Long term Experiments: Meeting future challenges. (Three – day hybrid event hosted online and at Rothamsted Research, West Common, Harpenden, UK, 20th – 22nd June 2023
FOTO: Recoltarea grâului în Broadbalk, 1935 și 2017
a. Generalități;
b. Premisele amplasării experiențelor de lungă durată;
c. Experiențele de lungă durată pe plan mondial;
d. Experiențele de lungă durată în România;
e. Aniversarea a 180 de ani de la amplasarea experiențelor de lungă durată de la Rothamsted.
a. Generalități
În mod special, experiențele de lungă durată se definesc după complexitatea obiectivelor abordate, a utilizării diferențiate a rezultatelor și chiar după durata amplasamentelor. Este cunoscut că se apreciază, în legătură cu valoarea științifică și aplicabilitate, ca metodă specială și specifică de studiu a fertilității și productivității solului, acreditată de durată, complexitatea factorilor cercetați, de corespondentul dovedit de relația sol-plantă. Simplificat metoda este acreditată și de realizarea monitorizării sistemului sol-plantă, cu rezultate care, în primul rând prin durata de studiu, deține o probitate reală a datelor și o aplicabilitate de durată.
Arhiva de probe de sol, Rothamsted, 1935
b. Premisele amplasării experiențelor de lungă durată:
În perioada 1600 – 1700 se fac precizări pertinente potrivit cărora observația și experimentul pot servi în cercetări legate de studiul domeniului fertilității solului (Bacon – 1561-1624; Van Helmont – 1577-1644; Woodwar – 1699-1710 - fac primele observații legate de importanța substanțelor în suspensie pentru creșterea plantelor). Tehnica experimentală rudimentară a limitat valoarea rezultatelor.
Sfârșitul sec. XVIII și începutul sec. XIX – cu progrese în fizică, biologie, chimie aduce primele elucidări ale unor procese din plante, cu demonstrarea proceselor de respirație și fotosinteză (de Saussure – 1765 – 1845; Boussingault – 1802 – 1882). S-a relevat pentru prima dată calitatea leguminoaselor de fixarea simbiotică a azotului.
Liebig (1803-1873) sintetizează rezultatele până la el și determină recunoașterea științei agricole ca știință naturală aplicată. Expune și într-un fel postulează principiile/legile nutriției plantelor în lucrarea „Die Chemie in ihrer Anwendung auf Agriculture und Physiologie” (1840), fundamentală în teoria și practica nutriției, fertilității și fertilizării, autorul este considerat „părintele teoriilor nutriției minerale”, utilă pentru toate domeniile științei solului (Liebig a fost numit în Germania „Arzt der Acker” – “doctorul solului - pământului”).
c. Experiențele de lungă durată pe plan mondial:
Se poate afirma cu certitudine că enunțul „legii minimului” (Liebig în 1840) a condus la realizarea modelului experimental „de lungă durată”, la Rothamsted (1843), de către John Bennet Lawes continuat de Henry Gilbert (doctorandul lui Liebig la Universitatea din Gießen). În acest model inițial autorii au avut în vedere abordarea efectului îngrășămintelor cu P (se descoperise principiul producerii superfosfatului) precum și al celor organice.
În continuare, mai ales după anii 1913-1915, după ce Mitscherlich a enunțat și dezvoltat conceptele „interacțiunii factorilor de vegetație” (1913), în timpul descoperirii principiului sintezei NH3, cu tendințe de apreciere a efectului îngrășămintelor, experiențele de lungă durată cunosc o dezvoltare în întreaga lume, preponderent în Europa, în domenii diversificate a obiectivelor experiențelor. În prezent există și se dezvoltă o rețea a experiențelor de lungă durată, fiind cunoscute, prin rezultate și interpretări experiențele de lungă durată de la Rothamsted (1843) continuate și astăzi, celebrate la 150 de ani (1993) și la 180 de ani (2023), de la Grignon – Franța (1875), parcelele Morrow Urbana, Illinois (1876), Sanborn (1878), Askov – Danemarca (1894), Bad-Lauchstadt – Germania (1902), Sappermeer – Olanda (1881), ș.a.
Conform rezultatelor prelucrate de Debreczeni și Körschens (2003), a celor exprimate de Donmez și colab. 2022, a preocupărilor constante ale Prof. M. Körschens – Germania (1994) se pot face următoarele aprecieri:
S-au arhivat aproximativ peste 600 de experiențe de lungă durată din toată lumea, cu apreciere de repartiţie geografică mai bogată a acestora în Europa şi mai ales în jumătatea nordică a continentului.
În privinţa categoriilor de folosinţă a terenului, cele mai multe experienţe de lungă durată au fost înfiinţate pe teren arabil, cu pondere mai redusă pe pajiști sau culturi perene.
Din punct de vedere al încadrării pe domenii de cercetare, predomină cele ce abordează efectul lucrărilor solului, urmate de experiențele de lungă durată cu îngrășăminte şi apoi cu efectele rotaţiei culturilor. În ultimele decenii conceptele de sustenabilitate şi durabilitate au condus la reevaluarea importanţei experienţelor de lungă durată pentru tematici legate de protecţia mediului (emanaţii de gaze, metale grele, factori climatici, etc.).
În timp, la arhivarea experienţelor de lungă durată în anul 2003 (Debreczeni și Körschens), s-a stabilit următorul inventar al acestora, pe vechimea existenţei lor:
În prezent, colecţia datelor rezultate din experienţele de lungă durată, a intrat sub egida Comunităţii Europene, prin acordul între două grupuri de lucru - Bonares (www.bonares.de) condus de Martin Körschens titularul experienţelor de la Bad-Lauchstadt şi Ejpsoil (www.ejpsoil.eu).
d. Experienţele de lungă durată din România:
Fondatorii direcţiilor de cercetare şi de învăţământ agronomic din România au emis principii privind necesitatea experienţelor cu plante şi asocierea cu analize de sol-plantă, pentru cunoaşterea potenţialului productiv al solului, protecţia şi fertilitatea acestuia.
Ion Ionescu de la Brad – la Academia Mihăileană Iaşi, susţine exploatarea raţională a pământului, recomandă creşterea fertilității iar obţinerea recoltelor trebuie realizată „fără a sărăci pământul!”.
I. M. Dobrescu, apreciat specialist în chimia agricolă, utilizează metoda fiziologic – vegetală şi analize de sol.
Haralambie Vasiliu în teza de doctorat (la Breslau) în lucrarea secundară abordează „Tehnica utilizării azotului atmosferic pentru nevoile agriculturii” şi realizează experienţe cu îngrăşăminte la sol, la Iași şi în spaţiul basarabean.
Teodor Saidel, pe lângă introducerea determinării potenţiometrice a pH–ului abordează cercetări cu îngrășăminte în câmp şi casa de vegetaţie.
Gh. Ionescu Şiseşti, odată cu înfiinţarea ICAR –ului fondează aici o şcoală de ştiinţa solului (pedoagrochimică) cu Teodor Saidel, Gh. Pavlovschi, Gr. Coculescu şi D. Davidescu, în care se elaborează metodica de studiu a solurilor, implementează aceste studii în casa de vegetaţie şi câmpuri experimentale. Astfel a devenit posibilă elaborarea unor lucrări ştiinţifice importante: Gh. Ionescu Şiseşti cu Gr. Coculescu (1939) - „Principalele tipuri de sol din România”. Răspândire, descriere, compoziţie, stare de fertilitate. Nevoia de îngrășăminte, - Gh. Ionescu Șisești, Teodor Saidel (1929) – Studiul principalelor tipuri de sol din România prin metoda fiziologic vegetală pentru determinarea conţinutului de azot, fosfor, potasiu, nevoilor de îngrășăminte. Teodor Saidel (1929) – Studiul chimic al principalelor tipuri de sol din România, ş.a.
Experienţele de lungă durată cu îngrăşăminte (1966-2022):
Iniţiativa proiectării şi amplasării experiențelor aparţine Dlui Acad. Cristian Hera (în 1966, cercetător principal la Laboratorul de îngrăşăminte din ICCPT), în urma unui stagiu de documentare realizat în SUA (bursă FAO) şi în care se documentează asupra acestor abordări Urbana-Illinois, Morrow Experimental Field (fondat în 1876) în care punctul abordat în experienţe a fost cel al fertilizării. În ţară, în colaborare cu Z. Borlan şi cercetătorii din experienţele cu îngrășăminte din stațiuni, se amplasează experienţele de lungă durată cu fertilizanți în mai multe localităţi, geografic diferite, condiţii pedoagrochimice variate, asolamente de 3-5 culturi şi cu protocol analitic (la sol şi planta) ataşat la fiecare experienţă.
Tematica de cercetare s-a construit pe 3 direcţii experimentale: efectul NP, NPK şi organo-mineral (gunoi+NP), cu obiective unice, diferențiate pe teme şi care în totalitate întrunesc exigenţele unor studii aprofundate privind rezultatele de producţie, a calităţii acesteia în legătură şi dependenţă cu modificările actuale şi de lungă durată a fertilității solului. Aceste rezultate evaluează potenţialul de producţie al solului şi genotipurilor dar controlează şi modelarea indicatorilor fertilității solului.
e. Aniversarea a 180 de ani de la amplasarea experiențelor de lungă durată de la Rothamsted
1993 – s-a desfășurat la Rothamsted aniversarea a 150 de ani de existență a platformei experimentale.
ELDI din România au fost reprezentate prin lucrarea:
Mihăilă V., Cr. Hera, 1993/1994. Long-term Experiments in Eastern Europe: Some recent results from the long-term experiment at Fundulea, Romania, susţinută de Acad. Cristian Hera (atumci la AIEA Viena), publicată în Leigh A. And Johnston E. (Eds) CAP International Cambridge, UK.
2023. În 20-22 iunie la Stațiunea de Cercetări Rothamsted, s-au aniversat, prin manifestări științifice, 180 de ani de la crearea şi amplasarea primului model experimental de lungă durată (Lawes şi Gilbert 1843), cu activitățile:
Long term Experiments: Meeting future challenges. Three – day hybrid event hosted online and at Rothamsted Research, West Common, Harpenden, UK, (20th – 22nd june 2023).
Prezența ELDI – România: SCDA Livada (drd. Ursan Patrick) – posterul Long–term Experiment at Livada-România.
Lucrările prezentate cu acest prilej au reprezentat cel puțin majoritatea zonelor cu experiențe de lungă durată, iar tematicile anterioare, considerate clasice (asolamente, fertilizare, lucrări ale solului), au fost bine reprezentate, însă cu o completare cu tematici în legătură cu protecția mediului, cu efectele încălzirii globale, cu emisiile de CO2 și N, cu asigurarea siguranței alimentare. Prin toate intervențiile în această întâlnire deosebită s-au emis proiecte și programe referitoare la ELDI, majoritatea militând pentru continuarea realizării experiențelor de lungă durată în cât mai multe locații de pe glob.