Do Chá ao Mar: Florestas, Dinâmica de Nutrientes e Cultivo de Chá

Do Chá ao Mar: Florestas, Dinâmica de Nutrientes e Cultivo de Chá
Escrito por Jimmy Burridge

Imagem em destaque: Cultivo de chá Chagusaba na Jardim de chá Kaneroku Matsumoto onde a grama ao redor dos campos de chá é cortada, seca e colocada entre as plantas para fertilizar o campo e evitar ervas daninhas. A foto mostra um recém-plantado campo de chá de plantas de cultivar koshun.

O vapor de água sobe e flutua para as montanhas. A chuva cai na montanha, escorre no solo, surge em uma nascente e eventualmente desagua no mar. Nossas práticas agrícolas afetam o solo, a água e até mesmo como a água se move. Tanto o chá da serra como os peixes do mar chamam-nos a trabalhar com eles no bom sentido. Excelente chá e ecossistemas saudáveis ​​serão o resultado.


Introdução

A relação entre humanos, floresta e água é uma das formas mais antigas, duradouras e fundamentais pelas quais impactamos o mundo. Neste artigo, analisamos como as pessoas e suas necessidades agrícolas interagiram com a terra e os cursos d'água, desde as montanhas até o mar, com foco particular no chá. Abordaremos a dinâmica de nutrientes das fazendas de chá e explicaremos como a produção de chá pode afetar os ambientes a jusante. Um exemplo ilustra como a colaboração entre grupos de pessoas a montante e a jusante garante o bom funcionamento dos ecossistemas dos quais ambos dependem.

Manejo florestal histórico 

A história da agricultura no Japão é definida pela geologia, topografia e pelos ditames de governantes e centros populacionais. Mais visivelmente, as sucessivas ondas de corte de árvores foram impulsionadas pela construção de monumentos, construção de cidades, fabricação de carvão e também pelas necessidades dos camponeses para seu próprio combustível, material de construção, material verde usado para fertilizantes e, claro, para produção de alimentos. O estudioso Conrad Totman fez uma excelente pesquisa sobre a história do uso e manejo florestal no Japão, aqui está uma ligação a um pequeno artigo. A maior parte do material para a seção sobre história da floresta vem de seu trabalho, veja referências.

O uso mais famoso, e talvez extenso, das árvores mais antigas e grandiosas do Japão foi a construção de numerosos templos, santuários, castelos e casas de daimyos e imperadores. À medida que os impérios cresciam, também cresciam as cidades, construídas quase exclusivamente de madeira. Como o fogo, devido a incêndios domésticos escapados ou guerras, frequentemente destruía prédios e às vezes grandes seções das cidades, mais madeira seria cortada para reconstruir.

Grande árvore velha em Otakasan, Prefeitura de ToykoGrande árvore velha no Monte Otake, Prefeitura de Toyko. Foto cortesia de Moé Kishida.

 

O manejo florestal, possivelmente o precursor do manejo moderno de nutrientes, foi realizado principalmente por duas razões; garantir a disponibilidade estável de produtos florestais e evitar efeitos negativos a jusante, como inundações e secas causadas por erosão, assoreamento e abastecimento irregular de água da floresta. O assoreamento, que ocorre quando a água carrega sedimentos, tem o efeito negativo de diminuir imediatamente a qualidade da água para os peixes e a vida aquática e o efeito negativo subsequente no fluxo de água e na saúde do córrego quando esse sedimento é depositado a jusante. Essa deposição faz com que o rio fique mais raso e, portanto, mais largo, diminuindo o fluxo e levando a mais deposição de sedimentos, um tipo de ciclo de feedback. A sedimentação torna os campos baixos, como os arrozais, muito mais suscetíveis a inundações. Assim, os governantes procuraram evitar danos a esses campos produtivos, reduzindo o escoamento de sedimentos a montante. Isso, juntamente com o desejo de continuar a colher árvores para construção, carvão e uma infinidade de outros usos, impulsionou o manejo florestal no Japão por meio de experimentos de conservação, corte manejado, permissão para rebrota, replantio e depois plantio florestal.

 

árvores - Moé KishidaDuas imagens de área florestal jovem e reflorestada com principalmente uma espécie de árvore. Foto da esquerda na Prefeitura de Aichi, foto da direita em Ome, Prefeitura de Tóquio. Foto cortesia de Moé Kishida.

 

Um uso mais intensivo, porém disperso, dos recursos florestais é atribuído aos agricultores, que naturalmente foram a maioria da população durante a maior parte da história. A população rural coletava não apenas combustível para cozinhar e aquecimento, mas também coletava madeira para fazer carvão para vender aos moradores urbanos. Além disso, os sistemas agrícolas tradicionais japoneses baseiam-se na coleta de mato, grama, musgo, folhas caídas, basicamente qualquer material orgânico compostável, para incorporação no solo das terras agrícolas. Esse material orgânico se decomporia e os nutrientes se tornariam lentamente disponíveis para as plantas cultivadas. Para não romantizar as práticas tradicionais do agricultor, deve-se mencionar também que muitos agricultores queimavam o material orgânico e incorporavam as cinzas, o que tornava os nutrientes disponíveis muito mais rapidamente, mas obviamente resultava na perda de quase todo o carbono, contribuindo para aumento dos níveis de dióxido de carbono atmosférico.

O corte extensivo e intensivo de árvores para fins de combustível e construção, notável por cidades, templos e casas da nobreza, bem como agricultores coletando mato, musgo e detritos florestais, definiram e transformaram a estrutura, composição e ecologia da floresta do Japão. Um dos exemplos interessantes dos efeitos dessa mudança na estrutura da floresta é como o cogumelo hiratake (ostra), que prefere florestas diversas, maduras e totalmente sombreadas, foi substituído por volta do século 13 pelo cogumelo matsutake. O matsutake prospera em paisagens perturbadas e pode crescer bem em plantações florestais dominadas por pinheiros, que foram substituídas por diversas florestas não plantadas (Totman, 2000). Essa ligação entre a expansão agrícola, o rápido crescimento da nobreza e a proliferação do matsutake pode ajudar a explicar por que o matsutake passou a ser um componente da cultura japonesa (confira o livro “Matsutake, o cogumelo no fim do mundo” de Anne Tsing, se as relações entre pessoas e cogumelos parecem interessantes!). 

 

Delicado e efêmero Katakuri- Moé KishidaKatakuri delicado e efêmero (Erythronium japonicum, um tipo de lírio de truta) florescendo em uma floresta mista. Foto cortesia de Moé Kishida.

 

O chá é frequentemente cultivado nas encostas das montanhas pelo interesse de aproveitar os fatores ambientais frequentemente associados ao terroir, como variações de temperatura, neblina matinal, mas também pelo fato de outras culturas, como arroz, soja, trigo sarraceno, frutas etc. . são cultivadas nas planícies planas onde o seu cuidado é muito mais fácil. O chá simplesmente se presta ao cultivo em encostas mais íngremes, pois cada fileira individual pode ocupar um pequeno terraço separado. Além disso, como o chá é uma cultura perene que não requer preparo do solo e mantém a cobertura do solo durante todo o ano, não contribui para tanta erosão quanto uma cultura anual que requer preparo do solo e não cobre o solo durante parte do ano. 

 

Campo de chá íngreme Wazuka, prefeitura de KyotoUm campo de chá e uma floresta de monocultura em Wazuka, na província de Kyoto. Foto de Jimmy Burridge.

 

Produção e fertilização do chá

Antes que a era moderna disponibilizasse fertilizantes sintéticos de nitrogênio, os cultivadores de chá dependiam, como quase todos os outros agricultores do Japão, da já mencionada coleta de materiais orgânicos de áreas vizinhas, incluindo florestas, para aplicar em seus campos. No caso do chá, isso é chamado de Chagusaba método, mencionado neste entrevista. Chagusaba, bem como o uso mais contemporâneo de guano de morcego processado ou farinha de peixe como fertilizante, fornece uma liberação relativamente lenta de nutrientes que os micróbios naturais do solo também usam. No entanto, particularmente desde a introdução do fertilizante de nitrogênio sintético, o chá tem sido muito fertilizado. A fertilização pode promover o crescimento exuberante da primavera e pode permitir várias colheitas. Também pode ajudar a produzir folhas ricas em nitrogênio com muito sabor umami. 

Conforme discutido em um anterior posts, o umami do chá de alta qualidade está associado a uma maior quantidade de aminoácidos ricos em nitrogênio. Sombreamento é a maneira clássica de estimular a planta a produzir mais clorofila, a única molécula que usa a luz solar para transformar dióxido de carbono em açúcares e, posteriormente, em compostos ricos em nitrogênio que proporcionam o sabor umami. 

O fertilizante de nitrogênio sintético vem da divisão do nitrogênio atmosférico (dois átomos de nitrogênio triplamente ligados um ao outro) e, em seguida, ligando o nitrogênio ao hidrogênio para produzir amônia e, posteriormente, outras formas de nitrogênio disponível para as plantas. Este processo requer uma grande quantidade de energia derivada de combustível fóssil para criar o ambiente de alta pressão e alta temperatura necessário para as reações. Embora o processo tenha sido desenvolvido pela primeira vez durante a Primeira Guerra Mundial, ele só foi usado para produzir fertilizantes em larga escala após a Segunda Guerra Mundial. No Japão, como em muitos lugares, essa nova fonte de fertilizante de nitrogênio veio em um momento de rápido crescimento populacional, mas florestas severamente esgotadas e fontes tradicionais de nutrientes. Por essa razão, muitos pensavam que os métodos tradicionais não poderiam atender às demandas agrícolas da população em rápido crescimento e, de fato, em escala global, a disseminação de fertilizantes sintéticos permitiu que milhões de pessoas fossem alimentadas. No Japão, o uso de fertilizantes sintéticos foi incentivado e amplamente utilizado nos anos do pós-guerra e na década de 1990.

As vantagens da fertilização sintética

No entanto, essa fertilização afeta a dinâmica dos nutrientes, a saúde do solo, o funcionamento do ecossistema e até a saúde humana de maneiras que às vezes são negativas. As principais formas que a fertilização pode impactar o meio ambiente são através do escoamento, lixiviação e volatilização. O escoamento de fertilizantes e a contaminação das águas subterrâneas por lixiviação ocorrem quando o fertilizante é aplicado ao solo, mas não é absorvido pela planta ou ligado ao solo antes de ser transportado pela água para fora da zona radicular. Estudos mostraram que a maior parte do fertilizante aplicado em um campo, em um cenário de alta fertilização, não é absorvido pelas plantas e uma parcela significativa é perdida para o ambiente no primeiro ano (Chen e Lin, 2016). O escoamento de nutrientes, principalmente fósforo e a forma nitrato de nitrogênio (N), das terras agrícolas contribui para a proliferação de algas e depois para a eutrofização, o que reduz os níveis de oxigênio da água a ponto de os peixes e outras espécies aquáticas realmente morrerem. A lixiviação de nutrientes através do solo e nas águas subterrâneas também pode levar a níveis elevados de nutrientes em córregos e nascentes, onde pode impactar negativamente os ecossistemas ribeirinhos (Nagumo et ai., 2012). 

Como os leitores nos EUA devem estar cientes, a bacia hidrográfica da Baía de Chesapeake está sujeita a um manejo intensivo de fertilizantes, a fim de proteger a saúde da baía. No passado, o escoamento não intencional de fertilizantes na baía causava grandes florescimentos de algas, levando à eutrofização, que por sua vez prejudicava a vida vegetal e animal, incluindo a importante indústria pesqueira. Várias massas de água na Europa, como o Mar Báltico, o Atlântico Nordeste e o Mar Negro também sofreram graves problemas de eutrofização devido à entrada excessiva de nutrientes das áreas agrícolas (relatório da Agência Europeia do Ambiente resumo). A China também tem grandes problemas com excesso de nutrientes que prejudicam a qualidade da água e a função do ecossistema.

A volatilização de fertilizantes é o processo pelo qual um fertilizante sólido é transformado em uma forma gasosa, geralmente em conjunto com micróbios do solo e em interação com a temperatura do solo, umidade, pH etc. A volatilização de fertilizantes contendo nitrogênio pode ocorrer na forma de amônia (NH3 ) ou óxido nitroso (N20). A emissão de amônia é um problema primeiro para o agricultor porque o nitrogênio caro que foi aplicado ao solo está literalmente flutuando e, segundo, porque quando ele retorna ao solo pode contribuir para problemas de acidificação e eutrofização do solo. A agricultura, em especial o uso de fertilizantes nitrogenados, é uma fonte significativa de emissão de óxido nitroso, um potente gás de efeito estufa (Tian et ai., 2020). Enquanto o chá é apenas cerca de 1% do total de terras agrícolas no Japão, o cultivo de chá é responsável por mais de 10% das emissões de N2O das terras agrícolas, o que significa que abordar a emissão de N20 no chá é muito importante (Hirono et ai., 2021). A pesquisa no Japão estudou as emissões de óxido nitroso dos campos de chá e oferece ferramentas para ajudar a entender e, eventualmente, reduzir a produção de N20 (Hirono e Nonaka, 2012; Zou et ai., 2014). 

O solo também pode se tornar mais ácido devido à fertilização e ao cultivo do chá (Yan et ai., 2018). O solo ácido afeta a comunidade microbiana do solo, bem como o crescimento das raízes e das plantas. Estudos quantificaram como a água lixiviada de terras agrícolas acidificadas entra nas águas subterrâneas e emerge em nascentes e riachos para eventualmente impactar peixes e anfíbios (Hirono et ai., 2009; Yan et ai., 2018). Pesquisas recentes ampliaram o escopo dos efeitos da fertilização N para a comunidade microbiana do solo e descobriram que a fertilização N, possivelmente em parte via acidificação, diminuiu a diversidade microbiana, enfraqueceu a diversidade da comunidade microbiana e reduziu a estabilidade da comunidade microbiana do solo (Ma et ai., 2021).

Melhor gerenciamento, métodos de aplicação e produtos reduzem as compensações 

As taxas de aplicação de nitrogênio aumentaram da década de 1960 até a década de 1990, quando o foco mudou para reduzir as taxas de aplicação de nitrogênio e melhorar a eficiência do uso de nitrogênio (Hirono et ai., 2021). Pesquisas ambientais extensas e de longo prazo da qualidade da água em córregos, nascentes e águas subterrâneas em uma região de cultivo intensivo de chá em Shizuoka mostram uma tendência de queda de nitrato de nitrogênio em sistemas de água ao redor de campos de chá desde a década de 1990 (Hirono et ai., 2009). Muito trabalho de pesquisadores, agrônomos e agricultores tem sido dedicado a melhorar a absorção de N e a eficiência de utilização usando novas técnicas, tecnologias ou simplesmente ajustando a taxa, tempo e método de aplicação (Watanabe, 1995; Wang et ai., 2020). Estratégias de manejo de fertilizantes, incluindo a limitação do escoamento do campo inclinado, foram desenvolvidas (Wang et ai., 2018, 2020). Desenvolvimentos adicionais da estratégia de recomendação de fertilizantes envolvem uma melhor caracterização da dinâmica temporal da absorção de nutrientes pelo chá, a fim de combinar a aplicação com a absorção (Tang et ai., 2020). Outro trabalho comparou aplicações idênticas de fertilizante sintético a um fertilizante derivado de colza (uma planta da família brassica) e mostrou que o fertilizante derivado de colza reduz o risco de acidificação do solo e eutrofização da água (Xie et ai., 2021). No entanto, as aplicações totais de fertilizantes (N e P) nas plantações de chá permanecem altas e os riscos para as águas superficiais, subterrâneas e eventualmente baías e lagoas e até mesmo o próprio mar permanecem (Nagumo et ai., 2012).  

 

Campo de chá íngreme, jardim de chá KirokuGestão precisa e responsável de campos de chá íngremes no jardim de chá Kiroku em Wazuka, Prefeitura de Kyoto. Foto cortesia de Jardim de chá Kiroku.

 

Ligando o chá, o solo, as vias navegáveis ​​e o mar

Os pescadores no Japão conhecem as ligações entre a saúde da pesca e a saúde das terras agrícolas e florestais há décadas e, possivelmente, há séculos. Certas florestas costeiras são até chamadas de 'Uotsuki-rin' – 'florestas de criação de peixes' (Iwasaki, 2021). Ainda são praticadas cerimônias sazonais que ligam a floresta e o mar, trazendo água do mar para um santuário florestal (Iwasaki, 2021). Em outro caso, o degelo da primavera faz com que uma determinada fonte no templo Nigatsu-dō em Nara transborde e comece sua descida para o mar, indicando o início da primavera (Bedini, 1994). Apesar dos indicadores que as pessoas sabiam historicamente sobre as conexões entre montanhas e mar, levou algum tempo para conectar as mudanças dramáticas na dinâmica dos nutrientes e no funcionamento do ecossistema à introdução de fertilizantes químicos.

O Mar de Ariake, na província de Kyushu, é uma baía de água salgada que recebe água doce de sete rios principais. Possui a maior coleção de planícies de maré do Japão e demonstra o desafio de gerenciar os nutrientes e os interesses de diferentes atores. Ariake Bay fornece habitat de berçário para peixes selvagens, bem como atividades substanciais de aquicultura, incluindo algas marinhas e mariscos (Yagi et ai., 2011). No entanto, sua bacia de drenagem também tem sido historicamente cultivada de forma intensiva, e até os dias atuais, muito chá é cultivado nas regiões de montanha com vegetais e arroz nas áreas de planície (Shiratani et ai., 2005). Como tal, o escoamento de nutrientes e o solo erodido que entram na baía tem sido um desafio que afeta o cultivo de peixes, mariscos e algas marinhas. Enquanto sistemas inovadores de reciclagem de água, melhor gestão agrícola de terras altas e baixas e outras medidas melhoraram as condições, agências governamentais, agricultores e pesquisadores continuam tentando entender e resolver os desafios. 

 

Duas perspectivas de uma pequena via navegável que atravessa uma floresta semigerida em Ome, Prefeitura de Tóquio. Fotos cortesia de Moé Kishida.

 

Como observado acima, as taxas de aplicação reduzidas nos campos de chá melhoraram a qualidade da água na região de Shizuoka (Hirono et ai., 2009), uma tendência que provavelmente será consistente em outras regiões de cultivo de chá do Japão. Há um movimento geral em direção ao uso de fertilizantes mais preciso, adequado e oportuno. Um interesse ressurgente em se reconectar às práticas tradicionais oferece mais promessas para ajudar a regenerar ecossistemas saudáveis, como mostra o movimento satoyama. Satoyama é uma paisagem agrária tradicional, na qual agricultores e silvicultores modificam a paisagem e produzem um tipo de mosaico de sistemas ecológicos consistentes com os dois milênios anteriores (Ito e Sugiura, 2021). Alguns grupos de satoyama se concentram na criação de paisagens complexas gerenciadas por humanos que produzem o famoso cogumelo matsutake (Satsuka, 2014). Que grupos de jovens e idosos, urbanos e rurais se reúnam para ajudar a revitalizar as práticas tradicionais é um exemplo encorajador de como pessoas e ambientes podem reaprender a viver bem juntos. 

Um artigo recente e inspirador identificou 3784 casos de iniciativas florestais e pesqueiras que apoiam uma melhor qualidade da água e habitats de peixes (Iwasaki, 2021). O autor descreve vários exemplos, incluindo um projeto de reflorestamento conhecido como 'O mar anseia pela floresta' em Miyagi / Iwate, que foi iniciado por um criador de ostras preocupado com a saúde do ecossistema no nível das bacias hidrográficas. Outro exemplo em Kumamoto envolve os criadores de moluscos, desta vez na Baía de Ariake. Os agricultores notaram os impactos negativos da erosão do solo a montante em suas amêijoas e começaram a trabalhar com as comunidades das terras altas para reflorestar terras sensíveis e reduzir a erosão. Outros projetos abordaram questões relacionadas com a produção de algas e ouriços-do-mar. O Japão é um dos poucos países que tem esse tipo de iniciativa liderada por agricultores que abordam a saúde das bacias hidrográficas, ligando a floresta e o mar. O tipo de agência e colaboração que esses projetos colaborativos demonstram é muito animador. 

 

lindos espíritos da floresta WazukaPessoas abrindo espaço para espíritos fofos da floresta e boa sorte em Wazuka, na província de Kyoto! Foto de Jimmy Burridge.

 

Conclusão

Agora entendemos mais sobre como as mudanças na composição das espécies florestais, na estrutura etária da floresta e no próprio solo afetam a capacidade de retenção de água, bem como a saúde e o sucesso reprodutivo de peixes e anfíbios. Os peixes migratórios que viajam rio acima para desovar podem desempenhar um papel importante no transporte de nutrientes do mar ou dos lagos a jusante, mas sua migração e reprodução são sensíveis à saúde das vias navegáveis.

A produção moderna de chá requer insumos de nitrogênio, mesmo que de fontes orgânicas, como adubo verde de origem local, soja gasta de molho de soja ou produção de missô, farinha de peixe ou guano de morcego. Isso pode ser caro e formas sintéticas em particular, pode escorrer ou lixiviar para as águas subterrâneas. Uma boa gestão, que inclui a seleção adequada do produto, bem como o tempo e a taxa de aplicação são importantes. Muitos produtores de chá ecologicamente responsáveis ​​reduziram os insumos de fertilizantes e melhoraram o manejo. Os produtores de chá estão reconhecendo a conectividade entre o cultivo de chá e os parceiros a jusante e fazendo sua parte para apoiar vias navegáveis ​​saudáveis, o que tem efeitos positivos em todos a jusante, até mesmo peixes e pescadores.



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