Proiect PN-II-PT-PCCA-2013-4-0675: Eco-tehnologie de ... nationale/FEROW/Site_FEROW... · de porumb...

Proiect PN-II-PT-PCCA-2013-4-0675: Eco-tehnologie de obţinere

a unui fertilizant policompozit inovator prin procesarea şi

reciclarea a trei deşeuri organice în scopul creşterii calităţii

terenurilor agricole şi siguranţei alimentare (FEROW)

“Eco-Technology to Obtain an Innovative Polycomposite Fertilizer by Processing and

Recycling of Three Organic Wastes in Order to Improve the Quality of Agricultural Land and

Food Production Safety”

RAPORT ŞTIINŢIFIC

Etapa II- decembrie 2015

ELABORAREA MODELELOR EXPERIMENTALE PENTRU

PRODUCEREA SI TESTAREA UNUI ÎNGRĂȘĂMÂNT ORGANIC

POLICOMPOZIT REALIZAT DIN TREI BIOMASE REZIDUALE: NAMOL

DE EPURARE, GUNOI DE GRAJD SI ALGE MARINE ÎN CONTEXTUL

INTERACȚIUNILOR LOR FIZICO-CHIMICE ȘI BIOLOGICE

REZUMAT

Raportul tehnico-științific este structurat in II părți distincte și anume:

Partea I care cuprinde:

Activitatea 2.1. Experimentarea in conditii de camera de climatizare a variantelor

compozitionale

Activitatea 2.2. Evaluarea efectelor diferitelor variante de policompozit organic asupra

mobilitatii diferitelor elemente nutritive in sol, absorbtiei lor in plante de cultura si asupra

productivitatii plantelor testate; selectarea variantelor pentru experimentarea in camp

A fost preparat un nou compost provenit din trei deșeuri: gunoi de grajd, nămol de epurare și

alge marine.

După analizarea chimică a materiilor prime și a produsului final, a urmat testarea compostului

prin plantele de porumb și floarea soarelui, în camera de climatizare.

S-au realizat doi martori formați din material din orizontul A al unui sol aluvial, în variantă

nefertilizată și în variantă fertilizată mineral. Acestora li s-au mai adăugat 16 variante formate din patru

tipuri de compost, fiecare tip la patru doze, echivalente unor cantități de compost administrart în câmp

de 25; 50; 75 și 100t/ha. Cele patru tipuri de compost au fost constituite din cantități diferite de deșeuri

și anume: părți egale din cele trei deșeuri și câte 50% din fiecare deșeu însoțit de câte 25% din celelalte

două deșeuri rămase. Experiența a fost oprită când plantele aveau 5-6 frunze.

Măsurătorile de talie, masă a plantelor de porumb și de floarea soarelui, precum și analizele

chimice a materialului compozit din substratul nutritiv și analizele chimice a părții aeriene a plantelor

de porumb și floarea soarelui au evidențiat efectul fertilizant al compostului, în special al celui provenit

de la dozele de 75 și 100 t/ha și care aveau în compoziția lor câte 50% din deșeul organic.

Partea II-a:

Activitatea 2.3. Experimentarea in conditii de camp a celor mai bune rezultate experimentale

obtinute in conditii de casa de vegetatie si camera de climatizare;

Activitatea 2.4. Monitorizarea in dinamica a efectului variantelor de fertilizant organic

policompozit asupra dezvoltarii plantelor, mobilitatii elementelor chimice nutritive in sol si a

absorbtiei lor de catre plante si in final asupra calitatii si cantitatii recoltei;

Activitatea 2.5. Evaluarea rezultatelor obtinute si stabilirea randamentelor variantelor

experimentale

Pe un cernoziom cambic de la Agigea (jud. Constanța) s-a testat efectul a trei tipuri de compost

produse din trei deșeuri organice (gunoi de grajd, nămol de epurare și alge marine) asupra dezvoltării

și producției de porumb și floarea-soarelui. S-au experimentat patru doze de compost (25, 50, 75 și

100t/ha) și trei tipuri de compost având câte 50% din cele trei deșeuri, diferența fiind asigurată în

proporție de câte 25% din celelalte două.

Cu toate condițiile de secetă ale perioadei de vegetație, plantele s-au dezvoltat foarte bine,

ajungând în perioadele de mătăsire și de formare a calatidiilor la o talie maximă de 248 cm la porumb

și 152 cm la floarea-soarelui.

Însușirile agrochimice ale solului nu s-au diferențiat foarte semnificativ în funcție de tipul și

doza de compost, ca și de compoziția chimică minerală a frunzelor aflate în stadiile de mătăsire și de

formare a calatidiilor.

Producția maximă de porumb boabe a fost de 11,7 t/ha, obținută la doza de 100t/ha compost cu

50% alge marine, iar cea mai mică a fost de 10,31 t/ha la doza de 25 t/ha compost. Producția maximă

a fost cu 70% mai mare decât a martorului fertilizat organic și de 2,4 ori mai mare decât a martorului

nefertilizat. Producția de semințe la floarea-soarelui nu s-a putut înregistra din cauza păsărilor din zonă

care le-au mâncat în proporție de 90-95% într-o singură zi.

Partea III-a: Activitatea 2.6. Diseminarea rezultatelor obținute

PARTEA I

Experimentarea in conditii de camera de climatizare a variantelor compozitionale

Evaluarea efectelor diferitelor variante de policompozit organic asupra mobilitatii

diferitelor elemente nutritive in sol, absorbtiei lor in plante de cultura si asupra productivitatii

plantelor testate; selectarea variantelor pentru experimentarea in câmp

Avântul pe care l-a luat agricultura ecologică necesită din ce în ce mai mari cantități

îngrășăminte organice. Dat fiind faptul că, totuși, cantitățile de gunoi de grajd sunt limitate, se recurge

la folosirea de composturi provenite din diferite deșeuri organice. În acest context s-a conceput un

compost compozit alcătuit din trei deșeuri organice: gunoi de grajd, nămol de la epurarea apelor uzate

orășenești și alge marine. Folosirea gunoiului de grajd ca sursă de elemente nutritive şi ameliorator

pentru soluri se pierde în negura veacurilor, în schimb utilizarea nămolului de la epurarea apelor uzate

ca fertilizant pentru soluri este încă controversată (Bengtsson şi Tillman, 2004). Cel de al treilea deşeu

folosit, algele marine, a fost testat cu scopul utilizării elementelor şi substanţelor chimice din

compoziţia lor, care pot avea rol fertilizant sau de protecţie (Zodape,2001, Rajasulochana şi

Krishnammortz, 2014).

Într-o lucrare recent elaborată de noi a fost descrisă tehnologia de preparare a compostului

(Lăcătușu și colab., 2015). Pentru a stabili care proporție dintre cele trei deșeuri este eficace pentru

creșterea plantelor s-au realizat mai multe variante constituite, pe rând, din câte 50% din fiecare deșeu,

celorlalte două revenindu-le câte 25%. S-au obținut astfel patru combinații supuse spre compostare în

silozuri tip Könemann, de formă cubică, cu latura de 1,20 m și capacitatea de 1,73 m3. După perioada

de compostare de 90 de zile, trecând prin fazele de reducere și de oxidare, atingându-se temperaturi

maxime de până la 63 grade Celsius s-a obținut un material bine compostat de culoare brună-

negricioasă, cu miros de pământ reavăn. După uscare materialul obținut a fost trecut printr-o moară

specială, obținându-se un material de dimensiuni centrimetrice.

Analizele chimice efectuate asupra materialelor compostate au demonstrat că ele au o reacție

neutră-slab alcalină, conținuturi de C organic și N total de 3-4 ori mai mari decât în solurile agricole

normale, dar la raporturi C/N comparabile cu cele înregistrate în soluri, conținuturi de forme minerale

de azot (N-NO3 și N-NH4) de peste zece ori mai mari decât în solurile agricole și deasemenea

concentrații foarte mari, uneori la nivel excesiv de P mobil și de K mobil. Conținutul total de

microelemente metalice (Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Zn) ca și de metale grele (Cd, Cr, Ni, Pb) sunt normale,

comparabile celor din soluri. Conținutul total de săruri solubile a fost destul de ridicat, în medie de 2,5

g/100 g compost, predominând sărurile formate din MgSO4, Na2SO4, și KCl.

Cercetarea compostului obținut cu ajutorul spectrometriei cu absorbție în infraroșu a pus în

evidență prezența produşilor de biodegradare a maselor cu formare de amide, amine, alcooli şi fenoli.

De asemenea, s-a evidențiat creșterea conținutului de acizi carboxilici, aldehide, amide obținute din

degradarea proteinelor și a policarbonaților. S-a precizat și formarea amidelor prin biodegradarea

acizilor nucleici, aminoacizilor și a acizilor carboxilici.

Prin urmare, compostarea celor trei deșeuri organice a condus la obținerea unui material

compozit cu însușiri fertilizante pentru soluri.

Pentru a demonstra că această însușire a materialului compostat este reală trebuie testată cu

plante. Astfel, au fost utilizate plante de porumb și floarea soarelui, testate prin experimentarea în

camera de climatizare.

Raportul cuprinde prelucrarea și interpretarea datelor obținute la porumb, până în prima parte

a perioadei de vegetație (5-6 frunze).

MATERIAL ŞI METODE

Testele s-au efectuat în vase mici de vegetație cu o capacitate de 2,5 kg sol, în camera de

climatizare, la care temperatura medie a fost de 20±2 grade Celsius, luminozitatea de 3000 luxi, iar

umiditatea de 60%. Regimul de lumină/ întuneric a fost de cca 12 ore/12 ore.

S-au realizat 18 variante experimentale, fiecare variantă în trei repetiții (Tab.1).Umiditatea

materialului din vas a fost menținută la 70% din capacitatea pentru apă a materialului în vas.

S-au însămânțat câte patru boabe de porumb pe vas. Plantele au fost crescute timp de zile, după

care experiența a fost stopată. S-au recoltat probe de plante (partea aeriană) și probe de amestec sol-

compost.

Solul natural folosit la amestecuri a fost un sol aluvial cu pH-ul în extract apos de 7.79,

conținutul de humus 2,70%, conținutul de N total 0,161%, raportul C/N 11,4 , conținutul de P mobil

solubil în soluție de acetat-lactat de amoniu la pH 3,7 a fost de 7 mg.Kg-1, iar cel de K mobil, solubil

în același reactiv convențional a fost de 238 mg.Kg-1. Prin urmare, un sol cu reacție slab alcalină, un

conținut mic de humus, mijlociu de N total, o aprovizionare redusă cu P mobil și mare cu K mobil.

Drept urmare o fertilitate redusă.

În laborator asupra probelor de amestec sol-compost s-au efectuat următoarele analize: pH-ul

în suspensie apoasă la un raport sol:apă de 1:2,5 s-a determinat potențiometric cu un electrod combinat

de sticlă-calomel, C organic s-a determinat după metoda Walkley-Black, în modificarea Gogoașă, N

total s-a determinat după metoda Kjeldhal, P mobil şi K mobil s-au determinat în soluția de acetat-

lactat de amoniu –EDTA (AL) la pH 3.7, dup Egnėr-Rhiem-Domingo, P determinîndu-se

spectrofotometric, iar K flamfotometric, conținutul total de săruri solubile (CTSS) s-a determinat

conductometric. Conținutul de microelemente metalice din materialul compozit s-a determinat în

soluţia de CH3COONH4 -EDTA la pH 7, după Lăcătuşu şi colab.,1985, concentraţia determinându+se

cu ajutorul spectrometriei cu absorbție atomică.

Tabelul 1. Variantele experimentale

Nr.

varianta Amestec compozit

Doza de compost

echivalentă pentru

aplicarea în câmp

(t/ha)

Nr.

varianta

Amestec

compozit

Doza de compost

echivalentă pentru

aplicarea în câmp

(t/ha)

1 Martor –sol

nefertilizat

0

2 Martor – sol fertilizat

cu N mineral

0

3 Compost I 25 11 Compost III 25

4 33,33% Gx) 50 12 50% N 50

5 33,33% Nx) 75 13 25% G 75

6 33,33% Ax) 100 14 25% A 100

7 Compost II 25 15 Compost IV 25

8 50% G 50 16 50% A 50

9 25% N 75 17 25% G 75

10 25% A 100 18 25% N 100

Gx) – gunoi de grajd; Nx) – nămol de epurare; Ax) – alge marine

În substanța uscată a probelor de plantă s-a determinat conținutul de azot prin metoda Kjeldhal,

iar în soluția clorhidrică obținută după dizolvarea cenușii rezultate de la arderea materiei uscate a

plantelor, timp de mai multe ore la temperatura de 450 grade Celsius, s-a determinat P

spectrofotometric, K și Ca flamfotometric, iar Mg și microelementele metalice s-au determinat cu

ajutorul spectrometriei cu absorbție atomică.

Toate metodele analitice folosite sunt acreditate în sistemele ISO și STAS.

Datele rezultate de la măsurătorile de talie și masă și rezultatele analitice au fost calculate

statistic folosind parametrii statistici și analiza varianței-testul Duncan.

REZULTATE OBȚINUTE

Dezvoltarea masei vegetale a plantelor de porumb

Încă din primul stadiu de dezvoltare a plantelor s-au înregistrat deosebiri semnificative în

creşterea lor. Astfel, s-au înregistrat, încă din prima fază de vegetaţie talii mai înalte la variantele

constituite din composturile II şi III, la doza cu 25 t/ha, iar la compostul III şi la dozea cu 75 t/ha. Pe

măsura înaintării în vegetaţie, în faza de 4-5 frunze s-a constatat o creştere semnificativă a taliei la

dozele maxime (75 şi 100 t/ha) numai la compostul al III-lea, în care predomină nămolul de epurare.

La ultima fază de vegetaţie înregistrată (5-6 frunze) se constată păstrarea taliilor înalte la variantele

compostului III şi II, dar şi o dezvoltare accelerată a plantelor provenite din variantele compostului IV

(Tabelul nr.2). Demn de remarcat este faptul că la toate fazele de vegetaţie s-a înregistrat o diferenţă

constantă de 1,2 ori mai mare între talia celei mai înalte plante din variantele cu compost, şi talia medie

a plantelor din cei doi martori (nefertilizat și fertilizat cu N din NH4NO3.

Tabel nr. 2. Analiza statistică a evoluției taliei și masei plantelor de porumb

Sensul evoluției

Stadiul de vegetație

2-3 frunze 3-4 frunze 5-6 frunze 5-6 frunze

Talie Masa

a 13x) 13 11; 13; 14; 16;17; 18 8;11

ab 4; 7; 11 8; 11; 14; 15;16 8; 9; 10; 12; 15 13

ac 1; 6; 8; 12; 14;

15; 16; 17; 18

1; 2; 4; 6; 7; 9;

10; 12; 17; 18

18

x) Număr variantă

Masa verde cea mai mare s-a înregistrat la composturile II şi III la dozele cu 50 respectiv 25

t/ha compost, însă şi la compostul IV s-au înregistrat mase apropiate de cele maxime. Dacă comparăm

valorile maxime cu masele înregistrate la variantele martori constatăm o diferenţă de 8,33 g/vas la

martorul nefertilizat şi de 5,13 g/vas la varianta fertilizată mineral.

Însuşirile chimice ale substratului nutritiv utilizat în experiment

Reacţia materialului compozit pe care s-au dezvoltat plantele a cuprins un domeniu relativ larg

de la slab acid (6,31) până la slab alcalin (7,60), dar favorabil creşterii plantelor. Reacţia slab acidă

fiind caracteristică variantelor martor, variantelor cu 50% alge şi primelor două variante de la grupa

care conține cantităţi echivalente din cele trei deşeuri. (tab. 3).

Conţinuturile de humus şi de N total sunt echivalente solurilor cu o aprovizionare normală, cum

de altfel normal este conţinutul de N-NO3. La acesta din urmă se evidenţiază clar o legătură directă

între doza de compost şi conţinutul de N-NO3 din suportul nutritiv (r= 0,673*). De altfel tot o corelaţie

directă s-a stabilit şi între doza de compost şi cantitatea de săruri solubile din suportul nutritiv (r=

0,814**). Demn de observat sunt valorile mai mari, care arată o slabă sărăturare la grupa variantelor

în care nămolul de epurare reprezintă 50% din întreaga masă a materialului compozit şi chiar la doza

maximă de compost de la celelalte grupe de variante. Raportul C/N avea valori normale, echivalente

solurilor agricole (tabelul nr.4). Nivelul de aprovizionare cu P mobil este bun, iar cu K mobil este

foarte bun, ca de altfel şi nivelul de aprovizionare cu microelemente metalice.

Dacă se urmăresc modificările aduse de administrarea compostului asupra compoziţiei chimice

a principalelor elemente nutritive se constată că administrarea compostului în doză de până la 100 t/ha

contribuie la sporirea conţinutului de macroelemente şi la echilibrarea sau chiar reducerea conținutului

de microelemente metalice (Tab. 5). Explicaţia fenomenului este dată atât de surplusul de material

aducător de elemente nutritive, cât şi de micşorarea mobilităţii microelementelor nutritive odată cu

creşterea valorilor pH-ului.

Prin urmare se poate afirma că folosind cele patru variante de compost, la patru doze s-a reuşit

să se realizeze un substrat nutritiv adecvat creşterii plantelor.

Tabelul nr. 3. Principalele insusiri chimice ale materialului compozit pe care s-au dezvoltat plantele de

porumb

Varianta pH Humus Nt C/N

PAL1) KAL N-NO3 CTSS

H2O % mg·kg-1 mg/100g

V1 6,69 1,90 0,138 9,3 37 214 32 52

V2 6,80 2,02 0,154 8,9 21 218 75 89

V3 6,31 2,26 0,150 10,2 26 270 36 55

V4 6,87 2,67 0,156 11,6 37 306 45 102

V5 7,10 2,55 0,165 10,5 56 320 47 115

V6 7,30 3,09 0,193 10,8 75 332 49 120

V7 7,55 2,44 0,144 11,4 44 276 42 77

V8 7,60 2,67 0,147 12,3 45 294 40 82

V9 7,62 3,03 0,173 11,8 59 316 30 78

V10 7,52 2,91 0,169 11,7 55 348 82 143

V11 7,47 2,26 0,156 9,8 35 260 78 113

V12 7,44 2,44 0,145 11,3 34 302 57 131

V13 7,25 3,27 0,160 13,8 45 304 70 165

V14 7,07 2,67 0,167 10,9 45 340 85 210

V15 6,70 2,38 0,139 11,6 30 252 30 65

V16 6,69 2,38 0,136 11,8 36 280 31 71

V17 6,76 2,91 0,172 11,4 53 328 44 112

V18 6,78 2,79 0,170 11,1 62 350 35 96

Valori normale* 6,0-8,0 2,3-5,5 0,141-0,270 10-14 19-36 131-200 40-60 ≤100

* R. Lăcătuşu, 2006

Tabelul nr. 4. Modificarea compozitiei chimice a suportului nutrițional ca rezultat al aplicării

compostului, ca diferență între valoarea generată de aplicarea unei doze de 100 t/ha și valoarea înregistrată în

martorul nefertilizat

pH Humus Nt PAL KAL N-NO3 CTSS Zn Cu Fe Mn

% mg∙kg-1 mg/100g mg∙kg-1

+0.48 +1.04 +0.037 +22 +129 +31 +94 +2.5 -0.2 -12 -32

Tabelul nr. 5. Continutul in forme mobile de microelemente metalice, solubile in solutia de CH3-

COONH4-EDTA la pH 7, din materialele compozite pe care s-au dezvoltat plantele de porumb

Varianta

Zn Cu Fe Mn Varianta

Zn Cu Fe Mn

mg∙kg-1 mg∙kg-1

V1 2,2 4,2 30,3 136,5 V10 4,3 4,4 5,9 116,5

V2 1,8 3,3 22,7 119,8 V11 2,8 3,9 9,6 108,1

V3 2,3 3,5 43,6 174,1 V12 2,8 3,4 16,3 109,0

V4 3,2 3,5 25,0 133,2 V13 3,5 3,4 21,3 129,0

V5 3,5 3,8 12,6 109,0 V14 4,3 3,5 25,4 106,5

V6 4,1 4,0 8,9 113,2 V15 2,9 3,6 41,0 108,1

V7 2,5 4,2 5,9 92,3 V16 4,1 3,8 37,8 104,0

V8 2,9 4,4 5,5 94,8 V17 0,4 3,8 28,2 108,1

V9 3,7 4,2 4,3 84,8 V18 6,1 4,0 32,6 86,4

Valori

normale*

1,5-3,0 0,5-1,5 ≥4 ≥20

*Lăcătuşu, R. et al., 1985, in Davidescu et al., 1988

Conţinutul în macroelemente al plantelor de porumb

Datele analitice privitoare la conținutul de macroelemente din cele 18 variante comparate cu

intervalul de valori considerate normale (Bergmann și Neubert, 1976) arată că toate datele analitice

pentru N, P și Mg sunt cuprinse între limitele acestor intervale (tab.6). Există o oarecare tendință de

creștere a conținutului în cadrul intervalului normal odată cu creșterea dozei de compost, în special la

grupele de valori generate de predominarea gunoiului de grajd în cazul N, și a nămolului de epurare și

a algelor marine în cazul P. Explicația trebuie căutată în aportul adus de materialele de bază din

costituirea compostului la cantitățile de N respectiv P (Lăcătușu și colab., 2015 ).

În același timp remarcăm cantitățile mai mari de K și Ca din plantele de porumb, la valori duble

față de limita dreapltă a intervalului normal de conținut pentru K și de peste tre ori pentru Ca.

Cantitățile mai mari de K și Ca din plante se datoresc în principal solului aluvail utilzat în experiență.

Astfel conținutul de K din varianta martor nefertilizată este în medie mai mică numai cu 1% față de

plantele crescute pe suport nutritiv cu compost, pe când conținutul de Ca din variantele martor chiar

depășeșc pe cele din variantele cu compost. De remarcat că cel mai mare conținut în Ca îl au plantele

din variantele cu compost în care predomină gunoiul de grajd , iar cele mai mici conținuturi se găsesc

în plantele crescute pe suport nutritiv în care predomină algele marine(tab. 6 ).

Table 6. Conținutul de macroelemente în partea aeriană a plantelor de porumb în stadiul de 5-6 frunze

Varianta

N P K Ca Mg

Varianta

N P K Ca Mg

% %

V1 3,22 0,437 6,95 1,58 0,32 V10 4,05 0,341 7,96 2,28 0,29

V2 3,49 0,418 7,20 2,14 0,35 V11 3,91 0,262 8,21 1,68 0,31

V3 3,76 0,680 8,33 1,74 0,42 V12 3,81 0,352 8,45 1,60 0,36

V4 3,83 0,496 8,15 1,58 0,33 V13 3,69 0,397 8,29 1,44 0,34

V5 3,9 0,417 8,77 1,86 0,34 V14 3,72 0,413 8,33 1,58 0,36

V6 3,97 0,450 8,80 1,73 0,30 V15 3,59 0,396 8,54 1,21 0,32

V7 3,97 0,340 8,24 2,05 0,29 V16 4,11 0,403 8,41 1,12 0,32

V8 3,86 0,350 8,84 2,14 0,31 V17 4,94 0,443 8,04 1,21 0,31

V9 4,31 0,329 8,35 1,91 0,27 V18 3,86 0,437 8,23 1,30 0,32

Valori

normale* 3,5-5 0,3-0,5 3,0-4,0 0,3-0,4 0,2-0,6

Pe baza celor de mai sus se poate afirma că plantele de porumb au avut o nutriție normală cu

macroelemente.

Conținutul în microelemente metalice al plantelor de porumb

Dacă analizăm datele analitice ale tabelului 7 constatăm că, conținuturile de Fe, Mn și Cu din

plantele de porumb se încadrează pentru toate variantele cercetate în intervalele normale de conținut,

iar concentrația zincului este ușor mai mare decît limita dreaptă a intervalului normal de conținut.

Table 7. Conținutul de microelemente metalice în partea aeriană a plantelor de porumb în stadiul de 5-6 frunze

Varianta Fe Mn Cu Zn Variant Fe Mn Cu Zn

mg∙kg-1 mg∙kg-1

V1 107 75 85 54 V10 112 53 10 50

V2 121 77 6 52 V11 140 63 11 43

V3 169 136 51 83 V12 126 68 10 56

V4 212 86 11 64 V13 119 83 48 66

V5 180 78 36 65 V14 160 94 9 69

V6 191 88 47 69 V15 127 97 10 63

V7 103 53 111 49 V16 121 97 10 75

V8 116 58 11 51 V17 154 122 10 72

V9 108 61 11 48 V18 136 129 12 71

Valori

normale* 50-250 60-230 5-20 20-40

Cu toate acestea se observă, în cadrul intervalului normal de conținut, o tendință de sporire a

concentrației Mn la dozele mari de compost în care compoziția de bază era constituită din alge marine.

CONCLUZII 1. Folosind trei deșeuri organice (gunoi de grajd, nămol de la epurarea apelor uzate

și alge marine), în amestec format di părți egale din fiecare deșeu și în amestecuri care

conțineau , pe rînd căte 50% din unul dintre deșeuri, iar celelalte în proporții de câte 25%, s-au

obținut patru tipuri de compost.

2. Composturile au fost testate în camera de climatizare cu plante de porumb, până

în faza de 5-6 frunze, instalându-se variante echivalente unor doze de administrare a

compostului în câmp de 25; 50; 75; și 100 t/ha.

3. Talia și masa verde a plantelor de porumb în faza de 5-6 frunze au arătat că toate

variantele celor trei grupe de compost care conțineau, pe rând, căte 50% din întraga masă a

amestecului composit au generat plante viguroase.

4. Analizele de laborator asupra amestecurilor compozite din vase, în momentul

când plantele aveau 5-6 frunze, au arătat că nivelul de conținut era normal pentru humus, N

total, o aprovizionare bună cu P mobil, foarte bună cu K mobil și o ușoară sărăturare pentru

variantele care conțineau 50% nămol de epurare. Conținuturile de forme mobile în

microelemente metalice erau normale pentru Fe, Mn și Cu și ușor crescute pentru Zn. În

ansamblu mediul nutritiv al amestecului compozit a fost favorabil creșterii plantelor.

5. În substanța uscată a plantelor de porumb aflate în faza de 5-6 frunze s-au

determinat cantități normale de macroelemente (N; P; K; Ca; Mg) și de microelemente metalice

(Fe; Mn; Cu; Zn).

6. Variantele formate din composturi care aveau în compozița lor câte 50% dintr-

un deșeu și la dozele cele mai mari (75 și 100 t/ha) au adus sporurile cele mai mari de recoltă.

BIBLIOGRAFIE

[1] Bengtsson M., Tillman Anne-Marie, 2004, Actors and interpretations in an anvironmental

controversy: The Swedish debate on sewage sludge in agriculture, Resources Coserv. And Recycling,

42, 65-82

[2] Bergmann W., Neubert P., 1976, Planzendiagnose und Planzenanalyse, VEB Gustav

Fischer Verlag, Jena

[3] Lăcătușu R., 2006, Agrochimia (Agrochemistry), Ed. Terra Nostra, Iași

[4] Lăcătușu R., Căpățână R., Lăcătușu Anca-Rovena 2015, Composite compost produced from

organic waste, manuscript submitted and accepted for publishing in The Proceedings of the

International Conference Sofia, 2015

[5] Rajasulochana P., Krishnamoorty P., 2004, Marine algae for agricultural sector for high

yield, Journal of Chemical and Pharmaceutical Sciences, 7,4, 369-372

[6] Zodape S.T., 2001, Seeweeds as a biofertilizer, Journal of Sci. and Ind. Research, 60, 378-

382

PARTEA a II-a

Experimentarea in conditii de camp a celor mai bune rezultate experimentale obtinute in

conditii de casa de vegetatie si camera de climatizare;

Monitorizarea in dinamica a efectului variantelor de fertilizant organic policompozit

asupra dezvoltarii plantelor, mobilitatii elementelor chimice nutritive in sol si a absorbtiei lor de

catre plante si in final asupra calitatii si cantitatii recoltei;

Evaluarea rezultatelor obtinute si stabilirea randamentelor variantelor experimentale

2.1 Locul experimentării

Experiența a fost amplasată pe un cernoziom (cambic) din partea nord-vestică a localității Agigea (jud.

Constanța) nu departe de latura sudică a canalului Dunăre-Marea Neagră (fig. 2.1)

Fig. 2.1. Amplasarea cîmpului experimental ( ) în nord-vestul localității Agigea, jud. Constanța

(captura Google Earth)

2.2 Caracterizarea solului

Cernoziomul de la Agigea, pe care s-a experimentat, până la adâncimea de 40 cm, are o reacție

neutră-slab acidă, un conținut mijlociu de humus și de azot total, o aprovizionare bună cu azot nitric,

foarte bună cu Pmobil în orizontul 0-20cm și mijlocie în orizontul 20-40 cm. La fel, o aprovizionare

foarte bună cu Kmobil în orizontul 0-20 cm și mijlocie în orizontul 20-40 cm (tab. 2.1)

Conținutul total de săruri solubile este apropiat în cele două orizonturi (32 și 29 mg/100g sol),

foarte mic, nesalinizat.

Din punct de vedere al însușirilor de schimb cationic, cernoziomul de la Agigea are un conținut

mare de baze schimbabile (SB), o aciditate hidrolitică (Ah) foarte mică pentru ambele orizonturi, fiind

saturat în baze (tab. 2.2).

Conținutul total de metale grele (Pb, Cd, Cr, Co, Ni) și de microelemente metalice (Zn, Cu, Fe,

Mn) este normal (Tab. 2.3).

Textural, solul aparține clasei cu texturi mijlocii, subclasei lut mediu (Tab. 2.4).

În concluzie, cernoziomul de la Agigea are însușiri chimice și fizice favorabile creșterii

plantelor.

Tabel 2.1. Principalele însușiri agrochimice ale cernoziomului de la Agigea

Adânc.,

cm pHH2O

Humus Nt N-NO3 PAL KAL CTSS

% mg·kg-1 mg/100g sol

0-20 6,97±0,13 4,04±0,34 0,207±0,007 53±4 73±52 335±62 32±8

20-40 6,4±0,16 3,77±0,34 0,237±0,07 54±16 24±16 193±39 29±7

Tabel 2.2. Însușiri de schimb cationic ale cernoziomului de la Agigea

Adânc.,

cm

SB Ah T

(SB+Ah) VAh

me/100 g sol %

0-20 28,9±0,7 1,32±0,29 30,21±0,48 95,6±1,00

20-40 28,6±0,6 1,69±0,21 30,23±0,71 94,4±0,60

Tabel 2.3. Conținutul total de microelemente și metale grele al cernoziomului de la Agigea

Adânc.,

cm

Zn Cu Fe Mn Pb Cd Cr Co Ni

mg·kg-1

0-20 72 23 27310 736 27 1,20 29 14 38

20-40 74 23 25706 696 27 1,14 29 15 37

Tabel 2.4. Fracțiunile granulometrice ale cernoziomului de la Agigea

Adânc.,

cm

Nisip grosier

2-0,2 mm

Nisip fin

0,2-0,02 mm

Praf

0,02-0,002

mm

Argilă <0,002

mm

Subclasa

texturalăx)

%

0-20 0,4 40,4 32,0 27,2 LL

20-40 0,2 40,6 29,1 30,1 LL

x) lut mediu

2.3 Pregătirea solului pentru experimentare, însămânțarea și dezvoltarea plantelor

Pe data de 21 septembrie 2014, solul pe care urma să fie instalată experiența cu tipuri și doze

de compost provenit din trei deșeuri organice a fost procesat cu tocătorul de resturi organice, după care

a fost arat la 30 cm, iar după două zile a fost discuit.

În luna martie 2015 s-a împrăștiat compostul, conform schemei din tab. 2.5., îngrășământul

organic fiind încorporat în sol cu ajutorul discului. De asemenea, s-a administrat îngrășământul mineral

la martorul fertilizat.

Tab. 2.5. Variantele experienței

Nr.

crt.

Varianta Doza de

compost

t/ha

1 Martor nefertilizat 0

2 Martor fertilizat mineral cu

150 kg/ha îngrășământ complex NPK16 16 16 și 150 kg/ha NH4NO3

0

3

CO

MP

OS

T d

in :

50% gunoi de grajd, 25% nămol de epurare și 25% alge marine 25

4 50% nămol de epurare, 25% gunoi de grajd și 25% alge marine 25

5 50% alge marine, 25% gunoi de grajd și 25% nămol de epurare 25

6 50% gunoi de grajd, 25% nămol de epurare și 25% alge marine 50

7 50% nămol de epurare, 25% gunoi de grajd și 25% alge marine 50

8 50% alge marine, 25% gunoi de grajd și 25% nămol de epurare 50

9 50% gunoi de grajd 25% nămol de epurare și 25% alge marine 75

10 50% nămol de epurare 25% gunoi de grajd și 25% alge marine 75

11 50% alge marine 25% gunoi de grajd și 25% nămol de epurare 75

12 50% gunoi de grajd 25% nămol de epurare și 25% alge marine 100

13 50% nămol de epurare 25% gunoi de grajd și 25% alge marine 100

14 50% alge marine 25% gunoi de grajd și 25% nămol de epurare 100

Datorită timpului ploios și friguros din luna martie (dimineața în sol erau 1,8~3,8°C) nu s-a

putut semăna în această lună, când era perioada optimă pentru zona Agigea (23.03-01.04.2015), motiv

pentru care semănatul s-a efectuat pe data de 10 aprilie, cu o întârziere de 10 zile, când temperatura în

sol, dimineața era de 6,5~7°C.

După schema de mai sus (tab. 2.5) s-au însămânțat două culturi, una de porumb și alta de

floarea-soarelui. La porumb s-a însămânțat hibridul PIONEER P 9241, grupa 340FAO, iar la floarea-

soarelui hibridul P 64LE99.

Suprafața parcelei experimentale a fost de 20 m2, fiecare variantă fiind instalată în trei repetiții.

La data de 30 aprilie a.c. au început să răsară plantele de porumb, iar după 6 zile cele de floarea-

soarelui. La data de 11 mai a.c. plantele de porumb aveau o înălțime de cca. 8 cm, iar floarea-soarelui

răsărea neuniform. Pe data de 14 mai plantele de porumb aveau înălțimea de 12 cm, uniform

dezvoltate, iar cele de floarea-soarelui aveau talia de cca. 5 cm, cu o răsărire neuniformă. În toată

această perioadă nu a plouat deloc. La data de 23 mai plantele de porumb aveau o înălțime de 35 cm,

cu o creștere medie de 2,55 cm în 24 de ore, în condiții de secetă. Însă, în condiții de secetă porumbul

a fost prășit manual și mușuroit la bază.

Această operațiune de prășilă și mușuroit s-a aplicat și la plantele de floarea-soarelui, care au

avut o creștere spectaculoasă de 32 cm, rezultând o creștere de 3,55 cm în 24 de ore. Toate plantele de

floarea-soarelui au răsărit existând o dezvoltare relativ uniformă.

Pe data de 26 mai a.c. a plouat 1,5 l/m2.

Înălțimea plantelor a continuat să crească, astfel că pe 5 iunie plantele de porumb aveau o

înălțime de 85-90 cm, iar cele de floarea-soarelui au ajuns la talia de 72-80cm, plantele care au răsărit

mai târziu au ajuns la acea dată la 28-35 cm.

La unele plante de floarea-soarelui s-a observat formarea mai multor tulpini, până la 9-10,

pornite de la baza plantei, fiecare tulpină a generat ulterior calatidii.

În continuare, plantele s-au dezvoltat spectaculos, ajungând la data de 16 iunie la înălțimea de

128 cm la porumb și 120 cm la floarea-soarelui. În aceeași zi a plouat 12,5 l/m2. După patru zile, pe

20 iunie a.c. porumbul ajunsese la talia de 140 cm, având la bază 10 cm, iar floarea-soarelui avea talia

de 130 cm, cu aceeași grosime la bază (foto 1, foto 2).

Pe data de 21 iunie a.c. a mai plouat 0,5 l/m2, total insuficient pentru o creștere normală a

plantelor.

Foto 1. Plante de porumb din câmpul experimental Agigea, 2015

Foto 2. Plante de floarea-soarelui din câmpul experimental Agigea, 2015 (în ultimul plan

experiența cu plante de porumb)

Datorită unui atac de insecte la floarea-soarelui pe data de 22 iunie a.c. s-a aplicat un tratament

cu insecticidul Karate Express.

2.3.1. Însușirile morfologice ale plantelor de porumb la data de 1 iulie 2015

În condițiile unui suport nutritiv excelent, dar de secetă, plantele de porumb s-au dezvoltat

foarte bine, fiind viguroase și lipsite de boli. Astfel, talia lor a oscilat între 175 și 232 cm, cele mai

înalte fiind plantele din variantele care au primit doze de 100t compost/ha, iar cele mai scunde plantele

din variantele cu doza minimă de 25t compost/ha (tab. 2.6). La dozele intermediare de 50 și 75 t/ha

compost, înălțimile au fost apropiate, cuprinse între 189 și 195 cm. Demnă de remarcat este diferența

semnificativă între înălțimea plantelor din variantele martor (nefertilizate sau fertilizate mineral) care

au fost mai scunde cu 63 cm față de martorul nefertilizat și cu 113 față de martorul fertilizat mineral.

Comparația efectuându-se cu planta cea mai înaltă (232 cm) de la varianta cu 100 t/ha compost,

fertilizată organic. La această dată, plantele din variantele cu compost II(1), în care predomină gunoiul

de grajd, au fost cele mai înalte. Numărul de frunze a fost practic apropiat, cuprins între 11 și 13,

predominant cele cu 12. Doza maximă de compost a determinat și numărul cel mai mare de frunze.

Tab. 2.6. Însușiri morfologice ale plantelor de porumb la data de 1 iulie 2015

Doza de

compost

t/ha

Compost II Compost III Compost IV Media / doză

Înălțime

cm

Nr. de

frunze

Înălțime

cm

Nr. de

frunze

Înălțime

cm

Nr. de

frunze

Înălțime

cm

Nr. de

frunze

25 175±17 11±2 186±11 12±1 199±14 12±1 186±17 12±2

50 190±30 12±2 195±36 12±2 193±21 12±2 192±20 12±2

75 189±18 10±1 195±16 10±1 193±16 11±1 192±16 11±1

100 232±13 13±1 219±16 13±1 204±17 12±1 219±20 13±1 Mt 169±10 11±1

MtF 119±23 17±5

Compost II(1): 50% gunoi de grajd, 25% nămol de epurare, 25% alge marine

Compost III(2): 50% nămol de epurare, 25% gunoi de grajd, 25% alge marine

Compost IV(3): 50% alge marine, 25% nămol de epurare, 25% gunoi de grajd

2.3.2. Însușirile morfologice ale plantelor de floarea-soarelui la data de 1 iulie 2015

În funcție de doza de compost administrată, talia plantelor de floarea-soarelui oscila între 111

și 152 cm, cu o valoare medie/doză oscilând de la 122 la 146 cm. Se observă aceeași tendință ca și la

plantele de porumb, compostul II(1), în care predomină gunoiul de grajd a determinat cele mai înalte

plante, după care a urmat, în serie descrescătoare compostul IV(3), în care predomină algele marine și

la sfârșit, pe locul al treilea compostul III(2) în care predomină nămolul de epurare (tabelul 2.7). Spre

deosebire de porumb, la floarea-soarelui înălțimea plantelor a fost mai neuniformă.

Tab. 2.7. Însușiri morfologice ale plantelor de floarea-soarelui la data de 1 iulie 2015

Doza de

compost

t/ha


Înălțime

cm

Nr. de

frunze

Înălțime

cm

Nr. de

frunze

Înălțime

cm

Nr. de

frunze

Înălțime

cm

Nr. de

frunze

25 120±23 18±4 111±12 19±3 136±24 20±3 122±23 19±3

50 126±26 20±3 127±30 19±4 156±23 20±4 136±30 20±4

75 150±19 19±2 129±16 19±3 144±18 20±2 141±20 20±3

100 152±17 23±3 126±28 21±4 160±20 25±3 146±26 23±4 Mt 100±16 16±3

MtF 102±14 15±3




Numărul frunzelor oscila între 18 și 23. Compostul nr. III a determinat formarea celui mai mic

număr de frunze, predominând numărul 19. Oricum doza de 100 t/ha compost a determinat formarea

celor mai înalte plante cu cel mai mare număr de frunze, indiferent de natura compostului.

2.3.3. Însușirile morfologice ale plantelor de porumb la data de 15 iulie 2015

În timp de 15 zile de la precedenta măsurătoare, plantele s-au înălțat, în medie cu 13 până la 32

cm, intervalul de valori a oscilat între 206 și 248 cm (tab. 2.8). Înălțimile cele mai mari le-au avut tot

plantele din variantele cu 100 t/ha compost. Compostul nr. II(1) a determinat cele mai înalte plante la

această doză de 248 cm, după care urmează, în serie descrescătoare, compostul nr. IV(3) (227 cm) și la

sfârșit compostul nr. III(2) (222 cm). Demn de remarcat este și evoluția plantelor din variantele cu doza

de 50 t/ha, care au întrecut plantele crescute în variantele cu 75 t/ha compost.

Diferența de înălțime dintre martorul nefertilizat și planta cea mai înaltă, din variantele

fertilizate organic era de 71 cm.

Practic, nu a mai crescut numărul de frunze, el rămânând constant la 11-12, planta crescând în

înălțime și dezvoltându-și aparatul reproducător, cu formarea știuletelui și încărcarea acestuia cu

boabe. Tab. 2.8. Însușiri morfologice ale plantelor de porumb la data de 15 iulie 2015

Doza de

compost

t/ha


Înălțime

cm

Nr. de

frunze

Înălțime

cm

Nr. de

frunze

Înălțime

cm

Nr. de

frunze

Înălțime

cm

Nr. de

frunze

25 207±14 10±2 220±12 12±1 224±1 12±2 217±17 11±2

50 220±17 10±1 227±13 11±1 228±17 11±2 225±17 11±2

75 206±30 1±1 197±19 11±1 198±19 11±1 194±23 11±2

100 248±6 12±1 222±6 12±1 227±10 12±1 232±14 12±2

Mt 177±12 10±1

MtF 170±9 11±1




2.3.4. Însușirile morfologice ale plantelor de floarea-soarelui la data de 15 iulie 2015

Înălțarea plantelor de floarea-soarelui în intervalul de timp de la 1 la 15 iulie a fost mai redusă

decât la porumb, în medie, între 4 și 15 cm (tab. 2.9). Plantele și-au dezvoltat capitulele și a început

formarea semințelor.

Tab. 2.9. Însușiri morfologice ale plantelor de floarea-soarelui la data de 15 iulie 2015

Doza de

compost

t/ha


Înălțime

cm

Nr. de

frunze

Înălțime

cm

Nr. de

frunze

Înălțime

cm

Nr. de

frunze

Înălțime

cm

Nr. de

frunze

25 140±14 17±4 128±16 15±3 139±2 17±3 135±19 16±3

50 143±22 18±5 137±32 14±3 169±17 18±4 143±32 16±4

75 153±22 20±3 134±19 20±3 147±20 20±3 145±21 20±3

100 162±13 20±5 152±20 20±3 169±12 25±3 161±17 22±5 Mt 159±9 21±3

MtF 165±9 19±3




Concluzia care se desprinde și de această dată este că doza de 100 t compost/ha a determinat

cea mai mare înălțime a plantelor și a generat numărul cel mai mare de frunze. În această fenofază, la

doza maximă de compost, cele mai înalte plante s-au format în cazul compostului nr. IV(3), în care

predomină algele marine, locul al doilea fiind ocupat de compostul în care predomina gunoiul de grajd

și pe locul al treilea, ca de obicei compostul nr. III(2).

Diferența dintre cea mai mare înălțime a plantei din varianta fertilizată organic și martorul

nefertilizat mineral este de 4 cm.

Numărul de frunze active este în medie mai mic cu 1-4, în special la variantele fertilizate cu

doze mai mici de compost de 50 sau 75 t/ha.

2.3.5. Recoltarea probelor de sol și de plantă

Pe data de 1 iulie când s-a efectuat prima măsurătoare a taliei și s-a numărat frunzele, s-au

colectat probe de sol din fiecare variantă pe adâncimea de 0-20 cm. Proba medie agrochimică a constat

din 6 probe individuale, colectate cu sonda pedologică.

În paralel, s-au recoltat probe de plante, și anume frunze de sub știuleți la porumb și frunze de

sub capitule la floarea-soarelui.

La maturitate s-au recoltat boabe de porumb din fiecare variantă. Acestea s-au măcinat într-o

mixetă până la obținerea unui material a căror particule erau mai mici de 1 mm.

2.3.6. Analiza probelor de sol și de plantă

Probele de sol au fost uscate la temperatura camerei, după care s-au mojarat într-o moară cu

valțuri, până la dimensiunea particulelor mai mici de 2 mm.

Probele de plantă s-au uscat în etuvă, mai multe ore, la temperatura de 70°C, după care frunzele

uscate s-au mărunțit într-o mixetă până la dimensiunea de 1 mm.

În probele de sol s-au efectuat următoarele determinări: pH-ul în suspensie apoasă, la un raport

sol:apă de 1:2,5, potențiometric folosind un electrod combinat sticlă-calomel; conținutul total de săruri

solubile s-a determinat conductometric, iar conținutul de azot nitric (N-NO3) tot potențiometric cu

electrod ion-selectiv. Conținutul de humus s-a determinat după metoda Walklay-Black, în modificarea

Gogoașă. Conținutul total de azot s-a determinat prin metoda Kjeldhal, conținutul de azot amoniacal

(N-NH4) s-a determinat după metoda Bremner, iar formele mobile de P și K s-au determinat în soluția

de acetat-lactat de amoniu la pH 3,7 după Egner-Rhiem-Domingo prin metoda spectrofotometrică

respectiv flamfotometrică.

În probele de plantă și de boabe de porumb s-au determinat: N după metoda Kjeldhal, iar în

soluția clorhidrică obținută după solubilizarea cenușii realizată la temperatura de 450°C s-a determinat

P spectrometric, K-flamfotometric, iar Ca, Mg, Zn, Cu, Fe, Mn s-au determinat cu ajutorul

spectrometriei cu absorbție a tomică în flacăra de aer-acetilenă.

Toate probele de sol și plantă au fost analizate statistic prin metoda analiza varianței.

3. Rezultate obținute

3.1 Efectul compostului asupra însușirilor agrochimice ale solului

Administrarea celor trei tipuri de compost de compost, în doze de la 25 la 100 t/ha nu a avut

efect semnificativ asupra pH-ului; a conținutului de materie organică, de azot total și de potasiu mobil

(KAL), cu toate că s-a înregistrat o tendință de creștere a valorilor. Interesant este faptul că la doza

maximă de 100 t/ha s-au înregistrat cele mai mici valori (tab. 3.1).

În schimb, în cazul formelor mobile de N și P s-a evidențiat o diferențiere statistică între doze,

cu mențiunea că tot doza maximă a generat cele mai scăzute valori de conținut. Prin urmare doza

maximă de compost a determinat absorbția celor mai mari cantități de elemente nutritive de către

plante.

Tipul de compost nu a influențat semnificativ asupra niciuneia dintre însușirile agrochimice ale

solului, cu toate că oarece diferențieri s-au semnalat (tab. 3.2).

De asemenea, doza de compost nu a avut nici o influență asupra celor trei tipuri de compost

decât în cazul azotului total și a fosforului mobil, la tipul de compost care conținea 50% alge marine

+ 25% gunoi de grajd + 25% nămol de epurare. Remarcăm și-n acest caz că doza maximă de compost

a determinat cele mai scăzute valori de conținut pentru Nt și PAL. De altfel, această concluzie este

valabilă pentru majoritatea elementelor chimice analizate și pentru cele trei tipuri de compost.

Interesant este și faptul că în cazul analizei variației induse de tipul de compost la această doză,

semnificativă a fost numai diferențele determinate de doza maximă de compost în cazul conținutului

de KAL, existând o diferență de la 315 mg/kg, în cazul compostului care conținea 50% alge marine,

până la 548 mg/kg, în cazul compostului care conținea 50% gunoi de grajd (tab. 3.3).

Tab. 3.1. Influența generală a dozei de compost asupra unor indicatori agrochimici ai solului

Doza pHH2O Doza Mat. org.

%

Doza Nt

%

Doza KAL

mg/kg

Doza N-NH4

mg/kg

Doza NO3

mg/kg

Doza PAL

mg/kg

4 6,89 1 6,48 4 0,352 4 434 4 7,56 b 4 401 b 4 281 b

1 6,93 2 6,86 1 0,382 3 502 3 7,89 b 1 598 598 ab 2 355 355 ab

2 6,99 4 7,02 2 0,387 2 540 2 14,11 a 3 740 a 1 370 a

3 7,08 3 7,47 3 0,395 1 550 1 15,00 a 2 836 a 3 372 a

Doze: 1=25 t compost/ha; 2-50 t compost/ha

3=75 t compost/ha; 4-100 t compost/ha

Tab. 3.2. Influența generală a tipului de compost asupra unor indicatori agrochimici ai solului

Tipul de

compost

pHH2O Tipul de

compost

Mat. org.

%

Tipul de

compost

Nt

%

Tipul de

compost

N-NH4

mg/kg

Tipul de

compost

NO3

mg/kg

Tipul de

compost

PAL

mg/kg

Tipul de

compost

KAL

mg/kg

1 6,94 1 6,73 1 0,369 2 9,58 3 555 2 314 3 485

3 6,98 3 6,84 2 0,378 3 11,50 2 665 1 357 1 503

2 7,01 2 7,30 3 0,390 1 12,33 1 711 3 362 2 530

Tipul de compost: 1-50% gunoi de grajd (G) + 25% nămol de epurare (N) + 25% alge marine (A)

2-50% nămol de epurare (N) + 25% gunoi de grajd (G) + 25% alge marine (A)

3-50% alge marine (A) + 25% gunoi de grajd (G) + 25% nămol de epurare (N)

Tab. 3.3. Influența dozei de compost asupra conținuturilor de Nt și Pmobil din sol, exercitată de

compostul cu 50% alge marine, 25% gunoi de grajd

Doza Nt

%

Doza PAL

mg/kg

4

2

3

1

0,320

0,399

0,411

b

0,399 ab

0,411 ab

0,430 a

4

3

2

1

239

361

b

361 ab

410 a

440a

3.2 Efectul compostului asupra compoziției minerale a frunzelor de floarea-soarelui în

timpul formării capitulului

Doza de compost a influențat conținutul în macro și microelemente al frunzelor de floarea

soarelui, însă semnificativ a fost influențat numai de conținutul de P și de Ca (tab. 3.4).

Asupra Ca a avut influență semnificativă și natura compostului. Astfel se observă (tab. 3.5) că

cea mai mare cantitate de Ca a fost acumulată în plantele din variantele în care în compost au

predominat algele marine, în proporție de 50%, după care a scăzut în ordinea: compost cu 50% gunoi

de grajd și compost cu 50% nămol de epurare.

În privința variației induse de doza de compost pe același tip de compost s-a constatat o

influență semnificativă numai asupra cantităților de Nt, K, Ca, Zn și Fe (tab. 3.6), însă fiecare din cele

trei tipuri a avut o influență semnificativă cel putin asupra unuia din cele cinci elemente chimice

înseriate.

În cazul variației induse de tipul de compost la aceeași doză s-au constatat diferențe

semnificative numai la K, Zn și Mn (tab. 3.7). Intensitatea maximă a influenței asupra conținutului

acestor elemente chimice a fost adusă de compostul cu 50% gunoi de grajd în cazul dozei de 25 t/ha

compost pentru K și Zn. În schimb, în cazul Mn, conținutul cel mai ridicat l-a adus compostul cu 50%

alge marine.

Tab. 3.4. Influența semnificativă a dozelor de compost asupra conținutului frunzelor de floarea-

soarelui în P și Ca

Doza P

%

Doza Ca

%

2

1

3

4

0,257

0,261

0,271

b

0,261 ab

0,271 ab

0,319 a

1

2

3

4

1,64

1,67

1,89

b

b

1,89 ab

2,33 a

Tab. 3.5. Influența tipului de compost asupra conținutului de Ca din frunzele de floarea-soarelui

Tipul de

compost

Ca

%

2

1

3

1,62

1,83

b

1,83 ab

2,20 a

Tab. 3.6. Influența semnificativă indusă de doza de compost asupra conținutului de elemente minerale din același tip de compost

Doza Tip de compost 3

Nt, %


K, %


Ca, %


Zn, mg/kg


Fe, mg/kg

1

3

2

4

3,43

3,84

3,89

b

3,84 ab

3,89 ab

4,05a

1

4

2

3

3,71

4,20

4,76

4,20

4,79

5,13

3

1

2

4

1,47

1,53

1,59

b

1,53 ab

1,59 ab

1,91 a

4

3

2

1

59,5

67,8

70,7

b

67,8 ab

70,7 ab

84,1 a

2

4

3

1

111

131

b

131 ab

146 a

148 a

Tab. 3.7. Efectul tipului de compost indus la aceeași etapă

Tip de

compost

Doza de compost 1

K, %

Tip de

compost

Doza de compost 1

Zn, mg/kg

Tip de

compost

Doza de compost 4

Cu, mg/kg

3

2

1

3,71

4,67

b

4,67 ab

4,89 a

3

2

1

58,6

70,4

b

70,4 ab

84,0 a

1

2

3

61,7

67,7

b

67,7 ab

75,3 a

Tab. 3.8. Influența tipului de compost asupra conținutului de K și Cu din frunzele de porumb

Tipul de

compost

K; % Tipul de

compost

Cu, mg/kg

3

2

1

1,45

1,52

b

1,52 ab

1,68 a

3

2

1

4,47

4,98

b

b

9,97 a

Tab. 3.9. Influența semnificativă indusă de doze de compost asupra conținutului de elemente nutritive

Doza Cu, mg/kg

varianta1

Doza Mn, mg/kg

varianta3

3

1

4

2

4,83

5,93

6,30

b

5,93 ab

6,30 ab

6,8 a

2

1

3

4

69,9

74,2

78,9

b

74,2 ab

78,9 ab

84,0 a

3.3 Efectul compostului asupra compoziției minerale a frunzelor de porumb în timpul

mătăsirii (formării știuletelui)

Conținutul de macro și microelemente al frunzelor de porumb, recoltate de sub știulete n-a fost

influențat semnificativ de nivelul dozei de compost. Cu toate că s-a înregistrat o înseriere a valorilor

în funcție de doză, toate acestea au fost cuprinse în intervale normale de conținut, fapt ce demonstrează

o nutriție echilibrată a porumbului.

Dacă se ține cont de influența generală a tipului de compost se constată că numai conținuturile

de K și Cu au fost influențate semnificativ. În ambele situații cantitățile de element chimic au crescut

în seria: compost cu 50% alge marine-compost cu 50% nămol de epurare-compost cu 50% gunoi de

grajd (tab. 3.8).

Cuprul a fost puternic influențat atât de doze cu 50% t/ha compost, cât și de cea cu 100 t/ha.

Influențat semnificativ a mai fost Fe și Mn (tab. 3.10).

De altfel, Cu și Mn au fost semnificativ influențate de dozele de compost (tab. 3.9), fără să

existe o anumită regulă în înserierea dozelor de compost.

Tab. 3.10. Efectul compoziției compostului indus la aceeași doză

Tip de

compost

Cu, mg/kg

Doza 2

Tip de

compost

Cu, mg/kg

Doza 4

Tip de

compost

Fe, mg/kg

Doza 3

Tip de

compost

Fe, mg/kg

Doza 4

3

2

1

4,40

4,53

b

b

6,8 a

3

2

1

4,47

4,90

b

4,90 ab

6,30 a

3

1

2

149

152

b

b

189 a

2

1

3

65,4 b

77,5 a

84,0 a

3.4 Efectul compostului asupra producției de porumb boabe (fig. 3.1)

Datele statistice relevă că cea mai mare producție de porumb boabe s-a obținut la doza de 100

t/ha în cantitate de 11,70 t/ha (fig. 3.1a). Urmează în ordine descrescătoare, dar cu valori asigurate

statistic dozele mai mici de compost, până la valoarea de 10,31 t/ha, obținută la doza de 25 t/ha

compost. Dacă comparăm aceste valori cu producțiile obținute la martorul nefertilizat de 4,9 t/ha și la

martorul fertilizat mineral cu NH4NO3 și cu îngrășământ complex 16:16:16 de 6,86 t/ha, rezultă că

producția maximă obținută prin fertilizarea organică a fost cu 70% mai mare decât producția obținută

prin fertilizarea minerală, iar comparativ cu martorul nefertilizat producția a fost de 2,4 ori mai mare.

Dacă se analizează producția de boabe în funcție de tipul de compost se constată că cea mai

ridicată producție de 11,5 t/ha s-a obținut prin fertilizarea organică cu compostul care conține 50%

alge marine, după care urmează în serie descrescătoare compostul care conține 50% nămol de epurare

(11,2 t/ha) și în final, compostul cu 50% gunoi de grajd, de pe urma căruia s-a obținut o producție de

10,5 t/ha.

Analizând variația indusă de doza de compost la același tip de compost (fig. 3.1 c.d.e.), se

constată, fără excepție, că doza de 100 t/ha, indiferent de compoziția parentală a celor trei componente

a determinat cele mai mari producții de 11,3 t/ha, 11,8 t/ha și 11,9 t/ha, în ordinea celor trei formule

compoziționale cu câte 50% gunoi de grajd, 50% nămol de epurare și 50% alge marine.

Fiecare doză de compost (25, 50,75 și 100 t/ha) n-au avut nici o influență semnificativă asupra

producției de boabe, valorile fiind relativ apropiate.

3.5 Efectul compostului asupra producției de floarea-soarelui

Cu toate că experiența a fost reușită plantele s-au dezvoltat foarte bine, nu s-a putut înregistra

producția de semințe deoarece păsările zonei canalului și Mării Negre au mâncat semințele de pe

calatidii în proporție de 90-95%.

3.6 Efectul compostului asupra calității recoltei de porumb

Doza de compost nu are influență semnificativă asupra calității bobului de porumb din punct

de vedere al conținutului de N, K, Mg, Zn, Cu, Fe și Mn, în schimb influențează semnificativ conținutul

de P și Ca, în sensul acumulării celor mai mari cantități de P (0,17%) sub influența dozei de 50 t/ha

compost, conținutul de P scăzând în ordinea dozelor 25 t/ha, 75 t/ha și 100 t/ha. În cazul Ca, doza de

75 t/ha a determinat acumularea celei mai mari cantități din acest element chimic (0,18%), conținutul

scăzând în ordinea 100 t/ha, 25 t/ha și 50 t/ha.

4. CONCLUZII

4.1 Pe un cernoziom cambic, situat în extremitatea nord-vestică a comunei Agigea (jud.

Constanța), cu un potențial natural ridicat de fertilitate a fost amplasată experiența privitoare la efectul

compostului format din trei deșeuri organice asupra dezvoltării plantelor și formării recoltelor la

porumb și floarea soarelui;

4.2 Până la faza de mătăsire la porumb și de formare a capitulelor de floarea-soarelui compostul

care conținea 50% gunoi de grajd a influențat cea mai bună dezvoltare a plantelor din punct de vedere

al înălțimei și a numărului de frunze, după care compostul cu 50% alge marine a influențat cea mai

bună dezvoltare a plantelor;

4.3 Dozele și tipurile de compost nu au avut efect semnificativ asupra pH-ului solului,

conținutului de materie organică, azot total și potasiu mobil. Formele mobile de N și P au fost

diferențiate statistic în funcție de doza de compost, doza maximă de compost a generat în sol cele mai

mici conținuturi, ca urmare a absorbției mai mari a acestor elemente chimice în plante;

4.4 Dozele de compost nu au influențat semnificativ conținutul de macro- și microelemente al

frunzelor de porumb, iar în frunzele de floarea-soarelui, diferențieri semnificative s-au instalat numai

la P și Ca;

4.5 Producția cea mai mare de porumb boabe a fost de 11,7 t/ha la doza de 100 t/ha de compost

cu 50% alge marine, iar cea mai mică a fost de 10,31 t/ha la doza de 25 t/ha. Producția maximă a fost

cu 70% mai mare decât la martorul fertilizat mineral și de 2,4 ori mai mare comparativ cu martorul

nefertilizat;

4.6 Cu toate că și experiența cu floarea-soarelui a fost reușită, plantele s-au dezvoltat foarte

bine nu s-a putut înregistra producția de semințe deoarece într-o singură zi păsările din zona

canalului Dunăre-Marea Neagră și a Mării Negre au mâncat semințele de pe calatidii în proporție de

90-95%.

III. DISEMINAREA REZULTATELOR

A. PUBLICATII

1. R. Lăcătușu, R. Căpățână, Anca-Rovena Lăcătușu, Venera Mihaela Stroe, Aurelia Meghea, 2015.

A New Compost for Organic Farming Testing by Plants, Conference Proceedings Of 15th

Anniversary International Multidisciplinary Scientific Geoconference & Expo SGEM 2015, Soils,

Forest Ecosystems Marine &Ocean Ecosystems, vol II, pg 11-18

1. Radu Lăcătușu, Anca-Rovena Lăcătușu, Mihaela Monica Stanciu-Burileanu, Mihaela Lungu,

2015. Necessity of biofortification with selenium of plants used as fodder and food in Romania,

in Global Advanced in Selenium Research from Theory to Application - Baňuelos et al (Eds)

© 2016 CRC Press Taylor & Francis Group, London, ISBN 978-1-138-02731-2; p. 153-155

1. Radu Lacatusu, Anca-Rovena Lacatusu, 2015. Zinc Deficiency of Maize in Romania, Proceeding

of „4th International Zinc Symposium: Improving Crop Production and Human Health”, 15-17

Octombrie, Sao Paolo, Brazilia, http://www.fertilizer.org/en/doc_library/Events/2015_International_Zn_Symposium_Abstract_Catalogue_Oct_2015.pdf

B. COMUNICĂRI ŞI POSTERE LA CONFERINŢE NAŢIONALE ŞI

INTERNAŢIONALE

1. Lacatusu R., R. Căpățână, A. Lăcătușu, 2015. Composite compost produced from organic waste,

International Conference dedicated to the international year of soils ”Soil and Agrotehnology in a

Changing World”, 11-15 May, Sofia, Bulgaria.

2. R. Lăcătușu, R. Căpățână, Anca-Rovena Lăcătușu, Venera Mihaela Stroe, Aurelia Meghea, 2015.

A New Compost for Organic Farming Testing by Plants, The15th Anniversary International

Multidisciplinary Scientific Geoconference & Expo SGEM 2015, Soils, Forest Ecosystems

Marine &Ocean Ecosystems

3. Radu Lacatusu, Anca-Rovena Lacatusu, 2015. Zinc Deficiency of Maize in Romania, prezentată

oral de autorul principal la „4th International Zinc Symposium: Improving Crop Production and

Human Health”, 15-17 Octombrie, Sao Paolo, Brazilia (la solicitarea organizatorilor lucrarea va

fi trimisa intr-un format extins in vederea publicarii in Plant and Soil Journal)

4. Radu Lăcătușu, Anca-Rovena Lăcătușu, Mihaela Monica Stanciu-Burileanu, Mihaela Lungu,

2015. Necessity of biofortification with selenium of plants used as fodder and food in Romania,

prezentată oral de autorul principal la „4th International Conference on Selenium in the

Environment and Human Health” 18-21 Octombrie, Sao Paolo, Brazilia.

C. EMISIUNI TV

Au fost realizate 3 interviuri/reportaje despre obiectivele cercetărilor effectuate și rezultatele obținute

în cadrul proiectului FERROW difuzate de postul NEPTUN TV în Emisiunea AGRICULTURA:

14. 12.2014; http://www.ntvonline.ro/emisiuni/agricultura/galerie-video/5466

5.07.2015 http://www.ntvonline.ro/emisiuni/agricultura/galerie-video/6350

19.07.2015 http://www.ntvonline.ro/emisiuni/agricultura/galerie-video/6417

Materialele înregistrate se aflăte in videoteca NTV.

http://www.fertilizer.org/en/doc_library/Events/2015_International_Zn_Symposium_Abstract_Catalogue_Oct_2015.pdf

http://www.fertilizer.org/en/doc_library/Events/2015_International_Zn_Symposium_Abstract_Catalogue_Oct_2015.pdf

http://www.ntvonline.ro/emisiuni/agricultura/galerie-video/5466



Proiect PN-II-PT-PCCA-2013-4-0675: Eco-tehnologie de ... nationale/FEROW/Site_FEROW... · de porumb...

Documents

Transcript of Proiect PN-II-PT-PCCA-2013-4-0675: Eco-tehnologie de ... nationale/FEROW/Site_FEROW... · de porumb...