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

Proiect PN-II-PT-PCCA-2013-4-0675: Eco-tehnologie de obţinere a unui fertilizant policompozit inovator prin procesarea şi reciclarea a trei deşeuri organice în scopul creşterii calităţii terenurilor agricole şi siguranţei alimentare (FEROW) “Eco-Technology to Obtain an Innovative Polycomposite Fertilizer by Processing and Recycling of Three Organic Wastes in Order to Improve the Quality of Agricultural Land and Food Production Safety”

RAPORT ŞTIINŢIFIC

Etapa IV- septembrie 2017

VALIDAREA TEHNOLOGIEI DE OBTINERE A A ÎNGRĂSĂMÂNTULUI ORGANIC POLICOMPOZIT; TRANSFER DE KNOW-HOW SI BUNE PRACTICI

REZUMAT Raportul tehnico-științific este structurat in trei părți distincte și anume: Partea I care cuprinde: Activitatea 4.1. Experimentarea in conditii de camp a celor celor trei formule

compozi’ionale de fertilizant organic la două plante de cultura – al treilea ciclu experimental

Activitatea 4.2. Monitorizarea in dinamica a efectului variantelor de fertilizant organic policompozit asupra dezvoltarii plantelor, mobilitatii elementelor chimice nutritive in sol si a absorbtiei lor de catre plante si in final asupra calitatii si cantitatii recoltei-al treilea ciclu experimental

Activitatea 4.3. Evaluarea rezultatelor obtinute in al treilea ciclu experimental in camp

Pe cernoziomul cambic de la Agigea (jud. Constanța) a continuat al treilea ciclu experimental pentru testarea efectului celor trei tipuri de compost produse din trei deșeuri organice (gunoi de grajd, nămol de epurare și alge marine) asupra dezvoltării și producției de porumb și floarea-soarelui. S-au folosit aceleași trei tipuri de compost având câte 50% din cele trei deșeuri, diferența fiind asigurată în proporție de câte 25% din celelalte două applicate în patru doze (25, 50, 75 și 100t/ha).

În anul 2017 s-au instalat patru experiențe cu fertilizare organică folosind compostul policompozit. La două experimente s-a urmărit efectul remanent al compostului după 2 ani de la fertilizarea efectuată în 2015, la porumb și floarea-soarelui, iar la alte două experimente, amplasate pe o altă solă din fermă, în cadrul unor suprafețe mari însămânțate cu cele două plante s-a urmărit, din nou, în cadrul unor variante similare efectul remanent al compostului policompozit aplicat in anul anterior 2016.

Recoltele de floarea-soarelui semințe obținute în anul 2017 au evidențiat o productie medie de 4120 kg/ha, cu o umiditate de 8,7%, cel puțin comparabilă cu cea obținută în anul aplicării compostului și în primul an de remanență.

Cultura de porumb nu a putut fi recoltată până la data elaborării raportului, datorită umidității de peste 20% a boabelor.

In vederea validării tehnologiei de obţinere a unor materiale policompozite cu efect fertilizant asupra solului şi elaborării documentaţiei tehnice pentru procesul tehnologic de obţinere a fertilizatorului organic policompozit s-au efectuat analize fizico-chimice privind conţinutul total de acizi graşi conţinuţi în seminţele de porumb şi floarea soarelului recoltate de pe solurile tratate cu variantele de fertilizator policompozit testate.

Partea II-a cuprinde: Activitatea 4.4. Elaborarea documentaţiei tehnice pentru procedeul de obţinere

a fertizatorului organic policompozit Activitatea 4.5. Elaborarea documentației tehnice pentru analiza economico-

financiara a costurilor de realizare și implementare a variantelor de fertilizant organic policompozit pentru diferite plante cultivate

Activitatea 4.6. Protejarea drepturilor de proprietate industriala pentru noul produs realizat

Au fost elaborate: schema fluxului tehnologic, descrierea fluxului tehnologic, lista de utilaje si specificatiile, precum si o propunere de schema de fabrica de producție a fertilizantului organic policompozit

Analiza economico-financiara a costurilor de realizare și implementare a variantelor de fertilizant organic policompozit pentru diferite plante cultivate s-a facut

pentru doua culturi reprezentative, respectiv A. Floarea soarelui si B. Porumb. Pentru fiecare tip de cultura experimentul s-a facut pe 36 sole sole de 40mp in 12 variante diferite, adica 3 tipuri diferite de fertilizator organic (varianta II, varianta III si varianta IV), folosit in 4 cantitati diferite (25t, 50t, 75t, 100t).

Rezultatele economice (calculul profitului brut) obtinute pe cele 12 variante de sole au fost centralizate in cate un tabel (pentru fiecare cultură), la care s-au adaugat cele doua variante martor de cate 400mp, unul nefertilizat ți altul ferilizat cu ingrășăminte minerale (NPK)

Din studiul comparativ al celor doua Tabele Centralizatoare se trag concluziile asupra rentabilitatii folosirii fertilizatului ecologic in comparatie cu varianta nefertilizată sau cu folosirea fertilizanților de sinteza.

A fost elaborată documentația pentru cererea de brevet cu titlul PROCEDEU PENTRU OBȚINEREA UNUI COMPOST POLICOMPOZIT, FORMAT DIN TREI DEȘEURI ORGANICE (ALGE MARINE, NĂMOL DE EPURARE ȘI GUNOI DE GRAJD) ȘI UTILIZAREA ACESTUIA CA FERTILIZANT PENTRU SOLURILE AGRICOLE cu următoarele revendicări: 1. Procedeu de obținere a unui compost policompozit format din trei deșeuri organice: alge marine + nămol de epurare+ gunoi de grajd, primele două reprezentând deseuri organice care se acumulează în mari cantități, pentru care până în prezent nu s-a găsit o modalitate eficientă de valorificare și de de reciclare, prin compostare în cuburi tip Könemann, timp de 60 de zile, respectându-se îndeaproape condițiile de tasare, umiditate, mediu anaerob-aerob, menţinerea la temperaturi de peste 55-63oC, un timp de 19-20 zile pentru sterilizarea maselor organice supuse procesului de compostare. 2. Proprietățile de fertilizant ale compostului policompozit verificate experimental în condiții de câmp în trei variante compoziționale: (II) 50%gunoi de grajd+25% nămol de epurare+25 % alge marine, (III) 50% nămol de epurare+25% gunoi de grajd+ 25% alge marine și (IV) 50% alge marine + 25% nămol de epurare +25% gunoi de grajd, dovedite prin obținerea unor producții superioare comparativ cu martorul nefertilizat și cu cel fertilizat mineral, pentru culturile de porumb (106-140,8%, respectiv 25,5%) și floarea soarelui (78,5-100%). Producția maximă s-a realizat la doza de 100 t/ha compost, compusă din 50% alge marine + 25% nămol de epurare +25% gunoi de grajd. 3. Reteta optimă de compost ecologic policompozit pe bază de deşeuri naturale din nămol rezidual, gunoi de grajd, şi biomasă marină vegetală caracterizat prin aceea că este constituit din nămol rezultat de la staţiile de epurare a apelor orăşeneşti în proporţie de 25% gunoi de grajd în proporţie de 25%, biomasă marină vegetală (alge marine) în proporţie de 50%, procente calculate la masa amestecului, care se prezintă sub formă solidă, omogenă, de culoare de la cenuşiu până la brun, cu un aspect și miros placut și pH slab bazic.

Partea III-a: Activitatea 4.7. Diseminarea rezultatelor obținute

PARTEA I Experimentarea in condiții de câmp a celor celor trei formule

compoziționale de fertilizant organic la două plante de cultura – al treilea ciclu experimental

Monitorizarea in dinamica a efectului variantelor de fertilizant organic policompozit asupra dezvoltării plantelor, mobilității elementelor chimice nutritive in sol si a absorbției lor de către plante si in final asupra calității si cantității recoltei-al treilea ciclu experimental

Evaluarea rezultatelor obținute in al treilea ciclu experimental in câmp În anul experimental 2017 au continuat cele patru experimente organizate in anul

anterior, urmărindu-se efectul remanent al fertilizării organice cu compost policompozit administrat în anul 2015 și în anul 2016 la porumb și floarea-soarelui, respectiv remanența după un an, respectiv doi ani de la aplicare.

Experiențele instalate anul acesta au cuprins aceleași variante ca experiențele instalate în anul 2016.

Pregătirea terenului. În toamna anului 2016 (octombrie) s-au tocat resturile vegetale cu mașina de tocat, după care s-a efectuat arătura la 25 cm adâncime, iar apoi solul a fost mărunțit prin discuire.

În primăvara anului 2017 (martie) s-a pregătit terenul cu ajutorul combinatorului, iar pe data de 27 martie s-a însămânțat porumbul și floarea-soarelui, în condiții climatice favorabile. Astfel, semănatul s-a efectuat în perioada optimă (25 martie-1 aprilie) pentru zona Agigea. Ca și în anul precedent, s-a însămânțat hibridul de porumb Pioneer P9241, grupa 340 FAO, la o densitate de 65.000 plante/ha. Pentru floare-soarelui s-a însămânțat hibridul Pioneer P64 LE 25 cu o densitate de 65.000 plante/ha.

Cu toate că în primăvara 2017 s-a înregistrat o răcire accentuată a vremii în luna mai, condițiile climatice au fost favorabile culturilor de câmp, contribuind din plin la dezvoltarea plantelor.

Fertilizarea minerală la martor s-a efectuat cu 150 kg/ha îngrășământ complex NPK 16-16-16 și 150 kg/ha azotat de amoniu, substanțe brute.

S-au efectuat tratamentele necesare cu erbicide, fungicide și insecticide. De asemenea, au fost efectuate analize de laborator pentru probele de sol și

plantă conform metodologiei descrisă în etapa anterioară. Evaluarea datelor de producție pentru cel de-al treilea ciclu experimental va putea

avea loc după recoltarea porumbului. În vederea validării efectelului asupra calității recoltelor al aplicării fertilizantului

organic policompozit realizat din compostarea unor deșeuri în etapa IV au fost prelucrate datele analitice privitoare la analizele biochimice efectuate asupra semințelor de porumb și floarea soarelui pentru primele 2 cicluri experimentale (2015, 2016).

Extracţia acizilor graşi In anul 2015 au fost analizate din punct de vedere al conţinului de ulei şi al

compoz iţiei de acizi graşi un numar de 38 de probe de porumb (in 3 seturi replicate), iar în anul 2016 s-a analizat doar continutul de ulei la la 14 probe de floarea soarelui, 14 de probe de porumb din anul 2015 si 14 probe de porumb recoltate in anul 2016.

Metodologia de lucru în vederea obţinerii compoziţiei pe acizi graşi respectiv în

vederea determinarii conţinutului în ulei a probelor, constă în: Extracţia continuă (Soxhlet) a lipidelor din eşantioane; Determinarea conţinutului în ulei a probelor supuse analizei;

Derivatizarea prin transesterificarea uleiurilor extrase, cu obtinerea esterilor metilici ai acizilor graşi corespunzători;

Înregistrarea cromatogramelor pentru amestecurile de esteri metilici rezultate în urma transesterificării;

Interpretarea spectrelor de masă; Determinarea compoziţiei pe acizi graşi individuali; calculul compoziţiei; Interpretarea rezultatelor obţinute.

Extracţia continuă a lipidelor din seminţele tratate şi determinarea

conţinutului în ulei a probelor supuse analizei În vederea determinării conţinutului în ulei, materialul oleaginos studiat a fost supus

extracţiei continue (Soxhlet) timp de 6 h, conform protocolului oficial de extracţie, timp în care s-a extras practic toată cantitatea de ulei din eşantioanele de porumb măcinat examinat.

Conţinutul de ulei al probei, calculat procentual, se determină cu ajutorul formulei:

% U= [(m3-m2)/m1]·100 (1) unde: U = conţinutul în ulei, (%); m1 = masa probei (măcinăturii) supuse analizei, (g); m2 = masa balonului gol, (g); m3 = masa balonului cu ulei extras, (g).

Principiul metodei: Grăsimea din proba de cercetat este extrasă până la epuizare cu solvenţi

organici, conform metodei standard de extractie continua. După îndepărtarea solventului de extracţie se cântăreşte şi se exprimă procentual conţinutul de grăsime faţă de cantitatea de material oleaginos supusă extracţiei.

Aparatură necesară: - aparat de extracţie continuă, model Soxhlet, alcătuit din balon de 250 mL,

extractor de 100 mL şi refrigerent ascendent; - etuvă electrică reglată la temperatura de 103 ± 2°C; - plicuri confecţionate din hârtie de filtru; - râşniţă electrică pentru măcinarea seminţelor; - plita electrică pentru încălzire; - evaporator rotitor HANVAPOR Model: HS-2000NS; - exsicator; - balanţă tehnică. Reactivi necesari: - probele de analizat: porumb; - solventul de extracţie: eter de petrol (cu limite de distilare 40…60ºC)—solventul

folosit la extracţie nu trebuie să aibă reziduu la evaporare mai mare de 0,002%. Mod de lucru: Se pregătesc mai multe probe conform procedurii de mai jos: O cantitate de aproximativ 10 g seminţe oleaginoase (aici porumb) se supune

măcinării. Se confecţionează din hârtie de filtru, cântărită în prealabil, un cartuş, care se umple cu materialul oleaginos măcinat, iar apoi cartuşul se închide foarte bine pentru a se evita desfacerea lui şi implicit impurificarea uleiului extras cu particule solide de material oleaginos. Se cântăreşte cartuşul plin şi se calculează diferenţa între masa cartuşului plin şi masa hârtiei de filtru cântărită în prealabil, obţinându-se astfel masa măcinăturii supusă extracţiei (m1).

În balonul instalaţiei Soxhlet (250 mL) se introduc câteva pietricele de porţelan poros. Se cântăreşte balonul cu tot cu pietricele (m2) şi se ataşează la instalaţia de extracţie continuă.

Lipidele se extrag într-o instalaţie de extracţie continuă Soxhlet —se foloseşte o baterie de 4 extractoare, care funcţionează concomitent—fiecare instalaţie fiind compusă din balon colector de 250 mL, extractor şi refrigerent ascendent, conform metodei oficiale.

Se introduce fiecare cartuş filtrant în extractor, iar în balonul corespunzător se introduce o cantitate de circa 100 mL de eter de petrol (p.f. 40-60ºC)—pentru asigurarea sifonărilor, este necesar ca în balonul de extracţie să se găsească o cantitate de solvent egală cu cel puţin o dată şi jumătate capacitatea extractorului.

Se asamblează instalaţia de extracţie, se acţionează circuitul continuu de apă rece în refrigerent şi se reglează în aşa fel distilarea, încât ritmul de picurare să asigure 10-12 sifonări pe oră. Extracţia se consideră încheiată după 6 ore de distilare continuă în condiţiile indicate. Sfârşitul operaţiei se poate verifica cu ajutorul unei hârtii de filtru pe care se picură 1-2 picături din solventul care condensează în refrigerent—după evaporare, pe hârtia de filtru nu trebuie, să rămână pată grasă.

După terminarea extracţiei se dezasamblează instalaţia şi se îndepărtează cartuşul din extractor, iar cu solventul rămas în extractor se colectează tot balonul ce conţine extractul. Se evaporă solventul la un evaporator rotitor, după care balonul se introduce în etuva reglată la 103 ± 2ºC unde se menţine timp de o oră.

Dupa răcire în exsicator se cântăreşte balonul şi se repetă uscarea câte 15-30 minute până la greutatea constantă (m3). Pentru evitarea oxidării grăsimii în timpul uscării la etuvă, nu este indicat ca această operaţie să se facă la temperatură mai mare de 103 ± 2ºC.

Rezultate şi discuţii În tabelele de mai jos, se prezintă conţinutul în ulei pentru probele de porumb şi

floarea soarelui din recolta pe anilor 1 şi 2 supuse extracţiei. Probele din tabelul 1 au fost primite în anul 2015 sub forma de macinătură. Tabel 1. Conţinut în ulei pentru probele de porumb din recolta anului 2015

Proba analizată

Masa probei (măcinăturii)

supuse analizei, m1 (g)

Varianta compost

Doza t/ha

Conţinut în ulei,

U%

Porumb 1 15.12 - - 3.11

Porumb 2 15.11 NPK 2.51

Lot 1

Porumb 3 15.19 CII 25 2.30

Porumb 6 15.13 CII 50 2.52

Porumb 9 15.2 CII 75 2.63

Porumb 12 15.3 CII 100 2.65

Porumb 4 15 CIII 25 2.87

Porumb 7 15.18 CIII 50 3.11

Porumb 10 15.3 CIII 75 2.96

Porumb 13 15.3 CIII 100 3.42

Porumb 5 15.02 CIV 25 2.80

Porumb 8 15.11 CIV 50 2.85

Porumb 11 15.1 CIV 75 3.31

Porumb 14 15.2 CIV 100 3.29

Lot 2

Porumb 15 16 CII 25 2.40

Porumb 18 16.2 CII 50 2.47

Porumb 21 16.3 CII 75 2.55

Porumb 24 16.3 CII 100 2.55

Porumb 16 16.2 CIII 25 2.47

Porumb 19 16.2 CIII 50 2.77

Porumb 22 16.3 CIII 75 2.85

Porumb 25 16.4 CIII 100 3.05

Porumb 17 16.4 CIV 25 2.44

Porumb 20 16.1 CIV 50 2.86

Porumb 23 16 CIV 75 2.90

Porumb 26 16.5 CIV 100 3.42

Lot 3

Porumb 27 17 CII 25 2.41

Porumb 30 16.7 CII 50 2.40

Porumb 33 17.2 CII 75 2.61

Porumb 36 17.4 CII 100 2.50

Porumb 28 16.5 CIII 25 2.42

Porumb 31 16.8 CIII 50 2.79

Porumb 34 17.1 CIII 75 2.75

Porumb 37 16.6 CIII 100 3.41

Porumb 29 16.7 CIV 25 2.96

Porumb 32 16.7 CIV 50 2.99

Porumb 35 17 CIV 75 2.95

Porumb 38 16.9 CIV 100 2.96

Valori medii pe cele trei loturi

Porumb 3, 15, 27 CII 25 2.37

Porumb 6, 18, 30 CII 50 2.46

Porumb 9, 21, 33 CII 75 2.60

Porumb 12, 24, 36 CII 100 2.57

Porumb 4, 16, 28 CIII 25 2.59

Porumb 7, 19, 31 CIII 50 2.89

Porumb 10, 22, 34 CIII 75 2.85

Porumb 13, 25, 37 CIII 100 3.29

Porumb 5, 17, 29 CIV 25 2.73

Porumb 8, 20, 32 CIV 50 2.90

Porumb 11, 23, 35 CIV 75 3.05

Porumb 14, 26, 38 CIV 100 3.22

Analiza comparativă a rezultatelor probelor recoltate de pe cele trei loturi cu porumb

relevă o comportare asemănătoare ca tendinţă, dar nu în valori absolute.

Valorile medii calculate pentru probele de pe cele trei loturi tratate in aceleasi conditii de frtilizare (compozit.doza) a condus la urmatoarele concluzii :

O primă observaţie priveşte compararea probelor mator – fără fertilizant şi cu săruri minerale, care indică o valoare ridicată a conţinutului de ulei de pe solul de referinţă, 3.11%, faţă de numai 2.51% obţinut în cazul utilizării îngrăşământului anorganic. Din pacate nu am avut cate o proba de referinta pentru cele trei loturi, ceea ce mareste gradul de incertitudine.

Conţinut de ulei ceva mai ridicat faţă de martor s-a obţinut în cazul variantelor de fertilizator cu conţinut majoritar de nămol (CIII) şi cel de alge (CIV), ceea ce justifică importanţa acestor două biomase în raport cu folosirea gunoiului de grajd pentru cultura de porumb.

Efectele privind continutul de ulei se observa insa la doza maxima de fertilizant, ceea ce nu pare a fi rentabil din punct de vedere economic.

Lotul 3 se inscrie doar ca tendinţă şi nu are relevanţă prin valorile absolute obţinute, contribuind in general la diminarea valorilor medii. Probele din tabelul 2 au fost primite în anul 2016 sub formă de boabe şi au fost

măcinate mai fin la Partenerul P1. Tabel 2. Conţinut în ulei pentru probele de porumb din recolta anului 2015,

măsurate în anul 2016

Proba analizată


supuse analizei, m1

(g)

Varianta compost

Doza t/ha Conţinut în

ulei, U%

Porumb 29 10.38 - - 3.03

Porumb 30 10.84 NPK 2.69

Porumb 31 10.60 CII 25 2.66

Porumb 32 11.06 CII 50 2.87

Porumb 33 10.80 CII 75 2.90

Porumb 34 10.62 CII 100 2.95

Porumb 35 10.90 CIII 25 2,75

Porumb 36 10.22 CIII 50 3.42

Porumb 37 10.50 CIII 75 3,56

Porumb 38 10.42 CIII 100 3.84

Porumb 39 10.80 CIV 25 2.78

Porumb 40 9.71 CIV 50 3.30

Porumb 41 10.50 CIV 75 3.51

Porumb 42 10.71 CIV 100 3.85

Comparativ cu probele de porumb din anul 2015, dar analizate tot în 2015, se

constată valori relativ apropiate pentru probele martor, dar ceva mai mari pentru probele fertilizate, fapt pus pe seama gradului de măcinare la o granulaţie mai fină realizate la partenerul P1, ceea ce a permis o extracţie mai eficientă a conţinutului de ulei.

Valorile relativ mai mari la acest set de probe prelevate in anul trecut dar analizate peste un an se pot atribui si scaderii umiditatii boabelor de porumb in conditii de depozitare.

Dacă la probele cu compost CII (continut maxim de gunoi de grajd) probele se diferenţiază mai puţin prin conţinutul de ulei, valor de ulei peste proba martor nefertilizată se obţin atât pentru varianta cu ponderea maximă de namol (CIII), cât şi de alge (CIV), la cantitati de biofertilizator peste doza minimă.

Rezultatele analizei probelor de porumb din recolta anului 2016 sunt prezentate în tabelul 3.

Tabel 3. Conţinut în ulei pentru probele de porumb din recolta anului 2016

Proba analizată


supuse analizei, m1

(g)

Varianta compost

Doza t/ha Conţinut în

ulei, U%

Porumb 15 10.41 - - 2.68

Porumb 16 10.73 NPK 2.24

Porumb 17 10.5 CII 25 2,82

Porumb 18 10.73 CII 50 2.80

Porumb 19 10.8 CII 75 2.92

Porumb 20 10.62 CII 100 2.92

Porumb 21 10.60 CIII 25 2.89

Porumb 22 10.69 CIII 50 2.90

Porumb 23 10.80 CIII 75 2.92

Porumb 24 10.73 CIII 100 2.90

Porumb 25 10.70 CIV 25 3.74

Porumb 26 10.74 CIV 50 3.79

Porumb 27 10.50 CIV 75 3.81

Porumb 28 10.59 CIV 100 3.21

Probele de porumb recoltate în anul 2016 au valori ale conţinutului de ulei relativ

mai mari faţă de probele de porumb recoltate în anul precedent, ceea ce se poate pune pe seama efectului fertilizantului in al doilea an de la aplicare. In acest caz rezultate net superioare s-au obţinut pentru compostul cu continut maxim de alge, subliniind astfel eficacipatea acestui tip de biocompozit.

Intrucat conţinutul de ulei pare sa nu depinda de doza de fertilizant folosit, înseamna ca se poate lucra in anii urmatori la doza minima de fertilizare.

Calitatea nutritivă a uleiurilor extrase Referitor la calitatea nutritivă a uleiurilor analizate se pot face unele aprecieri pe

baza compoziţiei acestor extracte uleioase obţinute prin măsurători de cromatografie, GC-MS, experimente care s-au realizat pentru probele primite în anul 2015, tabelele 4-11.

Calitatea nutritivă este asociată cu procentul de acizi graşi nesaturaţi (oleic, linoleic şi linolenic), şi îndeosebi polinesaturaţi - ω6 (linoleic) şi ω3 (linolenic).

Tabel 4. Compoziţie acizi graşi pentru probele de porumb 1-4 – Lot 1

ACIZI GRASI COMPOZITIE, % molare

PROBA 1 PROBA 2 PROBA 3 PROBA 4

palmitic 10.96 11.63 11.65 11.36

stearic 1.42 1.30 1.05 1.42

elaidic – trans9 - - 0.18 0.20

Oleic – ω9 28.51 29.44 27.66 31.38

Linolic – ω6 58.46 57.64 59.45 II/25 54.97

Linolenic – ω3 0.66 - - 0.67

Acizi graşi nesaturaţi 87,63 87,08 87,29 87,22

Tabel 5. Compoziţie acizi graşi pentru probele de porumb 5-9 –Lot 1


PROBA 5 PROBA 6 PROBA 7 PROBA 8 PROBA 9

palmitic 11.25 11.30 11.14 11.40 10.95

stearic 1.24 1.22 1.42 1.50 1.29

elaidic - - 0.16 0.19 -

oleic 30.72 28.35 30.63 29.94 29.24

linolic 56.37 58.61 II/50 55.99 56.37 57.94

linolenic 0.42 0.51 0.66 0.60 0.59

Acizi graşi nesaturaţi 87,51 87.47 87,54 87,10 87,77



PROBA 10

PROBA 11

PROBA 12

PROBA 13

PROBA 14

palmitic 10.69 10.70 10.84 10.78 10.69

stearic 1.26 1.31 1.26 1.31 1.26

oleic 30.70 30.38 30.13 29.98 29.71

linolic 56.68 56.90 57.16 57.41 57.82

linolenic 0.67 0.70 0.61 0.51 0.51

Acizi graşi nesaturaţi

88,05 III/75

87,98 IV/75

87,90 II/100

87,90 III/100

88,04 IV/100


ACIZI GRAŞI COMPOZITIE, % molare

PROBA 15

PROBA 16

PROBA 17

PROBA 18

PROBA 19

PROBA 20

palmitic 11.05 10.94 10.73 10.92 10.90 11.09

stearic 1.49 1.47 1.33 1.41 1.61 1.53

oleic 29.50 30.31 30.53 29.31 30.56 29.42

linolic 57.24 56.44 56.93 57.66 55.97 57.10

linolenic 0.72 0.84 0.49 0.69 0.95 0.85

Acizi graşi nesaturaţi 87,46 87,59 87,94 87,57 87,49 87,38




palmitic 10.17 10.68 10.47 11.28 10.76

stearic 1.22 1.31 1.43 1.54 1.51

oleic 31.13 30.11 30.22 29.65 30.82

linolic 57.48 57.89 57.12 56.64 56.06

linolenic 0.00 0.00 0.75 0.90 0.86

Acizi graşi nesaturaţi 88,61 II/75

88,11 III/75

88,10 IV/75

87,18 87,73

Tabel 9. Compoziţie acizi graşi pentru probele de porumb 26-30 – Lot 3 (fara 26)



palmitic 10.86 11.04 10.83 10.75 10.96

stearic 1.50 1.43 1.40 1.40 1.44

oleic 29.77 30.57 30.69 30.51 29.99

linolic 57.12 56.20 56.32 56.72 56.90

linolenic 0.75 0.76 0.76 0.62 0.71

Acizi graşi nesaturaţi 87,64 87,57 87,76 87,85 87,60




palmitic 10.87 10.83 10.77 10.79 10.95

stearic 1.33 1.27 1.38 1.28 1.39

oleic 29.61 31.01 30.53 30.25 30.52

linolic 57.54 56.32 56.68 57.04 56.38

linolenic 0.65 0.57 0.64 0.64 0.76

Acizi graşi nesaturaţi 87,80 III/50

87,90 IV/50

87,85 II/75

87,93 III/75

87,66

Tabel 11. Compoziţie acizi graşi pentru probele de porumb 36-38 - Lot 3


PROBA 36 PROBA 37 PROBA 38

palmitic 10.61 10.81 10.74

stearic 1.40 1.39 1.45

oleic 31.49 30.93 30.57

linolic 55.86 56.25 56.53

linolenic 0.64 0.62 0.72

Acizi graşi nesaturaţi

87,99 II/100

87,80 III/100

87,81 IV/100

Se constată că majoritatea mostrelor, inclusiv probele martor, conţin un procent

de 87,0 – 87,8 % acizi graşi. Valori maxime, de peste 88% s-au obţinut, în general, pentru probele de pe loturi tratate cu doze mari de fertilizant pentru toate cele trei

variante de policompozit. Pe de alta parte, valori maxime de acid linoleic (ω6) care sa depăşească proba martor, fără fertilizator (59%) s-au obţinut pentru probele 3 şi 6 la doze de 25, respectiv 50 t/ha din varianta II, cu ponderea mai mare de gunoi de grajd.

Referitor la conţinutul de ulei al probelor de floarea soarelui din recolta 2016,

rezultatele extracţiilor sunt prezentate in tabelul 12. Tabel 12. Conţinut de ulei din probele de floarea soarelui, recolta 2016

Proba analizată Masa probei (măcinăturii)

m1 (g)

Varianta compost

Doza, t/ha

Conţinut în ulei, U%

proba FS 1 10.18 Mt - 48.13

proba FS 2 10.13 Mt + NPK 47.38

proba FS 3 10.4 CII 25 46.15

proba FS 4 10.18 CII 50 47.15

proba FS 5 10.6 CII 75 43.40

proba FS 6 10.28 CII 100 48.64

proba FS 7 10.5 CIII 25 43.81

proba FS 8 10.56 CIII 50 45.74

proba FS 9 10.5 CIII 75 44.76

proba FS 10 10.71 CIII 100 47.62

proba FS 11 10.5 CIV 25 45.71

proba FS 12 10.68 CIV 50 47.57

proba FS 13 10.5 CIV 75 43.81

proba FS 14 10.70 CIV 100 47.38

Se constată că singura probă care depăşeşte proba martor (nr. 6) corespunde

variantei CII cu conţinut maxim de gunoi de grajd la doza maximă de tratare. Rezultă ca variantele de biocompozit cu pondere mare de namol si alge se

recomanda pentru culatura de porumb, în timp ce la cultura de floarea soarelui nu este nevoie de un astfel de fertilizator biocompozit.

Partea a II-a Elaborarea documentaţiei tehnice pentru procedeul de obţinere a

fertizatorului organic policompozit Elaborarea documentației tehnice pentru analiza economico-financiara a

costurilor de realizare și implementare a variantelor de fertilizant organic policompozit pentru diferite plante cultivate

Protejarea drepturilor de proprietate industriala pentru noul produs realizat A. In cadrul proiectului FEROW s-a experimentat modalitatea de obținere a

unui fertilizator policompozit, ecologic utilizând trei deșeuri cu mari probleme de depozitare la nivel național.

Pentru derularea cercetării s-au colectat deșeuri formate din: 1) gunoi de grajd de la unele ferme din Agigea, jud. Constanţa, 2) nămol de epurare de la Staţia de epurare a apelor uzate din Eforie Sud,

3)alge marine, colectate de pe ţărmul românesc al Marii Negre, in zona cuprinsa intre Agigea şi Eforie Sud.

Aceste trei deşeuri s-au compostat în patru variante masice formate din: părţi egale (33,33%) din fiecare deşeu, din câte 50% din fiecare deşeu, iar diferenţa alcătuită din cantităţi egale (25%) din celelalte deşeuri rămase, în silozuri de compostare de tip Könemann.

Compostarea a durat cca. 50 de zile, interval de timp în care s-au ţinut sub control parametri de temperatura şi umiditate.

In urma derulării procesului de compostare si a celorlalte etape necesare obținerii produsului fertilizant multicompozit, s-a elaborate o tehnologie de obținere a sa la o scara pilot( dimensionat le o producție anuala de 10.000t) precum si un studiu de fezabilitate.

In continuare va prezentam schema fluxului tehnologic, descrierea fluxului tehnologic, lista de utilaje si specificațiile, precum si o propunere de schema de fabrica (B)

FLUXUL TEHNOLOGIC

DESCRIEREA FLUXULUI TEHNOLOGIC Fluxul tehnologic se imparte in trei etape distincte:

1. Receptia materiilor prime, depozitarea intermediara, pregatire reteta fertilizator;

2. Sistemul de compostare; 3. Procesare compost 4. Ambalare, depozitare.

1. Receptia materiilor prime, depozitarea intermediara, pregatire reteta fertilizator;

Depozite materii prime. In cele trei depozite intermediare se colecteaza materiile prime: -namolul de la statiile de epurare furnizat ritmic -rezidurile de alge -alte deseuri agricole In aceasta etapa a fluxului tehnologic se utilizeaza:

o cantar receptie; o utilaje descarcare materii prime; o depozite intremediare;

Mijloacele de transport care aduc materiile prime la intrarea in incinta fabricii trec peste un cantar. La plecare, dupa descarcare, mijloacele de transport sunt cantarite din nou si diferinta fata de greutatea inregistrata la intrare reprezinta cantitatea de de materii prime care se ia in calcul la bilantul instalatiei.

Depozitele intermediare au rolul de a echilibra variatiile cantitatilor de materii prime furnizate, asigurand un flux continuu de materii prime pentru urmatoarele etape tehnologice.

Reziduurile de alge necesita cateva operatiuni suplimentare de pregatire a materiei prime. Astfel, rezidurile de alge sunt spalate pentru reducerea cantitati de sare, apoi uscate.

Materiile prime sunt analizate in laborator pentru stabilirea principaleleor caracteristici fizico-chimice ale acestora. In urma procesarii rezultatelor analizelor se stabileste dozarea tipurilor de materii prime in vederea stabilirii retetei optime de amestec pentru compostare.

Dozarea grosiera se face prin preluarea numarului corespunzator de cupe incarcator (stabilit de reteta de lucru optima) din depozitele intermediare si transportate la platforma de compostare in vederea formarii stogurilor de compostare. 2. Sistemul de compostare.

Compostarea este principala etapa a procesului tehnologic a a oricarei fabrici de fertilizatori ecologici. Compostarea intensiva, spre deosebire de compostarea naturala, accelereaza procesele de compostare prin asigurarea unor conditii optime de compostare. Pentru metoda de compostare statica intensiva aleasa pe considerente economice

exista doua variante: -compostarea in stoguri pe platforma de compostare externa; -compostare in celule de compostare amenajate;

Din cele trei depozite cu ajutorul unei masini de incarcare materiile prime se transporta pe platforma de compostare si se formeaza stogurile de compostare. Constituirea stivelor se face selectand materiile prime conform retetei de compostare.

Dimensionarea stivelor se face in conformitate cu masina de compostat achizitionata. In cazul nostru, pentru masina de compostat tip Backhus 40, stivele vor avea latimea de

3m si inaltimea de 1,5m. Dimensionarea platformei de compostare se va face conform unui plan de situatie.. Cu ajutorul masinii de compostare se realizeaza stogurile triunghiulare care apoi sunt

afanate si umezite periodic. Masina Backhus 40, recomandata, are un ritm de prelucrare de 700m liniari/zi. La terminarea compostarii temperatura materialului din stoguri ajunge la temperatura mediului ambient. Durata necesarii compostarii prin aceasta metoda este de 4-6 saptamani.

3. Procesare compost. In aceasta etapa tehnologica, compostul trece prin mai multe procese de tratare

mecanica : -maruntire pana la dimensiunile cerute de specificatiile de produs; -cernere pentru verificarea si selectarea dimensiunilor; -uscare pentru reducerea umiditatii; -granularea pentru a da o forma commerciala vandabila produsului final; Dupa trecerea prin aceste procese de pregatire pentru comercializare, produsul final este din nou analizat si daca analizele certifica calitatea produsului se trece la ambalarea si respective depozitarea pentru distributie. Produsul final obtinut conform specificatiilor de produs trece prin procesul de amblare/sacuire si apoi este depozitat gata pentru comercializare. 4. Ambalarea si depozitarea produsului. Compostul este bogat in substante biodegradabile si nutritive continand cantitati optime de C, N, P, K si alte microelemente necesare cresterii plantelor. Produsul final obtinut este un compost de foarte buna calitate care duce la ridicarea cantitatii de humus din sol, la marirea activitatii microbiene din sol, la marirea capacitatii de prevenire a eroziunii, la la controlul caldurii, a apei si a rezervelor nutritive din sol. Pentru atingerea criteriilor de calitate standardizate, produsul final trebuie sa detina: -un continut optim de C, N, P, K si alte microelemente necesare; -dimensiuni particule si proprietati fizice conform standardelor; -un grad de compostare si o dezinfectare optima; Produsului finit va fi livrat vrac la tona pentru consumatori mari, dar si ambalat in saci

de 5,10 si 20kg pentru gospodarii mici si gradini particulare. Tabel Echipamente Statie Pilot Fertilizator Biocompozit

Etapa

Echipament

Capacitate procesare

Consum

Valoare echipament

1 Manipulare materii prime

Incarcator frontal

20m3/h 3l/h 10.000EU

2 Compostare pe platforma

Masina de compostat

300m3/h 4l/h 40.000EU

3 Incarcare bunker hala productie

Incarcator frontal 20m3/h 3l/h 10.000EU

4 Transport material

Benzi transportoare 200m

20m3/h 10kW 80.000EU

5 Concasare Concasor 5m3/h 5kW 5.000EU

6 Malaxare Malaxor 5m3/h 5kW 8.000EU

7 Macinare Moara cu palete 3m3/h 10kW 5.000EU

8 Granulare Instalatie granulare 10m3/h 5kW 5.000EU

9 Uscare Uscator 10m3/h 10kW 10.000EU

10 Racire Racitor 10m3/h 6kW 4.000EU

11 Sortare Sortator 10m3/h 5kW 8.000EU

12 Ambalare Masina sacuit 10m3/h 5kW 10.000EU

13 Depozitare produs final

Motostivuitor 20m3/h 10kW 5.000EU

Total 205.000EU

Specificatii Utilaje: 1. Masina de compostat BACKHUS A 30

Specificatii tehnice

2. Incarcator frontal cu cupa IF50 PROMEX Romania


3. Moara cu ciocanele Model SFSP63x45 China


4. Masina de ambalat la sac automata IGF sistem de ambalat la sac [email protected]

5. Sită stelată Linder semi-mobilă pentru biomasă SL7500 S.C Danubiatec S.R.L.

Mod conectare la banda

mailto:[email protected]

6. Elevator cu banda S.C.Union Kehlibar S.R.L. http://unionkehlibar.ro/ltransport.htm

7. Malaxor Verti-Mix 1700

SPECIFICATIILE

Model Elevator cu banda

Constructia Otel inoxidabil AISI 304

Partile componente

Dispozitiv vibrant de alimentare si banda de sustinere cu baraje

Dimensiuni de gabarit(mm)

2600(H)*2000(L)*840(W)

Capacitate 10-30kg intr-un minut

Volumul cosului de receptie

120L

Alimentarea 380V

Putere instalata

550W

http://unionkehlibar.ro/ltransport.htm

ANALIZA ECONOMICO-FINANCIARĂ Studiul economic se face pentru experimente pe doua culturi reprezentative, respectiv A.Floarea soarelui si B. Porumb. Pentru fiecare tip de cultura experimentul se face pe 36 sole sole de 40mp in 12 variante diferite, adica3 tipuri diferite de fertilizator organic (varianta II, varianta III si varianta IV), folosit in 4 cantitati diferite (25t, 50t, 75t, 100t). A. Pentru cultura de floarea soarelui Cu fertilizator ecologic 12 variante ( 3variante de fertilizator folosit in 4 cantitati diferite) A1. 36 sole de 40 mp floarea soarelui 1.440mp Sole martor Cu fertilizator de sinteza NPK A2. 1 sola floarea soarelui 400mp Fara fertilizator A3. 1 sola floarea soarelui 400mp B. Pentru cultura de porumb. Cu fertilizator ecologic 12 variante ( 3variante de fertilizator folosit in 4 cantitati diferite) B1. 36 sole de 40 mp porumb 1.440mp Sole martor Cu fertilizator de sinteza NPK B2. 1 sola porumb 400mp Fara fertilizator B3. 1 sola porumb 400mp Rezultatele economice (calculul profitului brut) obtinute pe cele 12 variante de sole se centralizeaza in cate un tabel (unul pentru cultura de floarea soarelui si unul pentru cultura de porumb), la care se adauga cele doua variante martor de cate 400mp, una pe sola ferilizata cu fertilizatori chimici si una pe sola nefertilizata. Din studiul comparativ al celor doua Tabele Centralizatorae se trag concluziile asupra rentabilitatii folosirii fertilizatului ecologic in comparatie cu varianta folosirii fertilizatorilor de sinteza si respectiv cu varianta nefolosirii fertilizatorilor.

La recoltare s-au obținut următoarele productii la floarea soarelui:

Nr. Sola/Varianta Recolta/sola [kg] Recolta/ha [kg]

Fertilizator V.II

1 V1 (compost II, 100kg) 15,264 3823

2 V2 (compost II, 200kg) 15,901 3974

3 V3 (compost II, 300kg) 16,354 4087

4 V4 (compost II, 400kg) 16,644 4160

Fertilizator V. III

5 V5 (compost III, 100kg) 15,498 3873

6 V6 (compost III,200kg) 15,926 3980

7 V7 (compost III,300kg) 16,216 4053

8 V8 (compost III,400kg) 16,581 4144

Fertilizator V.IV

9 V9 (compost IV, 100kg) 15,825 3955

10 V10(compost IV, 200kg) 16,266 4065

11 V11(compost IV, 300kg 16,657 4163

12 V12(compost IV, 400kg) 17,110 4226

Sole martor

13 V13(fert. NPK, 150kg) /10 9,916 2479

14 V14(fara fertlizator) /10 8,572 2143

La recoltare s-au obținut următoarele productii la porumb:

Nr. Sola/Varianta Recolta/sola [kg] Recolta/ha [kg]

Fertilizator V.II

1 V1 (compost II, 100kg) 50,82 12702

2 V2 (compost II, 200kg) 51,24 12807

3 V3 (compost II, 300kg) 51,92 12977

4 V4 (compost II, 400kg) 52,42 13102

Fertilizator V. III

5 V5 (compost III, 100kg) 50,50 12622

6 V6 (compost III,200kg) 50,50 12622

7 V7 (compost III,300kg) 51,02 12752

8 V8 (compost III,400kg) 51,86 12962

Fertilizator V.IV

9 V9 (compost IV, 100kg) 54,20 13547

10 V10(compost IV, 200kg) 55,02 13752

11 V11(compost IV, 300kg 55,36 13837

12 V12(compost IV, 400kg) 56,24 14057

Sole martor

13 V13(fert. NPK, 150kg) /10 33,68 8420

A. Calcul economic experimente pe cultura de floarea soarelui

A1. Sole fertilizate cu fertilizator ecologic (randurile 1-12 din Tabelul) centralizator

Cheltuieli 1. Cheltuieli agricole

T1. Tabel cheltuieli agricole (valabil pentru toate solele experimentale)

Cheltuieli agricole

Lucrari Cheltuieli utilaj Cheltuieli

manopera

Alte

Ch.

Total

Ch.

Obs.

nr.ore mot. [l] val.[lei

]

ore val.[lei

]

[lei]

Lucrari premergatoare

1 Amenajare 2 6 56 2 20 - 76 utilaj 10lei/ora

2 Arat 1 25 160 1 10

- 170 manopera

10lei/ora

3 Discuit 0,75 8 55,50 0,75 7,50 - 63 motorina 6lei/l

4 Fertilizare 0,75 8 55,50 0,75 7,50 - 63 fara cost

fertilizant

Total 1 372

Lucrari de vara

5 Combinato

r

0,75 5 37,50 0,75 7,50 - 45

6 Semanat 1,5 12 87 1,5 15 - 102 fara cost samanta

7 Erbicidare 0,75 2 19,50 0,75 7,50 - 27 fara cost

tratament

8 Recoltare 1,2 16 108 1,2 12 - 120

Total 2 294

Total Cheltuieli agricole 667 lei

Detaliere

1. Cheltuieli agricole

Lucrari premergatoare/ha

Amenajare 2ore utilaj + 6 l mot. +2h man. = 2*10 +6*6 + 2*10 = 20+ 36 +20 = 76

Arat 1ora utilaj +25 l mot. +1h man. = 1*10 +25*6 +1*10 = 10 +150+10 = 170

Discuit 0,75ora utilaj +8 l mot. +0,75man.= 0,75 *10+8*6+0,75*10=7,50+48+7,50 =

63

Fertilizare 0,75ora utilaj +8 l mot.+0,75man.= 0,75 *10+8*6+0,75*10=7,50+48+7,50 =

63

Total 1 = 372lei

Lucrari de vara /ha

Combinator 0,75ora utilaj+5 l mot.+0,75h

man.=0,75*10+5*6+0,75*10=7,50+30+7,50=45

Semanat 1,5ore utilaj +12 l mot.+1,5h man.= 1,5*10+12*6 +1,5*10=15+72 + 15 =102

Erbicidare 0,75ora utilaj+2 l mot +0,75 man.=0,75*10+2*6+0,75*10= 7,50+12+7,50= 27

Recoltare 1,2ore utilaj +16 l mot.+1,2man.= 1,2*10+16*6+1,2*10= 12+96+12 = 120

Total 2 = 294lei

Total cheltuieli agricole Tabel 1 = 666 lei

2. Cheltuieli cu samanta

Samanta /ha = 291lei

3. Cheltuieli cu tratamente erbicidare

Tratamente /ha = 459 lei

Ierbicid Trend 150g/ha 135lei/ha

Insecticid Karate 34lei/ha

Fungicide Pictor 286lei/ha

4. Cheltuieli cu ferilizatori ecologici

Tabelul nr.2 - Cheltuieli cu fertilizatori ecologici

Nr. Varianta Cantitate/ha Valoare

lei/ha

Obs.

Varianta II cf .Anexa 1

1 25t/ha 8.000 0,32lei/kg

2 50t/ha 16.000

3 75t/ha 24.000

4 100t/ha 32.000

Varianta III

5 25t/ha 7.750 0,31lei/kg

6 50t/ha 15.500

7 75t/ha 23.250

8 100t/ha 31.000

Varianata IV 0,41lei/kg

9 25t/ha 10.250

10 50t/ha 20.500

11 75t/ha 30.750

12 100t/ha 41.000

5. Cheltuieli transport recolta

Transport /t 40 lei/t * cantitate recolta [t/ha]

Tabelul nr.3 Valoare transport recolta

Nr. Varianta/Sola Recolta

[kg/ha]

Valoare

transport [lei]

Obs.

Varianta II

1 25t/ha 3823 15,30

2 50t/ha 3974 15,89

3 75t/ha 4087 16,34

4 100t/ha 4160 16,64

Varianta III

5 25t/ha 3873 15,49

6 50t/ha 3980 15,90 `

7 75t/ha 4053 16,21

8 100t/ha 4144 16,57

Varianata IV

9 25t/ha 3955 15,82

10 50t/ha 4065 16,26

11 75t/ha 4163 16,65

12 100t/ha 4226 16,90

Total Cheltuieli = 1+2+3+4+5

Obs.Rezultatele economice pentru solele cu fertilizator eologicse regasesc pe randurile 1-12

din Tabelul centralizator culture floarea soarelui.

Venituri

Tabel nr.4 Valoare recolta floarea soarelui

Profit Profit brut =Venituri (tabelul 4) – Cheltuieli totale 1+2+3+4+5

2. Sola martor fertilizata cu fertilizatori de sinteza NPK 150kg/ha

Randul 13 din Tabelul Centralizator experimente culturi floarea soarelui

Cheltuieli / ha

1. Cheltuieli agricole cf. Tabel 1 = 667,00lei

2. Cheltuieli samanta = 538,75lei

3. Cheltuieli erbicidare = 459,00lei

4. Cheltuieli cu fertilizator de sinteza NPK 150kg/ha = 412,00lei

5. Cheltuieli transport recolta 40 lei/t * cantitate recolta [t/ha] = 99,10 lei

Recolta/ha =2.479kg/ha

Total cheltuieli 1+2+3+4+5 =2.180lei

Venituri Recolta/ha* pret vanzare floarea soarelu=

=2.479kg/ha*1,41lei/ha =3.495 lei

Profit brut Pr.= Venituri – Total cheltuieli = 3.459-2.180 = 1.315 lei/ha

Nr. Sola/Varianta Recolta/sola

[kg]

Recolta/ha

[kg]

Valoare recolta

la/ha [lei]

Obs.

Varianta II

1 25t/ha 15,264 3823 5390

2 50t/ha 15,901 3974 5603

3 75t/ha 16,354 4087 5762

4 100t/ha 16,644 4160 5865

Varianta III

5 25t/ha 15,498 3873 5422

6 50t/ha 15,926 3980 5611

7 75t/ha 16,216 4053 5714

8 100t/ha 16,581 4144 5843

Varianata IV

9 25t/ha 15,825 3955 5576

10 50t/ha 16,266 4065 5731

11 75t/ha 16,657 4163 5869

12 100t/ha 17,110 4226 6007

3. Sola martor nefertilizata

Randul 14 din Tabelul centralizator

Cheltuieli la ha

1. Cheltuieli agricole cf. Tabel 1 = 667,00lei

2. Cheltuieli samanta = 538,75lei

3. Cheltuieli erbicidare = 459,00lei

4. Cheltuieli cu fertilizator = 0

5. Cheltuieli transport recolta = 85,72lei

Transport /t 40 lei/t * cantitate recolta [t/ha]

Recolta/ha=2.143kg/ha

Total cheltuieli 1+2+3+4+5 =1.749 lei

Venituri

Recolta/ha* pret vanzare floarea soarelu= 2.143kg/ha*1,41lei/ha =3.021 lei

Profit brut Pr.= Venituri – Total cheltuieli =3.021-1.749 =1.272lei

T1. Tabel experimente ffloarea soarelui cultura floarea soarelui

D=C*2500 E=D*0,5 Anexa 1 Anexa 2 D*0,004 K=F+G+H+I+J L=E-K

Nr.crt Varianta Cantitate Cantitate Venituri Cost lucrari Tratamente Cost fert. Samanta Transport Total Profit Observatii

recolta [kg] recolta [kg/ha] recolta [lei/ha] agricole [lei/ha] [lei/ha] [lei/ha] [lei/ha] [lei/ha] Ch. [lei/ha]

1 V1 (compost II, 100kg) 15.296 3823 5391 667 459 8000 290 152 9658 -4177

2 V2 (compost II, 200kg) 15.901 3974 5603 667 459 16000 290 156 17572 -11969

3 V3 (compost II, 300kg) 16.354 4087 5762 667 459 24000 290 163 25579 -19817

4 V4 (compost II, 400kg) 16.644 4120 5865 667 459 32000 290 167 33583 -27778

5 V5 (compost III, 100kg) 15.498 3874 5422 667 459 7750 290 153

6 V6 (compost III,200kg) 15.926 3981 5611 667 459 15500 290 158

7 V7 (compost III,300kg) 16.216 4053 5714 667 459 23250 290 162

8 V8 (compost III,400kg) 16.581 4145 5843 667 459 31000 290 165

9 V9 (compost IV, 100kg) 15.826 3956 5576 667 459 10250 290 159

10 V10(compost IV, 200kg) 16.266 4066 5733 667 459 20500 290 162

11 V11(compost IV, 300kg) 16657 4164 5870 667 459 30750 290 166

12 V12(compost IV, 400kg) 17.111 4277 6030 667 459 41000 290 171

13 V13(fert. NPK, 150kg)/10 9.920 2480 3426 667 459 412 290 137 1965 1461

14 V14(fara fertlizator)/10 8.576 2143 3021 604 459 - 290 121 1474 1547

Profit col.L = Valoare recolta col.E - Total cheltuieli col.K

Coloana E - Venituri recolta = Cantitate recolta col.D ** Pret vanzare 1,41 lei/kg

Coloana F - Cost lucrari agricole explicitat in Anexa 1

Coloana H - Cost fertilizator explicitata in Anexa 2

Coloana J - Transport = Cantitate recolta col.D * 40 lei/t

Coloana K - Total cheltuieli = Cost lucrari col.F + Tratamente col.G + Cost samanta col.I + Transport col.J

PROCEDEU PENTRU OBȚINEREA UNUI COMPOST POLICOMPOZIT, FORMAT DIN TREI DEȘEURI ORGANICE (ALGE MARINE, NĂMOL DE EPURARE ȘI GUNOI DE GRAJD) ȘI UTILIZAREA ACESTUIA CA FERTILIZANT PENTRU SOLURILE AGRICOLE Autori: Lăcătușu Radu, Anca-Rovena Lăcătuşu, Aurelia Meghea, Maria Nastac, Romeo Căpățână, Doina Rodica Lazăr, Lungu Mihaela, Venera Mihaela Stroe, Irina Ramona Moraru, Elena Adina Andrei, Alina Neluța Resteanu

DESCRIEREA INVENTIEI

Domeniul tehnic la care se referă invenţia: Agricultură Invenția poate fi folosită în agricultură, ca fertilizant organic pentru diferite tipuri

de soluri, pe care se cultivă cereale și plante tehnice, pomi și viță de vie. Unele greșeli care s-au făcut în administrarea îngrășămintelor chimice pe soluri sau pe plante, dintre care se detașează supradozarea sau utilizarea neadecvată a unor feluri de îngrășăminte pe anumite tipuri de soluri au condus la creșterea tendinței și interesului fermierilor de sporire a folosirii îngrășămintelor organice. Lipsa unor cantități suficiente de îngrășăminte organice de origine animală, ca urmare a diminuării zootehniei intensive, a împiedicat creșterea accelerată a suprafețelor de teren fertilizate organic, dar totodată a impulsionat cercetarea spre găsirea de noi surse de substanțe organice, care în condiții naturale sau compostate să ofere solurilor surse de elemente nutritive.

În acest context se situează și invenția propusă, care aduce ca element de noutate obținerea unui compost format dintr-un amestec de trei deșeuri organice: gunoi de grajd, nămol de epurare și alge marine.

Stadiul actual al tehnicii. Agricultura este o activitate a cărei semnificație transcende simpla producție

alimentară. De-a lungul lanțului de producție pot apărea procese cu impact asupra mediului natural. De exemplu, utilizarea masivă a pesticidelor şi a îngrășămintelor, practicile de drenare sau irigare incorecte, un nivel ridicat de mecanizare sau de utilizare necorespunzătoare a terenurilor pot produce degradarea solului, în special, şi a mediului, în general.

Integrarea obiectivelor ecologice în politica agricolă comunitară (PAC) includ sprijinul acordat agriculturii pentru îndeplinirea rolului multifuncțional în societate: producerea de alimente sigure şi sănătoase, contribuția la dezvoltarea durabilă a zonelor rurale, precum şi protejarea biodiversității şi îmbunătățirea calității mediului. Reforma PAC din 2003 aduce o mai mare calitate a integrării mediului, prin includerea obligatorie a conceptului de Eco-condiționalitate, care se referă la standardele legale europene în domeniul mediului, siguranței alimentare, precum şi sănătății şi bunăstării animalelor la nivel de fermă, beneficiarii subvențiilor directe fiind obligați să mențină toate terenurile agricole în bune condiții agricole şi de mediu.

Procesele de degradare a solului, cum ar fi: eroziunea, diminuarea materiei organice din sol, contaminarea solului (de exemplu, cu metale grele, pesticide, îngrașaminte chimice), impermeabilizarea, compactarea solului, declinul biodiversității solului şi salinizarea pot cauza pierderea capacității solului de a-şi îndeplini funcțiile principale.

Astfel de procese de degradare pot duce la aplicarea unor practici agricole neadecvate cum ar fi: fertilizarea dezechilibrată, secătuirea apelor subterane, utilizarea necorespunzătoare a pesticidelor, utilizarea de utilaje grele, sau pășunatul excesiv, ori la renunțarea la anumite practici agricole, ca de exemplu, sistemele tradiționale de rotație a culturilor, practici care au contribuit la restaurarea anuală a conținutului de

materie organica a solului (Dumitru E., şi colab., 1998; Simota et al., 2005; Audsley et al., 2006). La acestea se poate adăuga şi deșertificarea, fenomen cauzat de schimbările climatice.

Dacă asupra folosirii gunoiului de grajd ca sursă de elemente nutritive pentru soluri nu au existat niciodată păreri contrare, asupra folosirii nămolului de epurare ca sursă de elemente nutritive pentru plante au existat asemenea puncte de vedere (Bengtsson și Tillman, 2004). În ceea ce privește ultima componentă, algele marine, s-a mai folosit sub forma unor extracte cu rol protectiv (Zodape, 2001; Rajasulachana și Krishnamoorty, 2004). Folosirea algelor marine ca parte a unui compost cu rol de sursă de elemente nutritive pentru plante reprezintă un element de noutate.

Asa cum se observă, in brevetele de invenție US 4935447/1990, US 5435923 A/1995, US 5125951/1992, US20090249641, US 4554002, US 5277826, US 5147563/1992, US 3476683, US 4180459, US 4078094, US 4743287, US 4997572, US 4306978, US 4028130, US 2877599, US 3110583 şi RO 117909B se cunosc compoziții de fertilizanți agricoli obținuți din biomase reziduale utilizate în stare solidă, pe bază de nămol obținut în urma procesului de epurare a apelor uzate orășenești (1), la care se adaugă în diverse rapoarte de amestecare componente precum: oxid, sulfat sau azotat de calciu, agenți de precipitare (clorură ferică), reziduuri de la fabricile de zahăr, reziduuri animaliere, complex organic pe bază de acid humic, cărbune, ghips, azotat de amoniu.

În ceea ce privește gunoiul de grajd (2), există interes pentru folosirea acestuia ca fertilizant în multiple compoziții şi variante. Gunoiul de grajd se utilizează independent sau prin adiționare de substanțe higroscopice şi poroase, de agenți de îmbibare, prin adiție de surse de acid humic sau prin adiție de însăși gunoi de grajd ars (WO 2007/068248 A2, WO 98/15506, WO 2006/092452 A1).

Totodată, în scopul realizării de biofertilizatori naturali se utilizează amestecuri de iarbă de mare şi bălegar (gunoi de grajd) sau bacterii fixatoare de azot Azospirillum brasilense, deşeuri vegetale de Bacillus macerans sau Bacillus megaterium, supuse fermentației sau aditivi proteici din deșeuri de piele, ca masă organică nutritivă pentru soluri (Greek patent 1003611 OBI, US 2008/ 0190158 A1). În scopul satisfacerii cererilor noi de îngrășăminte organice au fost identificate şi soluții privind diferiți fertilizanți pe bază de resturi vegetale (3). Astfel, resturile vegetale se utilizează în diferite compoziții, ca mulci sau pământ de flori împreună cu cel puţin un microorganism sau un microelement (Fe, Mn, Zn, Cu, Co) în cantități mici, sau ca micronutrient sub formă de soluție, îngrășământ foliar, diluată cu diverse cantități de apă (WO 2014076663, US 638324731).

Cercetări cu referire la subiectul prezentului brevet au mai avut loc în România, cum este cazul brevetului RO 126038, referitor la compoziția unui fertilizant ecologic obținut prin amestecarea a două din aceste elemente privite ca fiind de bază în cercetările anterioare, respectiv a unui fertilizant bio-compozit constituit din biomasă marină şi nămol rezultat de la epurarea apelor uzate orăşeneşti (RO 126038).

Aceşti fertilizanţi ecologici prezentați mai sus, deşi se bazează pe o biomasă organică sau anorganică, aduc în compoziția lor şi elemente obținute prin sinteză chimică, cu excepția compoziției din brevetul RO 126038 care este strict organica naturala.De asemenea fata de compoziția brevetului RO 126038, compoziția compostului propus de noi este îmbogățita cu al treilea element, si anume gunoiul de grajd, fapt ce ii creste potențialul fertilizant.

Problema tehnică pe care o rezolvă prezenta invenție dar și elementul inovativ constă în realizarea unei compoziții de fertilizant ecologic ce conține un amestec din trei biomase reziduale cu potențial fertilizator prezentate mai sus: nămol

rezultat de la stațiile de epurare a apelor orășenești (1), gunoiul de grajd (2), biomasa marina vegetală (3), fără necesitatea de a adiționa alte substanțe obținute prin sinteza chimică.

De asemenea in brevetul de invenție RO 126038 obținerea unei compoziții de fertilizant agricol din biomasa marină algală, biomasa marina zoobentos si nămol rezidual, este realizată printr-un procedeu de condiționare a materiilor prime, amestecare, măcinare, sterilizare, dezodorizare. Aceste procedee ridică probleme privind fie pH-ul prea acid al produselor, fie dificultăți la ambalarea, depozitarea şi transportul produselor obținute, acestea fiind susceptibile, datorită prezenței apei, de a fermenta şi a se degrada.

De asemenea produsul prezentat în cadrul brevetului RO 126038 este rezultatul unui procedeu incomplet, bazat pe amestecarea si măcinarea compușilor componenți al căror miros neplăcut persistent necesita etape suplimentare costisitoare și complicate de sterilizare și dezodorizare.

Compostul policompozit ecologic, conform invenției, înlătură dezavantajele invențiilor prezentate mai sus prin aceea că se prezintă sub formă solidă, omogena, de culoare cenușiu-brun, cu un pH slab bazic, cuprins între 7,5 – 8,2 și are miros de ”pământ reavăn”.

Avantajele invenției - Poate înlocui, total, îngrășămintele clasice solide, prin aplicare directă în sol; - Are un efect remanent privind procesul de fertilizare a solului unde este aplicat de

cel puțin încă 2 ani; - Prin utilizarea compostului fertilizator se reduce poluarea mediului; - Compostul policompozit are un pH apropiat de pH-ul solului, fiind neutru spre slab

bazic, cu un conținut scăzut de clor, valoros pentru și pentru solurile sărăturoase; - Compostul policompozit prezintă stabilitate mare (în timp şi la lumină) a

caracteristicilor fizico-chimice şi microbiologice; - Nu are acțiune toxică sau poluantă, compoziția acestuia nefiind agresivă pentru

soluri; - Compostul policompozit are efect de fortificare şi „start-up” pentru plante, pentru

protecția, nutriția si stimularea creșterii plantelor, necondiționat de particularitățile solurilor;

- Are o capacitate ridicată de absorbție şi de retenție a apei în sol. - Contribuie semnificativ la creșterea producției culturilor

Procedeul de obținere a compostului policompozit ecologic conform invenției, prezintă următoarele avantaje:

- Se valorifică trei surse de deșeuri poluante: biomasa marină algală, gunoi de grajd şi nămolul rezidual;

- Se obţine un fertilizator ecologic utilizat în agricultură, silvicultură şi pentru prevenirea eroziunii solurilor;

- Utilizează ca materii prime, deșeuri biologice ușor accesibile, cu costuri minime pentru recoltarea lor, ceea ce conferă un preț scăzut produsului policompozit final.

- Procedeul de obținere se bazează in principal pe fenomenul de compostare care conferă produsului finit caracteristici de fertilizare mult accentuate prin prezenta acizilor humici si a valorilor raportului C/N

Prezentarea detaliata a modului de realizare a invenției Obiectivele invenției se realizează prin derularea următoarelor activități: Colectarea deșeurilor organice.

Algele marine de pe plajele Mării Negre au fost colectate mecanic, au fost transportate cu mijloace auto, au fost depuse pe o platformă betonată, după ce în prealabil au fost spălate și sitate pentru îndepărtarea nisipului și a resturilor de cochilii. Nămolul de epurare a fost procurat de la Stația de epurare a apelor uzate Eforie Sud, după ce inițial a fost analizat pentru a nu conține elemente și substanțe chimice cu potențial toxic. Gunoiul de grajd de la bovine a fost colectat de la ferme cu profil zootehnic din zona Agigea.

Analizele chimice efectuate asupra probelor de deșeuri organice utilizate (tabele 1-4) evidențiază că acestea au conținuturi de macro- și microelemente și săruri solubile adecvate pentru creșterea plantelor.

Tabelul 1. Principalele însușiri chimice ale deșeurilor organice utilizate pentru compostare

Identificare pH Corganic Nt N-NO3 N-NH4 PAL

* KAL

H2O % mg∙kg-1

Gunoi de grajd 8,32 29,9 1,88 41,0 28 30 6540 Nămol-Eforie Sud 7,01 23,7 2,37 13,2 297 622 872

Continuare tabel nr.1.

Identificare Cd Co Cr Cu Fe Mn Ni Pb Zn

mg∙kg-1

Gunoi de grajd 0,49 7,44 21 27 9965 443 18 27 84 Nămol-Eforie Sud 1,25 9,10 103 124 31681 391 37 54 541

Tabelul 2. Conținutul în macro- și microelemente al probelor de alge marine

Identificare N P K Ca Mg Na

%

Probă amestec 3,40 0,29 2,20 4,95 0,92 0,88 Algă filamentoasă Cladosphora sp.

2,40 0,20 3,33 6,20 0,48 0,79

Algă frunzoasă Ulva lactuca 2,35 0,10 3,30 5,06 1,66 0,83

Identificare Cd Co Cr Cu Fe Mn Ni Pb Zn

mg∙kg-1

Probă amestec 0,45 5,25 9,27 11 3913 385 13,8 9,28 39

Algă filamentoasă Cladosphora sp.

0,66 2,88 3,68 21 634 247 6,6 17,6 17,4

Algă frunzoasă Ulva lactuca

0,02 1,62 0,86 2,1 200 48 3,5 2,2 11

Tabelul 3. Conținutul total de săruri solubile (CTS) și de ioni solubili din gunoiul de grajd și din nămolul de epurare

Identificare CTS HCO-

3 SO42- Cl- Ca2+ Mg2+ Na+ K+

mg/100 g material

Gunoi de grajd 531 131 95 58 10 8 19 210 Nămol-Eforie Sud 658 177 356 22 36 21 32 15

Tabelul 4. Compoziția procentuală (%) a sărurilor solubile

Identificare Ca(HCO3)2 Mg(HCO3)2 NaHCO3 KHCO3 CaSO4 MgSO4 Na2SO4 K2SO4 KCl

Gunoi de grajd

6,8 9,5 11,1 10,0 - - - 34,4 28,2

Nămol-Eforie Sud

26,5 - - - 7,6 32,3 26,6 1,3 5,7

Obținerea compostului Compostarea s-a efectuat în cuburi Könemann, cu un volum de 1,78 m3, în patru

variante de masă, reprezentând părți egale (33,33%) din cele trei componente și proporții de câte 50% din fiecare component în parte, diferența fiind asigurată în proporție de câte 25% din celelalte două componente. Compostarea a durat 60 de zile, timp în care s-a atins temperatura maximă de 63°C, valoarea la care toți agenții patogeni au fost distruși.

Măsurătorile de temperatură s-au efectuat zilnic (dimineața, la prînz și seara) în trei părți ale cubului de compostare (suprafață, zona centrală și zona de la baza cubului). La cca 35-40 de zile de la începutul compostării, conținutul cubului Könemann a fost aerat, după care s-a continuat compostarea încă cca 20 de zile. După terminarea compostării, materialele obținute au fost scoase din cuburile de compostare, uscate la temperatura aerului și transformate în peleți de dimensiuni centimetrice cu ajutorul unei mori speciale.

Compostul astfel obținut a fost utilizat la efectuarea mai multor experiențe în câmp, pe cernoziomul de la Agigea, la două plante de cultură: porumb și floarea-soarelui.

Testarea proprietăților fertilizatoare Exemplul nr 1. Efectul compostului policompozit asupra dezvoltării și

producției de porumb Experiența a fost amplasată pe cernoziomul de la Agigea, un sol cu bună

fertilitate naturală, având valoarea indicatorului complex de fertilitate de 37,4 (după Lăcătușu și Lăcătușu, 2011). Solul, pe adâncimea de 0-40 cm are o reacție slab acidă-neutră (pHH2O 6,7), un conținut mijlociu de humus (3,91%), de azot total (0,22%), o aprovizionare bună cu forme mobile de azot (54 mg∙kg-1 N-NO3) și foarte bună cu P și K (49 mg∙kg-1 PAL și 264 mg∙kg-1 KAL).

Solul este eubazic (VAh 95%), având capacitate mare de schimb cationic (T=30,2 me/100g sol), formată din suma bazelor schimbabile mare (SB=28,7 me/100g sol) și aciditatea hidrolitică foarte mică (Ah=1,51 me/100g sol). Conținutul total în microelemente este normal, valorile în mg∙kg-1 fiind de: Zn=73; Cu=23; Fe=2,65; Mn=7,16; Co=14, iar la metale grele de: Cd=1,17; Cr=29; Ni=38. Din punct de vedere textural, cernoziomul de la Agigea aparține subclasei lut mediu, conținând: 28,7% argilă sub 2μ; 30,6% praf (0,002-0,02 mm); 40,5% nisip fin (0,02-0,2 mm) și 0,2% nisip grosier (0,2-2 mm). Drept urmare, pe cernoziomul de la Agigea (jud. Constanța) s-a instalat o experiență cu tipuri și doze de compost, urmărindu-se efectul acestora asupra dezvoltării plantelor. S-au realizat 12 variante cu trei tipuri de compost (II, III, IV), deosebite prin cantitățile diferite ale celor trei componente (gunoi de grajd, nămol de epurare și alge marine) și prin dozele de compost (25; 50; 75 și 100 t/ha). S-au instalat și doi martori, unul nefertilizat și altul fertilizat mineral (tab.5).

Tabelul 5. Variantele experimentale

Nr. crt.

Varianta Doza de compost t/ha

1 Martor nefertilizat 0

2 150 kg/ha îngrășământ complex NPK16 16 16 și

150 kg/ha NH4NO3 0

3

CO

MP

OS

T d

in:

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

25

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

25% alge marine 25

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

nămol de epurare 25

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

25% alge marine 50

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

25% alge marine 50

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


9 50% gunoi de grajd 25% nămol de epurare și

25% alge marine 75

10 50% nămol de epurare 25% gunoi de grajd și

25% alge marine 75

11 50% alge marine 25% gunoi de grajd și 25%


12 50% gunoi de grajd 25% nămol de epurare și

25% alge marine 100

13 50% nămol de epurare 25% gunoi de grajd și

25% alge marine 100

14 50% alge marine 25% gunoi de grajd și 25%


Plantele s-au dezvoltat normal, ajungând la maturitate la o talie de până la 248 cm, cu 78 cm mai înalte decât la martor (tab. 6) și în general cu doi știuleți pe plantă.

Tabelul 6. Însușiri morfologice ale plantelor de porumb

Doza de compost

t/ha

Compost II Compost III Compost IV Media / doză

Înălțime cm

Nr. de frunze

Înălțime cm

Nr. de frunze

Înălțime cm

Nr. de frunze

Înălțime cm

Nr. de frunze

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

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

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

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

Mt 177±12 10±1 MtF 170±9 11±1

De altfel și producția de porumb boabe obținută a fost semnificativ mai mare la variantele fertilizate cu compost policompozit ( Fig 1-2), ajungând până la 11,8 t/ha , la doza de 100t compost/ha, cu 6,9 t/ha mai mult față de martorul nefertilizat și cu 5,4 t/ha mai mult decât la martorul fertilizat mineral. Dacă se analizează efectul tipului de compost asupra producției de porumb boabe se constată că cea mai mare producție (11,78 t/ha) a dat-o fertilizarea cu compost policompozit format din 50% alge marine +

25% nămol de epurare +25% gunoi de grajd. În apropierea acestei cifre s-a situat și compostul format di 50% nămol de epurare +25% gunoi de grajd+25% alge marine. Compostul format din 50% gunoi de grajd+25% nămol de epurare a dat cea mai mică producție de 10,2 t/ha. Și-n acest caz diferențele dintre producția maximă și producțiile obținute la martorii nefertilizat și fertilizat mineral au fost de 6,9 t/ha respectiv 4,9 t/ha. Analizând interacțiunea dintre tipul de compost și doza aplicata (Fig. 3) se constată că indiferent de tipul compostului, pe măsură ce crește doza, crește și producția de boabe. Mai mult, la aceeași doză producțiile diferă, ele crescând în ordinea compost I- compost II-compost III. De altfel, este evident că producția maximă s-a obținut la doza de 100 t/ha de la compostul III și anume la cel ce conținea 50% alge marine+25% nămol de epurare +25% gunoi de grajd

Exemplul nr 2 . Efectul compostului policompozit asupra dezvoltării și producției la floarea-soarelui

Aceleași tipuri de compost și aceleași doze au fost utilizate și la experiența cu floarea-soarelui. Drept urmare și plantele de floarea-soarelui s-au dezvoltat foarte bine, atingând la 15 iulie talia maximă de 160 cm la varianta formată din compostul nr.IV și la doza de 100 t/ha și un număr de 25 frunze. In comparație cu martorii, această variantă era cu 60 cm mai înaltă (tab.7).

Tabelul nr. 7. Însușiri morfologice ale plantelor de floarea-soarelui

Doza de compost

t/ha

Compost II Compost III Compost IV Media / doză

Înălțime cm

Nr. de frunze

Înălțime cm

Nr. de frunze

Înălțime cm

Nr. de frunze

Înălțime cm

Nr. de frunze

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

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

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

100 162±13 20±5 152±20 20±3 169±12 25±3 161±17 22±5

Mt 159±9 21±3 MtF 165±9 19±3

Tabelul 8 cuprinde valorile de producție la sămânța de floarea-soarelui în funcție de tipul și doza de compost. Dacă la compostul II și III recoltele medii sunt practic egale (4,01 t/ha), la compostul IV (50% alge marine+25% gunoi de grajd+25% nămol de epurare), producția de sămânță a fost mai mare cu 110 kg /ha.

Tabelul 8. Recolta de sămânță la floarea-soarelui obținută la aplicărea unui compost policompozit realizat din trei deșeuri organice

Doza (t/ha)

Recolta de sămânță (t/ha)

Martor nefertilizat Martor fertilizat mineral

2,14 2,48

Compost II: 50% gunoi de grajd+25% nămol de epurare+25% alge marine 25 50 75

100

3,82 3,97 4,09 4,16

Compost III: 50% nămol de epurare +25% gunoi de grajd +25% alge marine 25 50 75

100

3,87 3,98 4,05 4,14

Compost IV: 50% alge marine +25% gunoi de grajd +25% nămol de epurare 25 50 75

100

3,96 4,06 4,16 4,28

Mediile pe doza și tipul de compost 25 50 75

100

3,88 3,98 4,10 4,19

Compost II Compost III Compost IV

4,01 4,01 4,12

Apreciem drept semnificativă diferența de 310 kg/ha obținută în plus la doza de 100 t/ha compost, comparativ cu doza de 25 t/ha.

Practic aceste valori medii ale producției pe doze medii de compost sunt cu: 181% mai mari la doza de 25% t/ha compost și cu 196% mai mari la doza de 100 t

compost/ha față de martorul nefertilizat. Comparate cu martorul fertilizat mineral sporurile de producție sunt mai mici ajungând numai la 156% respectiv la 169%.

Se păstrează faptul că doza de 100 t/ha din compostul care conține 50% alge marine a contribuit la obținerea celei mai mari producții de sămânță de floarea-soarelui (4,19 t/ha).

Mai mult chiar, doza maximă a acestui compost a contribuit la obținerea celor mai mari recolte atât la floarea-soarelui cât și la porumb.

Exempul nr. 3. Rețeta variantei optime rezultată în urma evaluării calității parametrilor fizico - chimici ai compostului obținut

Analiza compostului obținut în varianta optimă conform invenției este prezentata in tabelul nr. 9 si tabelul nr10

Tabelul nr. 9.Principalele însușiri agrochimice ale fertilizantului policompozit in faza finala a compostării comparative cu solul dominant din zona agricolă Agigea

Identificare pH Corganic Nt

C/N N-NO3 N-NH4 PAL** KAL

H2O % mg·kg-1

2A+1N+1G 7,82 11,09 0,94 13,8 1124 74 205 4383

Sol Agigea 7,52 3,25 0,25 15 143 6 226 700

- *) A – alge marine; N - nămol de epurare; G - gunoi de grajd. - **) valori recalculate în funcție de reacția materialului

Tabelul nr. 2. Principalele caracteristici fizico – chimice ale compostului policompozit ecologic conform invenţiei

Caracteristică Valoare

pH 7,82

C organic total 11,09%

Humus 19,1%

Azot total (în compuşi) 0,94 %

C/N 13,8

N-NO3 1124 mg/kg-1

N-NH4 74 mg/kg-1

PAL* 205 mg/kg-1

KAL* 4383 mg/kg-1

CTS (săruri solubile) 2500 mg/100g

NaCl 9,1 mg/100g

KCl 20,8 mg/100g

Potasiu +( săruri solubile) 301 mg/100g

Na+( săruri solubile ) 280 mg/100g

Ca++(CaCO3)( săruri solubile) 124 mg/100g

Mg++ (săruri solubile) 135 mg/100g

Cd 0,46 mg/kg-1

Co 5,51 mg/kg-1

Cu 42 mg/kg-1

Fe 1,50%

Ni 30 mg/kg-1

Zn 166 mg/kg-1

*(solubil în soluție de acetat lactat de amoniu la pH 7,3) Aceste caracteristici fizico-chimice susţin avantajele tehnice enunţate ale compostului policompozit ecologic conform invenţiei, astfel:

- este sinergic prin complementaritatea celor trei componente biologic active; - prezintă stabilitate mare a parametrilor fizico-chimici şi microbiologici (în timp şi la

lumină) datorită amestecului complex al celor trei biomase reziduale; - prezintă o complexitate fertilizantă prin prezenţa atât a unor componente organice

(humus), cât și anorganice reprezentate de macronutrienţi în forme accesibile plantelor (forme solubile de azot, fosfor și potasiu), săruri solubile de Na, Ca, Mg, S cât şi de micronutrienți (Fe, Zn, Cu);

- reduce aciditatea solului către slab bazic, de la pH 5 la pH 6,8-7,2; - are proprietăți majore de absorbție şi retenție a apei în sol datorită prezenței

biomasei de alge marine şi a gunoiului de grajd; - datorită prezenței în compoziție a acizilor humici (care au rol de a chelata ionii

metalici Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, Co, Cu) ajută la fixarea sărurilor minerale în sol ceea ce duce la creșterea viguroasă a plantelor (rădăcini, tulpini, fructe, flori), completând proprietățile solurilor pe care sunt cultivate;

- prin utilizarea a trei biomase reziduale ca materii prime în componența fertilizantului se identifică o nouă metodă de valorificare a acestora, participându-se astfel la diminuarea efectelor nocive asupra mediului generate de vechea metodă de eliminare a acestora, prin simpla depozitare;

- o dată încorporat în pământ, îşi menține calitățile fertilizatoare timp de minimum 2 ani, perioadă în care nu mai este necesară folosirea nici unui alt fertilizant;

- are preţ de cost redus, deoarece folosește ca materii prime numai deșeuri organice.

Partea III-a: DISEMINAREA REZULTATELOR

A. PUBLICATII

1. Anca-Rovena Lacatusu, R. Capatana, R. Lacatusu, Irina Moraru, A. Vrinceanu, 2017. The effect of a polycomposite compost on the nutrition and productivity of maize, 17th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2017, BOOK 3: WATER RESOURCES. FOREST, MARINE AND OCEAN ECOSYSTEMS. Issue 32, vol 17, ISBN 978-619-7408-05-8 / ISSN 1314-2704, pg. 569-576

2. VRINCEANU G.A., ANCA-ROVENA LACATUSU, C. SIMOTA, M. DUMITRU, P.IGNAT, 2017. The influence of climatic conditions in the appearance and the intensification of the aridity phenomenon on the soil-land resources in the Bărăgan plain, 17th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2016, BOOK 3: WATER RESOURCES. FOREST, MARINE AND OCEAN ECOSYSTEMS. Issue 32, vol 17, ISBN 978-619-7408-05-8 / ISSN 1314-2704, pg. 609-624

3. Radu Lacatusu, Anca-Rovena Lacatusu, Romeo Capatana, Mihaela Lungu, Rodica Lazar, 2017. The effect of the polycomposite compost on the nutrition and productivity of sun-flower, 17th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2017, BOOK 3: WATER RESOURCES. FOREST, MARINE AND OCEAN ECOSYSTEMS. Issue 32, vol 17, ISBN 978-619-7408-05-8 / ISSN 1314-2704, pg. 577-584

4. MEGHEA, R. LACATUSU, A.-R. LACATUSU, A. E. ROGOZEA, I. R. MORARU, C. CONSTANTIN, 2017. Physical chemical analysis of an innovative polycomposite fertilizer obtained by recycling three organic wastes, JOURNAL OF ENVIRONMENTAL PROTECTION AND ECOLOGY, ISSN 1311-5065, (in curs de publicare

5. Radu Lăcătușu, Anca-Rovena Lăcătușu, Romeo Căpățână, Mihaela Lungu, Rodica Lazăr, Irina Ramona Moraru. THE EFFECT OF AN ORGANIC WASTE COMPOST ON THE AGRO-CHEMICAL CHARACTERISTICS OF THE SOIL, AND THE MINERAL COMPOSITION OF THE SUNFLOWER LEAVES, PESD, VOL. 11, no. 1, 2017, p. 99-108. DOI 10.1515/pesd -2017-0009. http://pesd.ro/articole/nr.11/nr.1/10432%20-Volume11_issue_1%2009_paper.pdf

6. Lăcătușu Radu, Mihaela Lungu, Nineta Rizea, 2017. Chimia Globală a Solului, Procese, determinări, interpretări, Ed. Terra Nostra, Iași, ISBN: 978-606-623-074-2.

B. COMUNICĂRI ŞI POSTERE LA CONFERINŢE NAŢIONALE ŞI INTERNAŢIONALE

1. Anca-Rovena Lacatusu, R. Capatana, R. Lacatusu, Irina Moraru, A. Vrinceanu, 2017. The effect of a polycomposite compost on the nutrition and productivity of maize, 17th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2017, June 28 –July 7, 2017, Albena, Bulgaria

2. Vrinceanu G.A., Anca-Rovena Lacatusu, Amelia Anghel, R. Lacatusu, Lavinia Burtan, 2017. The intensification of degradation processes on the soil-land resources level in the Bărăgan plain under the influence of natural factors, 17th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2017, June 28 –July 7, 2017, Albena, Bulgaria

3. Radu Lacatusu, Anca-Rovena Lacatusu, Romeo Capatana, Mihaela Lungu, Rodica Lazar, 2017. The effect of the polycomposite compost on the nutrition and productivity of sun-flower, 17th International Multidisciplinary Scientific GeoConference, June 28 –July 7, 2017, Albena, Bulgaria

4. Anca-Rovena Lacatusu, Lavinia Burtan, Coronado Manuel, Lăcătușu Radu, ASSESEMENT OF SOIL QUALITY UNDER DIFFERENT AGRICULTURAL SYSTEMS, 13th International Conference on Energy, Environment, Ecosystems and Sustainable Development (EEESD 17), Dubrovnik, Croația, 27-29 septembrie 2017

5. R. Lăcătușu,. Romeo Căpățână, Anca-Rovena Lăcătușu, Mihaela Lungu, Rodica Lazăr. Efectul compostului compozit asupra porumbului pe un cernoziom din sud-esul României, Conferința Internațională "Solul și îngrășămintele în agricultura contemporană", consacrată împlinirii a 120 de ani de la nașterea academicianului Ion Dicusar, Chișinău 6-7 septembrie 2017

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

Documents

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