Agrochimie Conf. dr. ing. chim. MADJAR ROXANA

Cunotinele n domeniul creterii plantelor au atins n ultimele decenii un nivel att de ridicat nct nu mai este posibil practicarea unor tehnologii moderne prin care s se obin producii ridicate i constante fr controlul permanent al factorilor de vegetaie.

AGROCHIMIA este o tiin interdisciplinar care vine n sprijinul produciei prin controlul unuia din factorii cei mai importani i anume: starea de aprovizionare cu elemente nutritive.

Agrochimia studiaz: Circuitul elementelor nutritive n mediul de cretere i dezvoltare a plantelor (bazele agrochimice ale fertilizrii n raport cu cerinele plantelor).Proprietile solului n legtur cu aplicarea ngrmintelor, legile aciunii reciproce dintre plante, sol, microorganisme i ngrminte. Biodinamica elementelor, corectarea compoziie ionice a solului (bazele agrochimice ale fertilizrii n raport cu factorii edafici)Principalele produse utilizate ca ngrminte chimice i organice, ca mijloace de sporire a produciei.Controlul agrochimic prin plant i sol. Principiile raionale ale calculrii dozelor de ngrminte. Sistemul de fertilizare.

Agrochimia studiaz: Pesticidele utilizate n agricultur.Chimizarea intensiv i riscurile polurii solului, apelor, recoltelor, msuri de depoluare.Sintetiznd agrochimia se ocup cu problemele de baz ale chimizrii agriculturii.

De ce nu se poate renuna la chimizare?In prima jumtate a secolului al XX-lea se considera c n foarte scurt timp chimia va putea rezolva nevoile de hran ale omenirii prin produsele obinute pe cale de sintez. Astzi este unanim recunoscut de ctre specialiti c chimia nu va lua locul agriculturii ci o va sprijinii cu ngrminte, materiile prime, substane pentru protecie n rolul i misiunea de satisfacere a cerinelor de hran ale populaiei n continu cretere.

Factorii care impun creterea produciei agricole sunt: Explozia demografic Criza de energie i materii prime, neuniform repartizate pe globDecalajele economice ntre stateProcesul intens de urbanizare i ca urmare scderea minii de lucru din agriculturDegradarea i poluarea mediului.

Explozia demograficn anul 1650 populaia globului numra 0,5 miliarde locuitori. Ritmul anual de cretere era de 0,3 % deci perioada de dublare era de 250 de ani. In anul 1830 (n mai puin de 200 de ani) populaia atinge 1 miliard de locuitori. ntre 1830-1930 (100 ani) populaia atinge 2 miliarde de locuitori. ntre 1930-1960 (30 ani) atinge 3 miliarde de locuitori. n anul 1970 populaia atinge 3,6 miliarde ritmul de cretere era de 2,1% deci perioadele de dublare de numai 33 de ani.

Explozia demograficn anul 1980 populaia atinge 4,2 miliarde de locuitori. Ritmul de cretere se accelereaz n anul 1990 studiile arat c s-a depit 5,4 miliarde de locuitori. n anul 2011 n jur de 7 miliarde, ritmul de cretere de 1,1% (intrat n declin fa de anii 70), iar pentru 2050 studiile prognozeaz ntre 7,5 -10,5 miliarde. Pe glob se nasc n prezent astzi n fiecare secund n medie 2 copii ceea ce nseamn zilnic 180 000 noi nscui, anual nseamn 60-70 de milioane de locuitori ceea ce echivaleaz cu populaia Bulgariei, Romnia, Ungaria i Grecia la un loc.

Explozia demograficLa noi n ar populaia a crescut astfel:Recensmnt n 1930 14,28 milioane 1948 15,80 milioane1956 17,50 milioane1966 19,00 milioane1970 20,00 milioane1990 23,10 milioane1995 22,70 milioaneLa 1 ianuarie 2006 21,60 milioane.In 2011 21,9 milioane.(ritm de cretere negativ, -0,256%, cu 1,29 nou nscui/femeie)Este de la sine neles c numai acest fapt al sporirii populaiei necesit n mod corespunztor o cretere a produciei agricole i alimentare.

Explozia demograficCreterea populaie pe glob are loc n ritmuri diferite. Necesarul de hran pentru populaia n continu cretere difer pe glob n raport cu zonele geografice neexistnd peste tot o corelaie ntre creterea populaiei i posibilitatea aprovizionrii cu produse agroalimentare. Astfel, n Extremul Orient creterea populaiei este mai intens ( ritm de 3-4 %) producia de cereale va trebui s creasc cu 4-5 %.

Explozia demograficPe zone geografice exist mari diferene n ce privete asigurarea calitii hranei exprimate n calorii /pe cap de locuitor/zi. Numai n Europa, America de Nord, Oceania se asigur o raie echilibrat de 2000-3000 cal/cap/zi. Se evalueaz cantitatea de protein folosit zilnic n cadrul raiei/cap de locuitor/ zi. Consumul anual de protein se estimeaz la 85 - 100 milioane tone, din care 20-25 milioane tone o reprezint proteina animal. Restul este protein vegetal, care n viitor trebuie s creasc.n prezent aproape 60% din populaia globului este subnutrit.

Explozia demograficDin totalul produselor agroalimentare mai mult de 50 % sunt consumate de 28% din populaia globului, n timp ce 72% din populaie consum restul (sub 50 %). Ritmurile de dezvoltare economic ntre ri sunt foarte variate depinznd de sursele de materii prime i de o serie de factori sociali i economici. n America de Nord triesc 6% din populaie i consum 30% din resursele globului, de 25 de ori mai mult dect China, de 16 ori mai mult dect n rile lumii a 3-a.

Decalajele economice ntre staten primele dou decenii dup al 2-lea rzboi mondial, ca urmare a revoluiei tehnico-tiinifice i a unor factori socio-politici omenirea s-a separat n dou mari grupe economice: ri dezvoltate i ri n curs de dezvoltare.

Decalajele economice ntre staten rile n curs de dezvoltare produsul naional brut pe cap de locuitor este de 13-36 ori mai mic ca n rile dezvoltate. rile n curs de dezvoltare dein 70% din suprafaa arabil i produc 40% din producia agricol mondial, reprezint 70% din populaia globului consum 16% din totalul energiei produse. O serie de ri n curs de dezvoltare sunt bogate n resurse de materii prime i energie. Nigeria, Indonezia, Irak n petrol, Gabon n uraniu, n timp ce ri puternic industrializate nu au surse proprii de energie.

Msuri de sporire a produciei agricoleCile de baz ale sporirii produselor agricole se mpart n: Msuri de ordin socio-politicMsuri de ordin tehnic

Msuri de ordin socio-politic:Reforma agrar n sens larg, nu numai redistribuirea pmnturilor ci i nzestrarea cu mijloace tehnice, pregtirea cadrelor iar n rile n curs de dezvoltare lichidarea analfabetismului.Lrgirea pieelor de desfacere i nlturarea barierelor artificiale n comerul internaional n curs de dezvoltare crora s li se permite o larg desfacere a produselor. Accesul la cuceririle tiinei i tehnicii moderne (transfer de tehnologie).

Msuri de ordin tehnic:Luarea n cultur de noi terenuri. n prezent din suprafaa total a uscatului de 14,9 miliarde ha se cultiv 1,4 miliarde ha. Din estimrile fcute mai pot fi luate n cultur 1,8 miliarde ha deci exist posibilitatea dublrii suprafeei dar cu investiii deoarece terenurile sunt deerturi, puni, terenuri ce solicit amenajri. Suprafaa terenurilor noi luate n cultur pn n anul 2000 a crescut cu 4% (55-60 milioane ha).

Msuri de ordin tehnic:Situaia la noi n ar din 23,75 milioane ha, 14,9 milioane ha sunt teren agricol, din care:9,77 milioane ha teren arabil4,4 milioane ha puni i fnee0,255 milioane ha vii0,350 milioane livezipeste 6,3 milioane ha fond forestier.Posibilitile de extindere a suprafeelor arabilesunt limitate.

Suprafaa de teren agricol necesar pentruobinerea hranei unui individ3,2 ha n condiiile unei agriculturi extensive0,8 ha n condiiile unei agriculturi cu asolament0,22 ha n condiiile folosirii ngrmintelor0,17 ha n condiiile unei agriculturi intensive prin ngrminte i irigaii.n zone temperate, n condiii naturale sunt necesare 0,8 ha.La noi n ar revin n prezent 0,38 ha/ cap de locuitor.

Cile de sporire a produciei agricole prin mijloace tehnice cuprinde:Folosirea i crearea de soiuri noi de plante i material sditor cu mare capacitate de producie. Mecanizarea lucrrilor agricole. Folosirea irigaiei.Agrotehnic superioar.Chimizarea, o verig important care prin folosire trebuie s se regseasc ntr-o eficien economic maxim a produselor agricole. Aplicarea ngrmintelor, produselor pentru combatere, biostimulatori, produse de uz zooveterinar.

S-au fcut numeroase studii pentru a se constata cu ct contribuie diferitele msuri tehnice la sporirea produciei agricole (SUA, Japonia, Europa)Concluzia studiilor efectuate pe 20 de ani, dup Haedy este c aportul factorilor a fost de 45% din ngrminte, 10-15% semine selecionate, 6% irigaii.Din studiile FAO privind consumul de ngrminte i producia la hectar reiese ca: indicele valorii produciei crete odat cu cantitatea de ngrminte folosite.

La noi n ar un studiu de sintez care se refer la aportul diferiilor factori n sporirea produciei agricole arat c dac se ia egal cu 100 sporul de recolt se datorete: 38% ngrminte, 34,5% lucrrile solului, 12,5% seminelor selecionate, 15% rotaiei culturilor, - Arat corelaia direct ntre cantitatea ngrmintelor folosite i cretere produciei la ha.

FOLOSIREA NGRMINTELOR I CRIZA ENERGETICAstzi, odat cu creterea populaiei a sporit i nevoia de alimente i deci implicit nevoia de a produce mai mult. Agricultura s-a intensificat iar resursele energetice utilizate s-au modificat n ceea ce privete raportul de participare.

Resursele de energie:a) unele resurse energetice sunt fr restricii, cum este energia solar i eolian, considerate inepuizabile;b) altele sunt regenerabile cum ar fi materia organic, munca omului i a animalelor;c) iar unele sunt limitate (epuizabile), energia fosil (iei, crbune, gaze naturale).

Raportul de bioconversieRaportul de bioconversie reprezint raportul ntre cantitatea de energie introdus n sistem i cantitatea de energie rezultat din produsul obinut.

Raportul de participare a diferitelor resurse energetice n procesul produciei agricole, difer corespunztor cu sistemul de agricultur. n agricultura intensiv este n favoarea resurselor limitate date de energia fosil; Raportul de bioconversie fiind de 1:3-4 n agricultura chimizat, mecanizat, irigat, fa de raportul de 1:129 n agricultura extensiv de tip pastoral, cnd producia agricol era cu mult mai sczut.

Se impune deci ca n contextul implicaiilor crizei energetice mondiale i la noi s fie regndite i mbuntite tehnologiile de cultur, inclusiv aplicarea ngrmintelor chimice, care trebuie s se fac numai de persoane avizate i numai n urma unui control chimic al plantei i al solului, pentru a se evita orice risip, care n fond nseamn un consum inutil de energie fosil i o afectare a preului produsului.

Consumul de energie pentru 1 kg ngrmnt s.a. Se impune alegerea mai raional a sortimentului de ngrminte, deoarece i aici apar diferene n ceea ce privete consumul de energie folosit pentru fabricarea lor.n prezent pentru sinteza unui kilogram de ngrmnt s. a. se consum n medie: 73-91 MJ pentru azot, 13-20 MJ pentru fosfor (P2O5) i 8-14 MJ pentru potasiu (K2O), consum ce se difereniaz n raport i cu sursa energetic de baz.

Consumul de energie pentru 1 kg ngrmnt s.a. Astfel, pentru 1 kg N se consum n raport cu materia prim de la care se pornete dup cum urmeaz:crbune123MJ/kgpetrol 86MJ/kggaze naturale 73MJ/kgfa de minimum teoretic care este de 50 MJ/kg de N sintetizat.

Agricultura nu este numai consumatoare de energie ci i productoare de energie, ea este de fapt singura ramur economic (producia vegetal) care produce mai mult energie dect consum. n final ceea ce intereseaz este raportul de revenire (bioconversie) al energiei investit (ngrminte, pesticide,etc) n sporul de recolt realizat. Dup rezultatele cercetrilor experimentale fcute n ara noastr ngrmintele cu azot, fosfor sau potasiu dau sporuri diferite n raport cu specia, soiul (varietatea hibrid), tehnologia de cultivare, condiiile climatice.

Sub aspectul raportului de bioconversie al energiei fosile ncorporate n ngrminte, pe baza sintezei datelor de cercetare din ara noastr pentru principalele plante de cultur, acestea difer n raport cu specia (D. Davidescu i Velicica Davidescu 1980) astfel:ngrminte cu azot: orez cartofi sfecl de zahr gru porumb tomate ardei castraveingrminte cu fosfor: sfecl de zahr cartofi orez gru porumb tomate ardei castraveingrminte cu potasiu: sfecl de zahr orez tomate cartof porumb castravei gru

Raportul general de bioconversie al energiei fosile ncorporate n ngrminte, n energia cuprins n produsele vegetale, situeaz pe primul loc ngrmintele cu fosfor, urmate de cele cu potasiu, ultimele fiind ngrmintele cu azot, care de altfel sunt i cele mai mari consumatoare de energie fosil.

Bioconversia trebuie judecat ns i prin eficiena economic, care este dat de diferena dintre valoarea sporului de recolt obinut i costul ngrmntului folosit, precum i prin valoarea biologic a produselor vegetale.De aceea se impune alegerea corect a dozelor, dup curbele de egal randament i aplicarea lor n urma unui control sistematic al strii de fertilitate, utilizarea de noi sortimente de ngrminte ce se obin cu consum mai mic de energie, precum i recircularea unor rezidii vegetale (gunoi de grajd, compost, ngrminte verzi), n vederea creterii coeficientului de transformare a energiei ncorporate n ngrminte, n produsele vegetale.

n contextul crizei de energie care afecteaz i ara noastr sporirea produciilor vegetale nu este posibil prin restrngerea utilizrii ngrmintelor ci urmrirea creterii coeficientului de bioconversie i a randamentului energetic printr-o nou strategie prin care s se atrag n circuitul elementelor nutritive din gospodrie, ngrmintele organice naturale (gunoiul de grajd), precum i o serie de reziduuri organice vegetale i animale care compostate dup reguli tiinifice contribuie la ridicarea coeficientului de utilizare al ngrmintelor chimice. Totodat folosirea ngrmintelor organice naturale i a altor reziduuri organice contribuie nu numai la ridicarea fertilitii solului dar i la protejarea mediului ambiant.

Bibliografie

Madjar, R. Agrochimie Planta si solul, Ed. InvelMultimedia, 2008Madjar, R. Davidescu, V. Agrochimie, USAMVB, Facultatea de Horticultur, nvmnt la distant, Bucureti, 2009.Madjar Roxana, Velicica Davidescu, 2008. Principii de meninere a fertilitii solului. Ed. INVEL Multimedia.Rusu Mihai, Marilena Mrghita, Ioan Oroian, Tania Mihescu, Adelina Dumitra, Tratat de Agrochimie, Ed. Ceres, Bucureti, 2005. Avarvarei I., Velicica Davidescu Mocanu R., Goian M. Agrochimia curs Ed SITECH 1997

Bibliografie

D.Davidescu, Velicica Davidescu Agrochimia Modern Ed.Academiei,1981D.Davidescu, Velicica Davidescu, Testarea strii de fertilitate prin analiza plantei i a solului. Ed.Academiei, 1981D.Davidescu,Velicica Davidescu, L.Calancea, Azotul n agricultur Ed.Academiei,1976D.Davidescu,Z.Borlan,Velicica Davidescu, C.Hera, Fosforul n agricultur, Ed.Academiei, 1978

Bibliografie D.Davidescu, Velicica Davidescu, Potasiu n agricultur, Ed.Academiei, 1979D.Davidescu, Velicica Davidescu, R.Lctuu, Microelementele n agricultur, Ed.Academie 1988Davidescu, D.Davidescu, Compendium agrochimic, Ed.Academiei, 1999Lctuu Radu, Agrochimie, Ed. Terra Nostra, Iai,2006.Mrghita Marilena, Agrochimie, Ed. Academic Pres., Cluj-Napoca, 2003.Mrghita Marilena, Mihai Rusu, Utilizarea ngrmintelor i amendamentelor n agricultur, Ed. Academic Pres, Cluj-Napoca, 2003Mocanu R., Mocanu Ana Maria, AGROCHIMIE, Ed. Universitaria Craiova, 2003.

Capitole curs AGROCHIMIEIntroducere fundamentarea conceptului; istoric, legile tiinifice ale sporirii sau meninerii fertilitii soluluiBazele agrochimice ale fertilizrii n raport cu cerinele plantelor Bazele agrochimice ale fertilizrii n raport cu factorii edaficiMijloacele utilizate pentru sporirea produciei i meninerea fertilitii solului. ngrmintele.Controlul strii de fertilitate prin analiza plantei i soluluiStabilirea dozelor de ngrminteSistemul de fertilizare la plante agricoleProduse pentru protecia chimic a plantelorPoluarea mediului n contextul chimizrii agriculturii.

*