Cercetari Privind Efectele Fertilizarii Solului cu Namol Orasenesc Asupra Procesului de Acumulare a Biomasei la Soiur de Glycine Max

BIBLIOGRAFIE

Ailincăi C., Jităreanu G., Bucur D., [NUME_REDACTAT], 2007, Influence of sewage sludge on maize yield and quality and soil chemical characteristics, Journal of Food, Agriculture & Environment, Vol. 5 (1), ISSN 1459-0255, pp. 310-313.

Anon., 1987. [NUME_REDACTAT] of [NUME_REDACTAT] on [NUME_REDACTAT]. ADAS Booklet 2409. MAFF Publications, London.

Benitez, E., Nogales, R., Elvira., Masciandro, G., Ceccanti, B. 1999. Enzyme activities as indicator of the stabilization of sewage sludges composting with Eisenia foetida. [NUME_REDACTAT] 67, pp. 297-303.

Bhogal, A., Nicholson, F. A., Chambers, B. J., Shepherd, M. A., 2003. Effects of past sewage sludge addition on heavy metal availability in light textured soil: implications for crop yield and metal uptakes. Environmental pollution 121, pp. 413-423.

Boswell F. C. Municipal sewage sludge and selected element application to soil: effect on soil and Fescue, J. Environ. Qual., 4, pp. 267-273.

Cercetări în domeniul utilizării nămolurilor de epurare orășenești în agricultură Kozlowski, T.T. (1979). Tree growth and environmental stresses. Univ. of [NUME_REDACTAT], Seattle.

CHAO WANG, XIN HU, MAO-LIN CHEN, YUN-HAI WU – Total concentration ad fractions of Cd, Cr, Pb, Cu, Ni and Zn in sewage sludge from municipal and industrial wastewater treatment plants, Journal of [NUME_REDACTAT] B119 (2005), pp.245-249.

Directive 86/278/CEE du Conseil du 12 juin 1986 relative à la protection de l'environnement et notamment des sols, lors de l'utilisation des boues d'épuration en agriculture. JO L 181 du 4.7.1986, pp. 6–12.

Epstein, E. and Epstein, I. J. 1989. Public health issues and composting. Biocycle, pp. 50-53.

Ionescu A., 1985 Utilizarea deșeurilor organice ca îngrășământ, Ed. Ceres, București.

Izrail S. Turovskiy, P. K. Mathai, Wastewater sludge processing

Lichtenthaler, H.K. 1987. Chlorophylls and carotenoids: Pigments of photosynthetic biomembranes. [NUME_REDACTAT]. 148, pp. 350-382.

Lichtenthaler, H.K., Buschmann, C., Döll, M., Fietz, H.-J., Bach, T., Kozel, U., Meier, D., and Rahmsdorf, U. 1981. Photosynthetic activity, chloroplast ultrastructure, and leaf characteristics of high-light and low-light plants and of sun and shade leaves. [NUME_REDACTAT]. 2, pp. 115-141.

Lixandru G., 2005, Folosirea nămolurilor de canalizare ca îmgrășământ în agricultură, Ed. “[NUME_REDACTAT] de la Brad”, [NUME_REDACTAT] G., Gueon I., Budui C., Vîlcu V. și Poraicu G., 1988, Echipamente pentru aplicarea pe teren a nămolurilor orășenești, [NUME_REDACTAT] I.I. de la Brad, Lucr, Șt., vol. 31, pp. 188-194.

Madrid F., López R., Cabrera F., 2007- Metal accumulation in soil after application of municipal solid waste compost under intensive farming conditions, Agriculture, Ecosystems & Environment, Volume 119, March 2007, pp. 249-256

MENDOZA, J., GARRIDO T., CASTILLO, G. – Metal availability and uptake by sorghum plants grown in soil amended with sludge from different treatments, Chemosphere 65 (2006), pp.2304-2312.

Ordinul nr. 344/16 august 2004. Norme tehnice de protecția mediului, în special a solurilor, când se utilizează nămolurile de epurare în agricultură. Editat și difuzat de AFNOR, 1985.

Perry, D.A., 1971 — Principles for the development of seed vigour, test the 16-th ISTA [NUME_REDACTAT], D.C.

[NUME_REDACTAT], 2009, Epurarea apelor uzate, Ed. Politehnica, Timișoara, pp. 80.

Šesták, Z. 1971. Determination of chlorophylls a and b in plant photosynthetic Production: Manual of Methods (Z. Šesták, J. Catsky, and P.G. Jarvis, eds.) pp. 672-701. Dr. W. [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT].

[NUME_REDACTAT] MMGA. Conferința ARA 2006. Situația generării și utilizării nămolurilor din stațiile de epurare în agricultură – [NUME_REDACTAT] INCPAPM București, [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] USAMV București, Conferința ARA 2006.

SINGH,R.P., AGRAWAL, M. – Potential benefits and risks of land application of sewage sludge, [NUME_REDACTAT] 28 (2008), pp 347-358

Smith, J.H.C. and Benitez, A. 1955. Chlorophylls: Analysis in plant material. [NUME_REDACTAT] Methods of [NUME_REDACTAT] (K. Paech and M.V. Tracey, eds.) pp. 142-196. Springer, Berlin.

Stan, V., Gamenț, E., 2003. Reciclarea nămolurilor de epurare în agricultură: o critică asupra necesităților și efectelor. Volumul lucrărilor [NUME_REDACTAT] "Mediul – Cercetare, Protecție și Gestiune", Universitatea "Babeș-Bolyai". [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT], p. 487-490, ISBN – 973-610-150-9.

Stan, V., Vâjială, M., Dumitru, M., Gamenț, E., 1996. Efectul compostului urban asupra producției și calității la porumb boabe. “Lucrări științifice”, [NUME_REDACTAT] și de [NUME_REDACTAT] – Iași, vol. 39, pp 81-86.

Vasseur, L., Cloutier, C., Ansseau, C. 2000. Effects of repeated sewage sludge application on plant community diversity and structure under field conditions on odzolic soils in eastern Quebec, [NUME_REDACTAT] & Environment 81, pp. 20-216.

Vâjială, M., Ciofu, Ruxandra, Dumitru, M., Stan, Vasilica., Gamenț, Eugenia, 2002. The cumulative effect of several doses of sludge compost on yields and heavy – metal translocation in the soil-plant system of a tomato culture in the solarium. Proceedings of the ESNA annual meeting, pp. 29-35.

Wang, B.S.P., 1976 — Dormancy and [NUME_REDACTAT] of the Criteria of [NUME_REDACTAT] Seed, Ptoceedings of the 2nd [NUME_REDACTAT] on Physiology of [NUME_REDACTAT] of lUFRO [NUME_REDACTAT], S2.01.06.Tokyo, Japan.

Zopras, A. A., Kapetanios, E., Zopras, A. G., Karlis, P., Vlyssides, A., Haralambus, I., Loizidou, M. 2000. Compost produced from organic fraction of municipal solid waste, primary stabilized sewage sludge and natural zeolite. Journal of [NUME_REDACTAT] B77, pp. 149-159.

http://www.bioterapi.ro/aprofundat/index_aprofundat_index_enciclopedic_substanteClorofila.html (3.06.2014; 17:30)

http://www.google.ro/#sclient=psyab&q=Pliant_valorificarea+namolului+in+agricultura&oq (04.06.2014; 16:45)

http://www.referate10.ro/glucidele-7527.html (25.05.2014; 12:00)

http://www.rowater.ro/TEST/Brosura-ape-uzate-pentru-public-2012.pdf (27.02.2014; 12:00).

http://www.floerger.ro/certificate/DESHIDRATAREA%20NAMOLULUI.pdf

http://www.usamvcluj.ro/files/teze/2013/cerbu.pdf

*** Strategia națională de gestionare a nămolurilor, Partea a III-a (versiune finală nr. 2) Cod proiect: POSM/6/AT/I.1.2010

CUPRINS

PROIECT DE DIPLOMĂ

CERCETĂRI PRIVIND EFECTELE FERTILIZĂRII SOLULUI CU NĂMOL ORĂȘENESC ASUPRA PROCESULUI DE ACUMULARE A BIOMASEI LA SOIURI DE Glycine max (L.)

REZUMAT

Când apele uzate sunt tratate pentru a reveni la starea lor naturală se obține, ca produs secundar, un semisolid bogat în nutrienți numit nămol de epurare, cunoscut și sub numele de biosolid. De obicei, acesta conține de la 0,25% până la 7% substanță uscată. Cantitatea de nămol produsă într-o instalație de tratare a apelor uzate este estimată ca fiind 1 % din cantitatea de ape uzate tratate. În timp ce tratarea apelor uzate durează câteva ore, prelucrarea nămolului generat și pregătirea lui pentru eliminare sau utilizare productivă durează mai multe zile sau chiar câteva săptămâni și necesită echipamente mult mai complexe. Din această cauză, costurile de prelucrare a nămolului reprezintă 40 până la 50 % din totalul costurilor de tratare a apelor uzate. În consecință, prelucrarea, reutilizarea și eliminarea nămolului trebuie să fie gestionate de către comunități într-un mod rentabil și în același timp, ținând seama de reglementări naționale sau locale.

Reglementările privind deversarea nămolurilor de epurare, costurile ridicate ale metodelor alternative de eliminare a acestora raportat la prețul îngrășămintelor chimice, au atras interesul utilizării nămolurilor de epurare în agricultură. Acest produs biologic conține compuși cu valoare agricolă (materie organică, azot, fosfor, potasiu, într-o mică măsură, calciu, sulf și magneziu), dar și poluanți cum ar fi: metale grele, poluanți organici și agenți patogeni. Caracteristicile nămolului depind de încărcătura cu poluanți a apelor tratate și, de asemenea, de măsurile tehnice aplicate nămolului rezultat. [NUME_REDACTAT] încurajează utilizarea nămolurilor de epurare în agricultură cu condiția evitării riscului de diseminare a germenilor patogeni, a ouălor de viermi intestinali existente uneori în nămoluri și a îmbogățirii excesive a solurilor cu săruri de metale grele.

Acestea fiind spuse, în prezentul Proiect de Diplomă intitulat „Cercetări privind efectele fertilizării solului cu nămol orășenesc asupra procesului de acumulare a biomasei la soiuri de Glycine max (L.)” ne-am propus să studiem acțiunea nămolului orășenesc asupra unor caractere biometrice, biochimice și fiziologice la plantele de soia.

ABSTRACT

When waste waters are treated to return to their natural state, is obtained as a byproduct a semisolid, rich in nutrients called sewage sludge, known as biosolid. Usually it contains from 0.25% to 7% dry matter. The quantity of sludge produced in a plant of wastewater treatment is estimated to be 1% of the amount of wastewater treated. While wastewater treatment lasts a few hours, the processing of sludge generated and his preparation for productive use or removal takes several days or even a few weeks and require more complex equipment. Because of this, sludge processing costs represent 40 to 50% of the total costs of wastewater treatment. As a result, processing, recycling and disposal of sludge should be managed by the community in a cost-effective manner and at the same time, taking into account national or local regulations.

Regulations regarding the discharge of sewage sludge , the high costs of alternative methods of disposal in relation to the price of chemical fertilizers, have attracted the interest of the use of sewage sludge in agriculture. This biological product contains compounds with agricultural value (organic matter, nitrogen, phosphorus, potassium, to a small extent sulfur, calcium, and magnesium), and pollutants such as heavy metals, organic pollutants and pathogens. Sludge characteristics depend of the pollutant load of treated water and also of technical measures applied to sludge. [NUME_REDACTAT] Union encourages the use of sewage sludge in agriculture provided to avoid the risk of spreading of the pathogens, eggs of helminths and the enrichment of the soil with excessive salts of heavy metals.

That being said, in this [NUME_REDACTAT] entitled "Research on the effects of soil fertilization with sewage sludge on the process of accumulation of biomass on cultivars of Glycine max (L.)" we intend to highlight the action of sewage sludge on some biometric, biochemical and physiological characters of soybean plants.

CUPRINS

LISTA TABELELOR

LISTA FIGURILOR

CAPITOLUL 1

NOȚIUNI GENERALE DESPRE NĂMOLURILE ORĂȘENEȘTI

1.1. DEFINIȚIA NĂMOLULUI ORĂȘENESC

În timpul procesului de epurare al apei, materiile care induc poluarea sunt eliminate, iar apa epurată este evacuată în mediu. Printre materiile care reprezintă impurificatori ai apei se numără: particulele care decantează în mod natural sau în urma tratamentului fizico-chimic; excesul de microorganisme care constituie materia organică dizolvată; substanțele minerale nebiodegradabile și altele. Toate aceste materii sunt sedimentate într-o formă mai mult sau mai puțin concentrată, iar faza suspensiei care le conține este denumită nămol de epurare, canalizare, orășenesc etc.

Nămolul de epurare este nămolul de la stațiile de epurare ale apei uzate urbane, care conține excremente umane și ape uzate gospodărești de la locuințele individuale sau blocuri de locuințe, nămolul industrial de la preepurarea apelor uzate industriale (Directiva CEE nămol pentru soluri, 2000).

Nămolurile provenite din epurarea apelor uzate sunt sisteme coloidale complexe, cu aspect gelatinos, cu compoziție eterogenă, care conțin particule coloidale cu diametrul mai mic de 1 μm, particule dispersate cu diametrul cuprins între 1-100 μm, materii dispersate, polimeri organici de origine biologică și apă.

Fiecare locuitor citadin elimină zilnic prin apele uzate între 100-200 g resturi organice (substanță uscată) care dau naștere după fermentare la 60-70 g nămol de canalizare. La o medie de 70 g pe zi, de la un locuitor rezultă 25,5 kg nămol pe an, ceea ce înseamnă că de la o localitate cu 300 000 locuitori se obțin anual 7650 t nămol substanță uscată.

1.2. GENEZA NĂMOLURILOR URBANE

Cum am dedus din subcapitolul anterior, nămolul este un produs rezidual, semi-solid obținut în timpul proceselor de epurare a apelor de canalizare. Termenul mai este folosit uneori ca generic pentru solidele decantate dintr-un lichid.

În lumea civilizată, autoritățile orașelor, în mod special, au avut și au probleme cu managementul deșeurilor de canalizare. În 1992, a fost lansată o interdicție la nivel mondial în care deversarea nămolurilor de epurare în ape a fost strict interzisă, lăsând autorităților opțiunea costisitoare de a plasa aceste deșeuri în depozite speciale. Pe lângă conținul toxic de metale grele și agenți patogeni, nămolul are în componență și substanțe nutritive pe care unele companii au dorit să-l valorifice prin comercializare ca fertilizant agricol.

Formarea acestor nămoluri are loc în urma procesului tehnologic de epurare al apei uzate din cadrul stațiilor de epurare. Schema tehnologică a unei astfel de stații cuprinde 2 linii de procesare:

Linia tehnologică a apei uzate care are ca scop respectarea condițiilor de calitate a efluenților, înainte de evacuarea lor în receptorii naturali.

Linia tehnologică a namolului care are ca obiective principale:

diminuarea cantităților de nămol;

nămoluri mai inofensive pentru mediu;

obținerea de substanțe valorificabile economic (în agricultură, energie, materiale de construcție etc.).

1.3. CLASIFICAREA NĂMOLURILOR DE EPURARE

Nămolurile de epurare pot fi clasificate, în general, astfel: nămol primar, nămol secundar (biologic) și nămol chimic. Acestea conțin, în funcție de sursă, solide decantabile, cum ar fi: materii fecale, fibre, deșeuri alimentare, floculanți biologici, compuși chimici organici și anorganici inclusiv metale grele și minerale. Nămolul este denumit crud atunci când nu este tratat biologic sau chimic în vederea eliminării solidelor volatile sau reducerii germenilor patogeni. În cazul în care nămolul este tratat, biosolidul rezultat poate fi clasificat în funcție de tratament astfel: digerat aerob (cu ajutorul bacteriilor aerobe mezofile și termofile), digerat anaerob (cu ajutorul bacteriilor anaerobe mezofile și termofile), stabilizat alcalin, compost și uscat termic.

Nămolul primar

Majoritatea stațiilor de epurare folosesc procesul fizic de sedimentare primară pentru îndepărtarea solidelor din apele uzate brute. Într-o instalație tipică cu sedimentare primară și un proces convențional al tratamentului secundar a nămolului activat, masa uscată a solidelor din componența nămolului primar este de aproximativ 50% din totalul solidelor conținute. Concentrația totală de solide din nămolul primar poate varia între 2 și 7%. Comparativ cu nămolurile biologice și chimice, nămolul primar poate fi deshidratat rapid, aceasta fiind datorată componentelor din structura sa. Cu toate acestea, nămolul primar este extrem de putrescibil și generează un miros neplăcut în cazul în care este depozitat fără tratament.

Nămolul secundar

Nămolul secundar, cunoscut și sub numele de nămol biologic, este produs prin procese biologice de tratare. Stațiile de epurare cu sedimentare primară produc în mod normal, un nămol biologic destul de pur, aceasta datorându-se bacteriilor din sistemul de tratare secundară care consumă substanțele organice solubile și insolubile. Nămolul va conține, de asemenea, acele msterii solide care nu au putut fi scoase în urma procesului de limpezire primară. Nămolul secundar generat în stațiile de epurare lipsite de treapta sedimentării primare, pot conține reziduuri cum ar fi nisip și fibre. Nămolul biologic este mult mai dificil de dezhidratat decât nămolul primar, din cauza floculanților biologici ușori.

Nămolul chimic

Substanțele chimice sunt utilizate pe scară largă în tratarea apelor reziduale, în special a celor industriale. Acestea sunt folosite pentru a precipita și elimina substanțele ce pun probleme mijloacelor standard, iar în unele cazuri pentru a înlesni eliminarea solidelor în suspensie. În consecință i-au naștere nămolurile chimice. O utilizare tipică a acestor substanțe este precipitarea chimică a fosforului din apele uzate.

Produsele chimice utilizate pentru îndepărtarea fosforului includ var, clorură feroasă, clorură ferică, sulfat feros, sulfat feric. Unele stații de epurare au adăugat substanțe chimice pentru procesul biologic, astfel, precipitatele chimice sunt amestecate cu nămoluri biologice.

Majoritatea instalațiilor de epurare aplică substanțele chimice efluentului secundar și folosesc decantoare și filtre terțiare pentru eliminarea precipitatelor chimice. Unele substanțe pot creea efecte secundare nedorite, cum ar fi: scăderea pH-ului sau alcalinizarea apei uzate, ceea ce necesită substanțe adiționale pentru reglarea acestor parametri.

O altă clasificare acceptată a nămolurilor de epurare este:

a) după proveniența apei uzate:

– nămoluri de la epurarea apelor uzate urbane;

– nămoluri de la epurarea apelor industriale.

b) după treapta de epurare:

– nămol din decantoarele primare;

– nămol din decantoarele secundare;

– nămol amestecat (nămol activ de la filtrele biologice combinat cu nămol primar).

c) după stadiul de prelucrare:

– nămol proaspăt;

– nămol fermentat, stabilizat aerob, anaerob sau chimic.

d) după compoziția chimică:

– nămoluri cu compoziție predominant organică;

– nămoluri cu compoziție predominant anorganică;

1.4. PRELUCRAREA NĂMOLURILOR URBANE

1.4.1. PROCEDEE DE PRELUCRARE A NĂMOLURILOR URBANE

Nămolurile de epurare sunt prelucrate în vederea reducerii conținutului de apă, estompării tendinței de fermentare și a distrugerii agenților patogeni conținuți. Diferitele tratamente aplicate vor influența măsurile următoare în vederea eliminării sau reciclării nămolurilor.

Tabelul nr. 1.1. Treptele de prelucrare a nămolului de epurare

[NUME_REDACTAT] îmbunătățirea proceselor de îngroșarea sau deshidratare a namolurilor este efectuată o fază preliminară de condiționare chimică sau termică. Condiționarea chimică este realizată utilizând agenți minerali precum săruri, var sau compuși organici (polimeri).

Condiționarea termică constă în încălzirea nămolului la 150-200 °C timp de 30-60 minute. Căldura schimbă structura fizică a nămolului, ajutând în continuare procesul de deshidratare. In urma acestor procese, o mare parte a materiei organice poate fi hidrolizată, aceasta declanșând în timpul procesului de deshidratare, mirosuri neplacute și un nivel ridicat de poluanți în apa filtrată sau centrifugată. Este posibilă efectuarea unei condiționări termice parțiale prin încălzirea namolului la o temperatură de 40-50 °C. Această soluție reduce nivelul de poluanți ai apei centrifugate sau filtrate.

[NUME_REDACTAT] este un prim pas pentru a reduce conținutul de apă din nămol. Umiditatea nămolului ajunge la 10-30% permițând în continuare pomparea. Pentru îngroșarea acestui există diverse tehnici precum:

Îngroșarea gravitațională -este o tehnică larg răspândită, efectuată în rezervoare dotate cu un sistem de plug rotativ. Forțele gravitaționale aduc nămolul îngroșat la baza rezervorului apoi este extras;

Banda gravitațională -este defapt o bandă rulantă filtrantă pe care îngroșarea nămolului are loc în trei etape: prin condiționare, drenaj gravitațional și compresie. Nămolul floculat este alimentat pe bandă, iar pe măsură ce înaintează apa se scurge prin țesătura benzii;

Tehnica de flotație -este utilizată pentru a îngroșa nămolul activ în cazul în care particulele solide au o rată scăzută de decantare. Flotația este utilizată de obicei pentru îngroșarea namolului biologic care provine din bazinul de limpezire.

[NUME_REDACTAT] este următorul pas după îngroșare și permite reducerea conținutului apei din nămol. Nămolul deshidratat are un conținut de substanță uscată de peste 30%. Câteva tehnici utilizate în acest proces sunt prezentate în continuare:

Deshidratarea pe platforme -este una din cele mai simple tehnici de deshidratare a nămolului de canalizare. Aceasta este utilizată, în principal, la stațiile de epurare mici, în cazul în care climatul local este favorabil pentru funcționare pe tot parcursul anului a acestor platforme;

Centrifugarea -este complet diferită față de metodele anterioare. La centrifuge, pentru separarea fazelor solid/lichid, în locul forței gravitaționale acționează forța centrifugă;

Deshidratarea cu filtrare pe bandă -permite o deshidratare continuă a nămolului, prin presare între două benzi filtrante.

[NUME_REDACTAT] nămolului permite eliminarea apei interstițiale, pentru a reduce volumul nămolului, precum stabilizarea și dezinfectarea când S.U. depășește 90 %. De asemenea, uscarea nămolurilor se face în scopul de a crește valoarea calorică a nămolului înainte de oxidare termică, de a permite tehnici similare cu cele utilizate în împrăștierea pe câmp a îngrășămintelor minerale, de a reduce costurile de transport. Uscarea reprezintă un tratament termic, prin transferul căldurii, direct sau indirect, nămolului. Cele mai importante tipuri de uscătoare sunt uscătoarele cu tambur rotativ și uscătoarele în pat fluidizat. Cu toate acestea, la temperaturi mai ridicate (> 300 °C), nămolul trebuie să fie controlat cu atenție pentru a se asigura că nu există nici o formarea de compuși de dioxină și furan.

Stabilizarea și/sau dezinfecția

Stabilizarea are ca scop reducerea fermentării materiei putrescibile conținute în nămol și a emisiei de mirosuri. Dezinfectarea constă în eliminarea agenților patogeni și este realizată utilizănd urmatoarele tehnici:

Fermentarea anaerobă -este aplicată nămolului îngroșat, metanizarea vizează reducerea, stabilizarea și dezinfectarea parțială a volumului de nămol tratat;

Fermentarea aerobă -nămolul este plasat într-un vas cu microorganisme aerobe. Atunci când aceste bacterii degradează materia organică se generează căldură. În condiții adecvate, temperatura se poate ridica la peste 70 °C, nămolul supus la aceste temperaturi pentru o anumită perioadă de timp, distrug și cele mai nocive microorganisme;

Compostarea -este un procedeu de mineralizare naturală a substanței organice conținute în nămol și în alte reziduuri organice, cu ajutorul microorganismelor, rezultând un material inofensiv, cu volum mic și greutate redusă ce poate fi utilizat, fără dificultăți din punct de vedere igienic, ca îngrășământ agricol;

Tratarea cu var -tratamentul constă în aplicarea varului în scopul de a crește pH-ul nămolului la o valoare apropiată de 12. Astfel se realizează distrugerea sau inhibarea microorganismelor responsabile pentru degradarea compușilor organici;

Tratarea cu nitriți -tratamentul constă în aplicarea de nitriți timp de 30 de minute pentru menținerea nămolului într-un mediu acid (pH = 2 sau 3). Acest tratament are ca efect o stabilizare eficientă a nămolulului permițând păstrarea lui timp de mai multe luni fără a genera mirosuri;

Pasteurizarea -constă în încălzirea nămolului la o temperatură de 70 la 80 °C pentru o perioadă scurtă de timp (aproximativ 30 de minute). Acest tratament permite reducerea numărului de agenți patogeni din namol, dar nu poate fi considerat un proces de stabilizare propriu-zis.

1.4.2. CĂI DE RECICLARE ȘI ELIMINARE A NĂMOLURILOR DE EPURARE

Împrăștierea nămolului pe terenuri agricole

Împraștierea pe terenurile arabile este o modalitate de reciclare a compușilor cu valoare agricolă, prezenți în nămolul orășenesc. În plus, costul acestui traseu ar putea fi mai ieftin decât alte căi de eliminare. După cum am relatat, nămolul de epurare conține compuși cu semnificație în agricultură, cum ar fi azot, fosfor, potasiu, materie organică și calciu, făcând utilizarea sa relevantă ca îngrășământ organic. Cu toate acestea, prezența poluanților din componența namolului presupune că aceasta practică ar trebui să fie făcută și monitorizată cu atenție. Din acest motiv nu toate tipurile de nămol pot fi răspândite pe terenurile agricole. Prin urmare, utilizarea lui a indus constrângeri practice cu privire la depozitare, transport și utilizare în agricultură.

[NUME_REDACTAT] nămolurilor de epurare constă în utilizarea instalațiilor deja existente concepute pentru incinerarea deșeurilor, pentru a evita investiții suplimentare. Tehnica este deosebit de atractivă dacă incineratorul este situat lângă stația de epurare. La temperatura de incinerare, dioxinele, furanii și alte substanțe periculoase din nămol sunt complet distruse, astfel încât în incinerator acestea sunt prezente în concentrații neglijabile.

[NUME_REDACTAT] este o soluție comodă de eliminare a nămolului de epurare. Cu toate acestea, datorită legislației europene cu privire la depozitarea deșeurilor, această variantă a fost scoasă din uz și aplicată doar atunci când nu există alternative viabile precum:

atunci când concentrația de contaminanți face improprie împrășierea biosolidului pe terenurile agricole;

când terenurile agricole, forestiere sau de imbunătățiri funciare nu sunt fezabile din cauza locației sau topografiei;

în cazul în care nu există posibilitatea de incinerare în apropiere.

CAPITOLUL 2

BENEFICII ȘI CONDIȚII ASOCIATE VALORIFICĂRII NĂMOLULUI ÎN AGRICULTURĂ

2.1. IGIENIZAREA NĂMOLURILOR URBANE ÎN VEDEREA VALORIFICĂRII ACESTORA ÎN AGRICULTURĂ

Ținând seamă de proveniența nămolurilor orășenești, există rezerve în legătură cu utilizarea lor agricolă, datorită pericolului pe care îl pot prezenta prin răspândirea unor agenți patogeni. Pentru a putea valorifica nămolurile de epurare în agricultură, acestea trebuie să beneficieze de un set de lucrări în vederea igienizării, tehnici care au fost descrise în capitolul anterior.

2.2. CONDIȚII PRIVIND VALORIFICAREA NĂMOLULURILOR DE EPURARE ÎN AGRICULTURĂ

Legislația în domeniul gestiunii deșeurilor prevede reducerea cantităților de deșeuri biodegradabile eliminate prin depozitare. Astfel, nu va mai fi permisă eliminarea nămolurilor de epurare nestabilizate în depozitele de deșeuri periculoase. Aceste nămoluri rezultate de la epurarea apelor uzate vor fi folosite în agricultură (având în vedere compoziția sa preponderent organică), dacă nu pun în pericol calitatea solurilor și a produselor agricole rezultate. Pentru a se putea utiliza drept fertilizant în agricultură, nămolul generat din treapta biologică a stațiilor de epurare trebuie să îndeplinească condițiile prevăzute în Ordinul comun al MMGA și al MAPDR nr. 344/708/2004 și să obțină permisul de utilizare în agricultură.

În aplicarea Directivei 86/278/EC, privind protecția mediului și în particular, a solului, atunci când nămolul provenit de la stațiile de epurare este folosit în agricultură, anual se realizează baza de date privind cantitatea și calitatea nămolurilor provenite de la stațiile de epurare orășenești și a celor provenite din epurarea/preepurarea apelor reziduale din industrie. În cazul în care calitatea nămolurilor nu este pretabilă utilizării în agricultură se vor lua în calcul alternative de eliminare (ex. incinerarea în cuptoare de clinker ale fabricilor de ciment sau depozitarea în depozite de deșeuri periculoase).

Cei mai importanți factori ce trebuie luați în considerare atunci când se analizează pretabilitatea solului la aplicarea nămolului compostat sunt:

amplasarea în interiorul său în proximitatea zonelor cu surse de apă protejate sau vulnerabile. [NUME_REDACTAT] la Nitrați acoperă 58% din teritoriul României, în interiorul cărora aplicarea de azot (inclusiv nămol) este limitată la 170 kg N/ha pe an;

suprafața – exploatații agricole mai mari de 20 ha (fermele individuale sunt practic excluse ca fiind nepotrivite pentru aplicarea nămolului);

panta terenului – riscul scurgerilor către sursele de apă de suprafața; problemele de aplicare mecanică cresc o dată cu creșterea pantei;

textura solului – se evită solurile prea tari sau prea afânate;

compoziția chimică a solului – pH-ul și concentrațiile în metale grele sunt factori limitativi conform OM 344/2004. Nămolul poate fi aplicat pe terenurile agricole cu pH 6.5 (constrângere care este mult mai strictă decât în alte țări);

calitatea nămolului – conformitatea cu cerințele OM 344/2004.

2.3. BENEFICII ALE UTLILIZĂRII NĂMOLULUI ÎN AGRICULTURĂ

Proprietățile benefice ale nămolului ca un amendament aplicat solului sunt, în general, recunoscute. Când adăugam substratului biosolide acestea contribuie cu substanțe nutritive și îmbunătățește proprietățile substratului. În funcție de nevoile agricole, beneficiile sunt exponențial mai mari datorită aplicării compostului din nămol. Nămolurile necompostate au o disponibilitate ridicată în nutrienți, se descompun și se mineralizează rapid și cu ușurință în sol. Descompunerea rapidă poate furniza cantități mari de azot și fosfor care pot fi utilizate imediat de către culturi. Pe de altă parte, biosolizii compostați, dețin materie organică extrem de stabilă care se descompune lent, astfel eliberând nutrienții într-un ritm mai stabil decât biosolizii necompostați. Prin urmare, nămolurile compostate sunt o sursă de nutrienți cu eliberare lentă și pe termen lung.

Pe lângă azot și fosfor, biosolizii conțin minerale și microelemente necesare creșterii plantelor. Mineralele principale conținute sunt: calciul, siliciul, aluminiul și fierul. Micronutrienții cresc viteza de metabolizare în timpul creșterii plantelor. Dintre micronutrienții importanți amintim: cuprul (ajută la creșterea gramineelor), manganul, borul (vital pentru culturi de sfeclă de zahăr, bumbac, leguminoase alimentare, mazăre, trifoi, lucernă etc.). Cu toate acestea, concentrațiile în exces de microelemente precum borul, molibdenul, nichelul, seleniul, cuprul, zincul au o influență negativă asupra creșterii și dezvoltării plantelor.

Aplicarea nămolului ca un substituent al fertilizanților comerciali trebuie să se bazeze doar pe cerințele culturilor țintă. Dacă nămolul are un conținut redus de metale grele, acesta poate fi utilizat pentru a îndeplini în totalitate cerințele de azot a plantelor cultivate. Cu toate acestea, în cazul în care nămolul conține concentrații mari de cadmiu, sau alte metale toxice, cantitățile anuale de nămoluri aplicate trebuie să fie reduse. În consecință cerințele de azot ale culturii nu mai pot fi satisfăcute, fiind necesar un aport de îngrășăminte de tip comercial pentru a asigura azotul suplimentar.

Printre altele beneficii ale utilizării nămolurilor în agricultură amintim:

dezvoltarea durabilă a mediului cu beneficii atât pentru producătorul nămolului cât și pentru fermier;

îmbunătățirea proprietăților fizice și organice ale solurilor prin aportul de nutrienți, oligoelemente, compuși organici;

reabilitarea terenurilor degradate. Utilizarea nămolului poate avea beneficii semnificative de lungă durată în recuperarea zonelor contaminate unde metodele tradiționale de îmbunătățire funciară au eșuat;

îmbunătățirea caracteristicilor solului prin creșterea capacității de retenție a apelor,

îmbunătățirea calității stratului de humus sau corecția pH-ului;

scăderea costurilor asociate fertilizării terenurilor agricole, prin înlocuirea totală sau parțială a îngrășămintelor chimice.

2.4. EVALUAREA CRITICĂ A NĂMOLURILOR ORĂȘENEȘTI ÎN VEDEREA PRETABILITĂȚII LOR ÎN AGRICULTURĂ

Folosirea metodei de valorificare agricolă a nămolurilor de epurare nu îi privește doar pe agricultori ci, de asemenea, un întreg lanț de intermediari, între care producătorii de nămoluri de epurare (gestionarii stațiilor de epurare), transportatorii, eventual o întreprindere specializată în realizarea tehnicii de împrăștiere și încorporare a nămolurilor de epurare etc.

Pentru o reușită în utilizarea durabilă a nămolurilor de epurare sunt necesare:

Un control eficient al rețelelor de colectare pentru asigurarea producerii de nămoluri curate. Prima condiție pentru a obține nămoluri de calitate, care vor fi ușor acceptate pentru aplicarea pe tereurile agricole ține de încărcătura apelor uzate;

Pentru ca împrăștierea nămolurilor de epurare să fie acceptată de agricultori și consumatori în cunoștință de cauză este necesară informarea asupra proceselor de tratare, eventualelor riscuri și a demersurilor ce se pot lua în vederea evitării lor. Cea mai largă concertare, atât la nivel local (inițiativa producătorului de nămol de epurare), cât și la nivel de județ (inițiativa prefecturii), trebuie să permită tuturor actorilor să ia o poziție în cunoștință de cauză privitor la practica împrăștierii pe terenurile agricole;

Organizarea la nivel teritorial printr-o repartizare armonioasă a siturilor în care se aplică nămoluri de epurare. Considerarea producțiilor de nămol de epurare ce ar trebui împrăștiate pe terenurile agricole și a parcelelor disponibile trebuie să se facă pe un teritoriu destul de vast (județ sau o mică regiune agricolă) pentru a repartiza armonios împrăștierea în funcție de soluri, culturi, suprafețe utilizabile etc. și pentru a ține cont de aporturile, deja existente, de dejecții de la animalele domestice;

Un control analitic bine organizat pentru a garanta cunoașterea nămolurilor ce se împrăștie și a solurilor receptoare. Sunt indispensabile analizele regulate pentru a cunoaște calitatea nămolurilor și aptitudinile solurilor de a le primi;

Necesitatea unui demers rațional pornind de la date agronomice precise pentru a asigura rezultate bune culturilor, satifacția agricultorului și perenizarea aplicării nămolurilor pe terenurile agricole în cadrul unei agriculturi durabile;

Necesitatea existenței unui manual al bunelor practici de aplicare a nămolurilor de epurare pentru fiecare intervenient.

Precizarea procedurilor prin intermediul comunicării orale și în scris va permite cunoașterea acestora de către toți intervenienții și evitarea ezitărilor și a falselor manevre, care ar putea fi la originea unor incidente;

Numirea unui responsabil ce se va ocupa de organizarea șantierelor și va servi ca interlocutor; pentru a ști cui să se adreseze la nivel local (responsabil unic desemnat și cunoscut) și la nivel de județ (căruia să i se poată adresa în caz de nemulțumiri). Toate acestea vor asigura fiabilitatea organizării și vor genera încredere;

Înființarea unui organism independent ce va valida datele furnizate de producătorul de nămoluri. Pe ansamblul filierei de aplicare a nămolurilor de epurare, în plus față de autocontrolul efectuat de responsabilul cu aplicarea și de controlul oficial al respectării reglementărilor, se recomandă existența unei validări externe ce se va efectua de către un organism independent;

Crearea unor mijloace de informare la nivel național pentru a sensibiliza cetățenii în raport cu eforturile depuse. Cunoașterea situației naționale a asanării și igienizării apelor, a dificultăților întâmpinate și a soluțiilor aplicate vor permite tuturor cetățenilor să conștientizeze mizele și complexitatea protecției mediului înconjurător.

Riscurile prezentate de nămolurile de epurare

Reciclarea nămolului de epurare pe terenurile agricole este în general considerată ca fiind cea mai bună opțiune practică pentru mediul înconjurător. Totuși, nămolul de epurare conține metale grele care se acumulează în stratul de sol arabil pentru că nu sunt levigate repede, iar ceea ce acumulează plantele este foarte puțin comparativ cu aportul realizat. Creșterea concentrațiilor de metale grele în soluri poate afecta pe termen lung fertilitatea acestora și productivitatea agricolă.

Concentrațiile maxime permise în solurile care primesc nămol de epurare sunt prevăzute de [NUME_REDACTAT] Europene, 86/278/CEE (CEC, 1986).

În afara elementelor fertilizante, în nămol se găsesc cantități variabile de metale grele a căror acumulare în sol, peste anumite limite, poate afecta negativ viața din sol, viața plantelor, calitatea produselor agroalimentare, mediul înconjurător în ansamblu.

Concentrația metalelor grele în nămolurile de epurare este limitată din cauza posibilității de transfer din sol, prin intermediul plantelor, de-a lungul lanțurilor trofice, până la consumatorul final – omul. Metalele grele sunt prezente ca săruri foarte solubile sau în combinații legate puternic de materialul organic prezent în nămol. Aceste metale grele se eliberează numai dacă solul este extrem de acid.

Unele metale grele sunt recunoscute ca microelemente sau oligoelemente necesare pentru nutriția plantelor. Acestea manifestă toxicitate numai când sunt în cantități excsive. Altele (cadmiul, plumbul, mercurul), în toate cazurile manifestă acțiune toxică. Deși se găsesc în cantități mici în sol, ajungând în hrană, metalele grele se acumulează treptat în organismele animalelor sau oamenilor și uneori după câțiva ani, după depășirea concentrațiilor limită, pot să ducă la apariția unor maladii incurabile.

Pe plan mondial există preocupări pentru stabilirea conținuturilor limită în metale grele pentru nămoluri, însă acestea încă nu sunt ferm stabilite. Și la noi în țară există unele recomandări ale ICPA cu privire la conținutul admis de metale grele în nămoluri: Cd – 10 ppm (13-25 ppm determină o încetinire cu 25-50% a creșterii la soia, grâu, porumb), Cr – 500 ppm, Ni – 100 ppm, Pb – 300 ppm, Zn – 2000 ppm, Cu – 500 ppm, Co – 50 ppm etc.

Conținutul în metale grelele din nămolurile de epurare se datorează în principal apelor uzate industriale evacuate în canalizarea orășenească. Pentru diminuarea acestor elemente toxice este necesară preepurarea corectă a acestor efluenți în cadrul întreprinderilor industriale, însoțită de reținerea nămolurilor anorganice rezultate.

Tehnologiile de epurare a acestui tip de efluent se stabilesc pentru fiecare caz în parte, în funcție de ionii metalici conținuți. O altă problemă legată de utilizarea nămolurilor de epurare în agricultură este datorată eventualului lor potențial patogen. Aceste nămoluri pot conține bacterii (Salmonella sp. , Shigella sp., Yersinia sp., Campylobacter jejuni, Listeria monocytogenes etc.), (Virusuri enterice, Virusul hepatitei A, Rotaviruși, Enteroviruși), paraziți protozoare (Cryptosporidium sp., Giardia intestinalis, Entamoeba histolitica), paraziți helminți (Ascaris lumbricoïdes, Trichus trichiura, Toxocara sp., Taenia sp., etc.). Există temeri că unele dintre aceste microorganisme ar putea reactiva chiar și după un anumit timp de la prelucrarea nămolurilor prin compostare.

Procedeele de igienizare vizând îndepărtarea bacteriilor patogene din nămolurile utilizate în prezent pe plan mondial apelează la acțiunea separată sau conjugată a unor agenți fizici (căldură, radiații ionizante), chimici (crearea de condiții oxidative sau de un anumit pH) sau biologici (prin fermentare termofilă sau compostare).

2.5. LEGISLAȚIA PRIVIND NĂMOLURILE DE EPURARE

Legislația specifică privind gestionarea deșeurilor are la bază [NUME_REDACTAT] nr. 1470/2004 privind aprobarea Strategiei naționale de gestionare a deșeurilor și a Planului național de gestionare a deșeurilor precum și [NUME_REDACTAT] de Gestionare a Deșeurilor – Regiunea 2 [NUME_REDACTAT]. Acquis-ul Comunitar în domeniul gestionării deșeurilor cuprinde un număr de 16 acte normative, din care cele mai multe au fost deja transpuse în legislația română.

Actul normativ, de o deosebită importanță al UE, care reglementează gestiunea nămolurilor de epurare, atunci când este vorba de utilizarea acestora în agricultură, este directiva 86/278/CEE din 12 iunie 1986. Acest act normativ apare în condițiile în care directiva 75/442/CEE a Consiliului european nu acoperea problematica referitoare la utilizarea nămolurilor de epurare în cadrul exploatațiilor agricole, ci făcea referire doar la deșeuri.

Pe de altă parte, directiva 78/319/CEE a Consiliului, din 20 martie 1978, relativă la deșeurile periculoase se aplică nămolurilor de epurare în măsura în care ele conțin sau sunt contaminate cu substanțe ce figurează în anexele acestei directive și care sunt de natură să prezinte riscuri, în anumite cantități sau în anumite concentrații, pentru sănătatea umană sau pentru mediul înconjurător.

Directiva 86/278/CCE prevede:

Reglementarea utilizării nămolurilor de epurare în agricultură în așa mod încât să se prevină efectele nocive asupra solurilor, vegetației, animalelor și omului, încurajând utilizarea lor corectă;

Stabilirea valorilor limită obligatorii pentru metalele grele din nămoluri și din sol. Utilizarea nămolurilor trebuie interzisă când concentrația acestor metale în sol depășește valorile limită;

Încurajarea valorificării nămolurilor de epurare în agricultură, cu condiția ca ele să fie utilizate în mod corect;

Limitarea cantității de metale grele adăugate la solul cultivat, fie prin stabilirea unor cantități maxime ale aportului de nămoluri utilizate pe an, fie având grijă ca valorile limită ale concentrației de metale grele în nămolurile utilizate să nu depășească valorile limită pentru cantitățile de metale grele ce pot fi adăugate pe sol pe baza unei medii de 10 ani;

Stabilirea obligativității tratarea nămolurilor înainte de a fi utilizate în agricultură. Pot fi autorizate în anumite condiții utilizarea nămolurilor netratate, fără riscuri dacă ele sunt injectate sau îngropate în sol;

Necesitatea controlării calității nămolurilor și solului peste care sunt folosite și astfel să se facă analiza lor.

[NUME_REDACTAT], problematica nămolurilor de epurare este reglementată prin ORDINUL nr. 344 din 16 august 2004. Este vorba în special de aprobarea Normelor tehnice privind protecția mediului, cu precădere a solurilor, când se utilizează nămolurile de epurare în agricultură.

Acest ordin definește tipurile de nămoluri de epurare, prezintă normele de utilizare, stabilește concentrația de metale grele acceptată, precum și obligațiile producătorilor și ale instituțiilor competente. În acest sens, pot fi utilizate în agricultură numai nămolurile tratate, pentru care s-a emis permisul de aplicare de către agenția locală de protecție a mediului pe baza studiului agrochimic special elaborat de Oficiul de [NUME_REDACTAT] și Agrochimice (OSPA) și aprobat de direcția pentru agricultură și dezvoltare rurală.

Este interzisă utilizarea nămolurilor sau livrarea acestora în vederea utilizării lor pe:

terenurile folosite pentru pășunat;

terenurile destinate cultivării arbuștilor fructiferi;

terenurile destinate culturii legumelor;

terenurile destinate culturilor pomilor fructiferi cu 10 luni înainte de recoltare și în timpul recoltării.

CAPITOLUL 3

OBIECTIVELE ȘI NECESITATEA STUDIULUI

3.1. OBIECTIVELE PROIECTULUI

În prezentul Proiect de Diplomă intitulat „Cercetări privind efectele fertilizării solului cu nămol orășenesc asupra procesului de acumulare a biomasei la soiuri de Glycine max (L.)” ne-am propus să urmărim îndeaproape acțiunea nămolului orășenesc asupra unor caractere biometrice, biochimice și fiziologice la plantele de soia. După cum bine știm, namolul de epurare are un conținut ridicat de macroelemente precum azot, fosfor și potasiu, și o serie microelemente cu deosebită valoare pentru culturile agricole.

Un prim obiectiv al acestei lucrări constă în observarea și evidențierea acțiunii nămolului de epurare aplicat drept fertilizant în substrat, asupra capacității de germinație a semințelor de soia, precum și a creșterii în înalțime a plantulelor emergente.

Al doilea obiectiv al prezentei lucrări constă în analiza influenței nămolului orășenesc la nivelul celulelor asimilatoare. Acestea conțin un ansamblu de pigmenți, care intervin în procesul de fotosinteză, cunoscuți sub denumirea de pigmenți asimilatori.

Al treilea obiectiv al lucrării noastre presupune determinarea conținului de glucide reducătoare din organele aeriene ale plantelor de soia Glycine max (L.). Rolul fiziologic al glucidelor este energetic, structural, de depozitare și genetic. Sub formă de glucoză, glucidele reprezintă principalul substrat energetic al plantei, deoarece în procesul respirației eliberează energia înmagazinată ce va fi utilizată în procesele de creștere și dezvoltare.

3.2. NECESITATEA ȘI OPORTUNITATEA STUDIULUI

Valorificarea nămolurilor nu constituie un scop în sine în epurarea apelor uzate urbane, ea trebuie considerată numai ca fiind un mijloc de îndepărtare a nămolurilor din zona stațiilor de epurare, fără a avea un impact negativ asupra mediului.

Utlizarea nămolurilor ca fertilizanți ai solului depinde de procesul de tratare a acestuia. În plus, biosolidul furnizează substratului substanțe organice și elemente chimice cu valoare agricolă, dar în același timp, el poate conține și o serie de elemente și substanțe nedorite, care, depășind o anumită concentrație, pot deveni toxice atât pentru sol și plante, cât și pentru apele de suprafață și subterane, având repercursiuni directe asupra sănătății umane. Astfel, utilizarea în agricultură a nămolurilor de epurare reprezintă una dintre metodele de degajare cu importanță economică atăt pentru producători căt și pentru beneficiari.

Pentru a diminua efectul poluant al nămolului de epurare ce se va folosi în agricultură și va putea valorifica elementele nutritive pe care le conține, este necesar ca nămolul să fie tratat în mod corespunzător, să se aplice numai pe soluri pretabile, în dozele și epocile stabilite, la un anumit sortiment de culturi recomandate și să se asigure un control adecvat al calității factorilor de mediu.

Cantitățile sau dozele de nămol de epurare ce pot fi aplicate pe terenurile agricole nu pot fi recomandate, întrucât ele trebuie să se calculeze în funcție de conținutul în metale grele al nămolului de epurare și conținutul în metale grele al solului. Un alt factor care se ia în considerare la stabilirea dozelor este necesarul de elemente nutritive al speciei cultivate, dar acest factor este relativ, deoarece creșterea excesivă a dozelor de nămol poate conduce la creșterea conținutului solului și plantelor în metale grele. Ținând cont de rezultatele studiilor realizate, precum și de legislația în vigoare referitor la utilizarea nămolurilor, se recomandă ca modernizarea stațiilor de epurare să cuprindă și tehnologia de tratare a nămolurilor în vederea valorificării acestora în agricultură.

Acestea fiind spuse, în această lucrare de diplomă, pe baza unor cercetări experimentale asupra nămolurilor orășenești, am dorit să încurajăm utilizarea acestor bio-fertilizanți în agricultură, ca fiind de un real ajutor economic fermierilor întreprinzători.

CAPITOLUL 4

MOD DE LUCRU ȘI MATERIALE UTILIZATE

4.1. MATERIALUL UTILIZAT

Pentru realizarea acestui experiment s-a utilizat ca material biologic, organele aeriene a plantelor de Glycine max (L.). Acestea au fost crescute într-un mediu controlat, în cadrul laboratorului de cercetări horticole al Universității de [NUME_REDACTAT] și [NUME_REDACTAT], Iași. În cadrul experimentului s-au utilizat trei soiuri de Glycine max (L.) după cum urmează: Triumf, Zora și hibridul PR91M10 care ne-au fost puse la dispoziție de firma Pioneer, căreia iî mulțumim. Această măsură a fost necesară pentru a oferi o imagine cât mai clară a rezultatelor obținute punând, astfel, în evidență pretabilitatea nămolului de epurare pentru cultura acestei specii.

Soia cultivată aparține speciei Glycine max (L.), ordinul Legguminosales, fiind una din plantele agricole de cea mai mare importanță pentru alimentația umană, nutriția animalelor și industrie. Semințele de soia conțin peste 30% substanțe proteice și 17-25% ulei. Proteina din semințele de soia este mult superioară proteinei din cereale datorită unor amino-acizi de o importanță deosebită în alimentația animalelor, cum sunt: lizina, metionina, triptofanul, etc.

Cantitatea de substanțe nutritive extrase de soia din sol depinde de recoltă și scopul culturii. [NUME_REDACTAT] (1959), la o producție obișnuită, soia conține în masa recoltabila la hectar 151 kg azot, 40 kg fosfor, 50 kg potasiu și alte elemente. Azotul este necesar cu preponderență în primele faze ale vegetației, după care fosforul are rolul principal. De asemenea, soia este o mare consumatoare de potasiu, prin urmare, nămolurile de epurare sunt pretabile cerințelor acesteia.

Nămolul utilizat ca fertilizant în experimentul nostru provine de la Stația de Epurare a [NUME_REDACTAT] Dancu (SEAU). În această stația de epurare rezultă anual circa 20 000 t nămol de canalizare zvântat în care se află minimum 9 100 t substanță uscată. Într-o tonă din acest nămol se află 200 kg materie organică, 6 kg Azot, 8 kg Fosfor, 2 kg Potasiu, 30 kg Calciu și 10 kg săruri solubile. Conținutul acestuia în metale grele se află sub limitele maxime permise de reglementările din anul 2004, cu excepția Zn care s-a aflat în cantități de 4140-5378 ppm.

Materialul săditor, respectiv semințele de soia, a celor 3 soiuri utilizate au fost plantate în recipiente din plastic, după numărarea și sortarea lor prealabilă. Astfel, pentru realizarea determinărilor și analizelor s-au folosit câte 50 de semințe/soi/recipient. Pentru fiecare soi de Glycine max (L.) s-au utilizat cate 10 recipiente din plastic conținând următoarele ponderi sol/nămol:

100% sol – proba control;

75% sol + 25% nămol;

50% sol + 50% nămol;

75% sol + 25% nămol;

100% nămol.

4.2. DETEMINĂRI ȘI ANALIZE

Determinarea înălțimii plantelor de soia, s-a realizat prin înregistrarea valorilor medii obținute prin măsurători zilnice. După nouă zile, plantele de soia au fost recoltate în vederea testarii lor biochimice. Imediat după recoltare, acestea au fost sigilate în pungi de plastic tip zipper si depozitate într-un congelator la temperatura de -80 grade Celsius.

Continutul de pigmenti asimilatori a fost determinat după metoda elaborată de Lichtenthaler H. K. și Buschmann C., 2001, prin extractia lor în acetonă 100%, utilizandu-se cca 0.005g material proaspat în 10 mL acetona. După extracție au fost dozați spectofotometric utilizandu-se lungimile de undă specifice: A661,6 nm -pentru clorofila a, A644,8 nm pentru clorofila b și A470 nm pentru carotenoizi și xantofile.

Pentru calculul conținutului de pigmenți asimilatori s-au utilizat următoarele formule:

clorofila a (µg/mL) = 11.24 × A661.6 – 2.04 × A644.8

clorofila b (µg/mL) = 20.13 × A644.8 – 4.19 × A661.6

carotenoizi (c+x) (µg/mL) = (1000×A470–1.90 × clorofila a – 63.14 × clorofila b)/ 214

Pentru determinarea conținutului de glucide reducătoare, din organele aeriene ale plantelor de soia, s-a utilizat metoda Bertrand și Schorl, adaptată de [NUME_REDACTAT].

Principiul metodei

Pentru aceasta analiza se folosește un amestec format din sulfat de cupru cu tartrat dublu de sodiu și potasiu (sare Seignette) în mediu alcalin. Prin amestecarea sulfatului de cupru cu carbonatul alcalin are loc reacția:

2CuSO4 + Na2CO3 + 2H2O → CuCO3 · Cu(OH)2 + 2NaHSO4

Tartratul dublu de sodiu și potasiu prezent în amestec facilitează formarea complexului tartro-cupric solubil, ceea ce împiedică apariția oxidului cupric de culoare neagră.

Monoglucidele și oligoglucidele reducătoare (cu legătură monocarbonilică) reduc cuprul din complexul tartro-cupric solubil, la cald, cu formarea unui precipitat de oxid cupros de culoare roșie-cărămizie.

După cantitatea de Cu2O format se poate aprecia conținutul de glucide în proba de analizat. Cantitatea oxidului cupros se determină iodometric. Pentru aceasta oxidul cupros format se dizolvă într-o soluție de HCl și apoi se oxidează cu un exces de soluție titrată de iod.

Prin dizolvarea oxidului cupros în HCl se obține următorul complex incolor H[CuCl2], respectiv sarea lui de sodiu, luând în considerație prezența Na2CO3 în mediul de reacție:

Cu2O + 4HCl + Na2CO3 → 2Na[CuCl2] + 2H2O + CO2

Complexul, astfel obținut, nu este prea stabil și se descompune în prezența iodului după ecuația:

2Na[CuCl2] + I2 → 2CuCl2 + 2NaI

Iodul, care nu a intrat în reacție este retitrat cu tiosulfat de sodiu, în prezența amidonului ca indicator:

I2 + 2Na2S2O3 → 2NaI + Na2S4O6

Din volumul de soluție de iod consumată pentru oxidarea oxidului cupros se poate calcula, ținând seama de reacțiile de mai sus, cantitatea de oxid cupros și apoi conținutul de glucide reducătoare în proba de analizat.

Reactivi utilizați

Soluția de sulfat de cupru cu tartrat de sodiu și potasiu în mediul alcalin. Pentru prepararea acestui reactiv s-a dizolvat: 5g sulfat de cupru cristalizat; 300g sare Seignette și 10g Na2CO3 anhidru în 900 mL apă distilată la rece. Amestecul obținut s-a încălzit timp de 2 ore pe baie de apă la fierbere, s-a răcit și s-a trecut într-un balon cotat de 1000 mL, completându-se conținutul cu apă distilată până la semn.

Soluția de tiosulfat de sodiu 0,0323 N. S-a dizolvat 8 g tiosulfat de sodiu în 1000 mL apă distilată, în prealabil fiartă bine pentru a îndepărta CO2. După trei zile s-a stabilit factorul soluției de tiosulfat cu ajutorul unei soluții de dicromat de potasiu N/25. Un mL soluție de tiosulfat exact 0,0323 N corespunde la 1 mg de glucoză.

Soluția de iod 0,0323 N. S-a dizolvat 4,1g iod și 20g KI în 25-50 ml apă distilată. După dizolvarea completă a reactivilor, volumul soluției s-a adus la 1000 ml cu apă distilată.

Soluția de amidon 1%. S-a suspendat 1g de amidon în 10 mL apă distilată rece, apoi suspensia obținută s-a adaugat la 90 mL apă distilată în fierbere. După ce a fiert timp de 2 minute, soluția s-a răcit și s-a completat volumul până la 100 mL. Pentru conservare în soluția de amidon s-a dizolvat clorură de sodiu până la saturare.

Soluția de HCl: 82 mL HCl concentrat (d=1,19) s-a diluat cu apă distilată până la 1000 mL.

Soluția de acetat bazic de plumb: 60 g acetat de plumb s-a mojarat cu 20 g litargă (PbO). Amestecul s-a încălzit pe baia de apă, într-o capsulă de porțelan, acoperită cu o sticlă de ceas până ce masa a capătat o culoare alb-roz. S-a adaugat 200 mL de apă distilată fierbinte, trecându-se conținutul într-un balon cotat de 250 ml. După răcire s-a adus la semn cu apă distilată și s-a lasat în repaus 5 ore, apoi s-a filtrat într-un flacon de culoare brună, care s-a închis ermetic întrucât în contact cu aerul soluția se tulbură.

Soluția saturată de sulfat de sodiu. In 200 mL de apă distilată s-a dizolvat sulfat de sodiu până la saturație. Soluția a fost stocată într-un flacon de 300 mL.

Determinarea glucidelor reducătoare a cuprins 3 operații:

extragerea glucidelor din materialul vegetal cu ajutorul apei,

purificarea extractului vegetal,

dozarea glucidelor reducătoare în extractul defecat.

Prepararea extractului vegetal

O cantitate de cca 1 g din materialul vegetal, uniform omogenizat, s-a introdus într-un flacon conic cu capacitatea de 150 mL. S-au adaugat 70 mL apă distilată încălzită la 85 oC după care proba s-a introdus într-o baie de apă până la nivelul lichidului din flacon. S-a încălzit la 80 oC, timp de 60 min., agitându-se cu intermitență. Apoi, extractul fierbinte s-a filtrat într-un balon cotat de 100 mL, spălând cantitativ de mai multe ori, cu câte 5 mL apă distilată fierbinte, atât materialul vegetal din flacon, cât și filtrul.

Defecarea extractului glucidic

La filtratul fierbinte din balonul cotat s-au adaugat 3 mL (cate 1 mL) din soluția de acetat bazic de plumb până când nu a mai avut loc nici o precipitare și s-a agită energic. S-a lasat în repaus pentru sedimentarea precipitatului format. După 15 minute s-a controlat dacă defecarea materialului este completă, adăugându-se la extract 2 picături de soluție de acetat bazic de plumb. Deoarece soluția nu a devinit opalescentă înseamnă că precipitarea a fost completă. Conținutul balonului cotat s-a răcit și s-a completat până la semn cu apă distilată. Apoi s-a lasat să se depună precipitatul și s-a filtrat într-un pahar uscat. O cantitate de 50 mL filtrat s-a trecut într-un balon cotat de 100 ml și s-au adaugat 3 mL soluție saturată de sulfat de sodiu pentru îndepărtarea excesului de acetat de plumb. Ulterior s-a adua la semn cu apă distilată și s-a agitat. După depunerea precipitatului s-a filtrat cu hârtie de filtru cantitativă. În filtratul obținut s-au dozează glucidele reducătoare.

Dozarea glucidelor reducătoare în extractul defecat

Din filtrat s-au luat 20 mL de filtrat (20 mL pentru rădăcini și 5 mL pentru tulpini), s-au pus într-un flacon de 200 mL și s-a completează până la 25 mL cu apă distilată. S-au adaugat 50 mL soluție de complex tartro-cupric (reactiv I) și un vârf de spatulă de pulbere de talc. Conținutul s-a adus la fierbere pe o sită de azbest după care s-a fierbe încă 5 min moderat. După fierbere, evitându-se agitarea flaconul s-a răcit la apa de robinet. S-au adaugat 15 ml soluție de HCl (reactivul V) și imediat (pentru a se evita oxidarea cu oxigenul din aer) s-au adaugat, din biuretă, 20 mL soluție de iod 0,0323 N. Flaconul s-a închis cu dop de cauciuc, s-a agitat moderat și s-a lasă 2 minute, după care conținutul s-a titrat cu soluție de tiosulfat de sodiu până la galben-închis. S-au adaugat două picături de amidon și s-a continuat titrarea până la dispariția culorii (rămânand o tentă bleu-pal). Paralel cu proba s-a executat un control la care extractul glucidic s-a înlocuit cu un volum echivalent de apă distilată.

[NUME_REDACTAT] de glucide reducătoare s-a exprimat în grame de glucoză/100 g material vegetal proaspăt și s-a calculat după formula:

X = (n1 – n2) · F · 100 · 100 · 100/ a · v · 50 · 1000 = (n1 – n2) · F · 20/a · v

unde:

n1 – mL tiosulfat consumat la titrarea probei control

n2 – mL tiosulfat consumat pentru titrarea probei

F – factorul soluției de tiosulfat

v – volumul de filtrat luat pentru analiză (în mL)

a – greutatea materialului vegetal în grame

CAPITOLUL 5

REZULTATE ȘI DISCUȚII

5.1. INFLUENȚA NĂMOLULUI DE EPURARE ASUPRA GERMINĂRII SEMINȚELOR DE GLYCINE MAX (L.)

Aplicarea amendamentelor de nămol orășenesc la substratul de sol utilizat în cadrul experimentului, a avut efecte considerabile asupra germinației semințelor de Glycine max (L.), la mai toate soiurile și proporțiile de sol/nămol utilizate. Pentru determinări s-au utilizat câte 50 de semințe per recipient/varianta/soi. Ca punct de reper al acestui indicator, s-a utilizat proba control formată din 100% sol, iar metoda aleasă este denumită germinația tehnică, calculată în procente, raportând numărul de semințe normal germinate la numărul de semințe puse la germinat.

Pentru început am analizat acțiunea nămolului de epurare asupra indicatorului de germinare la semințele hibridului PR91M10 (tabelul nr. 5.1.). Acesta se încadrează în grupa I de maturitate fiind, astfel, considerat un soi timpuriu. Bobul acestui sortiment este mare, sferic, uniform, cu hilul de culoare galben-deschis,și un conținut în substanțe proteice de peste 36%.

În cazul variantei 75% sol : 25% namol, se recunoaste pretabilitatea namolului de epurare la intrebuintarile agricole, germinatia semintelor fiind de 100%. Aceasta pondere fiind cea mai favorabila germinatiei si chiar dezvoltarii plantelor.

Pentru varianta 50% sol : 50% nămol, influența amendamentului asupra germinației semințelor de soia este negativa.

Tabelul nr. 5.1. Germinarea semințelor de Glycine max, hibridul PR91M10, pe substrat format din sol și nămol de epurare în diferite concentrații

S – sol, N – nămol.

Procesul germinării scade semnificativ cu până la 50% față de proba control. Fenomenul întâlnit în cadrul acestei variante se numește stare dormindă și poate apărea ca efect al unor condiții de mediu neprielnice fie în perioada de maturizare și coacere, fie după aceea în timpul prelucrării sau în procesul de îmbătrânire al semințelor. Proporția de semințe aparent sănătoase care nu au germinat la finele perioadei de germinație adoptate, s-au clasificat drept viabile după o analiză biochimică cu tetrazoliu.

În cazul variantei cu substrat de 25% sol : 75% nămol, germinația are loc la 38% din semințele utilizate. Cantitatea mare de nămol utilizat în compoziția substratului de creștere are efect inhibitor asupra semințelor de soia, nefiind favorabilă germinației.

Conform rezultatelor obținute la varianta cu 100% nămol, numărul semințelor germinate scade până la 24% din totalul de 50 semințe utilizate. Condițiile de dezvoltare au fost în conformitate cu cerințele soiului, plantele fiind cultivate în camera climatică, nefiind vorba de o manipulare deficitară sau lipsa unui mediu propice dezvoltării. Prin urmare, ponderea scăzută a germinației se datorează amendamentului solului cu nămol în exces și a fenomenului indus de acesta numit stare dormindă.

În figura 5.1. este reprezentat numărul semințelor germinate în perioada 07.03.2014 – 14.03.2014, pentru hibridul PR91M10. Remarcăm pentru variantele 100% sol (proba de control) și 75% sol : 25% nămol, germinația tuturor celor 50 de semințe utilizate per variantă. Acest rezultat evidențiază faptul că nămolul este benefic germinației semințelor de Glycine max (L.), pentru hibridul utilizat. Raporturile 50% sol : 50% nămol, 25% sol : 75% nămol și 100 % nămol, au inhibat germinația semințelor de soia.

Figura 5.1. Influența nămolului de epurare asupra germinației semințelor de Glycine max (L.),

hibridul PR91M10

Următorul soi de Glycine max (L.) utilizat pentru analiza influenței nămolului de epurare asupra germinației semințelor, este cultivarul Zora (tabelul nr. 5.2.).

Tabelul nr. 5.2. Germinarea semințelor de Glycine max (L.), soiul Zora, pe substrat format din sol și nămol de epurare în diferite concentrații.

S – sol, N – nămol.

Acesta face parte din grupa de maturitate 0, are o perioadă de vegetație de circa 120 de zile și are un potențial de producție de 4 000 – 4 500 kg boabe la hectar. Caracteristica principală a acestui soi este reprezentată de rezistența la scuturare realizând, astfel, producții constante în diferite condiții de cultură.

În urma analizei, varianta 75% sol : 25% nămol, cunoaște o germinație a semințelor în proporție de 94%. Raportându-ne la proba control, germinația scade cu 6 procente rezultând, astfel, o acțiune nesemnificativă de inhibare produsă de nămolul utilizat.

În cazul variantei 50% sol : 50% nămol aplicarea amendamentului cu nămol are ca rezultat o germinație a semințelor în proporție de 86%, evidențiindu-se o pretabilitate medie spre bună a aplicării nămolului orășenesc ca fertilizant pentru soiului studiat. Prin urmare, putem spune că și această variantă poate fi utilizată pentru cultivarea acestui soi, dar nu recomandată.

Pentru varianta 25% sol : 75% nămol, germinația tehnică rezultată a fost de 48%. Această valoare evidențiază o acțiune inhibitoare severă, indusă de nămolul de epurare utilizat în exces, cauzând intrarea în stare dormindă a semințelor utilizate.

Figura 5.2. Influența nămolului de epurare asupra germinației semințelor de Glycine max (L.), soiul [NUME_REDACTAT] urma datelor obținute din studiul variantei de 100% nămol, germinația semințelor se realizează doar la 21 de semințe din totalul de 50 utilizate. Rezultând o pondere de germinare de 42%, cu 6% mai scăzută decât la variata anterioară, putem spune că hibridul Zora este un soi rezistent și adaptabil la condițiile de cultură.

În figura 5.2. este reprezentat numărul semințelor germinate, la soiul Zora, în intervalul de timp 07.03.2014 – 14.03.2014. Din aceasta putem observa că influența nămolului orășenesc asupra germinației semințelor acestui soi este una inhibitoare, niciuna dintre variantele studiate nefiind 100% pretabilă pentru germinația semințelor. Din totalul de 50 de semințe utilizate per variantă, doar două dintre acestea au prezentat rezultate satisfăcătoare: varianta 25% sol : 75% nămol și varianta 50% sol : 50% nămol, deși nu le recomandăm pentru utlizarea în cultură.

Ultimul soi utilizat în analizarea acțiunii nămolului orășenesc asupra germinației tehnice, este reprezentat de către cultivarul Triumf (tabelul nr. 5.3.). Acesta face parte din grupa soiurilor semitardive de Glycine max (L.), are o perioadă de vegetație de 118 – 130 zile și prezintă rezistență foarte bună la cădere și scuturare. Este un soi cu o toleranță bună la secetă, arșiță și rezistență foarte bună la mană și arsură bacteriană. Potențialul de producție al acestui cultivar este de 4 500 – 5 100 kg/ha.

Tabelul nr. 5.3. Germinarea semințelor de Glycine max (L.), soiul Triumf, pe substrat format din sol și nămol de epurare în diferite concentrații.

S – sol, N – nămol.

Conform datelor obținute în cadrul cercetării noastre asupra acțiunii nămolurilor de epurare, la varianta 25% sol : 75% nămol biosolid în compoziție, ponderea germinației semințelor de Glycine max (L.) la acest soi a fost doar de 80%. În consecință considerăm amendamentele cu nămol nepotrivite pentru semințele soiului Triumf.

La varianta 50% sol : 50% nămol numărul semințelor germinate ajunge doar la 30 din cele 50 semănate. Ceea ce înseamnă o rată de succes de 60%. [NUME_REDACTAT], se dovedește a fi unul pretențios vis-a-vis de fertilizanții neconvenționali, nămolul inhibând germinația și implementând starea dormindă a semințelor.

Pentru varianta 50% sol : 50% nămol situația este asemănătoare. Cum am văzut și în variantele precedente, nămolul de epurare, în această concentrație, nu este benefic pentru acest soi. Germinația semințelor a fost realizată în proporție de 64%, cu 4 % mai mult decât varianta anterioară, însemnând un număr de 32 de semințe din cele 50 utilizate pentru această variantă.

La varianta 100% nămol germinația tehnică are loc la 48% din semințele plantate. Prin urmare, considerăm nefavorabilă cultivarea soiului Triumf pe nămol de epurare.

Figura 5.3. Influența nămolului de epurare asupra germinației semințelor de Glycine max (L.),

soiul Triumf.

În figura 5.3. avem reprezentat numărul semințelor de soia germinate în perioada de timp 07 – 14 martie 2014, pentru soiul Triumf. Din această figură se poate observa că nămolul de epurare în concentrațiile respective influențează într-un mod negativ germinația semințelor. Varianta 75% sol : 25%, ar putea fi utilizată, însă nu o recomandăm culturilor de soia din acest soi.

Figura 5.4. Influența nămolului de epurare asupra germinației semințelor de Glycine max (L.), hibridul PR91M10, soiurile Zora și [NUME_REDACTAT] figura 5.4. avem reprezentat procentajul germinației celor trei soiuri utilizate în studiul impactului biosolidului orășenesc folosit ca fertilizant la culturile de soia. Din figura se remarcă hibridul PR91M10, cu o proporție a semințelor germinate de 100%, varianta de succes fiind 75% sol : 25%. Un alt soi ce ar putea utiliza substrat amendat cu nămol, cu rezultate destul de satisfăcătoare ar putea fi soiul Triumf. Rata germinației acestuia fiind de 94 % în cadrul variantei 75% sol : 25%. Pentru celelalte variante proporțiile nămolului de epurare au fost în exces, rezultând o germinație slabă a semințelor din cauza inducerii acestora în stare dormindă.

Prin urmare considerăm că nămolul de epurare are o acțiune inhibitoare asupra germinației la toate soiurile utilizate (cu o mică excepție, hibridul PR91M10), indiferent de compoziția în care este aplicat.

5.2. INFLUENȚA NĂMOLULUI DE EPURARE ASUPRA ÎNĂLȚIMII PLANTELOR DE Glycine max (L.)

Pentru stabilirea influenței nămolului orășenesc asupra creșterii plantelor de soia, în cadrul studiului nostru, s-au folosit aceleași sortimente: hibridul PR91M10, soiul Zora și Triumf, precum și aceleași variante de sol/nămol. Datorită faptului că pentru stabilirea puterii de germinație și a viabilității semințelor este necesară utilizarea unui număr mai mare de semințe, în analiza creșterii plantelor s-a folosit un număr mai mic de semințe, respectiv, 10 per recipient/variantă/soi.

În tabelul nr. 5.4 este prezentată evoluția înălțimii plantulelor de Glycine max (L.), la hibridul PR91M10 pe o perioadă de nouă zile. Considerând varianta 100% sol ca probă de referință, constatăm o acțiune stimulatoare a nămolului de epurare asupra înălțimii plantulelor hibridului utilizat la toate variatele analizate. Înălțimea medie a plantelor dezvoltate pe proba control, ajunge până la 220 mm, pe când la variantele cu nămol în compoziție, înălțimea medie maximă la care plantele acestui soi ajung este de 240 mm, obținută la varianta 75% sol : 25% nămol.

Tabelul nr. 5.4. Influența nămolului de epurare asupra înălțimii plantelor de Glycine max (L.), hibridul PR91M10 (valori medii, mm)

S – sol, N – nămol.

La variantele 75% sol : 25% nămol, respectiv, 25% sol : 75% biosolid în substrat, plantele ajung la înălțimea medie de 225 mm respectiv 240 mm, observându-se că nămolul din compoziție are un efect benefic asupra creșterii și dezvoltării plantelor. Rezultatul obținut în cadrul variantei 100% nămol, evidențiază faptul că înălțimea plantelor se situează deasupra probei de control, acestea ajungând până la 230 mm.

Figura 5.5. Înălțimea medie a plantulelor hibridului PR91M10.

Tabelul nr. 5.5. Influența nămolului de epurare asupra creșterii și dezvoltării plantelor de Glycine max (L.), soiul Zora (valori medii, mm).

S – sol, N – nămol.

Următorul cultivar analizat în vederea stabilirii acțiunii nămolului de epurare asupra indicatorilor biometrici la plantele de soia, este soiul Zora. Din rezultatele afișate în tabelul nr. 5.5 evidențiem, din nou, acțiunea favorabilă a biosolidului din compoziția substratului. Înălțimea maximă la care plantele de soia au reușit să ajungă a fost de 220 mm la varianta 75% sol : 25 % nămol. Această compoziție a substratului se dovedește a fi una pretabilă creșterii și dezvoltării plantelor de soia și pentru acest soi. Înălțimea plantelor fiind peste media celorlalte compoziții, dar nu cu mult peste rezultatul probei de control, unde înălțimea plantelor de Glycine max (L.) atinge 210 mm. Cel mai slab rezultat s-a obținut la varianta cu 100% nămol unde creșterea și dezvoltarea plantelor a fost mai lentă, acestea ajungând la o înălțime medie de doar 200 mm.

Figura 5.6. Înălțimea medie a plantulelor cultivarului Zora.

Ultimul soi analizat în cadrul experimentului nostru din punct de vedere al înălțimii plantelor, cultivate pe substrat amendat cu nămol, a fost Triumf. În urma datelor obținute (tabelul nr. 5.6), biosolidul acționează în mod benefic asupra dezvoltării plantelor de soia, înbunătățind vigurozitatea acestora cu până la 5.5 %.

Tabelul nr. 5.6. Influența nămolului de epurare asupra creșterii și dezvoltării plantelor de Glycine max (L.), soiul Triumf (valori medii, mm)

S – sol, N – nămol.

Pentru varianta cu 100% nămol în compoziție observăm o creștere a plantelor de Glycine max (L.) până la înălțimea de 200 mm. Deducem că nămolul îmbunătățește funcțiile de asimilație ale soiului studiat, fiind un veritabil fertilizant.

Figura 5.7. Înălțimea medie a plantulelor cultivarului [NUME_REDACTAT] figura 5.8 este reprezentată acțiunea nămolului de epurare asupra înălțimii plantelor hibridului PR91M10 și ale soiurilor Zora și Triumf. Din figură, observăm o ușoară stimulare a creșterii determinată de aplicarea nămolului de epurare la substratul de creștere, la toate cultivarele de soia analizate.

Variantele cu 25% sol : 75% nămol, respectiv, 100% nămol în compoziție se evidențiază prin valori ale înălțimii puțin peste media celorlalte variante folosite.

Rezultatele obținute în acest subcapitol, ne indică o pretabilitate bună a nămolului de epurare la aplicarea lui că amendament. În pofida faptului că datele germinației prezentate anterior nu au fost foarte îmbucurătoare, considerăm că influența nămolului de epurare asupra creșterii și dezvoltării plantelor de Glycine max (L.) este benefică și stimulatoare, favorizând procesele anabolice ce conduc la bioacumularea masei vegetale în cazul cultivarelor utilizate.

Figura 5.8. Valorile medii privind înălțimea plantelor de Glycine max (L.) obținute în urma tratamentelor cu nămol de epurare.

5.3. INFLUENȚA NĂMOLULUI DE EPURARE ASUPRA CONȚINUTULUI DE PIGMENȚI ASIMILATORI LA PLANTELE DE GLYCINE MAX (L.)

Pigmenții verzi clorofilieni (clorofila a și b) și pigmenții galbeni sau carotenoizi (carotine și xantofile) reprezintă pigmenții fotosintetici sau asimilatori. Atât factorii interni precum specia, vârsta, faza de vegetație, cât și factorii externi (de mediu) influențează biosinteza și acumularea pigmenților clorofilieni.

Toate organele sau țesuturile unei plante, dacă au în conținut clorofilă, duc la îndeplinirea fotosintezei, însă cele mai bine adaptate și totodată specializate pentru îndeplinirea acestei funcții sunt frunzele. În frunze, clorofila se găsește legată de o proteină, plastina, cu care formează o cromoproteidă, denumită cloroplastina, având o mare stabilitate comparativ cu clorofila pură. Clorofila se află în membrana tilacoidelor din cloroplaste unde se pare că formează fotosisteme (denumite fotosistemul I și II, respectiv P680 și P700 după lungimea de unda absorbită) împreună cu pigmenții.

În cadrul acestor fotosisteme clorofila îndeplinește 2 funcții:

absorbția luminii;

transferul energiei către cuplul clorofilei din centrul reactiv al fotosistemului.

Clorofila b diferă de clorofila a ca structură moleculară la nivelul nucleului pirolic II, unde grupul formil înlocuiește grupul metil. Această diferență este suficientă pentru a provoca o schimbare notabilă a spectrului de absorbție al acestei molecule. Clorofila b constitue cel mai important pigment absorbant de lumină în majoritatea organismelor fotosintetice eucariote, cu excepția algelor roșii și maro.

Prin încălzirea în alcool etilic, metanol, eter, acetonă sau cloroform a frunzelor verzi, se obține un extract verde de clorofilă (Chirilei și colab., 1964). O ulterioară separare prin mijloace chimice permite izolarea din extractul de clorofilă a doi pigmenți gălbui: carotina și xantofila. Primii doi pigmenți sunt cunoscuți sub denumirea de clorofilă, pe când carotenul și xantofila, sub denumirea de carotenoide.

Carotenoizii sunt componente importante ale biomembranelor fotosintetice. Pe lângă funcția de captare a luminii (Siefermann – Harms, 1985), carotenoidele sunt în general cunoscute pentru rolulul lor important în protejarea aparatului fotosintetic împotriva deteriorărilor de foto-oxidare (Siefermann – Harms, 1987; Cogdell, 1988; Young și Britton, 1990; Young, 1991; Sandmann, 1993). Acest lucru a fost demonstrat cu ajutorul organismelor mutate genetic lipsite de carotenoide care, în cazul în care sunt expuse la condiții normale de lumină, suferă prejudicii grave de natura fotooxidativă, ducând de multe ori la moartea organismului (Goodwin, 1980; Ridley, 1982).

Pentru analiza conținutului de pigmenți asimilatori, am utilizat frunze de soia crescute și dezvolate în cadrul experimentului nostru pe substratul amendat cu nămol orășenesc. După prelevare, frunzele plantelor au fost depozitate la temperatura de -80 oC într-un freezer marca Skadi în pugi zipperlock.

În tabelul nr. 5.7. sunt notate rezultatele conținutului de pigmenți asimilatori, obținute prin analiza materialului vegetal rezultat la soiul Triumf. Raportul masic dintre clorofila a și clorofila b (cl. a/cl. b) reprezintă un indicator al funcționalității pigmenților și al aparatului fotosintetic (Lichtenthaler și colab., 1981). Astfel valorile mai mici de 2.72 mg/s.p. ale acestui raport ne indică faptul că plantele au fost umbrite în timpul dezvoltării lor, vizibil la variantele cu 25%, 50% și 75% nămol în compoziție, cu un raport masic de 3.33 – 3.44 respectiv 3.71 mg/g s.p.

Tabelul nr. 5.7. Conținutul de pigmenți asimilatori al plantelor de Glycine max (L.), soiul Triumf.

S – sol, N – nămol, c – carotenoizi; x – xantofile; cl. a – clorofila a; cl. b – Clorofila b; Σ – suma pigmenților asimilatori; s.p. – substanță proaspătă.

Figura 5.9. Conținutul de clorofila b, la soiul de soia Triumf, obținut în urma

tratamentelor cu nămol de epurare

Cantitatea de clorofilă b (figura 5.9.), obținută la acest soi pentru proba control, este de 0.64 mg/g s.p. și constituie punctul de referință pentru determinările variantelor următoare.

Din calculele noastre, la variantele amendate cu nămol orășenesc se observă o creștere a conținutului de clorofilă b față de probă de referință, cantitățile obținute încadrându-se în intervalul, 0.82 – 0.97 mg/g.

Aceste valori pun în evidență o capacitate mai mare de captare a radiațiilor luminoase de către frunzele acestui soi și, prin urmare, o rată mai mare de conversie a energiei luminoase în energie chimică potențială.

Astfel, putem spune că nămolul orășenesc utilizat a avut un efect benefic, soiul producând cantități mai mari de carbohidrați și substanțe de rezervă necesare bunei dezvoltări.

Figura 5.10. Conținutul de pigmenti carotenoidici, la soiul Triumf, obținut în urma

tratamentelor cu nămol de epurare.

Cantitățile relativ crescute de pigmenți carotenoidici (figura 5.10.) înregistrate la soiul Triumf, crescut pe variantele cu nămol orășenesc în compoziție, scot în evidență un mecanism accentuat de captare a radiațiilor luminoase, prin urmare, o abilitate de protecție mai eficientă împotriva factorilor secundari nocivi, rezultați în urma reacțiilor fotochimice din cloroplaste și acțiunea radiațiilor ultraviolete.

Raportul masic dintre conținutul de clorofile și conținutul total de carotenoizi (cl. a + cl. b ) / ( x + c) este un indicator al vitalității plantelor. Acest raport se află în mod normal între 4.2 – 5 la plantele dezvoltate corespunzător și între 5.5 – 7.0 la plantele umbrite.

Valorile mai mici ale acestui raport sunt un indicator al senescenței (îmbătrânirea țesuturilor și a organismului), stresului sau a deteriorării aparatului fotosintetic al plantei.

Atunci când nuanța frunzelor virează spre verde-pal, valorile acestui raport tind spre 3.5 sau chiar 2.5 ca efect al senescenței ce progresează. De asemenea, în timpul dezvoltării și maturarii fructelor, raportul scade continuu și atinge valori mai mici de 1.

Figura 5.11. Raportul masic dintre continutul de clorofile si continutul total de carotenoizi, la soiul Triumf, obținut în urma tratamentelor cu nămol de epurare.

În cazul nostru, rezultatele obținute la soiul Triumf, raportând conținutul de clorofile la conținutul total de carotenoizi (figura 5.11.), ne indică valori cuprinse între 4.99 (varianta cu 25% nămol) și 4.28 (varianta 100% nămol), specific plantelor ce au o dezvoltare normală. Prin urmare nămolul orășenesc utilizat ca amendament are o influență benefică asupra plantelor de soia din acest cultivar.

Tabelul nr. 5.8. Conținutul de pigmenți asimilatori al plantelor de Glycine max (L.), soiul Zora

S – sol, N – nămol, c – carotenoizi; x – xantofile; cl. a – clorofila a; cl. b – Clorofila b; Σ – suma pigmenților asimilatori; s.p. – substanță proaspătă.

În tabelul nr. 5.8. sunt reprezentate rezultatele obținute din analiza materialului biologic al soiului Zora. Observăm că raportul dintre clorofila a și clorofila b la proba control, are valoarea de 3.18, puțin mai scăzută decât rezultatul obținut la soiul precedent, ceea ce ne indică o mică perturbare a aparatului fotosintetizator sau umbrire în timpul dezvoltării plantelor de soia.

Valorea maximă a acestui raport s-a obținut la varianta cu un conținut de nămol de 25 % în substrat, fiind egală cu 3.34, urmată de varianta 25% sol : 75 % nămol, cu un raport de 3.33 și varianta 100% nămol cu 3.20. Minimum dintre valori îl obținem la varianta 50% sol : 50% nămol, unde avem o valoare a raportului de numai 2.94.

Figura 5.12. Conținutul de clorofila b, la soiul de soia Zora, obținut în urma

tratamentelor cu nămol de epurare.

Cantitatea de clorofilă b (figura 5.12.), obținută din analiza materialului biologic al soiului Zora pentru proba control, cu 100% substrat de sol, este de 0.83 mg/g s.p. Această valoare constituie punctul de plecare pentru descrierea și comparația variantelor următoare. Valoarea maximă a acestui parametru este atinsă la varianta cu 100% nămol în substrat (1.03 mg/g s.p.) ceea ce indică o rată de conversie mare a energiei luminoase în energie chimică, necesară unei bune dezvoltări a plantei. Celelalte variante sunt reprezentate de valori apropiate cifrei probei control.

În figura 5.13 sunt reprezentate valorile conținutului în pigmenți carotenoidici, rezultate la soiul Zora. În cazul probei control, s-a obținut o valoare de 0.81 mg/g s.p. De asemenea, constatăm la variantele amendate cu nămol un conținut mai ridicat de carotenoizi și xantofile, ceea ce ne indică un potențial mai ridicat de disipare a energiei excesive a sistemului fotosintetic poosibil indusă de acest fertilizant neconvențional. Două valori maxime se disting la variantele cu 25% resprectiv 75% nămol în compoziție, unde conținutul în carotenoizi este de 0.90 mg/g s.p.

Figura 5.13. Conținutul de pigmenti carotenoidici, la soiul Zora, obținut în urma tratamentelor cu nămol de epurare.

În cazul soiului Zora, figura 5.14, raportul masic dintre conținutul de clorofile și cel de carotenoizi la proba control are o valoare de 4.28, încadrându-se în intervalul de 4.2 – 5, specific plantelor dezvoltate în condiții normale de lumină.

Figura 5.14. Raportul masic dintre conținutul de clorofile și conținutul total de carotenoizi , la soiul Zora, obținut în urma tratamentelor cu nămol de epurare.

La celelalte variante observăm o valoare puțin mai ridicată a acestui raport, ceea ce înseamnă o acțiune benefică a nămolului de epurare asupra plantelor. La varianta, cu un conținut de 25% nămol în substrat, s-a obținut un raport masic de 3.91. Acest aspect ne sugerează faptul că plantele acestui sortiment au fost puțin stresate sau funzele acestora n-au fost suficient de dezvoltate la momentul recoltării pentru analize.

În tabelul nr. 5.9 sunt reprezentate rezultatele obținute în urma analizelor spectrofotometrice ale conținutului de pigmenți asimilatori la plante de Glycine max (L.), hibridul PR91M10. Din tabel putem observa că raportul dintre clorofila a și b pentru proba control este de 3.53.

Tabelul nr. 5.9. Conținutul de pigmenți asimilatori al plantelor de Glycine max (L.), hibridul PR91M10

S – sol, N – nămol, c – carotenoizi; x – xantofile; cl. a – clorofila a; cl. b – Clorofila b; Σ – suma pigmenților asimilatori; s.p. – substanță proaspătă.

Pentru variantele cu nămol în compoziție, valoarea raportului dintre clorofile este puțin mai scăzută, excepție fiind varianta 50% sol : 50% biosolid, unde s-a înregistrat un raport de 3.61, depășindu-se valoarea probei de referință

Figura 5.15. Conținutul de clorofila b, la hibridul de soia PR91M10, obținut în urma tratamentelor cu nămol de epurare.

Valoarea minimă a acestui raport este obținută la varianta cu un conținut de nămol în substrat de 25%, aceasta fiind de 2.66.

În cazul conținutului de clorofilă b (figura 5.15.), hibridul PR91M10, stabilește la proba control o valoare de 0.47 mg/g. Plantele dezvoltate pe substrat amendat cu nămol obțin un conținut de clorofilă b superior celor crescute pe sol nefertilizat. Prin urmare acest soi cunoaște o îmbunătățire cauzată de nămolul orășenesc, mai multă clorofila b însemnând o capacitate mai mare de transformare a energiei luminoase captate, ajutând astfel la dezvoltarea plantelor.

Figura 5.16. Conținutul de pigmenti carotenoidici, la hibridul PR91M10, obținut în urma tratamentelor cu nămol de epurare

Conținutul pigmenților carotenoidici obținut prin analiza materialului vegetal al hibridului PR91M10, reprezentat în figura 5.16, ne indică o influență stimulatoare a nămolului de epurare acestuia. Față de probă de control, cu 100% sol, observăm un conținut vizibil mai mare de carotenoizi și xantofile la variantele experimentale. Valoarea maximă este înregistrată la varianta cu un conținut de nămol de 100% fiind de 0.83 mg/g s.p.

Prin urmare, conținutul mai mare de pigmenți carotenoidici, înseamnă o protecție mai mare a plantei față de reacțiile foto-oxidative și o mai bună disipare a energiei excesive.

Figura 5.17. Raportul masic dintre conținutul de clorofile și conținutul total de carotenoizi, la hibridul PR91M10, obținut în urma tratamentelor cu nămol de epurare.

În figura 5.17 observăm, pentru hibridul PR91M10, un raport masic dintre conținutul de clorofile încadrat între 4.3 și 4.99. Valorile obținute corespund unei dezvoltări normale a plantelor studiate.

De asemenea, se poate observa că variantele cu nămol în compoziție au o valoare a acestui raport mult mai ridicată decât cea stabilită la proba control, amendamentul influențând procesul de asimilație ale plantelor.

Pentru proba control s-a obținut un raport masic egal cu 4.30 stabilind punctul de referință pentru variantele experimentale amendate cu nămol. La varianta cu 100% nămol s-a obținut un raport egal cu 4.99, aceasta fiind valoarea maximă obținută, urmată de varianta 75% sol : 25% nămol și 25% sol : 75% nămol cu o valoare a raportului de 4.98.

5.4. INFLUENȚA NĂMOLULUI DE EPURARE ASUPRA CONȚINUTULUI DE GLUCIDE REDUCĂTOARE LA PLANTELE DE Glycine max (L.)

Glucidele sunt substanțele cu funcții mixte, care conțin în molecula lor grupări carbonilice și grupări hidroxilice. Ele pot fi polihidroxialdehide sau polihidroxicetone. Sub aspectul compoziției, cu excepția unor derivați azotați, sunt substanțe ternare, formate din carbon, hidrogen și oxigen. Alături de lipide și proteine, acestea reprezintă constituenții de bază ai materiei vii.

Glucidele constituie o clasă de substanțe naturale, universal răspândite în organismele vegetale și animale, alcătuind cea mai mare parte a substanței organice de pe Terra. Peste 65% din substanțele care intră în alcătuirea celulelor și țesuturilor vegetale sunt glucide.

Sub aspect biochimic și fiziologic, glucidele prezintă importanță deosebită, având rol structural și energetic important.

Glucidele sau hidrații de carbon se clasifică în trei mari grupe:

Monozaharide – sunt polihidroxialdehide sau polihidroxicetone, cu grupa carbonil în parte modificată prin formare de semiacetali interni.

Oligozaharide – sunt derivați funcționali ai monozaharidelor cu caracter de eteri, rezultați din unirea a două sau mai multe molecule de monozaharide, prin eliminare de apă.

Polizaharide – sunt compuse dintr-un număr mare de monozaharide, unite în același mod, adică prin atomi de oxigen.

Reacțiile caracteristice glucidelor se datorează grupărilor aldehidice sau cetonice, grupărilor hidroxilice primare sau secundare și legăturilor chimice realizate prin participarea acestor grupe funcționale.

Glucidele reducătoare sunt orice zaharuri care fie au o grupare aldehidică, fie sunt capabile să formeze una prin izomerie. Gruparea funcțională aldehidă permite zaharurilor să acționeze ca un agent de reducere, de exemplu, în testul Tollens, cu reactivul Benedict, sau în reacția Maillard.

În tabelul nr. 5.10 sunt ilustrate rezultatele obținute în urma analizei acțiunii nămolului de epurare asupra conținutului de glucide reducătoare a plantelor de Glycine max (L.), pentru toate soiurile și variantele de substrat utilizate. În urma analizei rezultatelor se remarcă o tendință de crește a conținutului de glucide la toate cultivarele de soia dezvoltate pe substrat amendat cu nămol, indicând influența benefică și stimulatoare a acestui fertilizant neconvențional.

Tabelul nr. 5.10. Influența nămolului de epurare asupra conținutului de glucide reducătoare la plantele de Glycine max (L.)

S- sol; N- nămol; s.p. – substanță proaspătă; Vtios. contr. – volumul de tiosulfat consumat la titrarea probei control; Vtios. probă – volumul de tiosulfat consumat la titrarea probei, Vextract – volumul extractului defacat în care s-au dozat glucidele reducătoare

Pentru soiul Triumf (figura 5.18.) în cadrul probei control, cu un substrat alcătuit din 100% sol, obținem un conținut de 0.39 grame glucide / 100 g substanța proaspătă, constituind, astfel, punctul de referință pentru variantele experimentale.

La plantele de soia dezvoltate pe substratul alcătuit din 75% sol : 25% nămol s-a înregistrat o creștere a conținutului de glucide reducătoare cu 7.6 % comparativ cu proba de referință. Această creștere o punem pe seama amendamentului utilizat.

Pentru varianta cu 50% nămol în compoziția substratului, conținutul de glucide reducătoare din plante este egal cu rezultatul obținut la proba control, respectiv 0.39 g / 100g s.p.

Rezultatul conținutului de glucide reducătoare obținut la varianta cu 75% nămol în substrat, este de 0.58 g / 100g s.p, de unde reiese o creștere egală cu 48.7 % a cantității de glucide, deasemenea, considărăm că este favorizată de nămolul aplicat la substratul de creștere.

Varianta cu 100% nămol în compoziție cunoaște, la rândul său, o creștere a conținutului de glucide reducătoare, cantitatea obținută fiind de 0.84g / 100g s.p, cu 115% mai ridicat decât conținutul rezultat la proba control.

Figura 5.18. Influența nămolului de epurare asupra conținutului de glucide reducătoare la plantele de Glycine max (L.), soiul [NUME_REDACTAT] urmare, nămolul utilizat ca amendament al substratului în cadrul experimentului nostru, stimulează conținutul de glucide din plantele de soia îmbunătățind, astfel, procesele energetice, fiziologice, structurale și de depozitare ale plantei.

Acțiunea nămolului orășenesc asupra conținutului de glucide reducătoare a plantelor soiului Zora (figura 5.19.) se manifestă, de asemenea, într-un mod benefic. Pentru proba de referință cu un substrat alcătuit din 100% sol, obținem o cantitate de glucide de 0.38 g / 100 g substanță proaspătă.

Conținutul de glucide reducătoare la plantele dezvoltate pe substrat amendat cu nămol este vizibil mai mare decât cel al plantelor probei de referință. Valoarea maximă fiind atinsă pe substratul format din 100% nămol (0.75 g / 100 g s.p.), ceea ce înseamnă un plus de 97.3 % de glucide reducătoare.

Figura 5.19. Influența nămolului de epurare asupra conținutului de glucide reducătoare la plantele de Glycine max (L.), soiul [NUME_REDACTAT] de glucide reducătoare a plantelor dezvoltate pe substratul cu un conținut de nămol de 75% este mai mare decât valoarea obținută la proba control, aceasta atingând valoarea de 0.58 g / 100 g s.p., cu 52.63% peste valoarea probei control.

Valori apropiate cele rezultate la proba control, le întâlnim la plantele dezvoltate pe substratul cu un conținut în nămol de 25% și 50%, unde cantitatea de glucide reducătoare obținută este de 0.39, respectiv, 0.41 g / 100 g s. p., înregistrându-se un spor de 2.63% și 7.89% a conținutului de glucide. Creșterea conținutului de glucide reducătoare o punem pe seama influenței benefice a biosolidului de epurare.

În cazul plantelor de Glycine max (L.), hibridul PR91M10, observăm o acțiune stimulatoare asupra conținutului de glucide reducătoare, indusă de aplicarea nămolului de epurare în calitate de amendament la substratul de creștere. Pentru proba control, cu un substrat de 100% sol, nivelul glucidelor se situează la 0.32 g / 100 g substanță proaspătă, constituind punctul de referință al acestei analize.

Plantele dezvoltate pe varianta cu 100% nămol în substrat înregistrează și de această dată, conținutul maxim de glucide, valoarea fiind de 0.81 g / 100 g s.p., adică o cantitate de glucide cu 153.12% mai mare decât aceea obținută la proba control.

Figura 5.20. Influența nămolului de epurare asupra conținutului de glucide reducătoare la plantele de Glycine max (L.), hibridul PR91M10

Pentru varianta cu un conținut al substratului de 50% nămol orășenesc obținem, la acest cultivar, o cantitate de 0.44 g glucide / 100 g substanța proaspătă. De asmenea, observăm că amendamentul utilizat a determinat o majorare a conținutului de glucide cu 37.5% .

Plantele de soia dezvoltate pe variantele cu un substrat de creștere amestecat cu nămol de epurare în proporție de 25% respectiv 75%, evidențiază o cantitate de glucide reducătoare egală cu 0.37 g / 100 g s.p., respectiv 0.40 g / 100 s.p., adică un spor al conținutului de glucide cu 115% și 125% peste proba control.

CONCLUZII

În urma cercetărilor efectuate în cadrul proiectului de diploma intitulat „Cercetări privind efectele fertilizării solului cu nămol orășenesc asupra procesului de acumulare a biomasei la soiuri de Glycine max (L.)”, se impun o serie de concluzii.

Aplicarea nămolului orășenesc la substratul de creștere, în cazul germinației tehnice a semințelor unor soiuri de soia, a avut și influență inhibitoare, biosolidul inducând semințelor starea dormindă la unele concentrații utilizate. Influența benefică se remarcă la hibridul PR91M10, cu o proporție a semințelor germinate de 100% și soiul Triumf cu o rată a germinației de 94 %. Varianta de succes fiind acea cu o compoziție a substratului de creștere de 75% sol : 25 % nămol de epurare.

În ceea ce privește creșterea în înălțime și gradul de dezvoltare al plantelor de Glycine max (L.), lucrurile stau diferit față de germinație, nămolul orășenesc manifestând o acțiune benefică și stimulatoare asupra plantelor de soia. Aplicarea amendamentelor de nămol favorizează o creștere în înălțime a plantelor, în medie cu 2.56%, față de înălțimea plantelor dezvoltate pe proba control, cu un conținut de 100% sol.

În urma analizelor biochimice asupra pigmenților asimilatori, s-au înregistrat cantități cuprinse între 2.65 mg/g s.p. (hibridul PR91M10) – 4.28 mg/g s.p. (soiul Zora), la probele control și între 3.35 mg/g s.p (hibridul PR91M10, var. 25% sol : 75% nămol) – 5.65 mg/g s.p (soiul Triumf, var. 100% nămol) la variantele experimentale. Creșterea conținutului total de pigmenți asimilatori cu 29.87% o punem pe seama amendamentelor cu nămol de epurare a substratului de creștere. Raporturile masice dintre pigmenții clorofilieni și carotenoizii sunt cuprinse între 4.19 – 4.99, fapt ce reflectă că plantele au crescut în condiții de lumină suficientă.

Valorile conținutului de glucide reducătoare din plantele dezvoltate pe substrat amendat cu nămol de epurare, la toate soiurile analizate, înregistrează o creștere cuprinsă între 97.36 – 153.12% raportând valorile probelor control la valoarea maxima obținută la fiecare cultivar dezvoltat pe variantele amendate cu nămol orășenesc. Creșterea conținutului de glucide la variantele amendate cu nămol de epurare se corelează cu conținutul de pigmenți asimilatori care, de asemenea, au înregistrat creșteri în cazul variantelor experimentale.

În final, putem spune ca nămolul de epurare are acțiune benefică atât asupra creșterii și dezvoltării plantelor de soia, cât și asupra proceselor fiziologice și biochimice de biosinteză a masei organice a plantelor și îl recomandăm pentru a fi utilizat ca ingrășământ pentru solurile care necesită refacerea conținutului de elemente nutritive.

LISTA DE SIMBOLURI

S – Sol.

N – Nămol.

A – Absorbanță.

C – Carotenoizi.

X – Xantofile.

cl. a – Clorofila a.

cl. b – Clorofila b.

∑ – Suma pigmenților asimilatori.

s.p. – Substanță proaspătă.

Var. – variantă experimentală

BIBLIOGRAFIE

Ailincăi C., Jităreanu G., Bucur D., [NUME_REDACTAT], 2007, Influence of sewage sludge on maize yield and quality and soil chemical characteristics, Journal of Food, Agriculture & Environment, Vol. 5 (1), ISSN 1459-0255, pp. 310-313.

Anon., 1987. [NUME_REDACTAT] of [NUME_REDACTAT] on [NUME_REDACTAT]. ADAS Booklet 2409. MAFF Publications, London.

Benitez, E., Nogales, R., Elvira., Masciandro, G., Ceccanti, B. 1999. Enzyme activities as indicator of the stabilization of sewage sludges composting with Eisenia foetida. [NUME_REDACTAT] 67, pp. 297-303.

Bhogal, A., Nicholson, F. A., Chambers, B. J., Shepherd, M. A., 2003. Effects of past sewage sludge addition on heavy metal availability in light textured soil: implications for crop yield and metal uptakes. Environmental pollution 121, pp. 413-423.

Boswell F. C. Municipal sewage sludge and selected element application to soil: effect on soil and Fescue, J. Environ. Qual., 4, pp. 267-273.

Cercetări în domeniul utilizării nămolurilor de epurare orășenești în agricultură Kozlowski, T.T. (1979). Tree growth and environmental stresses. Univ. of [NUME_REDACTAT], Seattle.

CHAO WANG, XIN HU, MAO-LIN CHEN, YUN-HAI WU – Total concentration ad fractions of Cd, Cr, Pb, Cu, Ni and Zn in sewage sludge from municipal and industrial wastewater treatment plants, Journal of [NUME_REDACTAT] B119 (2005), pp.245-249.

Directive 86/278/CEE du Conseil du 12 juin 1986 relative à la protection de l'environnement et notamment des sols, lors de l'utilisation des boues d'épuration en agriculture. JO L 181 du 4.7.1986, pp. 6–12.

Epstein, E. and Epstein, I. J. 1989. Public health issues and composting. Biocycle, pp. 50-53.

Ionescu A., 1985 Utilizarea deșeurilor organice ca îngrășământ, Ed. Ceres, București.

Izrail S. Turovskiy, P. K. Mathai, Wastewater sludge processing

Lichtenthaler, H.K. 1987. Chlorophylls and carotenoids: Pigments of photosynthetic biomembranes. [NUME_REDACTAT]. 148, pp. 350-382.

Lichtenthaler, H.K., Buschmann, C., Döll, M., Fietz, H.-J., Bach, T., Kozel, U., Meier, D., and Rahmsdorf, U. 1981. Photosynthetic activity, chloroplast ultrastructure, and leaf characteristics of high-light and low-light plants and of sun and shade leaves. [NUME_REDACTAT]. 2, pp. 115-141.

Lixandru G., 2005, Folosirea nămolurilor de canalizare ca îmgrășământ în agricultură, Ed. “[NUME_REDACTAT] de la Brad”, [NUME_REDACTAT] G., Gueon I., Budui C., Vîlcu V. și Poraicu G., 1988, Echipamente pentru aplicarea pe teren a nămolurilor orășenești, [NUME_REDACTAT] I.I. de la Brad, Lucr, Șt., vol. 31, pp. 188-194.

Madrid F., López R., Cabrera F., 2007- Metal accumulation in soil after application of municipal solid waste compost under intensive farming conditions, Agriculture, Ecosystems & Environment, Volume 119, March 2007, pp. 249-256

MENDOZA, J., GARRIDO T., CASTILLO, G. – Metal availability and uptake by sorghum plants grown in soil amended with sludge from different treatments, Chemosphere 65 (2006), pp.2304-2312.

Ordinul nr. 344/16 august 2004. Norme tehnice de protecția mediului, în special a solurilor, când se utilizează nămolurile de epurare în agricultură. Editat și difuzat de AFNOR, 1985.

Perry, D.A., 1971 — Principles for the development of seed vigour, test the 16-th ISTA [NUME_REDACTAT], D.C.

[NUME_REDACTAT], 2009, Epurarea apelor uzate, Ed. Politehnica, Timișoara, pp. 80.

Šesták, Z. 1971. Determination of chlorophylls a and b in plant photosynthetic Production: Manual of Methods (Z. Šesták, J. Catsky, and P.G. Jarvis, eds.) pp. 672-701. Dr. W. [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT].

[NUME_REDACTAT] MMGA. Conferința ARA 2006. Situația generării și utilizării nămolurilor din stațiile de epurare în agricultură – [NUME_REDACTAT] INCPAPM București, [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] USAMV București, Conferința ARA 2006.

SINGH,R.P., AGRAWAL, M. – Potential benefits and risks of land application of sewage sludge, [NUME_REDACTAT] 28 (2008), pp 347-358

Smith, J.H.C. and Benitez, A. 1955. Chlorophylls: Analysis in plant material. [NUME_REDACTAT] Methods of [NUME_REDACTAT] (K. Paech and M.V. Tracey, eds.) pp. 142-196. Springer, Berlin.

Stan, V., Gamenț, E., 2003. Reciclarea nămolurilor de epurare în agricultură: o critică asupra necesităților și efectelor. Volumul lucrărilor [NUME_REDACTAT] "Mediul – Cercetare, Protecție și Gestiune", Universitatea "Babeș-Bolyai". [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT], p. 487-490, ISBN – 973-610-150-9.

Stan, V., Vâjială, M., Dumitru, M., Gamenț, E., 1996. Efectul compostului urban asupra producției și calității la porumb boabe. “Lucrări științifice”, [NUME_REDACTAT] și de [NUME_REDACTAT] – Iași, vol. 39, pp 81-86.

Vasseur, L., Cloutier, C., Ansseau, C. 2000. Effects of repeated sewage sludge application on plant community diversity and structure under field conditions on odzolic soils in eastern Quebec, [NUME_REDACTAT] & Environment 81, pp. 20-216.

Vâjială, M., Ciofu, Ruxandra, Dumitru, M., Stan, Vasilica., Gamenț, Eugenia, 2002. The cumulative effect of several doses of sludge compost on yields and heavy – metal translocation in the soil-plant system of a tomato culture in the solarium. Proceedings of the ESNA annual meeting, pp. 29-35.

Wang, B.S.P., 1976 — Dormancy and [NUME_REDACTAT] of the Criteria of [NUME_REDACTAT] Seed, Ptoceedings of the 2nd [NUME_REDACTAT] on Physiology of [NUME_REDACTAT] of lUFRO [NUME_REDACTAT], S2.01.06.Tokyo, Japan.

Zopras, A. A., Kapetanios, E., Zopras, A. G., Karlis, P., Vlyssides, A., Haralambus, I., Loizidou, M. 2000. Compost produced from organic fraction of municipal solid waste, primary stabilized sewage sludge and natural zeolite. Journal of [NUME_REDACTAT] B77, pp. 149-159.

http://www.bioterapi.ro/aprofundat/index_aprofundat_index_enciclopedic_substanteClorofila.html (3.06.2014; 17:30)

http://www.google.ro/#sclient=psyab&q=Pliant_valorificarea+namolului+in+agricultura&oq (04.06.2014; 16:45)

http://www.referate10.ro/glucidele-7527.html (25.05.2014; 12:00)

http://www.rowater.ro/TEST/Brosura-ape-uzate-pentru-public-2012.pdf (27.02.2014; 12:00).

http://www.floerger.ro/certificate/DESHIDRATAREA%20NAMOLULUI.pdf

http://www.usamvcluj.ro/files/teze/2013/cerbu.pdf

*** Strategia națională de gestionare a nămolurilor, Partea a III-a (versiune finală nr. 2) Cod proiect: POSM/6/AT/I.1.2010

Anexe