RAPORT DE CERCETARE
pentru etapa I : 15.11 – 15.12.2011 la proiectul:
„Elaborarea de sisteme de producţie specifice agriculturii conservative, în vederea îmbunătăţirii calităţii mediului şi a rentabilităţii culturilor de grâu, porumb şi soia”
Lucrările efectuate în etapa 1 a proiectului au urmărit realizarea obiectivului general privind elaborarea şi perfecţionarea tehnologică a sistemelor de producţie bazate pe agricultura conservativă în vederea ameliorării însuşirilor solului, conservării şi valorificării eficiente a apei, obţinerii unor producţii competitive, cantitativ şi calitativ, cu costuri mai reduse şi profit ridicat, precum şi în scopul conservării resurselor naturale.
Obiectivele specifice primei etape, prevăzute în planul de realizare a proiectului cuprind amplasarea variantelor tehnologice în câmpurile experimentale la unitatea contractantă, monitorizarea bilanţului apei din sol în diferite variante de lucrare şi protejare a solului, pe durata sezonului de toamnă, precum şi caracterizarea stadiului iniţial al însuşirilor fizice şi chimice din câmpurile de experimentare ca punct de prelucrare pentru precizarea efectelor tehnicilor aplicate în următorii ani asupra evoluţiei solurilor.
Conţinutul programului de cercetare
Cercetările vor fi axate pe 3 experienţe de câmp multifactoriale la culturile de grâu, porumb şi soia, în rotaţie. Experienţa de bază, dispusă în pătrat latin, urmăreşte influenţa „semănatului direct” şi a nivelului de reţinere/tocare a resturilor vegetale asupra sporirii eficienţei valorificării apei şi a îmbunătăţirii însuşirilor fizice, chimice şi biologice ale solului şi cuprinde două metode de semănat (direct şi în mulci) şi trei nivele de reţinere a resturilor vegetale ancorate (fără resturi vegetale ancorate, cu reţinerea parţială a resturilor vegetale şi cu reţinerea totală a resturilor vegetale). Experienţa a doua, dispusă în parcele subdivizate, cuprinde componente tehnologice ale „semănatului direct”cu reţinerea resturilor vegetale pe suprafaţa solului, şi cuprinde două grade de reţinere a resturilor vegetale (cu resturi vegetale tocate, cu reţinerea parţială a resturilor vegetale în stare tocată), trei nivele ale densităţii plantelor, două metode de combatere a buruienilor şi patru nivele de fertilizare cu azot. Cea de a treia experienţă, dispusă în parcele pentru observaţii, fără repetiţii, urmăreşte identificarea de genotipuri (soiuri şi hibrizi) pretabile la agricultura conservativă şi cuprinde: două metode de lucrare a solului (lucrat cu cizelul şi semănat direct) şi diferite soiuri sau hibrizi.
Pe variantele experimentale din câmp se vor efectua analize periodice asupra conţinutului de umiditate a solului, conţinutul în azot mineral, temperatura din sol la începutul vegetaţiei, acumularea biomasei şi dezvoltarea suprafeţei foliare şi a sistemului radicular, formarea elementelor productivităţii, producţia principală şi secundară, calitatea recoltei şi principalele caracteristici ale acesteia, gradul de îmburuienare la recoltarea culturilor, eventualul atac de patogeni şi dăunători, urmărind realizarea obiectivului general şi a celor specifice ale proiectului.
Datele obţinute vor fi prelucrate pentru obţinerea unor indicatori sintetici care să permită explicarea fenomenelor constatate precum şi identificarea posibilităţilor de generalizare.
Rezultatele obţinute cu privire la producţia culturilor în condiţiile tehnologiilor bazate pe agricultura conservativă vor fi analizate sub aspectul eficienţei economice.
Lucrările efectuate în etapa 1 au cuprins prelevarea de probe de sol înainte de aplicarea tratamentelor pentru analize fizice şi chimice, aplicarea tratamentelor cu resturi vegetale şi semănatul grâului.
S-au determinat rezerva de apă din sol la semănatul grâului, rezerva de apă la intrarea în iarnă în diferite condiţii de reţinere a resturilor vegetale provenite de la culturile premergătoare de grâu şi porumb iar prin analize chimice au fost stabiliţi parametrii iniţiali ai solului.
Rezultate privind rezerva de apă
Rezerva de apă din sol din toamna acestui an a fost determinată de evoluţia precipitaţiilor şi a temperaturii. Cantităţile de precipitaţii înregistrate la Fundulea în cursul anului 2011 au totalizat 404,4 mm, cu 131 mm sub media multianuala.
Figura 1. Precipitaţiile medii lunare înregistrate la Fundulea în
anul 2011
Figura 2. Temperaturile medii lunare înregistrate la Fundulea în
anul 2011
De la sfârşitul lunii iunie a început să se instaleze seceta (Figura 1), deficitul de apă din precipitaţii înregistrat în lunile iulie, august, septembrie, octombrie și noiembrie fiind de 13,8, 21,1, 35,9, 13,6 respectiv 41,6 mm. Anul 2011 a fost cu 0,5ºC mai cald decât media multianuală (Figura 2). Dacă în perioada iunie – septembrie s-au înregistrat temperaturi peste media multianuala (în iunie cu 6,7 ºC, în iulie şi august cu 1,1 ºC iar în septembrie cu 3,6 ºC) după semanatul culturilor de grâu temperaturile înregistrate au fost sub media multianuală (în octombrie cu 0,9 ºC iar în noiembrie cu 1,9 ºC).
Tabelul 1. Influenţa variantei de pregătire a solului şi a orizontului de sol asupra rezervei de apă (Fundulea 2011).
|
Cultura / premergătoare |
||
Grâu/Soia |
Porumb/Grâu |
Soia/Porumb |
|
A.Varianta de pregătire a solului |
66,1a |
73,3a |
63,0a |
B.Orizontul de sol (cm) |
67,7a |
72,0c |
63,6b |
ANOVA |
ns |
ns |
ns |
Pe cernoziomul cambic de la Fundulea, rezerva de apă la semănatul grâului a fost cuprinsă între 64,5 mm în varianta nelucrat fără resturi vegetale şi 66,2 mm în varianta nelucrat cu reţinerea totală a resturilor vegetale (Tabelul 1), diferenţe cantitativ importante dar statistic nesemnificative.
Rezerva de apă din sol după cultura de soia a fost distinct semnificativ mai mare in orizontul 0-30 cm, înregistrând în medie 67,7 mm, decât în orizonturile mai profunde 30-60cm şi 60-90cm unde s-au înregistrat în medie 66,6 respectiv 62,6 mm (Figura 3).
Figura 3. Rezerva de apă din sol la semănat grâu după soia (Fundulea 2011).
In variantele acoperite cu resturile vegetale provenite de la cultura de grau (Tabelul 1) rezerva de apă la intrarea în iarnă a avut valori cuprinse între 73,3 mm în varianta lucrat cu cizelul fără resturi vegetale şi 78,3 mm în varianta nelucrat cu reţinerea totală a resturilor vegetale, diferenţe statistic nesemnificative dar cantitativ importante.
Figura 4. Rezerva de apă în miriştea de grâu la intrarea în iarnă
(Fundulea 2011).
Rezerva de apă din sol după cultura de grâu a fost foarte semnificativ mai mică în orizontul 0-30 cm, unde s-au înregistrat în medie 72,0 mm, faţă de orizonturile mai profunde 30-60cm şi 60-90cm unde s-au înregistrat în medie 80,9 respectiv 75,6 mm (Figura 4).
In variantele acoperite cu resturile vegetale provenite de la cultura de porumb (Tabelul 1) rezerva de apă la intrarea în iarnă a avut valori cuprinse între 63,0 mm în varianta lucrat cu cizelul fără resturi vegetale şi 64,6 mm în varianta nelucrat cu reţinerea totală a resturilor vegetale, diferenţe statistic nesemnificative dar cantitativ importante.
Figura 5. Rezerva de apă în porumbişte la intrarea în iarnă
(Fundulea 2011).
Rezerva de apă din sol după cultura de porumb a fost semnificativ mai mică în orizontul 60-90 cm, înregistrând în medie 62,0 mm, faţă de orizonturile 0-30cm şi 60-90cm unde s-au înregistrat în medie 63,6 respectiv 66,1 mm (Figura 5).
Rezultate privind însuşirile agrochimice iniţiale ale solurilor
Pe probe de sol recoltate în 3 repetiţii din 4 orizonturi de sol, la începutul amplasării experienţelor, s-au determinat însuşirile agrochimice ale solurilor. Analizele chimice s-au efectuat după metodologia curentă folosită în laboratoarele de specialitate iar prelucrarea datelor s-a făcut prin analiza varianţei.
Tabelul 2. Influenţa culturii premergătoare şi a orizontului de sol asupra pH-ului, conţinutului în carbon total, azot total, fosfor mobil şi potasiu solubil al solului (Fundulea 2011).
|
pH |
Ct% |
Nt% |
Pmobil(ppmP) |
Psolubil(ppmK) |
A.Cultura premergătoare |
6,785a |
1,284a |
0,284a |
63,917b |
279,958b |
B. Orizontul de sol (cm) |
6,669a |
1,339a |
0,152a |
78,389a |
316,667a |
ANOVA |
ns |
ns |
ns |
** |
* |
Reacţia solurilor a fost influenţată nesemnificativ atat de cultura premergătoare cât şi de orizontul de sol şi se încadrează între slab acid şi neutru (Tabelul 2).
Figura 6. Reacţia solurilor (Fundulea 2011).
Interactiunea dintre cultura premergătoare şi orizontul de sol a exercitat de asemenea o influenţă nesemnificativă asupra pH-ului solurilor. Valorile mici (≤ 6,7), indiferent de cultura premergătoare, au fost realizate în orizontul de sol 0-10 cm indicând un caracter mai acid a acestui strat indiferent de cultura premergătoare (Figura 6).
Conţinutul în carbon total a fost influenţată nesemnificativ de cultura premergătoare şi foarte semnificativ de orizontul de sol (Tabelul 2). Valorile medii înregistrate fiind de aproximativ 1,25% indiferent de cultura premergătoare.
Figura 7. Conţinutul în carbon total al solurilor (Fundulea 2011).
Interacţiunea dintre cultura premergătoare şi orizontul de sol a exercitat o influenţă distinct semnificativă asupra conţinutului în carbon total, valorile mari ( ≥ 1,25%), indiferent de cultura premergătoare fiind înregistrate în orizontul 0-30 cm (Figura 7).
Conţinutul în azot total a fost influenţată nesemnificativ atât de cultura premergătoare cât şi de orizontul de sol (Tabelul 2). Valorile medii înregistrate au fost cuprinse între 0,149-0,150% după culturile de porumb şi grâu şi 0,284% după cultura de soia
Figura 8. Conţinutul în azot total al solurilor (Fundulea 2011).
Interactiunea dintre cultura premergătoare şi orizontul de sol a exercitat o influenţă nesemnificativă asupra conţinutului în azot total, valorile cele mai mari ( ≥ 0,25%) fiind înregistrate după cultura de soia în orizontul 10-40 cm (Figura 8).
Conţinutul în fosfor mobil a fost influenţată distinct semnificativ de cultura premergătoare şi foarte semnificativ de orizontul de sol (Tabelul 2). Valorile medii înregistrate fiind cuprinse între 63,9 ppmP după culturile de soia şi porumb şi 82,9 ppmP după cultura de grâu, diferenţe semnificative statistic şi importante cantitativ.
Figura 9. Conţinutul în fosfor mobil al solurilor (Fundulea 2011).
Interactiunea dintre cultura premergătoare şi orizontul de sol a exercitat o influenţă nesemnificativă asupra conţinutului în fosfor mobil, valorile cele mai mari ( ≥ 80 ppmP) fiind înregistrate după cultura de grâu în orizontul 0-30 cm (Figura 9).
Figura 10. Conţinutul în potasiu solubil al solurilor (Fundulea 2011).
Conţinutul în potasiu solubil a fost influenţat semnificativ de cultura premergătoare şi foarte semnificativ de orizontul de sol (Tabelul 2). Valorile medii înregistrate fiind de 279,958 ppmK după cultura de soia şi 284,125 ppmK după cultura de porumb, statistic nesemnificativ diferite, dar semnificativ mai mici decât valoare inregistrată după cultura grâu (313,875 ppmK).
Interacţiunea dintre cultura premergătoare şi orizontul de sol a exercitat o influenţă nesemnificativă asupra conţinutului în potasiu solubil, valorile cele mai mari ( ≥ 318 ppmK) fiind înregistrate după cultura de grâu în orizontul 0-30 cm (Figura 10).
Caracteristici generale privind evoluţia vegetaţiei culturii de grâu
şi factorii determinanţi – decembrie 2011
Starea de vegetaţie a culturii de grâu prezintă o mare diversitate zonală şi locală, cu unele caracteristici generale determinate de evoluţia factorilor meteorologici specifici acestui an şi de condiţiile de aplicare a tehnologiei de cultură. Pe cea mai mare parte a teritoriului experimental, starea de vegetaţie a culturii prezintă următoarele caracteristici:
- întârzierea răsăririi şi a parcurgerii stadiilor de dezvoltare;
- creşterea vegetativă mai redusă a plantelor;
- pregătirea insuficientă a plantelor pentru iernare;
- densitatea mai redusă a culturilor;
- suprafeţe importante cu culturi nerăsărite.
Principalii factori climatici şi tehnologici care au determinat această situaţie au fost:
- Seceta prelungită la semănat (suma precipitaţiilor iulie-septembrie 102,5mm faţă de media multianuală 171,9 mm) şi în perioda ulterioară (suma precipitaţiilor octombrie-noiembrie 28,5 faţă de media multianuală de 82,7 mm).
- Rezerva redusă de apă în sol la semănat (67,5 mm în orizontul de sol 0-30 cm).
- Suma temperaturilor utile din perioada de la semănatul culturilor până la această dată a fost mai redusă în acest an cu 40-50% (299,8°C faţă de 531,7°C) ceea ce a determinat creşterea vegetativă şi dezvoltarea insuficientă a plantelor. Reducerea sumei de grade termice sub limitele normale, a fost determinată şi de întârzierea semănatului, provocată în principal de seceta prelungită din toamnă, care au întârziat efectuarea lucrărilor şi au amplificat deficienţele organizatorice. Densitatea culturilor a fost diminuată începând cu faza de răsărire a plantelor prin efectuarea lucrărilor de pregătire a terenului şi semănat în condiţii de umiditate redusă a solului, cu încorporarea neuniformă a seminţelor, folosind semănători mai puţin adecvate acestor condiţii.
- Solul uscat în orizontul superior a determinat o dezvoltare redusă a sistemului radicular şi a aparatului foliar, precum şi o densitate a plantelor frecvent sub limitele normale la această dată – indicatori ai unui potenţial de producţie mult diminuat.
Stadiul de creştere şi dezvoltare al plantelor prezintă o întârziere ca urmare a deficitului hidric. Pe majoritatea suprafeţelor plantele se află în faza de 2 frunze-început de formare a celei de a treia Z1.2 (L3).
Situaţia culturii de grâu din această an atrage atenţia asupra importanţei abordării multidisciplinare a efectelor modificărilor climatice care în ultima perioadă au devenit sistematice: secetă, inundaţii, exces sau deficit de temperatură, dereglări în succesiunea anotimpurilor, etc. la care sunt necesare soluţii adecvate pentru adaptarea agriculturii.
14.12.2011.
Conducător de proiect,
Dr.ing A Cociu