Ce viitor are această cereală în următoarele decenii?

Studiile lui Arvalis și Inrae (Gate et al., 2010; Brisson et al., 2010), publicate la începutul anilor 2010, arată o stagnare a randamentelor, observată încă din anii 1990, aceasta fiind atribuită creșterii deficitului de apă în timpul răsăririi cerealelor și temperaturilor ridicate din timpul umplerii boabelor.

Pe viitor, aceste două riscuri, cu consecințe asupra creșterii și greutății boabelor, sunt deosebit de îngrijorătoare pentru profesia agricolă deoarece primăverile și verile sunt din ce în ce mai calde și mai uscate.

În plus, asupra producției cântăresc și alte amenințări atmosferice precum cele favorabile dezvoltării agenților patogeni, așa cum a fost cazul în 2016, cu o toamnă-iarnă anormal de blândă și o primăvară umedă. Anii umezi ar putea duce la creșterea incidentei bolilor la grâu.

Pentru a avea în vedere în mod concret adaptarea agriculturii la schimbările climatice viitoare au fost elaborate mai multe studii de impact începând cu anii 2000.

Au fost selectate două scenarii pentru a ilustra gama de posibilități:

• scenariul RCP 2.6 referitor la o reducere a emisiilor de gaze cu efect de seră (GES) la scară internațională (respectarea acordurilor de la Paris privind climă preluate din COP 21).
• scenariul RCP 8.5, fără implementarea politicilor climatice menite să limiteze emisiile de GES la scară internațională.

În următoarele decenii, fără modificarea datelor actuale de semănat, se preconizează că durata ciclului grâului se va scurta odată cu creșterea temperaturii. Până în 2041-2070, acestea ar avea loc între jumătatea lunii iunie pentru siturile sudice și începutul lunii iulie pentru cele mai nordice. După 2070, în cazul unei reduceri a emisiilor de gaze cu efect de seră, situația ar fi echivalentă în orizontul apropiat. Pe de altă parte, în cazul unei continuări a creșterii emisiilor de GES, recoltarea ar urma să înceapă la începutul lunii iunie în sud și s-ar termina în nord în a treia săptămână a acestei luni.

Ca urmare, sfârșitul ciclului plantei nu s-ar mai suprapune cu luna iulie și ar face posibilă evitarea secetelor de vară și a valurilor de căldură. Pe orizontul 2041-2070, deficitul de apă ar rămâne echivalent cu perioada de referință și același lucru este valabil și după 2070 în cazul unei reduceri a emisiilor de GES.

Pe de altă parte, în scenariul RCP 8.5, anticiparea datei de maturitate este atât de timpurie încât cerealele ar acumula mai puțin deficit de apă. Reducerea acestei lipse de apă ar fi de ordinul 10 până la 30% în funcție de amplasament, cu excepția regiunilor mai sudice, unde condițiile ar fi totuși puțin mai uscate.

Cu toate acestea, va fi necesar să rămânem vigilenți în fața variabilității interanuale a climei care ar putea genera întotdeauna ani nefavorabili. Același mecanism de evitare este observat pentru expunerea la opărire termică. Din nou, datorită umplerii timpurii a boabelor, acest pericol rămâne echivalent cu perioada de referință. În schimb, fără reduceri ale emisiilor de GES, opărirea termică ar crește cu câteva zile din cauza primăverii mai calde.

În cazul încălzirii asociate scenariului RCP 8.5, etapele care au loc în prezent primăvara ar fi avansate la sfârșitul iernii, perioadă a anului în care durata luminii este mai scurtă. Ca urmare, radiația solară acumulată de cereale ar fi mai slabă pentru creșterea acesteia. Până la sfârșitul secolului, această reducere ar fi în jur de 10 până la 20% pe întreaga perioadă și chiar până la 40% între etapele de ace de 1 cm și apariția celui de-al doilea nod. De asemenea, un stadiu fenologic, sensibil la temperaturi sub 4°C, s-ar produce prea devreme în an și ar putea fi expus la aceste temperaturi scăzute, cu posibile consecințe asupra fertilității plantelor.

Soiurile de iarnă trebuie să acumuleze 50 până la 60 de zile de temperatură medie între 3 și 10°C în prima parte a ciclului (răsărire și înfrățire) pentru a trece de la starea vegetativă la cea reproductivă. Adică, fără o expunere suficientă la temperaturi scăzute, grâul nu poate începe procesul și nici nu poate înflori primăvara. Pe termen lung, o reducere a emisiilor de GES ar face posibilă recâștigarea a câteva zile de vernalizare.

Cu scenariul RCP 8.5 este posibil ca soiurile de iarnă să nu poată iniția acumularea, aceasta scăzând în medie sub pragul de 60 de zile, uneori cu doar 30 până la 40 de zile pentru anii cei mai nefavorabili.

Aceste rezultate expun complexitatea schimbărilor climatice asupra cerealelor și interesul studiilor de impact prospective. Cu toate acestea, ele vor trebui confirmate prin continuarea acestor lucrări cu alte modele climatice, analize multi-varietate și utilizarea modelelor de culturi pentru a estima potențialele randamente.

Mai multe pârghii pot fi mobilizate pentru a adapta agrosistemele la schimbările climatice. În primul rând, sectorul poate căuta soiuri tolerante la stresurile climatice identificate prin crearea de hibrizi sau prin exploatarea diversității genetice deja existente.

Modificarea datei de semănat nu pare a fi o soluție viabilă. Întârzierea acesteia ar evita temperaturile scăzute de la sfârșitul iernii și ar câștiga radiația solară, însă sfârșitul ciclului s-ar suprapune cu perioada de vară, grâul fiind expus valurilor de căldură și secetelor intense.

Cu toate acestea, cultivarea cerealelor are și alte soluții, inspirându-se în special din agroecologie și din serviciile sale ecosistemice, care fac posibilă reducerea presiunilor legate de dăunători și boli, reducând în același timp emisiile de GES (agrosilvicultură, de exemplu), precum și agricultura conservativă prin îmbunătățirea potențialului agronomic al solurilor. Asolamentul ar putea fi diversificat și prelungit prin introducerea de noi culturi adaptate climei de mâine și contribuind la o diversificare a debușeelor care ar putea fi locale.

Astfel, schimbările climatice ar putea fi o oportunitate de a pune în discuție metodele actuale de producție și consum în concordanță cu un agrosistem durabil, mai respectuos cu mediul. Pentru a găsi „combinația optimă“ între toți acești factori va fi necesară urmărirea cercetării fundamentale și aplicative, bazată pe abordări spațiale, multiscalare, sistemice, temporale și multidisciplinare, în serviciul managementului integrat al agrosistemelor.

Dr. ing Daniel BOTĂNOIU

Înainte de a ajunge în procesul de fabricare a pâinii, grâul de panificație trebuie să treacă niște teste care să confirme că are calitățile necesare pentru a fi folosit în acest sens. Indicii de calitate analizați sunt conținutul în săruri minerale, conținutul în proteină, conținutul în gluten umed, indicele de deformare a glutenului și indicele de cădere. Astfel de analize se realizează și în cadrul Institutului de Bioresurse Alimentare București. Alina Crețu, cercetător științific, ne-a vorbit despre etapele analizelor la care este supus grâul de panificație.

Determinarea glutenului umed

În laboratorul Chimia alimentului din cadrul Institutului de Bioresurse Alimentare București se recepționează atât materii prime, cât și produse alimentare în vederea efectuării analizelor fizico-chimice, precum determinări de proteine, grăsimi, cenușă, zaharuri și sare. Caracterizarea completă a grâului de panificație este necesară în scopul dezvoltării unor produse de panificație optime. Pentru caracterizarea făinurilor de panificație se folosesc metode fizio-chimice, metode reologice și de coacere.

În cadrul metodelor fizico-chimice vom vorbi despre metode de determinare a glutenului umed prin metode mecanice. Pentru aceasta se cântăresc zece grame de făină de grâu, iar principiul metodei constă în prepararea unui aluat dintr-o probă de făină de grâu cu o soluție de sare și separarea glutenului prin spălarea automată cu soluția de sare. Se realizează apoi îndepărtarea soluției de sare în exces din gluten prin centrifugare și cântărirea reziduului.

Practic, făina se introduce în camera de spălare a glutenului din aparatul glutomatic, se adaugă soluția de sare, se umezește proba de făină, se montează camerele în suportul aparatului și începe operația de spălare pentru îndepărtarea amidonului în vederea obținerii glutenului.

Determinarea indicelui de cădere

Pentru determinarea indicelui de cădere (falling number) prin metoda Hagberg se cântărește o cantitate de făină în funcție de conținutul de umiditate. Făina astfel cântărită se introduce în tuburile speciale, peste care se adaugă 25 ml de apă. Tuburile se amestecă energic pentru a forma suspensia de făină. Principiul metodei pentru determinarea indicelui de cădere se bazează pe măsurarea indirectă a activității alfa-amilazei prin gelifierea rapidă a suspensiei de făină și apoi se pune în baie de apă la fierbere. O valoare optimă a indicelui de cădere este situată între 220-280 de secunde. O valoare foarte mică a indicelui de cădere înseamnă o activitate foarte mare a enzimei alfa amilază și ca urmare pâinea va avea goluri. În aceste cazuri făina poate fi ameliorată cu enzime exogene.

Pe lângă analizele de calitate ale făinii se pot efectua și analize reologice. Echipamentul Exolab realizează grafice care arată comportarea reologică a unei probe de făină de grâu și ne dă parametri privind capacitatea de hidratare sau absorbția apei, respectiv informații despre cantitatea de apă care este necesară adăugării unei probe de făină pentru a obține un aluat de consistență optimă. Se mai obțin informații legate de timpul de dezvoltare a aluatului, stabilitatea lui și gradul de înmuiere, informații privind gelatinizarea amidonului, precum și retrogradarea acestuia.

• În analizele grâului de panificație se pune accent pe calitatea şi cantitatea glutenului din făină. Astfel se urmărește ca glutenul să fie suficient de elastic şi extensibil. Dacă întrunește aceste condiții, produsele de panificație se dezvoltă bine, prezintă porozitate fină şi uniformă. Dacă rezultatele analizei arată că glutenul este excesiv de rezistent, atunci este de așteptat ca produsele de panificație să nu se dezvolte corespunzător şi să aibă un miez dens.
• Determinarea activităţii alfa-amilazice prin metoda indicelui de cădere este standardizată la nivel mondial (AACC No 56-81B, ICC No 107/1, ISO/DOS 3093).

Laura ZMARANDA