ADER 1.2.3. TEHNOLOGII POMICOLE

INOVATIVE DE LIMITARE A IMPACTULUI

NEGATIV AL SCHIMBĂRILOR CLIMATICE

Plan Sectorial – ADER 2020

Contract: 1.2.3./2011

Obiectivul general ADER 2020ADESC 1. Adaptarea tehnologiilor de cultura a plantelor şi

de creşterea animalelor pentru diminuarea efectelor schimbărilor climatice

Obiectivul specific ADER 20201.2. Tehnologii/secvenţe tehnologice inovative de

cultură a plantelor adaptate impactului schimbărilor climatice

Durata de realizare a proiectului: 01 noiembrie 2011 – 10 decembrie 2014.

Bugetul alocat: 762.937 lei

Coordonator proiect:Institutul de Cercetare Dezvoltare pentru Pomicultură Piteşti MărăcineniDirector proiect: Dr. ing. CHIŢU Emil

Partener 1:Staţiunea de Cercetare Dezvoltare pentru Pomicultură ConstanţaResponsabil proiect: Dr. ing. SEPTAR Leinar

Partener 2:Staţiunea de Cercetare Dezvoltare pentru Pomicultură IaşiResponsabil proiect: Dr. ing. CÂRDEI Eugen

Partener 3:Staţiunea de Cercetare Dezvoltare pentru Pomicultură BistriţaResponsabil proiect: Dr. ing. PLATON Ioan

Partener 4:Staţiunea de Cercetare Dezvoltare pentru Pomicultură VoineştiResponsabil proiect: Dr. ing. PETRE Gheorghe

Partener 5:Staţiunea de Cercetare – Dezvoltare pentru Cultura Plantelor pe Nisipuri DăbuleniResponsabil proiect: Dr. ing. Rățoi Iulian

Parteneri

Distribuţia partenerilor în ţară

CPP1

P3

P5

P2

P4

Obiectivele ProiectuluiAdaptarea tehnologiilor de cultură a pomilor din diferitele zone climatice ale României, pentru diminuarea efectelor negative ale schimbărilor climatice în condiţiile creşterii rentabilităţii şi îmbunătăţirii protecţiei mediului.

Obiectivele Fazei VI/2014- Experimentarea modelului-soluţiei tehnologice în

semestrul întâi al anului agricol constând în monitorizarea impactului factorilor meteorologici şi pedologici asupra proceselor de creştere şi fructificare a pomilor; efectuarea lucrărilor solului, tăierilor, fertirigare, analize de sol şi plantă, monitorizarea atacului bolilor şi dăunătorilor. Finalizarea modelelor tehnologice. Diseminarea rezultatelor.

Menţinerea agro-ecosistemelor pomicole în stare de juvenilitate în vederea stimulării productivităţii primare utile, creează în acelaşi timp o vulnerabilitate ecologică specifică sistemelor pomicole intensive, nearmonizate cu capacitatea de rezilienţă a ecosistemelor naturale mature.

Pentru atingerea durabilităţii în cadrul acestor agro-ecosisteme pomicole intensive create, este necesară aplicarea unor elemente tehnologice inovative, care au drept scop esenţial obţinerea unor plantaţii sănătoase, rezistente la impactul climatic nefavorabil şi care pot realiza producţii de fructe profitabile şi constante.

Eliminarea vulnerabilităţilor ecologice specifice sistemelor intensive şi superintensive promovate în cultură până acum, fără să fie afectată semnificativ productivitatea şi eficienţa economică, în condiţiile sporirii calităţii fructelor şi a valorii lor alimetareconstituie o prioritate pe plan mondial.

INTRODUCERE

Pentru rezolvarea acestor probleme se derulează multiple programe şi s-au înfiinţat organisme în ţările cu pomicultură avansată (Olanda, Italia, Franţa, Statele Unite, China, Israel etc.) în vederea promovării tehnologiilor „de precizie” în pomicultură: Wageningen, Netherlands; Geneva, USA - Cornell University; Florida, USA - Citrus Research and Education Center (CREC) Precision Agriculture Program, University of Florida; Paso Robles, California, USA - Precision Ag, Inc.; Prosser, Washington State, USA - Washington State University Centre for Precision Agricultural Systems (CPAS), etc.

Acest sistem se bazează pe noi instrumente şi surse de informare furnizate de tehnologiile moderne, cum ar fi sistemele de poziţionare globală (GPS), teledetecţie (RS) şi sistemul de informaţii geografice (GIS). Tehnologiile moderne sunt integrate complet în tehnologia informaţiei. Se aplică tehnologiile informatice cheie, cum ar fi bazele de date geografice, sistemeinteligente de suport şi decizie, precum şi teoria şi aplicarea practică a diagnosticului spectral al solului şi al frunzelor privind conţinutul în nutrienţi şi modelul on-line de detectare al microelementelor din fructe. Tehnologia informatică este un element cheie pentru a stabili tehnologiile pentru obţinerea de fructe de înaltă calitate, eficienţă şi ecologice şi oferă suport tehnic pentru o creştere a veniturilor pomicultorilor simultan cu reducerea costurilor şi a poluării fructelor.

Aceste tehnologii de precizie implică aplicarea unor măsuri tehnologice variate, care tind să reducă vulnerabilităţile sistemelor de cultură actuale, cum ar fi: - soiuri de mare valoare biologică şi calitate a fructelor, cu rezistenţă sau toleranţă la boli, care fac posibilă reducerea numărului de tratamente fitosanitare poluante pentru sol, apă şi fructe;- portaltoi de vigoare redusă care distribuie asimilatele preferenţial spre fructe, care facilitează lucrările de tăiere, tratamentele fitosanitare şi recoltarea;- întreţinere a solului de pe intervalele dintre rânduri sub formă înierbată;- secvenţe tehnologice complexe de combatere a efectelor nefavorabile ale accidentelor climatice;- tocarea biomasei lemnoase rezultate la tăiere şi menţinerea ei în livadă;- mulcirea solului sub rândurile de pomi, cu material vegetal rezultat din tocarea ierburilor de pe interval, reduce cu 80% cantitatea de erbicide folosite;- fertilizarea echilibrată în funcţie de fertilitatea naturală a solului, de specia cultivată şi de nivelul producţiei realizate;- gestionarea riguroasă a irigării în funcţie de consumul de apă al pomilor, prin udări zilnice cu sisteme de irigare localizată asociată cu fertirigare, în vederea economisirii resurselor naturale;- aplicarea unei scheme de tratamente fitosanitare integrate cu produse “bio” şi produse cu toxicitate redusă, administrate cu echipamente performante cu volum redus de soluţie/hectar, etc.

Monitorizarea directă a creşterii plantelor (phytomonitoring), care vizează îmbunătăţirea alocării factorilor controlabili ai culturii, este pe cale de a deveni un standard mondial în agricultura de precizie, care va schimba modul în care producătorii vor dirija tehnologiile în următoarele decenii. Metodologia de monitorizare încorporează tehnici de înregistrare a creşterii plantelor, reguli de prelevare, protocoale de măsurare, interpretare a datelor şi tehnici specifice de control al factorilor şi condiţiilor de cultură. Conceptul global este încorporat în dispozitive electronice moderne, de achiziţie de date şi sisteme de comunicaţii, software şi interfeţe active pe internet. Sistemele sunt adaptate pentru a fi direct preluate de către producători, în sensul că acestea sunt: simple de utilizat şi întreţinut, pot fi instalate utilizând spaţii simple, pot fi configurate în funcţie de cerinţele fiecărui cultivator şi au un preţ acceptabil. În multe ţări ale lunii cu pomicultură avansată au fost deja aplicate pe suprafeţe reduse, avantajele financiare fiind considerabile.”Phytomonitoring” este o tehnică nouă pusă la punct de cercetătorii din Israel şi Rusia, fiind prima tehnologie computerizată funcţională dedicată examinării şi analizei în timp real, precum şi pe termen lung a proceselor de creştere şi dezvoltare ale plantelor. Particularităţile importante de sistemelor de „phytomonitoring” sunt: măsurători non-invazive; pe termen lung (monitorizare); prelucrarea combinată a mai multor parametri, utilizarea preferenţială a tendinţei caracteristicilor, în locul valorilor absolute. Principalele funcţii ale sistemelor de „phytomonitoring” sunt de detectare a stresului şi a răspunsului fiziologic al culturilor pentru îmbunătăţirea controlului climatului şi al irigării.

Principalele activităţi întreprinse în desfăşurarea fazei a VI-a/2014

Nr.crt

Parteneri /acronim Rezultate preconizate

Rezultate obţinute

1 Coordonator proiect ICDP Pitești

- Observaţii fenologice, măsurători şi analize.

- Aplicarea schemelor experimentale.

- Bază de date de impact climatic şi efect al măsurilor tehnologice de diminuare a impactului negativ.

- Raport de cercetare ştiinţific şi tehnic

S-a studiat impactul schimbărilor climatice de la Mărăcineni, Argeș, asupra dinamicii fenologice a principalelor specii pomicole. S-a constatat că începutul umflării mugurilor micști și începutul dezmuguririi se declanșează cu aproximativ 10-15 zile mai devreme, tendința fiind din ce în ce mai bine asigurată statistic la ambele fenofaze. S-a studiat dinamica fenologică și a probabilității de dăunare a organelor florale la specia vișin (soiul Crișana) în ultimii 45 de ani la Mărăcineni, Argeș. S-a analizat evoluţia factorilor meteorologici în intervalul octombrie 2013 – mai 2014 şi impactul acestora asupra parcurgerii perioadei de repaus și pornirii în vegetație a pomilor și arbuștilor fructiferi. Pentru diagnosticarea rapidă a stresului climatic în plantații, s-au prelucrat datele culese de unele dintre cele mai moderne sisteme de fito-monitorizare.

2 Partener 1 – SCDP Constanţa

3 Partener 2 – SCDP Iaşi

4 Partener 3 – SCDP Bistriţa

5 Partener 4 – SCDP Voineşti

6 Partener 5 –SCDCPN Dăbuleni

Activităţile întreprinse și rezultatele obținute de Coordonatorul de proiect – ICDP Piteşti

MărăcineniS-a studiat impactul schimbărilor climatice de la Mărăcineni, Argeș, asupra

dinamicii fenologice a principalelor specii pomicole. Analizând dinamica fenologică în ultimii 45 de ani, s-a constatat că începutul umflării mugurilor micști și începutul dezmuguririi se declanșează cu aproximativ 10-15 zile mai devreme, tendința fiind din ce în ce mai bine asigurată statistic la ambele fenofaze. Celelalte două fenofaze (începutul și sfârșitul înfloririi) deși au o tendință de declanșare mai timpurie, oscilațiile de la un an la altul sunt atât de mari încât dinamica multianuală nu are asigurare statistică la nivelul de probabilitate al erorii de 5%.

S-a studiat dinamica fenologică și a probabilității de dăunare a organelor florale la specia vișin (soiul Crișana) în ultimii 45 de ani la Mărăcineni, Argeș. Ca urmare a tendințelor prezentate mai sus, valoarea maximă a probabilității pentadale însumate pe cele patru intervale fenologice, a crescut de la 4,96% în deceniul 1969-1978 la 9,12% (aproape dublu) și s-a înregistrat în a patra pentadă a lunii martie.Pentru diagnosticarea rapidă a stresului climatic în plantații, s-au prelucrat datele culese de unele dintre cele mai moderne sisteme de fito-monitorizare.

Dinamica fenologică multianuală a organelor generative și tendințele liniare de evoluție a fiecărei fenofaze la soiul de vișin Crișana (Mărăcineni, 1969-2014)

Dinamica pentadală a probabilității de apariție a fazelor fenologice și a temperaturilor critice asociate, la soiul de vișin Crișana în deceniul 2005-2014 (Mărăcineni)

Dinamica probabilităţii de dăunare a organelor florale prin acţiunea îngheţurilor târzii la soiul de vișin Crișana în deceniul1969-1978 (sus) comparativ cu 2005-2014 (jos) la Mărăcineni, Argeș

Probabilitatea (%) înregistrării unor valori medii lunare mai mici decât cele specifice intervalului 1 septembrie 2013 – 31 mai 2014 la Mărăcineni, Argeș (normala 1969-2013)

Probabilitatea înregistrării unor valori medii decadale mai mici decât cele specifice intervalului 1 octombrie 2013 - 31 mai 2014 la Mărăcineni, Argeș (normala 1969-2013)

Dinamica diametrului trunchiului (mm) la soiul de măr Braeburn altoit pe M9, în intervalul 01.11.2013–10.05.2014 – sus și contracția acestuia la apariția temperaturilor

scăzute (°C) din timpul iernii - jos

Dinamica diametrului trunchiului (mm) la soiul de cais Valeria altoit pe portaltoiul vegetativ CS 6, în intervalul 07.09.2013–17.02.2014 – sus și contracția acestuia la

apariția temperaturilor scăzute (°C) din timpul iernii - jos

Riscul infecţiilor cu rapăn - Venturia inaequalis (ICDP Piteşti-Mărăcineni 1.04-24.06.2014)

Partener 1 – SCDP ConstanţaÎn faza a VI-a a proiectului cercetările s-au desfăşurat

într-o livadă de piersic reprezentată prin soiul Cardinal, portaltoiul piersic franc, cu densitatea de 833 pomi/ha (schema de plantare 4m x 3m), care se găseşte pe un sol de tip cernoziom calcaric (CZka) cu textură lutoasă şi pH slab alcalin pe tot profilul. Experienţa este de tip monofactorial, cu factorul regim de irigare, dispusă după metoda parcelelor subdivizate. Variantele experimentale sunt: V1= irigare în optim (100%ETc), V2= irigare sub stres hidric (50% ETC ) şi V3= neirigat (0%ETc). Metoda de udare a experienţei este irigarea prin picurare. Picurătoarele sunt dispuse pe conducta de udare la distanţa de 0,6 m, iar debitul acestora este de 2 l/h. S-au monitorizat principalele elemente climatice şi au fost efectuate observaţiile fenologice.

Partener 2 – SCDP IaşiS-au continuat cercetările în câmpurile experimentale în

conformitate cu obiectivele propuse în planul de realizare. S-au stabilit parametrii urmăriți în vederea limitării impactului negativ al condițiilor meteo. S-au efectuat observaţii privind fenologia pomilor din speciile cireş şi măr. S-au înregistrat date climatice. S-au efectuat lucrări tehnologice pomicole(tăieri) şi ale solului: tocat covorul vegetal de 2 ori, lucrat solul pe rândul de pomi cu discul palpator; S-au aplicat tratamente fitosanitare conform programelor ţinând cont de biologia patogenilor şi dăunătorilor şi influenţa acesteia de către condiţiile meteo; S-au aplicat unele tratamente speciale pentru prevenirea unor fenomene nedorite în plantaţiile de cireş şi măr din cauza condiţiilor naturale.

Partener 3 – SCDP BistriţaS-a analizat evoluția factorilor climatici din perioada

octombrie 2013- mai 2014 a asigurat in mare parte necesarul de apa in sol, fapt ce a contribuit la desfășurarea în condiții normale a proceselor fiziologice. Condiţiile climatice din anul 2014 au fost favorabile desfăşurării mai timpurii a fenofazelor fiziologice. Înfloritul a fost devansat în acest an cu circa 7-10 zile la specia măr. In perioada înfloritului condiţiile meteorologice au fost favorabile polenizării florilor, fapt ce a determinat o legare bună a lor. În continuare factorii climatici înregistraţi în luna mai (temperaturile maxime zilnice de 27-28°C) au influenţat apariţia şi atacul de făinare (Podosphaera leucotricha), favorizat de temperaturile ridicate înregistrate.

Partener 4 – SCDP VoineştiTemperaturile maxime absolute înregistrate în timpul zilei, în

fenofaza de înflorire în masă, au fost corespunzătoare unei bune polenizări şi legări a fructelor, însă temperaturile scăzute din timpul nopţii de 6,2-110C şi chiar 30C, au determinat o slabă legare a fructelor la unele din soiurile de măr luate în studiu. Gradul de legare a fructelor a fost bun la soiurile de măr Golden Lasa, Ariwa, Remar, Iris, Voinicel şi Inedit, cu un procent de 8,2-15,5%. Celelalte soiuri de măr, inclusiv soiul de măr Ionathan luat ca martor, au legat slab, cu procente de 2,2-3,5%. Pomii fiind în anul 8 de la plantare, cultivaţi în sistem de mare densitate (2.500 pomi/ha), la soiurile de măr cu gradul de legare cuprins între 2,2-3,5%, se estimează producţii slabe, faţă de soiurile Golden Lasa, Ariwa, Remar, Iris, Voinicel şi Inedit la care se estimează producţii normale, corespunzătoare vârstei pomilor. În anul 2014 până în prezent, toate soiurile de măr cu rezistenţă genetică la boli au manifestat o foarte bună rezistentă la rapăn (Venturia inaequalis), iar la făinare (Podosphaera leucotricha) încă nu sunt simptome vizibile pentru a exprima gradul de atac.

Partener 5 – SCDCPN Dăbuleni Din rezultatele obținute privind determinarea stării de viabilitatea a

mugurilor la pomii fructiferi, la sfârșitul lunii februarie, ca urmare a temperaturilor minime negative, înregistrate în decada a treia și prima decadă a lunii februarie, a reieșit că, procentul de muguri afectați, în funcție de specie, a fost de 4%, la cireș, 13 % la piersic și de 18 % la cais. Aceste temperaturi nu au afectat mugurii la speciile prun și vișin. Lucrările solului și precipitațiile înregistrate în lunile aprilie și mai au influențat favorabil creșterea lăstarilor la toate speciile de pomi fructiferi. Aceasta a fost influențată și de soi. Astfel, la specia piersic, până la data de 15 iunie, lungimea medie a lăstarilor a fost cuprinsă între 46,7 cm la soiul Jerseyland și 60 cm la soiul Redhaven. O situație asemănătoare s-a manifestat și la specia cais, unde lungimea medie a lăstarilor a depășit 50,6 cm, ajungând până la 86,2 cm la soiul Harcot. Singura boală care a atacat a fost Taphrina deformans, la cultura de piersic. Apariția bolii s-a manifestat spre sfârșitul lunii aprilie pe fondul precipitațiilor abundente și a temperaturilor scăzute din această perioadă. Cele mai sensibile au fost soiurile Springold și Southland (11%, intensitatea atacului) iar cel mai rezistent soiul Cardinal (2%, intensitatea atacului).

Concluzii (1)Analizând dinamica fenologică în ultimii 45 de ani, s-a constatat că începutul umflării

mugurilor micști și începutul dezmuguririi se declanșează cu aproximativ 10-15 zile mai devreme, tendința fiind din ce în ce mai bine asigurată statistic la ambele fenofaze. Celelalte două fenofaze (începutul și sfârșitul înfloririi) deși au o tendință de declanșare mai timpurie, oscilațiile de la un an la altul sunt atât de mari încât dinamica multianuală nu are asigurare statistică la nivelul de probabilitate al erorii de 5%. De asemenea abaterea standard medie pe deceniu a datelor declanșării celor patru fenofaze este foarte variabilă. Astfel, dacă în deceniul 2002-2011, luat ca reper în raportul fazei a patra a proiectului, abaterile standard ale declanșării umflării mugurilor micști, dezmuguririi, înfloririi și sfârșitului înfloririi erau mari, în ultimul deceniu (2005-2014), acestea și-au redus semnificativ valorile.

S-a studiat dinamica fenologică și a probabilității de dăunare a organelor florale la specia vișin (soiul Crișana) în ultimii 45 de ani la Mărăcineni, Argeș. Ca urmare a tendințelor prezentate mai sus, valoarea maximă a probabilității pentadale însumate pe cele patru intervale fenologice, a crescut de la 4,96% în deceniul 1969-1978 la 9,12% (aproape dublu) și s-a înregistrat în a patra pentadă a lunii martie. Comparând probabilitățile de dăunare, observăm că în deceniul 1969-1978 doar în două decade, a cincea și a șasea a lunii martie, riscul depășește 4%, pe când în ultimul deceniu (2005-2014), perioada cu risc de peste 7% este de două ori mai lungă, începând în decada a treia a lunii martie și menținându-se până la sfârșitul lunii martie.

S-au analizat și cuantificat în România, particularitățile privind evoluţia temperaturilor minime ale aerului în lunile ianuarie și februarie 2014 şi impactul acestora asupra viabilității mugurilor de rod ai pomilor.

Concluzii (2)Pentru diagnosticarea rapidă a stresului climatic în plantații s-a continuat

monitorizarea micro-oscilațiilor creșterii în diametru a trunchiului cu dispozitive experimentale formate din înregistratoarele GP 1 de la Delta–T Devices, adaptoare GP-PBA-X50 pentru tensiometre și dendrometrele electronice DEX 70 și DEX 100 de la Dynamax, atât în perioada de vegetație cât și în cea de repaus.

S-a continuat începând cu intrarea pomilor în perioada de vegetație, monitorizarea temperaturii suprafeței inferioare a frunzei, a fluxului de sevă prin lăstari și a micro-oscilațiilor zilnice ale diametrului fructelor și trunchiului cu ajutorul stației de fito-monitorizare PM-11.

S-au experimentat soluţiile tehnologice inovative în primul semestru al anului agricol, cuprinzând lucrările solului, tăieri, fertirigări, tratamente fitosanitare, analize de plantă, măsurători biometrice. S-au stocat în format electronic și s-au prelucrat parțial indicatorii biologici ai creșterii și dezvoltării pomilor din experiențele organizate în fazele precedente și s-au stabilit diferențele dintre variante.

S-a monitorizat atacului bolilor și dăunătorilor din plantații în condițiile climatice deosebite ale primului semestru al anului 2014.

S-au diseminat rezultatele experimentale obținute prin publicare și participare la manifestări științifice.