În conceptele unei agriculturi moderne, cu sisteme de productivitate ridicată mai ales şi evoluție favorabilă a solurilor în condiții de implementare şi menținere durabilă a unui echilibru ecologic real, fertilizanții organici ca resurse cu rol humifer au un loc bine definit, determinant-ameliorativ, constructiv ecologic dar şi determinant productiv şi calitativ al tehnologiilor de obţinere a unor producții agricole ridicate.
Fertilizarea în variantele organică sau organo-minerală în primul rând, realizează o reutilizare a nutrienților în producții vegetale noi, regenerează şi modelează conținutul substanțelor humice în sol, determină o ameliorare complexă, fizică, chimică, nutritivă şi biologică a solurilor. Introducerea fertilizanților organici în sistemele de fertilizare curentă se leagă indisolubil de unele însuşiri intrinseci ale solului (pH, conţinut scăzut de humus, caracteristici fizice, etc.) dar şi în legătură cu specificitatea plantelor sau tehnologiilor aplicate acestora. Efectul acestor fertilizanți este mai important pentru solurile cu conţinut scăzut de humus şi N-organic, degradate şi din alte cauze iar culturile horticole în câmp şi spaţii protejate dar şi la culturile de câmp, sunt specii şi tehnologii multiple ce răspund pozitiv acestor intervenții.
Fertilizarea organică şi organo-minerală cu eficiență în legătură cu însușirile solului (pH, % humus şi N-organic, elemente nutritive) şi cerințele plantelor (pentru efect direct sau remanent) se cuantifică în cel puţin două alternative:
- În agricultura convențională: intervențiile organo-minerale asigură de regulă cele mai mari producții la unitatea de suprafaţă întrucât cele două măsuri – organică şi minerală complexă – îşi potenţează reciproc efectele, nu se exclud ci interacţionează pozitiv, cu complementaritate şi sinergism În experienţele de lungă durată (din rerţeaua ICCPT, modelele Hera, Borlan, 1966) producțiile în variantele cu gunoi de grajd (periodic la 3 – 5 ani) + NPK asigură multianual cele mai mari producții de boabe. În aceste experiențe, în ultimii 20 de ani, pe soluri cernoziom ce (fertile) ordinea descrescătoare a producțiilor la porumb (de ex.) se prezintă astfel: Gunoi + NPK > Gunoi NP > NPK > Gunoi +N > NP > Gunoi > N (la ICCPT Fundulea). Aceeași creștere de eficiență organo-minerală se consemnează şi pe soluri opuse ca fertilitate celor cernoziomice, pe un sol acid amendat la Livada (Satu Mare) unde ordonarea producțiilor se face astfel: Gunoi + NPK > NPK intensiv > NPK > NP > Gunoi > N > P (reglare controlată şi de corectarea reacției prin amendare).
La aceste situaţii se adaugă eficiența fertilizării minerale în spații protejate şi în câmp din horticultură, în care practica tehnologică este total dependentă de intervențiile organo-minerale.
- În agricultura ecologică: implementarea fertilizării organice şi chiar a celei organo-minerale (fond organic + resurse minerale din roci naturale) este necesară şi devine chiar obligatorie în realizarea unui „sol ecologic” şi obținerea de „producții ecologice”.
Față de aceste efecte şi rezultate necesare dar şi dovedite din punct de vedere al tehnologiilor organice și organo-minerale constatarea esențială este că pentru asigurarea de resurse organice producția sortimentelor de îngrășăminte organice animaliere este nesatisfăcătoare la nivelul agriculturii din tara noastră, datorată în principal reducerii șeptelului de animale la unele specii.
În asemenea condiții devin utile resurse organice de diverse proveniențe şi includerea acestora în tehnologiile agricole:
Resursele fertilizante din resturi vegetale de la culturi:
În agricultură materialele organice secundare pot constitui surse energetice fertilizante cu efecte benefice multiple pentru soluri (chimic – nutritive, fizice, biologice), pentru plante (ca resurse nutritive) şi de echilibru al mediului (ca o modalitate avantajoasă de recirculare a materiei fotosintentizate). În marea lor diversitate şi compoziție prin încorporare sunt prioritar necesare pentru evoluţia şi modelarea conţinutului de humus şi regimului elementelor fertilizante. Compoziția lor minerală este diferențiată între specii, cu valori scăzute mai ales la cereale şi ridicate la leguminoase şi la mai multe plante cu consum nutritiv ridicat (rapiță, sfeclă de zahăr, fl. soarelui, ş.a.) (tabelul 1).
Tabel 1
Compoziția elementară a unor resturi vegetale de la culturi
Gestionarea resturilor vegetale are mai multe direcţii de utilizare şi aplicare sau încorporare:
Prima, prevede menținerea lor la suprafaţa solului ca mijloc de prevenire a eroziunii (ca un tip de „mulci”) sau în sistemul de lucrări minime cu sau fără lucrarea solului, prioritar tot pe terenuri în pantă şi nu numai, pentru protecţia solului, menținerea umidității şi refacerea capacității de infiltrare a apei. În foarte multe ţări se gestionează eficient resturile vegetale prin menţinerea la suprafața solului, cu efecte antierozionale (pe terenurile în pantă) în alternativele de „agricultură conservativă”.
A doua direcție, cu pretabilitate în agricultura ţării noastre, cu avantaje sporite în sistemul sol-plantă, este dată de introducerea resturilor vegetale în sol, cu arăturile de vară sau de toamnă, cu obiectivul esenţial de determinare şi implicare a acestora în bilanțul humic şi nutritiv al solului.
Resturile vegetale care provin din paiele de cereale, tulpini şi frunze de porumb, tulpini şi frunze de floarea soarelui sunt profund celulozice, cu conţinuturi bogate în celuloză, hemiceluloză şi lignină, au cantităţi mici de azot total (Nt<1%), de proteine, iar dintre elementele esenţiale sunt mai concentrate în K şi Ca, cu un raport C/N > 25-30. În consecinţă, destrucţia acestora şi încadrarea în humificare cu randamente scăzute faţă de frunzele şi vrejii leguminoaselor, frunzele de sfeclă şi cartofi cu conţinut mai ridicat de Nt (> 1%, chiar 2-5 %) la care introducerea acestora în sol este mai activă şi cu rezultate mai bune. Redresarea raportului C/N şi regimul azotului, pentru prima categorie de resturi vegetale (cu raport C/N> 25-30), predominant celulozice, se pot ameliora concomitent cu un aport mineral din îngrășăminte chimice în cuantum de 6-8 kg s.a.N şi 3-4 kg s.a.P2O5 sau numai 8-10kg s.a N la tona de fertilizant celulozic (la alegere din 150-200l UAN; 150kg CAN,150kg AN,120kg uree sau 150kg NP 27-13,5-0 la 1 ha). Pentru a doua categorie de resturi vegetale (cu raport C/N < 30-40 şi conţinut de Nt > 1%) adaosul mineral este benefic, pentru sporirea dezagregării (descompunerilor), pentru un humus de calitate. La adaosul mineral minim din resurse fertilizante se previne eventuala imobilizarea microbiologică a azotului din rezervele solului şi chiar a resturilor vegetale ce poate determina dereglări importante în primele faze de vegetaţie la culturi, în circuitul azotului în sistemul sol-plantă. Metoda aşadar –resturi vegetale + aport minim fertilizant mineral - controlează mai bine procesul descompunerii resturilor vegetale fără dereglări în regimul azotului şi conduce produşii descompunerii lor într-un proces complex de încadrare în sinteza humusului şi reglare a regimului nutritiv.
Tabel 2
Rezultatele încorporării resturilor vegetale în acumularea humusului (după 20 de ani, ICCPT Fundulea)
Aceste date şi altele multianuale (din experienţe de lungă durată) arată că la aplicarea exclusivă a resturilor vegetale, fără aport mineral şi control C/N, evoluţia compușilor humici este vizibilă, dar mai discretă şi semnificativă în timp îndelungat pe când cea cu aport mineral este eficientă şi substanţială în modelarea conţinutului de humus în sol.
În ambele alternative se cer activităţi de mărunțire fizică la 5-8cm, a resturilor vegetale, distribuţie uniformă şi încorporarea cât mai bună în sol, cu uniformitate perfectă a lucrărilor de arat şi discuit.
Resursele fertilizante din îngrășăminte verzi:
Sunt specii vegetale, în culturi pure sau amestecuri, cu masă vegetală bogată şi creștere rapidă, cultivate pentru a fi încorporate în sol cu efecte de îmbogăţire a acestuia în materie organică şi elemente nutritive precum şi pentru ameliorarea însuşirilor hidrofizice şi de structurare.
Îndeplinesc obiectivele aplicării îngrășămintelor verzi următoarele specii: leguminoasele (mazăre, măzăriche, lupin, sparcetă, trifoi) cu aport esenţial de N din fixarea simbiotică şi masa vegetală proprie; neleguminoasele - crucifere mai ales (rapiță, rapița colza, muștar) cu masă vegetală bogată şi creștere rapidă; unele graminee: (raigras, secară, ovăz, mai ales în amestec cu leguminoasele), cu aport de masă vegetală bogată în lignine, celuloză şi hemiceluloză.
Tehnologia de încorporare:
Semănatul în culturi pure, amestecuri sau culturi ascunse se face toamna, primăvara, vara (în funcţie de specie);
Fertilizarea: doze minime: complexe NP-30-40kg s.a./ha (din complexele 20:20:0 sau 27:13,5:0) sau complexe NPK 30-40/30-40/30-40/ din NPK 16:16:16 sau 15:15:15).
Încorporare: în sol la fenofaza în care biomasa este maximă, plantele sunt turgescente care de regulă corespunde înfloritului (la care şi acumularea nutrienților în biomasă este maximă). Anterior încorporării se mărunțește masa vegetală a plantelor (pentru a favoriza încorporarea şi descompunerea). Încorporarea se face cu arătură la 20-25cm.
Efectul asupra solului şi plantelor:
În sol: cu 10-20t/ha masă verde se introduc 2-3t substanță uscată (s.u), cu efect în bilanțul humusului. Din această masă vegetală, cu 2% N şi coeficientul de humificare 5%, se sintetizează 250kg humus şi 12-13kg N. Este un humus puțin stabil dar mineralizabil, cu elemente nutritive din biomasă, cu accesibilitate bună pentru plante şi prezenţă în volumul edafic explorat de rădăcini.
Stimulează activitatea biologică în sol (prin bacterii nitrificatoare şi amonificare), susţine capacitatea de tamponare a solului şi de schimb cationic, sporeşte efectul îngrășămintelor minerale aplicate culturii de bază. Structurează solul, stabilizează structura şi regimul aerohidric, protejează solul de la eroziune şi reduce efectul de poluare.
Recomandare de utilizare:
Sunt văzute solurile sărace în humus, nisipoase, luvosoluri, soluri extreme ca reacție, pe cele grele, tasate, mai ales în plantațiile pomicole şi viticole, cu aplicări pe suprafețele dintre rânduri.
Cu obiectivul de formare a unui humus de calitate şi vizibil se recomandă armonizarea culturilor –a celor bogate în N cu cele celulozice. Aceste îngrășăminte verzi sunt eficiente în bilanțul şi modelarea humusului dar şi complex în satisfacerea altor însușiri esențiale pentru culturi.