RAPORT DE CERCETARE - DEZVOLTARE

Denumirea Proiectului "AMELIORAREA, CONSERVAREA SI VALORIFICAREA SOLURILOR DEGRADATE PRIN INTERVENTIA ANTROPICA IN AGROECOSISTEMELE DIN ZONELE COLINARE, PENTRU CRESTEREA CALITATII VIETII SI PROTECTIA MEDIULUI"

Numar contract 44 / / /2005, Proiectul nr. ,

Autoritatea Contractanta: Ministerul Educatiei si Cercetarii

Contractor: Universitatea de Stiinte Agricole si Medicina Veterinara Iasi

Subcontractor: Statiunea de Cercetare - Dezvoltare Agricola Podu-Iloaiei, Iasi

Perioada raportata: Faza nr. 1 - octombrie - decembrie - 2005.

Durata contractului : 36 luni: oct. 2005 / 30.09.2008

Denumirea Proiectului: "AMELIORAREA, CONSERVAREA SI VALORIFICAREA SOLURILOR DEGRADATE PRIN INTERVENTIA ANTROPICA IN AGROECOSISTEMELE DIN ZONELE COLINARE, PENTRU CRESTEREA CALITATII VIETII SI PROTECTIA MEDIULUI"

Categoria de proiect P-CD

Denumirea fazei - Evaluarea si fundamentarea sistemelor tehnologice din punct de vedere al productivitatii culturilor si al aportului la conservarea solului si a apei;

Rezultate privind pierderile de apa, sol, humus si elemente minerale prin eroziune la diferite culturi agricole.

Nr. faza Faza nr. 1 - oct. 2005 - 10.12.2005

Obiectiv planificat:

- Elaborarea de tehnologii si sisteme de cultura zonale cu rol de prevenire a degradarilor fizice, chimice si biologice ale solului;

- Marirea coeficientilor de utilizare a macroelementelor si cresterea eficientei de utilizare a resurselor naturale ale solului;

- Diminuarea pierderilor de apa, sol, humus si elemente minerale prin eroziune sub limitele "admisibile" corespunzatoare capacitatii naturale de refacere a solului.

I. Descrierea activitatii (desfasurate in cadrul fazei cu utilizare de cuvinte cheie si DESCRIPTORI):

Cuvinte cheie: Cereale, plante tehnice si furajere, tehnologii, asolamente, fertilizare, conservare, eroziune.

1. Activitati realizate in etapa a I - a - 2005

- Infiintarea experientelor cu diferite variante tehnologice privind : asolamentele, metodele de fertilizare si de lucrare a solului pe terenurile arabile plane si in panta;

- Efectuarea de observatii, masuratori si determinari privind : evolutia conditiilor climatice, dinamica umiditatii solului, productia culturilor si gradul de infestare cu buruieni;

- Efectuarea de analize fizice si chimice la probele de sol din experiente si la gunoiul de grajd si namolurile aplicate la variantele tehnologice stabilite pentru experimentare;

- Determinarea pierderilor de apa, sol, humus si elemente nutritive prin eroziune, la diferite culturi agricole, amplasate pe cernoziomul cambic cu panta de 12%;

- Pregatirea terenului si semanatul culturii graului de toamna din experientele cu diferite varianta tehnologice privind rotatia, fertilizarea si lucrarile solului;

- Prezentarea a doua lucrari stiintifice la Seminarul Geografic "Dimitrie Cantemir", 28-29 oct. 2005, de la Universitatea "Alexandru Ioan Cuza" Iasi, facultatea de geografie, geomorfologie si pedologie.   

2. Date privind amplasarea dispozitivele experimentale

- Experienta 1. Rotatia grau-porumb si asolamentul de protectie pe terenurile in panta erodate- soia (fasole) - grau - porumb + doua sole saritoare cu leguminoase si graminee perene. Culturile de grau si porumb din aceste rotatii s-au amplasat in cinci variante tehnologice de fertilizare: 1. Martorul nefertilizat, 2. Fertilizare minerala optima (N₁₀₀P₈₀ la grau si N₁₄₀P₈₀ la porumb), 3. Fertilizare minerala (N₇₀P₇₀) + resturi vegetale (3 t/ha vreji soia), 4. Gunoi de grajd 40 t/ha, 5. Gunoi de grajd+ N₇₀P₇₀, 6. Namol fermentat de la statia de epurare Iasi (5 t/ha substanta uscata) + N₇₀P₇₀.

- Experienta 2. Metode de lucrare a solului cu urmatoarele variante :arat la 20 si 28 cm, cizel, paraplow, disc, un an arat un an discuit la culturile de soia - grau - porumb;

- Experienta 3. Ingrasaminte cu N si P₂O₅ + gunoi la culturile de grau si porumb amplasate in rotatia de 2 ani, cu 16 variante in 4 repetitii pe terenurile plane;

- Experienta 4. Dispozitiv experimental pentru controlul eroziunii care cuprinde parcele pentru controlul eroziunii pe terenurile cu panta de 12 % si un dispozitiv experimental pentru controlul eroziunii pe intregul Bazin Hidrografic echipat cu deversor, pluviograf, limnigraf, etc.

3. Stadiul actual al cercetarilor specifice proiectului

Starea actuala de degradare a solurilor din Romania (eroziune, reserve reduse de humus si elemente minerale, compactare, acidifiere, saraturare etc.) semnalata pe suprafete mari impune aprofundarea cercetarilor pentru imbunatatirea tehnologiilor ameliorative si extinderea activitatilor de monitorizare si de prognozare a stari de calitate a solurilor.

In conditiile folosirii structurilor cerealiere cu rotatii scurte de tip grau-porumb la care se aplica doze reduse de ingrasaminte fertilitatea solurilor scade cu rapiditate. Corectarea acestor neajunsuri se poate face prin aplicarea ingrasamintelor minerale si organice la nivelul dozelor optime din punct de vedere economic (DOE), folosirea produselor foliare cu macro si microelemente, precum si prin extinderea culturilor de leguminoase anuale si perene ca mijloc de fixare a azotului din atmosfera.

Amploarea proceselor de degradare a solurilor (eroziune, compactare, acidifiere etc) care se datoreaza atat agresivitatii conditiilor climatice cat si factorului antropic, concomitent cu diminuarea preocuparilor pentru adoptarea masurilor de conservare, impun elaborarea unor solutii tehnologice eficiente pentru conservarea apei si a solului, pentru controlul proceselor de eroziune si pentru limitarea fenomenelor de poluare si degradare a solului. Totodata, datorita reducerii productiei agricole de pe aceste terenuri afectate de eroziune si de alte forme de degradare (cu toate progresele tehnice inregistrate) pentru rentabilizarea activitatilor agricole trebuie gasite noi metode pentru reducerea inputurilor tehnologice atat in cultura plantelor cat si in amenajarile agropedoameliorative. Astfel continutul cercetarilor din cadrul acestui proiect isi propun imbunatatirea tehnologiilor de cultura pentru a se asigura protectia si utilizarea eficienta a resurselor de clima, sol si apa in contextul economiei de energie si dezvoltarii unei agriculturi durabile. Proiectul urmareste sa puna in evidenta tendintele de evolutie a fertilitatii solului sub influenta fluxurilor tehnologice si sa elaboreze tehnici eficiente de conservare si ameliorare a acestor resurse. Rezultatele obtinute vor fi direct aplicabile de catre utilizatori si vor oferi elemente de baza pentru dezvoltarea cercetarilor viitoare.

In conditiile cand incurajam folosirea unor doze scazute de ingrasaminte si de pesticide trebuie sa oferim solului alternative pentru a-si mentine productivitatea si fertilitatea, iar cel mai economic si practic mijloc de pastrare si de reciclare a nutrientilor in sol este mentinerea unei biomase stabile si a unor conditii bune de descompunere a acesteia. Productivitatea agroecosistemului cu consum scazut se bazeaza pe gradul de circulatie interna a biomasei din care o parte sa fie transformata pentru productie, iar diferenta sa asigure mentinerea echilibrului intre producerea si descompunerea de substanta organica din sol.

Deoarece succesele agriculturii intensive din tarile avansate au fost umbrite de efectele de poluare a apei, solului si alimentelor cu nitrati si reziduuri de pesticide este necesar analizarea elementelor tehnologice si din punct de vedere energetic si ecologic. Astfel pentru exploatarea rationala a resurselor funciare trebuie sa fie promovat tipul mixt de agricultura care sa cuprinda atat elementele agriculturii biologice (fertilizarea cu gunoi, folosirea compostului, ingrasamintelor verzi si a resturilor vegetale), dar si a verigilor agriculturii intensive (chimizare, mecanizare, irigatii).

Rezultatele obtinute in tara noastra arata ca necesarul de imputuri conventionale este foarte mare si nu va putea fi asigurat atat timp cat imputurile naturale sunt insuficiente in raport cu cerintele exporturilor prin recolta. Analiza completa a inputurilor consumate trebuie sa delimiteze sursele energofage fata de resursele regenerabile. Optimizarea outputurilor din sistemele agricole presupune folosirea unei structuri adecvate de culturi anuale si perene reprezentate prin soiuri si hibrizi care sa valorifice conditiile tehnologice si pedoclimatice si folosirea unor tehnologii de productie agricole care sa restituie solului inputurile utilizate si sa nu incarce mediul cu poluanti.

In Romania, si in multe alte tari, consumul cel mai mare de energie se inregistreaza la ingrasaminte, echipamente si pesticide insa, in multe cazuri aceste consumuri specifice sunt amplificate datorita modului defectuos de gestionare si conducere a proceselor tehnologice si a gradului redus de utilizare a elementelor minerale din ingrasamintele aplicate si din inputurile organice. Tehnologiile viitorului vor fi subordonate cerintelor crescande de hrana si in acelasi timp vor fi orientate spre gestionarea corespunzatoare a resurselor si protectiei mediului.

In 2030 populatia lumii este prevazuta sa ajunga la 8 miliarde iar pentru anul 2070 la 10 miliarde. In scenariile si modelele efectuate de FAO si de alte organizatii reprezentative (cum este modelul - ALBIO -(Agricultural Land use and BIOmass), S. Wirsenius, C. Azar, G. Berndes, Swaaij, W.P.M et al 2004. Second World Biomass Conference: Biomass for Energy, Industry and Climate Protection. Vol. 1, pp. 471-474. ETA Florence, GLOBAL BIOENERGY POTENTIALS: A NEW APPROACH USING A MODEL- BASED ASSESSMENT OF BIOMASS FLOWS AND LAND DEMAND IN THE FOOD AND AGRICULTURE SECTOR 2030), privind tendinta globala in alimentatie, nutritie si agricultura pentru urmatorii 30 de ani (FAO's Global Perspective Studies Unit. The report, 'Agriculture: Towards 2015/30', forecasts global trends in food, nutrition and agriculture over the next 30 years), se estimeaza ca suprafata de teren cultivata se va putea extinde foarte putin (de la actuala suprafata de 5,1 miliarde la 5.4 miliarde in 2030, dupa alti autori suprafata poate sa scada la 4.4 miliarde datorita urbanizarii si a degradarii terenurilor), iar pentru a produce suficienta hrana trebuie marita productia culturilor pe unitatea de suprafata prin cresterea potentialului biologic, modernizarea tehnologiilor de cultura si prin conservarea fertilitatii solurilor. In situatia cand la nivel global, doar 12 % din suprafata nu prezinta constrangeri pentru productie, iar 9 % are o slaba capacitate de pastrare a nutrientilor, 23 % sunt afectate de toxicitatea de aluminiu, 15 % este cu fosfor fixat si 26 % cu rezerve mici de potasiu, cresterea productiei nu va fi posibila prin extinderea suprafatelor ci prin cresterea potentialului de productie al solurilor, sisteme tehnologice durabile, irigatie, etc.

Raportul prezentat de FAO arata ca cerealele vor ramane cea mai importanta sursa de calorii pentru hrana. Cererea mondiala si productia de cereale este prevazuta a se ridica la aproximativ un milliard de tone (de la actuala 1.84 miliarde tone la 2.8 miliarde in 2030) iar productia de furaje necesare pentru septel este estimata sa creasca cu 44 %. Raportul arata ca, desi in ultimele trei decenii s-au facut remarcabile progrese in directia alimentatiei lumii, in tarile in curs de dezvoltare, proportia populatiei cu o subnutritie cronica a scazut din 1997 cu 18 %, prin dublarea populatiei se anticipeaza ca numarul sigur de infometati va ramane mare, astfel ca in 2015, aproape 580 milioane de locuitori pot suferi de o cronica subnutritie. Importul de cereale din tarile in curs de dezvoltare este prevazut sa creasca de la 107 milioane tone la 270 milioane tone in 2030 iar exportatorii traditionali, America de Nord, Europa si Australia, trebuie sa asigure cresterea exportului de la 142 milioane tone la 280 milioane tone in 2030 pentru a acoperi cererea.

Pentru anul 2020 se prognozeaza ca cererea globala pentru porumb sa inregistreze o schimbare majora fata de cererea pentru celelalte doua culturi, grau si orez. Aceasta cerere va creste cu 50 % datorita cresterii necesarului de carne, astfel ca necesarul de porumb va creste de la 558 milioane tone la 837 milioane tone in 2020.

Productia mondiala totala de porumb obtinuta in anul 2001 a fost estimata de 614,729 milioane tone din care 247.407 mil. tone in SUA, 125,0 mil. tone in China, 38.765 mil. tone in EU, 10.5 mil. tone in Romania, Ungaria 7.5 mil. tone etc,. Din aceasta productie SUA a exportat 11.5 % (70,835 mil tone), Argentina 9.50 mil. tone, China 6.0 mil. tone, Ungaria 2.0 mil. tone, Romania 0.3 tone. Tarile mari importatoare de porumb sunt Japonia (16.1 mil. tone), Coreea de sud (8.5 mil. tone), Mexicul (5.0 mil. tone), Comunitatea Europeana (2.5 mil. tone) Soursa: USDA-FAS (2001b). Pingali, P.L. (ed.). 2001. CIMMYT, World Maize Facts and Trends. Meeting World Maize Needs: Technological Opportunities and Priorities for the Public Sector. Mexico, D.F.: CIMMYT).

Cele mai mari producti obtinute pe suprafetele mentionate anterior au fost obtinute de Italia (9.6 t/ha), Franta (8.8 t/ha) urmata de SUA (8.3), Canada (7.7), Ungaria (6.3), Argentina (5.3), China (4.9), Romania (3.4), Brazilia (2.7), Mexic (2.4). Productia medie mondiala obtinuta la porumb in anul 1999 a fost de 4.3 t/ha. (USDA-Foreign Agricultural Service (FAS) 2001a. Grain: World Markets and Trade. www.fas.usda.gov April 2001 2001b. World Grains by Commodity. World Agricultural Production. www.fas.usda.gov April).

In anul 2004 EU-25 a produs 290 milioane tone de cereale, care este cea mai mare productiei de cereale din ultimii 10 ani. Comparand cu anul 2003, productia din 2004 a crescut cu 24 % si se datoreaza conditiilor climatice favorabile din anul 2005 si partial datorita unor productii mai mici din unele tari ale UE din 2003. (Eurostat, Statistics in Focus, Agriculture and Fisheries, 10/2005, "2004 Cereal Harvest: The most productive harvest in ten years" Published by: Eurostat Press Office Philippe BAUTIER BECH Building L-2920 LUXEMBOURG).

Productia medie obtinuta in 2004 a fost de 5500 kg/ha iar suprafata cultivata a fost de 53 milioane ha (cu 2% mai mare fata de cea din anul 2003). Toate tarile membre UE, exceptand Danemarca, Cyprul si Finlanda, au avut o productie mai mare in 2004 fata de 2003. Franta cu cea mai mare productie de cereale din UE-25 a obtinut 70 milioane tone de cereale in 2004 (+ 27% comparat cu 2003), urmata de Germania cu 51 milioane tone (+29 % fata de 2003), Polonia 29 milioane tone (+ 24%) si Spania cu 24 milioane tone (+17 %). Franta, Germania si and Polonia au realizat peste jumatate din productia totala din a tarilor membre UE - 25. (sursa: Agriculture statistics - Eurostat the Statistical Office of the European Communities, 8 March 2005 - EU-25 cereals production increased by nearly a quarter in 2004). Aceste rezultate s-au obtinut prin aplicarea unor tehnologii moderne care au fost prevazute din timp pe baza rezultatelor din experientele de lunga durata din diferite tari. Astfel productia medie obtinuta la cultura graului de toamna amplasat in rotatia fasole- grau - cartof - ogor din perioada 1985-1990, in experientele de lunga durata de la Broadbalk, Rothamsted a fost de 8.61 t/ha la doza de N₁₄₄P₃₃K₉₀ si de 9.36 t/ha la doza de 35 t/ha gunoi + 96 kg/ha azot. Amplasarea culturii graului in asolament a determinat obtinerea fata de monocultura a unui spor mediu de productie de 1.69 t/ha (Sursa- Poulton, P. R. 1996. The Rothamsted long-term experiments: Are they still relevant? Can. J. Plant Sci. 6: 559-571).

Consumul mondial de ingrasaminte a fost in anul 2001 de 10 ori mai mare fata de anul 1950, perioada in care productia de alimente a crescut de trei ori (FAO, Fertilizer Yearbook, Rome, K.G. Soh, M. Prud'homme, 'Fertilizer Consumption, Report: World and Regional Overview and Country Reports,' Paris: International Fertilizer Industry Association, December 2000). Consumul mondial de ingrasaminte chimice a fost de 34.1 milioane tone in anul 1961, 114.2 milioane tone in 1979, 137.7 milioane tone in 1997 si se prognozeaza sa creasca la 165.1 milioane tone in 2015 si 188.0 milioane tone in 2030. Consum de ingrasaminte in anul 1997 a fost cuprins, functie de zone, intre 12-59 kg/ha in Africa, 89 kg/ha in Europa, 151 kg/ha in SUA, tarile dezvoltate consumand in medie 136 kg/ha iar tarile in curs de dezvoltare 96 kg/ha. Consumul maxim de ingrasaminte s-a realizat in anul 1989 (146 milioane tone) si a scazut la 126 milioane tone in 1993 datorita reducerii consumurilor de ingrasaminte minerale subventionate din URSS, India si China. Consumul de ingrasaminte a crescut in ultimii ani in tarile Europei si SUA care suventioneaza ingrasamintele si a scazut in Rusia sau in alte tari ca Mexic, Indonezia datorita eliminarii de catre Banca Mondiala a subventiilor pentru ingrasaminte. Datorita consumului energetic mare din agricultura, din care 34 % reprezinta consumul investit in ingrasaminte, pesticide si erbicide exista tendinta de optimizare a consumurilor alaturi de folosirea resurselor biologice de fixare a azotului, a resurselor organice etc,. Avand in vedere ca sinteza unei tone de azot necesita energia echivalenta a 7 barili de petrol (sau 30.000 ft³ de gaz natural) in conditiile cand resursele mondiale de petrol sunt de 1.7 trilioane barili, s-a estimat ca prin fixarea biologica in agricultura mondiala se pot adauga 90 milioane tone din care 35 datorita leguminoaselor si 9 milioane tone datorita neleguminoaselor. Cererea mondiala de azot din ingrasaminte este de 80 milioane tone/an. In privinta resurselor si a consumurilor anuale de P si K s-a estimat ca rezervele de fosfor din rocile fosfatice cunoscute de 16.1 miliarde tone (din care 80 % se gasesc in Africa), la un consum anual de 30 milioane tone asigura aprovizionarea cu fosfor pentru 400 de ani. Rezervele si resursele de potasiu din lume estimate la 10 si respectiv 69.1 miliarde tone pot asigura aprovizionarea cu potasiu al plantelor cel putin 400 de ani la un consum de 20 milioane tone pe an.

Din datele statistice pentru anul 2002 rezulta ca tarile UE in anul 2002 au aplicat intre 157 (Spania) si 367 (Olanda) kg NPK pe hectarul de teren arabil iar cele mai mici doze de ingrasaminte s-au folosit in Bulgaria (49 kg/ha) si Romania (35 kg/ha). De asemenea in anul 2002 tarile UE dispuneau de un numar de tractoare la 100 de hectare de teren arabil, cuprins intre 6.85 (Franta) si 20.03 (Italia) iar Bulgaria si Romania de 0.96 si respective de 1.8 tractoare la 100 ha de teren arabil. In acelasi an populatia rurala folosita in agricultura a fost cuprinsa intre 11% (Marea Britanie) si 33 % (Italia) in tarile UE, de 33 % in Bulgaria si de 45 % in Romania. In anul 2002 balanta comertului agricol a fost negativa pentru Romania (-725.6 mil. US $) si pozitiva pentru Bulgaria (+122.3 mil. US $). Venitul agricol brut pe cap de locuitor din anul 2002 a fost cuprins intre 14580 US $ (Spania) si 25510 US $ (Marea Britanie) in tarile UE iar in Romania si Bulgaria de 1870 si respectiv 1770 US $ (Sources: FAOSTAT; World Bank - World Development Indicators, 2004).

In raportul Comisiei Europene Luca Montanarella arata ca expertii care au lucrat la programul GLASOD (World Map of the Status of Human Induced Soil Degradation) au aratat ca in UE 26 milioane de hectare sunt afectate de eroziunea hidrica si un million de hectare de eroziunea eoliana (REPORTS OF THE TECHNICAL WORKING GROUPS ESTABLISHED UNDER THE THEMATIC STRATEGY FOR SOIL PROTECTION, November 28, 2005, Communication of the Commission « Towards a Thematic Strategy on Soil Protection » (COM(2002)179), VOLUME - II- EROSION, Editors: Lieve Van-Camp, Benilde Bujarrabal, Anna Rita Gentile, Robert J A Jones, Luca Montanarella, Claudia Olazabal Senthil-Kumar Selvaradjou)

In raportul Comunitati Europene din iunie 2002, Mirco Grimm, Robert Jones si Luca Montanarella arata ca eroziunea solului este o problema dramatica raspandita pe tot cuprinsul Europei. In cazul unor rate foarte lente de formare a solului, orice cantitate de sol pierduta mai mare de 1 t/ha/an poate fi considerata ca ireversibila pentru un timp de 50-100 de ani. Pierderea prin eroziune a unor cantitati de sol de 20-40 t/ha, care sunt masurate cu regularitate in Europa, odata la fiecare 2-3 ani, a determinat adoptarea masurilor care reduc scurgerile de apa si sol, acestea constituind principalele criterii pentru elaborarea tehnologiilor si a strategiilor de conservare a solului. Rezultatele obtinute privind potentialul de eroziune din Europa au identificat situatii posibile foarte proaste. Suprafata terenurilor din aceasta regiune care este supusa unui risc erozional mare (>20 t/ha/an) totalizeaza 229 000 Km² ( 10% din suprafata). Suprafete mai mari au fost gasite in sud-vestul Spaniei si in Portugalia unde acestea acopera aproape o treime din tara. Aproape 20 % din suprafata terenului in Grecia, 10% in Italia, 1% in Franta este expusa unui risc erozional puternic.

Ca urmare a degradarii solurilor in UE, CEC in 2002 a avut ca tematica stabilirea strategiile pentru protectia solului iar de la jumatatea anului 2004 se doreste monitorizarea legislatiei pentru protectia solului si stabilire bazei pentru dezvoltarea unei dezvoltari sustenabile.

Dupa Oldeman, 1991 (GLASOD-Global Assessment of Human-Induced Soil Degradation) suprafata afectata de eroziunea prin apa in Europa, excluzand Rusia, este de 114 milioane hectare, aceasta reprezentand 17 % din suprafata totala. Din masuratorile efectuate in diferite tarii a rezultat ca pierderile medii anuale de sol prin eroziune pe terenurile arabile sunt de 0.6 ( cu limite intre 0.1-9.5) t/ha in sudul Suediei (Alstrom si Akerman,1992), 2.1 (0.1-19.4) t/ha in Anglia (Quinton,1994), 3.6 (0.1-35.0) t/ha in Belgia (Govers,1991), 5.7 (0.1-13.4) in Olanda (Kwaad,1994); 1.4 (0.1-13.2) in nordul Frantei (Ludwig,1995), 3.7 (0.1-30.1) t/ha in Austria (Klik, 2002); 8.7 (0.2-83.3) t/ha in Italia (Bazoffi,1986); 1.4 (0.7-4.6 ) t/ha in Grecia (Kosmas,1997) si de 1.2 (0.1-35.8 ) t/ha in Portugalia (Roxo,1996). Dupa estimarile GLASOD, pe baza chestionarelor primite de la echipele stiintifice din diferite tari, privind severitatea riscului erozional in Europa, zonele deluroase din Romania sunt incadrate in categoria zonelor cu un risc erozional puternic iar zonele montane in categoria zonelor cu un risc erozional de o severitate extrema (Van Lynden, 1995, EEA, 1995). Datorita procesului de incalzire a atmosferei se considera ca rata eroziunii va continua sa creasca in viitor (Rind, 1983)

In Romania, zonele cele mai afectate de eroziunea prin apa sunt podisurile Moldovenesc, Getic, Transilvanean si Somesan. Suprafata agricola din Romania supusa proceselor de eroziune este de aproximativ 6.4 milioane hectare din care 3,6 milioane hectare arabil.

Cele mai mari suprafete de teren arabil, afectate de eroziune, se gasesc in judetele Botosani (214.000 ha), Vaslui (205.000 ha), Cluj (159.000 ha), Iasi (136.000 ha) si Salaj (105.000 ha). Limita pierderilor admisibile, in aceste zone, considerata dupa M. Motoc (1975) de 3-6 t/ha/an functie de tipul de sol, panta si de fertilitatea acestuia este, la culturile prasitoare, mult mai mare in toate zonele (7.2 - 11.8 t/ha/an).

Aceste metode moderne dar si cele cu marcare izotopica a elementelor folosite in diferite tarii, dar si in Romania, pentru urmarirea eficientei utilizarii elementelor minerale de catre plante (Hera, Ciobanu, 1996, Mayers,1987, Smith, Whitfield,1992, Zapata,1990, 2000) permit un control riguros al elementelor din sistemul sol - planta-atmosfera, insa si metoda clasica, de determinare a biomasei si a continutului in elemente nutritive la componentele recoltei, permite controlul exportului de elemente minerale si o analiza satisfacatoare a bilantului elementelor nutritive din sol si plante. Aceste rezultate au constituit baza de date care au fundamentat tehnologia sistemelor expert (Expert systems technology) care incearca sa rezolve problemele complexe din cadrul sistemului integrat de cunostinte din activitatea agricola (POULTON P.R., 1994). Rezultatele obtinute in acest proiect, privind cantitatea si calitatea recoltei, gradul de infestare cu buruieni, boli si daunatori, starea de alimentare cu macro si microelemente a plantelor, efectul elementelor tehnologice asupra eroziunii, a levigarii nitratilor si a mobilizarii metalelor grele, vor oferi date si mijloace relevante pentru studierea efectelor privind gestionarea terenului sau a modificarilor privind fertilitatea solului, durabilitatea productiei si a problemelor de protectia mediului.

Amploarea proceselor de degradare solurilor din Podisul Moldovei (eroziune,

compactare, acidifiere, asigurare slaba cu humus si elemente nutritive) impune elaborarea unor solutii tehnologice eficiente pentru conservarea apei si a solului, pentru controlul proceselor de eroziune si pentru limitarea fenomenelor de poluare si degradare a solurilor

Pentru rentabilizarea activitatilor agricole pe terenurile arabile degradate de eroziune (care in Podisul Moldovei depasesc 56 % din suprafata totala) trebuie gasite noi metode pentru reducerea inputurilor tehnologice atat in cultura plantelor cat si in amenajarile agropedoameliorative.

In judetul Iasi din totalul suprafetei agricole de 376513 ha, predomina solurile de tipul cernoziom cambic (29 %; 108488 ha) si tipic (16 %; 60736 ha) urmate de solurile cenusii (14 %; 50752 ha) si cele argilo-iluviale si brun luvice (9 %; 35056 ha). Din acestea, solurile degradate prin eroziune si alunecari ocupa o suprafata de 171415 ha (45,53 %), cele afectate de salinizare 55145 ha ( 14,65 % ) iar cele cu exces de umiditate 62948 ha ( 16,75%). Solurile afectate de compactare primara si secundara ocupa o suprafata de aproape 200 mii hectare.

La aceste conditii daca se are in vedere ca majoritatea solurilor sunt slab asigurate cu materie organica si elemente nutritive, in special cu azot si fosfor, gestionarea si stabilitatea ecosistemelor agricole nu poate fi asigurata fara inputuri tehnologice adecvate cerintelor biotopului.

Principalele rezultate obtinute in faza a I-a, 2004.

8.1.Conditii de experimentare

Experientele cu diferite variante tehnologice privind asolamentele sunt amplasate pe un sol de tipul cernoziom cambic moderat erodat iar experientele cu diferite sisteme de fertilizare pe un sol de tipul cernoziom tipic moderat erodat care are o textura luto-argiloasa, o reactie slab acida si o asiguare mijlocie in elemente minerale.

Cernoziomul cambic tipic, de la Podu-Iloaiei, a fost format pe un lut loessoid, are un continut moderat de humus (3.1 - 3.21 %), este bine aprovizionat cu potasiu mobil (215-314 ppm) si mijlociu in fosfor (34 - 46 ppm) si azot (0.160 - 0.165) (tabelul 1). Experientele au fost organizate dupa metoda blocurilor in 4 repetitii. Solul are un continut ridicat de argila (38 - 44 %) fapt pentru care se lucreaza destul de greu atunci cand umiditatea solului se apropie de coeficientul de ofilire (12.6 %).

Tabelul 1

Compozitia granulometrica si insusirile chimice la doua tipuri de sol pe care sunt amplasate experientele la proiectul AGRAL nr. 2478

In conditiile cand preturile la ingrasaminte au crescut in ultimii 9 ani de peste 11 ori, in comparatie cu pretul graului care a crescut de sase ori iar ponderea anilor secetosi din zona are tendinta de crestere (din ultimii 19 ani, 10 au fost secetosi) stabilirea cu precizie a dozelor optime de ingrasaminte si asigurarea conditiilor pentru o valorificare mai buna a acestora si a celorlalti factori tehnologici la culturile de grau si porumb trebuie sa constituie o problema prioritara pentru eficientizarea activitatilor agricole.

Tehnologiile agricole moderne si eficiente vor depinde si in continuare de ingrasamintele cu azot insa, aceste tehnologii trebuie sa foloseasca caile care imbunatatesc eficienta azotului, micsorand astfel costurile si pierderile de nitrati in mediu. Pierderile de nitrati pot fi reduse prin adaptarea cantitatilor de ingrasaminte si a normelor de udare la cerintele plantelor pe faze de vegetatie, folosirea unor rotatii cu leguminoase si graminee anuale si perene pentru a reduce dozele la culturile succesive, folosirea lucrarilor agrotehnice, calcularea dozelor de azot la un nivel de productie cat mai real, posibil de realizat in zona, corelat cu precipitatiile medii multianuale, si evitarea subestimarii capacitatii solului de a asigura azot culturilor.

8.1.3. Rezultatele obtinute privind influenta sistemelor de lucrare a solului asupra unor insusiri fizice si chimice ale solului

Lucrarile solului executate la timp si diferentiat, functie de cerintele culturilor din rotatie si conditiile climatice, contribuie la imbunatatirea insusirilor fizico-chimice ale solului, la reducerea gradului de imburuienere

Cercetarile efectuate in perioada 1980-2004, pe un sol de tipul cernoziom cambic la S.C.D.A. Podu-Iloaiei, judetul Iasi, au urmarit influenta diferitelor sisteme de lucrare a solului si a ingrasamintelor asupra productiei la culturile de soia, grau si porumb amplasate intr-un asolament de patru ani (soia-grau-porumb-orz) in conditii de irigare in perioada 1980-1996 si in conditii de neirigare din anul 1997-2004

In ultima perioada exista tendinta de reducere a lucrarilor solului si mentinerea resturilor vegetale la suprafata cu scopul de a controla scurgerile de elemente minerale si de sol prin eroziune si pentru folosirea mai eficienta a energiei. Acest sistem de lucrari necesita anumite practici pentru combaterea buruienilor, pentru pregatirea patului germinativ si semanatul fara arat si exclude folosirea plugului cu cormana sau a altor lucrari intensive care rascolesc solul. In cazul sistemelor de conservare cu lucrari reduse s-a constatat ca productiile obtinute au fost mai mici cand s-au folosit doze mici de azot. La doze mari de azot productiile obtinute au fost egale sau mai mari in cazul lipsei lucrarilor de arat. In cazul sistemului de conservare cu lucrari reduse resturile vegetale si materia organica care se acumuleaza in straturile superficiale pot imobiliza, pe o anumita perioada, ingrasamintele cu azot, reducandu-se disponibilitatea acestora pentru culturi, daca nu exista utilaje care sa plaseze ingrasamintele sub zona cu cantitate mare de substante organice.

Cercetarile efectuate de Baker si Johnson (1983) privind levigarea azotului au aratat ca lucrarile de conservare determina reducerea volumului de scurgeri in medie cu 25 %. Bristow si Campbell au aratat ca, intr-un an cu 645 mm precipitatii, pierderile de apa prin drenarea profunda pe terenul fara resturi vegetale au fost de 97 mm iar la solul acoperit cu resturi vegetale 270 mm. Aceasta infiltratie mai mare la lucrarile de conservare a fost atribuita structurii mai bune a straturilor de la suprafata solului.. Fox si Bandel (1986) au aratat ca pe solurile nelucrate exista un potential mai mare de scurgere a nitratilor, fata de cele arate, fapt explicat prin scurgerile mai mari de apa in solul nelucrat. Alte studii arata ca, exista concentratii mai mari de nitratii in cazul lipsei lucrarilor fata de solul arat ca rezultat al potentialului mai mare de denitrificare sau imobilizare (Rice si Smith,1984). Aceste procese au efect compensatoriu si va echilibra potentialul de scurgere mai mare in cazul lipsei lucrarilor, astfel ca pe termen lung aceste diferente privind scurgerea nitratilor intre sistemul de lucrarii conventional si fara lucrarii sa fie foarte mici.

Aceste reactii diferite ale azotului la cele doua sisteme de lucrari ale solului apar datorita proceselor de imobilizare, mineralizare si denitrificare care sunt specifice diferitelor conditii de conservare a apei si a levigarii sub influenta sistemelor de cultura. Multe studii arata ca exista tendinta de a aplica mai mult ingrasamant cu azot in cazul lipsei lucrarilor decat in cazul lucrarilor conventionale.

Sistemul tehnologic conventional cu araturi anuale, de multe ori efectuate la aceeasi adancime, si cu lucrari repetate de pregatire a patului germinativ cu grapele cu discuri au consecinte negative asupra unor proprietatii fizice ale solului cum ar fi: stabilitatea mecanica si hidrica a agregatelor, porozitatea, capacitatea de infiltratie, conductivitatea hidraulica, retinerea apei, stratificarea materiei organice si a nutrientilor, activitatea si diversitatea speciilor de flora si fauna edafica, biomasa de carbon, regimul de umiditate si temperatura. Deteriorarea mediului poate fi atribuita in principal degradarii solului prin eroziune, compactare, deteriorarea structurii solului provocata de activitatile umane, pierderea de substante organice precum si datorita conditiilor climatice extreme sub influenta schimbarilor globale.

Cercetarile efectuate in ultimele decenii au contribuit la fundamentarea normelor tehnice privind aplicarea ingrasamintelor chimice care, au determinat un progres urias in productia agricola si continua si astazi sa prezinte o importanta deosebita pentru sporirea productiei si a fertilitatii solului.

Pentru cresterea eficientei ingrasamintelor cercetarile din ultimul timp au avut in vedere interactiunea dintre conditiile de crestere si dezvoltare a plantelor pe toata durata de vegetatie si asigurarea cu elemente nutritive a plantelor, in vederea sincronizarii aplicarii ingrasamintelor cu cerintele pe faze de vegetatie a culturilor si totodata pentru cunoasterea deficientelor de nutritiesi toxicitatea la nivelul sol - rizosfera si pentru a spori potentialul de valorificare a substantelor nutritive din sol si ingrasaminte.( Westerman, R.L.)   

Daca pretul produselor agricole va tinde sa ramana constant s-au va creste mult mai putin decat cel al ingrasamintelor nivelul optim economic al dozelor de ingrasaminte va scadea iar pentru a limita pierderea de sporuri de productie trebuie cautate alte mijloace care sa puna in valoare potentialul de productie a plantelor si a solului. Pentru aceasta se incearca deja unele metode pentru a proteja resursele si veniturile prin folosirea azotului din ingrasamintele organice, aplicarea de doze mici in mai multe reprize, folosirea culturilor acoperitoare de iarna pentru reducerea pierderilor de nitrati, folosirea ingrasamintelor verzi, aplicarea ingrasamintelor cu solubilitate redusa, resturile vegetale etc,

Experientele privind perfectionarea sistemului de fertilizare la porumb amplasate pe cernoziomul cambic de la S.C.D.A. Podu ILoaiei cu diferite grade de eroziune au avut in vedere influenta ingrasamintelor chimice, organice si a resturilor vegetale asupra productiei si asupra evolutiei principalilor indicii agrochimici ai solului. Cultura porumbului a fost amplasata in rotatia grau-porumb la fiecare cultura experimentande-se trei sisteme de fertilizare ; fertilizare minerala cu doze de azot si fosfor cu graduari pana la N₁₄₀P₁₀₀, ingrasare organica cu gunoi (20, 40, 60 t/ha) cu si fara ingrasaminte minerale si fertilizare cu ingrasaminte minerale + resturi vegetale tocate care s-au administrat toamna sub aratura de baza.

Experientele privind efectul diferitelor asolamente si structuri de culturi asupra productiei, eroziunii si a fertilitatii solului au cuprins monocultura de porumb, rotatia grau- porumb precum si asolamentele de 3 si 5 ani (mazare -grau-porumb ; mazare-grau-porumb-floarea soarelui + o sola cu leguminoase si graminee perene care a fost mentinuta inierbata 3 ani. In ambele experiente cercetarile au avut ca scop optimizarea tehnologiei fertilizarii functie de cerintele diferitelor genotipuri din asolamente si de caracteristicile fizice, chimice si biologice ale solului si evaluarea efectului diferitelor doze de ingrasaminte chimice, organice si cu resturi vegetale asupra productiei si fertilitatii solului.

Dintre numeroasele verigi ale complexului de factori ce influienteaza productia si fertilitatea solului, sistemul de fertilizare contribuie foarte mult la imbunatatirea bilantului elementelor nutritive din sol, care sufera modificari in timp, functie de conditiile climatice si tehnologiile aplicate.

Avand in vedere ca pe terenurile in panta, pierderile de elemente nutritive din sol sunt foarte mari, fiind datorate levigarii, scurgerilor si fixarii elementelor, stabilirea dozelor si a epocilor de aplicare a acestora, pentru fiecare cultura in parte, trebuie sa se faca diferentiat, functie de insusirile solului, factorii agrofitotehnici si conditiile climatice existente.

Pentru terenurile in panta, sarace in humus si elemente minerale, folosirea resturilor vegetale are o importanta deosebita pentru optimizarea indicatorilor de fertilitate a solului.

Eficienta aplicarii resturilor vegetale depinde de multii factori, dintre care, compozitia chimica (raportul carbon/ azot), perioada si adancimea de incorporare, gradul de maruntire a resturilor vegetale au cea mai mare influenta asupra alimentarii culturii cu azot si asupra fertilitatii solului.

Aplicarea tarzie sau incorporarea superficiala a resturilor vegetale intarzie procesele de descompunere si alimentarea culturii cu azot in primul an, fapt care impune folosirea unor doze mai mari de ingrasaminte cu azot. La resturile vegetale de la leguminoase pentru boabe (mazare, fasole. soia), bogate in azot, pierderile prin volatilizare sunt mai mari daca acestea sunt lasate la suprafata solului si nu sunt ingropate odata cu aratura de baza.

Cercetarile efectuate in diferite conditii de clima si sol au aratat ca descompunerea resturilor vegetale se face de 1 pina la 5 ori mai incet daca acestea sunt lasate la suprafata solului decat atunci cand acestea sunt incorporate in sol.

Numeroase cercetari efectuate in ultima perioada au semnalat efectul pozitiv al resturilor vegetale asupra imbunatatirii insusirilor fizice chimice si biologice ale solului.

Folosirea indelungata a resturilor vegetale a determinat o mai buna conservare a solului, prin cresterea rezervei de humus si de elemente minerale din sol ceea ce a condus la reducerea in timp a necesarului de ingrasaminte cu azot si fosfor pentru culturile agricole. Totodata folosirea resturilor vegetale impreuna cu doze moderate de azot si fosfor au determinat, dupa 38 de ani de aplicare, obtinerea unor productii la grau si porumb apropiate de cele obtinute in cazul aplicarii unor doze mari de ingrasaminte.

Aplicarea anuala a resturilor vegetale la cultura porumbului, amplasata in rotatia grau - porumb si in rotatia mazare - grau - porumb a determinat cresterea rezervei de azot organic mineralizabil din sol, o mai buna retinere a apei in sol, reducerea temperaturii din sol si limitarea evaporarii apei.

Resturile vegetale incorporate prin aratura impreuna cu exudatele de radacinii si cu mineralele din sol determina imbunatatirea structurii solului si cresterea capacitatii de retinere a apei in sol.

Numeroase cercetari efectuate pe diferite tipuri de sol au semnalat efectul pozitiv al rotatiei asupra productiei si fertilitatii solului.

Cercetarile efectuate de J. Zhang si F.C. Stevenson in Estul Canadei au aratat ca dupa 10-12 ani de folosire a rotatiei soia -grau- porumb sau mazare grau-porumb, productia de grau a crescut cu 43 % fata de monocultura. Folosirea acestei rotatii a determinat cresterea cantitatii de azot suplimentar din sol cu 29 kg/ha din care pana la 14 kg/ha a provenit de la resturile vegetale de mazare.

In anul 2004 productia medie de porumb obtinuta, pe terenurile in panta de la S..C.D.A. Podu-Iloaiei, cu diferite grade de eroziune, a fost cuprinsa functie de dozele de ingrasaminte aplicate, intre 3540 (N40P40) si 6190 kg/ha (N70P70+ 40 t/ha gunoi) pe solurile slab erodate, intre 3000 si 5290 kg/ha pe solurile moderat erodate (tabelul 11, 12).

In conditiile climatice ale anului 2004, ingrasamintele minerale aplicate in doze mari N140P80) au determinat realizarea unor sporuri de productie de 2840 kg/ha (102 %) pe solurile slab erodate si de 2420 kg/ha (98 %) pe cele puternic erodate.   

Folosirea unor doze moderate de ingrasaminte minerale (N70 P70) impreuna cu 40 sau 60 t/ha gunoi a determinat obtinerea unor sporuri de productie, cuprinse, functie de starea de degradare a solului prin eroziune, intre 2540 (91 %) si 3410 (123 %) kg/ha. Rezultate foarte apropiate de productie s-au obtinut si prin aplicarea unor doze de N₇₀P₇₀ + 3 t/ha vreji de mazare sau de soia, variante la care sporurile de productie obtinute au oscilat, functie de starea de eroziune a solului, intre 2300-2320 kg/ha (83 %) pe terenurile slab erodate si 1820-1890 kg/ha (73 - 76 %) pe cele moderat erodate

Pe terenurile slab erodate productia medie obtinuta, in anul 2004, in conditii de nefertilizare a fost de 2780 kg/ha iar pe terenurile moderat erodate, aceasta a scazut la 2490. La doza de N100P80 productia medie de porumb obtinuta a fost de 5260 kg/ha pe solul slab erodat si de 4490 kg/ha pe terenurile afectate moderat de eroziune.

Din analiza rezultatelor obtinute s-a constatat ca procesul de eroziune, prin reducerea fertilitatii solului, a determinat diferentierea productiei medii de porumb, functie de panta si starea de eroziune, de la 4740 (100 %) la 4050 (85 %) kg/ha. Astfel, pirderile medii anuale de productie inregistrate la porumb, in ultimii 6 ani, datorita procesului de eroziune au fost de 1290 kg/ha (23 %).

9.3. Principalele rezultate obtinute privind influienta asolamentelor si a sistemului de fertilizare asupra productiei la cultura porumbului.

Din analiza rezultatelor obtinute la experientele cu diferite asolamente s-a constatat ca datorita conditiilor de seceta, din lunile mai si iunie la hibrizii semitimpurii de porumb, formarea elementelor de productie (in special numarul de boabe pe stiulete, masa a 1000 de boabe) a fost afectata astfel ca, productia maxima realizata a fost limitata la 6660 kg/ha (tabelul 14). Sporurile de productie obtinute sub influenta rotatiei de 3 si 4 ani, fata de monocultura, in anul 2004, au fost de 29- 41 % (1150-1630 kg/ha).

Aplicarea unor doze de ingrasaminte de N70P70 sau N100P100 a determinat obtinerea unor sporuri de productie de 69 % (2050 kg/ha) si respectiv de 94 % (2800 kg/ha). In aceste conditii sporurile de productie obtinute pentru fiecare kg de substanta activa de ingrasamant aplicat, au fost cuprinse functie de dozele aplicate, intre 11.4 si 13.3 kg boabe/kg s.a. de azot si fosfor.

Fertilizarea cu doze mici de ingrasaminte minerale (N40P40) impreuna cu 30 t/ha gunoi, aplicat odata la doi ani a determinat realizarea unor sporuri de productie de 2890 kg/ha (97 %).

Concluzii

Conditiile climatice din Campia Moldovei se caracterizeaza printr-o temperatura

medie multianuala de 9.6 ⁰C si o cantitate medie de pecipitatii, pe 78 de ani, de 544 mm. In perioada 1 ianuarie -31 mai 2004, cantitatea totala de precipitatii inregistrata a fost de 154.3 mm, inregistrandu-se, fata de media multianuala pe 78 de ani (171 mm), un plus de 47.7 mm in lunile ianuarie (+40.3 mm) si februarie (+7.4 mm) si un deficit de 64.3 mm in lunile martie (-6 mm), aprilie (-25 mm) si mai (-33.3 mm). In perioada 1 Ian- 30 Oct. 2004 cantitatea totala de precipitatii inregistrata a fost de 486.4 mm aceasta depasind normala pe 78 de ani cu 33.8 mm.

2. Tehnologiile agricole moderne si eficiente depind de ingrasamintele cu azot insa,

aceste tehnologii trebuie sa foloseasca caile care imbunatatesc eficienta azotului, micsorand astfel costurile si pierderile de nitrati in mediu. Pierderile de nitrati pot fi reduse prin adaptarea cantitatilor de ingrasaminte la cerintele plantelor pe faze de vegetatie, folosirea unor rotatii cu leguminoase pentru a reduce dozele la culturile succesive, folosirea lucrarilor agrotehnice, calcularea dozelor de azot la un nivel de productie cat mai real, posibil de realizat in zona, corelat cu precipitatiile medii multianuale, si evitarea subestimarii capacitatii solului de a asigura azot culturilor.

3. Cernoziomul cambic tipic de la S.C.D.A. Podu-Iloaiei, pe care s-au efectuat cercetarile, s-a format pe un lut loessoid, are un continut moderat de humus (3.1 - 3.21 %), este bine aprovizionat cu potasiu mobil (215-314 ppm) si mijlociu in fosfor (34 - 46 ppm) si azot (0.160 - 0.165). Solul are un continut ridicat de argila (38 - 44 %) fapt pentru care se lucreaza greu atunci cand umiditatea solului se apropie de coeficientul de ofilire (12.6 %).

4. Procesul de eroziune modifica in timp insusirile fizico-chimice si determina micsorarea grosimii orizonturilor genetice de la suprafata solului. Pe terenurile arabile cu panta de 16 % folosirea timp indelungat a rotatiei grau-porumb (rotatie care este foarte folosita si agreata de fermieri) a determinat reducerea procentului de agregate hidrostabile din sol. Aceste rezultate au fost explicate prin deteriorarea insusirilor chimice din aceasta rotatie unde continutului de humus a scazut cu 0.2 % si pH-ului cu 0.4 unitati. Folosirea rotatiei grau-porumb care necesita un consum mare de elemente minerale din sol a determinat, dupa 38 de ani de la aplicarea ei, scaderea continutului de fosfor mobil cu 33 ppm si a continutului de potasiu mobil cu 64 ppm.

5. Analizele efectuate la profilul de sol de la S.C.D.A. Podu-Iloaiei pe care timp de 24 ani au fost practicate diferite sisteme de lucrare a solului, au scos in evidenta unele modificarii ale insusirilor fizice si chimice atat in stratul arat cat si pe profilul solului. La cultura porumbului cele mai mari valori ale densitatii aparente s-au inregistrat la lucrarea de arat la 20 cm si in conditii de nefertilizare (1.4 g/cm³), unde gradul de tasare a crescut la 11 % din volum ceea ce arata un grad moderat de tasare. In aceste conditii porozitatea totala a scazut la 47.4 %, fata de porozitatea minima necesara de 51.5 %, determinand reducerea permeabilitatii si a capacitatii pentru apa capilara a solului.

6.Experientele privind perfectionarea sistemului de fertilizare la porumb amplasate pe cernoziomul cambic cu diferite grade de eroziune au avut in vedere influenta ingrasamintelor chimice, organice si a resturilor vegetale asupra productiei si asupra evolutiei principalilor indicii agrochimici ai solului. In anul 2004 productia medie de porumb obtinuta pe terenurile in panta cu diferite grade de eroziune, a fost cuprinsa, functie de dozele de ingrasaminte aplicate, intre 3540 (N40P40) si 6190 kg/ha (N70P70+ 40 t/ha gunoi) pe solurile slab erodate, intre 3000 si 5290 kg/ha pe solurile moderat erodate. In conditiile climatice ale anului 2004, ingrasamintele minerale aplicate in doze mari N140P80) au determinat realizarea unor sporuri de productie de 2840 kg/ha (102 %) pe solurile slab erodate si de 2420 kg/ha (98 %) pe cele puternic erodate. Folosirea unor doze moderate de ingrasaminte minerale (N70 P70) impreuna cu 40 sau 60 t/ha gunoi a determinat obtinerea unor sporuri de productie, cuprinse, functie de starea de degradare a solului prin eroziune, intre 2540 (91 %) si 3410 (123 %) kg/ha.

7. Pe terenurile slab erodate productia medie obtinuta, in anul 2004, in conditii de nefertilizare a fost de 2780 kg/ha iar pe terenurile moderat erodate, aceasta a scazut la 2490. La doza de N100P80 productia medie de porumb obtinuta a fost de 5260 kg/ha pe solul slab erodat si de 4490 kg/ha pe terenurile afectate moderat de eroziune. Din analiza acestor rezultate s-a constatat ca procesul de eroziune, prin reducerea fertilitatii solului, a determinat diferentierea productiei medii de porumb in anul 2004, functie de panta si starea de eroziune, de la 4740 (100 %) la 4050 (85 %) kg/ha. Aceste pierderi de productie datorate eroziunii mai accentuate pe terenurile cu panta mai mare, pot fi considerate foarte mari daca avem in vedere faptul ca, acestea s-au inregistrat intr-o perioada mai secetoasa cand procesele de eroziune si pierderile de nutrientii din sol au fost mai reduse.

8. La cultura porumbului pe terenurile in panta slab erodate greutatea medie a boabelor pe stiulete a oscilat functie de dozele de ingrasaminte intre 0.086 si 0.126 kg iar MMB intre 322 si 366 grame. Sporurile de productie realizate datorita ingrasamintelor au fost cuprinse intre 28 si 123 % (765-3410) si s-au datorat in proportie de 93 % ingrasamintelor cu azot si fosfor. La cultura porumbului amplasata pe terenurile in panta moderat erodate greutatea medie a boabelor pe stiulete a oscilat, functie de dozele de ingrasaminte, intre 0.074 si 0.123 kg iar MMB intre 284 si 338 grame.

9. Din analiza rezultatelor obtinute la experientele cu diferite asolamente s-a constatat ca datorita conditiilor de seceta, din lunile mai si iunie la hibrizii semitimpurii de porumb, formarea elementelor de productie (in special numarul de boabe pe stiulete, masa a 1000 de boabe) a fost afectata astfel ca, productia maxima realizata a fost limitata la 6660 kg/ha Sporurile de productie obtinute la rotatia de 3 si 4 ani + leguminoase si graminee perene, fata de monocultura, in anul 2004, au fost de 29- 41 % (1150-1630 kg/ha). Aplicarea unor doze de ingrasaminte de N70 + 70 kg/ha P₂O₅ sau N100 + 100 kg/ha P₂O₅ a determinat obtinerea unor sporuri de productie de 69 % (2050 kg/ha) si respectiv de 94 % (2800 kg/ha). In aceste conditii sporurile de productie obtinute pentru fiecare kg de substanta activa de ingrasamant aplicat, au fost cuprinse functie de dozele aplicate, intre 11.4 si 13.3 kg boabe/kg s.a. de azot si fosfor.

10. La cultura porumbului amplasata pe terenurile plane in rotatia de cinci ani (fasole-grau-floarea-soarelui-grau-porumb), aplicarea unor doze de N₁₀₀ P₈₀ K₄₀ a determinat obtinerea unor sporuri medii de productie de 3760 kg/ha (116 %) iar prin marirea dozei la N₁₅₀ P₈₀ K₄₀ sporul de productie a crescut la 5290 kg/ha (163 %).

La cultura porumbului, amplasata in rotatia de 5 ani, productia medie obtinuta in 2004 a fost de 3250 kg/ha la martorul nefertilizat, 5430 kg/ha la doza de N₅₀ P₄₀ K₄₀ si a crescut pana la 8540 kg/ha cand s-au aplicat doze mari de ingrasaminte cu azot si moderate de fosfor si potasiu (N₁₅₀ P₈₀ K₄₀).

Sporurile de productie realizate in anul 2004, datorita ingrasamintelor, au fost cuprinse intre 19 si 173 % (600 - 5630 kg/ha). Aceste sporuri s-au datorat in proportie de 96.8 % ingrasamintelor cu azot si fosfor si in proportie de 3 % ingrasamintelor cu potasiu. Sporurile medii de productie obtinute la porumb, pentru fiecare kg de substanta activa de ingrasamant aplicat, au fost cuprinse intre 18 kg la doza de N₅₀P₄₀ si 21 kg boabe la doza de N₁₅₀P₈₀.

11. Din rezultatele obtinute privind scurgerile de apa si sol prin eroziune la diferite culturi, determinate cu ajutorul parcelelor pentru controlul scurgerilor, s-a constatat ca, in anul 2004 din totalul de 486.4 mm precipitatii inregistrate, 197.2 mm (40.5 %) au produs scurgeri de apa cuprinse functie de cultura, intre 62.6 m³/ha la grau si 115.5 anul doi de vegetatie si 115,5oze de l din perimetrul Centrului experimental Podu-Iloaiei 2004 m³/ha la porumb. Pierderile anuale de sol prin eroziune inregistrate in 2004 au fost cuprinse, intre 0,771 t/ha la grau si 1, 987 t/ha la floarea soarelui. In anul 2004 eroziunea s-a incadrat in acele "limite admisibile" de 2 t/ha/an chiar si in parcela intretinuta ca ogor negru.

Eroziunea afecteaza fertilitatea solului prin indepartarea impreuna cu solul erodat a unor insemnate cantitati de humus si elemente minerale care. la culturile de porumb si floarea soarelui ajung la 18 - 22 kg/ha azot, 2-3 kg/ha fosfor si 4-5 kg/ha potasiu, acestea reprezentand in medie intre 7 - 12 % din cantitatea de ingrasaminte chimice necesare acestor culturi.

12. Din complexul de factori care influenteaza productia si fertilitatea solului, sistemul de fertilizare contribuie cel mai mult la imbunatatirea bilantului elementelor nutritive din sol iar datorita faptului ca pierderile de elemente nutritive datorate levigarii, scurgerilor si fixarii elementelor sunt foarte mari, stabilirea dozelor si a epocilor de aplicare pentru fiecare cultura in parte trebuie sa se faca diferentiat, functie de insusirile solului, factorii agro-fitotehnici si conditiile climatice existente. Tehnologiile agricole moderne si eficiente depind de ingrasamintele cu azot insa, acestea trebuie sa foloseasca caile care imbunatatesc eficienta azotului, micsorand astfel costurile si pierderile de nitrati in mediu. Pierderile de nitrati pot fi reduse prin adaptarea cantitatilor de ingrasaminte la cerintele plantelor pe faze de vegetatie, folosirea unor rotatii cu leguminoase, folosirea lucrarilor agrotehnice, calcularea dozelor de azot la un nivel de productie cat mai real, posibil de realizat in zona, corelat cu precipitatiile medii multianuale, si evitarea subestimarii capacitatii solului de a asigura azot culturilor.

2. Rezultate obtinute ( se nominalizeaza rezultatele cuantificabile/indicatori tehnici, economici, sociali, etc.- efecte economice inregistrate la unitatea de CD):

2.1. Rezultate obtinute privind evolutia conditiilor climatice si dinamica umiditatii solului din zona dispozitivelor experimentale.

In anul 2005 conditiile climatice inregistrate au asigurat conditii bune pentru pregatirea terenului, semanat si pentru rasarirea in bune conditii a culturilor. Pentru culturile de primavara temperatura si umiditatea din sol au asigurat conditii bune pentru cresterea si dezvoltarea plantelor (tab. 1, 3). Precipitatiile inregistrate in perioada mai - august 2005 au fost mai mari fata de media multianuala a zonei cu valori lunare de pana la 53.7 - 97.7 mm (Fig. 1). In aceste conditii de temperatura si umiditate ingrasamintele si celelalte inputuri tehnologice au fost destul de bine valorificate de toate culturile cu exceptia celor de fasole si floarea soarelui la care arsita din perioada infloritului (fasole) sau ploile din perioada recoltarii (floarea-soarelui) au diminuat productia.

In perioada 1 Ianuarie - 30 Noiembrie 2005 cantitatea totala de precipitatii inregistrata a fost de 696,9 mm, aceasta depasind normala pe 79 de ani cu 180 mm.

Tabelul 1

Datele climatice inregistrate in perioada septembrie 2004-octombrie 2005 la statia

meteorologica Podu Iloaie-IASI.

Data rasaririi si densitatea plantelor :

- 13 mai /05 floarea soarelui -56-57 mii pl./ha 

- 23 mai /05 la porumb -64-65 mii pl./ha ;

- 20 mai/05 la soia - 41-43 pl./m².

Fenofaze:porumb: 05.iulie- 8-10 frunze; 19 VII- aparitie panicul; 5. oct. Recoltat-U = 30 %.

Fenofaze: floarea-soarelui: 25 mai-4 frunze; 5 iulie- buton floral; 20. sept. recoltat- U=15%.

7. Principalele rezultate obtinute in anul 2005 privind influenta diferitelor doze de namoluri de la statia de epurare Iasi aplicate impreuna sau fara ingrasaminte minerale asupra productiei la culturile de porumb, floarea soarelui si soia.

7.1. Conditiile climatice inregistrate si influenta acestora asupra productiei agricole in anul 2005.

In anul 2005 conditiile climatice inregistrate au asigurat conditii bune pentru pregatirea terenului, semanat si pentru rasarirea in bune conditii a culturilor.

Pentru culturile de primavara conditiile de temperatura si umiditate din sol au permis semanatul acestora la inceputul epocii optime de semanat, in acest caz culturile au rasarit si s-au dezvoltat foarte bine. Precipitatiile inregistrate in perioada mai - august au fost mai mari fata de media multianuala a zonei cu valori lunare de pana la 53.7 - 97.7 mm (tab. 1,3).

In conditiile de temperatura si umiditate (tabelul 4) ale anului 2005 ingrasamintele au fost bine valorificate de toate culturile.

7.2. Graduarile factorilor analizati la cele trei culturi experimentate:

PORUMB

Factorii studiati ;

factorul A : A₁- martor, nefertilizat

A₂- namol uscat -20 t/ha

A₃- namol uscat--40 t/ha

A₄- namol uscat- 60 t/ha

factorul B :     B₁- N₀P₀

B₂- N₁₀₀P₈₀

La culturile de soia si floarea soarelui dozele de ingrasaminte minerale au fost de N₆₀P₈₀ si respectiv N₈₀P₈₀ iar dozele de namoluri au fost la fel cu cele de la porumb. Namolul aplicat a fost intr-o stare de fermentare avansata administrarea acestuia s-a facut manual in conditii de aplicare a dozelor foarte uniform repartizate pe variantele experimentale (Fig. 1, 2, 3).

7.3. Caracteristicile fizice si chimice ale solului pe care s-au amplasat experientele pentru testarea namolurilor

Analizele chimice efectuate la profilul de sol pe care s-au amplasat experientele pentru testarea namolurilor, arata ca cernoziomul cambic tipic de la Podu-Iloaiei are o textura luto-argiloasa, o reactie slab acida in stratul arat, un continut mediu de humus si o asigurare mijlocie cu elemente nutritive (tabelul 5 si 6).

Tabelul 5.

Insusirile fizice la profilul de sol pe care sunt amplasate experientele cu diferite doze de namoluri

Tabelul 6.

Compozitia granulometrica si insusirile chimice la profilul de sol pe care sunt amplasate experientele cu diferite doze de namoluri

La culturile de soia si floarea soarelui dozele de ingrasaminte minerale au fost de N₆₀P₈₀ si respectiv N₈₀P₈₀ iar dozele de namoluri au fost la fel cu cele de la porumb. Namolul aplicat a fost intr-o stare de fermentare avansata administrarea acestuia s-a facut manual in conditii de aplicare a dozelor foarte uniform repartizate pe variantele experimentale (Fig. 1, 2, 3).

7.3. Caracteristicile fizice si chimice ale solului pe care s-au amplasat experientele pentru testarea namolurilor

Analizele chimice efectuate la profilul de sol pe care s-au amplasat experientele pentru testarea namolurilor, arata ca cernoziomul cambic tipic de la Podu-Iloaiei are o textura luto-argiloasa, o reactie slab acida in stratul arat, un continut mediu de humus si o asigurare mijlocie cu elemente nutritive (tabelul 5 si 6).

Tabelul 5.

Insusirile fizice la profilul de sol pe care sunt amplasate experientele cu diferite doze de namoluri

Tabelul 6.

Compozitia granulometrica si insusirile chimice la profilul de sol pe care sunt amplasate experientele cu diferite doze de namoluri

Aplicarea namolurilor pe terenurile agricole este reglementata prin directiva Comunitatii Europene nr. 86/278/EEC. In 1999 in Marea Britanie 42 % din productia de namoluri au fost aplicate pe terenurile agricole iar cantitatea prevazuta pentru 2006 se va dubla (Chambers, 1998). Atat in Nordul cat si in Sudul Europei, aplicarea namolurilor este asociata cu cresterea acumularii de fosfor si cu problema acumularii metalelor grele in sol (Ribeiro si Serrao, 1996, Benckiser, 1997). Acestea schimba compozitia microfaunei din sol, restrange metabolismul solului si reduce degradarea pesticidelor (Benckiser, 1997). Asemanator reziduurilor namolurile pot inhiba bacteriile Rhizobium la trifoi pentru mai multi ani de la aplicare (AFRC,1990). Numeroase date arata si efectele pozitive ale utilizarii namolurilor aratandu-se ca aplicarea namolului brichetat suplineste 250 kg/ha azot total, cantitate specifica la aproximativ 4 t/ha materie organica si 3 t/ha ape uzate, reducand eroziunea solului si cresterea umiditatii retinute. In Olanda aproximativ 25 % din terenurile arabile au un continut ridicat de fosfor (RIVM, 1998) si 50 % din fosforul aplcat se acumuleaza in sol.

Urmarirea concentratiilor de metale grele din namol si soluri sunt criteriile de baza pentru stabilirea restrictiilor la aplicarea namolurilor (pH-ul solului, adancimea apei freatice, continutul de saruri, etc) pentru a pastra calitatea mediului

Din analiza datelor privind continutul de metale grele din sol (tabelul 10) si comparandu-le cu limitele stabilite de tarile din Comunitatea Europeana se constata ca namolurile de la statia de epurare a Municipiului Iasi se incadreaza in aceste cerinte iar prin aplicarea acestora chiar in doze de 40 t/ha namol brut (24.6 t/ha materie uscata) nu au determinat depasirea limitelor prevazute in Directiva 86/278/EEC. La doza de 60 t/ha namol brut (37,0 t/ha materie uscata) doar la zinc s-a depasit limita din Directiva 86/278/EEC. Pentru Directiva nr.86/278/EEC privind protectia mediului si in special a solurilor cand se utilizeaza namoluri de epurare in agricultura, Romania nu a solicitat perioada de tranzitie pentru aceasta directiva. Astfel Directiva va fi transpusa in practica prin acte normative in care vor fi stabilite valorile limita pentru metale grele in namoluri si soluri asa cum sunt prevazute in Anexa 1 a Directivei nr. 86/278/EEC si prevederi referitoare la conditiile de aplicare a namolurilor de epurare pe anumite soluri (Ordinul nr. 708 din 01/10/2004; Ordinul nr. 344 din 16/08/2004; Ordin nr. 49 din 01/14/2004, Monitorul Oficial nr. 66 din 01/27/2004 etc). Namolurile provenite de la statiile de epurare a apelor uzate din localitati si din alte statii de epurare a apelor uzate cu o compozitie asemanatoare apelor uzate orasenesti pot fi utilizate in agricultura numai daca sunt in conformitate cu prezentele norme tehnice.

Tabelul 10

Concentratiile de metale grele in solurile pe care se aplica namoluri, concentratiile de metale grele din namoluri si cantitatile maxime anuale ale acestor metale grele care pot fi introduse in solurile cu destinatie agricola.

Jan Eriksson (Department of Soil Sciences Swedish University of Agricultural Sciences - Uppsala) a estimate ca prin aplicarea a 0.7 t/ha/an namol pe un singur camp, la un sol cu densitatea aparenta de 1.25 gr/cm3 la adancimea de 25 cm, continutul de metale grele se va dubla in 150 ani la Hg, in 170 de ani la Cu si in peste 200 de ani la celelalte elemente.

Manfred Jeebe (sursa- Projektbeschreibung: Verwendungspotenziale fuer Biokompost auf landw. genutzten Flaechen in Rheinland-Pfalz, Universitaet Kaiserslautern 1999) arata ca in Germania la Rheinland-Pfalz din totalul nutrientilor utilizati de 311.5 kg/ha NPK (139.2 N; 57.1 P2O5; 115.2 K2O) 152 kg se asigura din fertilizarea minerala, 4.4 kg/ha din biocompost, 5.9 kg/ha din namoluri si 149.2 kg/ha din gunoiul de grajd. Reglementarile guvernului German prevad limitarea cantitatilor de azot organic total la 210 kg/ha la ierburile perene si la 170 kg/ha la terenurile arabile iar la namoluri cantitatile maxime care se pot aplica sunt de 5 t/ha materie uscata odata la trei ani sau 10 t/ha namol compostat.

Nu trebuie ignorate efectele positive ale namolurilor asupra solului atunci cand acestea sunt administrate corespunzator. Corelarea dozelor de namoluri aplicate cu insusirile chimice ale solului si cu cerintele culturilor din rotatie determina imbunatatirea cunditiilor de nutritie a plantelor si se asigura un aport substantial de nutrienti si de materie organica in sol (tabelul 19).

Tabelul 19

Aportul de nutrienti si de materie organica prin aplicarea namolurilor de la statia de epurare Iasi

Totodata prin folosirea namolurilor se imbunatateste nutritia plantelor cu nutrientii secundari (calciu, magneziu, sulf) si cu micronutrienti (bor, fier, mangan, zinc) (tabelul 20).

Utilizarea si managementul resurselor de sol implica masurarea proprietatilor fizice, chimice si biologice ale solului. Dintre acestea, unele manifesta o sensibilitate mai redusa la degradarea si poluarea mediilor edafice (compozitia mineralogica, textura, capacitatea de schimb cationic) iar altele influenteaza mai mult functiile solului (asigurarea cresterii plantelor, filtrarea apei si poluantilor, distrugerea poluantilor organici, aprovizionarea si ciclul nutrientilor) cum sunt: pH-ul, continutul de humus si elemente minerale, structura si porozitatea solului, conductivitatea electrica (Milton, 2002, Andrews, 2003; Wang, 2003; Craciun, 2004). Astfel, din peste 30 de indici fizici, chimici si biologici, luati in considerare la stabilirea indicatorilor de calitate a solurilor, cei mai adecvati sunt cei care furnizeaza raspunsuri si reactioneaza la modificari intr-un interval rezonabil de timp pentru luarea deciziilor tehnologice si manageriale pentru dezvoltarea unei agriculturi durabile. Unele insusiri fizice, chimice si biologice se pot reface intr-un timp mai scurt si cu cheltuieli mai mici daca interventiile antropice nu provoaca modificari mari asupra insusirilor solului. Stabilirea indicatorilor de calitate si sanatate a solurilor trebuie facuta pe baza relatiilor existente intre parametri mineralogici, fizici, chimici si biologici (fertilitatea solului) si in corelare cu potentialul bioproductiv al plantelor si cu nivelul tehnologic si managerial aplicat in cadrul sistemului de cultura (Seybold, 2002; De Clerk, 2003; Florea, 2003;). Evidentierea pe unitati pedoameliorative a acestei valoroase surse de date si trecerea ei in sistemul informatic geografic al Europei (GISCO -Geographical Information System for the European Commission), va permite valorificarea eficienta a informatiilor pentru mentinrrea productivitatii si calitati mediului si pentru asigurarea sanatati plantelor, animalelor si oamenilor. Este recunoscuta in unanimitate importanta bazei de date din campurile experimentale, care au o durata de peste 150 de ani si sunt functionale si astazi (Rothamsted, 1843, Anglia; Gottingen 1873, Halle,1878, Germania; Askov, 1894, Danemarca, Morrow Plots in Illinois, 1876, SUA, etc), unde efectele tehnologice asupra mediului (cantitatea si calitatea productiei, evolutia starii fizice, chimice si biologica a solului, structura bolilor, daunatorilor si buruienilor) sunt bine controlate si unde se pot studia si analiza cantitatea si calitatea inputurilor si outputurilor din sistemele agricole pe baza carora sa se stabileasca bilantul consumurilor (productive si neproductive) energetice si financiare (Johnston, A.E. 1994, R.A. Leigh, Biermann, S., Rathke, 2001) Rezultatele propuse a se obtine in acest proiect se bazeaza si pe o retea de 11 experiente, care au o durata de 40-46 ani, adaptate specificului local de clima si sol, cu asolamente de lunga durata, incluzand culturi amelioratoare, fertilizare organica si minerala echilibrata, lucrarile solului efectuate in conditii optime de traficabilitate si lucrabilitate, unde influentele sistemelor tehnologice asupra productivitati si fertilitati solului si efectele remanente de poluare a solului si apei pot fi studiate si controlate mai bine. Aceste rezultate vor contribui la imbunatatirea tehnologiei sistemelor expert (Expert systems technology) care incearca sa rezolve problemele complexe din cadrul sistemului integrat de cunostinte din activitatea agricola (POULTON P.R., 1994, 1999 ; ROBINSON BRIAN, 1994, 2000) si la elabirarea modelelor FCC (Fertility, Capability, Classification System) care au avut un rol esential in deciziile tehnologice si manageriale pentru promovarea unei agriculturi durabile (Sanchez, 1987, 2003).

Proprietatile fizice, chimice si biologice care guverneaza fertilitatea solului, se modifica in timp sub influenta conditiilor climatice si a tehnologiilor de cultura dar pot fi afectate si de influente externe ca poluarea atmosferica si de modificarile la nivelul planetei.

Sistemul tehnologic conventional cu araturi anuale, de multe ori efectuate la aceeasi adancime, si cu lucrari repetate de pregatire a patului germinativ cu grapele cu discuri au consecinte negative asupra unor proprietatii fizice ale solului cum ar fi: stabilitatea mecanica si hidrica a agregatelor, porozitatea, capacitatea de infiltratie, conductivitatea hidraulica, retinerea apei, stratificarea materiei organice si a nutrientilor, activitatea si diversitatea speciilor de flora si fauna edafica, biomasa, continutul de carbon, regimul de umiditate si temperatura (Fox, R.H., and V.A. Bandel. 1986, Elisabeta Dumitru, P. Gus, 1999). Deteriorarea mediului poate fi atribuita in principal degradarii solului prin eroziune, compactare, deteriorarea structurii solului provocata de activitatile umane, pierderea de substante organice precum si datorita conditiilor climatice extreme sub influenta schimbarilor globale. Deoarece sistemele de productie agricola conventionele au determinat, in multe tari, degradarea solului tehnologiile privind mecanizarea lucrarilor agricole trebuie sa fie adaptate cerintelor privind protectia solului si apei iar in zonele cu soluri mai vulnerabile la degradare sunt necesare lucrarile de conservare a solului (. J. J. H. van den Akker and A. Canarache. 2001; Baher, J. L., H. P. Johnson, 2000; Zapata, 1990, 2000; A. Krauss, 2000).

Optimizarea outputurilor din sistemele agricole presupune folosirea unei structuri adecvate de culturi anuale si perene reprezentate prin soiuri si hibrizi care sa valorifice conditiile tehnologice si pedoclimatice si folosirea unor tehnologii de productie agricole care sa restituie solului inputurile utilizate si sa nu incarce mediul cu poluanti. Rezultatele obtinute in acest proiect, privind cantitatea si calitatea recoltei, gradul de infestare cu buruieni, boli si daunatori, starea de alimentare cu macro si microelemente a plantelor, efectul elementelor tehnologice asupra eroziunii, a levigarii nitratilor si a mobilizarii metalelor grele, vor oferi date si mijloace relevante pentru studierea efectelor privind gestionarea terenului si a modificarilor privind fertilitatea solului, durabilitatea productiei si a problemelor de protectia mediului.

CGIAR (Consultative Group on International Agricultural Research) a estimat ca pentru anul 2050 cresterea populatiei cu aproape 50 % va avea nevoie de un consum de hrana dublu si astfel nevoia de azot poate sa creasca de patru ori. Ingrijorarile aparute in perioada 1985 - 1990, privind cresterea consumului global de ingrasaminte cu azot (care au avut o rata anuala de crestere de14 % in 1945-1956 si mai putin de 1% in 1986 - 1990), au determinat efectuarea de analize pentru a se vedea care ingrijorari sunt mai bine fundamentate? stagnarea consumului mondial de ingrasaminte la 184 milioane tone din 1990 (in Romania consumul de NPK a scazut de la 1103 mii tone in 1990 la 470 mii tone in 1996) si folosirea doar a 38 % din pamant in timp ce suprafetele pentru urbanizarea cresc in detrimentul celor agricole, altele se degradeaza iar necesarul de alimente va trebui asigurat, in 2070, pentru 10 miliarde de locuitori (Charles R. Frink, Paul E. Waggoner, and Jesse H. Ausubel Pollution Prevention Review 11(3):77-82 (Summer 2001). Cu toate acestea azotul spalat si poluarea apei justifica conservarea si folosirea eficienta a acestuia. Fertilizarea minerala este considerata principala sursa care contribuie la cresterea productiei cu 35-50 % deoarece fertilitatea naturala (nativa), azotul din alte surse ( fixatii biologice, ingrasaminte organice, verzi, resturile vegetale) nu vor putea asigura necesarul de nutrientii pentru cresterile de productie asteptate.

Conceptul de dezvoltare durabila a fost insusit de Comunitatea Europeana, de Organizatia pentru Cooperare si Dezvoltare Economica (OECD), de Natiunile Unite si a fost sustinut puternic la Conferinta Mondiala a Natiunilor Unite pentru Mediu si Dezvoltare de la Rio de Janeiro (UNCED a United Nations Conference on Environment and Development) din 1992, unde sub numele de Agenda 21, a fost analizata starea actuala a factorilor de mediu, pericolele de deteriorare si masurile pentru remediere. Programul de actiune pentru protectia mediului in Europa Centrala si de Est, cuprinde un program de masuri pe care trebuie sa le ia toate cele 19 tari vizate, de la ameliorarea directa a factorilor de mediu (aer, apa, sol, subsol) si pana la reforma politicilor si a conceptiilor economice. Raportarea celor realizate s-a facut la conferintele urmatoare din: 1995, de la Sofia, din 1998 de la Aahurs, 1997, la New York si in septembrie 2002 la Iohannesburg, Africa de Sud, unde lucrarile au avut ca tema dezvoltarea durabila a umanitati. In acest context, rezultatele cercetarilor din programele nationale de cercetare trebuie sa asigure datele necesare pentru fundamentarea programelor nationale de protectie si reconstructie ecologica a mediului, in special a resurselor de sol si apa pentru promovarea unei agriculturi durabile. Cunoasterea de catre factorii de decizie a intensitatii proceselor de degradare si poluare va permite stabilirea masurilor de prevenire si limitare a efectelor nocive asupra solului, apei, biomasei si conditiilor de viata in ansamblu. Tematica proiectului care are in vedere stabilirea de tehnologii ameliorative si eficiente pentru cultura plantelor si tehnicii pentru conservarea fertilitati solului se incadreaza in strategia de dezvoltare durabila.

Dintre toate procesele de degradare a solului, eroziunea este cea mai pagubitoare, determinand in Campia Moldovei pierderea unor cantitatii medii anuale de sol de 2 t/ha la grau, 5.1 t/ha la fasole, 3 t/ha la ierburile perene in anul I de vegetatie, 10.2 t/ha la porumb si de 12.2 t/ha la floarea soarelui. La ierburile perene in anul doi de vegetatie pierderile medii anuale de sol prin eroziune, inregistrate in perioada 1980-2003, au fost de 0.379 t/ha iar la parcela mentinuta (lucrata) ca ogor negru acestea au fost de 14.2 t/ha.

Pierderile medii anuale de sol prin eroziune inregistrate, in bazinul hidrografic a caror versantii au fost amenajati cu terase bancheta si culture in fasii, au fost cuprinse intre 0.119 t/ha la ierburile perene si 3.67 t/ha la floarea soarelui. Scurgerile medii anuale de apa si sol prin eroziune inregistrate pe intregul bazin hidrografic, dupa 18 ani de la amenajare, au fost de 5.4 mm si respective 1.38 t/ha sol. Comparand aceste rezultate cu cele obtinute cu ajutorul parcelelor de control pentru suprafetele neamenajate, s-a constatat ca in cazul bazinelor hidrografice mici, cu panta medie de 11 %, dupa 18 ani de la amenajare, timp in care s-a folosit o structura de culturi care a cuprins grau 30 %, leguminoase anuale pentru boabe 30 %, plante prasitoare 30 % si 10 % leguminoase si graminee perene, scurgerile medii anuale de apa s-au redus cu 28 %, iar pierderile de sol s-au diminuat cu 56.2 % fata de suprafetele neamenajate cu lucrari antierozionale

Rezultatele obtinute in experientele de lunga durata din diferite tari au demonstrat ca stabilirea unor metode economice de conservare a solului se realizeaza pe baza acestor rezultate si sunt valabile numai pentru conditiile podoclimatice din arealul de experimentare

Dintre toti factorii tehnologici, fertilizarea si asolamentul influenteaza cel mai mult productia culturilor si fertilitatea solului si determina totodata, valorificarea mai eficienta a celorlalte costuri de productie.

Cunoasterea influentelor pe termen lung a diferitelor elemente tehnologice asupra evolutiei proprietatilor chimice si biologice ale solului permite stabilirea celor mai adecvate metode pentru folosirea eficienta a tuturor inputurilor tehnologice

Materialul si metoda de cercetare

Experientele privind perfectionarea sistemului de fertilizare la grau si porumb amplasate pe cernoziomul cambic cu diferite grade de eroziune au avut in vedere influenta ingrasamintelor chimice, organice si a resturilor vegetale asupra productiei si asupra evolutiei principalilor indicii agrochimici ai solului.

Pe terenurile `n pant erodate sistemele de cultur care se aplic trebuie s asigure reducerea pierderilor de sol prin eroziune sub limita admisibil de 2-3 t/ha an si s permit obtinerea unor productii eficiente din punct de vedere economic.

Cercetrile efectuate la SDCA Podu -Iloaiei, `ncepand cu anul 1968, au urmrit influenta diferitelor structuri de culturi si a diferitelor metode de fertilizare asupra productiei culturilor, eroziunii si fertilittii solului.

Experientele au fost amplasate dup metoda blocurilor `n cinci repetitii, pe un teren cu panta de 14 % si un sol de tipul cernoziom cambic moderat si puternic erodat.

~n cadrul experientei au fost studiate urmtoarele scheme de rotatie : monocultura de grau si porumb, rotatia de doi ani (grau- porumb), asolamentul de trei ani ( mazre-grau-porumb) si asolamentul de patru ani + o sol sritoare cu leguminoase si graminee perene ( lucern + Lolium, sau Sparcet+ Bromus).

Controlul pierderilor de sol, ap si elemente nutritive prin eroziune s-a efectuat cu ajutorul parcelelor pentru controlul scurgerilor, cu suprafata de 100 m2,care au fost cultivate cu diferite culturi agricole. Totodat, determinarea pierderilor de sol , ap , humus si elemente minerale prin eroziune s-a efectuat pe `ntreaga suprafat a bazinului hidrografic ,unde sunt amplasate experientele, prin intermediul unei statii hidrometrice echipat cu aparatur pentru msurarea debitelor de ap scurs de pe versanti (limnigraf) si aparatur pentru msurarea volumelor de ap czute din precipitatii (pluviometre) si pentru determinarea intensittii ploilor torentiale (pluviografe).

Rezultate obtinute

Productia medie de grau obtinuta in perioada 1980-2003 la cultura graului amplasata in rotatia grau -porumb a fost de 14.5 q/ha in conditii de nefertilizare si de 33.6 q/ha la doze mari de ingrasaminte minerale.Monocultura de grau folosita timp de 36 de ani a limitat productia medie de grau obtinuta in ultimii 24 de ani la 15.2 q/ha im conditii de nefertilizare si la 29.8 q/ha la doza de N100P100.Amplasarea culturii graului in asolamenta de 3 sau 4 ani cu plante amelioratoare a determinat obtinerea unor sporuri de productie de 38-42 % (9.6-10.5 q/ha). La cultura porumbului aplicarea unor doze mijlocii de ingrasaminte minerale impreuna cu 30 t/ha gunoi a determinat in comparetie cu varianta nefertilizata, realizarea unor sporuri de productie de 92 %.Aplicarea unor doze de N100P100 a determinat, fata de varianta nefertilizata, obtinerea unor sporuri de productie de 98 % la grau si de 93 % la porumb.

Concluzii

1.Folosirea indelungata a asolamentelor de 3 si 4 ani cu plante amelioratoare a determinat obtinerea unor sporuri de productie, in comparatie cu monocultura, de 41 % la grau si 33 % la porumb.

2.Continutul de humus si elemente nutritive din sol s-a mentinut la un nivel de aprovizionare corespunzator cerintelor de nutritie ale culturilor, numai in rotatia de 3 sau 4 ani si in cazul folosirii anuale a unor doze de cel putin N₁₀₀P₁₀₀ sau a unor doze mijlocii de elemente minerale impreuna cu 30 t/ha gunoi.

Procesul de eroziune modifica in timp insusirile fizico-chimice si determina micsorarea grosimii orizonturilor genetice de la suprafata solului. Pe terenurile arabile cu panta de 18 % fplosirea timp de 38 de ani a rotatiei grau-porumb (rotatie care este foarte folosita de fermieri) a determinat reducerea continutului de humus cu 0.2 % si a pH-ului cu 0.4 unitati. Aplicarea rotatiei grau-porumb care necesita un consum mare de elemente minerale din sol a determinat, dupa 38 de ani de la aplicarea ei, scaderea continutului de fosfor mobil cu 33 ppm si a continutului de potasiu mobil cu 64 ppm (tabelul 1).

Din rezultatele obtinute, s-a constatat c cele mai mari pierderi de elemente nutritive s-au `nregistrat `n monocultura de porumb ,(350 kg/ha humus, 10.2 kg/ha azot, 4.2 kg/ha fosfor mobil si 5.8 kg/ha potasiu mobil), aceste cantittii s-au redus foarte mult odat cu cresterea ponderii `n structura rotatiei a culturilor care protejeaz mai bine solul `mpotriva eroziunii cum sunt mazrea, graul , lucerna si gramineele perene. La rotatiile de trei si patru ani ,care cuprind plante bune si foarte bune protectoare pentru sol `mpotriva eroziunii, cantitatea de sol erodat si de elemente nutritive pierdute prin eroziune au fost foarte apropiate de limita considerat admisibil pentru aceast zon.

Acceptand faptul c procesul de eroziune este inevitabil si considerand nivelul tolerantei pierderilor anuale de sol de 2-3 t/ha, care corespund ratei anuale de re`noire a solului, pierderile medii anuale de sol prin eroziune, `nregistrate `n perioada 1968-2002(`n ultimii 36 de ani) la culturile de porumb (9.96 t/ha) si floarea soarelui (11.562 t/ha) pot determina distrugerea stratului de sol fertil `n cateva decenii.

Starea de degradare prin eroziune a terenului a determinat diminuarea productiei medii cu 14-25 % la grau si cu 13-23 % la porumb.

Pe terenurile slab erodate mentinerea unei bune aprovizionri cu elemente nutritive a solului s-a realizat prin folosirea anual a unor doze de `ngrsminte de cel putin N100P100 sau N70P70+ 40 t/ha gunoi aplicat odat la doi ani sau N70P70+6 t/ha paie iar pe terenurile puternic erodate mentinerea unei stri bune de aprovizionare a plantelor cu elemente minerale s-a realizat cand s-au folosit dozele N120P100K70 sau N70P70+40t/ha gunoi .Totodat, `n aceste conditii continutul de hums din sol ,dup 38 de ani de experimentare , s-a mentinut la valoarea initial si nu au fost semnalate dereglrii de nutritie cu microelemente la plante. Pe terenurile `n pant, srace `n materie organic si slab asigurate cu elemente minerale aplicarea unor doze mijlocii de azot si fosfor `mpreun cu 40 t/ha gunoi sau cu 6 t/ha paie sau coceni a determinat obtinerea unor sporuri de productie la grau si porumb apropiate de cele realizate la doza de N100P100.

Concluzii

1. Pe terenurile arabile erodate, sarace in materie organica si elemente minerale, mentinerea unei stari de aprovizionare favorabila pentru cresterea si dezvoltarea plantelor s-a realizat numai prin folosirea dozelor: N₁₀₀P₁₀₀ sau N₇₀P₇₀ + 40 t/ha gunoi sau N₇₀P₇₀ + 6 t/ha paie tocate. In aceste conditii de fertilizare continutul de humus s-a mentinut la valoarea initiala (3,02 - 3,31 %), continutul de azot (0,186 %), fosfor (69 - 116 ppm) si potasiu (231 -263 ppm), indica o buna asigurare a solului cu aceste elemente.

2.Pierderile medii anuale de sol prin eroziune, inregistrate in perioada 1980-2003, au fost de 0.379 t/ha la ierburile perene in anul doi de vegetatie, 5.1 t/ha la fasole, 10.2 t/ha la porumb si 12.2 t/ha la floarea soarelui.

3.Dupa 18 ani de la amenajarea versantilor cu benzii inierbate si culturii in fasii scurgerile de apa au fost reduse ,fata de suprafetele neamenajate cu 27 %, iar pierderile de sol s-au diminuat cu 54 %.

Eroziunea reduce fertilitatea solului prin indepartarea, odata cu solul erodat, a unor cantitati insemnate de humus si elemente minerale care, la culturile de porumb si floarea soarelui sunt de 22-23 kg/ha/an azot, 3.-4 kg fosfor si 4-6 kg/ha potasiu. Rezultatele obtinute privind continutul de microelemente la solurile erodate au aratat scaderea continutului de zinc, cupru si bor, in special in rotatiile intensive unde probabilitatea aparitiei carentelor in aceste microelemente a crescut foarte mult.