ, αληαγσληζκφο θαη ζπκβίσζε. Έηζη, νξίδεηαη έλα πιαίζην βάζε ηνπ νπνίνπ γίλεηαη εθηθηή ε αλάιπζε ησλ παξαγσγηθψλ ζπζηεκάησλ ελφο αγξνηηθνχ νηθνζπζηήκαηνο ζπκπεξηιακβαλνκέλσλ ησλ εηζξνψλ θαη ησλ εθξνψλ ηνπ (Gliessman, 2000). O Αγγειφπνπινο θ.α. (2003), ζεσξνχλ φηη έλαο πην ιεπηνκεξήο νξηζκφο ηνπ αγξνηηθνχ νηθνζπζηήκαηνο ζα πξέπεη λα πεξηιακβάλεη φηη είλαη έλα ζαθψο νξηνζεηεκέλν ηερλεηφ νηθνζχζηεκα (κε ηελ έλλνηα ηεο αλζξσπνγελνχο παξέκβαζεο), πνπ έρεη σο παξαγσγηθφ ζηφρν ηελ απνδνηηθή απφ νηθνλνκηθή άπνςε αμηνπνίεζε ηεο ειηαθήο αθηηλνβνιίαο γηα παξαγσγή βηνκάδαο, πξνθεηκέλνπ κέξνο ηεο λα ρξεζηκνπνηεζεί γηα ηελ ηθαλνπνίεζε αλαγθψλ επηβίσζεο ηνπ αλζξψπνπ (Αγγειφπνπινο θ.α. 2003). 2. Υαπακηηπιζηικά ηος αγποηικού οικοζςζηήμαηορ και ςποζςζηήμαηα Σν αγξνηηθφ νηθνζχζηεκα έρεη ιηγφηεξν πνιχπινθε δνκή, έρεη δειαδή πεξηνξηζκέλε πνηθηιία θπηηθψλ θαη δσηθψλ εηδψλ, απφ έλα θπζηθφ νηθνζχζηεκα. Ο αξηζκφο ησλ εηδψλ είλαη κηθξφηεξνο, ελψ ζπλαληψληαη ιηγφηεξεο πνηθηιίεο θαιιηεξγνχκελσλ θπηψλ, νη νπνίεο ηείλνπλ λα έρνπλ κηθξφηεξε γελεηηθή πνηθηιφηεηα. Χο απνηέιεζκα ε εηζεξρφκελε, ζε έλα αγξνηηθφ νηθνζχζηεκα, ειηαθή ελέξγεηα κεηαθέξεηαη κέζσ ιηγφηεξσλ θαη ζπληνκφηεξσλ δηαδξνκψλ ζηηο ηξνθηθέο αιπζίδεο, ζε ζρέζε κε έλα θπζηθφ νηθνζχζηεκα. Σν αγξνηηθφ νηθνζχζηεκα ραξαθηεξίδεηαη απφ έλα ιηγφηεξν πνιχπινθν ηξνθηθφ πιέγκα θαη έλαλ κηθξφηεξν αξηζκφ ηξνθηθψλ επηπέδσλ (2 ή 3 ν κέγηζηνο). Δπίζεο, ε βηνκάδα ησλ αγξνηηθψλ θπηνθάγσλ δψσλ (φπσο ηα βννεηδή, πξφβαηα, αίγεο θιπ) είλαη πνιχ κεγαιχηεξε απφ ηα αληίζηνηρα θπηνθάγα πνπ ζπλαληψληαη ζηα ρεξζαία θπζηθά νηθνζπζηήκαηα (Tivy, 1990). Δπνκέλσο, έλα πςειφηεξν πνζνζηφ ελέξγεηαο θαηαλαιψλεηαη απφ ηα αγξνηηθά δψα ή εμάγεηαη απφ ην ζχζηεκα σο αγξνηηθφ πξντφλ. Χο απνηέιεζκα κηθξφηεξν πνζνζηφ ηεο ελέξγεηαο ηεο βηνκάδαο ησλ θπηψλ πεξλάεη κέζσ ηεο απνηθνδφκεζεο ζην έδαθνο. Καηά ζπλέπεηα, ε απνζεθεπκέλε ελέξγεηα ζην έδαθνο, κε ηε κνξθή νξγαληθήο νπζίαο, είλαη ζε γεληθέο γξακκέο, πνιχ ιηγφηεξε ζηα αγξνηηθά νηθνζπζηήκαηα απφ φηη ζηα θπζηθά νηθνζπζηήκαηα παξφκνησλ πεξηβαιινληηθψλ ζπλζεθψλ. 11

13 Ηδιόηηηα Φςζικά οικοζςζηήμαηα Σύγσπονα αγποηικά οικοζςζηήμαηα Αειθόπα αγποηικά οικοζςζηήμαηα Παξαγσγηθφηεηα μέζη ςτηλή μέζη Βηνπνηθηιφηεηα ςτηλή σαμηλή μέζη Πνηθηιφηεηα ιεηηνπξγηψλ ςτηλή σαμηλή μέζη-ςτηλή ηαζεξφηεηα εθξνψλ μέζη σαμηλή-μέζη ςτηλή πζζψξεπζε βηνκάδαο ςτηλή σαμηλή μέζη-ςτηλή Κχθινο ζξ.ζηνηρείσλ κλειζηόρ ανοισηόρ ημι-κλειζηόρ Σξνθηθφ δίθηπν πολύπλοκο απλό ενδιάμεζο Φπζηθή ξχζκηζε πιεζπζκνχ ςτηλή σαμηλή μέζη-ςτηλή Δμάξηεζε απφ εηζξνέο σαμηλή ςτηλή μέζη Αλζξψπηλε παξέκβαζε σαμηλή ςτηλή ςτηλή Aεηθνξηθφηεηα ςτηλή σαμηλή ςτηλή Πίνακαρ 1. Ηδηφηεηεο ησλ ζχγρξνλσλ αγξνηηθψλ νηθνζπζηεκάησλ ζε ζρέζε κε ηα θπζηθά νηθνζπζηήκαηα θαη αεηθφξα αγξνηηθά νηθνζπζηήκαηα (Pretty, 2008). Ο Conway πξνηείλεη 4 παξακέηξνπο (ραξαθηεξηζηηθά) γηα ηελ αλάιπζε θαη αμηνιφγεζε ησλ αγξνηηθψλ νηθνζπζηεκάησλ. Οη παξάκεηξνη απηνί είλαη ε παπαγυγικόηηηα, ε ζηαθεπόηηηα, ε αειθοπικόηηηα θαη ε κοινυνική ιζόηηηα (equitability). Χο παπαγυγικόηηηα νξίδεηαη ε απφδνζε αλά κνλάδα εηζξνήο. Χο ζηαθεπόηηηα νξίδεηαη ν βαζκφο ζηαζεξφηεηαο ηεο παξαγσγηθφηεηαο θαηά ηελ αληηκεηψπηζε δηαηαξαρψλ ηνπ αγξνηηθνχ νηθνζπζηήκαηνο πνπ πξνθαινχληαη απφ δηαθπκάλζεηο ηνπ θιίκαηνο θαη άιισλ πεξηβαιινληηθψλ κεηαβιεηψλ. Χο βιυζιμόηηηα νξίδεηαη ε ηθαλφηεηα ηνπ αγξνηηθνχ νηθνζπζηήκαηνο λα δηαηεξεί ηελ παξαγσγηθφηεηα ηνπ κεηά απφ κηα ζεκαληηθή δηαηαξαρή ηνπ ζπζηήκαηνο ε νπνία κπνξεί λα νθείιεηαη ζε κηα θαηάζηαζε έληνλεο θαηαπφλεζεο (stress). Μηα ηέηνηα θαηάζηαζε ζα κπνξνχζε λα είλαη π.ρ. πξφβιεκα αιαηφηεηαο ή δηάβξσζε ηνπ εδάθνπο. Χο κοινυνική ιζόηηηα (equitability) λνείηαη ε «δίθαηε» θαηαλνκή ησλ πξντφλησλ ελφο αγξνηηθνχ νηθνζπζηήκαηνο αλάκεζα ζηα κέιε ηνπ. Όζν πην θνηλσληθά δίθαην είλαη έλα 12

14 αγξνηηθφ νηθνζχζηεκα ηφζν πην νκνηφκνξθα θαηαλέκνληαη ηα αγξνηηθά πξντφληα ζηα κέιε ηνπ (Conway, 1985). 2.1 Τποζςζηήμαηα αγποηικού οικοζςζηήμαηορ Έλα παξαγσγηθφ αγξνηηθφ νηθνζχζηεκα πεξηιακβάλεη ηα εμήο ππνζπζηήκαηα: ην ππνζχζηεκα ησλ εηζξνψλ, ην ππνζχζηεκα ησλ απηφηξνθσλ νξγαληζκψλ, ην ππνζχζηεκα ησλ εηεξφηξνθσλ νξγαληζκψλ, ην ππνζχζηεκα ησλ απνηθνδνκεηψλ, ην εδαθηθφ ππνζχζηεκα θαη ην ππνζχζηεκα ησλ εθξνψλ. ην ρήκα 2 πνπ αθνινπζεί, απεηθνλίδνληαη ην δίθηπν θαη ε αιιειεπίδξαζε ησλ ππνζπζηεκάησλ ελφο παξαγσγηθνχ αγξνηηθνχ νηθνζπζηήκαηνο. σήμα 2. ρεκαηηθή απεηθφληζε ππνζπζηεκάησλ ελφο αγξνηηθνχ νηθνζπζηήκαηνο (Schulze θαη Mooney, 1994) 13

15 Σα είδε πνπ πεξηιακβάλνληαη ζηα ππνζπζηήκαηα αμηνινγνχληαη βάζε ηνπ ξφινπ πνπ παίδνπλ ζηελ παξαγσγηθφηεηα ηνπ αγξνηηθνχ νηθνζπζηήκαηνο. Έηζη, θπηηθά είδε θαη νξγαληζκνί (ζπζηαηηθά ηνπ ππνζπζηήκαηνο ησλ απηφηξνθσλ) κπνξεί λα ραξαθηεξίδνληαη σο σθέιηκα ή κε σθέιηκα είδε αλάινγα κε ηνλ ζηφρν ηνπ δηαρεηξηζηή ηεο θαιιηέξγεηαο (ππνζχζηεκα απηφηξνθσλ). Ζ δηαρείξηζε ησλ εηδψλ ησλ ππνζπζηεκάησλ εμαξηάηαη απφ ηνλ παξαγσγηθφ ζηφρν ησλ θαιιηεξγεηψλ (Schulze θαη Mooney, 1994). Γηα παξάδεηγκα, ζηελ πεξίπησζε ηεο βηνινγηθήο δηαρείξηζεο θαιιηεξγεηψλ ν αγξφηεο επηζπκεί θαη επηηξέπεη ζπλεπψο ηελ αλάπηπμε ςπραλζψλ (π.ρ. ηξηθχιιη, κεδηθή θ.α.), κε ζθνπφ ηελ ελζσκάησζε ηεο θπηηθήο κάδαο ζην έδαθνο (ρισξή ιίπαλζε) ε νπνία ζπκβάιιεη ζηνλ εκπινπηηζκφ ηνπ εδάθνπο κε νξγαληθή νπζία. Μάιηζηα νη Doran et.al (1996), ηνλίδνπλ ηελ αλαγθαηφηεηα ηεο ρξήζεο ρισξήο ιίπαλζεο, ε νπνία φπσο ππνζηεξίδνπλ απνηειεί έλαλ απφ ηνπο θχξηνπο παξάγνληεο πνπ κπνξνχλ λα εμαζθαιίζνπλ ηελ αεηθνξηθή παξαγσγηθφηεηα ελφο αγξνηηθνχ νηθνζπζηήκαηνο (Doran et.al, 1996). Απφ ηελ άιιε πιεπξά, ζηελ πεξίπησζε ηνπ ζπκβαηηθνχ ηξφπνπ θαιιηέξγεηαο ν αγξφηεο θαηαπνιεκά ηα απηνθπή θπηηθά είδε (δηδάληα) φπνηε απηά εκθαλίδνληαη, κε ηελ εθαξκνγή ζπλήζσο θπηνπξνζηαηεπηηθψλ πξντφλησλ (δηδαληνθηφλα) Το ςποζύζηημα ηυν αςηόηποθυν οπγανιζμών Με ηνλ φξν απηφηξνθνη ελλννχληαη φινη εθείλνη νη νξγαληζκνί πνπ έρνπλ ηελ δπλαηφηεηα, ρξεζηκνπνηψληαο ηελ πξνζπίπηνπζα ειηαθή ελέξγεηα κε ηε δηεξγαζία ηεο θσηνζχλζεζεο, λα παξάγνπλ βηνκάδα ηελ νπνία ρξεζηκνπνηνχλ γηα ηε ζπληήξεζε, ηελ αχμεζε θαη ηελ αλαπαξαγσγή ηνπο (Βεξεζφγινπ, 2002). Σα θαιιηεξγνχκελα θπηηθά είδε ησλ θαιιηεξγεηψλ θαη ηα δηάθνξα απηνθπή πνπ ππάξρνπλ ζε έλα αγξνηηθφ νηθνζχζηεκα αλήθνπλ ζην ππνζχζηεκα ησλ απηφηξνθσλ νξγαληζκψλ. Ζ επηινγή ηνπ είδνπο ησλ θπηψλ πνπ ζα αλαπηπρζνχλ ζην αγξνηηθφ νηθνζχζηεκα γίλεηαη απφ ηνπο θαιιηεξγεηέο κεηά απφ ηελ αμηνιφγεζε ησλ δπλαηνηήησλ πνπ παξέρεη ην πεξηβάιινλ. Γηα παξάδεηγκα, ε θαιιηέξγεηα ηεο ειηάο πξνυπνζέηεη εχθξαην θαη ήπην θιίκα, πεξηνρέο φπνπ ε ζεξκνθξαζία πέθηεη ζπρλά θάησ απφ -5 ν C θξίλνληαη σο αθαηάιιειεο γηα ηελ θχηεπζε θαη ηελ αλάπηπμε ειαηφδεληξσλ (Βαζηιαθάθεο, 1991). 14

16 2.1.2 Το ςποζύζηημα ηυν εηεπόηποθυν οπγανιζμών Οη εηεξφηξνθνη νξγαληζκνί ηξέθνληαη κε άιινπο νξγαληζκνχο, δηαθξίλνληαη ζηνπο θπηνθάγνπο, ζαξθνθάγνπο θαη πακθάγνπο. ε επίπεδν αγξνηηθνχ νηθνζπζηήκαηνο ηα δψα πνπ επηιέγνληαη απφ ηνπο θηελνηξφθνπο θαηαηάζζνληαη ζην ππνζχζηεκα ησλ εηεξφηξνθσλ νξγαληζκψλ Το ςποζύζηημα ηυν αποικοδομηηών Οη απνηθνδνκεηέο πεξηιακβάλνπλ θπξίσο βαθηήξηα θαη κχθεηεο. ε αληίζεζε κε ηνπο πξνεγνχκελνπο νξγαληζκνχο νη απνηθνδνκεηέο θαηαλαιψλνπλ ηελ ηξνθή ηνπο ειεπζεξψλνληαο έλδπκα πάλσ ζηνπο λεθξνχο ηζηνχο απηφηξνθσλ θαη εηεξφηξνθσλ νξγαληζκψλ (Βεξεζφγινπ, 2002). Με ηνλ ηξφπν απηφ επηηπγράλεηαη ε απνηθνδφκεζε ηεο νξγαληθήο χιεο, απφ ηνλ ξπζκφ ηεο νπνίαο εμαξηάηαη ε δηαζεζηκφηεηα ησλ ζξεπηηθψλ ζηνηρείσλ γηα ηα θπηά θαη επνκέλσο θαη ε παξαγσγηθφηεηα ηνπ αγξνηηθνχ νηθνζπζηήκαηνο Το εδαθικό ςποζύζηημα Σν έδαθορ είλαη ην αλψηαην ζηξψκα ηνπ θινηνχ ηεο γεο, δειαδή ην επηθαλεηαθφ ζηξψκα, θαη έρεη πάρνο 35 σο 50εθ. Σν ζηξψκα θάησ απφ ην έδαθνο ιέγεηαη ππέδαθνο. Σν ππέδαθνο θηάλεη ζηα 1,5 σο 2κ., σο εθεί δειαδή πνπ αλαπηχζζνληαη νη ξίδεο ησλ θπηψλ. Σν έδαθνο πξνήιζε απφ ηελ απνζάζξσζε ησλ πεηξσκάησλ. Ζ δεκηνπξγία ηνπ είλαη ην απνηέιεζκα ηεο επίδξαζεο ηνπ αλάγιπθνπ, ηνπ θιίκαηνο, ηεο βιάζηεζεο, ησλ κηθξννξγαληζκψλ ηνπ θαζψο θαη ηεο επίδξαζεο ηνπ ρξφλνπ ζηελ αιινίσζε ησλ πεηξσκάησλ θαη ηνπ κεηξηθνχ πιηθνχ. Όπσο έρεη κάιηζηα δηαπηζησζεί ε δεκηνπξγία ηνπ εδάθνπο απνηειεί κηα εμαηξεηηθά κεγάιε ρξνληθά δηαδηθαζία. Γηα ηελ θαηαλφεζε ηνπ ρξνληθνχ πιαηζίνπ πνπ απαηηείηαη γηα ηελ νινθιήξσζε ηεο παξαπάλσ δηαδηθαζίαο αξθεί λα ζθεθηνχκε φηη γηα ηελ δεκηνπξγία π.ρ. 30εθ. εδάθνπο απαηηνχληαη απφ έσο ρξφληα. Σν εδαθηθφ ππνζχζηεκα είλαη έλα δπλακηθφ, δσληαλφ ζχζηεκα ην νπνίν πεξηιακβάλεη έλα δίθηπν αλφξγαλσλ θαη νξγαληθψλ ζηνηρείσλ, ζην νπνίν ζπκβαίλνπλ ζεκαληηθέο βηνινγηθέο, θπζηθέο θαη ρεκηθέο δηεξγαζίεο. ην έδαθνο δξαζηεξηνπνηείηαη έλα πιήζνο εδαθηθψλ κηθξννξγαληζκψλ θαη αλψηεξσλ νξγαληζκψλ. ηα πξψηα 30εθ., ελφο εθηάξηνπ εδάθνπο, ππάξρνπλ θαηά κέζν φξν 25 ηφλνη 15

17 κηθξννξγαληζκνί ηνπ εδάθνπο, εθ ησλ νπνίσλ: 10 ηφλνη βαθηήξηα θαη αθηηλνκχθεηεο, 10 ηφλνη κχθεηεο, 4 ηφλνη γαηνζθψιεθεο θαη 1 ηφλνο άιινη νξγαληζκνί ηνπ εδάθνπο, φπσο αθάξεα, αξάρλεο, θνιεφπηεξα, ζαιηγθάξηα, πνληίθηα, θ.α. Ζ παλίδα θαη ε ρισξίδα ηνπ εδάθνπο ζπκβάιινπλ ζηελ αλαθχθισζε ηεο νξγαληθήο χιεο θαζψο θαη ζηελ κεηαηξνπή ηεο ζε νξγαληθή νπζία θαη ζηελ αλάκημε ηεο κε αλφξγαλα πιηθά. Ζ νξγαληθή νπζία ηνπ εδάθνπο πξνέξρεηαη απφ ηελ απνηθνδφκεζε ηεο βηνκάδαο, ηνλ κεηαβνιηζκφ ησλ νξγαληθψλ ελψζεσλ ησλ βηνκνξίσλ, ηελ αλαθχθισζε ηεο νξγαληθήο χιεο θαη ησλ βηνκνξίσλ ησλ εδαθηθψλ νξγαληζκψλ θαη ηέινο απφ ηελ δηαδηθαζία πνιπκεξηζκνχ ησλ απινχζηεξσλ ελψζεσλ δηα κέζσ ησλ βηνκνξίσλ ησλ εδαθηθψλ νξγαληζκψλ. Γίλεηαη έηζη θαηαλνεηφ φηη ε πεξηεθηηθφηεηα ηνπ εδάθνπο ζε νξγαληθή νπζία ζπλδέεηαη άξξεθηα κε ηελ βηνινγηθή δξαζηεξηφηεηα ησλ νξγαληζκψλ πνπ δξαζηεξηνπνηνχληαη κέζα ζε απηφ. Όπσο έρεη αλαθεξζεί θαη πξνεγνχκελα, ην έδαθνο απνηειεί κηα δπλακηθή νιφηεηα πνπ απνηειείηαη απφ ηελ ζηεξεή θάζε (αλφξγαλε θαη νξγαληθή), ηελ πγξή θάζε (ην εδαθηθφ δηάιπκα) θαη ηελ αέξηα θάζε (εδαθηθφο αέξαο). Πην ζπγθεθξηκέλα, ην εδαθηθφ δηάιπκα θαη ν εδαθηθφο αέξαο θαηαιακβάλνπλ ην 50% ηνπ φγθνπ ηνπ εδάθνπο, ην ππφινηπν 50% θαηαιακβάλεηαη απφ ηελ νξγαληθή νπζία (1-2% ζπλήζσο) θαη ηα αλφξγαλα ζπζηαηηθά (48-49%). Σα αλφξγαλα ζπζηαηηθά είλαη ε άκκνο, ε ηιχο θαη ε άξγηινο, ε ηαμηλφκεζε απηή βαζίδεηαη ζην κέγεζνο ησλ ζσκαηηδίσλ (άκκνο 0,063-2mm, ηιχο 0,002-0,063mm, άξγηινο 0,002-2κm). Ζ δνκή ηνπ εδάθνπο επεξεάδεη ηελ παξαγσγή ηεο θαιιηέξγεηαο (Pagliai et.al., 2004) δηα κέζσ ηνπ ειέγρνπ ησλ δηαθπκάλζεσλ ηνπ εδαθηθνχ λεξνχ, ησλ αεξίσλ, ησλ ζξεπηηθψλ ζηνηρείσλ θαη ζπλεπαθφινπζα ηεο βηνινγηθήο δξαζηεξηφηεηαο εληφο ηνπ εδάθνπο (Jarecki θαη Lal, 2003). Γηα έλα αγξνηηθφ νηθνζχζηεκα, παξαγσγηθφ θαιιηεξγνχκελν έδαθνο λνείηαη εθείλν ην νπνίν έρεη θαιή δνκή θαη πεξηέρεη επαξθείο πνζφηεηεο ζξεπηηθψλ ζηνηρείσλ γηα ηελ αλάπηπμε ησλ θπηψλ (Stockdale et al., 2002). Ζ επάξθεηα ησλ ζξεπηηθψλ ζηνηρείσλ εμαξηάηαη απφ ην θπηηθφ είδνο ηεο θαιιηέξγεηαο εθφζνλ θάζε θπηηθφ είδνο έρεη δηαθνξεηηθέο απαηηήζεηο ζε ζξεπηηθά ζηνηρεία γηα ηελ αλάπηπμε ηνπ. 16

18 Το ςποζύζηημα ηυν ειζποών Ζ έλλνηα ηεο «εηζξνήο» ζρεηίδεηαη κε ηελ έλλνηα ηνπ «παξαγσγηθνχ ζπζηήκαηνο», ρσξίο εηζξνέο ζε έλα παξαγσγηθφ ζχζηεκα φπσο είλαη έλα αγξνηηθφ νηθνζχζηεκα δελ έρνπκε παξαγσγή (εθξνέο). Χο «εηζξνέο» ζε έλα αγξνηηθφ νηθνζχζηεκα ζεσξνχκε ην ζχλνιν ησλ πιηθψλ, ηεο ελέξγεηαο θαη ηεο πιεξνθνξίαο πνπ είλαη αλαγθαία γηα λα ιεηηνπξγήζεη θαη λα παξάγεη ηα επηζπκεηά πξντφληα. Πξνθεηκέλνπ γηα έλα αγξνηηθφ παξαγσγηθφ ζχζηεκα νη εηζξνέο κπνξεί λα είλαη πιηθά (π.ρ. ιηπάζκαηα, λεξφ), ελέξγεηα (π.ρ. ειηαθή ελέξγεηα, θαχζηκα) ή πιεξνθνξία (π.ρ. εθαξκνδφκελεο ηερλνινγίεο ηεο θαιιηέξγεηαο απφ ηνλ παξαγσγφ). Σα αγξνηηθά νηθνζπζηήκαηα είλαη αλνηθηά ζπζηήκαηα, εμαξηψληαη δειαδή απφ ην εμσηεξηθφ πεξηβάιινλ φζνλ αθνξά ηηο εηζξνέο θαη εθξνέο (ρήκα 3). Μηα απφ ηηο πην ζεκαληηθέο δηαθνξέο αλάκεζα ζηα θπζηθά θαη αγξνηηθά νηθνζπζηήκαηα είλαη νη πςειφηεξεο εηζξνέο πνπ δέρνληαη ηα δεχηεξα. ΔΗΡΟΔ ΤΛΗΚΑ Φπηνπξνζηαηεπηηθά πξντφληα Ληπάζκαηα Μεραλήκαηα ΔΝΔΡΓΔΗΑ Ζιηαθή ελέξγεηα Δξγαζία ΠΑΡΑΓΧΓΗΚΟ ΑΓΡΟΣΗΚΟ ΟΗΚΟΤΣΖΜΑ ΔΚΡΟΔ Φπηά Εψα Απνξξίκκαηα ΠΛΖΡΟΦΟΡΗΑ Σερλνινγηθή γλψζε σήμα 3. Δηζξνέο θαη εθξνέο ελφο παξαγσγηθνχ αγξνηηθνχ νηθνζπζηήκαηνο (Tivy, 1990). 17

19 Οη εηζξνέο ζε έλα παξαγσγηθφ ζχζηεκα κπνξεί λα είλαη είηε αλαλεψζηκεο είηε κε αλαλεψζηκεο. Αλαλεψζηκεο νλνκάδνληαη νη εηζξνέο πνπ αλαθέξνληαη ζε αλαλεψζηκνπο θπζηθνχο πφξνπο φπσο ε ειηαθή αθηηλνβνιία, ε αηνιηθή ελέξγεηα, ην λεξφ, ηα θπηά, ηα δψα, νη κηθξννξγαληζκνί θ.α. Οη αλαλεψζηκνη θπζηθνί πφξνη αλαθέξνληαη θαη σο κε εμαληιήζηκνη. Με αλαλεψζηκνη θπζηθνί πφξνη είλαη ηα ππφγεηα λεξά, ηα νξπθηά θαχζηκα (πεηξέιαην, θπζηθφ αέξην, γαηάλζξαθεο), ηα κεηαιιεχκαηα θ.α. Βέβαηα πξέπεη λα ηνληζηεί φηη ε έλλνηα ηεο «αλαλεσζηκφηεηαο» ελφο πφξνπ δελ ζεκαίλεη φηη ν πφξνο απηφο ζα είλαη ρξεζηκνπνηήζηκνο ρσξίο απζηεξέο πξνυπνζέζεηο (Καικπνπξηδή θ.α., 2001). 3. Δπιπηώζειρ ηυν ειζποών ζηο εδαθικό ςποζύζηημα Οη ζχγρξνλεο εληαηηθέο θαιιηέξγεηεο ραξαθηεξίδνληαη απφ ηελ ρξήζε πνιχπινθνπ ηερλνινγηθνχ εμνπιηζκνχ κε ηελ ηαπηφρξνλε πςειή εηζξνή θεθαιαίνπ κε απψηεξν ζηφρν ηελ κεγηζηνπνίεζε ηεο παξαγσγήο ηνπο. Βέβαηα, ν βαζκφο ηεο έληαζεο ηεο γεσξγίαο πνηθίιεη ρσξνηαμηθά θαη εμαξηάηαη άκεζα ηφζν απφ ηηο επηθξαηνχζεο πεξηβαιινληηθέο ζπλζήθεο φζν θαη απφ ηελ πεξηθεξεηαθή αλάπηπμε ηεο πεξηνρήο ζηελ νπνία πθίζηαηαη ε γεσξγηθή δξαζηεξηνπνίεζε. Με ηελ νινέλα απμαλφκελε έληαζε ηεο γεσξγηθήο δξαζηεξηφηεηαο, νη αιιειεπηδξάζεηο κεηαμχ ησλ αγξνηηθψλ νηθνζπζηεκάησλ θαη άιισλ κε αγξνηηθψλ νηθνζπζηεκάησλ θιηκαθψζεθαλ. Οη εθξνέο ηνπ ελφο ζπζηήκαηνο άξρηζαλ λα γίλνληαη επηθίλδπλεο εηζξνέο γηα ην άιιν ζχζηεκα. Έηζη, ν ηνκέαο ηεο γεσξγίαο θαη ηεο θηελνηξνθίαο παξνπζηάδεη πιένλ πνιιά θνηλά ραξαθηεξηζηηθά κε ηνλ ηνκέα ηεο βηνκεραλίαο, φπσο γηα παξάδεηγκα πςειέο θεθαιαηνχρεο δαπάλεο ζε κεραληθφ εμνπιηζκφ θαη θαηαζθεπέο, αχμεζε ηεο παξαγσγηθήο απνηειεζκαηηθφηεηαο θαη πςειέο εθξνέο απνβιήησλ (ππνπξντφληα). Ζ γεσξγία, κε ηελ νινέλα θαη πην απμεκέλε παξαγσγή απνβιήησλ, απνηειεί ζήκεξα κηα απφ ηηο πιένλ ξππνγφλεο δξαζηεξηφηεηεο ηνπ αλζξψπνπ, κε αξλεηηθέο επηπηψζεηο ζηελ αηκφζθαηξα, ην λεξφ θαη ην έδαθνο. ηφρνο ηεο παξνχζαο εξγαζίαο είλαη ε θαηαλφεζε ησλ επηδξάζεσλ πνπ κπνξεί λα επηθέξνπλ νη εηζξνέο ζην έδαθνο. Ζ δηάβξσζε απνηειεί κηα θπζηθή δηαδηθαζία ηνπ εδάθνπο ε νπνία φκσο επηηαρχλεηαη εμαηηίαο ηεο εληαηηθήο θαηεξγαζίαο ηνπ εδάθνπο, ηεο ρξήζεο κεραλεκάησλ (κεραλέο νξγψκαηνο, ρεηξφθξεδεο, ηξαθηέξ, θ.α.). Ζ επηηάρπλζε ηεο δηάβξσζεο ηνπ εδάθνπο είλαη 18

20 απνηέιεζκα ηεο κείσζεο ηεο εδαθηθήο θπηνθάιπςεο θαη ηεο έθζεζεο ηνπ ππεδάθνπο ζηελ ειηαθή αθηηλνβνιία θαη ηνλ αέξα. Οη παξάγνληεο πνπ επεξεάδνπλ ηελ δηάβξσζε είλαη ε έληαζε θαη ε πνζφηεηα ηεο βξνρήο, ε αληίζηαζε ηνπ εδάθνπο ζηε δηάβξσζε, ην πνζνζηφ θπηνθάιπςεο, ε θιίζε ηνπ εδάθνπο θαη νη πξαθηηθέο δηαρείξηζεο. Όπσο έρεη δηαπηζησζεί ε κέζε απψιεηα επηθαλεηαθνχ εδάθνπο ζηηο αγξνηηθέο πεξηνρέο θπκαίλεηαη απφ 12 έσο 28 ηφλνπο αλά εθηάξην θαιιηεξγήζηκεο γεο. Ζ έθηαζε ηεο δηάβξσζεο εμαξηάηαη απφ πνιινχο παξάγνληεο αιιά ν ηξφπνο δηαρείξηζεο ηεο θαιιηέξγεηαο θαίλεηαη λα παίδεη ηνλ ζεκαληηθφηεξν ξφιν (Pimental et.al., 1976). ην ρήκα 4 ζπγθξίλνληαη ηα πνζνζηά δηάβξσζεο δηαθνξεηηθψλ ηχπσλ εδαθψλ, απφ ηελ νπνία ζχγθξηζε πξνθχπηεη φηη ην πςειφηεξν πνζνζηφ δηάβξσζεο εκθαλίδεηαη ζηα εδάθε ζπκβαηηθήο γεσξγίαο (Montgomery et.al., 2007). σήμα 4. χγθξηζε ησλ πνζνζηψλ δηάβξσζεο ηνπ εδάθνπο ζε αγξνχο ζπκβαηηθήο γεσξγίαο (n=448), ζε αιπηθά εδάθε (Alpine) (n=44), ζε εθαηζηεηαθά εδάθε (Cratons) (Montgomery et.al., 2007). Όπσο πξναλαθέξζεθε νη αγξνηηθέο δξαζηεξηφηεηεο πνπ ιακβάλνπλ ρψξα ζε έλα αγξνηηθφ νηθνζχζηεκα ξππαίλνπλ ζε κεγάιν βαζκφ ην έδαθνο. Γεσξγηθά θαη θηελνηξνθηθά απφβιεηα, ιηπάζκαηα θαη θπηνπξνζηαηεπηηθά ζθεπάζκαηα απνηεινχλ ηηο 19

21 θπξηφηεξεο εηζξνέο ζε έλα αγξνηηθφ νηθνζχζηεκα αιιά θαη ηηο βαζηθέο πεγέο ξχπαλζεο ηνπ εδάθνπο. ήκεξα ηα πην θνηλά ρξεζηκνπνηνχκελα θπηνπξνζηαηεπηηθά πξντφληα είλαη ηα δηδαληνθηφλα, ηα κπθεηνθηφλα θαη ηα εληνκνθηφλα. ηελ Διιάδα, νη θπξηφηεξεο θαηεγνξίεο ησλ θπηνθαξκάθσλ πνπ θπθινθνξνχλ είλαη ηα εληνκνθηφλα (365 ζθεπάζκαηα), ηα δηδαληνθηφλα (292 ζθεπάζκαηα) θαη ηα κπθεηνθηφλα (372 ζθεπάζκαηα). Δλψ νη πνζφηεηεο ζηηο νπνίεο ρξεζηκνπνηνχληαη ζηελ ρψξα καο, ζχκθσλα κε ζηνηρεία ηνπ 1994, είναι για ηα εληνκνθηφλα ηφλνη/ έηνο, γηα ηα δηδαληνθηφλα ηφλνη/ έηνο θαη γηα ηα κπθεηνθηφλα ηφλνη/ έηνο (Μελθίζνγινπ - ππξνχδε, 1998). Σα δηδαληνθηφλα απνηεινχλ ηα ρεκηθά κέζα κε ηα νπνία ν θαιιηεξγεηήο κπνξεί λα αληηκεησπίζεη ηα δηδάληα. Υξεζηκνπνηνχληαη γηα λα πεξηνξίζνπλ ηνλ αληαγσληζκφ πνπ αλαπηχζζεηαη κεηαμχ ησλ θπηψλ ηεο θαιιηέξγεηαο θαη ησλ δηδαλίσλ, γηα λεξφ, ζξεπηηθά ζηνηρεία, ρψξν θαη ήιην. Σα δηδαληνθηφλα αλάινγα κε ηνλ ηξφπν δξάζεο ηνπο, θαηαηάζζνληαη ζε δπν θπξίσο θαηεγνξίεο, ηα επαθήο θαη ηα δηαζπζηεκαηηθά. Σα δηδαληνθηφλα επαθήο εθδειψλνπλ ηε δξάζε ηνπο κφλν ζηα ηκήκαηα ηνπ θπηνχ κε ηα νπνία έξρνληαη ζε επαθή, ν ζπλεζέζηεξνο ηξφπνο λέθξσζεο ησλ θπηψλ είλαη ε απνδηνξγάλσζε ησλ θπηηαξηθψλ ηνπο κεκβξαλψλ. Οη θχξηεο νκάδεο δηδαληνθηφλσλ πνπ εθαξκφδνληαη απφ ηνπο αγξφηεο είλαη νη ηξηαδίλεο, νη νπξαθίιεο, ηα παξάγσγα νπξίαο, νη ζνπιθνλπινπξίεο, ηα θαξβακηδηθά, ηα ζεηνθαξβακηδηθά, ηα ακίδηα, νη δηληηξναληιίλεο θαη ηα ληηξίιηα εδάθνπο (Διεπζεξνρσξηλφο, 2002). Σα δηδαληνθηφλα αληίζεηα πνπ κεηαθηλνχληαη, κεηά ηελ είζνδν ηνπο ζηα θπηά, θαη επεξεάδνπλ ζέζεηο ή φξγαλα ησλ θπηψλ πνπ βξίζθνληαη καθξηά απφ ην ζεκείν απνξξφθεζεο ηνπο, ραξαθηεξίδνληαη δηαζπζηεκαηηθά. Ζ λέθξσζε ηνπ θπηνχ ζε απηή ηελ πεξίπησζε πξνέξρεηαη απφ ηελ επίδξαζε πνπ έρνπλ ηα δηαζπζηεκαηηθά δηδαληνθηφλα ζε κηα ή πεξηζζφηεξεο θπζηνινγηθέο ή κεηαβνιηθέο δηεξγαζίεο ηνπ (δηαίξεζε θπηηάξσλ, αλάπηπμε ηζηψλ, θσηνζχλζεζε, αλαπλνή θ.α.). Οη δηεξγαζίεο απνκάθξπλζεο ελφο δηδαληνθηφλνπ απφ ην έδαθνο θαίλνληαη ζην ρήκα 5, απφ απηφ θαίλεηαη φηη ην δηδαληνθηφλν είηε ράλεηαη απφ ην εδαθηθφ δηάιπκα κε θπζηθή απνκάθξπλζε ησλ κνξίσλ ηνπ ή ησλ ηφλησλ ηνπ (πξνζξφθεζε ζηα θνιινεηδή ηνπ 20

22 εδάθνπο, έθπιπζε, εμάηκηζε, απνξξφθεζε απφ ηα θπηά) ή κε δηάζπαζε απνζχλζεζή ηνπ (θσηνρεκηθή, ρεκηθή, κηθξνβηαθή). Ζ καθξφρξνλε εθαξκνγή δηδαληνθηφλσλ θαίλεηαη φηη επεξεάδεη ηφζν ηε κηθξνρισξίδα θαη παλίδα ηνπ εδάθνπο, αιιά θαη ηηο θπζηθνρεκηθέο ηδηφηεηεο ηνπ. πγθεθξηκέλα νη επηδξάζεηο ησλ δηδαληνθηφλσλ ζηε κηθξνρισξίδα κπνξεί λα είλαη είηε άκεζεο είηε έκκεζεο. Άκεζε επίδξαζε εκθαλίδεηαη κε ηελ πξφθιεζε νμείαο ηνμηθφηεηαο ζηνπο ππφ έθζεζε νξγαληζκνχο θαη έκκεζε επίδξαζε ζηελ πεξίπησζε πνπ παξαηεξείηαη κείσζε ησλ πεγψλ πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ελέξγεηα απφ ηνπο νξγαληζκνχο. Οη επηδξάζεηο απηέο ζαλ απνηέιεζκα έρνπλ ηελ δηαηάξαμε ησλ πιεζπζκψλ ησλ κηθξννξγαληζκψλ θαη θαη επέθηαζε αιιαγή ζην ξπζκφ ησλ βηνινγηθψλ δηεξγαζηψλ ζηηο νπνίεο ζπκκεηέρνπλ. Απνξξφθεζε απφ ηα θπηά Πξνζξφθεζε ζηα θνιινεηδή ηνπ εδάθνπο Δμάηκηζε Έθπιπζε Εηδαληνθηφλν Φσηνρεκηθή δηάζπαζε Υεκηθή δηάζπαζε Μηθξνβηαθή απνζχλζεζε Φπζηθή απνκάθξπλζε Γηάζπαζε -Απνζχλζεζε σήμα 5. Γηεξγαζίεο απνκάθξπλζεο δηδαληνθηφλνπ απφ ην έδαθνο (Διεπζεξνρσξηλφο, 2002). Μέζσ ηεο επίδξαζεο ησλ δηδαληνθηφλσλ ζηνπο νξγαληζκνχο πνπ ζρεηίδνληαη κε ηηο βηνινγηθέο δηεξγαζίεο ηα δηδαληνθηφλα επεξεάδνπλ έκκεζα ηηο θπζηθνρεκηθέο ηδηφηεηεο ηνπ εδάθνπο πξνθαιψληαο αιιαγή ηνπ ph ή θαη κείσζε ηεο πεξηεθηηθφηεηαο ζε νξγαληθή νπζία. Αθφκα ε θαηαπνιέκεζε δηδαλίσλ, κε βαζηέο ξίδεο ζην έδαθνο, κπνξεί λα 21

23 πξνθαιέζεη έκκεζα ζπκπίεζε ζηα ζπλεθηηθά εδάθε ή δηάβξσζε ζηα επηθιηλή εδάθε ζε πεξηπηψζεηο θαηαπνιέκεζεο δηδαλίσλ ζε επνρή πνπ αλακέλνληαη βξνρνπηψζεηο (Διεπζεξνρσξηλφο, 2002). Σα εληνκνθηφλα θαη ηα κπθεηνθηφλα απνηεινχλ δπν αθφκα νκάδεο θπηνπξνζηαηεπηηθψλ πξντφλησλ πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη επξέσο απφ ηνπο αγξφηεο κε ζηφρν ηελ αληηκεηψπηζε ησλ ερζξψλ ησλ θαιιηεξγεηψλ ηνπο. Οη θπξηφηεξεο νκάδεο κπθεηνθηφλσλ πνπ ρξεζηκνπνηήζεθαλ θαη εμαθνινπζνχλ λα ρξεζηκνπνηνχληαη ελαληίνλ ησλ παζνγφλσλ ησλ θπηψλ είλαη ηα αλφξγαλα κπθεηνθηφλα (ραιθνχρα, βνξδηγάιεηνο πνιηφο, βνπξγνχλδηνο πνιηφο, θ.α.), ηα νξγαλνκεηαιιηθά, ηα δηζεηνθαξβακηδηθά (atracol, bayleton), ηα θζαικίδηα, ηα δηθαξβνμηκηδηθά, ηα δηαζπζηεκαηηθά θαη ηα αληηβηνηηθά. Όκσο ε κε νξζή ρξήζε θαη εθαξκνγή ηειηθά ησλ πξντφλησλ απηψλ εγθπκνλεί θηλδχλνπο γηα ην έδαθνο (Κισλάξε - Σδαβέιια, 1996). Οη θπξηφηεξεο νκάδεο εληνκνθηφλσλ πνπ εθαξκφδνληαη είλαη νη ρισξησκέλνη πδξνγνλάλζξαθεο, ηα νξγαλνθσζθνξηθά (π.ρ fenthion, dimethoate), ηα θαξβακηδηθά θαη ηα ζπλζεηηθά ππξεζξνεηδή. Σα θπηνπξνζηαηεπηηθά πξντφληα κεηά απφ ηε εθαξκνγή ηνπο ζηα θπηά ή ζην έδαθνο πθίζηαληαη κηα ζεηξά θπζηθν-ρεκηθν-βηνινγηθψλ δηεξγαζηψλ, φπσο πδξφιπζε, νμείδσζε, δηάζπαζε, πξφζιεςε απφ ηηο ξίδεο ησλ θπηψλ, εμάηκηζε θ.ι.π. Οη παξάγνληεο πνπ επεξεάδνπλ ηελ πνξεία ηεο δηαδξνκήο ησλ θπηνθαξκάθσλ είλαη απηνί πνπ θαζνξίδνπλ ηελ ζσζηή ηνπο εθαξκνγή θαη απνηειεζκαηηθφηεηα ηνπο. Αλάκεζα ζηνπο παξάγνληεο απηνχο ζπγθαηαιέγνληαη νη θιηκαηηθνί, νη εδαθνινγηθνί παξάγνληεο αιιά θαη ηα πνηνηηθά ραξαθηεξηζηηθά ηνπ ζθεπάζκαηνο. Έηζη ε επηινγή ηνπ ρξφλνπ γηα ηελ εθαξκνγή ηνπ θαξκάθνπ ζε ζπλδπαζκφ κε ηνλ ηχπν ηνπ ζθεπάζκαηνο (π.ρ. βξέμηκε ζθφλε WP) αιιά θαη ηελ δνκή ηνπ εδάθνπο (πθή, θιίζε, νξγαληθή νπζία) παίδεη ξφιν ζηελ κεηαθνξά ηνπ θαξκάθνπ ζηνπο ηειηθνχο απνδέθηεο. Απφ κειέηεο πνπ έρνπλ γίλεη θαίλεηαη φηη ε θηλεηηθφηεηα ησλ νξγαλνθσζθνξηθψλ θπηνθαξκάθσλ εμαξηάηαη απφ ην ph, κε πςειέο ηηκέο θηλεηηθφηεηαο ζε εδάθε κε πςειέο ηηκέο ph (Πεξδηθάηζεο θ.α., 2005). Οη απψιεηεο απφ ηε εθαξκνγή ησλ θπηνθαξκάθσλ εμαξηψληαη απφ ηελ έληαζε θαη ηε δηάξθεηα ησλ βξνρνπηψζεσλ, ηνλ ρξφλν κεηαμχ ηεο εθαξκνγήο ηνπ θπηνθαξκάθνπ θαη ηνπ επφκελνπ γεγνλφηνο απνξξνήο, ηε ζεξκνθξαζία, ηελ έληαζε ηνπ ειηαθνχ θσηφο, ηελ 22

24 ηαρχηεηα θαη ηε δηάξθεηα ηνπ αλέκνπ, ηε ζπγθέληξσζε ηνπ θπηνθαξκάθνπ ζην έδαθνο, ηηο ρεκηθέο ηδηφηεηεο ηνπ θπηνθαξκάθνπ, ηελ πξαθηηθή νξγψκαηνο, ηνλ εδαθνινγηθφ ηχπν, ην ph ηνπ εδάθνπο, ην νξγαληθφ πεξηερφκελν ηνπ εδάθνπο θαη ηελ θιίζε ηνπ εδάθνπο. Οη πεξηζζφηεξεο κειέηεο εκθαλίδνπλ φηη νη απψιεηεο απνξξνψλ είλαη ιηγφηεξν απφ ην 5% ηεο εθαξκνδφκελεο πνζφηεηαο ηνπ θπηνθαξκάθνπ, κε ηηο κεγαιχηεξεο απψιεηεο (κέρξη 7%) λα εκθαλίδνληαη φηαλ αθνινπζνχλ έληνλεο βξνρνπηψζεηο κεηά απφ ηελ εθαξκνγή. Ζ ρξήζε θνπξηάο ζηα εδάθε ελφο αγξνηηθνχ νηθνζπζηήκαηνο κπνξεί λα έρεη επεξγεηηθέο επηδξάζεηο ζε απηά. Ζ εθαξκνγή θνπξηάο ζε θαιιηεξγνχκελα εδάθε έρεη βξεζεί φηη βειηηψλεη ηηο ρεκηθέο, ηηο θπζηθέο θαη ηηο βηνινγηθέο ηδηφηεηεο ηνπ εδάθνπο (Campbell et.al., 1986). Χζηφζν, φηαλ ε ρξήζε γίλεηαη ππεξβνιηθή ε επίδξαζε γίλεηαη απφ ζεηηθή αξλεηηθή. Έηζη απφ κειέηεο πνπ έρνπλ γίλεη θαίλεηαη φηη ε ππεξβνιηθή ρξήζε θνπξηάο επηδεηλψλεη ηελ πνηφηεηα ηνπ εδάθνπο θαη κπνξεί λα νδεγήζεη ζε κείσζε ηεο παξαγσγηθφηεηαο ησλ θαιιηεξγεηψλ (Chang et.al., 1990 θαη Larson, 1991). Απφ κειέηεο πνπ δηεμήρζεθαλ πξνέθπςε ε επίδξαζε ηεο ρξήζεο ηεο θνπξηάο ζην έδαθνο ησλ θαιιηεξγεηψλ. Ζ εηήζηα εθαξκνγή θνπξηάο (90Mg/ha/y) θαίλεηαη λα αχμεζε ηελ ειεθηξηθή αγσγηκφηεηα ηνπ εδάθνπο ζηε Νφηηα Αικπέξηα ηνπ Καλαδά, θαηά πεξίπνπ 6 ds/m θαζψο θαη ηνλ δείθηε πξνζξφθεζεο Na θαηά πεξίπνπ 3mmol 0,5 (Chang et.al, 1990). Οη Sommerfeldt et.al.,(1998), αλαθέξνπλ φηη ε εηήζηα εθαξκνγή θνπξηάο γηα 11 ζπλερφκελα έηε νδήγεζε ζηελ αχμεζε ηεο νξγαληθήο νπζίαο ηφζν ζε αξδεπφκελα φζν θαη ζε κε αξδεπφκελα εδάθε. πγθεθξηκέλα, θαηά ην πξψην θηφιαο έηνο εθαξκνγήο ηεο θνπξηάο (30Mg/ha) ε νξγαληθή νπζία απμήζεθε απφ 1,83% ζε 1,9%, ελψ ην ελδέθαην έηνο ηεο εθαξκνγήο ε πεξηερφκελε νξγαληθή νπζία ηνπ εδάθνπο έθηαζε λα είλαη 2,8%. Ζ δηαπίζησζε απηή εληζρχεηαη απφ ηνπο Kirckner et.al.,(1993) θαη Marinari et.al, (2000) νη νπνίνη θαηέιεμαλ ζην ζπκπέξαζκα φηη ε πξνζζήθε θνπξηάο ζην έδαθνο απμάλεη πεξηζζφηεξν ηελ εδαθηθή αλαπλνή ηνπ εδάθνπο ζε ζρέζε κε ηελ πξνζζήθε ζπκβαηηθψλ ιηπαζκάησλ (Kirckner et.al., 1993 θαη Marinari et.al.,2000). Όπσο έρεη πξνθχςεη απφ ζρεηηθέο έξεπλεο ε ζπζηεκαηηθή εθαξκνγή θνπξηάο έρεη επίδξαζε θαη ζηελ πθή ηνπ εδάθνπο. Ζ ρξήζε θνπξηάο θαίλεηαη φηη απμάλεη ην εδαθηθφ πνξψδεο θαζψο θαη ηελ ηθαλφηεηα ηνπ εδάθνπο λα ζπγθξαηεί λεξφ (Campbell et.al., 1986). Ζ καθξνρξφληα ρξήζε θνπξηάο γηα λα είλαη απνηειεζκαηηθή ζα πξέπεη λα ζπλδπάδεηαη κε ην θαηάιιειν δηαρεηξηζηηθφ πξφγξακκα. Ζ δηακφξθσζε ηνπ πξνγξάκκαηνο 23

25 απηνχ ζα βαζίδεηαη ζηα ζηνηρεία πνπ ππάξρνπλ ζρεηηθά κε ηελ πεξηεθηηθφηεηα ζε ζξεπηηθέο νπζίεο ηφζν ηεο εθαξκνζκέλεο θνπξηάο φζν θαη ησλ ζπκβαηηθψλ ιηπαζκάησλ, αιιά θαη ζε εδαθνινγηθέο αλαιχζεηο νη νπνίεο δίλνπλ πιεξνθνξίεο ζρεηηθά κε ηα ραξαθηεξηζηηθά, ηηο ηδηφηεηεο θαη ηηο αλάγθεο ηνπ εδάθνπο. 4. Οπγανική γευπγία Ζ απμεκέλε αλεζπρία ζρεηηθά κε ηηο επηπηψζεηο ηεο ζπκβαηηθήο γεσξγίαο νδήγεζε ζηελ πηνζέηεζε ελαιιαθηηθψλ κνξθψλ δηαρείξηζεο ηεο αγξνηηθήο γεο (ρήκα 6). Ζ νξγαληθή ή βηνινγηθή γεσξγία μεθίλεζε ινηπφλ σο κηα ελαιιαθηηθή πξφηαζε, αξρηθά σο θηινζνθία δσήο. ηελ ζπλέρεηα φκσο αλαγλσξίζηεθε ν ζεκειηψδεο ξφινο πνπ ζα κπνξνχζε λα δηαδξακαηίζεη ζηελ ελζσκάησζε γεσξγηθψλ πξαθηηθψλ θηιηθψλ πξνο ην πεξηβάιινλ (Lampkin, 1990). ΓΔΩΡΓΙΑ (Agriculture) ΔΝΣΑΣΙΚΗ ΜΗ ΔΝΣΑΣΙΚΗ ΠΔΡΙΟΡΙΜΔΝΩΝ ΔΙΡΟΩΝ (Intensive) (Non intensive) (Low input) Μειούμενες Εισροές ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΔΝΗ ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΒΙΟΓΤΝΑΜΙΚΗ ΑΛΛΔ (Integrated) (Organic) (Biodynamic) ΤΜΒΑΣΙΚΗ (Conventional) ΔΝΑΛΛΑΚΣΙΚΗ Η ΑΔΙΦΟΡΑ ΓΔΩΡΓΙΑ (Alternative or sustainable agriculture) ΓΔΩΡΓΙΑ (Agriculture) σήμα 6. Γεσξγηθά ζπζηήκαηα (Αγγειφπνπινο θ.α., 2003) 24

26 Ζ βηνινγηθή γεσξγία είλαη ρακειήο έληαζεο γεσξγηθφ ζχζηεκα θαη εθαξκφδεηαη κέζσ ηεο ρξήζεο βηνινγηθψλ θαη κεραληθψλ θαιιηεξγεηηθψλ κεζφδσλ έλαληη ρεκηθψλ πνπ εθαξκφδνληαη ζηελ ζπκβαηηθή γεσξγία. Ο φξνο βηνινγηθή γεσξγία πνιχ ζπρλά αληηθαζίζηαηαη απφ ηνλ φξν νηθνινγηθή γεσξγία, αληηθαηξνπηίδνληαο ηελ εμάξηεζε ηνπ ζπζηήκαηνο απφ ηνλ ηξφπν δηαρείξηζεο θαη φρη απφ ηηο εηζξνέο (Stockdale et.al., 2001). χκθσλα κε ηνλ θαλνληζκφ 2092/91/ΔΟΚ, έλα νξγαληθφ ζχζηεκα παξαγσγήο ζθνπφ έρεη λα εληζρχεη θαη λα δηαηεξεί ηελ γνληκφηεηα ηνπ θαιιηεξγνχκελνπ εδάθνπο θαη λα ειαρηζηνπνηεί ηε ρξήζε κε αλαλεψζηκσλ πεγψλ θαη ξππαληψλ. Οη αξρέο πνπ έρνπλ ζεζπηζηεί απφ ηνλ θαλνληζκφ νξίδνπλ ηε βηνινγηθή γεσξγία σο ην αγξνηηθφ ζχζηεκα δηαρείξηζεο ην νπνίν πξνάγεη ηελ πξνζηαζία ηεο γνληκφηεηαο ηνπ εδάθνπο κε ηελ δηαηήξεζε ηεο νξγαληθήο νπζίαο ηνπ εδάθνπο ζε θαιά επίπεδα θαη ηελ δηαηήξεζε ηεο βηνινγηθήο εδαθηθήο δξαζηεξηφηεηαο. Δπίζεο, ζην ζχζηεκα απηφ ζα πξέπεη λα δηαζθαιίδεηαη ε επάξθεηα ζε άδσην ηνπ εδάθνπο κέζσ ηεο εθαξκνγήο ρισξήο ιίπαλζεο (ςπραλζή) θαη ε αληηκεηψπηζε ησλ αζζελεηψλ θαη ησλ ερζξψλ ηεο θαιιηέξγεηαο κε ηελ ρξήζε κεζφδσλ φπσο ε ρξήζε αλζεθηηθψλ πνηθηιηψλ (2092/91/ΔΟΚ). Καηά ην κέγηζην δπλαηφ, ε βηνινγηθή γεσξγία βαζίδεηαη ζηελ ακεηςηζπνξά, ζηε ρξήζε σο ιηπαζκάησλ, πιηθψλ φπσο κεηαζπιιεθηηθά ππνιείκκαηα θαιιηεξγεηψλ, δσηθά απφβιεηα, ρισξά ιίπαλζε θαη νξγαληθά νηθηαθά απνξξίκκαηα θαη ηέινο ζηελ εθαξκνγή ηνπ βηνινγηθνχ ηξφπνπ θαηαπνιέκεζεο ερζξψλ θαη αζζελεηψλ. Με ηνλ ηξφπν απηφ ζηελ βηνινγηθή γεσξγία απνθεχγεηαη ή θαηά έλα κεγάιν κέξνο απνθιείεηαη ε ρξήζε ρεκηθψλ ζπλζεηηθψλ ιηπαζκάησλ, θπηνπξνζηαηεπηηθψλ πξντφλησλ γηα ηνλ έιεγρν παξαζίησλ, αζζελεηψλ θαη δηδαλίσλ, απμεηηθψλ νπζηψλ θαη πξνζζεηηθψλ ζηελ ηξνθή ησλ δψσλ (2092/91/ΔΟΚ). Ζ ρξήζε ηεο θνπξηάο απφ θηελνηξνθηθά δψα απνηειεί κηα ζεκαληηθή πεγή αλαλέσζεο ησλ ζξεπηηθψλ ζηνηρείσλ ηνπ εδάθνπο ζηελ βηνινγηθή δηαρείξηζε κηα αγξνηηθήο κνλάδαο. Ζ δηαρείξηζε ηεο θνπξηάο ζε ζπλδπαζκφ κε ελαιιαγή ησλ θαιιηεξγεηψλ κπνξεί λα έρεη ζεακαηηθά απνηειέζκαηα ζηελ παξαγσγηθφηεηα ησλ θαιιηεξγεηψλ (Stein-Bachinger θαη Werner, 1997). Ζ βειηίσζε ηεο απνηειεζκαηηθφηεηαο ηεο ρξήζεο θνπξηάο απφ ηνλ αγξφηε κπνξεί λα επηηεπρζεί κε ηελ ρεκηθή αλάιπζε ησλ ζπζηαηηθψλ ηεο θαη ηελ εθαξκνγή ηεο κε πεξηζζφηεξε αθξίβεηα θαη κέηξν (Smith θαη Chamben, 1993). 25

27 Έλα νξγαληθφ ζχζηεκα παξαγσγήο κπνξεί λα εγθαηαζηαζεί ζε νπνηνδήπνηε αγξφ, γηα λα πηζηνπνηεζεί φκσο σο βηνινγηθφ ζα πξέπεη λα πεξάζεη έλα δηάζηεκα «κεηαηξνπήο» ην νπνίν νξίδεηαη απφ ην ίδην ην θξάηνο, θαη ην νπνίν ζπλήζσο είλαη 2 ρξφληα πξηλ απφ ηελ ζπνξά ή 3 ρξφληα πξηλ απφ ηελ πξψηε ζπγθνκηδή ησλ πξντφλησλ. Ζ ρξήζε απαγνξεπκέλσλ νπζηψλ (ππάξρεη ζρεηηθφ πξσηφθνιιν βάζεη ηνπ νπνίνπ νξίδνληαη νη επηηξεπφκελεο ζην βηνινγηθφ αγξνηηθφ ζχζηεκα νπζίεο) δηαπηζηψλνληαη απφ ηελ αλάιπζε δεηγκάησλ εδάθνπο. Χζηφζν παξά ην γεγνλφο φηη νη πεξηζζφηεξνη ζηφρνη ελφο βηνινγηθνχ αγξνηηθνχ ζπζηήκαηνο αθνξνχλ ην ίδην ην αγξνηηθφ νηθνζχζηεκα θαη ηηο εδαθηθέο ηνπ ιεηηνπξγίεο, ζηελ δηαδηθαζία πηζηνπνίεζεο δελ εμεηάδεηαη αλ έρεη εληζρπζεί ε βηνινγηθή δξαζηεξηφηεηα ή αλ ην έδαθνο δηαηεξεί ηελ γνληκφηεηα ηνπ (Stockdale et.al., 2001). Βαζηθή δηαθνξά κεηαμχ ησλ βηνινγηθψλ θαη ζπκβαηηθψλ θαιιηεξγεηηθψλ ζπζηεκάησλ είλαη ην γεγνλφο φηη ηα δεχηεξα βαζίδνληαη ζε βξαρππξφζεζκεο ιχζεηο φπσο π.ρ. εθαξκνγή ιηπαζκάησλ πςειήο δηαιπηφηεηαο ή δηδαληφθηνλσλ, ελψ ηα νξγαληθά ζπζηήκαηα βαζίδνληαη ζε πεξηζζφηεξν καθξνπξφζεζκεο ιχζεηο, θπξίσο πξνιεπηηθέο θαη ιηγφηεξν δξαζηηθέο, φπσο είλαη ε εθαξκνγή ακεηςηζπνξάο σο κέηξν θπηνπξνζηαζίαο θαη παξνρήο ζξεπηηθψλ νπζηψλ (Watson et.al., 2001). χκθσλα κε ηα ζηνηρεία ηνπ Τπνπξγείνπ Αγξνηηθήο Αλάπηπμεο θαη Σξνθίκσλ ζηελ Διιάδα (2003), νη εθηάζεηο πνπ εληάρζεθαλ ζην νξγαληθφ θαιιηεξγεηηθφ ζχζηεκα (κεηαβαηηθφ ζηάδην θαη ζηάδην πηζηνπνίεζεο) έθηαζαλ ηα 1.188ha ην έηνο 1994, ηα ha ην έηνο 2001 θαη ηα ha ην έηνο Οη θπξηφηεξεο θαιιηέξγεηεο πνπ είλαη εληαγκέλεο ζην βηνινγηθφ θαιιηεξγεηηθφ ζχζηεκα είλαη ηεο ειηάο, ησλ δεκεηξηαθψλ θαη ηεο ακπέινπ κε εθηάζεηο πνπ αλέξρνληαη ζηα ha, 6350ha θαη 3.168ha αληίζηνηρα, θαηά ην έηνο Οπιζμόρ ηηρ ποιόηηηαρ ηος εδαθικού ςποζςζηήμαηορ Ζ ππεξεθκεηάιιεπζε ηεο γεο θαη ε θαθνδηαρείξηζε ηνπ εδάθνπο επηθέξεη πηψζε ηεο πνηφηεηαο ηνπ εδάθνπο θαη επηηαρχλεη ηελ ππνβάζκηζή ηνπ. Ζ απμαλφκελε απηή αλάδεημε θαη αλαγλψξηζε ησλ πξνβιεκάησλ έρεη επηθεληξψζεη ηελ πξνζνρή δηεζλψο ζηελ έλλνηα «ηεο πνηφηεηαο ηνπ εδάθνπο» θαη απηφ πξνθχπηεη απφ πνιιέο δηεζλείο επηζηεκνληθέο ζπλαληήζεηο εξγαζίαο (Μηζνπνιηλφο, 2000). Ζ πνηφηεηα ηνπ εδάθνπο έρεη γίλεη έλα απφ ηα ζέκαηα κεγάινπ ελδηαθέξνληνο ζηελ εδαθνινγία. Υαξαθηεξηζηηθά έρνπλ γίλεη πάλσ απφ 26

28 1500 δεκνζηεχζεηο πνπ ζρεηίδνληαη κε ηελ πνηφηεηα ηνπ εδάθνπο ηα ηειεπηαία 15 ρξφληα (Soil Science Abstract Database). Ζ αλάγθε πνπ νδήγεζε ζηελ δεκηνπξγία ηεο έλλνηαο ηεο εδαθηθήο πνηφηεηαο ήηαλ ην απμεκέλν ελδηαθέξνλ θαη ε δήηεζε γηα αεηθνξηθή δηαρείξηζε ηεο γεο. Αεηθνξηθή δηαρείξηζε ηεο γεο, ζεκαίλεη αεηθνξηθή ρξήζε (ή ρξήζεηο) ηνπ πφξνπ (ή ησλ πφξσλ) ηνπ εδαθηθνχ ζπζηήκαηνο. Ζ νινέλα απμαλφκελε παγθφζκηα δήηεζε γηα ηξφθηκα θαη θπηηθέο ίλεο, ε επηβεβιεκέλε αλάγθε γηα πξνάζπηζε ηεο πξνζηαζίαο ηνπ πεξηβάιινληνο θαη ε ξαγδαία κείσζε ησλ κε-αλαλεψζηκσλ πεγψλ ελέξγεηαο ππήξμαλ ην εθαιηήξην γηα ηελ ακθηζβήηεζε ησλ κέρξη ηφηε απνθάζεσλ ζρεηηθά κε ηελ θαηαιιειφηεηα ησλ θαιιηεξγεηηθψλ πξαθηηθψλ πνπ εθαξκφδνληαη ζηε γε (Pesek, 1994). Δλψ, έγηλε θαηαλνεηή ε αλαγθαηφηεηα ηεο ζχλδεζεο ηεο έλλνηαο ηνπ αγξνηηθνχ νηθνζπζηήκαηνο κε ηελ δηαρεηξηζηηθή αγξνηηθή πξαθηηθή. Οη Pierce θαη Lal (1991) ηφληζαλ ηελ αλάγθε γηα θαηαλφεζε ηεο ιεηηνπξγίαο ηνπ αγξνηηθνχ νηθνζπζηήκαηνο έηζη ψζηε βάζε απηήο λα γίλεη ν θαηάιιεινο ζρεδηαζκφο ηεο αγξνηηθήο δηαρεηξηζηηθήο πξαθηηθήο (Pierce θαη Lal, 1991). Έλα ρξφλν κεηά, νη Arshad θαη Coen (1992), νξίδνπλ ηελ πνηφηεηα ηνπ εδάθνπο σο ηελ δηαηήξεζε ηεο ηθαλφηεηαο ηνπ εδάθνπο λα δέρεηαη, λα απνζεθεχεη θαη λα αλαθπθιψλεη ην λεξφ, ηα αλφξγαλα ζηνηρεία, θαη ηελ ελέξγεηα κε ζθνπφ ηελ παξαγσγή θαιιηεξγεηψλ εμαηξεηηθήο πνηφηεηαο ζε ζπλδπαζκφ κε ηελ πξνάζπηζε ηεο πξνζηαζίαο ηνπ πεξηβάιινληνο (Arshad θαη Coen, 1992). Οη Doran θαη Parkin (1994), φξηζαλ ηελ πνηφηεηα ηνπ εδάθνπο σο ηελ ηθαλφηεηα ελφο εδάθνπο λα ιεηηνπξγεί κέζα ζηα πιαίζηα ηνπ νηθνζπζηήκαηνο θαη ησλ δηαθνξεηηθψλ ρξήζεσλ γεο, έηζη ψζηε λα δηαηεξεί ηε βηνινγηθή παξαγσγηθφηεηα θαη ηελ πνηφηεηα ηνπ πεξηβάιινληνο θαζψο θαη λα πξνζηαηεχεη ηελ πγεία ησλ θπηψλ, δψσλ θαη αλζξψπσλ (Doran and Parkin, 1994). Ο νξηζκφο ησλ Karlen θαη Doran (1997) ζέηεη ηελ πνηφηεηα ηνπ εδάθνπο, σο ηελ ηθαλφηεηα ελφο ζπγθεθξηκέλνπ εδάθνπο λα ιεηηνπξγεί, κέζα ζε θπζηθά ή αλζξσπνγελή φξηα, έηζη ψζηε λα ζηεξίδεηαη ε θπηηθή θαη δσηθή παξαγσγηθφηεηα, λα δηαηεξείηαη ή θαη λα βειηηψλεηαη ε πδαηηθή θαη αέξηα πνηφηεηα θαη λα ζηεξίδεηαη ε αλζξψπηλε πγεία (Karlen and Doran, 1997). Γηεπξχλνληαο αθφκα πεξηζζφηεξν ηελ έλλνηα, νη Karlen θαη Andrews (2000), αλέπηπμαλ κεζφδνπο νη νπνίνη ζπλδχαζαλ ηηο ιεηηνπξγίεο ηνπ εδάθνπο κε ηνπο δείθηεο αμηνιφγεζεο ηεο πνηφηεηαο ηνπ εδάθνπο (Karlen and Andrews, 2000). 27

29 Σα ηειεπηαία 10 έηε έρνπλ δνζεί πνιινί νξηζκνί, κε παξφκνην λφεκα, ηεο πνηφηεηαο ηνπ εδάθνπο (Arshad and Coen, 1992, Doran and Parkin, 1994, Karlen et.al., 1997). Ο επηθξαηέζηεξνο θαίλεηαη λα είλαη ν νξηζκφο πνπ δφζεθε απφ ηνλ Karlen θαη ηελ Δδαθνινγηθή Δπηζηεκνληθή Κνηλφηεηα ηεο Ακεξηθήο. χκθσλα κε απηφλ, ε ηθαλφηεηα ελφο ζπγθεθξηκέλνπ ηχπνπ εδάθνπο λα ιεηηνπξγεί θαη λα εμαζθαιίδεη ηελ αεηθνξηθφηεηα θαη παξαγσγηθφηεηα ηνπ θπζηθνχ ή δηαρεηξηδφκελνπ νηθνζπζηήκαηνο ζην νπνίν αλήθεη ζπληζηά ηελ πνηφηεηα ηνπ εδάθνπο (Karlen et.al., 2003). Απφ ηνπο πξψηνπο νξηζκνχο, πνπ δφζεθαλ γηα ηελ πεξηγξαθή ηεο έλλνηαο ηεο πνηφηεηαο ηνπ εδάθνπο, θαίλεηαη ε δπζθνιία χπαξμεο ελφο κνλαδηθνχ νξηζκνχ πνπ ζα ζπλδέεη ηηο πνζνηηθέο ηηκέο ησλ εδαθηθψλ ηδηνηήησλ κε ηηο πνηνηηθέο παξακέηξνπο ησλ εδαθηθψλ ηδηνηήησλ. Όζν δχζθνιν είλαη λα δνζεί έλαο ζπγθεθξηκέλνο νξηζκφο γηα ηελ πνηφηεηα ηνπ εδάθνπο, αθφκε δπζθνιφηεξν είλαη λα πξνζδηνξηζηνχλ κε αθξίβεηα νη εδαθηθέο εθείλεο παξάκεηξνη πνπ κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζνχλ ζα δείθηεο πνζνηηθνπνίεζεο ηεο πνηφηεηαο ηνπ (Nortcliff, 2002). Ζ πνηθηινκνξθία ησλ εδαθψλ θαη ε ελ γέλεη πνιππινθφηεηα ηνπ εδαθηθνχ ζπζηήκαηνο θαζηζηνχλ δχζθνιε ηελ δεκηνπξγία ελφο κνλαδηθνχ νξηζκνχ κε απνηειέζκα λα κελ είλαη δπλαηφλ λα νξίζνπκε έλα πιαίζην ηδαληθψλ ηηκψλ βάζεη ησλ νπνίσλ λα αμηνινγείηαη ε πνηφηεηα ηνπ ππφ κειέηε εδάθνπο (Warkentin and Fletcher, 1977). Αληί απηνχ κπνξνχκε γηα έλα ζπγθεθξηκέλν έδαθνο (αθνχ έρεη νξηνζεηεζεί ε πεξηνρή πνπ θαιχπηεη) λα ζέζνπκε ηηο βέιηηζηεο ηηκέο π.ρ νξγαληθήο νπζίαο, ph θ.α. πνπ είλαη επηζπκεηέο γηα ηελ θαιιηέξγεηα ησλ επηιεγκέλσλ θαιιηεξγνχκελσλ θπηηθψλ εηδψλ. Παξφιν πνπ ε πνηφηεηα ηνπ εδάθνπο επεξεάδεηαη απφ έλαλ κεγάιν αξηζκφ παξακέηξσλ, ε πιεηνςεθία ησλ εξεπλεηψλ επηιέγεη κηα κηθξή νκάδα απφ απηέο (θπξίσο βηνρεκηθέο θαη βηνινγηθέο παξακέηξνπο) πξνθεηκέλνπ λα θηάζεη ζε αμηφπηζηεο εθηηκήζεηο. 6. Γείκηερ σαπακηηπιζμού ηηρ ποιόηηηαρ ηος εδάθοςρ Οη κεηξήζηκεο εδαθηθέο ιεηηνπξγίεο νλνκάδνληαη δείθηεο κέηξεζεο ηεο πνηφηεηαο ηνπ εδάθνπο θαη δίλνπλ έγθπξεο θαη ρξήζηκεο πιεξνθνξίεο ζρεηηθά κε ην πφζν θαιά κπνξεί λα ιεηηνπξγεί ην έδαθνο. Οη δείθηεο γηα λα κπνξνχλ λα είλαη ρξήζηκνη ζα πξέπεη λα πξνζδηνξίδνληαη εχθνια, λα κεηξνχλ ηηο δηαθνξέο ησλ εδαθηθψλ ιεηηνπξγηψλ, λα πεξηιακβάλνπλ θπζηθέο, ρεκηθέο θαη βηνινγηθέο ηδηφηεηεο, λα είλαη απνδεθηνί ζε πνιινχο 28

30 ρξήζηεο θαη εθαξκφζηκνη ζε ζπλζήθεο ππαίζξνπ θαη λα είλαη επαίζζεηνη ζε κεηαβνιέο ηνπ θιίκαηνο θαη ηεο δηαρείξηζεο (Μηζνπνιηλφο, 2000). Μηα ζεηξά δεηθηψλ πνπ κπνξνχλ λα είλαη ρξήζηκνη ζηελ αμηνιφγεζε ηεο εδαθηθήο πνηφηεηαο είλαη ην ph, ε ειεθηξηθή αγσγηκφηεηα, ε ηθαλφηεηα αληαιιαγήο θαηηφλησλ, ην νιηθφ άδσην, ηα ληηξηθά, ν θψζθνξνο, ε νξγαληθή νπζία, ηα αληαιιάμηκα θαηηφληα θαιίνπ, λαηξίνπ θαη καγλεζίνπ, ην βφξην θαη ε εδαθηθή αλαπλνή. Ζ νμχηεηα ησλ εδαθψλ εθθξάδεηαη απφ ηελ ηηκή ηνπ ph πνπ είλαη ν αξλεηηθφο δεθαδηθφο ινγάξηζκνο ηεο ελεξγνχ ζπγθέληξσζεο ησλ ηφλησλ πδξνγφλνπ ζην εδαθηθφ δηάιπκα ή ζε θαηάιιειε ζπγθέληξσζε ηνπ ( π.ρ. εθρχιηζκα 1:1 ή 1:2, έδαθνο : λεξφ ). Σν ph κεηξηέηαη ζε κηα θιίκαθα ηηκψλ απφ 0 έσο 14, γηα ηηκέο ph θάησ ηνπ 7 ην έδαθνο ραξαθηεξίδεηαη ζαλ φμηλν θαη γηα ηηκέο ph πάλσ ηνπ 7 ζαλ αιθαιηθφ. Σν ph θαζνξίδεη ηε δηαζεζηκφηεηα ησλ ζξεπηηθψλ ζηνηρείσλ γηα ηα θπηά θαη ηνπο κηθξννξγαληζκνχο, ειέγρνληαο ηε δηαιπηφηεηα ηνπο θαη ηελ πξνζξφθεζε ή ηελ δέζκεπζε ηνπο ζηε ζηεξεά θάζε (Arshad and Martin, 2002). Δπαξθήο αλάπηπμε ησλ θαιιηεξγνχκελσλ θπηηθψλ εηδψλ επηηξέπεηαη ζε ηηκέο ηνπ ph απφ 6-7,5, απηφ ζπκβαίλεη ιφγσ ηεο απμεκέλεο δηαζεζηκφηεηαο ησλ ζξεπηηθψλ ζηνηρείσλ θαη επεηδή επλνείηαη ε δξαζηεξηφηεηα ησλ κηθξννξγαληζκψλ. Οη ηηκέο ηνπ ph επεξεάδνληαη απφ παξάγνληεο φπσο ε εδαθνγέλεζε (κεηξηθφ πέηξσκα, θιίκα θαη ηνπνγξαθία), ε βηνινγηθή δξαζηεξηφηεηα, ε επνρή ηνπ έηνπο, ε ιίπαλζε θαη ε νξγαληθή νπζία ηνπ εδάθνπο (Smith and Doran, 1996). Ζ ειεθηξηθή αγσγηκφηεηα απνηειεί έλα κέηξν ησλ δηαιπηψλ ζξεπηηθψλ ζηνηρείσλ (αληφλησλ θαη θαηηφλησλ) πνπ είλαη άκεζα δηαζέζηκα ζηα θπηά. χκθσλα κε ηνλ Μήηζην θ.α. (2004) ηηκέο ηηο ειεθηξηθήο αγσγηκφηεηαο κεηαμχ mS/m εγθπκνλνχλ ειάρηζην θίλδπλν αιαηφηεηαο γηα ηα εδάθε ελψ ηηκέο απφ mS/m ζπληζηνχλ κέηξην θίλδπλν αιαηφηεηαο γηα ηα εδάθε (Μήηζηνο θ.α., 2004). Ζ ειεθηξηθή αγσγηκφηεηα ζρεηίδεηαη επίζεο έκκεζα κε ηελ επίδξαζε ησλ θαιιηεξγεηηθψλ πξαθηηθψλ (βηνινγηθψλ ή ζπκβαηηθψλ) ζην πεξηερφκελν άδσην ηνπ εδάθνπο. Τςειά επίπεδα ηεο ειεθηξηθήο αγσγηκφηεηαο, ιφγσ κεγάιεο ζπγθέληξσζεο ληηξηθψλ ζην έδαθνο, δειψλνπλ απμεκέλε πηζαλφηεηα έθπιπζεο ησλ ληηξηθψλ (Patriquin, 1993). 29

31 Τςειέο ζπγθεληξψζεηο ησλ ληηξηθψλ ζην έδαθνο ζρεηίδνληαη κε απμεκέλν θίλδπλν έθπιπζεο ηνπο. ε πεξηνρέο εχθξαηεο, ε έθπιπζε ησλ ληηξηθψλ εκθαλίδεηαη απμεκέλε θαηά ην θζηλφπσξν θαη ηνλ ρεηκψλα. ηηο πεξηφδνπο απηέο, ε εμάηκηζε κεηψλεηαη θαη ε πγξαζία ηνπ εδάθνπο απμάλεηαη, επλνψληαο ηε δξάζε ησλ κηθξννξγαληζκψλ θαη επνκέλσο θαη ηελ αλνξγαλνπνίεζε ηνπ νξγαληθνχ αδψηνπ. Αληηζέησο, θαηά ηελ θαιιηεξγεηηθή πεξίνδν δελ ζεκεηψλεηαη έθπιπζε ησλ ληηξηθψλ, επεηδή ζε απηήλ ηελ θάζε απμάλεηαη ε πξφζιεςε αδψηνπ απφ ηα θπηά θαη ν ξπζκφο απνληηξνπνίεζεο (Di and Cameron, 2002). Ζ κεραληθή ζχζηαζε ηνπ εδάθνπο απνηειεί έλαλ αθφκα παξάγνληα πνπ επεξεάδεη ηελ απψιεηα ησλ ληηξηθψλ, έηζη ε έθπιπζε ηνπο θαίλεηαη λα είλαη κεγαιχηεξε ζε εδάθε ειαθξάο κεραληθήο ζχζηαζεο (Di and Cameron, 2002). Ζ εδαθηθή δνκή θαίλεηαη λα βειηηψλεηαη κε ηελ πξνζζήθε νξγαληθψλ πιηθψλ, επεηδή νη ρεκηθέο ελψζεηο πνπ ζρεκαηίδνληαη θαηά ηελ απνηθνδφκεζε ησλ πιηθψλ απηψλ ζπκβάιινπλ ζηε ζχλδεζε ησλ εδαθηθψλ ηεκαρηδίσλ (Hansen et.al., 2001). Ζ Iθαλφηεηα Aληαιιαγήο Καηηφλησλ (CEC) είλαη έλα κέηξν ηνπ αξηζκνχ ησλ ζέζεσλ πξνζξφθεζεο ηνπ εδάθνπο θαη είλαη ν ζεκαληηθφηεξνο δείθηεο ηεο ηθαλφηεηαο ηνπ εδάθνπο λα ζπγθξαηεί αιιά θαη λα εθνδηάδεη κε θαηηφληα ηα θπηά. Ζ CEC αλαθέξεηαη ζαλ ρηιηνζηφ-ηζνδχλακα αλά 100 gr ηνπ εδάθνπο (meq/100gr), έδαθνο κε CEC=1meq/100gr, έρεη ζέζεηο πξνζξφθεζεο αλά 100gr εδάθνπο. Έλα έδαθνο κε ρακειή CEC έρεη κηθξφηεξε ηθαλφηεηα λα ζπγθξαηήζεη ζξεπηηθά ζηνηρεία, κε απνηέιεζκα απηά λα εθπιχλνληαη επθνιφηεξα (Howell, 1987). Ζ εθαξκνγή αλφξγαλσλ ιηπαζκάησλ γηα πνιιά ρξφληα ζην πιαίζην ηεο ζπκβαηηθήο γεσξγίαο κπνξεί λα απμήζεη ή λα κεηψζεη ηελ Ηθαλφηεηα Αληαιιαγήο Καηηφλησλ ησλ εδαθψλ θαη ηηο ζπγθεληξψζεηο ησλ θαηηφλησλ, αλάινγα κε ηνλ αιθαιηθφ ή φμηλν ραξαθηήξα ησλ ιηπαζκάησλ (Pernes-Debuyser θαη Tessier, 2004). ηνλ βηνινγηθφ ηξφπν δηαρείξηζεο ε θιηκαθνχκελε εθαξκνγή θνπξηάο επί 18 ζπλερφκελα έηε αχμεζε ηελ Ηθαλφηεηα Αληαιιαγήο Καηηφλησλ ηνπ επηθαλεηαθνχ ζηξψκαηνο ηνπ εδάθνπο, ιφγσ ηεο νξγαληθήο νπζίαο ηνπ εδάθνπο (Eghball, 2002). Σα θαηηφληα ηνπ εδαθηθνχ δηαιχκαηνο βξίζθνληαη ζε ηζνξξνπία κε ηα ζξεπηηθά ζηνηρεία πνπ ππάξρνπλ κε αληαιιάμηκε κνξθή ζηα νξπθηά ηεο αξγίινπ θαη ζηελ νξγαληθή νπζία ηνπ εδάθνπο. Ζ Ηθαλφηεηα Αληαιιαγήο Καηηφλησλ εμαξηάηαη απφ ην πνζνζηφ θαη 30