FERTILIZARE ORGANIC N AGRICULTURA ECOLOGIC Mihaela Lungu1, Lucian Stoian2, Victor Lctu3, Sorin Liviu tefnescu1,

Monica Dumitracu1, Rodica Lazr1, Mihaela Monica Aldea1, Venera Mihaela Stroe1 1 Institutul de Cercetare-Dezvoltare pentru Pedologie, Agrochimie i Protecia Mediului,

Bucureti 2 Staiunea de Cercetare-Dezvoltare pentru Legumicultur Bacu

3 Institutul de Cercetare-Dezvoltare Pentru Legumicultur i Floricultur Vidra

Introducere

Agricultura biologic utilizeaz ca materii fertilizante compui organici sau minerali care conin elemente nutritive sub forme relativ ndeprtate de formele asimilabile direct de ctre plante. n agricultura biologic, fertilizarea nu se realizeaz direct pentru plant ci pentru mobilizarea complexului microbiologic din sol, n vederea eliberrii elementelor nutritive prin procese biologice, ele fiind astfel accesibile plantelor pe tot parcursul perioadei de vegetaie (Stoian, 2005). Un rol important revine leguminoaselor anuale i perene n asolament. Azotul fixat de acestea se elibereaz n sol lent, pe msura mineralizrii materiei organice rezultate din corpul microorganismelor fixatoare de azot (Stoian, 2005). Conform aceleiai surse bibliografice, fertilizarea cu fosfor se poate asigura, la nivel satisfctor, din rezidiile de recolt, iar cea cu potasiu la un nivel bun, prin utilizarea gunoiului de grajd ca amendament organic.

ntr-o experien desfurat la Staiunea de Cercetare-Dezvoltare pentru Legumicultur Bacu, pe terenuri certificate ecologic de mai mult de 15 ani, se urmrete ameliorarea fertilitii solurilor din asolamente legumicole biologice prin utilizarea compostului de ferm. Pentru aceasta, totalitatea resturilor vegetale din ferma biologic se colecteaz n trei platforme de compostare, compostul rezultat fiind o important surs de fertilizant ecologic. Utilizarea compostului n agricultura biologic asigur, n afar de aportul de elemente de nutriie, mbuntirea coninutului de humus i a structurii i texturii solului (Badea i colab., 2005). Se mai utilizeaz ngrmnt verde, mutar i gru. Att compostul ct i ngrmintele verzi fac parte din categoria amendamentelor organice produse n ferm (Stoian, 2005).

Utilizarea ngrmintelor verzi se bazeaz pe ncorporarea n sol a unor plante din diverse familii botanice care realizeaz ntr-un interval scurt o mare cantitate de mas vegetativ (Stoian, 2005). ncorporarea se face ntr-un anumit stadiu al vegetaiei care valorific cel mai bine volumul de mas vegetativ i coninutul acesteia n elemente nutritive. La momentul optim plantele se mrunesc iar materialul se las la suprafaa solului timp de 3-4 sptmni pentru uscare i compostare n strat subire la suprafa. Apoi se ncorporeaz superficial, prin discuire pe adncimea de 10-12 cm (Stoian, 2005). ngrmintele verzi reduc eroziunea i levigarea elementelor pe profilul solului, mbogesc solul n elemente nutritive, stimuleaz activitatea biologic a solului, amelioraz structura solului i reprezint un mod de lupt mpotriva buruienilor, care, distruse o dat cu specia cultivat, particip pozitiv la efectul de ngrmnt verde.

La Institutul de Cercetare-Dezvoltare pentru Legumicultur i Floricultur Vidra se desfoar o alt experien, n solarii, pe terenuri cultivate anterior n regim de agricultur convenional, dup o schem simpl: martor nefertilizat, fertilizare mineral cu complex 15:15:15 (6,5 kg/m2 cultivat) i fertilizare organic cu mrani, 2,5 kg/m2 cultivat, nainte de arat.

Material i metode

Efectul compostului, a ngrmintelor verzi, mutar i gru i a combinaiilor dintre acestea, asupra calitii solurilor din ferma legumicol ecologic este studiat ntr-o experien organizat n

3 sole, cu urmtoarele variante: un martor nefertilizat, o variant fertilizat cu compost 20 t/ha, una cu ngrmnt verde mutar, o a treia cu ambii fertilizani n prima sol, destinat culturii de castravei Mapamond; n a doua sol, destinat culturii solanaceelor, aceleai variante, doar c ngrmntul verde este gru; n a treia sol, s-a fertilizat numai cu compost, 10 i 20 t/ha, pentru dou culturi: porumb zaharat Dulce de Bacu i fasole Cristina.

Rezultate i discuii

Reacia probelor de compost produse n ferm i folosite pentru fertilizarea solelor ecologice (tabelul 1) este slab-moderat alcalin (7,75-8,95). Coninuturile de materie organic variaz ntre 7,7 i 23,8%. Coninuturile de azot ale probelor de compost variaz ntre 0,43 i 1,11%. Coninuturile de fosfor mobil se nscriu ntre 41 i 2111 ppm iar cele de potasiu mobil variaz de la 1865 la 16135 ppm.

Tabelul 1 Reacia i coninuturile n macroelemente de nutriie ale probelor de compost recoltate din cmpul

experimental al SCDL Bacu

Identificare OHpH 2 Materie organic N total PAL

PAL* KAL

% mg/kg

Platforma compost 1 8,33 7,75 7,7

16,3 0,43 1,08

119 2240

41 1387

5369 16135

Platforma compost 2 7,82 8,95 15,7 23,8

1,11 0,59

3580 3095

2111 2646 2410

Platforma compost 3 7,81 7,76 13,3

9,7 0,59 0,53

1900 2140

1128 1316

2465 1865

* valori corectate n funcie de reacia materialului

1 2 3 4

AB0

12345678

Sola**

Fertilizare organic*

pH-H2OAB

Figura 1 Modificarea reaciei solului din cmpul experimental certificat ecologic la fertilizarea difereniat cu ngrminte verzi (mutar sau gru)) i compost

* 1 - Martor 2 Compost 20 t/ha 3 ngrmnt verde 4 ngrmnt verde i compost 20 t/ha ** A Castravei Mapamond B Fasole Cristina

Reacia solurilor studiate pleac de la slab acid (5,95; Davidescu i Davidescu, 1992) pentru sola destinat castraveilor i foarte slab acid (6,80) n sola destinat culturii solanaceelor pentru a ajunge la practic neutr (7,15) n prima, la varianta fertilizat cu compost i practic neutr pentru varianta fertilizat cu compost n al doilea caz, dar i foarte slab acid (6,45) n varianta fertilizat cu combinaia celor doi fertilizani organici. Tendina este cea de cretere sub influena aplicrii ngrmintelor organice, cretere mai accentuat n cazul aplicrii ngrmintelor verzi fa de aplicarea compostului i mai sczut n cazul combinrii celor dou tipuri de ngrminte organice (figura 1). n cazul fertilizrii cu ngrmnt verde gru i compost, se remarca chiar o scdere a reaciei solului.

Aproape toate valorile pH n solele studiate se nscriu n domeniile optime de pH pentru cultura legumelor: 6,0-7,0 pentru castravei; 5,5-7,0 pentru tomate (Davidescu i Davidescu, 1992).

Rspunsul solului fertilizat difereniat cu compost a fost diferit i inconsecvent. n primul caz, creterea dozei de compost a antrenat i o cretere a reaciei solului, dar foarte mic. n cel de-al doilea, creterea dozei de compost a fost urmat de o cretere a aciditii solului (figura 2). Valorile pH rmn n acelai interval optim pentru cultivarea legumelor.

10 t/ha 20 t/ha

A

B5,5

6

6,5

7

Fertilizare organic cu compost

Sola

pH-H2O

Figura 2 Modificarea reaciei solului din cmpul experimental certificat ecologic la fertilizarea

difereniat cu compost

Coninutul de materie organic (2,46-3,60%, tabelul 2) descrie o stare de fertilitate mijlocie a solurilor studiate (Davidescu i Davidescu, 1992). Judecnd dup rapoartele C/N (9,2-12,7), solurile trec chiar n domeniul de fertilitate ridicat (raport C/N 9-11, dup Davidescu i Davidescu, 1992, pentru culturi de cmp). Fertilizarea organic, att cu ngrminte verzi, cu compost sau cu combinarea celor dou, pstreaz echilibrul raportului C/N, semn al unei bune caliti att a fertilizanilor organici folosii ct i a tehnologiilor de aplicare.

Nivelul de aprovizionare a solurilor din solele studiate cu fosfor accesibil plantelor, solubil n acetat-lactat de amoniu (tabelul 2), pornete de la bun (ICPA, 1981), n sola destinat culturii castraveilor. Adugarea compostului crete acest nivel, dar pe terenurile fertilizate cu ngrmnt verde sau ngrmnt verde i compost nivelul de aprovizionare scade, ajungnd pn la slab. Aceasta pentru c, dup cum se vede n tabelul 1, nu ntotdeauna compostul obinut pe terenul fermei este uniform n ceea ce privete coninutul de elemente nutritive. n sola destinat culturii solanaceelor, nivelul de aprovizionare este foarte bun (>144 mg/kg, ICPA, 1981) i valorile nregistrate sunt mai uniforme, chiar dac mai sczute acolo unde s-a aplicat fertilizare organic dect la martor. n solele fertilizate difereniat cu compost, pe un fond de aprovizionare slab cu fosfor mobil, creterea cantitii de compost duce la nregistrarea creterii rezervei de fosfor mobil din sol, dar nu mai mult dect pn la o aprovizionare bun.

Aprovizionarea cu potasiu mobil, solubil n acetat lactat de amoniu (tabelul 2) a solurilor studiate este redus, dup ICPA, 1981. Fertilizarea organic crete acest nivel, n prima sol, dar nu suficient pentru a depi clasa de aprovizionare, n timp ce n cea de-a dou sol coninuturile de potasiu mobil sunt mai mici pe terenurile fertilizate dect la martor.

Tabelul 2 Reacia i coninutul n macro-elemente de nutriie ale solurilor din cmpul experimental, dup

fertilizare difereniat cu ngrmnt verde i compost

Fertilizare OHpH 2

N-NO3 Materie organic Nt C/N PAL KAL

mg/kg % mg/kg

Cultura de castravei Mapamond Martor 5,95 18 3,12 0,184 11,5 119 205 Compost 20 t/ha 7,15 18 3,00 0,198 10,2 141 219 ngrmnt verde mutar 7,06 25 3,60 0,202 12,1 104 226 ngrmnt verde mutar i compost 20 t/ha 6,95 14 3,36 0,204 11,1 60 246

Cultura solanacee Martor 6,80 36 3,00 0,204 9,9 186 296 Compost 20 t/ha 7,00 27 3,06 0,170 12,2 166 252 ngrmnt verde gru 6,63 31 3,24 0,172 12,7 151 205 ngrmnt verde gru i compost 20 t/ha 6,45 24 3,18 0,194 11,1 138 199

Cultura porumb zaharat Dulce de Bacu Compost 10 t/ha 6,27 52 3,06 0,184 11,2 37 287 Compost 20 t/ha 6,35 4 2,82 0,174 11,0 46 199

Cultura fasole Cristina Compost 10 t/ha 6,90 19 2,46 0,180 9,2 60 170 Compost 20 t/ha 6,35 17 2,76 0,176 10,6 114 168

Fa de coninuturile normale n solurile legumicole (60-80 mg/kg N-NO3, Vintil i colab., 1984) i mai ales fa de cele obinuite n solurile fertilizate (90-200 mg/kg; Lctuu i colab., 2004), coninuturile de nitrai n solurile studiate (tabelul 2) sunt mult inferioare, pentru c att ngrmintele verzi ct i compostul obinut prin tehnologii corecte sunt aproape libere de aceti compui. Lipsa nitrailor este, de altfel, una din cerinele fa de produsele ecologice i tehnologiile folosite au mare grij s evite acest lucru. Nutriia cu azot a plantelor se bazeaz n mare msur pe leguminoasele anuale i perene introduse n asolament.

Coninutul n forme mobile de microelemente (zinc, cupru, fier, mangan, tabelul 3) al solurilor din cmpul experimental sunt uniforme. Coninuturile de zinc accesibil plantelor se situeaz sub limita minim a intervalului normal de variaie (3-10 mg/kg, Lctuu, 2006), dar condiiile pentru apariia carenei de zinc (reacie neutr-alcalin, coninut ridicat de fosofor) nu sunt ntrunite. Coninuturile de cupru se nscriu n domeniul normal de variaie (3-50 mg/kg, Lctuu, 2006). Este de presupus, deci, c nutriia cu microelemente a plantelor cultivate pe aceste soluri se desfoar la limita inferioar a condiiilor favorabile.

Dup cum se vede, fertilizarea exclusiv organic, pe termen lung, nu sporete semnificativ zestrea de elemente nutritive a solului, are ns marele merit c menine proprietile de fertilitate ale solului, o dat cu echilibrul natural ntre elementele de nutriie. Produciile obinute, mai sczute dect cele obinute prin fertilizare mineral i cu un aspect mai puin uniform, rspund preteniilor unei anumite categorii de consumatori.

La Institutul de Cercetare-Dezvoltare pentru Legumicultur i Floricultur Vidra, solarul destinat experimentrilor n regim de agricultur organic s-a fertilizat organic, cu mrani. Analiza unei probe de mrani a relevat un coninut de nitrai de 196 mg/kg (tabelul 4). Prin aplicare la sol, n solarul ecologic, asigur la nivelul acestuia coninuturile cel mai bine ncadrate n intervalul

normal de coninut al probelor de sol din grdinile de legume (60-80 ppm N-NO3, Vintil i colab., 1984), comparativ cu solarul martor i cu cel cultivat n regim de agricultur convenional. Menionm c solarul destinat experimentrilor n sistem de agricultur convenional s-a fertilizat chimic cu complex 15:15:15 (6,5 kg/m2 cultivat), iar n solarul martor nu s-au aplicat fertilizani.

Tabelul 3 Coninutul n microelemente (mg/kg), forme accesibile plantelor, al solurilor din cmpul experimental al

SCDL Bacu, certificat ecologic, dup fertilizare difereniat cu ngrmnt verde i compost

Fertilizare Zn Cu Fe Mn

Cultura de castravei Mapamond Martor 2,3 9,9 31,9 25,3 Compost 20 t/ha 2,0 9,9 29,7 37,5 ngrmnt verde mutar 2,1 9,6 27,3 29,5 ngrmnt verde mutar i compost 20 t/ha 1,7 10,9 36,6 30,4

Cultura solanacee Martor 3,0 13,0 40,4 28,6 Compost 20 t/ha 2,9 10,0 33,9 25,2 ngrmnt verde gru 2,9 10,4 32,4 26,2 ngrmnt verde gru i compost 20 t/ha 2,2 8,0 34,7 19,1

Cultura porumb zaharat Dulce de Bacu Compost 10 t/ha 1,8 10,2 53,0 24,1 Compost 20 t/ha 2,2 8,8 47,9 28,0

Cultura fasole Cristina Compost 10 t/ha 2,9 8,2 29,8 25,3 Compost 20 t/ha 1,6 6,7 38,5 18,8

Tabelul 4 Coninutul de macroelemente al solurilor din solariile ICDLF Vidra, pe care se desfoar experienele cu

legume cultivate n regim de agricultur organic

Humus Nt N-NO3* PAL KAL

Martor - Tomate 4,98 0,210 16,0 19 250 100Martor - Ardei 5,04 0,192 17,8 16 234 148Convenional - Tomate 4,86 0,226 14,5 42 332 180Convenional - Ardei 3,42 0,166 13,9 26 295 206Ecologic - Tomate 11,3 0,370 20,7 85 252 324Ecologic - Ardei 4,98 0,212 15,9 45 278 260Mrani 16,4 0,769 14,4 196 191 2920* - valori calculate pentru solul uscat la 105oC

% ppmIdentificare C/N

Coninuturile ridicate de materie organic i azot total din mrani au asigurat n sol un coninut de materie organic de calitate, chiar dac, judecnd dup rapoartele C/N (20,7 i 15,9), nu foarte bine mineralizat.

Coninutul de fosfor mobil, solubil n acetat lactat de amoniu, este mai sczut dect cel al probelor de sol, aa c nu influeneaz substanial fertilitatea solului. Coninutul de potasiu mobil, n schimb, contribuie semnificativ la ncadrarea solului din solarul ecologic n domeniul de rezerv bun (265-400 mg/kg, conform ICPA, 1981), n timp ce solarul martor se nscrie n clasa de aprovizionare slab mijlocie (66-132 mg/ kg respectiv 132-200 mg/kg, conform aceleiai surse), iar cel cultivat n regim convenional intr n domeniul strii de bun asigurare cu acest element de nutriie, dar la valori mai mici dect cele din solarul ecologic.

Din punctul de vedere al coninutului n microelemente de nutriie (zinc, cupru, fier, mangan), proba de mrani este comparabil cu cele de sol, deci nu ne putem atepta la un aport la fertilitatea solului din acest punct de vedere (tabelul 5).

Tabelul 5 Coninutul n microelemente al probelor de sol recoltate din experienele n solar desfurate la ICDLF Vidra

Identificare Zn Cu Fe Mn Pb

Martor - Tomate 10,7 1,13 14,8 2,5 14,1Martor - Ardei 16,5 1,04 15,3 2,6 14,9Convenional - Tomate 17,1 0,94 16,6 3,4 13,4Convenional - Ardei 11,3 0,87 14,8 2,4 12,7Ecologic - Tomate 12,6 0,84 12,6 3,5 14,9Ecologic - Ardei 10,7 0,82 10,8 3,8 14,1Mrani 21,0 0,70 9,4 2,2 12,7

mg/kg

Deoarece diverse cercetri desfurate n ultimii ani, att n ICPA ct i n alte institute din ar, precum i n strintate, au atras atena asupra coninuturilor ridicate de plumb n solurile din zone urbane sau aflate sub influena unor emisii poluante ale unitilor industriale i chiar dac experienele de la ICDLF Vidra se desfoar pe terenuri aflate departe de aceste influene (aa cum impun, de altfel, regulile de practicare a agriculturii ecologice), am considerat de interes determinarea i a plumbului solubil n probele de sol recoltate i n proba de mrani folosit ca fertilizant. Rezultatul este reprezentat de coninuturi cuprinse ntre 12,7 i 14,9 mg/kg, superioare limitei maxime admisibile dup Lctuu i colab., 1987 (8 mg/kg). Aceasta nseamn c producia obinut va trebui analizat cu atenie pentru a determina o eventual contaminare. Pe de alt parte, n perspectiva unei eventuale certificri ecologice a terenului respectiv, vor trebui aplicate msuri de reducere a coninutului de plumb mobil n sol.

Concluzii

Fertilizarea organic n agricultura ecologic este o fertilizare de ntreinere. Aplicat unor soluri certificate ecologic de 15 ani, fertilizate organic n tot acest timp, menin proprietile de fertilitate ale acestora.

Fertilizarea exclusiv organic, cu compost, ngrminte verzi i combinaii ale acestora, pe terenuri certificate ecologic, la SCDL Bacu, timp de mai mult de 15 ani, menine proprietile de fertilitate ale solului la un nivel nu foarte bun, dar care asigur obinerea produciilor de legume ecologice.

Fertilizarea cu mrani, n solariile ICDLF Vidra asigur n sol cantiti de nitrai corespunztoare nevoilor de nutriie ale legumelor i un coninut de materie organic de calitate. Coninuturile de elemente de nutriie asigur o rezerv minim pentru nutriia plantelor.

Se impun urmrirea coninuturilor de plumb n produsele legumicole obinute n solariile ICDLF Vidra i msuri de scdere a coninutului de plumb din sol.

Bibliografie

Badea Rodica Liana, tefnescu Sorin Liviu, Dumitracu Monica, 2005, ndrumar de practici tradiionale i ecologice n legumicultur, Editura estfalia, Bucureti, 154 p.

Davidescu David, Davidescu Velicica, 1992, Agrochimie horticol, Editura Academiei Romne, 546 p.

Lctuu R., Ru C., Mihilescu A., Neda C., Medrea N., Kovacsovics Beatrice, Lungu Mihaela, 1987, Analele ICPA, Vol.XLVIII, 28-292.

Lctuu Radu, Lungu Mihaela, Kovacsovics Beatrice, 2004, Poluarea nitric - o tem veche de mare actualitate, Lucr. Simp. Intern. Ingr., Bacu.

Stoian Lucian, 2005, Gid practic pentru cultura biologic a legumelor, Editura Tipoactiv, 398 p. Vintil Irina, Borlan Z., Ru C., Daniliuc D., igna Leiia, 1984, Situaia agrochimic a

solurilor din Romnia, Ed. Ceres, Bucureti. * * * 1981, Nr. 13 Metode, rapoarte ndrumri, Metodologie de analiz agrochimic a solurilor n

vederea stabilirii necesarului de amendamente i ngrminte, Ministerul Agriculturii i Industriei Alimentare, Academia de tiine Agricole i Silvice, Institutul de Cercetri pentru Pedologie i Agrochimie.