CU TITLUL: Elaborarea tehnologiilor conservative de ... · si miscarea apei) schimbul de gaze si...

0

UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ

VETERINARĂ DIN CLUJ-NAPOCA

Str. Mănăştur, Nr.3-5, 400372, Cluj-Napoca, România

Tel. +40-0264-596.384; Fax +40-0264-593.792,

http//www.usamvcluj.ro

RAPORTUL ȘTIINȚIFIC ȘI TEHNIC (RST)

ETAPA DE EXECUȚIE NR. 3/2016

CU TITLUL: Elaborarea tehnologiilor conservative de lucrare a

solului, optimizarea relatiei sol-planta-mediu climatic

prin valorificarea sistemului expert de monitorizare. Contract nr. 175 / 2014, PN-II-PT-PCCA-2013-4-0015

Denumirea Proiectului “Sistem expert pentru monitorizarea riscurilor in agricultura si

adaptarea tehnologiilor agricole conservative la schimbarile

climatice (MODSOIL)” Pagina web a proiectului: http://www.usamvcluj.ro/SMDT/proiecte_pn2/MODSOIL.htm

Perioada proiectului: 01.07.2014-30.09.2017

Perioada acoperită:16.12.2015 – 30.11.2016

Elaborat de:

CO: Universitatea de Științe Agricole și Medicină Veterinară Cluj (USAMV Cluj)

www.usamvcluj.ro,

Director proiect: Prof. dr. Teodor Rusu, [email protected]

P1: Stațiunea de Cercetare – Dezvoltare Agricolă Turda (SCDA Turda) www.scdaturda.ro,

Responsabil proiect: Ing. Mircea Ignea, [email protected]

P2: Universitatea de Științe Agronomice și Medicină Veterinară București (USAMV București),

www.usamv.ro,

Responsabil proiect: Prof. dr. Doru Ioan Marin, [email protected]

P3: SC Nora Ly Agroserv SRL Viisoara, Județul Cluj, www.noralyagroserv.ro,

Responsabil proiect: Ing. Gheorghe Marinca, [email protected]

P4: SC Holisun SRL Baia Mare, www.holisun.com,

Responsabil proiect: Conf. dr. Oliviu Matei, [email protected]

Director de proiect : Nume şi prenume: Prof. dr.Rusu Teodor

Semnătura:

Telefon: 0724719774

Fax: 0264-593792

E-mail: [email protected],

[email protected]

http://www.usamvcluj.ro/SMDT/proiecte_pn2/MODSOIL.htm

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

1

Raportul Științific și Tehnic (RST) in extenso

CUPRINS

Pag.

Obiectivele generale ......................................................... 2

Obiectivele etapei de execuţie 3/2016 ............................. 3

Rezumatul etapei .............................................................. 4

Descrierea științifică și tehnică, cu punerea în evidență a

rezultatelor etapei și gradul de realizare a obiectivelor; (se vor indica rezultatele și modul de diseminare a

rezultatelor).......................................................................

5

Coordonator – USAMV Cluj – Napoca

Activitatea 3.1. Elaborarea fișelor tehnologiilor agricole prin evaluarea

sustenabilităţii, a echilibrului dinamic al sistemului agricol cu ajutorul a patru

indicatori: randament sau productivitate, eficiență, stabilitate și echitate….………

5

Partener 1 – SCDA Turda

Activitatea 3.2. Optimizarea sistemelor conservative de lucrare a solului cuprinse

in modelele experimentale din punct de vedere economic. Schimbul de gaze si

levigarea nutrientilor in relatie cu tehnologia aplicata si productivitatea plantelor..

9

Partener 2 – USAMV Bucureşti

Activitatea 3.3. Stabilirea efectului sistemului de lucrare a solului, asupra

cantitatii si calitatii recoltelor .……..........................................................................

13

Partener 3 – SC Nora Ly Agroserv SRL

Activitatea 3.4. Solutiile tehnologice pentru valorificarea conservativa a

terenurilor arabile din cadrul SC Nora Ly Agroserv SRL si cuantificarea

impactului economic si de mediu …………………………..……...........................

16

Partener 4 – SC Holisun SRL

Activitatea 3.5. Validarea sistemului – semestrul 2. Pentru a avea certitudinea ca

sistemul functioneaza corespunzator pe tot parcursul anului, este nevoie sa fie

testat pe cel putin 12 luni ………………………………………………………......

17

2

OBIECTIVELE GENERALE

Rezumatul proiectului Proiectul urmărește implementarea unui sistem de agricultură durabil și performant din punct de

vedere economic, adaptat schimbărilor climatice printr-un sistem expert de monitorizare pedo-climatică în

Depresiunea Transilvaniei. Efectele preconizate pun accentul pe managementul sistemului agricol,

conservarea și utilizarea durabilă a resurselor de sol și apă în contextul schimbărilor climatice globale, prin

implementarea unor tehnologii agricole noi, eficiente, conservative și adaptate condițiilor pedo-climatice

locale.

Cercetarea aplicativă realizată în cadrul proiectului are la bază situația existentă în prezent în

agricultura din Depresiunea Transilvaniei, unde datorită sistemelor neadecvate de lucrare a terenurilor arabile,

s-a ajuns la o serie de aspecte negative privind: fertilitatea solului, cantitatea și calitatea producțiilor obținute,

schimbarea climatică, calitatea peisajului și a mediului înconjurător. Obținerea unor rezultate științifice şi

tehnologice de vârf, competitive pe plan global, de către echipa care propune proiectul, membră a Platformei

Europene ”Modelling European Agriculture with Climate Change for Food Security„ (MACSUR:

http://www.macsur.eu), prin implicare internațională, este mijlocul cel mai adecvat de combatere a

anomaliilor climatice, de adaptare la fenomenul de deșertificare, de sechestrare a carbonului în sol și de

eficientizare a sistemului agricol.

Proiectul valorifică rezultatele cercetărilor Centrului de Cercetare Sisteme Minime și Tehnologii

Agricole Durabile (SMTAD), precum și cele ale unui Agreement de colaborare cu Louisiana State University

(SUA). Programul de cercetare realizat, demarat în 2008, este prima lucrare, de mare anvergură, de

monitorizare a regimurilor termic și hidric al solurilor (temperatură, umiditate, precipitaţii) din Câmpia

Transilvaniei, prin 20 microstații, ceea ce constituie o premieră pentru ştiinţa românească. Prin această

cercetare au fost finalizate 2 teze de doctorat (în SUA și România). Alte 2 teme de doctorat sunt în curs de

realizare pe acest program de cercetare și au fost depuse 5 proiecte de cercetare, la nivel național și

internațional.

Pornind de la aceste rezultate de cercetare fundamentală proiectul are ca obiectiv realizarea unui

produs original – un sistem expert (model funcțional) de monitorizare și previzionare în timp real a riscurilor

climatice (prin modernizarea a 20 stații existente și instalarea altor 10 stații în Podișul Someșan), luând în

considerare previziunile meteo, capabil să prognozeze perioadele de anomalii climatice pentru diferite culturi

agricole. Pentru avertizarea fermierilor și predicția corectă a necesității combaterii riscurilor climaterice,

programul va fi adaptat pe baza cercetării aplicative realizată cu tehnologii conservative și măsuri de adaptare

specifice, în cadrul unei întreprinderi agricole reprezentative pentru această zonă.

Proiectul se va finaliza prin elaborarea a 3 tehnologii agricole conservative ca alternative viabile,

eficiente și realiste la sistemul de agricultură convențională, practicată în prezent. Elaborarea și modelarea

acestora se realizează prin brevetarea internationala a unui sistem expert (model funcțional) de monitorizare a

riscurilor.

Proiectul asigură accesul fermierilor la tehnologiile agricole durabile (eficiente şi conservative)

adecvate condiţiilor pedo-climatice şi socio-economice din Depresiunea Transilvaniei, încadrându-se în

măsurile recomandate de UE pentru adaptarea la schimbările climatice: evaluarea calității terenurilor și audit

specializat pentru optimizarea tehnologiei aplicate; implementarea tehnologiilor conservative; dezvoltare

experimentala și elaborarea a cel puțin 3 tehnologii conservative și 1 sistem expert de monitorizare a

riscurilor. Proiectul are un impact socio-economic major, fiind implicate 2 universități, 1 stațiune de cercetare,

1 societate agricolă, 1 firmă privată de cercetare – dezvoltare, ancorate într-o puternică rețea internațională de

cercetare-dezvoltare.

Obiective generale: 1. Valorificarea potențialului bio - pedo - climatic și tehnico - economic al Depresiunii

Transilvaniei prin monitorizarea regimului termic-hidric al solurilor și elaborarea componentelor

agriculturii durabile.

2. Dezvoltarea metodologie de cercetare și valorificare a rezultatelor printr-un sistem expert

de monitorizare a riscurilor și dezvoltarea unor noi generații de tehnologii agricole.

3. Elaborarea tehnologiilor conservative de lucrare a solului, optimizarea relației sol-plantă-

mediu climatic prin valorificarea sistemului expert de monitorizare.

4. Demonstrarea tehnologiilor agricole durabile, transfer tehnologic și managementul

riscurilor.

3

OBIECTIVELE ETAPEI DE EXECUŢIE

Etapa 3/2016: Elaborarea tehnologiilor conservative de lucrare a solului,

optimizarea relatiei sol-planta-mediu climatic prin valorificarea

sistemului expert de monitorizare. Termen: 30.11.2016 Obiectivele fazei de execuție au fost următoarele:

Denumirea activității Partenerul

implicat Activități partener

Activitatea 3.1. Elaborarea fișelor tehnologiilor agricole prin evaluarea sustenabilităţii, a echilibrului dinamic

al sistemului agricol cu ajutorul a patru indicatori: randament sau

productivitate, eficiență, stabilitate și echitate

CO: USAMV Cluj

Preucrarea și integrarea în sistemul expert de management al riscurilor, a determinărilor efectuate (II) privind managementul apei, solului

si carbonului, evolutia insusirilor solului (stratificarea profilului, compactarea,

destructurarea, rezistenta la penetrare, retinerea si miscarea apei) schimbul de gaze si levigarea nutrientilor in relatie cu tehnologia aplicata si productivitatea plantelor.

Activitatea 3.2. Optimizarea sistemelor conservative de lucrare a

solului cuprinse in modelele experimentale din punct de vedere economic. Schimbul de gaze si levigarea nutrientilor in relatie cu tehnologia aplicata si productivitatea plantelor

P1: SCDA Turda

Valorificarea rezultatelor privind influenta sistemului de lucrare a solului, a sistemului de fertilizare si a elementelor protectiei integrate a culturilor asupra Sistemului Integrat de Calitate a Solului, a calitatii productiei, conservarii

resurselor si implicatile in schimbarile climatice globale.

Activitatea 3.3. Stabilirea efectului

sistemului de lucrare a solului, asupra cantitatii si calitatii recoltelor

P2: USAMV București

Stabilirea efectului sistemului de lucrare a solului

asupra solului și plantei (II); optimizarea sistemelor cuprinse in modelele experimentale din punct de vedere economic.

Activitatea 3.4. Solutiile

tehnologice pentru valorificarea conservativa a terenurilor arabile din cadrul SC Nora Ly Agroserv SRL si cuantificarea impactului economic si de mediu

P3: SC Nora Ly Agroserv SRL

Valorificarea rezultatelor privind influenta

sistemului de lucrare a solului, a sistemului de fertilizare si a elementelor protectiei integrate a culturilor asupra Sistemului Integrat de Calitate a Solului, a calitatii productiei, conservarii resurselor si implicatile in schimbarile climatice globale.

Activitatea 3.5. Validarea sistemului – semestrul 2. Pentru a avea certitudinea ca sistemul functioneaza corespunzator pe tot parcursul anului, este nevoie sa fie

testat pe cel putin 12 luni

P4: SC Holisun SRL

Dezvoltarea sistemului expert (I) conform

conceptelor de la WP1; testare foarte precisă pe întreaga perioadă a anului.

Rezultate așteptate (planificate):

raporte de activitate pentru toți partenerii; 5 lucrari publicate in reviste internationale;

5 tehnologii demonstrate; elaborarea a minim 1 propunere de proiect international (Horizon 2020, COST

etc.) in calitate de coordonator sau partener.

Rezultatele obţinute sunt prezentate pe pagina web a proiectului

amplasată pe site-ul Centrului de Cercetare Sisteme Minime şi Tehnologii

Agricole Durabile: http://www.usamvcluj.ro/SMDT/proiecte_pn2/MODSOIL.htm

http://www.usamvcluj.ro/SMDT/proiecte_pn2/MODSOIL.htm

4

REZUMATUL ETAPEI

Etapa 3/2016 a avut ca obiectiv: elaborarea tehnologiilor conservative de

lucrare a solului, optimizarea relatiei sol-planta-mediu climatic prin valorificarea

sistemului expert de monitorizare.

Acest obiectiv a fost realizat prin următoarele: - au fost realizate 5 rapoarte de experimentare de către: USAMV Cluj,

SCDA Turda, USAMV Bucureşti, SC Nora Ly Agroserv SRL, SC Holisun SRL acestea fiind prezentate sintetizat în RST;

- au fost elaborate şi publicate 10 lucrări indexate BDI, din care 8 (1-8) indexate ISI și care au Acknowledgments: 1. Marin Doru Ioan, Rusu Teodor, Mihalache Mircea, Ilie Leonard, Nistor Elena, Bolohan Ciprian,

2015. Influence of soil tillage system upon the yield and energy balance of corn and wheat crops.

Agrolife Scientific Journal, Vol.4, No.2, 2015, ISSN 2285-5718, Online 2286-0126, p 43-47.

2. Chetan, C., T. Rusu, F. Chetan, A. Simon, 2016. Influence of Soil Tillage Systems and Weed

Control Treatments on Root Nodules, Production and Qualitative Indicators of Soybean. Procedia

Technology 22 (2016), p. 457-464, Elsevier, ISSN 2212-0173. 9th International Conference

Interdisciplinarity in Engineering, INTER-ENG 2015, Tirgu-Mures, Romania.

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221201731600089X

3. Sımon A., Rusu T., Chetan C. 2016, Influence of soıl tıllage systems on some characterıstıcs

morpho-productıve and yıeld to pea. AgroLife Scientific Journal, Volume 5, Number 1, ISSN

2285-5718, 194-198. http://agrolifejournal.usamv.ro/pdf/vol.V_1/Art29.pdf

4. Sălăgean, T., T. Rusu, D. Onose, R. Farcaş, B. Duda & P. Sestraş, 2016. The use of laser

scanning technology in land monitoring of mining areas. Carpathian Journal of Earth and

Environmental Sciences, August 2016, Vol. 11, No 2, p. 565–573, ISSN Printed: 1842-4090,

ISSN Online: 1844-489X. http://www.ubm.ro/sites/CJEES/viewTopic.php?topicId=642

5. Chetan F., T. Rusu, I. Porumb, M. Coman, P. I. Moraru, 2016. Influence of the Soıl Tıllage System

on Morphoproductıve Elements, Nodulatıon and Soybean Yıelds. 16th International

Multidisciplinary Scientific Geoconference SGEM 2016, Book 3 - Water Resources, Forest,

Marine and Ocean Ecosystems, Conference Proceedings, Volume II, p. 173-183.

6. Pop A.I., T. Rusu, I.Bogdan, P. I. Moraru, B. Duda, 2016. Influence of tillage systems on weed

control, fertility and production. 16th International Multidisciplinary Scientific Geoconference

SGEM 2016, Book 3 - Water Resources, Forest, Marine and Ocean Ecosystems, Conference

Proceedings, Volume II, p. 185-192.

7. Marin D. I., M. Mihalache, T. Rusu, L. Ilie, C.Ciontu, 2016. Tıllage Efects on Some Propertıes of

Chromıc Luvısol and the Maıze Crop Yıeld. 16th International Multidisciplinary Scientific

Geoconference SGEM 2016, Book 3 - Water Resources, Forest, Marine and Ocean Ecosystems,

Conference Proceedings, Volume II, p. 449-454.

8. Oliviu Matei, Teodor Rusu, Adrian Petrovan, Gabriel Mihuț, 2016. A Data Mining System for

Real Time Soil Moisture Prediction. The 10th International Conference INTER-ENG 2016

Interdisciplinarity in Engineering. Procedia Technology 23 (2017), Elsevier, ISSN 2212-0173.

9. Şimon Alina, Rusu Teodor, Cheţan Felicia, Influence vof the tillage system on the degree of

weeding in peas culture at ARDS TURDA, 2016, Research Journal of Agricultural Science,

volume 48, nr. 4, Timişoara.

10. Cheţan Felicia, Cheţan Cornel, Şimon Alina, The influence of minimum tillage system on corn

production during the period 2014-2015 at ARDS TURDA, 2016, Research Journal of

Agricultural Science, volume 48, nr. 4, Timişoara.

- au fost realizate 3 participări la conferințe BDI/ISI (2 prezentări orale, 1 poster).

- au fost câștigate 3 proiecte internationale (Horizon 2020, bilateral cu Polonia si Bilateral cu Republica Moldova), au fost depuse proiecte internaționale (BIODIVERSA) și se aigură participarea în platformele

europene MACSUR2 și ESSEM - Earth System Science and Environmental Management.


http://agrolifejournal.usamv.ro/pdf/vol.V_1/Art29.pdf

http://www.ubm.ro/sites/CJEES/viewTopic.php?topicId=642

5

DESCRIEREA STIINTIFICA SI TEHNICA, CU PUNEREA IN

EVIDENTA A REZULTATELOR ETAPEI SI GRADUL DE REALIZARE A OBIECTIVELOR

(se vor indica rezultatele și modul de diseminare a rezultatelor)

Rezultatele / Documentele de prezentare a rezultatelor pentru etapa III/2016

planificate şi realizate sunt următoarele:

Nr.

crt. Denumirea

indicatorilor

Număr

Planificat Realizat

1. Rapoarte de activitate

5 (CO, P1, P2, P3, P4) 5 (CO, P1, P2, P3, P4)

2. 5 lucrari publicate in

reviste internaționale

5 lucrari publicate in reviste indexate in baze de date internationale

10 lucrări publicate în reviste BDI (din care 8 lucrări indexate ISI);

3 participări la conferințe BDI

3. 5 tehnologii demonstrate

5 tehnologii

demonstrate la P3 SC Nora Ly Agroserv SRL

5 tehnologii demonstrate la P3 (4 fise tehnologice cu sisteme

conservative elaborate de CO si 5

tehnologii elaborate de P1)

4. Elaborarea a

minim 1 propunere de

proiect international

Elaborarea a minim 1

propunere de proiect international (Horizon

2020, COST etc.) in calitate de coordonator

sau partener

Castigarea si derularea a 3

proiecte internationale (Horizon 2020, Bilateral cu Polonia si

Bilateral cu Republica Moldova), participarea in alte 3 echipe

internationale

La activităţile etapei III/2016 au participat USAMV Cluj, SCDA Turda, USAMV Bucureşti,

SC Nora Ly Agroserv SRL, SC Holisun SRL:

Coordonator – USAMV Cluj-Napoca Activitatea 3.1. Elaborarea fișelor tehnologiilor agricole prin evaluarea sustenabilităţii, a

echilibrului dinamic al sistemului agricol cu ajutorul a patru indicatori: randament sau

productivitate, eficiență, stabilitate și echitate. Rezultate / Documente de prezentare a rezultatelor:

Agricultura conservativă presupune realizarea unei productivităţi egale sau apropiate de agricultura

convențională, cu eficienţă energetică și economică optimizată, reducȃnd în acelaşi timp impactul asupra

mediului înconjurător. În România, agricultura conservativă se aplică pe cca. 10% din suprafața arabilă și

include o serie de practici agricole complementare: (i) lucrarea minimă a solului (printr-un sistem redus de

lucrări ale solului sau semănatul direct în miriște) pentru a conserva structura, fauna și materia organică a

solului; (ii) acoperirea permanentă a solului (culturi de acoperire, reziduuri și mulci) pentru a proteja solul și

pentru a contribui la eliminarea buruienilor; (iii) diverse rotații și combinații ale culturilor, care stimulează

microorganismele din sol și controlează dăunătorii, buruienile și bolile plantelor.

Motivațiile practicării agriculturii conservative sunt: agrotehnice (combaterea secetei și controlul

eroziunii solului), economice (eficiență), protecția mediului (ecologizarea solului) și de compatibilitate cu

Politica Agricolă Comună (GAEC 1, Măsura 214 - Plăți de Agro-Mediu, culturi verzi). În sistemul actual de

agricultură, 50-60% din cantităţile de apă provenite din precipitaţii în decursul unui an se pierd prin evaporaţie

direct – prin urmare se impun măsurile agrofitotehnice de conservare a apei. Acestea se pot realiza prin lucrări

conservative, bazate pe protejarea solului şi lucrarea acestuia astfel încât resturile vegetale să rămână la

suprafaţă, asigurând "dreptul solului la vegetație".

Criteriile ştiinţifice pentru extensia lucrărilor conservative ale solului (minimum tillage și no-tillage)

sunt considerate cele 10 beneficii obţinute prin aplicarea acestora: se reduce timpul cu lucrările solului de 2-4

ori; consumul de combustibil pe unitate de suprafaţă se reduce cu 30-50%; se reduce necesarul de maşini

agricole la unitatea de suprafaţă; se reface structura solului şi se diminuează compactarea de suprafaţă şi

adâncime; crește conţinutul de materie organică din sol; crește permeabilitatea solului pentru apă şi se

6

îmbunătăţeşte drenajul global al solului; se reduce eroziunea solului; resturile vegetale rămase la suprafaţa

solului sau încorporate la 10-15 cm adâncime (acolo unde activitatea biologică este maximă) contribuie la

creşterea faunei şi florei din sol; menţine calitatea apei freatice şi de suprafaţă (nutrienţii şi pesticidele aplicate

nu mai sunt spălate prin eroziune, iar activitatea biologică mai intensă - asociată materiei organice din sol –

utilizează şi descompun aceşti intranţi); menţine calitatea aerului prin reducerea emisiilor rezultate din arderea

combustibililor fosili (motorină) utilizaţi în traficul pe teren şi prin reducerea carbonului eliminat în atmosferă

prin respirația solului (fiind fixat prin creşterea materiei organice din sol).

Cerințele trecerii la sistemul de agricultură conservativă sunt următoarele: fermierii trebuie să facă o

investiţie iniţială în utilaje specializate; fermierii au nevoie de instruire aprofundată şi de acces la servicii

specializate de consiliere; în comparaţie cu agricultura convențională, este necesară schimbarea fundamentală

a abordării (despărțire dificilă de plug); în mod normal, este nevoie de o perioadă de tranziţie de 5-7 ani pentru

ca sistemul de agricultură conservativă să se echilibreze; este posibil ca productivitatea să fie mai redusă în

primii ani, iar atacul bolilor, dăunătorilor și îmburuienarea mai mari.

In scopul asigurarii extensiei tehnologiilor conservative au fost elaborate 4 fise tehnologice:

Fişa Tehnologică – 1

Denumirea tehnologiei:

SISTEM CONSERVATIV DE LUCRARE A SOLULUI CU SEMĂNAT DIRECT. Semănatul

direct este tehnologia cea mai performantă, dezvoltată în agricultură, la nivelul actual de cunoştinţe acumulate.

Acest sistem presupune semănatul într-un teren neprelucrat, care rămâne aşa până la recoltare, fiind fără

lucrări mecanice de întreţinere şi combatere a buruienilor. Semănat direct este o tehnologie la care prezenţa

mulciului este obligatorie, deoarece numai aşa se asigură conservarea apei în sol. În aceste condiţii sunt

necesare maşini de precizie pentru semănat, măsuri de combaterea integrată a buruienilor, bolilor şi

dăunătorilor, şi un sistem adecvat de fertilizare.

Semănatul se face direct în mirişte sau pe terenul cu resturi vegetale ale plantei premergătoare.

Organele active ale maşini de semănat executã deschideri înguste în care sunt introduse seminţele şi uneori şi

îngrăşămintele. Maşinile de semănat direct se diferenţiază faţă de cele folosite în tehnologia clasică, în

principal, prin utilizarea altor tipuri de brăzdare şi unele organe auxiliare suplimentare pentru îndepărtarea

resturilor vegetale, iar apoi pentru acoperirea seminţelor cu sol. Se folosesc, în general, brăzdare cu cuţite tip

disc şi brăzdare cu cuţite tip daltã, dar şi variante constructive de brăzdare combinate.

PREZENTARE TEHNICĂ 1. Condiţiile

terenului - soluri cu o structură bună, luto-nisipoase, lutoase sau luto-argiloase - resturile vegetale în proporţie de peste 30% bine mărunţite - recomandată ca tehnologie de conservare a solului pe terenurile în pantă, pe soluri nisipoase supuse eroziunii eoliene

2. Culturile la care se recomandă

- grâu, orzoaică - porumb, soia, fasole

3. Lucrările solului - fără lucrări, se seamănă direct în teren nearat

4. Specificaţii tehnologice

- tehnologia aplicată va fi cea specifică culturii cu următoarele precizări: combaterea buruienilor va pune accent pe metodele preventive şi în

special erbicidarea totală împotriva monocotiledonatelor anuale şi a dicotiledonatelor perene; se completează cu erbicide postemergente

pe terenurile în pantă cantitatea de sămânţă la hectar va fi cu 10% mai mare decât recomandările pentru cultura respectivă

5. Avantaje (impact social si de mediu)

- după trei ani de aplicare a tehnologiei de semănat direct structura solului se îmbunătăţeşte şi de asemenea însuşirile agrofizice, agrochimice şi agrobiologice ale solului potenţând fertilitatea acestuia, asigurând sechestarea carbonului organic - producţiile obţinute sunt apropiate de cele obţinute în tehnologia clasică: plug clasic + disc 2 treceri - eficienţa economică pe durata asolamentului este mai mare comparativ cu tehnologia clasică

6. Observaţii - în primii ani de aplicare pe solurile cu structură distrusă se înregistrează o tendinţă de îndesare/aşezare a solului pe adâncimea 10-15 cm

Fişa Tehnologică - 2


SISTEM CONSERVATIV DE LUCRARE A SOLULUI CU PARAPLOW + GRAPĂ

ROTATIVĂ. Paraplow-ul prelucreaza solul fără întoarcerea brazdei, păstrand resturile vegetale în proporţie

de 15-30% la suprafaţa solului sau încorporandu-le superficial prin lucrările executate, îndeplinind rolul de

7

mulci. Folosirea paraplow-ului este oportunã pe terenurile în pantã, asigurând protecţie antierozională, pe

soluri cu orizont arabil scurt, pe soluri nisipoase supuse eroziunii eoliene, pe terenuri sărăturate etc. Trupiţele

de tipul paraplow realizează o încorporare la 15 cm a resturilor vegetale, contribuind astfel la reducerea

eroziunii. Consecinţele pozitive aşteptate prin aplicarea acestei tehnologii sunt: reducerea eroziunii solurilor

(în special pe terenurile în pantă), conservarea apei în sol, reducerea compactării solurilor, stoparea declinului

materiei organice humificate, a degradării structurale şi prăfuirii solului.


terenului - soluri cu o structură bună, luto-nisipoase, lutoase sau luto-argiloase - resturile vegetale în proporţie de 15-30% bine mărunţite - recomandată ca tehnologie de conservare a solului pe terenurile în pantă, pe

soluri nisipoase supuse eroziunii eoliene şi pe terenurile sărăturate


- grâu, orzoaică - porumb, soia, fasole

3. Lucrările solului Lucrarea de bază:

- cu paraplow la adâncimea de 22-25 cm (maxim 30 cm); solul este afânat fără întoarcerea brazdei; lucrarea se execută imediat după recoltarea plantei premergătoare; umiditatea optimă de lucru este de 50-60% din intervalul umidităţii active, consumul de motorină este de 24±1,2 l/ha; timpul de lucru pentru 1 ha = 3 ore

Lucrările de pregătire a patului germinativ:

- cu grapa rotativă în ziua sau preziua semănatului; adâncimea de lucru este adâncimea de semănat, maxim cu 1-2 cm mai adânc; direcţia de lucru este perpendicular pe direcţia lucrării de bază; consumul de motorină este de 18±3,0; timpul de lucru pentru 1 ha = 1 oră


- tehnologia aplicată va fi cea specifică culturii cu următoarele precizări: - combaterea buruienilor prin erbicide specifice cu atenţie îndeosebi pentru

buruienile monocotiledonate şi dicotiledonate perene - pe terenurile în pantă cantitatea de sămânţă la hectar va fi cu 10-20% mai

mare decât recomandările pentru cultura respectivă


- după trei ani de aplicare a tehnologiei cu paraplow + grapă rotativă structura solului se îmbunătăţeşte şi de asemenea însuşirile agrofizice, agrochimice şi agrobiologice ale solului potenţând fertilitatea acestuia

- producţiile obţinute sunt apropiate de cele obţinute în tehnologia clasică: plug clasic + disc 2 treceri

- eficienţa economică pe durata asolamentului este mai mare cu 20% comparativ cu tehnologia clasică

6. Observaţii - în primii ani de aplicare pe solurile cu structură distrusă se înregistrează o tendinţă de îndesare a solului pe adâncimea 10-25 cm

- o dată la 4 ani se recomandă aplicarea în rotaţie a tehnologiei clasice cu plug, încadrată în asolament şi cumulată cu fertilizarea organică, minerală cu fosfor şi aplicarea amendamentelor



SISTEM CONSERVATIV DE LUCRARE A SOLULUI CU CIZEL + GRAPĂ ROTATIVĂ.

Cizelul prelucreaza solul până la adâncimea de 18-22 cm (maxima de 40 cm) fără a răsturna brazda,

determinand fragmentarea, mărunţirea şi afânarea solului de-a lungul liniilor naturale de frângere (şi nu prin

compresiune ca în cazul plugului). Resturile vegetale sunt pastrate, în proporţie de 15-30%, la suprafaţa

solului fiind încorporate superficial prin lucrările executate, îndeplinind rolul de mulci. Lucrarea cu cizelul

depinde foarte mult de distanţa dintre piesele active (cel mai frecvent între 25-28 cm). Pentru o lucrare de

calitate lungimea şi distanţa dintre piesele active trebuie astfel reglate pentru a mobiliza uniform solul pentru

aceeaşi adâncime. Consecinţele pozitive aşteptate prin aplicarea acestei tehnologii sunt: reducerea eroziunii

solurilor (în special pe terenurile în pantă), conservarea apei în sol, reducerea compactării solurilor, stoparea

declinului materiei organice humificate, a degradării structurale şi prăfuirii solului. Pentru terenurile şi

culturile cu cerinţe pentru afânarea de bază, este tehnologia optimă de: raţionalizare, activarea fertilităţii

naturale a solului, reducerea eroziunii, mărirea capacităţii de acumulare a apei şi posibilitatea intrării timpurii

în câmp primăvara.


terenului - soluri cu o structură bună, luto-nisipoase, lutoase sau luto-argiloase - resturile vegetale în proporţie de 15-30% bine mărunţite

8

- recomandată ca tehnologie de conservare a solului pe terenurile în pantă, pe solurile nisipoase supuse eroziunii eoliene


- grâu, orzoaică - porumb, soia, floarea soarelui

3. Lucrările solului Lucrarea de bază:

- cu cizel la adâncimea de 16-22 cm; solul este afânat fără întoarcerea brazdei; lucrarea se execută imediat după recoltarea plantei premergătoare;

- umiditatea optimă de lucru este de 40-50% din intervalul umidităţii active, consumul de motorină este de 22±1,5 l/ha; timpul de lucru pentru 1 ha = 2,3 ore

Lucrările de pregătire a patului germinativ:

- cu grapa rotativă în ziua sau preziua semănatului; adâncimea de lucru este adâncimea de semănat, maxim cu 1-2 cm mai adânc; direcţia de lucru este perpendicular pe direcţia lucrării de bază; consumul de motorină este de 18±3,0; timpul de lucru pentru 1 ha = 1 oră


- tehnologia aplicată va fi cea specifică culturii cu următoarele precizări: - combaterea buruienilor va pune accent pe metodele preventive şi în special

împotriva monocotiledonatelor anuale şi a dicotiledonatelor perene; se completează cu erbicide postemergente

- pe terenurile în pantă cantitatea de sămânţă la hectar va fi cu 10-20% mai mare decât recomandările pentru cultura respectivă


- după trei ani de aplicare a tehnologiei cu cizel + grapă rotativă structura solului se îmbunătăţeşte şi de asemenea însuşirile agrofizice, agrochimice şi agrobiologice ale solului potenţând fertilitatea acestuia


- eficienţa economică pe durata asolamentului este mai mare comparativ cu tehnologia clasică





SISTEM CONSERVATIV DE LUCRARE A SOLULUI CU AGREGAT COMPLEX CU

GRAPĂ ROTATIVĂ. Sistemul de lucrări minime cu grape rotative şi cu agregate complexe cu grape

rotative, cu rotor orizontal sau vertical, reprezintă varianta cea mai folosită în estul şi sud-estul Europei. Grapa

rotativã este un utilaj combinat, acţionatã de la tractor, pentru realizarea unei mişcări de rotaţie pe orizontalã

sau verticală a pieselor sale active, urmate de tăvălug. După ea terenul rămâne mărunţit, pe adâncimea de 10-

18 cm, nivelat şi aşezat. Agregatele cu tuburi prezintă o mare posibilitate de reglare a poziţionării seminţelor

în sol: poziţionare în stratul de sol prelucrat (4-5 cm) – pentru cerealele păioase, poziţionare la suprafaţa (2-3

cm) – pentru rapiţă, poziţionate adânc în contact cu stratul umed (5-6 cm) – pentru fasole etc. Sistemul de

lucrări minime cu grapa rotativă se poate realiza prin 2 treceri (lucrarea solului + semănatul) sau 1 trecere

folosind grape rotative cu rotor orizontal, sau grape rotative combinate (cu rotor vertical).


terenului

- soluri cu o structură bună, luto-nisipoase, lutoase sau luto-argiloase - resturile vegetale în proporţie de 10-15% bine mărunţite - recomandată ca tehnologie de conservare a solului pe terenurile în pantă, pe

soluri nisipoase supuse eroziunii eoliene

- se evită terenurile infestate puternic cu buruieni perene


- grâu, orzoaică, rapiță - soia, fasole

3. Lucrările solului - cu grapa rotativă odată cu semănatul; adâncimea de lucru este adâncimea de semănat, maxim cu 1-2 cm mai adânc; umiditatea optimă de lucru este de 30-50% din intervalul umidităţii active, consumul de motorină este de 20±1,2 l/ha; timpul de lucru pentru 1 ha = 1,7 ore

4. Specificaţii - tehnologia aplicată va fi cea specifică culturii cu următoarele precizări: - combaterea buruienilor va pune accent pe metodele preventive şi în special

9

tehnologice împotriva monocotiledonatelor anuale şi a dicotiledonatelor perene; se completează cu erbicide postemergente

- pe terenurile în pantă cantitatea de sămânţă la hectar va fi cu 10-20% mai mare decât recomandările pentru cultura respectivă

5. Avantaje (impact

social si de

mediu)

- după trei ani de aplicare a tehnologiei cu grapă rotativă structura solului se îmbunătăţeşte şi de asemenea însuşirile agrofizice, agrochimice şi agrobiologice ale solului potenţând fertilitatea acestuia


- eficienţa economică pe durata asolamentului este mai mare comparativ cu tehnologia clasică



Lucrări publicate în reviste indexate BDI & ISI: 1. Chetan, C., T. Rusu, F. Chetan, A. Simon, 2016. Influence of Soil Tillage Systems and Weed Control Treatments on Root

Nodules, Production and Qualitative Indicators of Soybean. Procedia Technology 22 (2016), p. 457-464, Elsevier, ISSN 2212-

0173. 9th International Conference Interdisciplinarity in Engineering, INTER-ENG 2015, Tirgu-Mures, Romania.


2. Sımon A., Rusu T., Chetan C. 2016, Influence of soıl tıllage systems on some characterıstıcs morpho-productıve and yıeld to pea.

AgroLife Scientific Journal, Volume 5, Number 1, ISSN 2285-5718, 194-198.


3. Sălăgean, T., T. Rusu, D. Onose, R. Farcaş, B. Duda & P. Sestraş, 2016. The use of laser scanning technology in land monitoring

of mining areas. Carpathian Journal of Earth and Environmental Sciences, August 2016, Vol. 11, No 2, p. 565–573, ISSN

Printed: 1842-4090, ISSN Online: 1844-489X. http://www.ubm.ro/sites/CJEES/viewTopic.php?topicId=642

4. Chetan F., T. Rusu, I. Porumb, M. Coman, P. I. Moraru, 2016. Influence of the Soıl Tıllage System on Morphoproductıve

Elements, Nodulatıon and Soybean Yıelds. 16th International Multidisciplinary Scientific Geoconference SGEM 2016, Book 3 -

Water Resources, Forest, Marine and Ocean Ecosystems, Conference Proceedings, Volume II, p. 173-183.

5. Pop A.I., T. Rusu, I.Bogdan, P. I. Moraru, B. Duda, 2016. Influence of tillage systems on weed control, fertility and production.

16th International Multidisciplinary Scientific Geoconference SGEM 2016, Book 3 - Water Resources, Forest, Marine and Ocean

Ecosystems, Conference Proceedings, Volume II, p. 185-192.

Desfășurarea proiectului PCCAA - Sistem expert pentru monitorizarea riscurilor in agricultura si

adaptarea tehnologiilor agricole conservative la schimbarile climatice – asigură echipei de cercetare

posibilitatea participării la noi proiecte europene: 1. Proiect Horizon 2020, Call: H2020-SFS-2014-2, Funding scheme: Research and Innovation action, Proposal

number: 635201-2, Proposal acronym: LANDMARK, Duration (months): 54, Proposal title: LAND

Management: Assessment, Research, Knowledge base, Activity: SFS-04-2014. Perioada proiectului: 1 mai

2015-mai 2019. Participă 22 de parteneri din 17 țări. Responsabil proiect USAMV Cluj: Rusu Teodor.

2. Cooperare Europeană şi Internaţională Subprogramul 3.1.Bilateral/multilateral. PN-III-P3-3.1-PM-RO-

MD-2016-0034: Evaluarea comparativă a sistemelor convenţionale şi conservative de lucrare a solului privind

sechestrarea carbonului şi fondarea agroecosistemelor durabile. 2016-2018.

3. Bilateral USAMV Cluj - Academia Polonă de Ştiinţe (Prof. dr. Lech Wojciech Szajdak – Institute for

Agricultural and Forest Environment), Soil organic matter – the factor of transformation, productivity and

sustainable development in plant-soil relationship. 2015-2018, in cadrul programului: Joint Research Proiect

Proposal Romanian Academy - Polish Academy of Sciences,

4. Participarea în cadrul platformei ESSEM - Earth System Science and Environmental Management:

http://www.cost.eu/COST_Actions/essem/Actions/ES1104?management

5. Participarea în cadrul platformei MACSUR (2) - Modelling European Agriculture with Climate Change for

Food Security: http://www.macsur.eu/index.php/partners

6. Depunerea unui proiect internațional în cadrul programului BIODIVERSA: http://www.biodiversa.org, cu

titlul: Microbial Approach on Soil and Sediments for Biodiversity Management (MASSBioMan), numărul

propunerii: BiodivERsA3-2015-163, Coordonată de prof. Metin Turan (Turcia), incluzând parteneri din

România (prof. Rusu Teodor), Polonia și Letonia.

Partener 1 – SCDA Turda

Activitatea 3.2. Optimizarea sistemelor conservative de lucrare a solului cuprinse in

modelele experimentale din punct de vedere economic. Schimbul de gaze si levigarea

nutrientilor in relatie cu tehnologia aplicata si productivitatea plantelor.



http://www.ubm.ro/sites/CJEES/viewTopic.php?topicId=642

http://www.cost.eu/COST_Actions/essem/Actions/ES1104?management

http://www.macsur.eu/index.php/partners

http://www.biodiversa.org/

10

Cercetarea începută în anul 2014, este o temă vastă şi de o deosebită actualitate. Din punct de vedere

al Partenerului 1: SCDA Turda, aceasta s-ar traduce prin câteva idei, care au fost specificate în etapele 1-2 a

actualului proiect şi pe care le reluǎm aici spre o mai bunǎ oglindire a activitǎţii anului 2016. monitorizarea regimului termic şi hidric al zonei

studiul potenţialului bioproductiv al zonei de activitate

elaborarea componentelor unui sistem de agricultură durabil, adaptat condiţiilor zonale

consecinţele graduării diferiţilor factori experimentali, asupra cantităţii şi calităţii producţiei obţinute

conservarea solului şi a apei în condiţiile lucrării conservative a solului

implicarea condiţiilor de mediu, termic şi hidric specifice zonei, adică cu agresivitate medie, asupra tehnologiilor

aplicate şi găsirea unor soluţii tehnologice adecvate.

stabilirea efectului sistemului de lucrare a solului asupra cantităţii şi calităţii recoltelor

randamentul energetic al sistemelor de lucrări minime aplicate în zonă

productivitatea şi eficienţa economică a aplicării sistemelor cu lucrări minime ale solului

În acest sens se vor lua în considerare:

valorificarea superioară a resturilor organice pentru creşterea fertilităţii solului;

obţinerea de date noi privind încadrarea în rotaţie a plantelor de cultură solicitate pe moment în

agricultura zonei şi studiul efectului pe care rotaţia culturilor şi sistemul de fertilizare le implică într-un

sistem conservativ de producţie agricolă;

evitarea degradării şi poluării mediului înconjurător;

se vor monitoriza periodic indicatorii fertilităţii solului: textură, structură, porozitate, compactare,

volum edafic util, pH, elemente nutritive, gradul de saturaţie în baze, humus, starea fitosanitară a

solului; reziduuri rămase în sol (nitraţi, pesticide);

evaluarea influenţei componentelor sistemului de agricultură conservativă asupra indicatorilor:

randament şi productivitate la unitatea de suprafaţă şi de timp; eficienţă economică; stabilitatea

funcţionării agroecosistemului; menţinerea biodiversităţii;

tehnici şi metode de lucrare a solului în condiţiile solurilor care se destructurează uşor, cu un conţinut

mare de argilă (peste 40%);

tehnici şi metode de fertilizare în sistem conservativ, comparativ cu sistemul de agricultură cu lucrări

minime;

controlul dăunătorilor recoltelor, dinamica ciclului lor biologic şi interacţiunea cu plantele de cultură;

cunoaşterea dăunătorilor care iernează în sol şi modul lor de a-şi relua ciclul biologic în primăvară;

utilaele specifice ce concură la realizarea lucrărilor în sistemele conservative, reglaje, exploatarea

raţională, beneficii economice;

principalele beneficii ale implementării acestui sistem de agricultură în fermele comerciale.

Rezultatele obținute sunt prezentate în lucrările publicate, în sinteză aceste sunt: 1. La Turda creşterea de temperatură s-a făcut simţită mai ales după anul 2000 de când temperaturile medii

anuale nu au mai scăzut sub 8.8oC. În total din cei 15 ani menţionaţi (2001-2015), 7 adică 46.6% au fost

cu temperaturi medii de peste 10oC, 40.0%, adică 6 ani cu temperaturi de peste 9.0oC şi abia 2, adică

13.4% cu temperaturi sub 9.0oC, dar şi acestea fiind 8.8 şi 8.9oC. Tot în această perioadăs-au înregistrat

cel mai cald an la Turda din cei 59 de ani de când se fac înregistrările,anul 2014 cu 11.1oC media anuală,

cea mai caldă lună iulie, cea din 2012 cu temperatura medie de 24.0oC. Cea mai caldă lună februarie de

4.6oC (2016). Pe total cei 15 ani au fost mai calzi pe medie faţă de media pe 59 de ani, cu 0.8 oC.

2. Anul 2016 s-a caracterizat în primele zece luni ale sale, ca un an al trecerilor rapide de la căldură la frig şi

invers, de la perioade ploioase la perioade lungi caracterizate de lipsa precipitaţiilor, încheindu-se cu o

toamnă rece şi ploioasă. Pe ansamblu poate fi caracterizat ca un an cald şi foarte ploios. Astfel

temperatura medie pe primele 10 luni este de 11.1oC cu 2.0 oC mai ridicată decât media multianuală.

Precipitaţiile de 764.3 mm, ne îndreptăţim să credem că anul 2016 va fi cel mai ploios an din ultimii 60 de

ani de când se monitorizează la SCDA TURDA regimul termic şi pluviometric. În general tabloul

primăverii anului 2016 a avut un aspect răcoros până în luna iunie, când s-a resimţit vremea mai caldă ,

însă nu în toate perioadele. Pe totalul verii: iunie-august 2016, s-au înregistrat doar două zile de arşiţă (cu

maximele peste 32 oC), în 13.07.2016 de 32.5 oC şi în 14.07.2016 de 33.4oC. Deja în primele opt luni ale

anului 2016 s-au acumulat 587.5 mm, depăşind suma medie multianuală pe 59 de ani de 513.6 mm cu

73.9 mm. Cu tot acest aspect al precipitaţiilor, rezerva de apă accesibilă pe orizontul de 100 cm, a fost, în

acest an, mai mică decât în alţi ani, deoarece ploile torenţiale favorizează scurgerea pe versanţi şi mai

puţin infiltraţia în sol. Se mai poate observa că mediile decadale sunt oarecum echilibrate intre ele,

depăşirile mai mari se pot observa în decada a treia. Din punct de vedere al precipitaţiilor pe primele zece

11

luni, sumele realizate sunt mai mari în decada a doua, în decada a treia cu temperature mai ridicate ploile

sunt în cantitate mai mică. În aceste condiţii, ploile din primavera anului, precum şi aspectul mai răcoros

al vremii a favorizat cultura grâului, care s-a dezvoltat în bune condiţii, ploile din aprilie şi mai

contribuind la umplerea bobului şi la realizarea unor producţii de excepţie. Culturile de primăvară, soia şi

porumbul care u pornit mai greu în vegetaţie din cauza condiţiilor de temperatură, au beneficiat de ploile

căzute în perioadele ctritice; la înflorire, apariţia păstăilor sau polenizarea porumbului,culturi la care s-au

realizat producţii deosebite. În concluzie un an bum agricol la Turda, mai puţin bun pentru recolta de grâu

a anului viitor.

3. În urma experimentărilor s-au desprins tehnologiile pentru grâu, soia şi porumb.

3.1.Tehnologia de cultivare a grâului de toamnă în sistem convenţional Nr. Crt. Lucrarea Agregatul Nr. treceri

1. Arat la 23-25 cm John Deere 6620SE+Plugul reversibil Kuhn Huard Multi-

Master 125T

1

2. Pregătit patul germinativ John Deere 6620SE+ Grapa rotativă HRB 403D 1

3. Fertilizare de bază John Deere 6620SE+ Fertilizatorul purtat Gaspardo Zeno 1

4. Semănat grâul John Deere 6620SE + Kuhn GC-2 ax 1

5. Tăvălugit semănătura L-445 + 3TN-5.3 1

6. Fertilizat la reluarea vegetaţiei John Deere 6620SE+ Fertilizatorul purtat Gaspardo Zeno 1

7. Erbicidat la sfârşitul înfrăţitului U-650 + MET-1200 1

8. Efectuarea tratamentului în fenofaza de burduf U-650 + MET-1200 1

9. Recoltat grâul cu combina Combina John Deere W540 1

10. Balotat paie U-650 + PPF 1

11. Transport boabe U-650 + RM-2 *

* Total: * 10

Fertilizarea de bază s-a făcut cu N20P20K0 - 200 kg/ha; Soiul de grâu : ANDRADA, norma de însămânţare 280 kg/ha tratată cu

ORIUS 0.5 l/to; Fertilizarea la reluarea vegetaţiei cu N40 – 100 kg/ha; Primul tratament la sfârşitul înfrăţirii s-a făcut în regim de

Tank-Mix, cu:- Sekator - 0.15 l/ha; - DMA – 6 - 0.6 l/ha;- Biscaya 240 – 0.2 l/ha;- Evolus – 1 l/ha;- Agrofeed – 3 kg/ha; - Trend 90

– 0.3 l/ha; Efectuarea tratamentului în fenofaza de burduf, cu: - Evolus – 1 l/ha; - Fastac – 0.1 l/ha; - Agrofeed – 3 kg/ha; - Trend –

0.3 l/ha.

3.2.Tehnologia de cultivare a grâului de toamnă în sistem conservativ Nr. Crt. Lucrarea Agregatul Nr. treceri

1. Semănat grâul + fertilizare de bază direct în

miriştea culturii premergătoare

John Deere 6620SE + Gaspardo Directa - 400 1

2. Fertilizat la reluarea vegetaţiei John Deere 6620SE+ Fertilizatorul purtat Gaspardo Zeno 1

3. Erbicidat la sfârşitul înfrăţitului U-650 + MET-1200 1

4. Efectuarea tratamentului în fenofaza de burduf U-650 + MET-1200 1

5. Recoltat grâul cu combina Combina John Deere W540 1


* Total: * 5

Semănatul s-a făcut direct în miriştea de soia , cu norma de 280 kg/ha, soiul ANDRADA, tratat cu ORIUS 0.5 l/to, concomitant cu

fertilizarea cu N20P20K0 – 200 kg/ha. Cele 2 tratamente s-au făcut identic ca la sistemul conservative de lucrare a solului.

3.2.Tehnologia de cultivare a soiei în sistem convenţional Nr. Crt. Lucrarea Agregatul Nr. treceri

1. Arat la 25-28 cm John Deere 6620SE+Plugul reversibil Kuhn Huard

Multi-Master 125T

1


3. Fertilizare de bază John Deere 6620SE+ Fertilizatorul purtat Gaspardo

Zeno

1

4. Semănat soia la 50 cm între rânduri U – 650 + SPC - 6 1

5. Tăvălugit semănătura L-445 + 3TN-5.3 1

6. Erbicidat preemergent U-650 + MET-1200 1

7. Erbicidat postemergent în fenofaza de 2-4 frunze U-650 + MET-1200 1

8. Prăşit mechanic U-650 + CUP – 6; I-II-III 3

9. Tratament pentru combaterea lui tetranicus urticae U-650 + MET-1200 1

9. Recoltat soia cu combina cu tocarea şi

împrăştierea uniformă pe sol

Combina John Deere W540 1


* Total: * 12

Fertilizarea de bază s-a făcut cu N20P20K0 - 100 kg/ha; Soiul de soia : FELIX, norma de însămânţare 115 kg/ha; Erbicidarea

preemergentă s-a făcut cu:- Sencor - 0.35 kg/ha;- Glyfosat – 3 l/ha;- Tender – 1.5 l/ha; Erbicidarea postemergentă s-a făcut cu: -

Pulsar 40 – 0.9 l/ha; - Trend 90 – 0.3 l/ha; Tratament combatere Tetranicus urticae, s-a făcut cu: - Omite – 0.8 l/ha.

3.3.Tehnologia de cultivare a soiei în sistem conservativ Nr. Crt. Lucrarea Agregatul Nr. treceri

1. Scarificat cu cizelul la 30-35 cm, în toamnă John Deere 6620SE+ Cizelul Gaspardo 1

12

Pinocchio – 2.5


3. Semănat soia la 18 cm între rânduri concomitant cu

fertilizarea la 18 cm între rânduri

John Deere 6620SE + Gaspardo Directa – 400 1


5. Erbicidat postemergent în fenofaza de 2-4 frunze U-650 + MET-1200 1

6. Tratament pentru combaterea paianjenuluii roşu

Tetranicus urticae

U-650 + MET-1200 1

7. Recoltat soia cu combina cu tocarea şi împrăştierea

uniformă pe sol



* Total: * 7

Fertilizarea de bază s-a făcut cu N20P20K0 - 100 kg/ha; Soiul de soia : FELIX, norma de însămânţare 115 kg/ha; Erbicidarea

preemergentă s-a făcut cu: - Sencor - 0.35 kg/ha;- Glyfosat – 3 l/ha;- Tender – 1.5 l/ha; Erbicidarea postemergentă s-a făcut cu: -

Pulsar 40 – 0.9 l/ha; - Trend 90 – 0.3 l/ha; Tratament combatere Tetranicus urticae, s-a făcut cu:- Omite – 0.8 l/ha.

3.4. Tehnologia de cultivare a porumbului în sistem convenţional Nr. Crt. Lucrarea Agregatul Nr. treceri

1. Arat la 28-30 cm în toamnă John Deere 6620SE+Plugul reversibil Kuhn Huard Multi-Master

125T

1


3. Semănat porumbul + fertilizat la 70 cm

între rânduri

John Deere 6620SE+ semănătoarea de precizie Gaspardo MT-6 1


5. Fertilizat pe vegetaţie John Deere 6620SE + Gaspardo Zeno 1

6. Erbicidat postemergent U-650 + MET-1200 1

7. Prăşit mecanic U-650 + CUP – 6; I-II-III 3





* Total: * 10

Fertilizarea de bază s-a făcut cu N20P20K0 - 200 kg/ha; Fertilizarea fazială în fenofaza de 5-7 frunze cu N40 – 100 kg/ha; Hibridul de

porumb : Turda Star, norma de însămânţare 22 kg/ha; Erbicidarea preemergentă s-a făcut cu: - Glyfosat – 3 l/ha;- Tender – 1.5 l/ha;-

Merlin Flex – 0.4 l/ha; Erbicidarea postemergentă s-a făcut cu:- Cerlit – 1 l/ha; - Trend 90 – 0.3 l/ha.

3.5. Tehnologia de cultivare a porumbului în sistem conservativ Nr. Crt. Lucrarea Agregatul Nr. treceri

1. Scarificat cu cizelul la 30-35 cm, în toamnă John Deere 6620SE+ Cizelul Gaspardo Pinocchio – 2.5 1


3. Semănat porumbul concomitant cu fertilizarea la

70 cm între rânduri

John Deere 6620SE + Gaspardo MT-6 1


5. Erbicidat posemergent U-650 + MET-1200 1

6. Fertilizat pe vegetaţie John Deere 6620SE + Gaspardo Zeno 1





* Total: * 7

Fertilizarea de bază s-a făcut cu N20P20K0 - 200 kg/ha; Fertilizarea fazială în fenofaza de 5-7 frunze cu N40 – 100 kg/ha; Hibridul de

porumb : Turda Star, norma de însămânţare 22 kg/ha; Erbicidarea preemergentă s-a făcut cu:- Glyfosat – 3 l/ha;- Tender – 1.5 l/ha;-

Merlin Flex – 0.4 l/ha; Erbicidarea postemergentă s-a făcut cu:- Cerlit – 1 l/ha; - Trend 90 – 0.3 l/ha

4. Parametrii asimilaţiei au fost realizați când culturile erau pe deplin formate ajunse la maturitate

efectuîndu-se 3 citiri /per planta x 5 plantex 3 repetiţii în lunile iunie,durata de măsurare fiind înfuncţie de

durata de adaptare a țesuturilor în camera de asimilație.Metoda de cercetare folosită a fost nedistructivă

(frunzele un au fostdetaşate de pe plantă) şi s-a bazat pe utilizarea unui analizor de gaze foliar CIRAS-3

caredetermină simultan maimulţi indicatori fiziologici şi de mediu, unuldinceimai importanţifiind rata

asimilaţiei CO2 = fotosintezanetă (A= μmol m-2s-1). La cultura de grâu, în anul 2016, citirile privind

asimilația şi parametri fiziologici la cele 8 soiuri studiate, au fost efectuate în primele săptămâni după

înflorit (înspicare) atât în sistem clasic (arat) şi sistem conservativ (nearat)și au oscilat diferit în funcție de

soi, tehnologia aplicată și factorii de mediuAsimilațiacâtşiparametri fiziologici cei mai ridicați s-au

realizat la soiurile de grâu din sistem clasic (arat)cu valorile dii ridicate peste 29.0 μmolm-2s-1la soiurile

Kappo, Dumbrava și Arieşan și au oscilat până sub 26μmolm-2s-1ceea mai mica fiind la soiul Renan de

doar 25,3μmolm-2s-1.Celelalte 4 soiuri au obținând valori mediiale ale asimilației în ordine descrescătoare

între 27.7 μmolm-2s-1la soiul Andrada, Exotic ( 26,8 μmolm-2s-1) , Linia T29-4 (26.6 μmolm-2s-1) și Apache

(26.3μmolm-2s-1). În sistem conservativ (nearat) asimilația la cele 8 soiuri de grâu a fost mult mai

scăzută față de sistemul clasic (arat), iar diferențele de la un soi la altul au fost mai mici,

13

valoreamedieceamairidicatăfiindde 26.5μmolm-2s-1la soiul Dumbrava șiceea mai mica la soiul Exotic de

21.8 μmolm-2s-1. Analizand paramentri fiziologici la cele 8 soiuride grâu în sistem clasic (arat) înanul

2016, aceștia au avutvalori medii mai ridicate față de sistemul conservativ (nearat), concentraţia CO2 a

cavităţii substomatale (Ci ),conductanţatotală a stomatelor la transfer (GS),rata transpiraţieila nivel foliar

(Ev)și radiaţia fotosintetic activă (PAR), excepție făcând doar eficienţa de folosire a apei în fotosinteză

(WUE) și cel a deficitului apei în frunză (VPD). Grâul fiind o plantă cu tip fotosintetic C3, intesitatea

fotosintezei variază în funcție de soi, intensitatea luminosă, vârsta, mărimea frunzeiși indicele suprafeței

foliare. Măsurile agrotehnice aplícate influențează eficienteța conversiei energiei luminoare cit ș

iproducția de grîu (Delian E., 2013; Burzo I, 1999; Lawlor 1993; Evans și Dunstone, 1970; Dunstone

ș.a.,1973; Wittenbanch, 1979; Chonan, 1965). Din acest punct de vedere(al paramertrilor fiziologici

studiaţi, se poate concluziona că cele mai prtetabile soiuri de grâu pentru cultivarea în sistem conservativ

sunt Dumbrava şi Andrada. Specificăm că sunt măşurătorile dintr-un singur an.

5. Asimilaţia şi parametri fiziologici la cele 8 soiuri de soia nemodificate genetic, în sistem clasic (arat) şi

sistem conservativ (nearat)au fost realizațe atunci când culturile erau pe deplin formate, ajunse la

maturitate fiind efectuate 3 citiri /per planta x 5 plantex 3 repetiţii în lunaiulieîn funcţie de durata de

adaptare a țesuturilor în camera de asimilațieMetoda de cercetare folosită a fost nedistructivă (frunzele nu

au fost detaşate de pe plantă) şi s-a bazat pe utilizarea unui analizor de gaze foliar CIRAS-3 care

determină simultan mai mulţi indicatori fiziologici şi de mediu, unul din cei mai importanţi fiind rata

asimilaţiei CO2 = fotosinteza netă (A= μmol m-2s-1). La cultura de soiaasimilația a oscilat diferit în funcție

de soi, tehnologia aplicată și factorii de mediu. La cele 8 soiuri de soia nemodificată genetic, asimilația şi

parametri fiziologici cei mai ridicați s-au realizat când s-a aplicat sistem clasic (arat) cu valori medii

ridicate peste 28.0 μmolm-2s-1 față de sistemul conservativ (nearat) care a avut doar 25.3 μmolm-2s-1.

Dintre cele 8 soiuri de soia din sistem clasic (arat) cea mai buna asimilație s-a obținut la soiurile Felix și

Sponsor cu 28,9 și respectiv 28,6 μmolm-2s-1. Cele mai scazute valori ale asimilației s-au înregistrat la

soiurile Caro și Diamant, acestea oscilând de la 25.0 până 26.1 μmolm-2s-1. Celelalte 4 soiuri au obținut

valori medii ale asimilației în ordine descrescătoare între 27.5μmolm-2s-1 la soiul 3, 7 (27.2μmolm-2s-1),

Onix (26.8μmolm-2s-1) și Darina (26.2μmolm-2s-1). În sistem conservativ (nearat) asimilația la cele 8

soiuri de soia a fost mult mai scăzută față de sistemul clasic (arat), iar diferențele de la un soi la altul au

fost mai mici, valorile medii cele mai ridicate fiind de 25.3μmolm-2s-1și 25.0la soiurile cu numărul Onix și

Felix iar cele mai mici la soiurile cu numărul Darina și Perla de 22.4și respestiv 20,7μmolm-2s-1.

Analizand paramentri fiziologici la cele 8 soiuri de soia în sistem clasic (arat)în anul 2016,aceștiaau avut

valori medii usor mai ridicate față de sistemul conservativ (nearat), concentraţia CO2 a cavităţii

substomatale(Ci),conductanţa totală a stomatelor la transfer (GS),rata transpiraţiei la nivel foliar (Ev) și

radiaţia fotosintetic activă (PAR), excepție făcând doar eficienţa de folosire a apei în fotosinteză (WUE)

și cel a deficitului apei în frunză (VPD).Conductanța totală a stomatelor la transfer este un parametru cu

potențial ridicat în prognoza producțiilor potențiale la soia (Chan et al., 1999). Intensitate mai redusă în

procesul de asimilare o au tulpinile și păstăile după Humura și Hawewa (1965) ei estimând că în timpul

creșterii rapide acestea pot fixa 14% din cantitatea totală de dioxid de carbon asimilat, iar tulpina 3%,

comparativ cu frunzele care fixează 82%. La soia procesul de asimilare netă fiind o plantă cu tip

fotosintetic C3,realizarea maximă a intesității fotosintezei variazăîntre orele 10 și 13 în funcție de soi, la o

temperatură de 20oC și 30oC ,după care treptat scade odată cu creșterea temperaturii de peste 30-35o

C,reducându-setoate funcțiile fiziologice ale plantei. Intensitatea luminosă maximă a procesului de

fotosinteză se realizează cândfrunzele ajung la dimensiunea maximă depinzând de vârstă,mărimea frunzei

și indicele suprafeței foliare ,care împreună cu măsurile agrotehnice aplicate influențiază în mod direct

producția (Delian E., 2013;Burzo I, 1999; Hubert 1986).

Lucrări publicate în reviste indexate BDI & ISI: 1. Şimon Alina, Rusu Teodor, Cheţan Felicia, Influence vof the tillage system on the degree of weeding in peas culture at ARDS TURDA, 2016, Acknowlidgements: Project: PN-II-PCCA-2013—0015, Research Journal of Agricultural Science, volume 48, nr. 4, Timişoara. 2. Cheţan Felicia, Cheţan Cornel, Şimon Alina, The influence of minimum tillage system on corn production during the period 2014-2015 at ARDS TURDA, 2016, Acknowlidgements: Project: PN-II-PCCA-2013—0015, Research Journal of Agricultural Science, volume 48, nr. 4, Timişoara.

Partener 2 – USAMV Bucureşti

Activitatea 3.3. Stabilirea efectului sistemului de lucrare a solului, asupra

cantitatii si calitatii recoltelor.

14

Stabilirea sistemului de lucrare a solului este rezultatul analizei unui complex de factori - planta de

cultura, condișiile pedologice, condițiile climatice, starea culturala a solului, baza tehnică, astfel ca varianta

tehnologica aleasă să asigure buna dezvoltare a culturilor agricole și conservarea solului, în condiții de

eficiență economică (Gus, 2001, Jităreanu 2008, Rusu, 2009, 2014, Marin 2012, 2015).

Cerealele păioase sunt culturile care se pretează bine la aplicarea sistemelor conservative (minimum

tillage și no tillage) de lucrare a solului (Husnjak et al. 2002; Moraru și col., 2011,2013; Pop eși col., 2014;

Rieger et al., 2008).

Rezultate obținute în Transilvaniei, (Moraru Paula și col., 2011), arată că la cultura de grâu, consumul

de motorină se reduce prin aplicarea sistemelor minime de lucrare cu până la 40%, cu efecte asupra costurilor

de producție și a profitului.

Cercetările realizate în anul 2015 și 2016 în cadrul Câmpului experimental de la Moara Domnească

al USAMV București .

Factorii analizați au fost: Factorul A – cultura agricolă: grâu și porumb; Factorul B – lucrarea de bază

a solului: b1-arat 20 cm; b2 - cizel 20 cm, b3- cizel 40 cm, b4 – disc.

Lucrările solului în perioada 2015-2016 au fost realizate conform protocolului experimental.

Materialul biologic pentru grâul de toamnă a fost reprezentat de soiurile Dropia și Glosa iar la porumb

- hibridul P0216.

Nivelul de ferilizare la grâu a fost de N120P60K60 kg s.a./ha. Protecția fitosanitară a fost realizată prin

două tratamente cu Bumper Super 250 în doză 0,5 l/ha și un tratament cu insecticidul Calypso 0,1 l/ha, iar

pentru combaterea buruienilor produsul Ceredin în doza de 1 l/ha.

Pentru porumb a fost asigurat agrofondul N120P60 kg s.a./ha, erbicidare preemergentă cu Dual Gold 1,5

l/ha și postemergentă cu Ceredin 1 l/ha. În timpul vegetație a fost aplicată o prașilă mecanică.

Figura 1. Lucrarea de bază a solului – sistem de lucrări minime – cizel (stănga) și sistem

convențional (dreapta), Moara Domnească, septembrie 2016 Condițiile climatice din zona Ilfov în perioada 2014-2016 (figura 2) au fost optime culturilor de

cereale păioase (grâu de toamnă) și mai putin favorabile culturilor de plante prășitoare (porumbul).

Suma precipitațiilor în anul 2015 a fost de 557,3 mm, egală practic cu valorile multianuale (556,1

mm), iar în anul 2016 au însumat de 687,2 mm, însă cu o distribuție neuniformă în perioada de vegetație a

culturilor.

Figura 2. Condițiile climatice - temperatura medie lunară (oC) și suma precipițațiilor (mm) - Moara Domnească

– Ilfov

Pentru cultura de grâu de toamnă în anul 2015 precipitațiile au înregistrat 410,7 mm, iar în anul 2016

au fost de 550 mm. La cultura porumbului în perioada de vegetație (aprilie-august) precipitațiile au fost mult

sub valorile multianuale, însumând în anul 2015 numai 153 mm (48,5%) și 309,7 mm în 2016. În luna iulie

15

precipiațiile au însumat 12,2 mm respective 4,2 mm față de 63,1 mm cât sunt mediile multianuale, aspect cu

efect direct asupra nivelului recoltei. Din punct de vedere termic, perioada 2015-2016 a înregistrat temperaturi

mai ridicate decât specificul zonei.

Producția culturilor de grâu și porumb în funcție de lucrarea aplicată solului

Producțiile realizate în perioada 2015-2016 la culturile de grâu (tabelul 1) înregistrază unele diferențe în

funcție de lucrarea aplicată solului. La grâu, producția de boabe a fost cuprinsă în anul 2015 la soiul Dropia

între 6378 kg/ha la cizel 40 și 6145 kg/ha la cizel 20, iar la soiul Glosa între 6391 kg/ha la disc și 6697 kg/ha

la Cizel 40. In anul 2016 producția de grâu a avut un nivel ridicat, între 8812 kg/ha la disc pentru soiul Glosa

și 9303 kg/ha la cizel 40 la soiul Katarina, diferențele între variantele de lucrare a solului find reduse.

La porumb (tabelul 2) recolta de boabe a fost la un nivel redus în cei doi ani datorită deficitului hidric

din a doua parte a vegetației, în special din luna iulie aceasta având valori medii de la 4819 kg/ha în varianta

martor (arat 20) la 4286 kg/ha la disc (-11,1%).

Tabelul 1. Influența sistemului de lucrare a solului asupra producția de grâu (kg/ha),

în perioada 2015-2016 Cultura Anul Producția

kg/ha

Lucrarea solului

Arat % Cizel

20

% Cizel

40

% Disc %

Grâu

2015 Dropia 6292 100 6145 98,0 6378 101,3 6305 100,1

Glosa 6520 100 6494 99,6 6697 102,7 6391 98,00

Media 6406 100 6320 98,7 6537 102,0 6378 99,0

2016 Katarina 9059 100 9140 101,0 9303 102,6 9165 101,2

Glosa 8917 100 9004 101,0 9128 102,3 8812 98,9

Media 8986 100 9072 101,0 9215 102,5 8988 100,0

Tabelul 2. Influența sistemului de lucrare a solului asupra producției de porumb (kg/ha),

în perioada 2015-2016 Cultura Anul Lucrarea solului

Arat % Cizel 20 % Cizel 40 % Disc %

Porumb 2015 4521 100 4153 91,8 4310 95,3 4028 89,1

2016 5117 100 4733 92,5 4834 94,5 4543 88,8

Media 4819 100 4443 92,2 4572 94,9 4286 88,9

Conținutul de proteină (PT %) și producția de proteină brută (PT kg/ha) în funcție de lucrarea

de bază aplicată solului

Conținutul în proteină din boabele de grâu și porumb a înregistrat variații mici în funcție de lucrarea

solului, acesta având valori cuprinse între 12,9 și 13,11% la grâu și între 10,28-10,60% la porumb.

Tabelul 3. Conținutul în proteină și producția de proteină, media 2015-2016 Cultura Lucrarea solului

Arat % Cizel 20 % Cizel 40 % Disc %

Grâu

(Glosa)

Conținut PB % 12,98 100 13,09 100,8 12,90 99,3 13,11 101

Producția PB

kg/ha

1001,8 100 1014,3 101,2 1020,7 101,9 996,5 96,5

Porumb

Conținut PB % 10,60 100 10,49 98,9 10,52 99,2 10,28 97,0

Producția PB

kg/ha

510,8 100 466,0 91,2 481,0 94,1 440,6 86,2

Diferențele între variantele experimentale privind producția de proteină sunt date în special de nivelul

recoltei și în mai mică măsură de variația conținutului de proteină, în funcție de lucrarea solului.

Concluzii

Aplicarea sistemului minim de lucrare a solului la cultura de grâu a condus la obținerea unor producții

practic egale cu cele din varianta lucrată convențional.

Nivelul maxim al recoltei ca medie pentru soiurile analizate a fost la varianta lucrată cu cizelul la 40

cm, de 6537 kg/ha în anul 2015 și de 9215 kg/ha în anul 2016.

Producția de porumb a înregistrat valori reduse datorită deficitului hidric din luna iulie, în sistemul de

lucrare minimă a solului diferențele față de varianta arat au fost de până la -11,1% (disc).

Calitatea recoltei nu prezintă diferențe majore în funcție de lucrare solului, conținutul în proteină având

valori apropiate în variantele analizate.

16

Figura 3. Soiul de grâu Katarina (stânga ) și Glosa (dreapta) la data de 09.06.2016

Moara Domnească-Ilfov

Lucrări publicate în reviste indexate BDI & ISI: 1. Marin Doru Ioan, Rusu Teodor, Mihalache Mircea, Ilie Leonard, Nistor Elena, Bolohan Ciprian, 2015. Influence

of soil tillage system upon the yield and energy balance of corn and wheat crops. Agrolife Scientific Journal,

Vol.4, No.2, 2015, ISSN 2285-5718, Online 2286-0126, p 43-47 (ISI).

2. Marin D. I., Mihalache M., Rusu T., Ilie L., Ciontu C., 2016. Tillage effects on some properties of chromic

luvisol and the maize crop yield., SGEM 2016, Book 3, Conference Proceedings, Vol. II, p.449-454. (ISI)

Partener 3 – SC Nora Ly Agroserv SRL

Activitatea 3.4. Solutiile tehnologice pentru valorificarea conservativa a

terenurilor arabile din cadrul SC Nora Ly Agroserv SRL si cuantificarea impactului

economic si de mediu. Cercetarile aplicative din cadrul proiectului se desfasoara pe terenul întreprinderii private SC Nora Ly

Agroserv SRL, coordonate de USAMV Cluj și SCDA Turda, cuprinzand urmatoarele variante demonstrative: Factorul A – Cultura

a1 – Soia. a2 – Grau de toamna. a3 – Porumb / floarea soarelui.

Factorul B - Sistemul de lucrare a solului:

b1 – sistem conventional: plug reversibil + disc 2x + semanat + fertilizat (martor)

b2 – sistem minim cu afanare de baza: paraplow + grapa rotativa + semanat + fertilizat– resturi vegetale 30% (1,5 t/ha)

b3 – sistem minim cu afanare de baza: cizel + grapa rotativa + semanat + fertilizat – resturi vegetale 30% (1,5 t/ha)

b4 – sistem minim cu agregat complex: grapa rotativa + semanat + fertilizat– resturi vegetale 50% (3 t/ha)

b5 – semanat direct (semanat – fertilizat – erbicidat) – resturi vegetale 80% (4 t/ha)

Factorul C – Sistemul de fertilizare

c1 – Fertilizare minerala NPK la 100% din doza optima (martor)

c2 – Fertilizare organica la 100% din doza optima

c3 – Fertilizare organica + minerala NPK la 50% din doza optima

c4 – Ingrasamant verde + fertilizare minerala NPK la 75% din doza optima

Factorul D – Sistemul de protectie a culturilor

d1 – Metode chimice (martor).

d2 – Metode biologice.

d3 – Metode agrotehnice, biologice si chimice (protectie integrata)

Asolamentul practicat este soia, grau, porumb / floarea soarelui.

Cercetările se realizează pe un faeoziomul argic. Determinările realizate au urmărit influenta

sistemului de lucrare a solului, a sistemului de fertilizare si a elementelor protectiei integrate a culturilor

asupra Sistemului Integrat de Calitate a Solului (SICS), a calitatii productiei, a efectelor economice,

conservarii resurselor si implicatile in schimbarile climatice globale. In prezent se impune o schimbare in ceea

ce priveste modelul de conservare si o abordare noua in ceea ce priveste controlul eroziunii. Adevarata

conservare a solului este abordată dincolo de intelegerea traditionala a eroziunii solului. Adevarata conservare

a solului este reprezentata de managementul carbonului, monitorizat cu ajutorul sistemelor de măsurare a

respirației solului. Trebuie sa ne indreptam spre un alt nivel in ceea ce priveste conservarea prin focalizarea

asupra calitatii solului si managementul potentialelor riscuri.

Determinările realizate în teren vor sta la baza elaborarării fișelor tehnologiilor agricole prin evaluarea

sustenabilităţii, a echilibrului dinamic al sistemului agricol cu ajutorul a patru indicatori:

a) Randament sau productivitate – obţinut prin raportarea producţiei realizate de sistem la unitate de

spaţiu, de timp, sau producătoare de bunuri materiale.

17

b) Eficienţă – obţinut prin raportarea efectelor (rezultatelor) materiale, valorice, sociale la eforturile

corespunzătoare.

c) Stabilitatea – proprietatea sistemului agricol de a-şi menţine structura şi modul de funcţionare

specific.

d) Echitatea – exprimă obiectivitatea şi corectitudinea împărţirii produselor agricole între consumatori

(om, animale, plante, microorganisme).

În câmp au fost instalate stațiile HOBO cu transmitere GSM pentru diferențierea măsurilor de

adaptare în sistemul expert de monitorizare a riscurilor. Datele vor fi folosite pentru realizarea unui produs

original – un sistem expert (model funcțional) de monitorizare în timp real a riscurilor climatice, luând în

considerare previziunile meteo, capabil să prognozeze perioadele de secetă pentru diferite culturi. Pentru

avertizarea fermierilor și predicția corectă a necesității combaterii riscurilor climaterice, programul a fost

modelat pe baza cercetării aplicative realizată cu tehnologii conservative și măsuri de adaptare specifice pe

parcursul anului 2016 si va fi verificat in anul 2017, in vederea brevetarii.

Partener 4 – SC Holisun SRL

Activitatea 3.5. Validarea sistemului – semestrul 2. Pentru a avea certitudinea ca sistemul

functioneaza corespunzator pe tot parcursul anului, este nevoie sa fie testat pe cel putin 12 luni. Activități:

1. Am rafinat algoritmii de predicție meteo 2. Am colectat datele de la surse externe disponibile public 3. Am combinat datele locale de la stația meteo, cu cele disponibile online 4. Stabilizarea sistemului de colectare a datelor din punct de vedere hardware (împotriva variațiilor de

curent și întreruperilor neprevăzute) 5. A dezvoltat portalul de managemtn al alertelor

Activitatea 1. Rafinarea algoritmilor de predicție meteo Algoritmii de predicție a umidității solului utilizând datele de la senzorii din sol au fost rafinați până

la o acuratețea foarte bună. Procesul de data minign este cel din Figura 1.

Figura 1.Procesul de datamining în predicțiile locale

Acuratețea algoritmilor este sintetizată în Tabelul 1. Tabelul 1. Acuratețea algoritmilor de data mining local Algorithm Accuracy Algorithm Accuracy

k-NN 74.36% Fast large margin 68.09%

SVM 64.40% Decision tree 63.18%

Neural Net 68.00% Random Forest 68.09%

Logistic Regression 71.36% Linear Regression 68.00%

Rule induction 72.36%

Average 68.65%

Concluzii la activitatea 1 Rezultatele au fost publicate în Elsevier [1], ca proceeding indexat ISI al conferinței InterEng.

18

Activitatea 2. Colectarea datelor de la surse externe disponibile public Sunt colectate date de la 3 site-uri publice: freemeteo.ro, vremea.net, yr.no. Pentru fiecare sursă, prognozele sunt colectate de 3 ori pe zi, la orele: 9:00; 13:00; 18:00 În plus, se calculează: Temperatura medie în aer; Deviația standard a temperaturii; Umiditatea medie a aerului; Deviația standard a umidității; Precipitațiile medii; Deviația standard a percipitațiilor. Datele stocate arată ca în Tabelul 2. Tabelul 2. O secvență de date de la site-urile publice, pentru 3 zile

data source T_A T_SD H_A H_SD P_A P_SD

7/14/2016 freemeteo.ro 22.875 6.173279 69.125 17.26584 0.625 1.653595

7/14/2016 vremea.net 24.5 3.316625 57 10 0.025 0.066144

7/14/2016 yr.no 25.125 3.257204 68.625 15.75546 0.2 0.287228

7/15/2016 freemeteo.ro 19.8125 4.171612 73.75 16.81331 0.9375 1.59956

7/15/2016 vremea.net 18.75 4.683748 72 16.70329 1.0625 2.811111

7/15/2016 yr.no 20.75 3.072051 73.5 11.46734 0.3125 0.631343

7/16/2016 freemeteo.ro 21.5 4.387482 74.5 17.74824 0.25 0.433013

7/16/2016 vremea.net 21.875 4.428247 58 8.558621 0 0

Concluzii la activitatea 2 1. Datele sunt similare și corelate. 2. Predicțiile sun foarte volatile în sensul în care nu există un istoric al lor, deci se pierd dacă nu sunt

colectate la timp. Activitatea 3. Combinarea datelor de la stațiile locale cu cele disponibile public

Pe lângă datele locale, am utilizat și prognoze meteo publice. Procesul de data mining arată ca în Figura

2 Figura 2. Procesul de datamining atunci când se utilizează atât stațiile meto, cât și sursele publice este similar cu cazul

anterior, diferind doar intrările de date

Cele două intră sunt de la stație, respectiv de la sursa publică de prognoze, care sunt cumulate prin intermediul operatorului „Join”. Rezultate 20.08.2016 (intervalul 14.07.2016 – 20.08.2016) Zile existente: 20 Zile în întreg intervalul: 37 Procent date disponibile din sursele publice: 54.05% Algoritmii testați împreună cu acuratețea lor sunt sintetizați în Tabelul 3. Tabelul 3. Acuratețea algoritmilor pentru intervalul 14.07.2016 – 20.08.2016

Algoritm Acuratețea predicției pe datele locale (%)

Acuratețea predicției pe datele locale cumulate cu datele publice (%)

19

Gaussian process 38,9 25,9

Local polynomial regression 22 1,9

Polynomial regression 33,3 3,7

Relevance vector machine 42,6 0

k-NN 40,7 46,3 Este de remarcat faptul că aproape toți algoritmii au performat mai prost atuni când au utilizat și prognozele publice datorită numărului mare de zile pentru care acestea lipseau. Singurul algoritm care a performat mai bine în cel de-al doilea caz este k-NN. Rezultate 21.09.2016 (intervalul 14.07.2016 – 21.09.2016) Zile existente: 44 Zile în întreg intervalul: 70 Procent date disponibile din sursele publice: 62.85% Tabelul 4. Acuratețea algoritmilor pentru intervalul 14.07.2016 – 21.09.2016




Polynomial regression 29,4 10,6

Relevance vector machine 25,9 0

k-NN 39,8 16,2 În acest interval, toți algoritmii au perfomat mai prost atunci când au utilizat si datele publice, datorită procentului mare de prognoze lipsă (37,15%). Rezultate 04.10.2016 (intervalul 14.07.2016 – 04.10.2016) Zile existente: 57 Zile în întreg intervalul: 83 Procent date disponibile din sursele publice: 68.67% Tabelul 5. Acuratețea algoritmilor pentru intervalul 14.07.2016 – 04.10.2016




Polynomial regression 22 12,6

Relevance vector machine 26,1 0,2

k-NN 40,3 16,8

Concluzii la activitatea 3 1. În acest moment acuratețea predicțiilor est eredusă, însă crește odată cu reducerea zilelor lipsă din

prognoza publică. 2. Indiferent care sursă publică este utilizată, din cele 3, acuratețea este sensibil egală. 3. Acuratețea predicțiilor locale crește odată cu volumul de date disponibil. 4. Acuratețea crește odată cu reducerea procentului de zile neprognozate. 5. Utilizarea datelor publice este un lucru sensibil. În acest moment nu știm care este rata maximă a

datelor lipsă, astfel încât acuratețea predicțiilor combinate să fie cel puțin egală cu cea a predicțiilor locale.

Activitatea 4. Stabilizarea sistemului de colectare a datelor Stația meteo transmite datele prin intermediul GPRS, utilizând o cartelă SIM (Vodafone) aparținând HOLISUN. Conform monitorizării noastre, nu s-a pierdut nici o dată transferată, cu toate ca semnalul GSM are o calitate redusă în zonă. Aceasta se datorează și faptului că datele rămân stocate pe stație mai multe zile. Cu toate acestea au fost probleme mari la colectarea datelor din surse publice datorită fluctuațiilor mari de curent din zonă, ceea ce a dus la întreruperea calculatoarelor, respectiv a aplicațiilor de colectare a datelor. O altă cauză este volatilitatea predicțiilor meteo, care pot fi colectate doar zilnic pentru ziua următoare, ceea ce înseamnă că nu există nicăieri un istoric al prognozelor, ci doar al datelor reale. Sunt monitorizate

următoarele site-uri: Freemeto.ro; Vremea.net; Yr.no

20

Concluzii la activitatea 4 1. Colectarea datelor din surse publice este foarte sensibilă datorită volatilității predicțiilor 2. Indiferent care sursă de date este utilizată, calitatea algoritmilor de predicție dezvoltați de HOLISUN

este sensibil egală. Activitatea 5. Dezvoltarea portalului Portalul oferă posibilitatea de a gestiona stațiile, datele colectate de la acestea și avertizările emise. Există două tipuri de utilizatori: administratori și utilizatori normali. Toți pot vedea pe gartă locațiile stațiilor (toate

– administratorii, personale – utilizatorii normali), ca în Figura 3.

Figura 3. Afișarea locațiilor stațiilor pe hartă

Pentru fiecare stație, respectiv senzor, se pot genera tabele (Figura 4), respectiv grafice (Figura 5) cu datele colectate.

Figura 4. Datele de la senzorii stației selectate, în format tabelar

21

Figura 5. Graficele aferente senzorilor de la stația instalată la sediul HOLISUN

Concluzii la activitatea 5 1. Portalul este capabil să gestioneze mai multe stații și datele de la ele. 2. Portalul poate gestiona și alertele legate de fiecare senzor în parte. 3. Portalul colectează toate datele, atât de la stațiile locale, cât și de la

site-urile publice. Rezultate:

1. Stația instalată în teren transmite date în timp real, la fiecare 10 minute. Figura 6. Stația meteo instalată în teren.

2. Datele sunt colectate în cloud și pot fi vizualizate la http://www.hobolink.com si arată ca în Figura 7.

Figura 7. Pagina web de vizualizare a datelor de la stația meteo

Date colectate de la stația respectivă în intervalul iunie 2016 – decembrie 2016 3. Un portal web de unde se pot configura predicțiile, stațiile și alterele meteo 4. Un articol ([1]) publicat la o conferință indexată ISI. 5. Scripturi software pentru colectarea predicțiilor de la următoarele site-uri:

o Freemeteo.ro (Figura 8)

http://www.hobolink.com/

22

Figura 8. Pagina din care se extrag predicțiile meteo corespunzătoare site-ului freemeteo.ro

o Vremea.net (Figura 9)

Figura 9. Pagina din care se extrag predicțiile meteo corespunzătoare site-ului vremea.net

o Yr.no (Figura 10)

Figura 10. Pagina din care se extrag predicțiile meteo corespunzătoare site-ului yr.no

Dezvoltări ulterioare 1. Utilizarea în prognoze atât a datelor din pământ, cât și a celor din aer. 2. Utilizarea cu success în predicții atât a datelor locale, cât și a predicțiilor publice. 3. Determinarea procentului de zile lipsă în prognozele publice astfel încât acuratețea să fie

imbunătățită față de predicțiile locale. Lucrări publicate în reviste indexate BDI & ISI: 1. Oliviu Matei, Teodor Rusu, Adrian Petrovan, Gabriel Mihuț, 2016. A Data Mining System for Real Time Soil

Moisture Prediction. The 10th International Conference INTER-ENG 2016 Interdisciplinarity in Engineering.

Procedia Technology 23 (2017), Elsevier, ISSN 2212-0173.

CU TITLUL: Elaborarea tehnologiilor conservative de ... · si miscarea apei) schimbul de gaze si...

Documents

Transcript of CU TITLUL: Elaborarea tehnologiilor conservative de ... · si miscarea apei) schimbul de gaze si...