Influenta Unor Substante Xenobiotice Asupra Microflorei Solului

Cuprins

Introducere

PARTEA I – CONSIDERAȚII GENERALE

Capitolul 1 EVOLUȚIA PESTICIDELOR

Aspecte introductive

Cercetări privind biologia solurilor tratate cu pesticide pe plan național

Cercetări privind biologia solurilor tratate cu pesticide pe plan internațional

Capitolul 2.

2.1 Caracterizarea cadrului natural

2.2 Obiectivele și metodologia cercetarii

2.3 Rezultatele cercetării

2.4 Concluzii și recomandari

PARTEA a II-a – CONTRIBUȚII PROPRII

Capitolul 3

3.1

3.2

3.3

Concluzii

Bibliografie

CAPITOLUL 1 EVOLUȚIA PESTICIDELOR

1.1. Aspecte introductive.

Toate tehnologiile care se execută în timpul gospodării solurilor își ating scopul numai în cazul în care acestea influențează în mod favorabil factorii biologici ai mediului înconjurător în interesul producției vegetale, și prin aceasta influențând fertilitatea solului.

Modificând covorul vegetal și cultivând solul, omul peturbează echilibrul natural al solului prin pierderi accelerate de humus, scăderea influxului de C și N, degradări ale însușirilor fizice și chimice, fizico-chimice și bilogice influențate favorabil de humus, scăderea fondului de elemente nutritive accesibile, slăbirea înaintată a acțiunii stimulatorii a substanțelor fiziologice active, toate acestea conducând la scăderea însemnată a feritilității solului. În solurile evoluate, rezerva de humus, fracțiunea organică durabilă a solului, cu toată rezistența sa la transformările biologice, poate fi ușor distrusă ca urmare a unei rele exploatări. Pe de altă parte, se apreciază că omul poate modifica bilanțul materiei organice în favoarea sa, astfel ameliorând capacitatea de producție.

Producția alimentară viitoare a lumii depinzând de întreținerea și ameliorarea fertilității solurilor productive, de exploatarea judicioasă a solurilor, cu măsurile necesare de protecție a materiei organice, implică o responsabilitate generală pe scară internațională.

Pentru dezvoltarea unei agriculturi moderne și pentru asigurarea condițiilor normale de desfășurare a activității în diferite sectoare ale economiei se impune ca o necesitate de prim ordin combatarea dăunătorilor.

Dăunătorii sunt viețuitoare din regnul vegetal (bacterii, fungi, plante parazite, etc.) și animal (insecte, acarieni, nematozi, rozătoare), care aduc mari prejudicii prin distrugerea plantelor de cultură și a altor bunuri sau prin periclitarea sănătății omului.

Astfel, masa anuală de pierderi raportată la producția agricolă globală, este de 25-30% în Europa, America de Nord, U.R.S.S. și de 35-45% în America de Sud, Africa și Asia, din care 15% sunt provocate de dăunători, 10% de boli ale plantelor și 10% de buruieni. Aceste pagube sunt cu atât mai impresionante dăcă se ține seama de faptul că peste jumătate din omenire nu dispune de o bază de alimentație suficientă.

În condițiile în care populația globului crește cu aproximativ 60 milioane anual, sporirea producției agricole, printre altele, prin utilizarea antidăunătorilor, devine un obiectiv extrem de important la nivel mondial.

Substanțele chimice cu acțiune toxică asupra insectelor, ciupercilor microscopice, bacteriilor și virusurilor plantelor, ierburilor parazite și rozătoarelor se numesc pesticide.

În funcție de acțiunea fiziologică adică de dăunătorul care trebuie controlat, pesticidele se împart în mai multe grupe:

Grupa Dăunătorul controlat

Insecticide Insecte

Acaricide Păianjeni

Ovicide Ouă de insecte și păianjeni

Insectifuge Insecte

Nematocide Nematozi

Fungicide Ciuperci microscopice

Erbicide Plante parazite

Rodenticide Rozătoare

Stimulatori de creștere Stimulează dezvoltarea plantelor

Creșterea și diversificarea producției industriale, paralel cu practicarea unei agriculturi intensive, au făcut ca pesticidele să-și găsească tot mai multe și importante utilizări în următoarele direcții:

combaterea insectelor, acarienilor, nematozilor în perioada de vegetație;

dezinsecția silozurilor și depozitelor de alimente;

dezinsecția serelor;

combaterea ciupercilor parazite și a altor agenți patogeni din culturile agricole;

tratarea solului împotriva insectelor și fungilor;

combaterea dăunătorilor din păduri;

protecția chimică a materialelor lemnoase, produselor textile și din piele, blănurilor, zugrăvelilor, tapetelor, etc.

asigurarea igienei publice;

distrugerea rozătoarelor;

combaterea paraziților în zootehnie;

protecția de suprafață a utilajului electrotehnic și a navelor;

combaterea selectivă a buruienilor în culturi agricole și silvicultură;

distrugerea totală a vegetației pe terenuri industriale, șosele, căi ferate, terenuri de sport, etc;

combaterea plantelor acvatice în lacuri, bazine, canale de irigații;

defolierea și desicarea premergătoare recoltării;

folosirea de stimultatori de creștere pentru obținerea fructelor fără semințe, întârzierea înfloririi primăvara, împiedicarea căderii premature a fructelor, accelerarea înrădăcinării plantelor la înmulțirea prin butași, etc.

Folosirea produselor chimice nu înlătură metodele agrotehnice, care dețin în continuare un rol principal în combaterea dăunătorilor. Doar îmbinarea metodelor cunoscute, ne referim la metodele agrotehnice, biologice, și cele chimice, pot asigura menținerea populației de dăunători sub un anumit nivel și reduce la minimum daunele aduse economiei. În procesul de chimizare a agriculturii, cu cele două direcții de bază, și anume aplicarea îngrășămintelor și pesticidelor, există o completare reciprocă având în vedere că se obțin recolte sporite numai în condițiile în care se înlătură pagubele produse de dăunători.

Lucrarea de față își propune tratarea influenței unor substanțe xenobiotice asupra microflorei solului, astfel ne vom concentra din tot complexul de măsuri ce se cer aplicate în așa numita ”luptă integrată” împotriva dăunătorilor, doar asupra pesticidelor.

Pe parcursul a peste 40 de ani de combatere a dăunătorilor cu substanțe organice, în cea mai mare parte fiind insecticide de sinteză, se diferențiază trei etape la care corespund trei ”generații” de pesticide.

Prima generație este dominată de compușii organici clorurați lansați din anul 1939, când au fost descoperite proprietățile insecticide ale DDT-ului.

Generația a doua grupează insecticidele organo-fosforice și carbamații, ce au fost introduși în practică după anul 1960.

În cele din urmă, generația a treia, ce cuprinde mai multe grupe de insecticide, printre care se află piretrinele, insecticidele hormonale, atractanții, repelenții, chemosterilizanții, insecticidele ”vii”(bacterii, fungi, protozoare, sau nematoizi paraziți, ce combat dăunătorii și permit un control ecologic, fără poluarea mediului).

Ultima generație, mai eterogenă, marchează o tendință evidentă de combatere a dăunătorilor prim mijloace moderne, ce pun accentul mai ales pe lupta biologică.

Pesticidele se caracterizează printr-o serie de însușiri caracteristice, importante precum selectarea acestora în aplicațiile practice: selectivitate și specificitate; acțiune sistematică; fitotoxicitate; apariția fenomenului de rezistență a dăunătorilor; toxicitate față de om și animalele folositoare, poluarea mediului.

Selectivitate și specificitate. Prin acțiunea selectivă a pesticidelor se înțelege efectul exercitat asupra dăunătorului controlat, simultan cu o influență cât mai redusă asupra altor factori biotici din mediul înconjurător. Noțiunea de selectivitate este strâns legată de cea de specificitate, o bună selectivitate însemnând limitarea acțiunii asupra unei singure specii, sau unui număr redus de specii, pentru care substanța folosită este specifică.

Acțiune sistematică. Pesticidele sistemice au proprietatea de a pătrunde, după aplicare, în circuitul de sevă al plantei, fiind apoi translocate în întregul organism vegetal ce devine astfel toxic pentru dăunătorii acelei plante; după un anumit timp, substanța toxică este eliminată.

Fitotoxicitate. Această proprietate este concretizată prin vătămarea țesutului vegetal pe care a fost aplicat tratamentul cu pesticide, în stare lichidă sau solidiă(pulberi). Pot fi atacate frunzele, tulpina, florile, fructele sau ramurile plantelor. Efectul depinde și de modul de condiționare, de condițiile atmosferice și de asemenea, de natura speciei vegetale ce a u suferit tratamentul.

Apariția fenomenului de rezistență a dăunătorilor. Prin foslosirea repetată a aceluiași compus în tratamente efectuate pe aceleași culturi, poate apare fenomenul de rezistență, tradus prin scăderea drastică, până la anulare, a acțiunii biologice dorite. Folosirea substanțelor active în doze moderate, fără depășirea celor prescrise, precum și alternarea tratamentelor și rotația culturilor pe teren pot avea ca rezultat diminuarea efectelor negative.

Toxicitatea față de om și animalele folositoare. Poluarea mediului. În abordarea acestui subiect este necesară definirea termeni specifici domeniului, alături de discutarea caracteristicilor principale ale acțiunilor toxice asupra omului și animelelor, cu mecanismele posibile de exercitare.

Cuvântul grecesc toxicon a fost inițial utilizat pentru lichidele toxice în care erau înmuiate vârfurile săgeților războinicilor. De aici a derivat termenul toxicologie, în legătură cu o disciplină a medicii umane referitoare la efectul otrăvurilor asupra omului. Definiția include preluarea substanței toxice, metabolismul și excreția acesteia ( toxicocinetica ) și, de asemenea simptomele pe care le determină și evoluția lor ( toxicodinamica ).

Termenul de ecotoxicologie se referă la știința ce are ca obiect studiul acțiunii agenților fizici și chimici asupra organismelor, populațiilor și societăților în cadrul unui ecosistem bine definit. Este inclus, de asemenea, transferul subastanțelor și interacțiunile cu mediul.”

Xenobiotice – sunt substanțele ce se pot găsi în organism, dar nu sunt produse de către acesta. Este vorba despre medicamente, substanțe chimice industriale, pesticide, diverse toxine din mediul înconjurător etc.

Pesticidele, precum și produsele de degradare rezultate sub acțiunea diverșilor factori fizici, chimici, sau biologici din mediu, se acumulează treptat în sol, aer, ape vegetație, intrând astfel într-un circuit în natură. Structura chimică a pesticidelor este de primă importanță pentru transformările suferite după aplicarea lor.

În ceea ce privește testele toxicologice impuse pentru aprobarea oficială a unui pesticid, Uniunea Europeană, Organizația pentru Cooperare și Dezvoltare (OECD), alături de alte organizații internaționale, au stabilit o serie de cerințe legale pentru documentația asupra toxicității.

Datorită faptului că pesticidele se aplică pe teren în doze relative scăzute ( 0,05-1 kg/ha), s-a pus problema condiționării lor, adică a amestecării substanței active cu diferiți ingredienți solizi ( talc, caolin, argile, carbonat de calciu,etc.) sau lichizi ( apă, solvenți organici, uleiuri minerale). Astfel se realizează o împrăștiere uniformă pe suprafete mari a unor cantități reduse de substanță activă, se îmbunătățește adezivitatea pe plante, asigurându-se, un efect biologic optim.

Principalele forme de condiționare a pesticidelor sunt:

produse solide: pulberi de prăfuit, pulberi umectabile, granule, benzi impregnate, amestecuri cu îngrășăminte, compoziții fumigene, etc.

produse lichide: soluții apoase caolin, argile, carbonat de calciu,etc.) sau lichizi ( apă, solvenți organici, uleiuri minerale). Astfel se realizează o împrăștiere uniformă pe suprafete mari a unor cantități reduse de substanță activă, se îmbunătățește adezivitatea pe plante, asigurându-se, un efect biologic optim.

Principalele forme de condiționare a pesticidelor sunt:

produse solide: pulberi de prăfuit, pulberi umectabile, granule, benzi impregnate, amestecuri cu îngrășăminte, compoziții fumigene, etc.

produse lichide: soluții apoase, soluții în solvenții organici sau uleiuri minerale, ce se pot pulverize fin și sub formă de aerosoli, concentrate emulsionabile.

microîncapsularea și fixarea pe suport macromolecular, reprezintă procedee mai moderne de condiționare, cu nete avantaje față de alte metode, aplicându-se în cazurile în care structura și proprietățile derivaților active permit folosirea acestor tehnici.

1.2. Cercetări privind biologia solurilor tratate cu pesticide pe plan național

Înnoirea tehnologiilor, preconizată odată cu înființarea Institutului de Cercetări pentru Cultura Porumbului de la Fundulea, avea în vedere utilizarea pesticidelor.

Aceasta presupunea rezolvarea, de către specialiștii în biologia solului, a cel puțin două mari probleme și anume; ce efect au aceste pesticide asupra principalelor procese microbiene care condiționează fertilitatea solului prin acțiunea asupra marilor circuite ale elementelor

(C, N, P, S și altele), care stau la baza formării biomasei vegetale, condiționând în acest fel producțiile agricole mari și de calitate; iar a doua problemă efectul microorganismelor asupra moleculelor de pesticide introduse în sol sau ajunse în sol pe diferite căi.

În realitate, problematica pusă de pesticide era mult mai complexă, mai ales că datele oferite de literatura mondială asupra acestor substanțe era extrem de săracă și limitată aproape exclusiv la problemele de tehnologie. Nu exista nici măcar o metodică de dozare a fiecărui pesticid folosit, în funcție de matricile considerate (diferitele soluri, diferitele plante de cultură), la concentrațiile minimale care se puteau regăsi în diferitele medii naturale. Sarcina elaborarii unor metode de dozare chimică, cel puțin în cazul erbicidelor, a revenit colectivului de la Fundulea.

Au fost, prin urmare, adaptate diferite metode spectrofotometrice, de cromatografie în strat subțire (TLC), cromatografie în gaz lichid (GLC) și cromatografie de lichid de înaltă presiune (HPLC). Dozarea chimică a reziduurilor de pesticide s-a dovedit insuficientă pentru evidențierea multiplelor efecte determinate de erbicide în sol și în plantă. A fost, de asemenea, nevoie să se elaboreze metode de testare biologică a diferitelor acțiuni ale acestor substanț. Folosirea acestei metodologii complexe a permis determinarea volatilizării pesticidelor, adsorbției pe componentele solului, levigării lor, chiar până la apa freatică, în plante sensibile și rezistente, biodegradarea pesticidelor în plante (prin procese enzimatice și neenzimatice), sol (prin metabolizare și cometabolizare microbiană sau prin cataliza pur chimică) sau în atmosferă (prin procese de fotoliză). Pe baza acestor cercetări, a fost elaborată o schemă a circulației pesticidelor în mediul natural.

Primul grup de pesticide luat în studiu a fost acela al triazinelor începând cu atrazin și simazin, continuând cu prometrin, terbutilazin, cyanazin. Aceste substanțe s-au utilizat intensiv în România, la cultura porumbului precum și alte culturi importante, vreme de o jumatate de secol, terbutilazinul fiind utilizat și în prezent.

Acest succes neobișnuit s-a datorat faptului ca triazinele sunt fitotoxice pentru un număr foarte mare de buruieni dicotiledonate și monocotiledonate, sunt foarte bine tolerate de plantele la care se aplică (de porumb, în mod deosebit, dar și de sorg, vița de vie, diferite specii de pomi etc.), sunt slab toxice pentru om și, în general, pentru specii de animale. Acestor calități, cercetările efectuate la Fundulea le-a adăugat și un efect slab asupra microorganismelor din sol. Inițial s-a apreciat că atrazinul nu ridica probleme sub raportul levigării sale în sol: erau substanțe slab sau mediocru solubile în apă (5-70 mg/l) și cu o mare afinitate pentru coloizii solului.

Ca urmare, s-a apreciat că atrazinul și alte triazine nu migrează în sol cu mai mult de 20-40 cm. În 1986 însă, experiențe efectuate în colaborare de cercetători de la S.C.D.A. Livada, I.C.C.P.T. Fundulea și I.C.P.A. București cu doze de atrazin de până la 100 kg/ha au evidențiat levigarea atrazinului la adâncimi mai mari de 1 m.

Ulterior, atrazinul a fost regăsit în ape freatice și de suprafață în întreaga Europa (Austria, Italia, Germania, Franța). La Fundulea, cercetări efectuate asupra unei experiențe în staționar, veche de 19 ani, au evidențiat atrazinul în sol până la 3 m adâncime (P e s t eme r, G h i n e a și colab., 1982, 1990) și chiar în apa freatică. De fapt, levigarea atrazinului până la pânza freatică a fost principalul argument pentru interzicerea majorității triazinelor (cu excepția terbutilazinului) în Uniunea Europeană.

Totuși, având în vedere toxicitatea foarte slabă a triazinelor, aceste substanțe n-au fost interzise în majoritatea țărilor cultivatoare de porumb, în principal în SUA.

Testările în câmp au relevat că în România sunt necesare doze de atrazin și alte erbicide reziduale de 2-3 ori mai mari decat în alte țări. Cercetări cu triazina marcată au evidențiat că adsorbția triazinelor pe solurile din România este de 2- 3 ori mai puternică în comparație cu solurile din Europa Occidentală. Aceleași cercetări au evidențiat că există un decalaj între adsorbția și desorbția triazinelor în sol, fenomen descris ulterior de către alți cercetători ca histerezis.

Au fost efectuate cercetări asupra principalelor tipuri de sol din Romania, neîngrășate, fertilizare cu NP și fertilizate cu gunoi de grajd. Adsorbția este determinată de conținutul de argile din sol (factorul principal), de procentul de substanță organică (de humus) și de pH.

Cercetările privind degradarea atrazinului în sol a evidențiat că procesul este de natură biologică și în acesta sunt implicate numeroase microorganisme: mucegaiuri din genurile Aspergillus și Penicillium (mai ales P. frequentans, specia dominantă în micoflora cernoziomului de la Fundulea) și Fusarium; bacterii nesporogene (din genul Pseudomonas) și chiar sporogene (G h i n e a, 1965). Cercetări ulterioare au evidențiat un metabolit dehidroxilat al atrazinului, acesta fiind legat de ciupercile din genul Fusarium, care produc metilmetoxibenzoxazolinonă (MBOA), care catalizează acest proces.

Pe de altă parte, mucegaiurile din genurile Aspergillus și Penicillium produc dezalchilarea atrazinului, iar cercetările ulterioare au evidențiat în sol, cu regularitate, desetilatrazin și, accidental, deizopropilatrazin, ceea ce atesta că în sol sunt utilizate ambele căi de dezalchilare, dar mai ales desetilarea. De altfel, cercetări ulterioare efectuate în alte țări au evidențiat desetilatrazinul ca metabolitul cel mai obișnuit al atrazinului, el fiind evidențiat și în atmosferă de către cercetătorii germani. Atât deizopropilatrazinul, cât și desetilatrazinul sunt mai greu biodegradabile decât atrazinul.

Cercetările de la Fundulea au condus la concluzia că degradarea triazinelor în sol este, de regulă, un proces cometabolic, deși descompunerea poate avea loc mai rapid în prezența concentrațiilor mari de reziduuri triazinice în sol, ceea ce conduce la tendința de egalizare a acestora, indiferent de doza de la care se pornește. Totuși, întotdeauna vor exista diferențe în funcție de doza adminstrată.

Degradarea triazinelor în sol încetează la umiditați mai mici de 10-13% și la temperaturi sub 10oC (G h i n e a și colab., 1996). Timpul de înjumătățire al atrazinului în cernoziomul de la Fundulea este de 55 de zile la 100 C și de 32 de zile la 20-300 C.

Atrazinul se administrează, de regulă, în doze de 1,5-2 kg/ha, astfel încât să se realizeze în sol concetrații de 0,1-1 mg/kg sol. În schimb, concentrații mult mai mici de atrazin pot provoca scăderea producției plantelor sensibile (soia, grâu, in), iar la plantele foarte sensibile (floarea-soarelui, rapița, sfecla de zahăr) scăderi importante se înregistrează chiar la 1% din doza de atrazin inițial incorporate.

Aceasta este explicația pierderilor înregistrate frecvent la culturile postemergente porumbului tratatat cu atrazin în deceniul 1970-1980, în special la grâu. Soluția cea mai exactă pentru a evita remanența atrazinului la grâu era biotestarea.

Activitate fitotoxică au numai moleculele de erbicide libere în soluția solului, nu și cele adsorbite pe argile și diverse fracții humice. Materialele humificate sau humificabile, sporind adsorbția atrazinului în sol, reduc efectul fitotoxic al acestuia, dar îi lungesc perioada de activitate, deoarece microorganismele descompun și ele tot numai moleculele de atrazin libere în soluția solului.

Cercetările întreprinse la Fundulea au arătat că folosirea triazinelor nu are ca urmare acumularea reziduurilor acestor erbicide în plante. Nu au fost găsite reziduuri de triazine în boabele de porumb (ele pot apare în porumbul masă verde, dar în cantități nesemnificative). Reziduuri de cianazin și alte triazine n-au fost găsite în boabele de grâu. Reziduuri de atrazin au fost însă găsite uneori în boabele de mazăre. Adesea au fost găsite mici cantități de reziduuri triazinice în tuberculii de cartof și în fânul de lucernă.

Alte cercetări au arătat că tratarea porumbului cu triazine poate ameliora, în

oarecare măsură, calitatea fracțiilor proteice din porumb.

Un erbicid larg utilizat în agricultura României este graminicidul trifluralin, folosit la culturile de floarea-soarelui, leguminoase etc. Produsul poate determina efecte remanente la culturile postmergătoare celor tratate. Astfel, o depășire a dozelor recomandate cu numai 25% poate provoca scăderi de producție la sfeclă de zahăr și soia, scăderi determinate de reduceri ale densității culturilor respective, dar mai ales ca o scădere a numărului de nodozități fixatoare de azot pe rădăcini.

În ceea ce privește efectele remanente, s-au înregistrat scăderi de producție la grâu, dar mai ales la porumb și sfecla de zahăr, scăderile fiind proporționale cu cantitățile erbicidului în sol.

Este interesant de observat că uneori nu se înregistrează scăderi de producție la grâul semănat în octombrie, imediat după recoltarea soiei, dar, dacă în anul următor după recoltarea grâului se seamănă porumb, această din urmă cultură poate fi afectată.

Solul tratat cu trifluralin este detoxificat, procesul de inactivare fiind descries de o curbă logaritmică, iar cantitatea de reziduuri se poate calcula după ecuația:

Reziduuri de trifluralin (mg/kg sol) = Doza de erbicid aplicată (kg/ha) A + B x timpul, în zile(valorile coeficienților A și B au fost determinate empiric ca egale cu 0,50177, respectiv, 0,021587).

Un efect remanent a fost, de asemenea, înregistrat la erbicidul lenacil (Venzar).

Dintre erbicidele mai nou intrate în practica agricolă, imazetapirul (Pivotul) are o persistență foarte mare. Determinările efectuate în laboratorul de la Fundulea au evidențiat, la 180 zile de la aplicare, prezența a 89,3% din doza inițială în solul brun-luvic de la Lugoj și 85,2% în cernoziomul cambic de la Lovrin, în cazul solului incubat la 5ºC, 67,6%, respective 65,3% în aceleași soluri incubate la 15ºC și 54,3%, respectiv, 48,3% în solurile incubate la 35ºC. Ca urmare, s-au determinat următorii timpi de înjumătățire (în zile) (T50): 559-607 la 50C; 208-316 la 150C; 153-182 la 350C în cazul solurilor incubate în laborator. Determinările din câmpul experimental au dat însă un timp de înjumătățire de numai 82-93 zile, ceea ce evidențiază un rol important al levigării în procesul de detoxificare.

Având în vedere toxicitatea ridicată a dipiridililor, lipsa unor tratamente eficace în cazul intoxicatiilor și unele caracteristici nefavorabile ale acestora, în laboratorul de la Fundulea a fost asimilată o metodă spectrofotometrică pentru dozarea acestora. Datele obținute în cazul inului desicat) au permis precizarea unui risc mai mare în cazul în care tratamentul se efectuează cu paraquat, comparativ cu situația în care în tratament se utilizează diquatul.

La sfârșitul secolului al XX-lea și în prezent printre cele mai importante erbicide sunt sulfonilureidele. Cercetările colectivului de la Fundulea au avut în vedere și această categorie de substanțe. Două sulfonilureide (nicosulfuronul și amidosulfuronul) într-un sol foarte permeabil (psamosolul de la Dăbuleni) evident migrează pe întreg profilul solului, cu acumulare între 20-80 cm. În ceea ce privește persistența în sol, nicosulfuronul aplicat în doza de 60 g/ha și-a redus concentrația la 87,85%, în cazul dozei de 80 g/ha reducerea a fost de 94,08% iar în cazul dozei de 120 g/ha reducerea a fost de 96,16%.

Ca urmare a cercetărilor întreprinse în perioada 1961-1970, în laboratorul de la Fundulea, s-a conturat concluzia că efectul pesticidelor asupra activității microbiene din sol poate caracterizat prin trei teste aplicabile la serii mari de probe și cu un grad satisfăcător de precizie: respirația solului (estimată inițial prin testul dehidrogenazic și ulterior prin dozarea CO2 degajat prin respirația microorganismelor), capacitatea de mineralizare-nitrificare și activitatea celulolitică.

Primele determinări au evidențiat ușoare inhibări ale procesului de mineralizare-nitrificare în cazul triazinelor (atrazin, simazin) și substituienților ureici (monolinuron, Benzomarck) și efecte nesemnificative ale aminotriazolului, tiolcarbamaților (butilat, cicloat, molinat), acetanilidelor (alaclor, propaclor), toluidinelor (trifluralin, nitralin), bromoxinilului și clorambenului. Totuși, cercetările au determinat că dicamba are o acțiune mai slabă asupra microflorei solului decât bromoxinilul și acesta a fost unul din argumentele pentru extinderea sa mai mare la tratarea grâului

Printre erbicidele mai noi, nicosulfuronul a avut acțiunea cea mai agresivă asupra mineralizării și nitrificării în sol. De asemenea, o acțiune inhibitoare a avut fluocloridona, în vreme ce glufosinatul de amoniu și mai ales rimsulfuronul au fost lipsite de acțiune toxică. Este interesant de comparat efectul nicosulfuronului (Mistralul) și al rimsulfuronului (Titus), produse cu compoziție similară, dar totuși diferite ca efect biologic.

La Institutul de la Fundulea a fost testat sortimentul de erbicide propuse pentru tratarea grâului, sortiment format din fenoxialcani și sulfonilureide, sub raportul reziduurilor în semințe și al calității pâinii obținute din plantele tratate.

Datele au demonstrat că nu există probleme legate de reziduuri, dar făina obținută din semințele de grâu tratate cu fenoxialcani a permis să se obțină o pâine cu calități superioare comparativ cu aceea obținută din semințele grâului tratat cu sulfonilureide.

1.3. Cercetări privind biologia solurilor tratate cu pesticide pe plan internațional

În anul 2003 au fost analizate probe de citrice (lămâi, portocale, grefe, kiwi, banane, mandarine) provenind din țări ca Grecia, Chile, Turcia, Ecuador, Italia.

Pe baza determinărilor realizate au rezultat in compziția acestora prezența metalelor grele și a poluanților organici, mai exact pesticide organoclorurate și hidrocarburi policiclice aromatice ca naftalina, acenaftilen, acenaften, fluoren, fenantren, antracen, fluoranten, piren, crisen, benzo-α antracen.

Pentru determinarea elementelor esențiale sau potențial toxice s-a utilizat spectrometria de absorbție atomică în flacără și spectrometria de masă cu plamă cuplată inductiv, iar in cazul pouanților organici s-a utilizat cromatografia de gaze pe coloana capilară cu detector de captură de electroni pentru determinarea pestiicidelor organoclorurate, respectiv cromatografia de gaze cu detecție prin spectrometrie de masă pentru determinarea hidrocarburilor policiclice aromatice.

Aceste determinări au fost realizate la Radboud University Nijmegen, Institutul de Cercetare Molecular și Material din Olanda.

Aceste pesticide trec foarte ușor din apă în legume, fructe, plante și în hrană prin grăsimile animale, având un impact serios asupra sănătății.

Agenția de Protecție a Mediului a Statelor Unite ( US EPA) a identificat 16 pesticide ca poluanți prioritari,iar unii dintre ei fiind considerați cancerigeni pentru om.

Pentru protecția plantelor contra bolilor și dăunătorilor se folosesc insecticidele, fungicidele sau ați compuși clorooganici. În cazul tratării cu aceste pesticide, frunzele, tulpina, rădăcinile plantelor vin în contact direct cu substanța chimică care uneori nu influențează ciclul biologic al sistemelor vegetale. Existența remanențelor de pesticide în produsele agricole (frunze, legume) care în mare măsură se explică prin depășirea normelor de administrare a acestora, demonstrează unele capacități ale plantelor de a absorbi și păstra o vreme relativ îndelungatp în țesuturile lor compuții chimici toxici. Plantele superioare asimilează mai puțin pesticidele clooroganice chiar dacă ele nimeresc direct pe frunze și alte părți ale acestora, dar sunt cunoscute unele cazuri când pe frunze apar niște arsuri în urma tratării cu psticide. Acest lucru se întâmplă mai ales după prelucrarea lor cu soluții toxice pe vreme însorită, iar pe lângă că picăturile lichide concentrează razele solare, la formarea arsurilor contribuie concentratiilor mari de pesticide sau dizolvanți și prelucrarea cu pesticide poate fi cauza apariției bolilor iatrogene de origine infecțioasă care reduc productivitatea sistemelor vegetale.

Organizația Națiunilor Unite pentru Alimentație și Agricultură (F.A.O.) estimează că pierderile anuale curente produse de boli și dăunători se ridică la peste 300 miliarde de dolari pe tot globul.

Literatura de specialitate consemnează în prezent peste 600 de substanțe active cu efect pesticid pe baza cărora se obțin peste 100.000 de produse comericlae cu o producție anuală de aproximativ 2 milioane tone (Zakharenko și Melnikov, 1996). În vederea obținerii unor pesticide ecologice acceptate se cheltuiesc pe produs 15-30 miliarde de dolari în SUA , în 8-10 ani de cercetare și selectare a unei singure substanțe, din 10-15 mii de produși chimici, care să îndeplinească cerințele deosebit de severe de eficacitate biologică și de protejare a naturii. Eforturile uriașe care se fac pentru introducerea de noi molecule active și noi produși, în condițiile în care presiunea contra utilizării pesticidelor devine din ce mai mare, se justifică prin efectele deosebit de mari pe care le provoacă. Abuzul de pesticide a determinat apariția fenomenului de rezistență a insectelor și în cazul folosirii iraționale a erbicidelor, în mod repetat pe aceeași suprafață de teren se selecționează biotipuri de buruieni rezistente.

În consecință, grija pentru protecția mediului trebuie sa meargă înaintea omologării pesticidelor, producerea și utilizarea acestora devenind una din cele mai serioase probleme a guvernelor, organismelor naționale și internațioanle de protecție a drepturilor omului și consumatorului.

În iulie 1992, Organizația Europeană pentru Cercetare și Dezvoltare (OEDC) a elaborat un „Ghid pentru testatea substanțelor chimice” inclusiv a produselor de uz fitosanitar asupra diferitelor componente biotice: păsări, pești, albine, râme, bacterii.

Populația este expusă din ce în ce mai mult la diferiți compuși chimici (xenobiotice): medicamente, aditivi alimentari, poluanți, etc. Înțelegerea metabolismulul xenobioticelor este baza ințelegerii raționale a farmacologiei și terapeuticii, toxicologiei, tratarea cancerului. Aceste domenii de cercetare implică administrarea sau expunerea la xenobiotice.

„Xenobioticele rezistă la biodegradare, se pot acumula în concentrații care depășesc anumite limite de toleranță, determinând efecte negative asupra organismelor vii datorită persistenței și concentrării lor, precum și dificultății de a fi introduse în circuitul global al elementelor biogene”.

Principalele clase de xenobiotice cu importanță medicală sunt: medicamentele, substanțele cancerigene, compuși din mediu înconjurător (bifenili policlorurati, insecticide). Pe

piață există mai mult de 200.000 de chimicale. Majoritatea acestor compuși se supun metabolismului organismului uman, în care ficatul este principalul organ implicat.

Există și situații în care xenobioticele părăsesc organismul uman neschimbate. Cel puțin 30 de enzime care catalizeaza reacțiile implicate în metabolismul xenobioticelor.

Substanțele toxice sau precursoriilor metabolici (protoxici) pot suferi absorbție, metabolism, tocare temporară, distribuție sau excreție.

Mulți compuși xenobiotici, de exemplu din clasa pesticidelor, sunt esteri, amide, esteri organofosforici. Din acest motiv reacția de hidroliza a acestora, reacție care implică prezența apei, este o reacție importantă în scindarea acestor molecule. Moleculele cele mai frecvent scindate sunt esterii și aminele. Produșii de hidroliză a acestor xenobiotice pot fi mai mult sau mai puțin toxici comparativ cu substanțele de start. Multe xenobiotice conțin grupări alchil atașate de atomi de O, N sau S.

Unul din pașii importanți în metabolismul acestor substanțe este înlocuirea grupărilor alchil cu hidrogen. Aceste reacții se desfășoară în prezența unor oxidaze cu funcții mixte. Degradarea substanțelor xenobiotice se poate realiza pe două căi majore:

Prin utilizarea echipamentului enzimatic al celulei, în cazul în care substratul nou are un anumit grad de analogie chimică și structurală cu anumite produse naturale.

Limitările cinetice care decurg din utilizarea unui substrat înrudit, dar nu specific sunt depășite pe mai multe căi:

prin supraproducție de enzime;

prin producerea de enzime cu specificitate modificată prin mutație;

prin inhibarea sau modificarea controlului riguros asigurat de genele reglatoare;

Prin activități enzimatice noi, codificate de genele preexistente sau de gene heterologe, în urma unor rearanjări și recombinări genetice „legitime“ sau „nelegitime“ și în special prin aport de gene noi de origine plasmidiala.

Bazele genetice ale substanțelor xenobiotice sunt puțin cunoscute. Pentru puținele cazuri studiate, genele sunt cel mai adesea situate grupat, în structura unor plasmide sau transpozoni, o formă mai ușor transmisibila de la un genom la altul, intra- sau intercelular. Datorită structurilor genetice transmisibile, microorganismele din mediile naturale au dobândit capacitatea de a degrada numeroși compuși halogenați, în special pe cei cu puțini atomi de halogeni.

Tulpinile de microorganisme din mediile naturale (sol, apă) sunt caracterizate printr-o accentuată flexibilitate a informației genetice, ceea ce le-ar asigura o adaptabilitate rapidă ca răspuns la variabilitatea substratelor din medii. Ele s-ar deosebi de tulpinile bacteriene utilizate curent în studiile de genetică bacteriană (E. coli, S. typhymurium), limitate la un habitat unic (intestinul), lipsite de versatilitate catabolica și supuse unor controale foarte riguroase.

„Tulpinile bacteriene saprobionte în mediile naturale, confruntate permanent cu o gamă largă de nutrienți și de condiții de mediu, ar reprezenta un potențial de evoluție biochimică mai rapidă, în special catabolică”, ceea ce le-ar permite să degradeze compuși chimici sintetici, fără echivalent în natură.

Perspectiva obținerii și utilizării unor pesticide noi este condiționată de calitatea de biodegradabilitate și de cunoașterea mecanismelor care determină caracterul de moleculă recalcitrantă.

Biodegradarea este condiționată de pătrunderea substanței în celulă, aceasta fiind determinată de mărimea moleculei. Moleculele organice prea mari sau prea complexe și insolubile trebuie mai întâi să fie degradate la compuși mai mici, care pot fi internalizați și utilizați intracelular în catabolism. Degradarea inițială este rezultatul acțiunii enzimelor extracelulare.

Structura moleculară pare să aibă un rol esențial: modificări chimice minore pot transforma un substrat biodegradabil într-unul recalcitrant.

De exemplu, erbicidul 2,4-D(acidul 2,4-diclorfenoxiacetic) este degradabil în sol în câteva zile, în timp ce 2,4,5-D(acidul 2,4,5-triclorfenoxiacetic), care diferă printr-un singur atom de Cl rezistă câteva luni. Polietilenă (polimer sintetic – (CH2CH2)n este refractară la atacul microorgansimelor, dar polietilenglicolul (CH2CH2O)n este degradat.

Relația directă dintre structura moleculară și gradul de biodegrabilitate este ilustrată de diferența de rezistență la degradare a celulozei și ligninei. Celulazele clivează în mod repetat același tip de legătură chimică între subunități identice ale celulozei. Chiar în cazul proteinelor, legăturile peptidice succesive sunt identice, deși leagă aminoacizi diferiți.

Situația este diferită în cazul ligninei și humusului. Ele sunt mineralizate lent, deoarece sunt alcătuite din molecule și legături diferite între blocurile de construcție.

Absența echipamentului enzimatic necesar pentru biodegradare. Spre deosebire de biopolimeri, care sunt degradați mai mult sau mai puțin lent, substanțele xenobiotice sunt frecvent refractare la biodegradare din cauza absenței enzimelor active asupra structurii lor. Compușii xenobiotici având structuri chimice foarte variate și adeseori complexe, au apărut într-un timp scurt și conțin grupări chimice, în general nerecunoscute de enzimele microbiene. Cei care prezintă anumite grade de asemănare cu compușii naturali pot fi degradați mai mult sau mai puțin lent. Degradarea compușilor xenobiotici necesită modificări structurale extensive înainte de a intra în căile centrale ale metabolismului bacterian. În consecință, vor fi parțial sau total rezistente la degradare și se vor acumula în mediu (Janke și Fritsche, 1985).

Concentrația prea mică a poluantului (ppm, ppb) este insuficientă pentru a induce enzimele necesare degradării. Biodegradarea compușilor sintetici are loc numai în nișele ecologice în care concentrația lor este suficient de mare pentru a exercita funcția de presiune în selecție.

Rezistența la biodegradare a unor poluanți poate fi determinată de adsorbția lor pe diferite substraturi din sol și sedimente. Adsorbția poate masca situsul substratului la care se leagă enzima și astfel o moleculă biodegradabilă devine refractară.

Caracterul recalcitrant al unei substanțe xenobiotice nu este totdeauna intrinsec, ci este uneori determinat de factori de mediu:

absența oxigenului în cazul substanțelor degradabile numai în anaerobioză;

prezența unor factori (acizi organici, toxine, saruri) inhibitori ai multiplicării microorganismelor active;

efectul combinat al temperaturii scăzute și al presiunii mari în adâncul mărilor;

sedimentarea compușilor într-un situs inaccesibil microorganismelor;

concentrația scăzută a nutrienților care limitează multiplicarea microorganismelor.

Largă utilizare a pesticidelor în practică agricolă a determinat un caracter global al răspândirii lor în sol, în apele interioare și marine.

Diferite modalități de răspândire pot determina efecte nocive la distanțe mari de locul de aplicare. DDT-ul a fost găsit în zăpezile din Antartica, la peste 6 000 km de locul cel mai apropiat de administrare.

Microorganismele au o mare capacitate de adsorbție a pesticidelor, în special din mediile acvatice, deși se găsesc în concentrații foarte mici, favorizate de 2 factori:

suprafață mare de contact cu mediul înconjurător;

caracterul lipofil al majorității pesticidelor și, în special al insecticidelor.

Datorită solubilității lor reduse în apă, pesticidele au tendința de a se localiza în interiorul celulelor vii. Ca urmare, microorganismele, fitoplanctonul și plantele macrofite, precum și fauna de toate dimensiunile pot acumula și stoca în celulele și țesuturile lor cantități importante de pesticide, în concentrații inverse față de solubilitatea lor în apă.

Procesul de bioacumulare este agravat de faptul că, după concentrare, acestea nu sunt nici degradate și nici excretate în cantități semnificative, ci sunt introduse și transmise ca atare în rețeaua trofică. Astfel, procesul de concentrare continuă de-a lungul diferitelor verigi ale lanțului trofic, teoretic cu circa 1 ordin de mărime pentru fiecare nivel trofic succesiv. Afirmația are la bază observația că din biomasa utilizată la un anumit nivel trofic, numai

10-15% este transferată la nivelul trofic superior, restul de 85-90% fiind disipată în cursul activităților metabolice prin respirație. În consecință, la nivelul trofic cel mai înalt (animale prădătoare), poluantul poate fi prezent în țesuturi, la concentrații care depășesc de 104-106 ori și în cazuri extreme de 2,5 x 106 ori concentrația sa în mediul natural.

„Măsurarea concentrației DDT-ului la toate verigile lanțului trofic ilustrează un principiu general al poluării în sensul că, cu cât un organism este mai sus în piramidă trofică, cu atât poluantul este mai concentrat în țesuturile sale”. Dacă producătorii primari concentrează poluantul în concentrații mai mari decât în mediu și fiecare nivel trofic succesiv îl concentrează peste nivelul existent în hrana sa, devine evident că un erbivor poate acumula mai mult poluant decât plantele pe care le consuma, iar un carnivor de la vârful piramidei trofice acumulează o cantitate și mai mare. În felul acesta, unele molecule recalcitrante, netoxice la concentrații existente în natură devin toxice prin acumulare în concentrații mari în țesuturi, determinând efecte negative asupra speciilor situate la sau aproape de vârful lanțului trofic.

Fenomenul de bioacumulare are un caracter universal în natură, deoarece la fiecare nivel trofic există organisme „concentratoare“. Restrângerea biomasei la nivelele trofice superioare este asociată cu acumularea de substanțe recalcitrante.

Biodegradarea și îndepărtarea poluanților recalcitranți, respectiv detoxifierea și mineralizarea lor de către microorganisme reprezintă un factor esențial în încercarea de a atenua efectele lor ecologice. Procedeele menite să realizeze acest obiectiv sunt:

producerea unor pesticide mai ușor degradabile, prin includerea în structura lor a unor grupări chimice cu echivalente naturale sau introducerea unor modificări care le transformă în substraturi nutritive pentru microorganismele din apă și din sol;

utilizarea unor teste care să stabilească gradul de biodegrabilitate într-un interval rezonabil, precum și lipsa de toxicitate și inocuitatea .

Knackmuss (1984) a obținut tulpini de Pseudomonas capabile să degradeze o gamă largă de clorbenzoati și clorfenoli. Prin transferul de plasmide, Ghossal (1985) a obținut o tulpină de P. cepacia capabilă să catabolizeze erbicidul 2,4,5-T, deși nici un microorganism natural nu a realizat aceasta degradare.

Rămâne încă un mister dacă în ecosistemele naturale are loc un schimb similar de gene codificatoare ale enzimelor capabile să degradeze substanțe xenobiotice și dacă transconjuganții își exercită capacitățile degradative față de compușii xenobiotici.

Capitolul 2

CONDIȚIILE NATURALE, SOCIAL-ECONOMICE ȘI TEHNOLOGICE

DE REALIZARE A PRODUCȚIEI ÎN EXPLOATAȚIA AGRICOLĂ –

FERMA EZĂRENI

2.1 Caracterizarea cadrului natural al zonei

Așezarea geografică

Ferma Ezăreni aparține Stațiunii Didactice a Universității de Științe Agricole și Medicină Veterinară din Iași și se află situată la 2,5 km S-V de orașul Iași, în extremitatea sud-vestică a Câmpiei Moldovei, cunoscută sub denumirea de „Câmpia Jijiei inferioare și Bahluiului”, făcând parte din Podișul Central Moldovenesc.

Acest podiș ocupă o suprafață de 25000 km² și este considerat ca fiind cel mai întins și mai reprezentativ podiș al României.

În general este cuprins între Obcinele Bucovinei, Subcarpații Moldovei, nordestul Câmpiei Române, valea Prutului și cea a Dunării.

Față de unitățile vecine limitele nu sunt mereu distinct tranșat eși, pe alocuri, îndeosebi spre trecerea la Câmpia Română se intercalează subunități cu trăsături de tranziție.

Din punct de vedere al așezării geografice, ferma Ezăreni se încadrează între coordonatele 47°5'- 47°10’ latitudine nordică și 27°28' -27°33' longitudine estică, având o suprafață de 133 ha.

Relieful Câmpiei Moldovei are un aspect larg vălurat, cu interfluvii colinare și deluroase, sub formă de platouri joase. Formele au contururi domoale, cu înclinări prelungi către S și SE, având doar câte o coastă mai abruptă spre N și NV iar văile sunt largi; relieful actual al fermei Ezăreni se integrează în aspectul geomorfologic general al Câmpiei Moldovei.

Geomorfologia zonei

Din punct de vedere structural, Câmpia Moldovei face parte din vechea Platformă Moldovenească care nu este altceva decât o prelungirea Platformei Ruse pe teritoriul țării

noastre.

Această platformă cuprinde un etaj inferior, precambian, constituit din roci cristaline cimentate și un etaj superior, de cuvertură, care cuprinde depozite sedimentare, având grosimea mai mare de 100 m.

Etajul superior, denumit și fundament, a suferit o serie de scufundări și ridicări repetate în

decursul erelor geologice, devenind, rând pe rând, fund de mare sau regiune cu teren uscat.

Aceste fenomene tectonice au favorizat, pe de o parte, fenomenul de depozitare, creând stratul de cuvertură, gros de peste 100 m, iar pe de altă parte, unele fenomene de modelare a cuverturii sub acțiunea numeroșilor factori externi.

Datorită retragerilor și înaintării mării de pe acest teritoriu, depozitele de cuvertură ale etajului superior au dobândit în componența lor ca predominante argilele și marnele, cu unele intercalări de nisipuri și unele orizonturi subțiri de gresii slab cimentate.

Orizonturile de gresii mai rezistente au determinat apariția zonelor înalte din centrul și partea estică a Moldovei.

Geologia și litologia zonei

Formațiunile geologice care apar, aparțin sarmațianului inferior și sunt reprezentate de

argile și depozite de marne.

În orizonturile superioare, marnele au suferit procese de alterare, formându-se marnele löessoidizate (luturi). În aceste condiții, rocile de solidificare sunt reprezentate prin depozite löesoide și luturi pe care s-au format cernoziomurile cambice.

În cadrul acestei unități sunt prezente următoarele tipuri de relief:

– relief structural;

– relief de acumulare de-a lungul văilor.

Relieful structural este reprezentat de suprafețe interfluviale de eroziune, cu fragmentare deluroasă și colinară,ce constituie relieful dominant din cadrul fermei.

Aceste suprafețe s-au format pe un complex argilo-marnos,puternic fragmentat de rețeaua hidrografică. Versanții afectați de procese geomorfologice actuale (spălări, eroziune liniară în

diferite stadii, alunecări) sunt un alt tip de relief întâlnit în cadrul primei categorii.

Relieful de acumulare întâlnit de-a lungul văilor cuprinde văi halocene de origine aluvială

inundabilă, reprezentate de albia pârâului Cornești și terase ce apar în partea estică a teritoriului.

Relieful actual al fermei Ezăreni se integrează în aspectul geomorfologic general al Câmpiei Moldovei. Cea mai mare parte din suprafața fermei cuprinde platouri largi, cu altitudini medii de 100-140 m și pante de 2-4%.

Altitudinea cea mai mare este de 170 m (Dealul Nucului), iar cea mai mică înălțime aparține văii pârâului Ezăreni.

Hidrografia și hidrologia zonei

Rețeaua hidrologică este reprezentată prin câteva forme depresionare care constituie

trasee de concentrare a scurgerilor de suprafață în urma ploilor mari sau la topirea zăpezilor.

Pârâul Ezăreni, afluent al pârâului Nicolina, este cel mai important curs de apă cu debitul

nepermanent, datorită regimului hidrologic torențial, acesta este regularizat prin două bazine de acumulare.

Apele de suprafață provin din ploi și zăpezi, iar pe terenurile cu panta mai mare de 8% curg cu viteză spre căile apropiate, antrenând mari cantități de pământ din stratul fertil de la suprafață. Turbiditatea apelor este foarte ridicată, peste 300 mg/l în perioadele de viitură iar

mineralizarea între 100 și 150 mg/l.

Iazul Ezăreni are o lungime de aproximativ 3 km și o adâncime ce variază între 0,5 și 3 m,

fiind folosit pentru piscicultură și ca sursă de irigație. Primul îngheț se produce de obicei în jurul datei de 15-20 octombrie, iar ultimul, în jurul datei de 10-20 mai, depășirea temperaturilor de 0°C are loc în preajma datei de 25-28 februarie, iar coborârea temperaturii, sub această valoare, de la 1-5 decembrie.

Într-o legătură mai strânsă cu condițiile de relief și litologie la adâncimi variate sunt prezente apele freatice ce par la 1-1,5m pe văile ânguste, la 3-10m pe versanți, mai mari de 10m pe interfluvii, iar la 10-20 m sunt prezente izvoarele ce stau pe depozitele de argilă saliferă.

O problemă cauzată de apele alcaline și dure este reprezentată de alunecările de teren.

Regimul termic

Zona geografică a Iașului se caracterizează printr-un climat temperat, cu particularități

determinate de influența climatului stepei rusești.

Ferma Ezăreni face parte din provincia climatică Dfbx (după clasificarea lui Koppen), sau IIDps (după Clima României), caracterizată prin climă boreală, cu ierni friguroase și geroase, cu temperatura celei mai reci luni sub –33°C și temperatura celei mai calde luni de 25-27°C.

Indicele de ariditate „de Martone” are valori între 26-30, corespunzător condițiilor climatice din silvostepă, care se datorează influenței anticiclonului azoric.

Anul agricol 2004-2005 a fost un an favorabil culturilor agricole. Cea mai ridicată temperatură s-a înregistrat în luna iulie, 22,2°C, cu o abatere pozitivă față de media multianuală de 0,9°C. Cea mai scăzută temperatură s-a înregistrat în luna februarie -3,1°C, cu o abatere pozitivă de 1,2°C față de media multianuală. Luna ianuarie a înregistrat cea mai ridicată abatere față de media multianuală, de 2,7°C.

În anul agricol 2005-2006, temperatura medie anuală a fost de 10,3°C, înregistrându-se o

abatere pozitivă de 0,7°C față de media multianuală. Cea mai mică temperatură s-a înregistrat

în luna ianuarie (-7°C), cu o abatere de 2,4°C față de media multianuală, iar cea mai mare temperatură (+21,6 oC) a fost înregistrată în luna iulie.

În timpul perioadei de vegetație s-a înregistrat o temperatură de 17,8°C, cu o abatere de 0,5°C față de media multianuală (17,3°C).

În anul agricol 2006-2007, temperatura medie anuală a fost de 12,5°C, înregistrându-se o

abatere pozitivă de 2,9°C față de media multianuală.

În luna februarie s-a înregistrat cea mai mică temperatură (+1,3°C față de media multianuală, iar cea mai mare temperatură medie, de 23,5° C), cu o abatere de +3,2 °C, a fost înregistrată

în luna iunie, cu o abatere de +4,1°C, comparativ cu media multianuală a lunii respective.

Temperatura medie în timpul perioadei de vegetație a fost de 19,2°C, cu o abatere de +1,9°C

față de media multianuală (17,3°C).

Regimul precipitațiilor

Anul agricol 2004-2005 s-a caracterizat prin precipitații bogate, suma totală a intervalului octombrie 2004-septembrie 2005, fiind de 729,0 mm, cu 211 mm mai mare decât suma mediei multianuale. După o iarnă destul de călduroasă a urmat o primăvară scurtă și ploioasă. Cele mai mari cantități de precipitații s-au înregistrat în lunile: aprilie, (109,2 mm cu o abatere pozitivă de 68,5 mm față de media multianuală); mai, (130,8 mm, cu o abatere de 78,3 mm) și iulie (115,8 mm, cu o abatere de 46,6 mm).

Anul agricol 2005-2006, din punct de vedere al precipitațiilor a înregistrat abateri pozitive aproape în toate lunile față de media multianuală. Suma precipitațiilor anuale a fost de 772,5mm, cu o abatere de 254,7 mm, iar precipitațiile din perioada de vegetație au fost doar cu 64,5 mm mai mari decât cele multianuale. În luna martie a căzut cea mai mare cantitate de precipitații, 110,4 mm, (cu o abatere de 82,3 mm) și cea mai mică cantitate de precipitații a căzut în luna septembrie (15,2 mm), cu o abatere negativă de -25,6 mm.

Anul agricol 2006-2007 a înregistrat abateri negative aproape în toate lunile față de media multianuală. Suma precipitațiilor anuale a fost de 427,6 mm, cu o abatere negativă de 90,2 mm, iar precipitațiile, în perioada de vegetație, au fost de 15,1 mm, mai scăzute comparativ cu media multianuală. În luna august au căzut 132,8 mm, reprezentând mai mult de jumătate din cantitatea de precipitații din întreaga perioadă de vegetație.

Au urmat și câteva perioade de secetă în luna septembrie, în anii agricoli 2004-2006 și în anul agricol 2006-2007, în perioada mai iulie.

Caracterizarea solului

Pe teritoriul fermei Ezăreni, sub acțiunea complexă a factorilor pedogenetici, s-au format următoarele tipuri de sol: cernoziomul cambic tipic, cernoziomul cambic, solul aluvial molic și lăcoviștile salinizate.

Cernoziomul cambic tipic lutos, format pe depozite loessoide și luturi, are următoarea secvență morfologică: Am-A/B-Bv-Cca.

Reacția este slab acidă către neutră (pH 6,6 – 6,9) în orizontul Am și crește până la 8,5 în orizontul Cca. S-a format pe platouri și versanți slab înclinați, reprezentând tipul de sol cu arealul cel mai mare de răspândire în cadrul fermei.

Cernoziomul cambic, moderat erodat, luto-argilos, foarte profund, format pe depozite loessoide are secvența morfologică Am-A/B-Bv-Cca. Solul are o reacție neutră -CaCO3

slab alcalină (pH 6,9-8,4). Conținutul în humus este mijlociu (2,78 g%), media în azot total,

0,198 %, foarte slab aprovizionat în fosfor mobil (1,2 mg%), mijlociu aprovizionat în potasiu mobil (11,7 %). Ocupă versanți cu pante mici (3-5%), caracterizați prin climat mai

arid decât împrejurimile.

Aluviosol molic est slab salinizat, luto-argilos, format pe depozite aluviale. Morfologia este de tipul Amsc-Cca.Solul este mediu aprovizionat în humus și azot total, bine aprovizionat în fosfor și potasiu mobil, iar reacția este slab alcalină cu pH-ul cuprins între 8,1 și 8,3. S-a format pe albiile majore ale pâraielor.

Lăcoviști salinizate sunt luto-argiloase, formate pe argile. Secvența morfologică este de tipul Amsc-Agosc-Gr. Solul are un conținut de 232 mg % săruri solubile și o reacțien slab alcalină (pH 8,3). Se găsește pe văile pâraielor cu apă freatică, la mică adâncime.

Pe teritoriul fermei Ezăreni eroziunea se manifestă în ritmuri și cu intensități diferite.

Este prezentă eroziunea de suprafață, care pe platouri orizontale și foarte slab înclinate, cu pante până la 4-5%, se desfășoară lent până la moderat, cu pierderi anuale de sol în limite admisibile.care prezintă o morfologie de tipul Ap, Atp, Am, AB, Bv1, Bv2, BvC, Cca 1, Cca2.

Pe versanții cu pante mai mari există condiții potențiale de manifestare a fenomenului, cu o intensitate moderată până la puternică.

Ap 0-19 cm; lut argilos; brun cenușiu foarte închis (10YR 3/2); glomerulară medie; frecvente macropori fini și medii; cervotocine rare; rădăcini frecvente, nu face efervescența cu acid clorhidric; trecere clară.

Atp 19-25 cm; lut argilos; brun foarte închis (10YR 2/2); structura poliedrică angulară mare; moderat compact; distribuția rădăcinilor neuniformă, preferențial pe fețele elementelor structurale; cervotocine rare; nu face efervescența cu acid clorhidric; trecere clară,

ondulată.

Am 25-32 cm; lut argilos; brun foarte închis (10YR 2/2); structura glomerulară mare; rădăcini frecvente distribuite relativ uniform atât pe fețele elementelor structurale cât și în interiorul agregatelor structurale; nu face efervescența cu acid clorhidric; cervotocine

rare; trecere treptată.

AB 32-40 cm; lut argilos; brun gălbui închis (10YR 3/4); structura columnoid prismatică; rădăcini frecvente în interiorul și preferențial pe suprafața elementelor structurale; cervotocine rare; nu face efervescența cu acid clorhidric; distribuția humusului uniform

descrescândă; trecere treptată.

Bv1 40-51 cm; lut argilos; brun gălbui închis (10YR 4/4); structura columnoid prismatică medie; slab-moderat compact; distribuția rădăcinilor preferențial pe fețele elementelor structurale; melanocornevine rare; nu face efervescența cu acid clorhidric; trecere difuză.

Bv2 51-78 cm; lut argilos; brun gălbui închis (10YR 4/4); structura columnoid prismatică medie; slab-moderat compact; distribuția rădăcinilor preferențial pe fețele elementelor structurale; melanocornevine rare; nu face efervescența cu acid clorhidric; trecere difuză.

BvC 78-90 cm; lut argilos; brun gălbui (10YR 5/4); structura columnoid prismatică medie; slab+moderat compact; rădăcini rare distribuite preferențial pe fețele elementelor structurale; melanocornevine rare; efervescența moderată spre puternică; eflorescențe și pseudomicelii de CaCO; trecere treptată.

Cca1 92-108 cm; lut mediu; galben bruniu (10YR 6/6); structura masivă; efervescența foarte puternică cu acid clorhidric; rădăcini foarte rare; trecere difuză.

Cca2 108-138 cm; lut mediu; galben bruniu (10YR 6/6); structura masivă; efervescența foarte puternică cu acid clorhidric; eflorescențe, pete și vinișoare frecvente de carbonat de calciu; rădăcini foarte rare; trecere difuză.

Vegetația naturală

Vegetația naturală este reprezentată prin specii ierboase caracteristice climatului de silvostepă ceva mai uscată și cu totul izolat prin unii arbuști de silvostepă.

În pășunile naturale predomină asociații ierboase mezofite și xeromezofite alcătuite din gramineee și leguminoase. Sunt prezente speciile de Poa pratensis, Festuca valesiaca,

Agropyron repens, Agropyron pectiniforme, Trifolium repens, Medicago falcata, Melilotus

officinalis.

Pe pante se întâlnesc Bothriochloa ischaemum și Stipa capillata.

Pe lângă acestea se mai întâlnesc specii de Salvia austriaca, Salvia nemorosa, Phlomis tuberosa, Phlomis pungens, Eryngium campestre, Achillea millefolium, Galium verum, Centaurea scabiosa.

Pe solurile salinizate din lunci și de pe coaste se întâlnesc asociații halofite reprezentate prin Puccinellia distans, Statice gmelini, Scorzonera canna, Camphorosma annua, Lepidium ruderale, Spergularia marginata, Matricaria chamomilla, Artemisia maritima.

Buruienile mai des întâlnite sunt: Setaria glauca, Echinochloa crus-galli, Amaranthus retroflexus,Chenopodium album, Capsella bursapastoris, Galium aparine, Hibiscus trionum, Solanum nigrum, Polygonum convolvulus, Polygonum persicaria, Raphanus raphanistrum, Sinapis arvensis, Thlaspi arvense, Veronica chamaedris, Xantium strumarium, Convolvulus arvensis, Sonchus arvensis.

2.2 Obiectivele și metodologia cercetării

Pe plan mondial, tendințele privind ritmurile deprecierii și pierderilor irecuperabile

de suprafețe agricole impun stabilirea unor strategii globale și naționale pentru păstrarea terenurilor agricole.

Scoaterea din circuitul agricol devine din ce în ce mai intensă din cauza extinderii așezărilor urbane și a nevoii crescânde de terenuri în sectoarele economice și asta necesită din ce în ce mai mult o utilizare durabilă a spațiului terestru.

Conceptul de calitatea solului a apărut din necesitatea urmăririi evoluției însușirilorsolului sub influența impactului antropic al tehnologiilor agricole (Ștefanic și colab., 2006, Gheorghiță, 2006).

Filip (2001) consideră noțiunea de calitate a solului drept o însușire integratoare a componentelor funcționale și structurale ale ecosistemelor terestre în raport cu condițiile de specific ecologic zonal și local și diferitele utilizări ale solului.

După Elliot (1996), citat de Vorisek (2001), calitatea solului reprezintă capacitatea sa de a produce recolte sănătoase și hrănitoare, de a rezista eroziunii și de a reduce impactul presiunii mediului asupra plantelor.

După Wander și colab. (2002), termenul de calitate a solului include atât productivitatea solului cât și influența mediului.

Diferitele definiții, date de diverși cercetători evidențiază capacitatea solului de a îndeplini diferite servicii prezente în sol sau adăugate solului, cum ar fi: transportul și regularizarea apei și materiei, precum și realizarea de producții agricole.

Mamy (1993) consideră noțiunea de calitate a solului drept un termen subiectiv, care este definit în funcție de interesele oamenilor.

Chaussod (1996) vorbește despre calitatea biologică a solului, care vrea să înlocuiască astfel noțiunea de fertilitate a solului cu această noțiune, care aparține noțiunii mai largi de calitate a solului. După Chaussod noțiunea de calitate biologică a solurilor agricole are 4 părți componente și anume:

fertilitatea sau potențialul agronomic;

starea fitosanitară a solului și vegetației;

impactul mediului asupra funcționării solului;

rezistența sau sensibilitatea solului la impactul antropic și al mediului și aptitudinea de revenire la starea inițială.

Deprecierea calității factorilor de mediu a determinat aprofundarea cercetărilor pentru studiul sistemelor de cultură, în interiorul cărora acționează intregul complex de factori, care influențează cantitatea și calitatea recoltei și parametrii fertilității solului.

Monitorizarea sistemelor de producție agricolă din Romania constituie o prioritate, atât

pentru evaluarea resurselor, cunoașterea stării ecosistemelor, asigurarea calității solului și

a apei, dar și pentru îndeplinirea cerințelor privind indicatorii de mediu.

Analiza, reactualizarea si sinteza cercetarilor in vederea fundamentarii tematici

proiectului.

Cercetrile efectuate oferă cunoștințe și tehnici pentru reducerea eroziunii solului, a degradarii insușirilor fizice, chimice și biologice ale acestuia, a poluării cu nitrați etc. Demersul tradițional al cercetarilor din domeniul asolamentelor, lucrărilor solului, nutriției și protecției plantelor a fost acela de a realiza optimizarea a fiecăruia din factorii ce influențează producția și fertilitatea solului.

Aceste rezultate, au constituit baza raționamentului pentru dirijarea activităților din agricultură și au îmbogățit cu elemente noi noțiunea de sistem de cultură.

S-au detaliat următoarele specte privind:

Studiile și analizele în teren și laborator pentru stabilirea variantelor tehnologice din cadrul dispozitivelor experimentale si a gradului de fertilitate inițial al solurilor, apreciat prin indicatori fizici, chimici și biologici.

Înființarea culturilor de toamnă amplasate în diferite variante tehnologice privind asolamentele și sistemele de fertilizare, efectuarea lucrărilor de întreținere și de combatere a bolilor și daunătorilor, observații și măsurători privind creșterea și dezvoltarea culturilor, condițiile agroecologice, elementele de producție.

Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului pentru diferite folosințe si a stării de degradare a terenurilor.

Efectuarea de analize fizice și chimice din variantele experimentale cu diferite asolamente și sisteme de fertilizare și de lucrare a solului pentru stabilirea gradului de fertilitate inițial al solurilor.

• Studii de impact antropic asupra stării de fertilitate a solurilor, din zonele test, apreciată prin indicatori biologici.

2.3. Rezultatele cercetării

Studiul inițial în cadrul acestui proiect s-a realizat pe un cernoziom mezocalcaric ce a fost tratat cu erbicid Phoenix rezultând o morfologie de tipul Ap, Atp,Am,AB,Bv1,Bv2,Bv3k Ccal, Cca2, IICk (profilul solului).

Au fost recoltate probe din sol si au fost efectuate următoarele analize:

analize microbiologice ale solului

diluții de sol

însămânțarea în plăci Petri

determinarea numărului de bacterii și micromicete din sol

Scopul experimentelor a fost atât îmbunătățirea tehnologiei de cultivare a porumbului în condiții ecologice cât și folosirea rezultatelor în cadrul unei agriculturi ecologice durabile.

Analize microbiologice ale solului

In ultimele decenii, au fost realizate progrese privind identificarea microorganismelor. Ținta a constituit dezvoltarea de metode care sa permită detectarea și identificarea microorganismului țintă din proba analizată. Inițial, microbiologia medicală a contribuit la dezvoltarea metodelor, dar ulterior, în ultimii ani, microbiologii din industria alimentară au adus mari contribuții.

În vederea determinării influenței erbicidelor asupra microflorei solului s-a utilizat metoda culturilor în plăci Petri.

Pentru recoltarea probelor de sol necesare analizelor de laborator s-a realizat inițial o delimitare zonală a experienței. Ulterior, prin deplasarea pe diagonală, au fost prelevate probe de sol egale din punct de vedere cantitativ.

Probele de sol au fost prelevate înainte de efectuarea tratamentului cu erbicide și după 7, 14, respectiv 21 zile de la efectuarea tratamentului. Recoltarea s-a realizat cu ajutorul unei spatule metalice de la o adâncime de 10 cm respectând condițiile clasice de asepsie și transferate în pungi de hârtie.

Probele prelevate au fost prelucrate în ziua recoltării prin fărâmițare și omogenizarea lor într-un mojar steril. (Fig. 1)

Au fost 4 perioade de prelevare a probelor, din care prima înainte de aplicarea produsului și apoi din 7 in 7 zile:

30.04.2010 – înainte de aplicarea erbicidului

07.05.2010

15.05.2010

22.05.2010

Figura 1

Numărul de microorganisme/ g sol determinat prin aplicarea variantelor experimentale

Legendă:

V1P – martor Erbicidare cu Phoenix (s.a. acetoclor) în doza recomandată dupa semanat la suprafața

V2P – Erbicidare cu Phoenix (s.a. acetoclor) în doza recomandată + 40%

V3P – Erbicidare cu Phoenix (s.a. acetoclor) în doza recomandată + 80%

Se constată un număr mare de microorganisme la doza recomandată +40% în comparație cu cea martor și cea +80%, dar se poate observa din grafic că activitatea biologică este inhibată puternic de substanța acetoclor la +80%, insă aceasta prezintă valori mai mici față de celelelate doze.

În data de 07.05.2010 și 15.05.2010 se observă o activitate microbiană mai redusă după ce erbicidul a fost aplicat, fapt ce poate fi explicat prind reducerea speciilor ce sunt mai sensibile la această substanță, dar în data de 22.05.2010 se poate observa o creștere datorită adaptării speciilor microbiene.

Erbicidul Phoenix este neinflamabil și se încadrează în grupa IV de toxicitate (mai exact cu toxicitate redusă, dar marcat cu etichete negre, putând fi distribuit persoanelor fizice în scopuri agricole), fiind un lichid omogen de culoare violet și avân un miros caracteristic; se prezintă sub formă de concentrat emulsionabil.

Acesta acționează asupra buruienilor în curs de germinare ce se absoarbe de plantă prin hipocotil și epicotil, apoi se translocă în zone de creștere unde inhibă sinteza unor proteine.

Erbicidul Phoenix rămâne activ în sol 10-12 săptămâni după ce a fost aplicat ( înainte/după semănat).

Se aplică în funcție de cantitatea de humus din sol :

<2% la 1,7L

2-3% la2,0L

>3% la 2,2L

Erbicidul Phoenix distruge buruienile din genul Monocotiledonate, Dicoltiledonate și Reprima.

„O cauză frecventă de intoxicație cu pesticide este neglijența: contactul direct cu pesticidele al muncitorilor la prepararea și împrăștierea pe câmp a acestora, lucru fără echipamente de protecție, alimentația fără respectarea condițiilor igienice elementare în cazul copiilor care se joacă în apropierea zonelor de depozitare, consumarea hranei din vase în care s-au transportat pesticide, consumul fructelor și legumelor nespălate, imediat după pulverizare și uneori consumarea accidentală a pesticidelor păstrate în vase obișnuite.”

Un risc crescut al intoxicațiilor cu pesticide se întâlnește la copii sub 10 ani, la lucrătorii agricoli care manipulează pesticidele și la culegătorii de recolte tratate cu pesticide.

Odată pătrunse în organism, pesticidele acționează diferențiat în funcție de metabolismul, excreția și toxicitatea lor, simptomele unei intoxicații acute fiind durerile de cap, stările de oboseală, surmenajul și amețeli. Dacă expunerea acută s-a făcut la insecticidele organofosfate, simptomele caracteristice sunt durerile de stomac, voma și diareea.

Dacă expunerea acută este de lungă durată se resimt dificultăți de respirație, transpirație excesivă, convulsii și comă. Adeseori, ca urmare a intoxicării masive cu pesticide survine moartea.

Otrăvirea cronică presupune expunerea la un nivel redus de pesticide, dar pe o perioadă îndelungată și se caracterizează printr-o simptomatologie vagă, greu de identificat.

Efectuarea diluțiilor de sol

Din probele recoltate s-au efectuat diluții succesive, în apă sterilă, utilizând un coeficient de diluție în rata lui 10 (diluții 10-1, 10-2, etc). Prin această tehnică se obțin o serie de diluții în care numărul de germeni scade în progresie aritmetică. Pentru prepararea acestor diluții, apa sterilizată la 120˚C timp de 30 minute s-a repartizat în eprubete sterile de 30 ml capacitate, câte 9 ml în fiecare eprubetă. S-a cântărit 1 g de sol pe o sticlă de ceas sterilă și s-a introdus în prima eprubetă de diluție. După o agitare energică timp de 5 minute, fără a umecta dopul eprubetei, s-a obținut prima diluție de 10-1 (1/10). Din această diluție se ia cu o pipetă gradată sterilă, 1 ml suspensie și se transferă în altă eprubetă cu 9 ml apă sterilă, obținându-se diluția 1/100 (10-2). În același mod s-au obținut și celelalte diluții: 1/100 (10-3), 1/10.000 (10-4), 1/100.000 (10-5) și 1/1.000.000 (10-6).

Însămânțarea în plăci Petri

Din diluțiile obținute s-au făcut însămânțări, în condiții de asepsie, introducând câte 1ml de suspensie din fiecare diluție în câte o placă Petri. Peste inoculul din placa Petri s-au turnat circa 15 ml din mediul PDA având o temperatură de 45ºC, pentru ca agarul să fie fluid și mediul să nu distrugă microorganismele inoculate. S-a efectuat o distribuire uniformă a inocului în mediu prin rotirea ușoară a plăcilor. Ulterior, plăcile au fost lăsate în repaus și mediul s-a întărit. Pentru fiecare diluție s-au însămânțat câte trei plăci Petri, ulterior calculându-se o medie a numărului de colonii.

Pentru creșterea și dezvoltarea microorganismelor din sol s-a utilizat mediul PDA (cartof-dextroză-agar) atât în variantă clasică, cât și în amestec cu streptomicină (35 mg/l) și roz bengal (33 mg/l).

Pentru obținerea mediului PDA avem nevoie de următoarele ingrediente: 200 g cartofi, 20 g dextroză, 15 g agar și 1000 ml apă distilată. Cartofii spălați de coajă se taie în cuburi cu latura de 0,5 cm și se fierb timp de o oră. În final, se pasează și se strecoară printr-o sită sau tifon. Se adaugă celelalte componente și se amestecă până se dizolvă.

Se completează până la un litru cu apă distilată și se sterilizează 20 de minute la 120ºC.

În cazul mediului cu roz bengal se adaugă 33 ml/l înainte de sterilizare, iar streptomicina 35 mg/l se adaugă după sterilizare la temperatura mediului de aproximativ 50ºC.

Streptomicina este cunoscută din literatura de specialitate ca având rol în inhibarea dezvoltării bacteriilor G- (Gram negative) ce se colorează în roșu, ceea ce dă posibilitatea dezvoltării speciilor G+ (Gram pozitive) ce se colorează în albastru și a actinomicetelor.

Roz bengalul inhibă dezvoltarea bacteriilor G+ și G-, ceea ce permite determinarea numărului de micromicete la gramul de sol.

Plăcile însămânțate au fost incubate la termostat la temperatura de 28ºC timp de 24 ore pentru determinarea numărului coloniilor de bacterii și 5 zile pentru cele de micromicete. Plăcile Petri s-au incubat cu capacul în jos pentru ca excesul de lichid din condens să nu atingă și să unească coloniile formate.

După incubare la termostat, coloniile se numără cu ochiul liber, iar în cazul unor densități mai ridicate cu ajutorul plăcilor Wolfhügel.

Figura 2

Principalele grupe de microorganisme determinate în sol la aplicarea „dozei recomandate”

Din figura 2 se poate observa că impactul asupra activității biologice din sol este mai mic, determinând păstrarea unui echilibru natural între principialele categorii de microorganism.

Astfel, rezultă diferențe mari, în funcție de dozele ce sunt administrate pe timpul experimentului privind raportul dintre numărul și compoziția microorganismelor.

După cum se prezintă și în figura 2 procentul bacteriilor G- este cuprins între 62,1-84,6%, pe când procentul bateriilor G+ este mai mic, acesta scăzând până la 6,8%, scădere datorate capacității microorganismelor de a nu metaboliza în totalitate substanța după aplicarea erbicidului.

Figura 3

Principalele grupe de microorganisme determinate în sol prin aplicarea variantei “40% + doza recomandată”

În figura 3 se observă că numărul de bacterii G- este mai mic 92,5-53,3% în comparație cu numărul bacteriilor G+ acesta crescând până la 41,4% din data de 30.04.2010 până în data de 07.05.2010, creștere datorată capacității microorganismelor de a metaboliza substanța după aplicarea dozei de erbicid.

Figura 4

Principalele grupe de microorganisme determinate în sol prin aplicarea variantei “80% + doza recomandată”

În figura 4 se observă că numărul de bacterii G- continuă să scadă de la 94,3-65,3%, în comparație cu numărul de bactrii G+, acesta crescând până la 27,6%.

Determinarea numărului de bacterii și micromicete din sol

Cu ajutorul plăcii Wolfhügel s-au numărat coloniile de bacterii din 10-20 suprafețe de un cm2 luate pe cele două diagonale ale vasului Petri. Numărătoarea este valabilă dacă în placă sunt între 20 și 250 de colonii. Pentru calcularea numărului de colonii pe întreaga suprafață a plăcii s-a înmulțit numărul mediu determinat pe un cm2 cu suprafața plăcii în cm2. Pentru a determina numărul de bacterii dintr-un gram de sol, se înmulțeste numărul coloniilor dintr-o placă Petri cu valoarea inversă a diluției respective. Rezultatul numărătorii se raportează la diluția folosită, iar rezultatul final se exprimă în unități formatoare de colonii (UFC) la 1 g de sol.

Determinarea numărului de micromicete din sol s-a realizat după 5 zile din plăcile Petri cu mediu PDA și roz bengal.

Determinarea numărului total de microorganisme dintr-un gram de sol s-a realizat prin însumarea numărului de bacterii și a numărului de micromicete.

Cercetările efectuate referitoare la frecvența micromicetelor în comparație cu grupele de microorganisme au evidențiat o scădere procentuală în cazul dozelor +40% și +80%.

O descompunere a erbicidelor sub acțiunea microorganismelor în sol se poate face astfel:

Utilizarea catenelor laterale;

Dezalchilarea, dezaminarea și apoi ruperea heterociclilor;

Folosirea heterociclului în urma dezalchilării și dezaminării lui de grupele de microorganisme.

Determinarea micromicetelor din sol

Pentru determinarea cu exactitate a speciilor micotice din probele de sol prelevate, s-au realizat preparate micoscopice care au fost analizate și măsurate la microscopul optic, iar determinarea genurilor de ciuperci s-a realizat cu ajutorul literaturii de specialitate.

Figura 5

Spectrul de micromicete izolat din V1

Figura 6

Spectrul de micromicete izolat din V2

Figura 7

Spectrul de micromicete izolat din V3

Astfel, la cultura porumbului tratat cu erbicidul Phoenix nu s-a realizat modificarea spectrului de micromicete, dar s-au evidențiat specii de fungi ce aparțin genurilor:Penicillium, Trichoderma, Rhizopus, Fusarium, Aspergillus și Nigrospora.

Flora bacteriană determinată din solul tratat a determinat proliferarea speciilor din genul Penicillium într-un procent aproximativ egal în cele trei doze recomandate și datorită genurilor de fungi, utilizarea substanței este o sursă de elemente biogene ce influențează în mare măsură creșterea și multiplicarea lor.

Acești fungi sunt rezistenți la uscăciune și se mențin în stare viabilă câțiva ani, dezvoltându-se rapid în condiții prielnice, astfel încât în 2-4 zile pe un mediu nutritiv (sol) se formează coloniile.

„Genul Penicillium cuprinde peste 453 de specii are o importanță ecologică mare făcând parte din categoria organismelor heterotrfe saprofite ce reușesc sa debaraseze natura de resturile organice greu hidrolizabile.

Genul Trichoderma formează colonii extinse, pufoase, predominând culoarea galben-verde, produce celulaze și gliotoxina (antibiotic) ce are efect fungistatic ce duce la putrezirea lemnului.

Genul Rhizopus cuprinde 11 specii fiind caracterizat prin stilosporange de dimensiuni mari, cu columelă semisferică, fără collar după ruperea membranei sporangelui. Sporangiosporii se dezvoltă în mănunchi dintr-un punct în care se dezvoltă rhizoizi (hife de susținere cu rolabsorbant). Extinderea coloniei are loc rapid ca urmare a formării unor lăstari micelieni denumiți stoloni.

Cea mai răspândită specie este Rhizopus stolonifer ce produce mucegăirea fructelor si legumilor.

Genul Fusarium cuprinde specii saprofite răspândite în sol și specii patogene parazite ale plantelor superioare, producând mucegăirea cerealelor cu producerea de micotoxine–trichothecene.

Genul Aspergillus cuprinde 132 specii cu importanță biotehnologică, caracterizându-se prin formarea de conidiofori drepți, neramificați care poartă capul conidial alcătuit dintr-un suport anatomic denumit veziculă pe care se dezvoltă celulele conidiogene – respectiv fialide, generatoare de lanțuri lungi de fialospori.”

Concluzii

În urma analizelor efectuate am constatat că nu se poate concepe o agricultură modernă, intensivă și eficientă fără utilizarea pesticidelor, dar, toxicitatea ridicată, persistența și acumularea acestora reclamă o folosire rațională, corectă și doar în caz de ultimă soluție existentă. Acest lucru se impune cu atât mai mult cu cât efectele lor nocive se regăsesc amplificate în organismul uman.

O alternativă la utilizarea pesticidelor o reprezintă agricultura ecologică ce atinge o pondere din ce în ce mai mare în ultima perioadă din totalul agriculturii mondiale.

De asemenea, se impune o serioasă monitorizare a utilizării și a efectelor produse de pesticide, urmărindu-se cu precădere efectele ecotoxicologice ale acestora.

Astfel, preocupările pentru utilizarea sistemelor de agricultură susteinabilă își au justificarea prin multiplicarea în proporții mari de îngrijorarea a degradării și deteriorării solului, iar pentru realizarea unei producții stabile și de succes trebuie respectatea măsurile de ameliorarea caracteristicilor fizice, chimice, biologice ale solului care, din punctul meu de vedere aceste aspecte se pot realiza prin adoptarea sistemelor conservative de lucrare a solului, instruirea personalului de specialitate și manevrarea utilajelor în mod corect.

Bibliografie

Clepan D., „Poluarea mediului”, Alba Iulia, 2000

Popa M., „Cercetări privind impactul poluării mediului asupra calității produselor agroalimentare”, International Scientific Conference, Chemistry-Section, p.167, Miskolc, 2002;

Dr. Matei Barnea, ing. Corneliu Papadopol „Poluarea și protecția mediului” Editura Stiințifică și Enciclopedică , București , 1975;

Nicolau A. Note de curs „Procedee microbiologice” 2012 Universitatea Dunărea de Jos Galați;

Ciolac A. Note de curs „Ecologie și protecția mediului” 2010 Universitatea Dunărea de Jos Galați;

Popescu V. „Cum lucrăm pamântul”, Editura. Tehnica Agricolă, 1993 București;

Croitor N. „Tehnologia generală a industriei alimentare”, Editura Fundației Universitare Dunărea de Jos Galați 2002;

Hera Cr. „Fertilitatea solului baza dezvoltării durabile și performante a agriculturii românești”, Editura Academica, octombrie, București 2001;

Dincă D. „Asolamentele agriculturii moderne” Editura Ceres 1982;

Gheorghiță Niculina ”Fertilitatea solului-o noțiune perimată?”- Revista Știința Solului ,nr 1,vol.XL 2006;

Bleoancă I. Note de curs „Microbiologie generală” 2011 Universitatea Dunărea de Jos Galați.