CONSIDERAȚII PRIVIND AGRICULTURA DURABILĂ ȘI AGRICULTURA BIOLOGICĂ [303119]
CAPITOLUL I
CONSIDERAȚII PRIVIND AGRICULTURA DURABILĂ ȘI AGRICULTURA BIOLOGICĂ
1.1. Noțiuni introductive
Gândirea ecologică aplicată agriculturii și mediului a fost fondată acum câteva decenii în cadrul universităților și al rețelei naționale de institute de cercetare din domeniu. Acest interes a suferit o [anonimizat].
[anonimizat], deficitare și incorecte provoacă schimbări agroecologice semnificative. Aceste schimbări se referă la efectele grave asupra dezvoltării solului și a [anonimizat], poluarea, căldura, furtunile, torenții, terenurile, inundațiile etc., [anonimizat], în care dezvoltarea durabilă a agriculturii, [anonimizat].[ [anonimizat], 2006. [anonimizat], [anonimizat]. In Environment & Progress 7/2006. Educatie si cercetare in protectia mediului. Univ. Babeș-Bolyai, [anonimizat]. I.Petrescu, T. Rusu, I.Oroian. ED. [anonimizat]-Napoca, p. 49-56]
[anonimizat] o dezvoltare durabilă a agriculturii, [anonimizat], [anonimizat]. Pe baza învățământului superior și a [anonimizat] s-a [anonimizat] a realiza:
proiectarea și elaborarea tehnologiilor regionale pentru o [anonimizat], reconstrucția ecologică și utilizarea agriculturii ecologice care implică managementul integrat al stabilirii interrelațiilor ecologice;
[anonimizat], forestiere, conservarea ecosistemelor urbane și dezvoltarea durabilă;
[anonimizat] a [anonimizat], prin schimbările climatice prezente.
[anonimizat], prin implementarea rezultatelor cercetării privind:
agricultura și lucrarea solului prin terasarea pe contururi pentru a evita efectele dăunătoare ale solului eroziune;
plantarea de centuri de agroforestare antierozionale cu multe efecte protectoare asupra culturilor, biodiversitate, stabilitate și echilibru biocenotic, evitarea poluării cu insecticide etc.;
agricultura ecologică nepoluantă;
conservarea minimă și conservarea solului, pentru a evita efectele dăunătoare ale pescajului; ,
reconstrucția ecologică a solurilor. [ Ricklefs, R.E., Miller, G.L 1999. Ecology. W.H. Freeman and Co. New York]
Studiile de management integrat, inclusiv planificarea utilizării managementului dezvoltării durabile a agriculturii în conformitate cu legislația europeană și cerințele de integrare, vor fi utilizate în activitățile de mediu [Legea Guvernului 195 / 22.12.2005 privind protecția mediului, Ordinul 876/2004 Eliberat de Ministerul Mediului și Dezvoltării Durabile pentru autorizarea activităților care influențează semnificativ mediul].
Obiectivele principale ale cercetărilor pentru o dezvoltare durabilă și conservarea biodiversității au în vedere:
utilizarea și gestionarea biodiversității la nivelul ecosistemului;
utilizarea diversității biologice, atât de vitală pentru agricultură prin stabilitatea agrobidocoză regională și creșterea producției, prin eficientizarea controlului biologic al dăunătorilor din culturi și prin suprimarea poluării cu insecticide etc .;
protecția antierozională și diminuarea efectelor de degradare a solului cauzate de schimbările climatice;
planificarea sistemelor agricole integrate care conduc la protecția terenurilor cu tehnologii ecologice, contribuind astfel la îmbunătățirea agriculturii și la progresul comunității regionale pe termen lung.
Problemele legate de mediu și de modul în care omul sau comunitățile umane afectează ecosistemul au făcut parte din activitățile societății umane încă de la început. Se consideră că numeroase societăți preistorice și-au dezvoltat diverse norme și tabuuri ce vizează folosirea anumitor fonduri comune astfel încât să le apere sau să asigure o valorificare rațională a lor. De asemenea resursele naturale și ecosistemele care sprijineau viața de zi cu zi erau înfățișate în numeroase datine și ritualuri ale colectivităților care trăiau în strânsă legătură cu natura. De asemenea, involuția unor culturi a fost repartizată unor catastrofe datorate deteriorării mediului înconjurător.[https://revgeographia.wordpress.com/2008/05/15/degradarea-mediului-inconjurator/]
1.2. Sisteme de agricultură durabilă și biologică
1.2.1. Agricultura durabilă
Până în urmă cu aproximativ patru decenii, randamentele culturilor în sistemele agricole au depins de resursele interne, reciclarea materiei organice, controlul biologic încorporat, mecanisme și modele de precipitații. Randamentele agricole au fost modeste, de grajd. Producția a fost asigurată prin creșterea a mai mult de o cultură sau de varietate în spațiu și timp într-un domeniu ca asigurare împotriva epidemiilor de dăunători sau vremea severă. Intrările de azot au fost obținute prin rotația domeniului majorității culturilor cu leguminoase. În schimb, rotațiile au suprimat insectele, buruienile și prin ruperea eficientă a ciclurilor de viață ale acestor dăunători. Majoritatea muncii a fost făcută de familie cu ajutor ocazional angajat și nu cu echipamente sau servicii specializate ce au fost achiziționate din surse externe.
În aceste tipuri de sisteme agricole, legătura dintre agricultură și ecologie a fost destul de puternică și semnele de degradare ale mediului au fost rareori evidente.
Dar odată cu modernizarea agricolă, legătura dintre agricultură și ecologie a fost adesea întreruptă, deoarece principiile ecologice au fost ignorate și / sau suprascrise. De fapt, mai mulți cercetători în agricultură au ajuns la un consens general cum că agricultura modernă se confruntă cu o criză ecologică [Altieri M.A. Agroecology: the science of sustainable agriculture. Westview Press, Boulder, CO, 1995]
Din punct de vedere ecologic, consecințele regionale ale specializării monoculturilor sunt de mai multe feluri [Altieri, M.A., Rosset P.M. Agroecology and the conversion of large-scale conventional systems to sustainable management. International Journal of Environmental Studies,vol. 50, pp. 165-185, 1995]:
Majoritatea sistemelor agricole la scară largă prezintă o structură slabă a asamblării componentelor fermei, fără aproape nicio legătură sau relații complementare între întreprinderile agricole și între soluri, culturi și animale.
Ciclurile de nutrienți, energie, apă și deșeuri au devenit mai mult deschise, mai degrabă decât închise ca într-un ecosistem natural. In ciuda cantității substanțială de reziduuri de cultură și de gunoi de grajd produs în ferme, este din ce în ce mai dificil să se recicleze substanțele nutritive, chiar și în interiorul sistemelor agricole. Deșeurile animale nu pot fi returnate din punct de vedere economic terenului într-un proces de reciclare a nutrienților din cauză că producția sistemelor este distanțată geografic de alte sisteme care ar fi completat ciclul. În multe domenii, deșeurile agricole au devenit mai mult decât o resursă.
O parte a instabilității și susceptibilității la dăunători ale agroecosistemelor pot fi legate de adoptarea monoculturilor vaste, care au resursele concentrate pentru erbivorele de cultură specializate și care au crescut zonele disponibile pentru imigrarea dăunătorilor. Această simplificare a redus, de asemenea, oportunitățile de mediu pentru inamicii naturali. În consecință, focarele de dăunători apar deseori când este mare numărul de dăunători imigranți.
Agricultura ecologică analizează armonizarea interacțiunilor dinamice dintre sol, plante, animale și om sau, cu alte cuvinte, dintre oferta ecologică, economică și socială a agroecosistemelor și nevoile umane de hrană, îmbrăcăminte și de locuit [Toncea I., și Alecu I. N., 1999 – Ingineria Sistemelor Agricole, Edit. Ceres, București, 8-33].
Având în vedere sensul conceptelor structurale: agri – câmp, teren, cultură – suma valorilor materiale și spirituale înființate și acumulate de omenire adunate în decursul timpurilor, eco – familie, neam, cămin, și logic – disciplină, învățătură, cercetare, se poate spune că agricultura ecologică este știința sau arta administrării sau ținerii sub control a animalelor agricole și a mediului lor de viață în folosul omenirii, prin procedee și mijloace actuale care nu aduce niciun prejudiciu mediului înconjurător [Toncea I., Campbell A., 1995: Sustenabilitatea – teorie și imperative. Probleme de agrofitotehnieteoretică și aplicată vol. XVII (1), 1 – 12].
Ca disciplină, agricultura ecologică se preocupă cu analiza sistematică a configurațiilor materiale (organismele vii și mediul lor de viață) și funcționale (intra- și interrelațiile structurilor materiale) ale structurilor agricole în vederea fixării principiilor, normelor și directivelor de proiectare și management al agroecositemelor competente a asigura, timp îndelungat, necesitățile umane de mâncare, îmbrăcăminte și de domiciliat, însă fără a le reduce capacitatea ecologică, economică și socială [Toncea I., 1998 – Agricultura ecologică în contextul agriculturii durabile în Tendințe în cercetare pentru agricultura durabilă, performantă. Simpozion ASAS București; 51 – 60].
Ca ocupație, agricultura ecologică reprezintă arta și știința însușirii și îmbinării cunoștințelor teoretice despre natură și agricultură în structurile tehnologice multifuncționale de prelucrare a terenurilor, dezvoltare a animalelor și de adaptare și comercializare a produselor agricole și preparatelor alimentare, bazate, predominant, pe resursele energetice (naturale și umane), materiale, economice și informaționale ale sistemelor agricole și în conformitate cu legile și însușirile sistemelor naturale. Astfel, agricultura ecologică necesită cunoașterea amănunțită a câmpului, viețuitoarelor și a celorlalte realități economice și sociale, precum și pe intuiție, chibzuială și pricepere în alegerea și aplicarea măsurilor în practică
[ http://agriculturadurabila.ro/wp-content/uploads/2016/06/manual.pdf]
În știință și, mai ales, în aplicarea agricolă s-au individualizat 3 modele principale de agricultură ecologică: agricultura ecologică propriu-zisă (organică sau biologică), agricultura biodinamică și agricultura naturală (agricultura forestieră și permacultura).
Agricultura ecologică propriu-zisă (organică sau biologică) reprezintă un sistem de agricultură ghidat spre:
– realizarea de produse agricole cu anumite calități nutritive ridicate:
care să nu conțină reziduuri sau cu un conținut foarte scăzut de pesticide și nitrați;
cu conținut relativ mare de substanțe nutritive ;
proteine și aminoacizi esențiali, glucide, grăsimi și vitamine, etc;
calități superioare de păstrare și culinare;
calități organoleptice (savoare);
– ameliorarea productivității solurilor:
creșterea conținutului de humus;
corectarea acidității și a insuficienței de elemente nutritive;
-îmbunătățirea caracteristicilor fizice și hidrofizice, normalizarea activității biologice etc.;
-eliminarea tuturor formelor de poluare a solului, apei și aerului.
Susținătorii agriculturii organice (biologice, ecologice) se preocupă, aproximativ în aceeași măsură, și de clarificarea problemelor privind:
– diminuarea migrării populației de la sat la oraș: remedierea condițiilor de valorificare a producției și menținerea viabilă a gospodăriilor și fermelor mici și mijlocii;
– reducerea consumului de energie neregenerabilă: micșorarea volumului de lucrări mecanice și a consumului specific de carburanți și lubrifianți;[ http://agriculturadurabila.ro/wp-content/uploads/2016/06/manual.pdf]
1.2.2. Agricultura biologică (ecologică, organică, biodinamică)
Agricutura ecologică înaintează sisteme de producție durabile, diversificate și echilibrate, în vederea evitării poluării recoltei și mediului. Producția ecologică în cultura plantelor, fără utilizarea preparatelor tradiționale nocive, cunoaște o importanță specială de câteva decenii în statele dezvoltate economic. Atenția pentru produsele și producția ecologică este într-o continuă creștere și în țara noastră. Regretabil este faptul că suprafețele cultivate în condiții ecologice în țara noastră sunt încă foarte reduse [ http://www.uaiasi.ro/FUSPA/agricultura_ecologica.pdf ]
Agricultura ecologică câștigă o importanță din ce în ce mai mare și este într-o continuă extindere. Această dezvoltare este sprijinită de cererile extinse ale consumatorilor pentru produse agricole ecologice, ei fiind din ce în ce mai lucizi și interesați de asigurarea sănătății prin consumul produselor, la care se pun și cerințele societății pentru o dezvoltare agricolă durabilă, precum și multitudinea de efecte benefice la nivel de fermă agricolă și mediu înconjurător. Agricultura ecologică a cunoscut o dezvoltare continuă a suprafețelor în ultimul deceniu, atât pe plan mondial cât și la noi în țară, grupat cu varietatea producției ecologice și o organizare din ce în ce mai bună a sistemului ecologic [Toncea I., 2000 – Agricultura ecologică – stadiul actual și posibilități de dezvoltare. AgriculturaRomâniei, nr. 40 ].
La nivelul anului 2012, agricultura ecologică se practica în mod organizat în 164 de țări, de către 1,9 milioane de agricultori, care munceau o suprafață totală de 37,5 milioane ha. În comparație cu anul 1999, care este anul în care au fost pentru prima dată accesibile anumite date statistice la nivel mondial referitoare la agricultura ecologică, în anul 2012 suprafața agricolă ecologică s-a triplat . În România, la nivelul anului 2012, suprafața agricolă ecologică era de 288.261 ha, iar numărul de operatori (producători, procesatori, comerciați) înregistrați în agricultura ecologică era de 15.544. Comparativ cu anul 1999, în anul 2012 suprafața agricolă ecologică aproape s-a dublat, în timp ce numărul de operatori a crescut de 4,8 ori [Toncea I., 1998 – Agricultura ecologică în contextul agriculturii durabile în Tendințe în cercetare
pentru agricultura durabilă, performantă. Simpozion ASAS București].
Agricultura ecologică reprezintă un domeniu de mare perspectivă pentru România, țara noastră bucurându-se de condiții corespunzătoare pentru evoluția acestui sistem de agricultură, precum solul bogat și nivelul scăzut de poluare a spațiului natural, prin comparație cu țările dezvoltate economic, unde se folosesc pe scară mare tehnologii agricole superintensive, bazate în cea mai mare măsură pe îngrășăminte chimice și pesticide de sinteză [Toncea I., 2000 – Ecological Agriculture Theory – A point of View, 13th International IFOAM Scientific Conference, Basel – Switzerland, 692].
Structurile de producție ecologică se bazează în general pe anumite reguli și principii de producție foarte stricte și vizează în general obținerea de produse ecologice într-un mod durabil din punct de vedere ecologic, social și economic. Acest sistem trebuie gândit ca parte integrantă a strategiilor de dezvoltare rurală durabilă și nu în ultimul rând ca o alternativă viabilă la agricultura convențională.
Agricultura ecologică reprezintă termenul protejat și atribuit României de către UE. Acesta este identic cu termenii „Agricultură organică” sau „Agricultură biologică” utilizați în alte state membre ale Uniunii Europene. Agricultura ecologică reprezintă un mod de producție care se definește prin utilizarea de tehnici de cultivare a plantelor și de creștere a animalelor ce onorează echilibrul natural prin excluderea utilizării produselor chimice de sinteză, înălțarea și sporirea biodiversității, avansarea și stimularea ciclurilor biologice și limitarea utilizării de inputuri [ http://madr.ro/docs/dezvoltare-rurala/rndr/buletine-tematice/PT4.pdf]
Agricultura biodinamică
În deplasarea spre noi alternative de agricultură, a fost reînviată agricultura biodinamică, propulsată cu peste 50 de ani în urmă de Rudolf Steiner, însă s-au căutat și modele adaptate finalizării mileniului ca sistemul de agricultură integrată în ciclurile naturii, denumită durabilă (sustenabilă) sau alte sisteme ca agricultură organică, biologică, regenerativă, agroecologică, ecoagricolă, naturală sau alte denumiri caracteristice unor anumite zone geografice, dispuse la adaptări pentru o agricultură mult mai aproape de nevoile de alimentație sanogenă a omului. [. Lampkin N., (1999) – Organic farming, Farming press]
Sistemul a fost început în anul 1924 având ca inițiator pe filosoful antroposof R. Steiner și pus în practică de către agronomul E. Pfeiffer. Acest sistem se fundamentează pe teoria elaborată în 1913-antroposofia, care în esență se referă la noțiunea că ansamblul om-natură-univers este tratat holistic, în relații armonizate și reciproc intercondiționate.
În acest ansamblu toate fenomenele biologice din zona biosferei cu cele patru nivele ale sale, sol-planta–animal-om au un caracter ritmic (cotidian, lunar, sezonier, anual), meditând la ritmurile Pământului, Lunii, Soarelui dar și la fenomenele de nivel cosmic. Reflectarea în practică a acestei convingeri în care viața planetară este dependentă de cererile nivelului cosmic cu rol integrator, omul conștient și rațional execută un rol coordonator.
Sistemul de agricultură biodinamică se bazează pe utilizarea așa numitelor produse biodinamice cu rol de starteri organizatori, dinamizatori ai proceselor biologice și biochimice din sol sau din compost, unde îndoctrinează viața microbiană sau în plante și animale unde sugestionează procesele vegetative și generative. În acest fel se optimizează germinația, înrădăcinarea și fructificarea la plante, dar și fertilitatea la animale, cât și un echilibru homeostazic, întărind sănătatea și rezistența la boli și dăunători. Preparatele biodinamice sunt preparate în mod natural, pe bază de plante (coada șoricelului, mușețel, urzică, ghindă de stejar, păpădie, valeriană, bălegar, gunoi de grajd și cuarț, aplicându-se în doze homeopate. Pregătirea și aplicarea lor presupune o pregătire mai complexă, întrucât el trebuie să relaționeze în cele două faze, toate activitățile și demersurile sale în viața plantelor și animalelor și respectiv a solului cu procesele cosmice ritmice [Wistinghauser S., (1994) – Biodynamic farm, Editura Enciclopedică, București, ediție tradusă].
Agricultura organică
Normele teoretice ale sistemului agriculturii organice au fost fundamentate în anii 1930-1940 ai secolului nostru de Sir Albert Howard și Lady Eva Balfour. Pentru versiunea utilizată în Marea Britanie și Irlanda s-a statornicit denumirea de „organic agriculture” în timp ce sistemul aplicat în Statele Unite ale Americii poartă denumirea de „organic farming” , cu mutația acestui sistem ce a devenit astăzi „sustenable agriculture”. Ca element caracteristic, sistemul înlătură din practica agricolă utilizarea tuturor resurselor naturale neregenerabile, dar și a energiei fosile. Sistemul agriculturii organice are ca fundament teoretic utilizarea din plin a productivității naturale a solului și a condițiilor care o favorizează. Substanța nutritivă pentru plantele din cultură este susținută de leguminoasele din asolament, iar componentele minerale din straturile mai adânci ale solului sunt scoase la suprafață prin utilizarea unor plante cu înrădăcinare profundă. De asemenea se aplică, în tandem, grupe de plante cu contribuție și exigențe diferite în ceea ce privește macro și microelementele (ex. asocierea leguminoase-ierburi) [FABIAN ANA, ONACA RODICA, 1999. Ecologie aplicată. Casa de editură SARMIS, Cluj-Napoca].
Agricultura biologică
În Elveția, în anii 1940, H. P. Rush și H. Muller au pus accentul pe autarhia producătorilor și antenția unor circuite scurte de piață. Aceste idei s-au combinat într-o metodă pe care autorii au numit-o agricultură biologică și care pune accentul exclusiv pe resursele regenerabile în vederea asigurării securității alimentare a populației.
Agricultura biologică este caracterizată ca un sistem roditor ce ocolește utilizarea îngrășămintelor de sinteză, a pesticidelor, a adausurilor furajere în creșterea animalelor. Elemente tehnologice sunt acceptate și practicate variate procedee de însămânțare, utilizarea resurselor vegetale după recoltare, a gunoiului de grajd, a leguminoaselor, a îngrășămintelor verzi, cultivația mecanică, utilizarea prafurilor de rocă ce reprezintă o sursă minerală pentru păstrarea unei fertilități foarte ridicate, lupta biologică și fizică a dăunătorilor, bolilor și buruienilor. Obiectivele fundamentale ale acestui model de agricultură biologică sunt [http://www.madr.ro/agricultura-ecologica.html]:
– menținerea îndelungată a fertilității solului;
-ocolirea tuturor variantelor de poluare ce pot fi provocate de tehnicile agricole;
-emiterea în cantități suficiente de alimente de o calitate nutritivă ridicată;
-descreșterea la minim a folosirii energiei fosile;
-creșterea animalelor în condiții de viață conforme cu necesitățile lor fiziologice.
În împrejurările de față normele agriculturii biologice cuceresc din ce în ce mai mult piața alimentară devenind o structură inseparabilă de politică agrară a țărilor dezvoltate din punct de vedere economic, care dispun de o concordanță a agriculturii biologice prin legi, ordonanțe și regulamente [http://www.uaiasi.ro/FUSPA/agricultura_ecologica.pdf].
CAPITOLUL II
COMBATEREA BOLILOR ȘI DĂUNĂTORILOR PLANTELOR
2.1. Combaterea integrată – concept modern de protecție a plantelor
În ultimele trei decenii, rezultatele cercetărilor științifice entomologice aplicate au condus la concluzia că, controlul dăunătorilor din Transilvania a fost necesar ca o secvență tehnologică importantă a sistemului integrat de culturi. În fiecare an, dăunătorii, reprezentați de multe specii de insecte fitofage, au cauzat pierderi semnificative și nepermise de randament ținând cont de obiectivele privind siguranța resurselor alimentare, obiectivele economice și cele legate de dezvoltarea durabilă a agriculturii și mediului[MALSCHI DANA, 2005. The pest population evolutions and integrated control strategy for sustainable development of wheat crop in Transylvania. Buletin USAMV-CN, 61/2005:137–143.].
Gândindu-se la numeroșii dăunători din culturile de cereale, trebuie să subliniem importanța atacurilor care duc la nerealizarea potențialului de producere a plantelor sau chiar a randamentului compromițând situațiile de risc extrem de bogate în insecte. Înțelegerea insectelor dăunătoare are o importanță practică deosebită deoarece momentul apariției atacului este adesea greu de detectat datorită mărimii mici, uneori milimetrice, a speciei sau a fazelor sale fitofagice și datorită caracteristicilor atacului parasitar ascuns în interiorul sau între plante, țesuturi, în pământ sau uneori ascunse prin creșterea vegetativă și dezvoltarea fenologică a plantelor.
În perioada menționată, în structura entomocenozelor cereale din Transilvania au fost evidențiate peste 50 de specii de dăunători care au afectat culturile cerealelor din cauza daunelor economice substanțiale, un complex specific regional format din:
-specii diptere: Opomyza florum F., Delia coarctata Fll., Phorbia securis Tiensuu, Ph. Penicillifera Jermy. Oscinella frit L .;
-specii de afide: Schizaphis graminum Rond., Macrosiphum avenae Fabr. Rhopalosiphum padi L., Metopolophium dirhodum Walk.
-specii cicadice: Psammotettix alienus Dahlb., Macrosteles laevis Rib., Javesella pellucida Fabr .;
-grâu: Haplothrips tritici Kurdj .;
-frunze de orz : Oulema malanopus L .;
-gândaci de purici: Chaetocnema aridula Gyll ., Phyllotreta vitulla Redt .;
-alți dăunători ai solului: Agriotes, Opatrum, Zabrus, Agrotis etc. [MUSTEA,D.,1973. Noi dăunători ai culturilor agricole și pagubele produse de aceștia. Contribuții ale cercetării științifice la dezvoltarea agriculturii. Ed. Dacia, Cluj,1973,p.91-100]
Defectele pot atinge valori semnificative:
-300-1500 kg / ha pierderi de randament în cazul atacului de primăvară înregistrat în proporție de 50-90% din plantele atacate și intensități de 10-25% culegători distruși de larve;
-pierderi de 14-25% din producția de grâu și de primăvară ca o consecință a atacului larvelor Oulema în densități care depășesc pragul economic dăunător;
-15-20% pierderi de randament cu dăunători de grâu-ureche la densități medii de larve.
În cazul însămânțării la începutul lunii septembrie, muștele de cereale, afidele și cicadele pot provoca daune recoltelor [MALSCHI DANA, 1997. Prădători entomofagi activi în limitarea biologică naturală a dăunătorilor culturilor cerealiere in agroecosistemele cu perdele forestiere de protectie din centrul Transilvaniei. In V.Ciochia red.: Limitarea populatiilor de dăunători vegetali si animali din culturile agricole prin mijloace biologice si biotehnice în vederea protejării mediului incinjurător”. Ed. DISZ TIPO Brasov, p.459-476. ].
În ultimii ani, preocuparea permanentă în ceea ce privește studiul dinamicii atacurilor dăunătoare legate de evoluția componentelor agroecologice regionale a dus la observarea impactului cauzat de schimbările climatice în entomocenoza culturilor de cereale. Încălzirea climei, soluționarea perioadelor extrem de calde, scurgerea și căldura în timpul lunilor de primăvară și de vară au fost factori ecologici gravi care au provocat schimbări în structura speciilor, facilitând creșterea populațiilor aparținând unui spectru mai restrâns de specii care au părut problematice și care au devenit dominante și periculoase din cauza creșterii numărului de explozii, și datorită invaziei locale și atacurilor puternice.
Aceste schimbări au fost de asemenea favorizate de mai multe tipuri de exploatații agricole, destrămarea zonelor cultivate, diversitatea condițiilor agroecologice, utilizarea unor tehnici de recoltare incomplete sau incorecte cum ar fi: utilizarea culturilor consecutive, însămânțarea perioadei regionale optime, deficiențele agrotehnice și măsurile fitosanitare. Cercetările au arătat, de asemenea, prezența unei resurse de faună naturală utilă entomofagă, caracterizată prin bogăția speciilor și eficiența activității de limitare a insectelor fitofage, toate grupurile cunoscute de prădători auxiliari și paraziți fiind înregistrate (Aranea, Dermaptera, Thysanoptera (Aeolothripidae), Heteroptera Nabidae etc.), Coleoptera (Sylphidae, Coccinellidae, Carabidae, Cicindelidae, Staphylinidae, Cantharidae, Malachiidae), Diptera (Syrphidae, Scatophagidae, Empididae ș.a.), Hymenoptera (Chrysopidae) de entomofagii din cultură, de primăvară până în toamnă, variind de la 25 până la 59% în structura faunei artropode are un efect biologic de limitare a dăunătorilor. Cercetările de laborator efectuate după modelul interacțiunilor pradă-prădător observate în biocenozele cereale regionale au arătat rolul și importanța entomofagelor auxiliare.[ MALSCHI DANA, 2003. Cercetari comparative privind combaterea integrata a daunatorilor in ferme cerealiere in camp deschis si cu perdele forestiere din Transilvania. Rev. Probl.Prot.Plantelor. Vol. XXXIII, nr.2, p.95-111]
Pesticidele sunt substanțe sau amestecuri de substanțe ce conțin ingrediente biologic active împotriva dăunătorilor. Ingredientele biologic active sunt, în general, substanțe toxice cu potențial de degradare a mediului. Multe pesticide sunt toxice și pentru om. Din aceste motive producerea, ambalarea, depozitarea, transportul și utilizarea pesticidelor sunt reglementate prin lege [https://ro.wikipedia.org/wiki/Pesticid]
Clasificarea pesticidelor se face după mai multe criterii: originea lor, acțiunea antidăunătoare, forma fizică de prezentare, structura chimică etc. Astfel, unele din ele sunt de origine minerală (de exemplu săruri de As, Ba, Cu, Hg, Pb) și altele sunt de origine vegetală (nicotina, veratrum, stricnina). Majoritatea sunt însă produși organici de sinteză (esteri organofosforici, derivați organohalogenați, nitroderivați aromatici, derivați carbamici, compuși fenolici și compusi organometalici) [Harrison, S. A. (1990). The Fate of Pesticides in the Environment, Agrochemical Fact Sheet, Penn, USA].
În functie de gradul de toxicitate, pesticidele se grupează în [Gilliom, R.J. et al (2007). The Quality of our nation’s waters: Pesticides in the nation’s streams and ground water, 1992–2001. US Geological Survey]:
grupa I – extrem de toxice, fiind marcate cu etichete roșii;
grupa II – puternic toxice, marcate cu etichete verzi;
grupa III – moderat toxice, marcate cu etichete de culoare albastră;
grupa IV – toxicitate redusă, marcate cu etichete negre.
Măsurile de protecție aflate in vigoare prevăd că numai pesticidele din grupa III și IV se pot distribui persoanelor fizice în scopuri agricole. Pesticidele din grupa I și II sunt utilizate numai de către personal specializat.
În funcție de destinația pesticidelor, acestea pot fi împărțite în următoarele grupe [Sacramento, C. A. (2008). Department of Pesticide Regulation “What are the Potential Health Effects of Pesticides?” Community Guide to Recognizing and Reporting Pesticide Problems, 27-29]
zoocide – pentru combaterea dăunătorilor animali;
insecticide: combaterea insectelor;
rodenticide/raticide: combaterea rozătoarelor;
moluscocide: combaterea moluștelor;
nematocide: combaterea nematozilor;
larvicide: combaterea larvelor;
aficide: combaterea afidelor;
acaricide: combaterea acarienilor;
ovicide: distrugerea ouălor de insecte și acarieni;
fungicide și fungistatice, bactericide și virocide: combaterea ciupercilor și ciupercostaticelor;
erbicidele: combaterea buruienilor;
algicide: distrugerea algelor;
regulatori de creștere: mijloace care inhibă sau stimulează procese de creștere la plante:
defoliante: mijloace de defoliere a plantelor;
desicante: mijloace de uscare a plantelor înainte de recoltare;
deflorante: mijloace de înlăturare a cantității excesive de flori;
atractante: mijloace de ademenit;
repelente: mijloace pentru respingere.
După structura chimică, pesticidele se clasifică în:
pesticide organoclorurate;
pesticide organofosforice;
pesticide organocarbamice, respectiv tiocarbamice;
pesticide nitrofenolice.
După modalitatea acțiunii asupra dăunatorului:
acțiune toxică prin ingestie;
acțiune toxică pe cale respiratorie;
acțiune toxică prin contact.
Pesticidele sunt aplicate sub diferite forme: prafuri, pulberi, granule, capsule, soluții, suspensii, aerosoli, spume, gaze, vapori, paste, iar forma de utilizare este dictată de particularitățile dăunătorului combătut, considerentele tehnice și economice ale aplicării preparatului [http://pesticide.marenostrum.ro/pesticide.html]
Odată cu modernizarea agricolă, legătura dintre ecologie și agricultură a fost adesea întreruptă, deoarece principiile ecologice au fost ignorate sau suprascrise. De fapt, mai mulți cercetători în agricultură au ajuns la un consens general precum că agricultura modernă se confruntă cu o criză ecologică.
Dovezile arată, de asemenea, că însăși natura structurii agricole și politicile predominante au condus la această criză de mediu prin favorizarea dimensiunii mari a fermei, producția specializată, monoculturile și culturile culturilor de mecanizare. Astăzi, cu cât mai mulți agricultori sunt integrați în economiile internaționale, imperativele la diversitate dispar și monoculturile sunt recompensate prin economii de scară. La rândul său, lipsa rotațiilor și diversificarea îndepărtează mecanismele cheie de autoreglare. Transformarea monoculturilor în agroecosisteme extrem de vulnerabile se face pe intrări chimice ridicate [Talebi, K., Kavousi, A. & Sabahi, Q. (2008). Impacts of Pesticides on Arthropod Biological Control Agents. Pest Technology, Vol. 2, No. 2, (September 2008), pp. 87-97, ISSN 1749-4818].
Importanța măsurilor fitosanitare în vederea creșterii cantității și calității producției
Protecția culturilor formează un element foarte important al agriculturii moderne, care permite obținerea unor producții selecționate, atât cantitativ cât și calitativ, ușurând în același timp și activitățile comerciale. Alături de măsurile agrotehnice cum ar fi asolamentul, epoca de semănat, fecundarea echilibrată, cultivarea de specii rezistente, măsurile fitosanitare ocupă un loc important, fiind de altfel cel mai eficient mijloc de combatere al bolilor, buruienilor și dăunătorilor, asigurând în același timp adaosuri de producție. Tratamentele fitosanitare nu alcătuiesc ultima posibilitate de combatere, cum se consideră uneori. În cele mai multe dintre cazuri, ele au un rol profilactic, așa cum este cazul tratamentelor chimice la sămânță. Prin aplicarea măsurilor fitosanitare, producțiile au un volum mult mai ridicat, sporurile de producții depășind 1000 kg/ha, în funcție de potențialul soiului sau hibridului luat în cultură, condițiile climatice din anul de respectiv, sursa de inocul, etc. [https://www.icpa.ro/documente/coduri/Utilizarea_eficienta_a_metodelor_de_protectie_a_plantelor.pdf].
Aplicarea măsurilor fitosanitare duce la îmbunătățirea calității produselor, aspect reflectat de concretizarea de producții extra și de calitate, mai ales asupra culturilor la care se cunosc patogeni responsabili de producerea de micotoxine (grâu, porumb – Fusarium spp.)
Pentru reducerea la zero a pierderilor de recoltă cauzate de organismele nocive, în țările cu agricultură avansată din Europa, în a doua jumătate a secolului trecut, în livezile de tip intensiv, s-a ajuns până la circa 20 de tratamente chimice într-o perioadă de vegetație. Implicațiile rezultate în urma aplicării neraționale a pesticidelor, poluarea mediului și apariția formelor rezistente de agenți patogeni, au determinat necesitatea găsirii unei noi strategii în combaterea organismelor nocive, elaborarea și extinderea în producție a conceptului de combatere integrată [http://sppt.ro/wp-content/uploads/2015/03/Rev-PP-nr-93_6.pdf].
Conceptul de combatere integrată a apărut în a doua jumătate a secolului XX ca o necesitate de îmbinare armonioasă a metodelor de combatere a organismelor nocive, cu respectarea principiului compatibilității, în care fiecare metodă își păstrează efectul său specific. Inițial conceptul propunea integrarea și chiar înlocuirea metodei chimice de protecție cu cea biologică. Ulterior, noțiunea de combatere integrată a fost lărgită, incluzându-se și celelalte mijloace și măsuri de combatere, fiind prezentată sub diferite denumiri, cum ar fi: „sistemul de combatere integrată”, ,,combaterea armonioasă”, „producția integrată” etc.
Protecția integrată a plantelor împotriva bolilor are următoarele măsuri și metode [https://www.icpa.ro/documente/coduri/Utilizarea_eficienta_a_metodelor_de_protectie_a_plantelor.pdf]:
cultivarea soiurilor și hibrizilor rezistenți la boli;
măsuri de carantină și legislație fitosanitară;
monitoringul fitosanitar al culturilor agricole pentru stabilirea gradului de atac cu boli;
metode fizico-mecanice;
metode agrofitotehnice și culturale;
măsuri biologice;
prognoza și avertizarea;
măsuri chimice, numai în cazul depășirii pragului economic de dăunare.
În definiția dată de un grup de experți ai F.A.O. (1968), „lupta integrată este un sistem de reglare a biotipurilor și populațiilor speciilor dăunătoare care, ținând cont de mediul specific și de dinamica acestora, folosește toate tehnicile și metodele, adaptate însă în așa manieră încât să fie compatibile și să mențină populațiile dăunătorilor și agenților patogeni la nivele la care să nu cauzeze pagube economice, respectiv sub nivelul pragului economic de dăunare”. Noutatea în acest concept constă în aceea că nu se urmărește reducerea la zero a atacului organismelor nocive, ci se admite prezența acestora în culturi până la pragul economic de dăunare, de la care pierderile devin importante economic [http://www.rasfoiesc.com/business/agricultura/Lucrari-de-ingrijire-a-culturi38.php].
Îmbinarea metodelor de combatere a bolilor se face astfel, încât factorii naturali să-și manifeste din plin acțiunea regulatoare și să nu fie dereglată armonia de dezvoltare a agrobiocenozelor.
Principiile de bază a combaterii integrate a bolilor plantelor sunt [LEGEA nr.5 din 12 noiembrie 1982 privind protecția plantelor cultivate și a pădurilor și regimul pesticidelor]:
respectarea strictă a legislației fitosanitare;
sporirea rezistenței plantelor la atacul agenților patogeni;
înființarea culturilor agricole cu material simincer și săditor neinfectat de boli;
monitoringul fitosanitar pentru depistarea și lichidarea focarelor de boli infecțioase;
respectarea tehnologiilor de cultivare a culturilor agricole în scopul creării unor condiții optime pentru dezvoltarea plantelor;
stabilirea bolilor cheie pentru fiecare cultură;
stabilirea pragului economic de dăunare;
efectuarea tratamentelor chimice în baza prognozei dezvoltării bolilor;
distrugerea sau limitarea rezervei de inocul pentru realizarea infecției primare și infecțiilor secundare a plantelor;
activizarea factorilor naturali de reglare a 96 densității populațiilor de agenți patogeni;
prevenirea pătrunderii și răspândirii în țară a unor noi boli ale plantelor agricole.
2.2. Măsuri și metode de protecție a plantelor împotriva agenților patogeni
Pesticidele sunt produse chimice (exceptând medicamentele) folosite pentru combaterea dăunătorilor plantelor și a produselor agricole stocate, precum și pentru combaterea vectorilor biologici ai bolilor omului și animalelor. Dăunătorii includ microbi, plante sau animale care concurează cu omul pentru hrană, distrug proprietatea, difuzează boli sau reprezintă o calamitate.[ https://ro.wikipedia.org/wiki/Pesticid]
Insecticidele sunt substanțe chimice care omoară, sau împiedică înmulțirea insectelor dăunătoare. Ele sunt utilizate în agricultură, silvicultură și pomicultură. Unele insecticide ca lindanul pentru gradul de mare remanență (persistență) în sol au fost interzise în 2007 în Uniunea Europeană, se mai pot folosi numai local în cazuri excepțional în anumite boli parazitare. [https://ro.wikipedia.org/wiki/Insecticid]
Pesticidele clorurate, de exemplu, BHC, DDT, endosulfan, heptaclor, aldrin etc. au fost utilizate în mod extensiv pentru protecția culturilor și pentru prevenirea bolilor transmise prin vectori. Aceste pesticide clorurate persistă în mediu pe perioade foarte lungi, sunt supuse bioacumulației și biomagnificărilor și, prin urmare, conferă toxicitate organismelor nevizate, inclusiv ființelor umane. În consecință, fabricarea și utilizarea acestor pesticide clorurate a fost fie interzisă, fie sever restricționată în majoritatea țărilor dezvoltate și în curs de dezvoltare.
Pesticidele influențează un impact nefericit asupra mediului. În anii 1960, sa descoperit că DDT interfera cu reproducerea a numeroase păsări de pescuit și a provocat o amenințare gravă la adresa biodiversității. Utilizarea în agricultură a DDT este acum interzisă prin Convenția de la Stockholm privind poluanții organici persistenți (POP), dar este încă folosită în unele țări în curs de dezvoltare pentru a preveni malaria și alte boli tropicale prin pulverizarea pe pereții interiori (pentru a ucide sau respinge țânțarii ).
Utilizarea pesticidelor ridică o serie de preocupări legate de mediu. Peste 98% din insecticidele pulverizate și 95% din erbicide ajung la o destinație diferită de speciile țintă, inclusiv speciile nevizate în aer, apă și sol . Desprinderea pesticidelor apare atunci când pesticidele sunt suspendate în aer deoarece particulele sunt transportate de vânt în alte zone, potențiale ce le pot contamina. Pesticidele reprezintă una dintre cauzele poluării apei, iar unele pesticide sunt poluanți organici persistenți și contribuie la contaminarea solului.[ Miller, G. T., (2004): Sustaining the Earth, 6th edition. Thompson learning, Inc. Pacific Grove, California. 9:211-216.]
Utilizarea pesticidelor pentru combaterea dăunătorilor și a buruienilor a crescut. În plus, deversările de la instalațiile de producere a pesticidelor, deversările accidentale și procesele naturale, cum ar fi diluția, scurgerea de suprafață și leșierea, sunt cauza apariției compușilor xenobiotici în apele de suprafață. Efectele pesticidelor asupra mediilor acvatice se datorează și produselor de degradare a acestora, care pot fi mai toxice decât substanțele originale. Prezența pesticidelor în mediul rural nu este total neașteptată, deoarece zonele agricole majore sunt situate în câmpiile de coastă și văile râurilor. Cu toate acestea, ocazional, peștii și uciderea creveților masivi au fost raportate în ecosistemele de lagună estuarină. Deși agenții pentru acest lucru nu au fost identificați în mod clar, agrochimicele din câmpurile agricole adiacente au fost mult timp suspectate ca fiind toxice letale implicate.[ Thurman, E. M., Goolsby, D. A., Meyer, M. T., Mills, M. S., Pomes, M. L. and Kolpin, D.W. (1992): A reconnaissance study of herbicides and their metabolites in surface water of the Midwestern United States using immunoassay and gas chromatography/mass spectrometry. Environ. Sci. Tech., 26(12): 2440-2447.]
Măsuri agrofitotehnice
Prin aceste măsuri, omul modifică condițiile de mediu în așa fel, încât acestea să devină favorabile pentru culturile de plante și devaforabile pentru patogeni. Măsurile agrofitotehnice sau culturale de prevenire și combatere urmăresc crearea unor condiții optime de creștere și dezvoltare a plantelor și, în același timp, defavorabile dezvoltării agentului patogen; facem referire la câteva dintre acestea [http://www.qreferat.com/referate/biologie/MASURI-GENERALE-DE-PREVENIRE-A655.php]:
-Alegerea terenului de cultură optim plantei cultivate
Metoda este de o importanță semnificativă pentru cele mai multe culturi; pentru culturile de cereale se va evita alegerea terenurilor grele, reci, în care băltește apa,deoarece acestea sunt preferate de unele specii de insecte polifage cum ar fi: viermii sârmă (Agriotes spp., Athous spp.). De asemenea, un alt dăunător al culturii de grâu, omida minieră (Cnephasia pasiuana Hübner) depune ponta pe scoarță rugoasă a copacilor, în special din marginea lizierelor, de aceea se recomandă ca alegerea terenului, a solelor pentru cultura grâului, să nu fie în imediata apropiere a unor astfel de locuri în care trăiește insecta menționată.
-Drenarea terenului
Mulți agenți fitopatogeni și diferiți dăunători ai culturilor de cereale sunt favorizați în dezvoltarea lor de excesul de umiditate, cum ar fi viermii sârmă. Prin drenare se modifică mult microclima terenului, ceea ce influențează nefavorabil dezvoltarea acestora; în unele cazuri drenarea poate avea un anumit rol în lupta împotriva dăunătorilor și al bolilor la cereale.
-Arătura de vară și de toamnă este efectuată și în scopul îngropării resturilor de plante atacate pentru a diminua rezerva de inocul. Arăturile pot fi precedate de discuiri, prin care se mărunțesc resturile de plante atacate pentru a grăbi descompunerea lor în sol. Distrugerea samulastrei, care pentru unele specii parazite reprezintă o etapă în ciclul evolutiv, poate întrerupe ciclul de viață al diferitelor ciupercii sau al unor dăunători.
-Rotația culturilor (asolamentul) menține fertilitatea solului și împiedică acumularea în sol, de la un an la altul, a unor agenți infecțioși. Durata asolamentului este impusă de cerințele plantelor cultivate și biologia agenților patogeni. Unii agenți fitopatogeni ca Erysiphe graminis sau specii ale genului Puccinia își păstrează în sol capacitatea infecțioasă un an.
Rotația culturilor este unul dintre elementele principale de tehnologie care împiedică înmulțirea acestora. Prin cultivarea aceleiași plante ani de-a rândul pe aceeași solă se favorizează înmulțirea unor dăunători, cum ar fi: la cultura de grâu, de menționat este gândacul ghebos (Zabrus tenebrioides Goeze), tripsul grâului (Haplothrips tritici Kurdj.), viermele roșu al paiului (Haplodiplosis marginata Roser), viespea grâului (Cephus pygmaeus L.), muștele cerealelor (Oscinella spp., Phorbia spp., Opomyza spp., Mayetiola spp.), cărăbușeii cerealelor (Anisoplia spp.); la cultura de porumb, dacă nu se respectă rotația, are loc o creștere a rezervei biologice a unor dăunători care pot produce pagube semnificative culturii; această rezervă biologică, în funcție de condițiile climatice poate rămâne în stare latentă sau poate deveni un pericol pentru cultură; se poate menționa sfredelitorul porumbului (Ostrinia nubilalis Hbn.), viermele vestic al rădăcinilor de porumb (Diabrotica virgifera virgifera Le Conte) și gărgărița porumbului (Tanymecus dilaticolls Gyll.). [Testing Methods for Fertilizers (2013), Incorporated Administrative Agency Food and Agricultural Materials Inspection Center, 1-370.]
-Aplicarea rațională a îngrășămintelor
Fertilizarea rațională a culturilor cu îngrășăminte pe bază de azot, fosfor și potasiu asigură creșterea de plante viguroase și mai rezistente la atacul bolilor și dăunătorilor. Aplicate unilateral și excesiv, îngrășămintele cu azot micșorează rezistența la boli și dăunători, deoarece prelungesc perioada de vegetație în detrimentul maturării, celulele au membranele mai subțiri și sucul celular mai diluat. Îngrășămintele potasice și fosfatice măresc rezistența plantelor la boli prin îngroșarea cuticulei și grăbirea maturării plantelor.
-Cultivarea de soiuri rezistente și tolerante la boli este cea mai importantă și economică metodă de combatere, care devine o metodă foarte utilă în cazul speciilor cultivate pe suprafețe mari (grâul, porumbul), la care aplicarea de tratamente chimice ar deveni costisitoare. Boli ca ruginile cerealelor, făinarea grâului etc., pot fi combătute cu succes prin cultivarea de soiuri rezistente; de asemenea și unii dăunători, cum ar fi sfredelitorul porumbului (Ostrinis nubilalis Hbn.) pot fi reduși semnificativ prin cultivarea unor hibrizi de porumb rezistenți la atacul acestuia.
-Folosirea de semințe și material sănătos
O importanță deosebită o are utilizarea la însămânțat a unor semințe sănătoase, neinfestate cu diferiți agenți patogeni, dăunători, care să asigure o răsărire uniformă, o densitate normală și o vigoare ridicată a plantelor. De exemplu, semințele de grâu pot fi atacate de ploșnițe sau tripși, care duc la o germinație redusă și alte însușiri seminale necorespunzatoare. Pentru loturile semincere se recomandă înlăturarea semințelor infestate prin curățirea și sortarea lor înainte de semănat; de asemenea sortarea și utilizarea unor semințe sănătoase contribuie și la împiedicarea pătrunderii și răspândirii unor dăunători de carantină.
-Adâncimea de semănat trebuie să fie corelată cu biologia agenților fitopatogeni, dar și cu prezența sau absența agentului fitopatogen, sau a dăunătorilor din sol. [Ed Bradley., The Basics of Fertilizers, Accessed on 9 December 2015]
-Densitatea plantelor
Respectarea densității optime de semănat creează spațiul trofic necesar dezvoltării plantelor și le conferă astfel o rezistență mai mare la boli. În același timp plantele beneficiază de o bună circulație a aerului pentru menținerea unei umidități optime care să nu favorizeze atacul agenților fitopatogeni.
-Epoca de semănat trebuie să fie întotdeauna cea optimă, pentru a permite o bună pornire în vegetație a plantelor și o vigurozitate sporită. De asemenea, în vederea reducerii riscului apariției, încă din toamnă, a atacului de afide, cicade sau de muștele cerealelor, precum și a unor boli foliare, inclusiv a fenomenului de îngălbenire și piticire a orzului (barley yellow dwarf virus – BYDV) sau de îngălbenirea, piticirea și aspermia grâului (wheat dwarf virus – WDV), ai căror vectori sunt specii aparținând acestor insecte, se recomandă încadrarea semănatului cerealelor păioase de toamnă în perioada optimă pentru fiecare zonă, evitându-se semănatul timpuriu. Însă, trebuie combătută cu fermitate tendința de a semăna cât mai timpuriu, uneori cu mult în afara epocilor recomandate zonal pentru culturile de cereale de toamnă; numai astfel se pot evita pierderile de recoltă, ce pot ajunge uneori până la compromitere totală, datorate fenomenelor de virusare menționate.
-Întreținerea culturilor
Aplicarea la timp a lucrărilor de întreținere a culturilor conform unei agrotehnici raționale, diferențiate, asigură plantei de cultură o rezistență sporită la boală și o reducere semnificativă a populațiilor de dăunători. Distrugerea buruienilor din cultură contribuie la buna dezvoltare a plantei, dar și la reducerea pericolului atacului unor dăunători; buruienile constituie gazde intermediare pentru diferite specii de dăunători,cum ar fi: buha semănăturilor (Agrotis segetum Den&Schiff.), specie polifagă, gărgărița porumbului (Tanymecus dilaticollis Gyll.) etc. se hrănesc cu plante spontane (buruieni) și apoi trec pe cele cultivate; așadar solele cultivate cu cereale, dar îmburuienate pot fi mult mai atacate de diferite specii de dăunători decât cele curate de buruieni. [Akbari. P., Ghalavand. A., Modarres Sanavy. A.M. and M. Agha Alikhani., 2011, The Effect of Biofertilizers, Nitrogen Fertilizer and Farmyard Manure on Grain Yield and Seed Quality of Sunflower (Helianthus annus L.), Journal of Agricultural Technology 7(1), 173-184]
-Recoltarea la timp a culturilor poate contribui la stoparea bolilor și a atacului unor dăunători, contribuind astfel la reducerea pagubelor. De exemplu, prin efectuarea recoltatului la grâu cât mai timpuriu și într-o perioadă cât mai scurtă se reduce posibilitatea producerii atacului la boabe de către ploșnițele cerealelor și după caz de viermele roșu al paiului; de asemenea, printr-un recoltat timpuriu al cerealelor păioase se reduce posibilitatea scuturării boabelor și formării samulastrei, pe care se pot dezvolta numeroși dăunători, cum ar fi: musca neagră a cerealelor (Oscinella fritt), musca de Hessa (Myetiola destructor), păduchele verde al cerealelor (Schizaphis graminum), păduchele verde al porumbului (Rhopalosiphum maidis) etc. Și modul cum se face recoltatul poate contribui într-o anumită măsură la preîntâmpinarea atacului unor dăunători, de exemplu: la recoltatul porumbului, este recomandabil ca tăierea tulpinilor să se facă cât mai jos, pentru a se distruge astfel o mare parte a larvelor hibernante de sfredelitorul porumbului (Ostrinia nubilalis), iar în cazul cerealelor păioase a viespii grâului (Cephus pygmaeus).
-Irigarea culturilor
Evoluția bolilor în culturile irigate este în general diferită deoarece majoritatea agenților patogeni sunt favorizați de umiditatea ridicată. Aceasta impune raționalizarea regimului de irigație în concordanță cu fenofazele sensibilității plantelor la atacul patogenilor, dar mai ales să se creeze și să se cultive, în regim irigat, soiuri rezistente la boli. Există dăunători, al căror grad de dăunare este mai mare în condiții de irigare. Un exemplu ar fi la cultura de porumb, la irigarea prin aspersiune se realizează o umiditate relativ ridicată în interiorul culturii, care favorizează înmulțirea și atacul sfredelitorului porumbului (Ostrinia nubilalis).[ Hugh Savoy., 2010, Fertilizers and Their Use, Agricultural Extension Service, The University of Tennessee, 1, 1-23]
Măsuri de carantină fitosanitară
Măsurile de carantină fitosanitară constituie de asemenea un element important al luptei integrate. Ele sunt menite să prevină introducerea în țară a unor patogeni noi sau mai puțin răspândiți, precum și prevenirea răspândirii unor patogeni din zonele infestate în alte zone. Pentru a limita răspândirea unor boli foarte păgubitoare în cadrul țării sau de la o țară la alta, s-au elaborat măsuri de carantină internă și externă. Așadar, carantina fitosanitară are drept scop îndeplinirea unui complex de măsuri, cum ar fi [Loredana SUCIU, PROGRAM ORIENTATIV PENTRU PREVENIREA ȘI COMBATEREA INTEGRATĂ A BURUIENILOR, BOLILOR ȘI DĂUNĂTORILOR LA CULTURA DE CEREALE PǍIOASE ȘI PORUMB, USAMV Cluj-Napoca]:
-protejarea patrimoniului vegetal al țării față de pătrunderea din afară a unor dăunători, agenți patogeni, semințe de buruieni de carantină odată cu produsele vegetale care se importă, ceea ce se numește carantină externă. Aceasta abordează măsuri și normative menite să împiedice introducerea în țară odată cu importul de produse agricole, a unor patogeni periculoși, care nu au fost semnalați pe teritoriul țării noastre denumiți patogeni de carantină.
-lichidarea dăunătorilor, a agenților patogeni sau buruienilor cu răspândire limitată pe teritoriul țării, sau evitarea răspândirii lor în noi zone (carantina internă);
-controlul fitosanitar al culturilor se efectuează în diferite faze fenologice ale plantei gazdă, corelat cu biologia parazitului și modul în care factorii de mediu favorizează dezvoltarea acestuia. O atenție deosebită trebuie să se acorde prin acest control, loturilor semincere și de asemenea și culturilor de cereale a căror producții se depozitează în silozuri, depozite pentru materiale vegetale destinate înmulțirii.
Fiecare țară alcătuiește o listă cu agenți fitopatogeni de carantină internă și externă care nu trebuiesc să pătrundă pe teritoriul său. Lista patogenilor de carantină variază de la un an la altul sau de la o perioadă la alta, în funcție de dinamica tranzitării produselor agricole și a condițiilor de mediu.
În țara noastră se efectuează :
-Controlul intern la cultura porumbului, la viermele vestic al rădăcinilor de porumb (Diabrotica virgifera virgifera);
-Controlul extern la cultura porumbului asupra boabelor de porumb – (Erwinia stewarti);
-Controlul extern la cultura de grâu de toamnă privind mălura –(Tilletia indica).
În țara noastră se menționează ca dăunător de carantină – gândacul grânelor (Trocoderma granarium Everts). [http://anfdf.ro/]
Combaterea chimică (chimioterapia)
Aplicarea mijloacelor chimice de combatere.
Se apelează la aceste măsuri în completarea măsurilor descrise mai sus, numai în situația în care, recolta este periclitată de o boală care a luat caractere de epidemie sau epifiție. Important este că aplicarea acestora să nu fie abuzivă, pesticidele să fie bine alese ținându-se seama de impactul lor asupra mediului, tratamentele să fie alternate, să se folosească amestecuri, iar executarea tratamentelor să fie cât mai corectă. În cadrul măsurilor de combatere integrată, chimioterapia joacă un rol deosebit de important, în unele cazuri indispensabil. În contextul luptei integrate, această categorie de măsuri poate avea un rol preventiv, așa cum este cazul tratamentelor chimice la sămânță. Aplicarea tratamentelor trebuie efectuată ținând cont de biologia organismului parazit, de fenofaza de dezvoltare a plantei gazdă, acestea, în strânsă corelație cu factorii pedoclimatici care, în majoritatea cazurilor, influențează patogenitatea parazitului, respectiv sensibilitatea sau rezistența plantei gazdă. [Blaustein, A. R., and J. M. Kiesecker. 2002. Complexity in conservation: lessons from the global decline of amphibian populations. Ecology Letters 5:597–608]
CAPITOLUL III
STADIUL ACTUAL AL EXTRACȚIEI BIOERBICIDELOR, BIOINSECTICIDELOR ȘI BIOFERTILIZANȚILOR
3.1. Biopesticidele – o abordare ecologică pentru gestionarea buruienilor
Biopesticidele sau pesticidele biologice , includ mai multe tipuri de metode de luptă împotriva dăunătorilor și bolilor, utilizarea relațiilor prădător-pradă, parazitism sau acțiune chimică. Termenul a fost asociat cu controlul biologic și, în consecință cu manipularea organismelor vii. Pozițiile de reglementare pot fi influențate de percepții publice, precum:
în Uniunea Europeană , biopesticidele sunt definite ca „o formă de pesticide pe bază de microorganisme sau produse naturale“ ;
Statele Unite , Agenția Statelor Unite pentru Protecția Mediului prevede că „pesticidele includ substanțe de origine naturală (pesticide biochimice), microorganisme pesticide (microbieni) și substanțe pesticide produse de plante conținând respectivul material genetic;
Aceste produse sunt de obicei produse de cultura și concentrația organismelor existente în mod natural sau a unor metaboliți , inclusiv bacterii și a altor microbi, ciuperci, nematozi, proteine etc.
Biopesticidele sunt compuse din trei grupe principale:
Pesticidele microbiene , care sunt compuse din microorganisme : bacterii , insecte, fungi patogeni sau virusuri .Nematodele entomopatogenice sunt adesea clasificate ca pesticide microbiene, deși sunt organisme multicelulare.
Pesticide biochimice sau pesticidele pe bază de plante , care sunt substanțe folosite pentru combaterea dăunătorilor ce apar în mod natural (sau monitorizarea în cazul feromonilor ) și boli microbiene.
Protectorii încorporați în plante (PIP) , care sunt substanțe produse de plante cu gene de la alte specii încorporate în materialul genetic (adică plante modificate genetic ). Utilizarea lor este controversată, mai ales în multe țări europene.
Biopesticidele nu au , în general , nici o funcție cunoscută fotosintezei, precum creșterea și alte aspecte fundamentale ale fiziologiei plantelor . Cu toate acestea, activitatea lor biologică împotriva insectelor dăunătoare , a nematozilor , fungilor și altor organisme este bine definită. Toate speciile de plante au dezvoltat o singură structură chimică, integrată , care protejează împotriva paraziților . Regnul vegetal oferă o gamă diversă de structuri chimice complexe. Aceste alternative biodegradabile, economice și regenerabile, sunt utilizate în special în sistemele de agricultura ecologică . [https://fr.wikipedia.org/wiki/Biopesticide]
Biopesticidele sunt anumite tipuri de pesticide derivate din materiale naturale precum animale, plante, bacterii, și anumite minerale. De exemplu, ulei de canola și bicarbonat de sodiu au aplicații pesticide și sunt considerate biopesticide.
Biopesticidele sunt folosite pentru a controla dăunători, agenți patogeni și buruieni prin diverse mijloace. Biopesticidele biologice pot include un agent patogen sau un parazit care infectează ținta. Alternativ, ei ar putea acționa ca și competitori sau inductori ai rezistenței gazdă a plantelor
Biopesticidele biochimice pot, de asemenea, acționa printr-o varietate de mecanisme. Unii acționează prin inhibarea creșterii, hrănirii, dezvoltării sau reproducerii unui dăunător sau agent patogen. Totuși, alte biopesticide pot fi utilizate pentru a forma o barieră asupra gazdei, astfel încât să acționeze ca un inhibitor al hrănirii sau infecției [http://sanoteca.md/pacienti/alimenta%C8%9Bie/pesticidele-din-produsele-alimentare-dozele-admise-%C8%99i-siguran%C8%9Ba-pentru ].
Extractele de plante erau probabil cele mai vechi biopesticide agricole, deoarece istoricul arată că nicotina a fost folosită pentru a controla gândacii de prune incă din secolul al XVII-lea. Experimentele care implică controlul biologic al dăunătorilor de insecte în agricultură datează din 1835, când Agostine Bassi a demonstrat că ciuperca de muscatină (Beauveria bassiana) ar putea fi folosită pentru a provoca o boală infecțioasă în viermii de mătase [Babalola OO, Oladele OI 2011. Biotechnology in agriculture: Implications for agricultural extension and advisory services. Journal of Food Agriculture and Environment, 9: 486-491].
Experimentele cu uleiuri minerale ca agenți de protecție a plantelor au fost raportate, de asemenea, în secolul al XIX-lea. În timpul expansiunii rapide a instituțiilor de cercetare agricolă la începutul secolului XX, au fost dezvoltate un număr din ce în ce mai mare de studii și propuneri de biopesticide.
Primul și încă cel mai utilizat, pe scară largă, biopesticid a inclus sporii bacteriei Bacillus thuringiensis (Bt). În 1901, Bt a fost izolat de un vierme de mătase bolnav de biologul japonez Shigetane Ishiwata.Naturalistul german, Ernst Berliner din Thuringen l-a redescoperit apoi zece ani mai târziu într-o omidă infestată de molii de făină. Agentul patogen Bt a fost clasificat în 1911 ca specie de tip Bacillus thuringiensis și rămâne cel mai utilizat biopesticid până în prezent. La începutul anilor 1920, francezii au început să utilizeze Bt ca insecticid biologic. Primul produs Bt disponibil în comerț, Sporeine, a apărut în Franța în 1938. În SUA, în anii 1950, utilizarea pe scară largă a biopesticidelor a început să se mențină, deoarece a fost publicată o serie de cercetări privind eficacitatea Bt [http://www.scritub.com/biologie/BACILLUS-THURINGIENSIS244101069.php].
În a doua jumătate a secolului XX, cercetarea și dezvoltarea au continuat la un nivel scăzut, datorită adoptării pe scară largă a insecticidelor chimice sintetice mai ieftine, dar mai toxice. În acest timp, au fost dezvoltate și aplicate noi produse. În special în piețele de nișă unde produsele chimice pe bază de petrol nu au fost înregistrate, nu sunt eficiente sau nu sunt economice. De exemplu, în 1956, compania de drojdii din Pacific a dezvoltat un proces industrial cunoscut sub numele de fermentație submersă, care a permis producția de Bt pe scară largă. În 1973, Heliothis NPV a fost scutit de toleranță și primul insecticid viral, Elcar a primit o etichetă în 1975. În 1977, Bacillus thuringiensis var. Israelensis (toxic la muște) a fost descoperită, iar în 1983 a fost găsit tenebrionul tulpini (toxic pentru gândaci) .
În 1979, EPA din SUA a înregistrat prima feromonă de insecte pentru a fi utilizată în capturarea în masă a gândacilor japonezi. În anii 1990, cercetătorii au început să testeze argila caolină ca insectă în plantațiile de fructe ecologice. A fost făcută în comerț, în special pentru utilizarea în sisteme organice, în 1999 [Nawrocka J, Masolepsza U 2013. Diversity in plant systemic resistance.Biological Control, 67: 149-156].
Dezvoltarea biopesticidelor pentru controlul bolilor plantelor a suferit o transformare similară. La începutul secolului XX, studiile privind microbiologia și ecologia solului au condus la identificarea multor microorganisme diferite care acționează ca antagoniști sau hiperparaziți ai agenților patogeni și ai insectelor. Unele dintre acestea s-au dovedit a fi utile în inoculările pe scară largă, însă puține au fost dezvoltate comercial datorită adoptării rapide a pesticidelor chimice în această perioadă de timp. Poveștile de succes comercial din anii 1980 și 1990 includ produse care conțin Agrobacterium radiobacter pentru prevenirea coroanelor pe culturi lemnoase și fluorescență Pseudomonas pentru prevenirea focului în livezile în care streptomicina a fost suprautilizată și populațiile patogene rezistente au fost abundente. În industria de seră și mixturi de gunoaie, au fost introduse pe piață produse care conțin o varietate de microbi care suprimă agenții patogeni solitori [Hansen B, Thorling L, Dalgaard T, Erlandsen 2010. Trend reversal of nitrate in Danish groundwater-a reflection of agricultural practices and nitrogen surpluses since 1950. Environment and Science Technology, 45: 228-234].
Pe măsură ce costurile de depășire a unor astfel de substanțe chimice sintetice au devenit evidente, a existat o renaștere în cercetarea academică și industrială referitoare la dezvoltarea biopesticidelor. Și odată cu expansiunea rapidă a agriculturii ecologice în ultimul deceniu, ratele de adopție au crescut rapid. Din acest motiv, dezvoltarea biopesticidelor noi și utile a continuat să crească rapid de la mijlocul anilor 1990. De fapt, mai mult de 100 de ingrediente active biopesticide au fost înregistrate la divizia de EPO Biopesticides din SUA din 1995. Multe dintre acestea au fost introduse în divizia de biopesticide din 1995. Multe dintre acestea au fost introduse comercial într-o varietate de produse. Multe dintre ingredientele active aprobate în prezent în S.U.A. pot fi găsite în bazele de date disponibile publicului [Motsara M R and Roy R N., 2008, Guide to Laboratory Establishment for Plant Nutrient Analysis, Food and Agriculture Organization of the United Nations, 1-220]
Biopesticidele biochimice sunt compuși naturali sau compuși derivați din sinteză care sunt asemănători structural (și identici din punct de vedere funcțional) cu omologii lor naturali.
În general, biopesticidele biochimice sunt caracterizate de un mod de acțiune netoxic care poate afecta creșterea și dezvoltarea unui dăunător, capacitatea sa de a reproduce sau ecologia dăunătorilor. De asemenea, acestea pot avea un impact asupra creșterii și dezvoltării plantelor tratate, inclusiv fiziologia acestora după recoltare.
Biopesticidele oferă soluții inovatoare pentru protecția culturilor, productivitate și calitate.
Soluțiile biopesticide sunt disponibile pentru a gestiona o mare varietate de dăunători agricoli importanți, iar produsele noi devin disponibile într-un ritm accelerat. Aplicațiile includ folosirea inamicilor naturali și antagoniști ai dăunătorilor, cum ar fi insectele, bolile, buruienile și nematodele. Biopesticidele includ, de asemenea, soluții care pot fi utilizate pentru a îmbunătăți atributele dorite ale plantelor prin procese fiziologice naturale.
În categoria biopesticide sunt incluse soluții pentru [Hugh Savoy., 2010, Fertilizers and Their Use, Agricultural Extension Service, The University of Tennessee, 1, 1-23]:
Controlul insectelor
Gestionarea dăunătorilor de insecte în moduri care lasă reziduuri toxice puțin sau deloc, au un impact minim asupra organismelor nețintă și asupra mediului și nu sunt predispuse la rezistența la dăunători a fost întotdeauna o provocare în sistemele agricole moderne.
Biopesticidele pot completa adesea aceste lacune, în unele cazuri ca produse de sine stătătoare. De exemplu, unele biopesticide microbiene sunt folosite pentru a ucide larvele țânțarilor fără a afecta apa în care trăiesc. Astfel de produse s-au dovedit a fi un instrument valoros și ecologic în programele de sănătate publică pentru a limita răspândirea malariei, a febrei galbene și a altor boli umane transmise de țânțari. Nematodele insecte-parazitare (viermi rotunzi microscopici) sunt foarte specifice și eficiente ca mijloc de combatere a larvelor de șobolani care locuiesc în sol, infestând sistemele de rădăcini de citrice.[ Nagornyy V D., 2013, Soil and Plant Laboratory Analysis, Peoples’ Friendship University of Russia, Agrarian Faculty, 1-144]
În ciuda acestor exemple proeminente de utilizare individuală, biopesticidele sunt utilizate mai frecvent ca parte a programului integrat de gestionare a dăunătorilor (IPM). În mod tipic, astfel de programe utilizează insecticide pe bază de extract microbian sau de plante în rotații sau amestecuri de rezervoare cu substanțe chimice tradiționale. Astfel de programe se concentrează mai mult pe menținerea populațiilor de insecte dăunătoare sub niveluri dăunătoare decât pe furnizarea de soluții rapide la epidemiile de dăunători. În alte situații, producătorii de captare și monitorizare pe bază de feromoni ajută cultivatorii să identifice momentul potrivit pentru pulverizările chimice și să prevină utilizarea excesivă sau pot fi utilizate pentru a întrerupe modelele de împerechere a insectelor. Distrugerea insectelor dăunătoare poate, de asemenea, să contribuie la menținerea nivelurilor de dăunători sub pragurile dăunătoare. În funcție de fiecare produs și de utilizarea acestuia, bioinsectidele se pot aplica culturilor în creștere, surselor de sol și apă sau ca tratamente pentru semințe pentru a proteja răsadurile emergente pe măsură ce cresc. Utilizarea bioinsecticidelor ajută, de asemenea, la prelungirea duratei de viață utilă a insecticidelor sintetice și reduce cantitatea de reziduuri de pesticide din culturile de legume și fructe. [Susilawati Kasim, Osumanu Haruna Ahmed and Nik Muhamad Abd. Majid., 2011, Effectiveness of Liquid Organic-Nitrogen Fertilizer in Enhancing Nutrients Uptake and Use Efficiency in Corn (Zea mays), African Journal of Biotechnology, 10(12), 2274-2281]
Controlul bolilor
Biopesticidele, componente cheie ale programelor integrate de gestionare a dăunătorilor (IPM), primesc o atenție deosebit de practică ca mijloc de reducere a încărcăturii produselor chimice sintetice utilizate pentru controlul bolilor plantelor. În majoritatea sistemelor de recoltare, biopesticidele nu ar trebui privite ca înlocuitori en gros pentru controlul chimic al bolilor plantelor ci mai degrabă ca o categorie în creștere de suplimente eficiente care pot fi utilizate ca agenți de rotație pentru a întârzia apariția rezistenței la pesticide chimice și pentru a îmbunătăți sustenabilitatea. În sistemele de recoltare ecologică, biopesticidele sunt instrumente valoroase care suplimentează bogata colecție de practici culturale care asigură împotriva pierderilor de culturi la boli.
Biopesticidele pentru controlul bolii se bazează pe mai multe clase diferite de ingrediente active, inclusiv microbii (care se bazează pe bacterii sau ciuperci benefice); Botanice (pe bază de extracte de plante); Uleiuri minerale cum ar fi cupru sau sulf; Sau viruși. Unele biopesticide microbiene, cum ar fi cele bazate pe tulpini de specii de Bacillus sau Trichoderma, vizeaza agenti patogeni care ataca sistemul radicular, incluzand Rhizoctonia, Fusarium si Pythium. Alte tulpini ajută la protejarea plantelor împotriva agenților patogeni care atacă frunzele și fructele.
Pe lângă controlul sau deplasarea directă a unui patogen vegetal, biopesticidele pot induce rezistență sau mecanisme naturale de apărare inerente plantei prin declanșarea rezistenței sistemice dobândite (SAR) sau a rezistenței sistemice induse (ISR). Aceste răspunsuri pot include consolidarea pereților celulari pentru a rezista la infecții sau eliberarea compusului care poate inhiba agenții patogeni sau poate împiedica hrănirea insectelor. Extractele de plante de la țânțarul gigantic, Reynoutria sachalinensis, de exemplu, induc ISR și inhibă dezvoltarea unor boli ale plantelor. Harpin αb este o moleculă de proteine formată din fragmente din patru proteine de hărpin găsite în anumite bacterii. Harpins declanșează SAR în plante. Biopesticidele utilizate împotriva bolilor culturilor s-au stabilit pe o varietate de culturi. Beneficiile acestora pot include: un interval de pre-recoltare scurt sau zero, un interval scurt de intrare restricționată și flexibilitatea utilizării ca amestec de rezervor sau partener de rotație într-un program IPM cu fungicide chimice. Deoarece unele studii de piață estimează că până la 20% din vânzările globale de fungicide sunt îndreptate spre bolile de mucegai, integrarea biofungicidelor în producția de struguri are beneficii substanțiale în ceea ce privește prelungirea duratei de viață utilă a altor fungicide, în special a celor cu risc redus categorie. [Basu P K., 2011, Soil Testing in India (manual), Department of Agriculture and Cooperation Ministry, Government of India, 1-217 ]
Controlul buruienilor
Buruienile reduc randamentele culturilor, concurente pentru spatiu, lumina soarelui, nutrienti si apa. Buruienile pot servi și ca gazde alternative pentru insecte dăunătoare, nematode și agenți patogeni ai plantelor care pot influența creșterea, randamentul și calitatea culturilor.
Înainte de dezvoltarea erbicidelor chimice, buruienile au fost controlate prin mijloace culturale, fizice și mecanice. Introducerea erbicidelor chimice a redus necesitatea unor rotații și culturi mecanice, economisind astfel timp și bani agricultorilor. În același timp, utilizarea pe scară largă a erbicidelor a condus la noi probleme, inclusiv în cazul contaminării apelor subterane și a populațiilor de buruieni rezistente.
Producătorii care caută alternative la erbicidele chimice menționează disponibilitatea unor soluții biologice eficiente din punct de vedere al costurilor ca fiind una dintre cele mai importante provocări. De obicei, metodele biologice de buruieni au implicat utilizarea de organisme vii, cum ar fi insectele și agenții patogeni. Într-adevăr, există numeroase exemple de gestionare eficientă a buruienilor care utilizează inamicii naturali:
1) controlul în Australia a unor specii de cacti de pere (Opuntia spp.), de către o molie importată (Cactoblastis cactorum);
2) controlul suntei (Hypericum perforatum) (Chrysolina spp.);
3) controlul cocoșului din Canada cu o combinație de insecte (mușchii și muștele de gall) și cu agenți patogeni (Puccinia și Pseudomonas).
Din mai multe motive, dezvoltarea produselor biologice de combatere a buruienilor a fost relativ lentă în comparație cu dezvoltarea produselor destinate gestionării insectelor și a bolilor, în special în culturile cultivate. Aceste motive includ:
Testarea exhaustivă pentru a asigura siguranța plantelor nevizate (5-10 ani);
Cerința de specificitate a gazdei dictă deseori o strategie multiplă;
Durata de timp pentru ca agentul de biocontrol să se adapteze la mediul local;
Un ecosistem instabil în culturile cultivate perturbă agenții de biocontrol;
Susceptibilitatea agenților de biocontrol la pesticide.
Mai recent, produsele biologice de combatere a buruienilor au fost dezvoltate utilizând extracte de plante concentrate sau produse secundare de fermentare. În general, aceste materiale au un spectru larg de natură și sunt proiectate să fie utilizate înainte de plantare sau foarte devreme în ciclul de cultură pentru a preveni germinarea buruienilor în zonele cultivate.
Deoarece rezistența la erbicidele chimice continuă să se dezvolte în întreaga lume, activitățile de cercetare și finanțarea pentru dezvoltarea soluțiilor biologice de combatere a buruienilor vor crește. Biopesticidele bazate pe astfel de ingrediente active vor reduce dependența noastră de erbicide chimice. [Testing Methods for Fertilizers (2013), Incorporated Administrative Agency Food and Agricultural Materials Inspection Center, 1-370]
Controlul nematodelor
Nematodele sunt neestimate, în majoritatea cazurilor microscopice, care sunt omniprezente în soluri. Au fost descrise mai mult de 80.000 de nematode diferite. Majoritatea speciilor de nematode se bazează pe bacterii, ciuperci sau alte microorganisme microscopice pentru alimente și, prin urmare, reprezintă o trăsătură cheie a ecosistemelor de sol sănătoase. În plus, unele nematode sunt benefice pentru sănătatea plantelor în virtutea capacității lor de a se hrăni cu agenți patogeni din plante sau cu insecte dăunătoare. Cu toate acestea, unele nematode parazitează plantele, provocând anual peste 50 de miliarde de dolari pierderi de culturi.
Nematodele planace-parazitare au un stilet, sau gura-suliță, similar cu un ac hipodermic. Stiletul este utilizat pentru a pătrunde celulele din plante și pentru a injecta enzime digestive și alte fluide. Nematodul trage apoi lichide din plante prin stiluri. Nematodele cele mai problematice sunt nematodul nodului rădăcină, care se hrănește cu mai mult de 2000 de specii de plante, inclusiv cele mai importante culturi, și cu nematodul chist, care este un dăunător important în soia și cartofii. Mai mult de 50% din toate eforturile de control al nematozelor vizează aceste două tipuri de nematode.
Din punct de vedere istoric, cele mai eficiente produse pentru controlul nematodelor au fost fumiganzii, în special bromura de metil. Prin presiunea de reglementare pentru reducerea sau eliminarea acestor fumigani, biopesticidele au început să apară ca tratamente alternative pentru a limita daunele cauzate de nematode.
Nematologii au identificat mai multe produse bacteriene și fungice pentru controlul nematodelor de sol, precum și extractele de plante care afectează nematoxicitatea sau reduc prejudiciile prin stimularea apărării naturale a plantelor de cultură. Un exemplu de utilizare comercială a biopesticidelor împotriva nematozilor plantă-paraziți este bacteria, Bacillus firmus, aplicată ca tratament pentru semințe pentru porumb, bumbac, sorg de cereale, soia și sfecla de zahăr. Bacteriile trăiesc printre rădăcinile tinerelor plante și creează o barieră în viață pentru a minimiza daunele cauzate de nematode în timpul sezonului timpuriu. Un alt grup de bacterii care au fost dezvoltate comercial pentru gestionarea nematodelor se încadrează în genul Pasteuria. De exemplu, sporii de Pasteuria nishizawae, care este un inamic natural al nematozilor chistului, sunt aplicați semințelor de soia și de sfeclă înainte de plantare, iar bacteriile atacă și hrănesc chisturile. Utilizarea pasteurii a fost dezvoltată pentru a gestiona nematodul intestinal în gazon. Recent, nematocide bazate pe extracte de plante cum ar fi muștar au fost introduse comercial. Deoarece nematocidele fumigene continuă să fie eliminate, biopesticidele vor juca un rol din ce în ce mai mare în controlul acestor dăunători importanți [http://www.bpia.org/biopesticide-solutions/].
3.2. Bioinsecticidele și biofertilizanții foliari
Declanșarea crizei energetice mondiale și scumpirea vertiginoasă a materiilor prime au determinat trecerea hotărâtă la producerea și utilizarea unor sortimente de îngrășăminte și insecticide mai puțin prelucrate industrial, cu consum diminuat de energie, de tipul celor lichide.În țările cu agricultură intensivă a existat tendința care continuă și în prezent, de creștere puternică a ponderii îngrășămintelor lichide în detrimentul celor solide, energo-intensive. Extinderea pe scară tot mai largă a fertilizării cu îngrășăminte lichide a fost determinată de avantajele tehnico-economice pe care acestea le conferă, [Arun KS. Bio-fertilizers for sustainable agriculture. Mechanism of P-solubilization. Agribios Publishers, Jodhpur, India, pp.196-197, 2007].
Utilizarea îngrășămintelor lichide permite mecanizarea și automatizarea integrală a tuturor operațiunilor de transport, depozitare, manipulare și administrare, eliminându-se aproape total pierderile, asigurând totodată un grad ridicat de uniformitate în aplicare și un control riguros al dozelor recomandate, [Hossein A., Sanne S., Hossein M., Ben D., Philippe De M., Witloxa F. Organic agriculture and sustainable food production system: Main potentials. Agriculture, Ecosystems and Environment 144 , pp. 92–94, 2011].
La nivel mondial s-a conturat o cerință nouă, destul de puternică, care s-a transformat intr-o adevarată mișcare de nivelul U.E. pentru obținerea de produse agroalimentare prin tehnologii curate, nepoluante, fără substanțe chimice. Calitatea produselor este apreciată luand in considerare mai multe caracteristici, cele mai importante fiind cele fizice, chimice și tehnologice. Agricultura ecologică pune un deosebit accent pe calitatea igienică, ecologică și biologică a produselor obținute, [Pruteanu A., Muscalu A., Voicea I., Ferdes M. Current stage of experimental research on extraction of biologic active substances from medicinal and aromatic plants / Stadiul actual al cercetarilor experimentale privind extractia substantelor biologic active din plante medicinale si aromatice. International Symposium: Agricultural and Mechanical Engineering (ISB-INMATEH), pp.229-234, Bucharest, Romania, 30-31 October 2014].
Agricutura ecologică promovează sisteme de producție durabile, diversificate și echilibrate, în vederea prevenirii poluării recoltei și mediului. Producția ecologică în cultura plantelor, fără utilizarea produselor tradiționale nocive, cunoaște o preocupare specială de câteva decenii în țările dezvoltate economic. Interesul pentru produsele și producția ecologică este în continuă creștere și în țara noastră, [Popescu C., Pruteanu A., Voicea I., Ivancu B., Găgeanu I., Vlădut V. Study regarding biochemical characterization and some preparations from nettle and wormwood in order to capitalize them as bioinsecticide / biofertilizers in organic agriculture. Scientific Symposium with International Participation „Sustainable Development in Agriculture and Horticulture – Second edition” Craiova, Vol. XLIV, pp. 175-185, 13-14 November 2014]. Regretabil este faptul că suprafețele cultivate în condiții ecologice în țara noastră sunt încă foarte reduse. În vederea extinderii sistemului de agricultură ecologică în România, s-au stabilit reglementări legislative naționale privind producerea, prelucrarea și valorificarea produselor agroalimentare ecologice, în concordanță cu normele internaționale în acest sens. Între acestea,amintim: Ordonanța de urgență a Guvernului nr. 34/2000, respectiv Legea nr. 38/2001; H.G. nr.917/2001 pentru aprobarea normelor metodologice de aplicare a acestor reglementări (inclusiv anexele la normele metodologice) etc, [Mishra D.J., Rajvir S., Mishra U.K., Kumar S.S. Role of bio-fertilizer in organic agriculture: a review. Research Journal of Recent Siences, Vol. 2(ISC-2013), pp.39-41, 2013].
Tehnologiile plantelor de câmp sunt elaborate în spiritul acestor reglementări, eficiente economic și nepoluante, cu prevenirea deteriorării mediului și menținerii resurselor fundamentale ale agriculturii. Se recomandă amplasarea culturilor în asolament pe parcele convertite la agricultura ecologică, după cele mai bune premergătoare, unele care îmbunătățesc și fertilitatea solului (cum sunt plantele leguminoase și îngrășămintele verzi), utilizarea numai a îngrășămintelor admise în agricultura ecologică așa numiți biofertilizanți, și excluderea tuturor pesticidelor care poluează producția și mediul prin folosirea de bioinsecticide de origine vegetală, [Swapna L. A. Development of Bio-Fertilizers and its Future Perspective. Scholars Academic Journal of Pharmacy (SAJP) ISSN 2320-4206, Sch. Acad. J. Pharm., 2013; 2(4):327-332].
Astfel în contextul practicării unei agriculturi ecologice este interzisă folosirea fertilizanților de natură chimică pentru îmbunătățirea calității producțiilor. Folosirea biofertilizanților reprezintă o alternativă ecologică la varianta clasică care poate conduce la obtinerea de culturi bio cu productivitate ridicată. Aplicarea acestor biofertilizatori se poate face foliar cu un coeficient de absorbtie a acestora de catre plante foarte ridicat. Fertilizarea foliară reprezintă aplicarea oricărei substanțe fertilizatoare pe frunze sub formă lichidă. Elementele fertilizante în această situație sunt în soluție, solubile, și astfel foarte accesibile plantelor. Aceasta este în contrast cu aplicarea îngrășămintelor la sol (sub formă solidă), și care se aplică de regulă sub formă granulată, uscate. Acestea apoi trebuie dizolvate, fie prin irigare fie prin udare în urma unei ploi, pentru a fi disponibile plantelor prin sistemul radicular. Cu alte cuvinte, trebuiesc dizolvate în soluția solului pentru a fi accesibile plantelor, [Vilkhu K., Mawson R., Simons L., Bates D. A review Bio-Fertilizers for Organic Agriculture. Innovative Food Science and Emerging Technologies 9, 2008].
Agricultura convențională joacă un rol semnificativ în satisfacerea cerințelor alimentare ale unei populații umane în creștere, ceea ce a dus, de asemenea, la o dependență tot mai mare de îngrășămintele și pesticidele chimice [Santos VB, Araujo SF, Leite LF, Nunes LA, Melo JW: Soil microbial biomass and organic matter fractions during transition from conventional to organic farming systems. Geoderma. 2012, 170: 227-231].
Îngrășămintele chimice sunt manipulate industrial, substanțe compuse din cantități cunoscute de azot, fosfor și potasiu, iar exploatarea lor provoacă poluarea aerului și a apelor subterane prin eutrofizarea corpurilor de apă [Youssef MMA, Eissa MFM: Biofertilizers and their role in management of plant parasitic nematodes. A review. E3 J Biotechnol. Pharm Res. 2014, 5: 1-6].
În acest sens, eforturile recente au fost direcționate mai mult către producția de "alimente bogate în nutrienți" de calitate în comportamentul durabil pentru a asigura biosecuritatea. Viziunea inovatoare a producției agricole atrage cererea crescândă de îngrășăminte organice pe bază de biologică, exclusivă alternativă la agrochimice [Raja N: Biopesticides and biofertilizers: ecofriendly sources for sustainable agriculture, 2013].
În agricultură, încurajarea mijloacelor alternative de fertilizare a solului se bazează pe inputurile ecologice pentru a îmbunătăți aprovizionarea cu nutrienți și pentru a conserva gestionarea pe teren [Araujo ASF, Santos VB, Monteiro RTR: Responses of soil microbial biomass and activity for practices of organic and conventional farming systems in Piauistate, Brazil ]. Agricultura ecologică este una dintre strategiile care nu numai că asigură siguranța alimentară, ci și contribuie la biodiversitatea solului [Megali L, Glauser G, Rasmann S: Fertilization with beneficial microorganisms decreases tomato defenses against insect pests. Agron Sustain Dev. 2013]. Avantajele suplimentare ale biofertilizatorilor includ o durată mai lungă de depozitare care nu cauzează efecte adverse asupra ecosistemului [Sahoo RK, Ansari MW, Pradhan M, Dangar TK, Mohanty S, Tuteja N: Phenotypic and molecular characterization of efficient native Azospirillum strains from rice fields for crop improvement. Protoplasma. 2014].
Agricultura ecologică este în cea mai mare parte dependentă de microflora naturală a solului, care constituie tot felul de bacterii și ciuperci utile, inclusiv fungi arbusculare (AMF) denumite rhizobacterii de creștere a plantelor (PGPR). Biofertilizatorii păstrează mediul solului bogat în toate tipurile de micro- și macro-nutrienți prin fixarea azotului, solubilizarea sau mineralizarea fosfatului și a potasiului, eliberarea substanțelor care reglează creșterea plantelor, producția de antibiotice și biodegradarea materiei organice în sol [Sinha RK, Valani D, Chauhan K, Agarwal S: Embarking on a second green revolution for sustainable agriculture by vermiculture biotechnology using earthworms: reviving the dreams of Sir Charles Darwin]. Atunci când biofertilizatorii sunt aplicați ca semințe sau inoculanți de sol, ele se înmulțesc și participă la ciclismul nutritiv și beneficiază de productivitatea culturilor [Singh JS, Pandey VC, Singh DP: Efficient soil microorganisms: a new dimension for sustainable agriculture andenvironmental development. Agric Ecosyst Environ. 2011]. În general, 60% până la 90% din totalul îngrășământului aplicat este pierdut, iar restul de 10% până la 40% sunt preluate de plante. În acest sens, inoculanții microbieni au o importanță deosebită în sistemele integrate de gestionare a nutrienților pentru a susține productivitatea agricolă și un mediu sănătos [Adesemoye AO, Kloepper JW: Plant-microbes interactions in enhanced fertilizer-use efficiency. Appl Microbiol Biotechnol. 2009]. PGPR sau co-inoculanții PGPR și AMF pot avansa eficiența utilizării nutrienților în îngrășăminte. O interacțiune sinergică a PGPR și AMF a fost mai potrivită pentru 70% îngrășământ plus AMF și PGPR pentru absorbția P. Tendințe similare s-au reflectat și în absorbția N pe baza de țesut întreg, care arată că 75%, 80% sau 90% îngrășământ plus inoculanți au fost semnificativ comparabili cu îngrășămintele 100% [Adesemoye AO, Torbert HA, Kloepper JW: Plant growth-promoting rhizobacteria allow reduced application rates of chemical fertilizers. Micro Ecol. 2009]. Această revizuire este destinată să răspundă nevoilor agricultorilor și biologilor din plante a căror activitate se concentrează asupra creării unor mijloace curate și eficiente de îmbunătățire a calității solului prin hrănirea și menținerea florei utile și naturale a microorganismelor sau a PGPR. Mai mult, prezintă evoluțiile recente din domeniul managementului de teren care evidențiază potențialul de aplicare a biofertilizatorilor și a profilurilor nutritive sporite, creșterea și productivitatea plantelor și toleranța sporită față de stresul ecologic, cu un accent deosebit pe mecanismul febrei biofertilizatorilor.
Microbiomul: semnificația potențială a microbilor utili în agricultura durabilă
Rizosfera, care este zona îngustă a solului din jurul rădăcinilor plantelor, poate cuprinde până la 1011 celule microbiene pe gram de rădăcină [Egamberdieva D, Kamilova F, Validov S, Gafurova L, Kucharova Z, Lugtenberg B: High incidence of plant growth stimulating bacteria associated with the rhizosphere of wheat grown on salinated soil in Uzbekistan. Environ Microbiol. 2008, 10: 1-9] și peste 30.000 de specii procariote care, în general, îmbunătățesc productivitatea plantelor. [Mendes R, Garbeva P, Raaijmakers JM: The rhizosphere microbiome: significance of plant beneficial plant pathogenic and human pathogenic microorganisms. FEMS Microbiol Rev. 2013, 37: 634-663] Genomul colectiv al comunității microbiene a rizosferei care înconjoară rădăcinile plantelor este mai mare în comparație cu plantele și este denumit microbiom [Bulgarelli D, Schlaeppi K, Spaepen S, Loren V, van Themaat E, Schulze-Lefert P: Structure and functions of the bacterial microbiota of plants. Annu Rev Plant Biol. 2013, 64: 807-838], ale cărui interacțiuni determină sănătatea culturilor în agroecosistele naturale prin furnizarea numeroaselor servicii pentru plantele de cultură, respectiv descompunerea materiei organice, Acumularea de nutrienți, absorbția apei, reciclarea nutrienților, controlul buruienilor și bio-controlul. S-a sugerat că exploatarea terapiei de transfer microbione de bază adaptată în agricultură poate fi o abordare potențială în gestionarea bolilor plantelor pentru diferite culturi [Gopal M, Gupta A, Thomas GV: Bespoke microbiome therapy to manage plant diseases. Front Microbiol. 2013, 5: 15]. Comunitățile microbiene din risosphere, o alternativă pentru îngrășămintele chimice, au devenit un subiect de interes deosebit în programul agricol sustenabil și în programul de biosecuritate.
Biofertilizantul conține icroorganism care promovează o cantitate suficientă de suplimente pentru plantele gazdă și garantează îmbunătățirea legitimă a dezvoltării și a reglementării în fiziologia lor. Bioferilizanții sunt ecologici, una dintre cele mai bune instrumente actuale pentru agricultură și sunt utilizați pentru a spori fertilitatea, calitatea și natura solului.
Ocuparea excesivă a îngrășămintelor chimice în agricultură este costisitoare, cu impact neprietenos asupra proprietăților fizico-chimice ale solurilor. Prin urmare, în ultimii ani s-au prezentat câteva îngrășăminte naturale care au ca stimulatori caracteristici pentru dezvoltarea și îmbunătățirea plantelor. Învățarea unui astfel de stimulent caracteristic sau a inoculilor microbieni are o istorie îndelungată începută de societatea de creare de îngrășăminte la scară redusă și trece de la epoca la era agriculturii. [McLeod P, Rashid T Laboratory Toxicity Profile of an Organic Formulation of Spinosad against the Eggplant Flea Beetle, Epitrix Fuscula Crotch. J Biofertil Biopestici 2011: 2-141]
O colectare specială a acestui tip de compost încorporează elemente care iau în considerare microorganismele avansate de dezvoltare a plantelor numite „îngrășăminte biologice” sau „inoculante microbiene” care planifică conținând celule vii sau inactive ale tulpinilor eficiente de modificare a azotului, solubilizării fosfatului sau microorganismelor celulitice. Biofertilizanții sunt segmente critice ale administrării suplimentelor încorporate în sol, în timp ce aceștia își asumă un rol-cheie în câștigul și sustenabilitatea solului. Cu fiecare zi care trece, aceste composturi de compostare a biocombustibilului înlocuiesc, din cauza costurilor cu succes, izvoare ecologice și regenerabile de suplimente de plante. [Maiti D Improving Activity of Native Arbuscular Mycorrhizal Fungi AMF: for Mycorrhizal Benefits in Agriculture: Status and Prospect. J Biofertil Biopestici 2011: 2-123]
Biofertilizatorii sunt cunoscuți pentru că joacă diferite părți esențiale în bogăția solului, în beneficiul culturilor și în creare în agricultură, deoarece acestea sunt ecologice și nu pot suporta, cu nici un fel de cheltuieli, îngrășămintele de conservare care sunt esențiale pentru obținerea celor mai mari produși de produs. O parte din îngrășămintele biologice esențiale și părțile lor din agricultură sunt: [Praveen Kumar G, Desai S, Leo Daniel Amalraj E, Mir Hassan Ahmed SK, Reddy G Plant Growth Promoting Pseudomonas spp. From Diverse Agro-Ecosystems of India for Sorghum bicolor L. J Biofert Biopest 2012: 3-113]
Principiile de funcționare ale îngrășămintelor biologice:
Biofertilizatorii fixează azotul atmosferic în sol și nodulii rădăcinii din culturile de leguminoase și îl pun la dispoziția instalației.
Solubilizează formele insolubile de fosfați, cum ar fi fosfații tricalciului, fierului și aluminiului, în forme disponibile.
Aceștia scapă fosfatul de straturile de sol.
Ei produc hormoni și anti-metaboliți care promovează creșterea rădăcinilor.
Ei descompun materia organică și ajută la mineralizarea în sol.
Atunci când sunt aplicați pe semințe sau pe sol, biofertilizatorii sporesc disponibilitatea nutrienților și îmbunătățesc randamentul cu 10 până la 25% fără a afecta negativ solul și mediul înconjurător. [Bhatttacharyya, P. And Kumar, R. 2000. Liquid biofertilizer-current Knowledge and Future prospect. National seminar on development and use of biofertilizers, biopesticides and organic manures. Bidhan Krishi Viswavidyalaya, Kalyani, West Bengal, November 10- 12]
Tipuri de biofertilizatori:
Fixatori de azot simbolic Rhizobium spp.
Fixatori de azot liber azimobitic (Azotobacter)
Azospirillum
Biofertilizatori de alge (Alge verzi sau BGA în asociere cu Azolla)
Bacteriile de solubilizare a fosfatului
Mycorrhizae.[http://www.indiamart.com/manidharmabiotech/biofertilizers.html. ]
Rhizobium spp .:
Acestea sunt bacterii de sol gram pozitive și fixator simbiotic de azot, care asimilează azotul atmosferic și fixează în nodul rădăcină, format în rădăcinile plantelor leguminoase și, de asemenea, în unele plante non-leguminoase.
Rădăcina nodulantă este după cum urmează:
R. Leguminosarum nodulează mazărea;
R. Phaseoli nodulează fasolea;
Bradyrhizobium nodulează soia.
Dar Azorhizobium caulinodans este o astfel de specie rhizobială care nodulează tulpinile Sesbania rostrata. Celulele Rhizobium conțin gene pentru fixarea azotului (gene nif) pe un megaplasmid. Bacteriile intră în rădăcini prin firele de păr. Interacțiunea progresează în mai multe etape și, în cele din urmă, conduce la formarea de noduli. În interiorul nodulului, multe celule bacteriene se transformă în bacteroizi neuniformi, ce produc enzima azotază care reduce azotul atmosferic la amoniac.
Utilizări:
Rhizobium poate fixa 50-200 kg N / ha într-un singur anotimp.
Poate crește randamentul până la 10-35%.
Datorită activităților rhizobiale, părul și nodul rădăcinii secretă o substanță mucoasă ce îmbunătățește fertilitatea solului și creșterea plantei.
Enzima azotază va reduce azotul molecular la amoniac, care este ușor utilizată de către plante.
Prin tratarea semințelor, germinarea semințelor devine stimulată și, la rândul ei, crește potențialul de producție al culturilor.[ Venkataraman, G.S. and Shanmugasundaram, S. (1992). Algal biofertilizers technology for rice. DBT Centre for BGA. Bio-fertilizer, Madurai Kamraj University, Madurai, 625021, T.N. 1-24]
Azospirillum:
Este fixatorul de azot simbiotic asociat, trăind aerobic liber, ceea ce face ca azotul atmosferic să fie disponibil pentru diferite culturi. Această bacterie de fixare a azotului, aplicată pe sol, suferă o multiplicare în miliarde și fixează azotul atmosferic în sol. Fixarea azotului în rizosferă se face prin acțiunea enzimei de azotază.
Utilizări:
Azospirillum sp., au capacitatea de a fixa 20-40 kg N / ha.
Rezultă o creștere medie a randamentului de 15-30%.
Rezultă, de asemenea, creșterea absorbției de minerale și a apei.
De asemenea, promovează dezvoltarea radiculară și creșterea vegetativă.
Fortificarea solurilor are loc cu metaboliții bacterieni și prin secreția promotorilor de creștere.
Se recomandă pentru semințe oleaginoase, fructe, legume, zahăr, banane, nucă de cocos, palmier de ulei, bumbac, răcoroase, var, cafea, ceai, cauciuc, flori, mirodenii. [Venkatashwarlu B. Role of bio-fertilizers in organic farming: Organic farming in rain fed agriculture: Central institute for dry land agriculture, Hyderabad, 85-95 (2008)]
Algele verzi
Algele verzi (Cyanobacteria) sunt organisme fotosintetice, libere de viață și procariote care fixează azotul în mod simbiotic, dar sunt cunoscute unele cianobacterii care formează asocieri simbiotice.
Exemple de cianobacterii sunt Anabaena, Nostoc, Plectonema etc. Cianobacteriile produc azotază și fixează azotul în structuri specializate numite heterozistă. De asemenea, heterozistul acționează ca și compartimente pentru oxigen care protejează azotaza de inactivarea oxigenului. În India, condițiile de sol din câmpurile de orez asigură mediul adecvat pentru creșterea cianobacteriilor. Biofertilizatorii cu cicanobacterii pot fi pregătiți de fermieri în propriul lor domeniu. Pentru acestasta există rezervoare deschise din tablă de fier galvanizat sau cărămizi și ciment unde sunt introduse și cultivate cianobacterii de tulpină necesară. Se adaugă un amestec de pământ curățat, super fosfat, molibdat de sodiu și apă în rezervor, apoi amestecul este amestecat bine și lăsat să stea timp de 24 de ore. Apoi, cultura inițială a sușei necesare de cianobacterii este stropită pe suprafața apei și lăsată să stea timp de 15-20 de zile. Apoi se colectează un volum gros de masă de alge și se lasă să se usuce.
Utilizări:
Cyanobacteria adaugă substanțe care promovează creșterea, inclusiv vitamina B 12 și îmbunătățește, de asemenea, aerarea solului și capacitatea de menținere a apei.
Acesta poate furniza 20-30 kg de azot fixat biologic pe hectar în condiții normale, care pot fi dublate dacă sunt disponibile cantități optime de fosfat și molibden în sol. [Hegde, S.V. 2008. Liquid bio-fertilizers in Indian agriculture. Bio-fertilizer news letter, pp.172]
Fosfat solubilizant biofertilizator
Fosforul, atât nativ în sol, cât și aplicat în îngrășăminte anorganice devine în mare parte indisponibil pentru culturi datorită mobilității și solubilității sale mai reduse. Microorganismele solubilizante ale fosfatului prezente în sol sunt Pseudomonas, Bacillus, Micrococcus, Aspergillus, Fusarium etc.. Bacteriile Bacillus, Thiobacillus pot produce siderofoare de chelatare a fierului care chelează fierul prezent în zona rădăcinii. Acest fier nu devine disponibil pentru microorganismele dăunătoare, iar plantele de cultură sunt protejate de acestea. Aceștia pot, de asemenea, să secrete acizi organici și să scadă pH-ul în vecinătatea lor pentru a determina solubilizarea fosfatilor legați în sol.
Utilizări:
Prin activitățile hidrolitice ale acestor acizi organici, fosforul insolubil este solubil în sol;
Fortificarea solurilor cu metaboliți bacterieni;
Aceste organisme joacă un rol major în solubilizarea și absorbția fosforului nativ și aplicat;
Introducerea unor solubilizatori eficienți de fosfați în rizosfera culturilor crește disponibilitatea fosforului prin secreția de acizi organici precum acizii citrici, oxalici, succinici, tartrici, malici în mediile solului;
Poate crește randamentul culturilor până la 200-500 kg / ha. [www.icrisat.org/vasat/learning_resources/organicFAQs/biofertilizer.html.]
Azotobacter
Utilizează materia organică prezentă în sol pentru a fixa azotul în mod simbiotic. S-a observat că inocularea de sol sau semințe cu Azotobacter cauzează creșterea randamentului culturilor. Acest biofertilizator este utilizat în principal în Rusia și în numeroase țări europene sub numele de Azotobacterin. Aplicarea acestora duce cu până la 20% creșterea randamentului culturilor, cum ar fi grâul, orzul, porumbul, morcovul, varza etc. [www.ikisan.com/links/up_riceBiofertilizers.shtml#top.pugwash.org/reports/ees/cuba2004/02%2 0pugwash/07_ondina]
Nevoia de utilizare a biofertilizatorilor
Utilizarea fără discriminare a îngrășămintelor sintetice a condus la poluarea și contaminarea solului, a contaminat bazinele de apă, a distrus microorganismele și insectele prietenoase, făcând cultura mai predispusă la boli și fertilitate redusă a solului.
Cererea este mult mai mare decât disponibilitatea. Se estimează că, până în 2020, pentru a atinge producția vizată de 321 milioane de tone de cereale alimentare, cerința de nutrienți va fi de 28,8 milioane de tone, în timp ce disponibilitatea acestora va fi de numai 21,6 milioane tone fiind un deficit de aproximativ 7,2 milioane de tone;
Scăderea materiilor prime / combustibililor fosili (criza energetică) și creșterea costurilor de îngrășăminte. Acest lucru devine inaccesibil de către fermierii mici și marginali;
Scăderea fertilității solului din cauza creșterii decalajului între eliminarea nutrienților și consumabile;
Creșterea îngrijorării cu privire la pericolele pentru mediu;
Creșterea amenințării la adresa unei agriculturi durabile.
Pe lângă faptele de mai sus, utilizarea pe termen lung a bio-îngrășămintelor este economică, ecologică, mai eficientă, mai productivă și mai accesibilă pentru fermierii marginali și mici față de îngrășămintele chimice.
[www.icrisat.org/vasat/learning_resources/organicFAQs/biofertilizer.html.]
3.3. Tehnici de extracție a substanțelor bioactive din plante
Agricutura ecologică promovează sisteme de producție durabile, diversificate și echilibrate, în vederea prevenirii poluării recoltei și mediului. Producția ecologică în cultura plantelor, fără utilizarea produselor tradiționale nocive, cunoaște o preocupare specială de câteva decenii în țările dezvoltate economic. Interesul pentru produsele și producția ecologică este în continuă creștere și în țara noastră. Regretabil este faptul că suprafețele cultivate în condiții ecologice în țara noastră sunt încă foarte reduse. Sistemul de agricultură de tip industrial, cu neajunsurile care o însoțesc, tinde să fie înlocuit de "agricultura ecologică" ("agricultura durabilă"). Aceasta a început să capete un contur tot mai clar încă din deceniul trecut și la noi în țară. Agricultura a fost de la începuturile sale "ecologică", însă în anii din urmă se caută aplicarea în agricultură a viziunii sistematice și a tehnologiilor moderne. Unele dintre cele mai cunoscute denumiri sunt agricultură biologică, agricultură regenerativă și agricultură sustenabilă. În multe țări nu există diferențe majore între aceste noțiuni. Conform normelor impuse de legislația din domeniu folosirea unor fertilizanți/insecticide fără urme de substanțe de sinteză chimică este absolut obligatorie în practicarea agriculturii ecologice/bio/organice. Astfel descoperirea de noi substanțe și compuși cu acțiune fertilizatoare/insecticidă reprezintă o continuă provocare pentru domeniul cercetării științifice agricole din secolul XXI. Descoperirea acestor noi compușii chimici este posibilă prin studiul diferitelor extracte vegetale obținuțe din varietatea de plante disponibile pe suprafața pământului. Aceste extracte vegetale în funcție de componența biochimică pot fi folosite ca substanțe cu rol de biofertilizator/bioinsecticid cu utilizare în agricultura ecologică. Calitatea lor este influențată de faptul că nu sunt periculoase pentru om, plante, sol, mediu în general. Se pot prepara din substanțe aflate la îndemână și deci nu au prețuri foarte exorbitante. Ele pot fi folosite atunci când infestarea s-a produs sau se pot aplica în mod preventiv. Insectele reacționează la mirosuri, vapori, gaze, fum, căldură, uleiuri, săpun etc, iar insecticidele ecologice țin cont de toate acestea. De exemplu mirosul puternic de usturoi, tutun, rubarbăr și alte plante este respingător pentru unele insecte. Ardeii iuți, alcoolul, sarea și alte substanțe pot arde sau distruge dăunătorii. Uleiurile sufocă anumite insecte, iar săpunul sau detergenții adăugați la preparare au rolul de a face ca susbstanțele soluției să se lipească de frunze și tulpini.
Hreanul (Armoracia rusticana, Fig. 3.1), cunoscut și sub numele de rădăcină-sălbatică, este o plantă legumicolă perenă, din familia Brassicaceae, cu tulpină subterană cilindrică, groasă, albă (folosită în alimentație drept condiment), cu frunzele mari și cu flori albe. Deși nu se cunoaște precis locul de origine al hreanului (este foarte posibil ca acesta să se afle chiar pe teritoriul țării noastre), se știe că specia Armoracia rusticana reprezintă o plantă milenară pentru flora spontană a României. Rădăcinile acestei plante conțin: triglicozizi sulfurați -izotiocianați (sinigrină), enzime (mirozinaza), acizi minerali (sulfuric, clorhidric, silicic, carbonic), glucide complexe (celuloză, amidon, inulină), monozaharide (glucoză, fructoză), aminoacizi(aspargină, glutamină), vitamine (urme de carotenoizi și vitamina B2, cantități moderate de vitamina B1 și cantități apreciabile de vitamina C – 600 mg.), substanțe fitoncide (hidroxibenzilsenevol, β-fenetilizocianatul), săruri minerale (sodiu, potasiu, calciu, magneziu, fosfor, fier, mangan). Acțiunea antibacteriană are un spectru larg, inhibând s-au distrugând germeni ca: Mycobacterium tuberculosis, Helicobacter pilori, Bacillus subtilis, Bacillus pyocianicus, Escherichia coli, Staphylococus sp. Streptococus mutans, etc.
Fig. 3.1. Hreanul
Ca și pesticid ecologic, putem utiliza un extract din hrean singular fie în combinație cu ardei iute, contra dăunatorilor și bolilor foliare. În prezent se utilizează la nivel mai rudimentar în fermele organice (ecologice) un ceai de hrean. Astfel se atinge temperatura de fierbere pentru 3 litri de apă și se adaugă ¼ rădăcină de hrean tăiată bucăți și 2 căni de ardei iute. Perioada de infuzare a acestui amestec omogen este de aproximativ o oră (totuși gradul de extracție a subsanțelor bioactive este foarte scăzut), apoi se răcește, se strecoară și se stropește pe plante.Se aplică contra afidelor, musculițelor albe, omizilor, gândacului de Colorado, etc. Hreanul poate fi utilizat și ca fungicid ecologic. Previne atacul de basicare a frunzelor la pomi. Se foloseste împotriva făinării la diferite plante de cultură, prin stropiea repetată la interval de câteva zile.
Usturoiul și ceapa conțin uleiuri esențiale și substanțe cu proprietăți antibiotice, tratamentele care au la bază aceste plante sunt eficiente la eliminarea insectelor și a bolilor bacteriene și fungicide. Se prepară o infuzie de ceapă și usturoi folosind circa 100 de grame de bulbi mărunțiți pentru 10 litri de apă fierbinte. După ce s-a răcit și filtrat se stropește pe frunzele plantelor.
Usturoiul, Allium Sativum (Fig. 3.2) denumit ”căpățâna de usturoi” este, în termeni botanici, un bulb, adică o structură subterană derivată dintr-un ciorchine de frunze. Usturoiul este originar, se crede, din Asia centrala. Există cca. 700 de specii ale genului Allium, multe native din Asia Centrală, cea mai mare diversitate întâlnindu-se în zonele cuprinse între munții Himalaya și Turkmenistan.
Fig. 3.2. Usturoiul
Injectarea copacilor (Fig. 3.3.) cu o soluție concentrată de usturoi a ajutat la salvarea pădurilor din Marea Britanie de boli mortale. Operațiunea experimentală de administrare a soluției este testată pe o pădure din Northamptonshire. Dispozitivul de injectare experimental este format dintr-o cameră de presiune și tuburi "octopus" ce permit ca soluția să ajungă în seva copacilor prin intermediul vaselor conducătoare. Ajungând aici substanța activă din usturoi denumită allicin extrasă prin intermediul unor instalații de extracții, se confruntă cu boala copacului, pe care o distruge.
Fig. 3.3. Tratarea copacilor cu soluție concentrată de usturoi
Folosirea pe scară largă a injecțiilor de acest fel este nepractică și costisitoare, însă acest proces ar putea ajuta la salvarea unor copaci cu valoare istorică. Usturoiul este un puternic agent antibacterial și fungicid din natură prin substanța allicin, o componentă organo-sulfurică a usturoiului obținută doar atunci când cățelul de usturoi este tăiat, zdrobit, sau macerat. În domeniul îngrășămintelor microbiene și a extractelor cu substante bioactive cu rol de biofertilizator, o problemă majoră o constituie manipularea microorganismelor/extractelor vegetale folosite în domeniul agricol, modul lor de transport, de conservare și utilizare. Participarea biofertilizatorilor în balanța energetică a culturilor agricole, a căpătat o importanță deosebită, atât datorită efectului pe care îl au asupra creșterii producției agricole, cât și asupra efectului ecologic pe care îl au asupra atmosferei.Folosirea biopreparatelor de uz agricol, realizate pe baza unor extracte vegetale cu substanțe bioactive cu rol de biofertilizator rezultate prin extracție din diferite plante medicinale, aromatice, cultivate sau perene, constituie o orientare importantă în agricultura actuală, datorită avantajelor pe care le prezintă și anume:
reducerea poluării mediului acvatic și terestru;
evitarea apariției populațiilor de dăunători cu rezistență la tratamentele de combatere;
lipsa efectelor secundare la om și animale, etc.
Biopreparatele / biofertilizatorii obținute pe bază de bacterii / substanțe (extracte) bioactive, au de fapt acțiuni multiple asupra plantelor de cultură, aceste acțiuni complexe sunt datorate caracterului specific biologic al produselor și se constituie într-o resursă utilă potențială, puțin conștientizată și în consecință puțin exploatată în prezent.
Pe plan mondial, utilizarea preparatelor microbiene/extracte vegetale cu rol de biofertilizator pentru stimularea creșterii și protecției plantelor de cultură, a fost făcută în mică măsură, întrucât unele cercetări anterioare nu au fost finalizate semiindustrial sau industrial.
Biofertilizant pentru plante din urzică
Fig. 3.4. Maceratul de urzică
Maceratul de urzică (Fig. 3.4.) se realizează din toată planta, mai puțin rădăcina. Urzica (Urtica dioica), are un frunziș abundent bogat în compuși elementari ai fierului și în multe alte elemente minerale și substanțe vegetale bioactive. Urzica conține carotenoide (provitamine A) cu acțiune de regenerare a pielii și mucoaselor, dar și rol antioxidant, clorofilă, vitaminele B2, C, K, acid folic, acid pantotenic, amine (histamină, acetilcolină, serotonină), flavone și taninuri cu efect cicatrizant, lectine cu efect antiinflamator, ulei volatil cu cetone, esteri, fenoli. Frunzele tinere, care nu conțin substanțe vezicante, au un bogat conținut în minerale: acid salicic, săruri de fier, magneziu, mangan, sodiu, potasiu, fosfor, sulfați. Perii urzicători conțin rășini și o substanță vezicantă (acid formic, o enzimă și o toxalbumină) care se distruge prin uscare. Are o acțiune foarte bună în creșterea și dezvoltarea plantelor, atât ca îngrășământ cât și ca fungicid sau insecticid. Maceratul de urzică este un îngrășământ lichid bogat în azot. Tratamentul influențează în mică măsură creșterea, dar protejează plantele supuse unor fenomene care afectează vegetația (ger de noapte, uscăciune), atac de afide și ciuperci, ținând insectele la distanță de culturi iar la roșii, mazăre sau fasole în diluție 1/20 se aplică pe frunze contra manei.
Extract de coada calului
Coada calului denumită popular părul porcului, barba ursului, coada iepei, nodatica, opintici, brădișor, coada mânzului cu denumirea științifică Equisetum arvense, este o plantă perenă erbacee înaltă, care crește într-un climat umed, pe câmpii, pe malul râurilor de munte.
În primăvară, din rizom ies mai întâi tulpinile, colorate maroniu și purtătoare de spori. Apoi ies frunzele, înalte de până la 40 de cm. Tulpinile de coada-calului sunt recoltate între lunile iulie și septembrie, pe o zi însorită după ce roua s-a evaporat. Acestea se usucă la umbră și vor fi pastrate în pungi de hârtie.
Coada-calului conține 5-7% acid silicic, nicotină, palustrine, palustridine, fitosterol, beta-sitosterol, acid malic, vitamina C, ulei volatil, săruri de potasiu, etc. Componentele active din plantă au efecte antimicrobiene, antiseptice, antiinflamatorii.
Fig. 3.5. Coada calului
Acești biofertilizatori foliari în afara faptului ca sunt fertilizatori cu capacitate nutrițională completă (pot conține inclusiv calciu), nutrienții se absorb foarte ușor la nivelu sistemului foliar al plantei. Acest lucru se datorează faptului că azotul se află sub formă de aminoacizi, iar plantele îl pot utiliza astfel în mod direct. În cazul fertilizatorilor anorganici azotul trebuie să fie mai întâi transformat într-o formă utilizabilă.
Biofertilizatorii și biostimulatorii sunt produse ecologice comparabile cu toate metodele și produsele biologice de combatere a bolilor și dăunatorilor plantelor și de asemenea nu prezintă reziduuri toxice.Aplicarea biofertilizatorilor și a biostimulatorilor se poate realiza foarte ușor, fie independent, fie odată cu efectuarea tratamentelor cu apa de irigare. De asemenea, biofertilizatorii și biostimulatorii au ca efect imediat creșterea în înălțime a plantelor și a suprafeței foliare, creșterea dimensiunilor rădăcinilor tuberizate, înlăturarea carențelor de microelemente precum și mărirea rezistenței la boli și dăunatori.
Tehnici de extracție a substanțelor bioactive din plante
Extracția se poate realiza prin procedee discontinue (macerare, percolare, infuzare, decocție, precum și metode noi performante: extracția accelerată cu solvent, extracția asistată de microunde, extracție cu fluid supercritic) și procedee continue (extracție continuă cu solvenți organici, percolare continuă, extracța Soxhlet).
Procedee discontinue de extracție
Macerarea: constă în tratarea produsului vegetal mărunțit cu o cantitate necesară de solvent, menținerea în contact pe o durată determinată (macerare în apă 8-12 ore), concomitent cu agitare continuă sau intermitentă și apoi separarea soluției extractive de reziduu prin filtrare sau decantare; în cazul maceratelor în soluții de altă natură (alcool, ulei, vin, otet), timpul de macerare se mărește, putând ajunge la câteva săptămâni.Macerarea se aplică mai ales în cazul extracției principiilor ușor solubile la rece și termolabile.
Firma Medis Medical Technology produce instalații de macerare a plantelor, Fig. 3.6., cu o singură sau două camere de macerare a produsului.
Fig. 3.6. Instalații de macerare a plantelor
Percolare: procesul prin care se extrag principiile active din plante, la rece, folosind solvent în contracurent (Fig. 3.7.).
Fig. 3.7. Sistem extractiv prin percolatore
1 – corp percolator; 2 – pâlnie; 3 – robinet; 4 – robinet.
Procesul care are loc se desfășoară astfel: înainte ca solventul să devină saturat în principiile active extrase, el este deplasat de un alt strat de solvent în care produsul vegetal suferă o macerare de scurtă durată și cedează încă o parte din principiile active. Acest fenomen este continuu, fiecare porțiune de solvent adăugat venind în contact cu produsul vegetal până la epuizarea completă a acestuia. Practic, produsul vegetal mărunțit este introdus în corpul percolatorului (1), prevăzut la bază cu o placă de sticlă poroasă pentru reținerea impurităților. Se deschide robinetul (3) iar solventul din pâlnia (2) străbate materialul vegetal și extrage principiile bioactive, părăsind percolatorul pe la partea inferioară.
Firma Caloris Group SA are in gama de oferte un percolator. Percolatorul (Fig. 3.8.) este folosit la obținerea soluțiilor din plante, prin agitarea amestecului de plante și apa intr-un recipient încălzit.
Caracteristici tehnice:
volumul util al cuvei: 30 l;
temperatura nominală: 40 … 80 °C ;
turația agitatorului variabilă în domeniul: 100 … 200 rot/min.;
regulator temperatură-timp cu microprocesor și afisaje pentru mărimi programate și măsurate;
puterea elementelor încălzitoare: max. 2600 W.
Fig. 3.8. Instalație de percolare
Infuzare: constă în umectarea produsului vegetal mărunțit cu apă, cu excepția produselor vegetale ce conțin uleiuri volatile care se umectează cu o solutie de alcool diluat. După cca.5 minute se adaugă masa de apă prevăzută, încălzită la fierbere și se lasă în contact timp de 30 minute. După scurgerea timpului de infuzare, soluția se filtrează.
În general infuzarea se utilizează în cazul părților de plantă care au pereții celulari mai subțiri (flori, frunze, părți ierbacee).
Extracția accelerată cu solvent
Extracția accelerată cu solvent (ASE–„ Accelerated Solvent Extraction”) este o metodă nouă de extracție, bazată pe utilizarea temperaturii și presiunii înalte pentru a accelera cinetica dizolvării și a desface legăturile de interacție analit-matrice. Din acest motiv, această metodă mai este numită și extracție presurizată cu lichid (solvent). În plus, prin creșterea temperaturii scade vâscozitatea solventului, ceea ce face ca acesta să penetreze mai ușor matricea solidă a probei. În felul acesta, timpul de extracție se reduce de la zeci de minute la maximum câteva minute, iar probele de extras pot fi în cantități mici. Operația se efectuează într-o celulă de extracție care trebuie să reziste la presiune înaltă.
Sistemele ASE sunt total automatizate. Schema unui sistem bazat pe extracție cusolvent accelerată, realizat pentru prima dată de Dionex Corporation (Fig. 3.9.).
Fig. 3.9. Componentele unui sistem ASE
1–rezervorul; 2–pompa; 3–valva de pompă; 4–valva de purjare; 5–celula de extracție; 6–incinta de termostatare; 7–valva statică; 8–fiola (vial) de colectare
Extracția asistată de microunde
Extracția asistată de microunde (EAM) este o tehnică relativ recentă, care utilizează energia microundelor pentru a încălzi solventul și proba în vederea creșterii ratei transferului de masă dintre substanțele dizolvate din matricea probei și solvent, contribuind la trecerea mai ușoară a acestora în solvent. Avantajul acestei tehnici față de metodele convenționale de extracție constă în timpul redus de extracție, în condițiile folosirii unui consum redus de energie și solvent și cu o eficiență de extracție ridicată. Proba solidă și solventul sunt supuse unui tratament cu microunde, care accelerează procesul de extracție datorită încălzirii sistemului. În acest caz se utilizează un solvent polar sau un amestec de solvenți polari miscibili, datorită faptului că solvenții nepolari nu absorb aproape de loc radiația de microunde. Benzile de frecvență utilizate în laboratoare pentru aceste aplicații sunt următoarele: 915; 2450; 5800 sau 22125 MHz.
Firma RONEXPRIM produce echipamente de laborator cât și industriale (Fig. 3.10.) pentru extracția de substanțe bioactive și uleiuri volatile din plante medicinale și aromatice.
Fig. 3.10. Sistem de extracție cu microunde
Experimental, MAE se aplică probelor solide, care sunt introduse într-un solvent organic sau un amestec de solvent organic și apos, și apoi iradiat sistemul pentru un interval scurt de timp (0,5 până la 10 minute). După răcirea sistemului, soluția de supernatant (extractul) este decantat, iar matricea solidă este spălată de câteva ori cu solventul utilizat, care se adaugă extractului.
Componentele de bază ale unui sistem MAE cuprind generatorul de microunde (magnetron), un element de direcționare a microundelor, o cavitate rezonantă și o sursă de alimentare cu curent electric. Extracție cu ultrasunete (Sonicare).
Extracția asistată de ultrasunete (EAU) este una dintre cele mai importante tehnici folosite pentru extracția compușilor valoroși din materialele vegetale și este destul de adaptabilă la o scară redusă sau mai largă (de exemplu, în laborator sau la scară industrială).
Compârand această tehnică cu altele, cum ar fi extracția asistată de microunde (EAM), aparatul cu ultrasunete este mai ieftin și este mai ușor de manipulat. Metoda implică utilizarea de ultrasunete, cu frecvențe variind de la 20 kHz la 2000 kHz, aceasta crescând permeabilitatea pereților celulari și producând liza (dezintegrare și dizolvarea unor celule) celulelor, favorizând astfel extracția de compuși biologic activi.
Extracția asistată de ultrasunete permite solventului să pătrundă prin pereții celulari, iar bulele produse de cavitația acustică favorizează ruperea peretelui celular și eliberarea compușilor activi, determinând astfel creșterea randamentului de extracție. Firma HIELSCHER produce sisteme de extracție prin ultrasunete (Fig. 3.11.).
Fig. 3.11. Extracția cu ultrasunete
Extracție cu fluid supercritic
Diagrama de faze a unei substanțe arată dependența stării sale de agregare funcție de temperatură și presiune. Punctul critic este definit de temperatura critică (TC) și presiunea critică (pC), deasupra căruia o substanță nu este nici gaz, nici lichid, dar posedă proprietățile ambelor stări ( Fig. 3.12.). Fluidul supercritic poate fi definit din punct de vedere practic ca un gaz având o temperatură deasupra temperaturii critice și care este comprimat la acea presiune pentru care interacțiile care intervin în lichide devin semnificative. Proprietățile fizice ale unui fluid supercritic se situează între cele ale unui gaz și un lichid, putând fi controlate prin presiune și temperatură. De regulă, fluidele supercritice sunt utilizate la densități situate între 10% și 80% din densitatea lichidului corespunzător, iar presiunile utilizate se situează între 50 și 500 atm.
Fig. 3.12. Diagrama de faze a unui lichid
Alegerea corespunzătoare a fluidului supercritic poate aduce unele avantaje concrete în cadrul unei proceduri de prelucrare a probelor complexe apriori procesului de analiză. De exemplu, un fluid supercritic de CO2 cu temperatura critică joasă este o alegere foarte bună pentru extracția compușilor labili termic, în condiții de temperatură ușor peste cea a mediului ambiant. În plus, CO2 supercritic nu extrage oxigenul molecular, limitând astfel posibilitatea de oxidare a speciilor extrase. În figura 3.13. este redată diagrama unui proces bazat pe extracție cu fluid supercritic și componentele de bază ale unui instrument SFE.
Fig. 3.13. Componentele unui proces de prelucrare a probelor bazat pe SFE
Avantajele acestei metode de extracție sunt:
fluidele supercritice au puterea de solvatare similară cu cea a solvenților organici, dar cu o putere de difuzie mai mare, vâscozitate mai mică și tensiune superficială mai mică;
extracția compușilor bioactivi din plante la temperaturi joase, evitându-se astfel denaturarea acestora datorită încălzirii sau a unor solvenți organici toxici;
nu există reziduuri de solvent;
fluidele supercritice sunt, în general, ieftine, simple și sigure;
costurile de eliminare a solventului sunt mai mici, iar fluidele sunt simplu de reciclat;
Procedee continue de extractie
Extracție continuă cu solvenți organici.
Principiul extractiei este simplu. Componentele prezente în materia primă brută sunt extrase prin dizolvare în lichidul-solvent. Materia primă brută este așezată într-un extractor special construit, iar solventul trebuie să fie continuu recirculat prin masa de material vegetal. Extracția la nivel industrial necesită o serie de modificări față de cea de la nivel de laborator. Dacă la nivel de laborator extracția presupune utilizarea unor cantități mici de solvent (500–1000 ml) și prin urmare agitarea / amestecarea soluției nu este dificil de realizat, la nivel industrial utilizarea unor cantități mari de solvent și implicit a extractoarelor de dimensiuni mari ridică probleme serioase la agitare care sunt însă rezolvate prin găsirea unor metode diverse de agitare. Astfel, eficiența extracției în procesul de macerare la nivel industrial poate fi îmbunătățită prin circulația continuă a solventului prin produsul vegetal și în plus pentru o extracție cât mai completă a principiilor active din plante se utilizează un proces în mai multe trepte. Două astfel de extractoare de nivel industrial sunt prezentate în Fig. 3.14. și Fig. 3.15.
Fig. 3.14. Extractor cu recirculare
Fig. 3.15. Extractor în mai multe trepte
1- extractor, 2 –blazǎ de distilare, 3 –condensator
Procesele convenționale de extracție sunt consumatoare de timp, de exemplu macerarea se realizează în 2 ÷ 7 zile, implică un amestec de solvenți sau cantități mari de solvent și în cele din urmă ar putea cauza descompunerea termică a moleculei țintă ca și în cazul extracției Soxhlet.
Extractorul SOXHLET
Pe scară largă se aplică extracția continuă în aparatură specială (extractoare Soxhlet) în care, de obicei, solventul proaspăt este furnizat prin fierberea extractului.Această metodă se bazează pe o diferență mare dintre punctele de fierbere ale solventului și cele ale analiților extrași. Pe baza acestei proprietăți extrasul este adus la temperatura de fierbere a solventului, care va condensa într-un refrigerent și va reveni în cartușul care conține proba de extras. Prin realizarea mai multor cicluri de extracție, randamentul procesului poate fi controlat astfel încât randamentul de extracție să fie maxim.
Extractorul Soxhlet se compune dintr-un balon, un corp de extracție și un refrigerent ascendent, legate între ele (Fig. 3.16.). Principalul dezavantaj al extracției cu solvenți este acela al contaminării probei cu solvent sau al impurităților din solvent, care trebuie să fie eliminate complet.
Fig. 3.16. Extractor Soxhlet
1 – balon; 2 – extractor; 3 – refrigerent.
Avantajele extracției Soxhlet sunt următoarele: este un proces continuu, după procesul extractiv nu mai este necesară filtrarea, consumul de solvent este mai mic decât în cazul macerării. Tehnica nu este dependentă de matrice (de natura materialului procesat) și multe extractoare Soxhlet pot fi configurate pentru a funcționa nesupravegheat.
Dezavantajele cele mai importante ale extractorului Soxhlet sunt:
timp îndelungat de extracție (24 ÷ 48 ore);
cantitate mare de solvent utilizat;
necesitatea aplicării procesului de evaporare a probei obținute după extracție (pentru purificarea și îndepartarea compușilor secundari).
În concluzie agricultura ecologică devine de fapt sinonimă cu agricultura anilor care vin, care asigură integritatea biosferei, valorificarea la maximum a capacității de producție a agroecosistemelor și obținerea unor produse de bună calitate. Ea va necesita o muncă mai conștiincioasă și mai imaginativă și va asigura o abundență de alimente în condițiile reducerii consumului de energie fosilă, a menținerii sau sporirii fertilității naturale a solurilor, a îmbunătățirii mediului de viață al omului și protecției mediului ambiant în ansamblul său. Agricultura ecologică, agricultura care se naște în prezent pentru viitor, este și trebuie gândită pe scară din ce în ce mai largă, eficientă și generoasă, asigurând prosperitatea societății și naturii pe toate meridianele globului. Pentru tratarea plantelor cultivate în sistemul de agricultură ecologică folosirea substanțelor chimice de sinteză trebuie să lipsească cu desăvârșire. În locul lor se pot folosi eficient produse mai puțin agresive, ecologice, care să nu afecteze sănătatea oamenilor și animalelor. Atacul bolilor și paraziților la început e limitat deci poate fi controlat folosind remedii naturale, eficiența lor depinde de atenția cu care aceste remedii sunt aplicate. Tratamentele ecologice sunt pe bază de plante sau derivați ale acestora, cu materie primă care nu costă nimic, fiecare își poate procura plantele pentru tratamente din natură unde se găsesc din abundență.
3.4. Sistem integrat de obținere a extractelor cu rol de biofertilizator / bioinsecticid foliar în agricultura ecologică – realizat de INMA București
Echipamentul (modelul experimental) pentru obținerea biofertilizanților / bioinsecticidelor ecologice EXTBIO funcționează pe principiul extragerii substanțelor bioactive sub acțiunea presiunii hidrostatice variabile din vasul de extracție, cu controlul temperaturii solventului. În scopul controlului optim al procesului de extracție se folosește un microPLC cu interfața grafică, prin intermediul căruia se pot programa parametrii de lucru. Presiunea hidrostatică din camera de extracție se obține prin intermediul unui cilindru pneumatic alimentat cu aer comprimat provenit de la un compresor parte din sistemul integrat de extracție. Toate componentele sunt montate pe un cadru format din profile V.
Modelul experimental pentru obținerea biofertilizanților / bioinsecticidelor ecologice EXTBIO (Fig. 3.17) prezintă în componența sa următoarele subansambluri principale:
cadru;
recipient de extracție;
compresor;
sistem de monitorizare și control al procesului de extracție;
pompa de recirculare și electrovalve;
cilindru cu piston dublu;
distribuitor, regulator și filtru pneumatic;
manta încălzire cu termostat;
termorezistență Pt 100;
traductor de presiune;
recipient de încarcare solvent și recipient descărcare produs finit. [Arun KS. Bio-fertilizers for sustainable agriculture. Mechanism of P-solubilization. Agribios Publishers, Jodhpur, India, pp.196-197, 2007]
Fig. 3.17. Model experimental pentru obținerea biofertilizanților / bioinsecticidelor ecologice, EXTBIO
Sistemul de monitorizare și control al procesului de extracție (Fig. 3.18.) este format din următoarele componente: microPLC AL 2 – 14 MR – D cu extensie de ieșiri analogice AL2-2DA, modul interfață RS232 AL2-GSM-CAB și adaptor semnal Pt100 AL2-2PT-ADP, terminal de operare GT1050 – QBBD cu cablu conexiune GT01-C10R4-8P, sursa de alimentare în comutație 24Vcc tip PSU 50, siguranță bipolară C32, bloc relee Omron, cutie metalică, buton siguranță, șină, riglete metalice, cablu alimentare Φ 1.5 mm – 20 ml, cablu alimentare 3×1.5 mm – 10 ml.
Sistemul de monitorizare și control primește informații de la senzorul de temperatură Pt100, senzorul de presiune și interfața grafică cu utilizatorul reprezentată de terminalul de operare și transmite comenzi la elementele de execuție ale sistemului integrat de extracție: electrovalvele, pompa de recirculare, cilindrul cu dublu piston, compresorul, regulatorul de presiune și mantaua de încălzire.
Programul instalat in PLC permite controlul următoarelor componente: compresor, manta de încălzire, pompă de recirculare, electrovalve, distribuitor pneumatic, regulator de presiune. Valorile de referință ale parametrilor de lucru se pot seta de către utilizator folosind terminalul de operare. [Hossein A., Sanne S., Hossein M., Ben D., Philippe De M., Witloxa F. Organic agriculture and sustainable food production system: Main potentials. Agriculture, Ecosystems and Environment 144 , pp. 92–94, 2011.]
Echipamentul are in componență următoarele circuite:
circuit pneumatic: de la compresor la cilindrul pneumatic;
circuit hidraulic: de la recipientul de umplere, la recipientul de extracție, la recipientul de golire și la cilindrul hidraulic;
circuit electric: de alimentare a compresorului, PLC-ului, terminalului de operare distribuitorului pneumatic, regulatorului de presiune și a mantalei de încălzire.
Cilindru cu piston dublu având un diametru piston 100 mm, cursa 125 mm și presiune de lucru max 10 bar este prezentat in Fig. 3.18.
Fig. 3.18. Cilindru cu piston dublu
Cilindrul este dotat cu dublu piston și este inclus în două circuite: circuitul pneumatic și circuitul hidraulic al sistemului integrat de extracție EXTBIO. Astfel forța obținută din aerul comprimat furnizat de către compresor la o presiune reglabilă care acționează asupra pistonului 1 este transformată în presiune hidrostatică prin intermediul pistonului 2 al cilindrului care este pus în legatura cu recipientul de extracție.
Distribuitor pneumatic Metal Work, tip 702002110 având o presiune maximă de lucru 10 bar, tensiune bobina 24 Vcc, regulatorul și filtru pneumatic Metal Work ( presiune maximă de lucru 11 bar, temperatură maxima de lucru 50°C) sunt reprezentate în Fig. 3.19.
Fig. 3.19. Distribuitor pneumatic, regulator și filtru pneumatic Metal Work
[Pruteanu A., Muscalu A., Voicea I., Ferdes M. Current stage of experimental research on extraction of biologic active substances from medicinal and aromatic plants / Stadiul actual al cercetarilor experimentale privind extractia substantelor biologic active din plante medicinale si aromatice. International Symposium: Agricultural and Mechanical Engineering (ISB-INMATEH), pp.229-234, Bucharest, Romania, 30-31 October 2014. ]
Modelul experimental EXTBIO pentru obținerea extractelor cu principii active cu rol de biofertilizator / bioinsecticid foliar cu aplicație în agricultura ecologică este un sistem eficient de extracție a constituenților activi din plante, ierburi, fructe, flori, frunze, fructe, bulbi, semințe, scoarță, rădăcini, tulpini, din ierburi aromate, culinare, medicinale, etc;
Ciclul de extracție alternează, o fază dinamică obținută printr-o presiune programată cu o fază statică pentru transferul extractului în solvent, concomitent se realizează operației de circulare în contracurent a solventului pe parcursul ciclurilor de extracție de presiune înaltă.
În microPLC-ul aflat în dotarea sistemului de monitorizare și control al modelului experimental EXTBIO a fost realizat un software de control al sistemului integrat de extracție care setează parametrii urmatorului procedeu (parametrii) de extractie, conform Fig. 3.20 și 3.21:
timp de extracție: 5600 secunde;
presiune înaltă de extracție: 8,7 bar;
presiune joasă de extracție:1,25 bar;
număr de cicluri la presiune înaltă: 5 cicluri;
numar de cicluri la presiune joasă cu variație cvasidinamică a presiunii între 0 și 1,25 bar: 5 cicluri cu câte 5 cicluri cvsidinamice fiecare;
durata ciclu presiune înaltă: 600 secunde; durata ciclu la presiune joasă: 520 secunde cu durata unui ciclu cvasidinamic de 40 secunde, pauză de 80 secunde înainte și dupa ciclul de presiune înaltă și pauză de 40 secunde între ciclurile cvasidinamice de presiune joasă;
temperatura de extracție: 37 °C;
circularea în contracurent a solventului pe parcursul ciclurilor de presiune înaltă (Fig. 3.20);
Fig. 3.20. Reprezentarea procedeului de extracție Fig. 3.21. Funcționare pompa de recirculare
Pentru experimentare s-au utilizat ca materie primă următoarele plante:
Tutun pentru realizarea unui extract cu substanțe bioactive cu rol de bioinsecticid foliar;
Urzică pentru realizarea unui extract cu substanțe bioactive cu rol de biofertilizant foliar;
Solventul utilizat la experimentare a fost apă microbiologic pură realizată în cadrul laboratorului chimic din cadrul INMA București. [Popescu C., Pruteanu A., Voicea I., Ivancu B., Găgeanu I., Vlădut V. Study regarding biochemical characterization and some preparations from nettle and wormwood in order to capitalize them as bioinsecticide / biofertilizers in organic agriculture. Scientific Symposium with International Participation „Sustainable Development in Agriculture and Horticulture – Second edition” Craiova, Vol. XLIV, pp. 175-185, 13-14 November 2014.]
Prin testarea modelului experimental EXTBIO au rezultat două extracte (produse): extractul de urzică cu substanțe bioactive cu rol de biofertilizator și extractul de tutun cu substanțe bioactive cu rol de bioinsecticid, prezentate în Fig. 3.22.
Fig. 3.22. Extract de urzica (biofertilizator foliar) și extract de tutun (bioinsecticid foliar)
Masa materiei prime uscate supusă procesului de extracție a fost de 1 kg, umiditatea probei supusă extracției a fost pentru tutun de 8,75%, iar pentru urzică de 9,10%.
Gradul de extracție a principiilor active din tutun a fost de 32,75%, iar pentru urzică gradul de extracție a principiilor active a fost de 33,33%.
Ținand cont de rezultatele obținute putem concluziona faptul că sistemul de extracție realizat și denumit EXTBIO, cât si procedeul identificat au permis obținerea unor randamente de extracție optime. [Mishra D.J., Rajvir S., Mishra U.K., Kumar S.S. Role of bio-fertilizer in organic agriculture: a review. Research Journal of Recent Siences, Vol. 2(ISC-2013), pp.39-41, 2013.]
CAPITOLUL IV
SOLUȚII CONTRUCTIVE DE MAȘINI ȘI ECHIPAMENTE UTILIZATE PENTRU APLICAT BIOPESTICIDE ȘI TRATAMENTE FITOSANITARE
4.1. Mașini și echipamente purtate în spate
Mașinile care se utilizează, la ora actuală in lume, pentru combaterea bolilor și a dăunătorilor sunt de o importanță deosebită în procesul tehnologic de cultivare a plantelor. Implementarea noilor tehnologii pentru pregătirea patului germinativ și utilizarea unor noi soiuri de plante nu conduc la rezultatele scontate fără aplicarea tratamentelor fitosanitare corespunzătoare și implicit fără utilizarea unor mașini de combatere performante. Pentru a avea producții agricole performante este imperios necesar să se execute aceste lucrări la indici de calitate superiori [Stahli W. Mașini pentru aplicarea tratamentelor fitosanitare și fertilizarea foliară a culturilor legumicole, Editura Agroprint, Timișoara, 2003].
Aparatele, echipamentele și mașinile de stropit se clasifică după mai multe criterii [8
După destinație se clasifică în:
aparate și mașini de stropit pentru culturi de câmp și legume;
aparate și mașini de stropit pentru vii și livezi;
aparate și mașini de stropit universale.
După sursa de energie folosită și modul de acționare aparatele și mașinile de stropit se împart în:
aparate de stropit purtate de om și acționate manual sau de motor;
aparate de stropit carosabile, acționate manual sau de motor;
mașini de stropit cu tracțiune animală, acționate de la roțile de susținere sau de motor;
mașini de stropit cu tracțiune mecanică, tractate sau purtate și acționate de la priza de putere a tractorului;
instalații de stropit purtate pe avioane sau elicoptere.
După modul de dispersare a lichidului toxic, aparatele, echipamentele și mașinile de stropit pot fi:
cu pulverizare hidraulică;
cu pulverizare hidro‐pneumatică;
cu pulverizare pneumatică;
cu pulverizare mecanică;
cu pulverizare termo‐mecanică.
Pulverizarea: picăturile sunt mari, dimensiunile lor fiind de circa 4 – 500 µm. Principalul neajuns al acestei metode este faptul că este necesară manipularea unor cantități mari de apă (250 litri apă pentru o suprafață de 1000 ) ceea ce duce la cheltuieli relativ mari pentru apă, energie, personal și timp [Scripnic V., Babiciu P. Mașini agricole, Editura Ceres, București, 1979].
Soluții constructive de mașini și echipamente purtate în spate
Aceste aparate și utilaje se deosebesc atăt prin mărime căt și prin procedeele de pulverizare. În mod current, în practică, aparatele și mașinile de stropit cu pulverizare hidraulică si centrifugă se denumesc „ mașini de stropit”, iar cele cu pulverizare pneumatică sau cu sistem de pulverizare cu jet purtat sunt denumite „mașini de pulverizat” sau „atomizoare”.
Din această grupă fac parte pompele și aparatele de stropit precum și pulverizatoarele (atomizoarele) purtate în spate, cu conducere manuală a lăncii de stropit, acționate manual sau mecanic. Tipul clasic de pompă purtată în spate este pompa cu membrană și este folosită cu precădere pentru stropirea viței de vie (se mai numește Vermorel). Rezervorul este fabricat din tablă de alamă și pompa este acționată manual cu ajutorul unei pârghii (manete) [Stahli W. Mașini pentru aplicarea tratamentelor fitosanitare și fertilizarea foliară a culturilor legumicole, Editura Agroprint, Timișoara, 2003].
Pompe manuale purtat în spate de către operator
Pompele de stropit manual au o construcție simplă, fiind alcătuite dintr-un rezervor de soluție, o pompă cu membrană sau piston acționată manual și o lance de stropit cu unul până la trei capeți de pulverizare (fig. 4.1). Pompele pot fi destinate fie pompării lichidului într-un cilindru de presiune sau pompării de aer în rezervor, lichidul fiind pus sub presine de către perna de aer formată deasupra lichidului.
Fig. 4.1. Alcătuirea unei pompe manuale, purtate în spate de către operator [Stahli W. Mașini pentru aplicarea tratamentelor fitosanitare și fertilizarea foliară a culturilor legumicole, Editura Agroprint, Timișoara, 2003]
1. capac; 2. sită de filtrate; 3. cameră de presiune; 4. rezervor; 5. supapă de aspirație;
6. supapă de presiune; 7. membrană; 8. maneta pompei; 9. lance de stropit
Pentru pulverizare sunt folosite duze cu jet conic inelar.
Pompele cu membrană au fiabilitate redusă, fiind deteriorate prin acțiunea agresivă a solvenților organici, fapt pentru care la pompele purtate de fabricație recentă se folosesc pompe cu piston. Un alt inconvenient îl constituie rezervorul din tablă de alamă, material ușor corodabil, motiv pentru care în prezent rezervorul pompei se confecționează din masă plastică sau din tablă de oțel inoxidabil [Stahli W. Mașini pentru aplicarea tratamentelor fitosanitare și fertilizarea foliară a culturilor legumicole, Editura Agroprint, Timișoara, 2003].
Conform normelor FAO și ISO, capacitatea rezervorului trebuie să fie de minim 10 litri iar greutatea totală a pompei nu are voie sa depășească 22 kg. Presiunea de lucru a pulverizatoarelor la pompele manuale purtate în spate nu depășește valoarea de 3 bari pentru pompele cu membrană și de 6 bari pentru pompele cu piston. Datorită riscului ridicat de derivă, se recomandă ca presiunea de lucru să nu depășească valoarea de 4 bari [Stahli W. Mașini pentru aplicarea tratamentelor fitosanitare și fertilizarea foliară a culturilor legumicole, Editura Agroprint, Timișoara, 2003].
Debitul pompei, realizat la o cadență de 35 de pompări pe minut, trebuie să fie de cel puțin 72 l/h la o presiune de 3 bari. Doza de lichid aplicată variază în limite foarte mari, de la 100 la peste 4000 de litri pe hectar și precizia dozării depinde în exclusivitate de experiența operatorului. Pompele de stropit purtate în spate se utilizează atât la aplicarea tratamentelor în câmp cât și la stropit în spații protejate.
Pompe cu acționare mecanică purtat în spate de către operator
Cu scopul de a ușura munca operatorului, unele modele de pompe de stropit sunt echipate cu motor pentru acționarea pompei (Fig. 4.2). Pentru pompele de stropit folosite în spații protejate se folosesc cu precădere motoarele electrice iar cele utilizate la tratamente în câmp sunt echipate cu motoare cu combustie internă.
La pompele cu acționare mecanică, presiunea poate fi reglată cu ajutorul unui ventil regulator de presiune, care permite menținerea constantă a presiunii în timpul lucrului.
Fig. 4.2. Pompă de stropit manuală, purtată în spate, cu acționare mecanică [http://solousa.com]
Pentru creșterea productivității, pompele de stropit purtate în spate cu acționare mecanică pot fi echipate cu lăncii cu un număr de 2-3 pulverizatoare, modalitate prin care se permite stropirea unui strat de legume pe toată lățimea la o singură trecere. În acest mod se realizează și o împrăștiere mult mai uniformă a lichidului stropit. Cu toate acestea, uniformitatea de aplicare a lichidului cu pompele cu conducere manuală a lăncii, purtate în spate, este relativ redusă în comparație cu cea a mașinilor de stropit. Pompele manuale cu pernă de aer de mică capacitate. Capacitatea rezervorului este cuprinsă între 2 și 15 litri. Punerea sub presiune a lichidului se realizează prin pomparea de aer, lucru care duce la formarea unei perne de aer deasupra lichidului din rezervor, presiunea realizată fiin de 3-5 bari. La deschiderea robinetului cu pârghie de la pompă sau de la lancea de stopit, lichidul este pulverizat prin intermediul unei duze hidraulice.
La aceste pompe presiunea de lucru nu poate fi reglată exact, ceea ce duce la pulverizarea cu spectre de picături diferite în funcție de presiunea momentană din rezervorul pompei. Unele modele sunt prevăzute cu un manometru de control a presiunii de lucru care permite o mai bună reglare a parametrilor de lucru.
Pompele manuale cu pernă de aer se fabrică pentru transport și purtate în mână sau pentru purtate în spate cu conducerea manuală a lăncii de stropit de către operator. Precizia dozării la utilizarea pompelor manuale este nesatisfăcătoare și depinde de experiența operatorului [Stahli W. Mașini pentru aplicarea tratamentelor fitosanitare și fertilizarea foliară a culturilor legumicole, Editura Agroprint, Timișoara, 2003].
Pulverizator SOLO 456
Este un pulverizator sub presiune profesional, cu o capacitate de 5 litri. O pompă de 330 creează presiunea de lucru de 3 bari cu doar câteva mișcări ale pompei. Orificiile mari ce permit curățarea ușoară, tijele de pulverizare incasabile, lungi de peste 50 cm, mânerele robuste ce permit montarea unui manometru, setul de duze de pulverizare livrate cu produsul explică succesul mondial al acestei serii de pulverizatoare [http://www.pestcontrol-expert.ro/].
Fig. 4.3. Pulverizator SOLO 456 [http://www.pestcontrol-expert.ro/]
1.duză rotativă; 2.tijă de pulverizare flexibilă; 3.tijă de pulverizare cu susținere în cleme; 4.sistem de blocare rapidă prin rotirea mânerului; 5.pompă cu piston extrem de mare – presiunea de lucru este generată cu doar câteva mișcări de pompare; 6.dacă presiunea din rezervor este prea mare, are loc o egalizare automată a presiunii prin intermediul supapei de suprapresiune; 7.curea practică pentru transport; 8.marcaj vizibil al cantitatii de substanta de pulverizare; 9.mânerul cu formă ergonomică, reglabil, poate fi blocat în diverse poziții; 10. manometru
4.2.Instalații și echipamente purtate pe mașini
Prin mașini de stropit de tip purtat, se definesc mașinile de stropit care se cuplează direct la cele trei puncte de atașare ale ridicătorului hidraulic de la un tractor de uz general sau în dispozitive de cuplare rapidă cum ar fi triunghiul de cuplare rapidă al firmei Accord (D), dispozitive, care pot fi montate sau cuplate pe tractoare de uz general.
Principala particularitate mașinilor de stropit de tip purtat constă în faptul că nu au tren de rulare propriu. Toate componentele mașinii, unitatea de bază (șasiu + rezervor), pompa, grupul de comandă si rampa de stropit, lucrează în agregat cu tractoare de uz general de mărimi diferite. Acționarea pompei și a ventilatorului de la mașinile de stropit cu jet purtat se face de la priza de putere a tractorului, direct prin transmisie cardanică și amplificatoare de turație, sau indirect, prin servomotoare hidraulice.
La formarea agregatului tractor-mașină de stropit se ține cont de parametrii tractorului și a mașinii de stropit. Astfel, greutatea mașinii trebuie să fie corelată cu forța de ridicare a instalației hidraulice și cu greutatea maximă admisă pe osia din spate a tractorului. Nerespectarea acestui deziderat poate avea consecințe grave. Cuplarea unei mașini cu greutate mai mare decât greutatea tractorului provoacă cabrarea tractorului și poate duce la răsturnarea agregatului atunci când se lucrează pe teren în pantă. În cazul în care forța de ridicare a instalației hidraulice este inferioară greutății mașinii cu rezervorul plin, mașina nu poate fi ridicată de la sol [Bungescu S., Stahli W., Pape J. Mijloace aeriene pentru aplicarea tratamentelor fitosanitare și fertilizarea culturilor agricole și silvice, Editura Mirton, Timișoara, 2004].
Mașinile de stropit cu dispersare hidraulică și jet proiectat (Fig.4.4) sunt utilizate în special pentru tratamente în culturi joase de câmp și au în componență: rezervor, filtru, pompă, distribuitor cu organe pentru reglarea și controlul presiunii de lucru și dispozitiv de pulverizare.
La acest tip de mașini, pulverizarea se realizează prin trecerea forțată a lichidului prin orificii calibrate (duze). Coloana de lichid poate să fie supusă acțiunii forței centrifuge rezultată prin imprimarea unei mișcări de rotație înaintea ieșirii prin orificiul calibrat, sau poate să fie supusă schimbării de direcție, șocuri, vibrații, etc. Acțiunea de pulverizare mecanică a lichidului toxic se realizează cu ajutorul dispozitivelor (capetelor) de pulverizare. Picăturile realizate sunt proiectate direct pe suprafețele de tratat, mașinile care lucrează după acest principiu fiind denumite cu jet proiectat, iar metoda poartă numele de dispersare hidraulică cu jet proiectat.
Fig. 4.4. Schema mașinii de stropit cu dispersare hidraulică și jet proiectat: [Dobre P. Mașini horticole, Editura Ceres, Bucuresti, 2014] 1‐ rezervor; 2, 7‐ robinet; 3‐ pompă; 4‐ distribuitor; 5‐ supapă de siguranță; 6‐ manometru; 8‐ conductă de agitare hidraulică; 9‐ filtru; 10‐ rampă de stropit; 11‐ cap de pulverizare.
Deplasarea picăturilor de lichid de la capul de pulverizare până la locul de tratament se realizează datorită energiei cinetice a acestora.
Mașinile de stropit cu dispersie hidraulică și jet purtat (Fig. 4.5) au construcție asemănătoare cu cele cu jet proiectat, dar mai au în componență un ventilator.
Fig. 4.5. Schema mașinii de stropit cu dispersare hidraulică cu jet purtat:[ Dobre P. Mașini horticole, Editura Ceres, Bucuresti, 2014]
1‐ rezervor; 2, 7‐ robinet; 3‐ pompă; 4‐ distribuitor; 5‐ supapă de siguranță (regulator de presiune); 6‐ manometru; 8‐ conductă de agitare hidraulică; 9‐ filtru;
10‐ ventilator; 11‐ cap de pulverizare; 12‐ ventilator.
Soluția de lichid toxic este dispersată tot cu ajutorul capetelor hidraulice de dispersare, dar în curentul de aer generat de ventilator care asigură transportul picăturilor de lichid toxic până la locul tratamentului, metoda purtând numele de dispersare hidraulică cu jet purtat.
La mașinile destinate tratamentelor în culturi și plantații de talie mare, capacitatea rezervorului este cuprinsă între 200 si 600 l. Pentru pompare se folosesc pompe cu debite cuprinse între 50 si 150 l/min, în funcție de debitul total maxim al pulverizatoarelor [Bungescu S., Stahli W., Pape J. Mijloace aeriene pentru aplicarea tratamentelor fitosanitare și fertilizarea culturilor agricole și silvice, Editura Mirton, Timișoara, 2004].
Prin termenul de „mașini” se definesc utilajele acționate mecanic de la o sursă de putere (un tractor sau un șasiu autopropulsat cu motor cu combustie internă). La ora actuală motoarele utilizate în agricultură sunt în cea mai mare parte motoare cu aprindere prin compresie (diesel). Mai rar se utilizează și motoare cu aprindere prin scânteie, în doi sau patru timpi.
Gama tipurilor și modelelor constructive de mașini destinate aplicării prin stropire a tratamentelor fitosanitare este deosebit de diversificată. La ora actuală sunt oferite pe piață o paletă largă de echipamente și mașini de stropit, începând de la cele destinate stropirii suprafețelor mici, spații protejate, până la mașinile destinate efectuării tratamentelor fitosanitare pe suprafețe mari.
Mașină de erbicidat EEP300
Fig. 4.6. Mașină de erbicidat EEP300 [http://tehnofavorit.ro/catalog/eep300/]
Mașina de erbicidat este destinată administrării erbicidelor, insecto–fungicidelor și îngrășămintelor lichide în culturile de câmp.
Tabelul 4.1. Caracteristicile funcționale ale mașinilor de erbicidat EEP300 și EEP-400 [http://tehnofavorit.ro/catalog/eep300/]:
Mașină de erbicidat SPR-21-500+500
Mașina de erbicidat SPR-21-500+500 este destinată pentru protecția plantelor de dăunători și boli. Are lățimea de lucru de 21 m, productivitatea de 12-21 ha/h, consumul de substanță de erbicidat 75-500 l/ha, masa constructivă de 840 kg.
Avantajul mașinii de stropit SPR-21-500+500 constă în majorarea lățimii de lucru până la 21 m, ceea ce permite reducerea numărului de treceri a mașinii de stropit pe plantații, respectiv scade numărul de parcele, se reduc cheltuielile de energie pentru prelucrare. În al doilea rând, utilizarea mașinii de stropit purtate micșorează zona de întoarcere la schimbarea direcției de tratare. La stropirea cu rampă distribuirea substanțelor chimice toxice este mai uniform repartizată, de aceea influența asupra mediului înconjurător este minimă.
Fig. 4.7. Mașină de stropit purtată cu rampă SPR-21-500+500 [http://aitt.asm.md/files/tmp/39.31.Masina%20de%20stropit%20SPR.pdf]
Caracteristici tehnice: lățimea de lucru: 21 m; productivitatea: 12-21 ha/h; consum de substanță de erbicidat: 75-500 l/ha; volumul rezervorului: 250 l.
Figura 4.8. Organele de lucru ale mașinii SPR-21-500+500 [http://aitt.asm.md/files/tmp/39.31.Masina%20de%20stropit%20SPR.pdf]
1.rampă; 2. rezervor; 3. regulator de presiune; 4. filtru de absorbție; 5. pompă
Atomizoare
Mașinile de tip purtat pot fi echipate cu rampe cu pulverizare hidraulică cu jet lung, cu rampe de tip tunel cu pulverizatoare cu duze hidraulice sau cu rampe cu pulverizare cu jet purtate cu ventilatoare axiale (Fig. 4.9), centrifuge sau radiale [Bungescu S., Stahli W., Pape J. Mijloace aeriene pentru aplicarea tratamentelor fitosanitare și fertilizarea culturilor agricole și silvice, Editura Mirton, Timișoara, 2004].
Mașinile de stropit în plantații de tip purtat au un larg domeniu de utilizare putând fi folosite la aplicarea stropilor în toate tipurile de plantații horticole și pepiniere silvice.
Fig. 4.9. Mașină de stropit în plantații purtată, echipată cu rampă cu ventilator axial [http://atomizoare.ro/]
MAȘINĂ TRACTATĂ OPV-1200
Se folosește pentru efectuarea stropirilor în livezi cu pomi cu tulpina joasă, în vii și la culturile de câmp. Substanțele pulverizate pot fi sub formă de soluții, suspensii sau emulsii. Principalele părți componente ale mașinii sunt: cadrul cu două roți de sprijin, rezervorul, pompa cu trei pistoane, panoul de distribuție, sistemul de distribuție, furtunurile de aspirație, preisune și refulare, ejectorul și mecanismele de acționare.
Sistemul de distribuție cu ventilator este amenajat cu un deflector, care dirijează curentul de aer radial. Dispozitivele de pulverizare sunt repartizate la periferia ventilatorului pe un arc de cerc de 200-250o. Dispozitivele de pulverizare sunt cu pastile de turbionare. Autoalimentarea rezervorului se realizează cu ajutorul ejectorului hidraulic cu jet deschis, iar omogenizarea lichidului din rezervor se execută cu agitatorul hidraulic.
Fig. 4.10. Mașina OPV-1200 (a – vedere generală; b – schema procesului de lucru)
[http://www.holdertractors.com/]
1 – rezervor; 2 – pompă cu trei pistoane; 3 – panou de distribuție; 4 – sistem de distribuție cu ventilator axial; 5 – furtun de aspirație; 6 – furtun de presiune; 7 – furtun de refulare; 8 – agitator hidraulic; 9 – ejector cu jet de lichid deschis; 10 – furtun de alimentare; 11, 12 – robinete; 13 – comutator; 14 – colector; 15 – dispozitiv de pulverizare; 16 – deflector conic
Funcționare: În timpul funcționării pompei lichidul toxic este absorbit prin filtrul furtunului de absorbție și refulat prin furtunul de presiune în panoul de distribuție. De aici cea mai mare parte de lichid este dirijată prin furtunul de refulare în dispozitivele de pulverizare, iar surplusul de lichid este trasnsvazat (vărsat) în rezervor prin agitatorul hidraulic al cărui jer amestecă permanent lichidul din rezervor. Lichidul pulverizat este antrenat de curentul de aer radial, realizând astfel un jet de pulverizare în formă de evantai larg, care permite tratarea a două jumătăți de rânduri de pomi.
Debitul de lichid se reglează prin schimbarea presiunii de regim în furtunul de refulare; prin numărul de dispozitive de pulverizare și prin modificarea duzelor de dozare. Mașina se echipează cu duze cu diametrul orificiului calibrat de 1,2; 2 și 2,5 mm. Debitul de lichid mai depinde și de viteza de înaintare a agregatului.
Capacitatea de lucru a mașinii este de 2-3 ha/h în cazul stropirii în livezi, de 3-4 ha/h în cazul stropirii în vii și de 6-30 ha/h în cazul stropirii plantelor de câmp. Capacitatea rezervorului este de 1200 l, iar intervalul de reglare a debitului de lichid este cuprins între 10-500 l/ha. Viteza de lucru este de până la 12 km/h. Aecastă mașină se agregă cu tractoarele de clasa 14-30 kN.
4.3.Instalații și echipamente aeropurtate (Aici asta am gasit, sa imi spuneti daca e ok, sau daca o scot din licenta.)
La ora actuală folosirea aviației utilitare constituie un mijloc complementar important și eficace pentru efectuarea unor lucrări din agricultură și din silvicultură îndeosebi atunci când condițiile de teren nu permit folosirea mijloacelor terestre sau când folosirea acestora nu asigură productivitatea necesară aplicării în termen optim a lucrărilor necesare. Dintre lucrările efectuate o importanță deosebită o prezintă aplicarea produselor de combatere chimică și biologică, utilizate pentru protecția fitosanitară a culturilor agricole și silvice.
Paleta aparaturii de zbor cuprinde atât utilaje pilotate cât și aeromodele teleghidate cum ar fi:
Avioane, mono sau biplane, echipate cu motoare cu combustie internă;
Elicoptere;
Aparate de zbor cu greutate redusă, denumite în mod curent și zmeuri sau parașute propulsate;
Modele de avioane sau elicoptere (fără pilot), teleghidate de la sol.
Din punct de vedere al importanței, primele două categorii de aparate de zbor prezintă o importanță majoră, fiind larg utilizate pe plan mondial. Aparatele de zbor cu greutate redusă, deși fabricate în mod curent în serie, se folosesc doar pentru aplicarea de substanțe de combatere chimică sau biologică în doze mici, iar ultima grupă, cea a aeromodelelor fără pilot nu a depășit încă stadiul de experimentare. [Borodski F., Kaminski H., Aviația utilitară (curs uz intern) trad. Lb. Română, Warșovia 1969]
Pe plan mondial se folosesc pentru efectuarea lucrărilor de întreținere în agricultură și silvicultură, avioane și elicoptere din fabricația curentă de serie, îndeosebi americane sau canadiene cum ar fi cele produse de firmele Cessna, Dehavilland (CND), Piper Aircraft. Bell, Firechild sau aparatură de zbor de producție rusească (Ex sovietică) Kamov(KA-2) și Antonov(AN-2M), precum și modele de fabricație europeană (Aerospace), franceză (Socată, Sudaviation), germană (Dornier), poloneză (Dromader).
În ultimele trei decenii în România s-au folosit în cadrul aviației utilitare agricole, atât aparatură de zbor de fabricație proprie IAR cum sunt avioanele model IAR-821, IAR-822, IAR-826 și elicopterul IAR-316B, cât și aparatură de zbor fabricată în fosta URSS (AN-2, KA-2), Polonia (AN-2 fabricat sub licență) sau de proveniență cehă (Cmelak Z-37, Z 137T).
Pentru utilizarea la lucrările de combatere a dăunătorilor din agricultură și silvicultură, avioanele, elicopterele sunt echipate cu două tipuri de echipamente, și anume:
Echipamentul de stropit;
Echipamentul de prăfuit. [www.micron.com]
Echipamentul de stropit
Atât la avioane și elicoptere cât și la aparatele de zbor cu greutate redusă, componența echipamentului de stropit (Fig.4.11) este aceeași și se compune în mare din următoarele subansamble:
Rezervor de soluție cu racord de umplere;
Una sau două pompe de lichid;
Un robinet de reglare a debitului, respectiv a presiunii de lucru;
Un robinet de deservire(închidere-deschidere a circuitului de lichid);
Un debitmetru;
Filtru de soluție;
Rampa de stropit formată din lănci echipate cu pulverizatoare;
Tubulatură de legătură între piesele componente enumerate mai sus.
Fig. 4.11. Piesele componente ale echipamentului de stropi la un avion utilitar
Echipamentele de stropit din dotarea avioanelor utilitare sunt fixate permanent atât în interiorul cât și sub fuzelajul și aripile aeronavei.
În cazul elicopterelor, echipamentele de stropit cât și echipamentele de administrare a produselor fitosanitare și îngrășămintelor sub formă solidă pot fi montate pe fuzelaj sau purtate la cârlig (agățate) prin intermediul unui cablu de elicopter.
Montarea echipamentului de stropit pe fuzelajul elicopterului permite o mai bună manevrabilitate a elicopterului și realizarea unei înălțimi de zbor reduse deaspura suprafeței tratate. [http://www.bellhelicopter.textron.com]
Cap.V. ANALIZA CONSTRUCTIVĂ A MAȘINILOR ȘI ECHIPAMENTELOR PENTRU APLICAT BIOPESTICIDE ȘI TRATAMENTE FITOSANITARE
5.1. Rezervoare și sisteme de agitare a soluțiilor și filtre
Rezervorul de soluție al mașinii de stropit are rolul de a înmagazina suspensia sau soluția de stropit și în anumite cazuri apa necesară preparării acestora.
Forma rezervoarelor, denumite și rezervoare principale de soluție, care echipează mașinile de stropit în spațiu diferă în funcție de tipul mașinii (purtată sau tractată) și este determinată de spațiul disponibil pe cadrul mașinii. În mod curent se utilizează rezervoare de formă cilindrică (MPSP-3×300, al firmei Holder) sau paralelipidică cu muchiile rotunjite și baza piramidală (ale firmelor Dagnaud, Holder, Lipco), cu vârful în jos, pentru a permite scurgerea totală a soluției de stropit.
Pentru confecționarea rezervoarelor se folosesc materiale rezistente atât la solicitările mecanice cât și la acțiunea corozivă sau solubilizantă a solvenților din compoziția substanțelor fitosanitare.
Rezervoarele confecționate din table de oțel prezintă pereții interiori cu suprafața foarte netedă, ceea ce permite o foarte bună curățire a acestora de resturile de pesticid. Rezervoarele confecționate din polietilenă au de asemenea o suprafață interioară foarte netedă, în timp ce rezervoarele confecționate din rășini poliuretanice armate cu fibre de sticlă prezintă un grad de rugozitate mult mai mare.
FAO recomandă ca gradul de rugozitate al suprafeței interioare (ry) să nu depășească valoarea limită de 100μm. [Guidelines on minimum Requirements for agricultural Pesticide application equipment,FAO,Rome 2001]
Capacitatea rezervoarelor de soluție depinde de mărimea aparatului sau a mașinii de stropit. Astfel, rezervoarele aparatelor de stropit manuale și tractate manual au o capacitate cuprinsă între 10 și circa 100 de litri. Rezervoarele mașinilor de stropit cu tracțiune mecanică (purtate, tractate sau autopropulsate) au rezervoare mult mai mari, cu o capacitate cuprinsă între 100 și 4000 de litri.
La mașinile de stropit cu capacitatea rezervorului de peste 200 l, valoarea capacității nominale se exprimă rotunjit în sute de litri. Valoarea reală a capacității rezervorului trebui să fie cu circa 5-10 % mai mare. În acest mod se asigură o rezervă pentru a se preveni scurgerile de soluție sub formă de spumă din rezervor.
Tot pentru prevenirea accidentelor și a poluării mediului, rezervoarele sunt prevăzute cu un racord de aerisire care să permită în timpul lucrului admisia aerului în rezervor, fără riscul de scurgere a soluției din rezervor.
Pentru umplere și curățire, rezervoarele mașinilor de stropit sunt prevăzute la partea superioară cu o gură de umplere anând un diametru care să permită accesul în rezervor (Tabelul 5.1.) . [Neagu Tr. și colab., Tractoare și mașini horticole, Ed. Did și ped., București 1982]
Tabel 5.1.Diametrul gurii de umplere [mm]
[Conform prevederilor Oficiului federal german de protecție a plantelor (BBA)]
Conform FAO, se recomandă ca diametrul gurii de umplere să fie de cel puțin 300 mm la gurile de umplere de formă rotundă și de 300x 400 mm la gurile de umplere de formă dreptunghiulară.
La gura de umplere a rezervorului se montează o sită cu rolul de a reține impuritățile mecanice care ar putea afecta funcționarea mașinii.
Pentru golire și exploatare, rezervoarele au la bază un record prevăzut cu un robinet de tip șuber, cu clapetă sau cu corp sferic ,care să permită închiderea rapidă a rezervorului în caz de avarie a instalației de stropit. De preferat sunt robineții cu trei căi, care permit absorbția de aer în instalația de stropit respective golirea de soluție a instalației fără a fi necesară golirea rezervorului. [Șulea I. Mecanizarea lucrărilor în viticultură, Ed. Ceres, București 1982]
Pentru a se asigura golirea integrală a rezervorului, atunci când agregatul tractor-mașină de stropit lucrează pe terenuri în pantă, baza rezervoarelorvare formă conică sau piramidală cu vârful în jos.
În interiorul rezervoarelor principale de soluție sunt montate dispozitive de amestecare (barbotare) a soluției (suspensiei) cu rolul de a omogeniza concentrația acesteia atât în timpul lucrului cât și înainte de începerea lucrării de stropit.
Pentru aceasta s-au experimentat și folosit o serie de soluții constructive, cum ar fi agitatoarele mecanice, pneumatice și hidraulice, însă nu toate au corespuns cerințelor funcționale. Singura soluție care s-a impus în practică este cea a omogenizatoarelor hidraulice.
Pricipiul de funcționare a acestora este simplu : o parte din debitul pompei este dirijat înapoi în rezervor unde se găsesc așa numitele omogenizatoare. Omogenizatoarele constau în tuburi de oțel inoxidabil sau masă plastică montate la o distanță de circa 11 mm de fundul rezervorului. Aceste tuburi sunt prevăzute la parte inferioară cu orificii prin care se scurge lichidul pompat sub formă de jeturi cu o viteză capabilă să antreneze lichidul și depunerile de substanță fitosanitară sedimentată. [Walg O., Taschenbuch der Weinbautechnik, Fachverlag Fraud, Kassel, 2000]
Diametrul duzei depinde de capacitatea rezervorului și de debitul pompei, fiind cuprins între 1 și 9 mm. Efectul de omogenizare este proporțional cu mărimea duzei și cu debitul ei.
Fig. 5.1 Tipuri de agitatoare: a – mecanic; b – hidraulic; c – pneumatic; d – hidropneumatic.
1 – rezervor; 2 – arbore; 3 – palete; 4 – injector; 5 – compresor;
6 – conductă cu orificii; 7 ‐ ejector.
Pentru prevenirea avariilor și pentru a se asigura buna funcționare a mașinii de stropit, aceasta este dotată cu un sistem de filtrare format din mai multe filtre pe circuitul de lichid.
Prima filtrare are loc în sita dij gura de umplere la alimentarea cu apă sau soluție a mașinii. Acest filtru are însă ochiurile sitei mari și permite trecerea impurităților mecanice fine cum ar fi particulele de nisip, care ajunse în pompa mașinii pot provoca uzura prematură a acesteia.
Pentru a se preîntâmpina acest lucru, mașinile de stropit sunt dotate cu un filtru pe circuitul de absorbție al pompei, denumit filtru principal de soluție.
Acest filtru se compune dintr-o carcasă și un pahar decantor în interiorul căruia este montat elementul filtrant (cartușul) de formă cilindrică. [Nozzle Selection Handbook, BCPC, Thornton Healt, July 1986]
Mărimea filtrului principal de soluție, respectiv suprafața de filtrare a elementului filtrant trbuie să fie corelată cu debitul pompei. Cu cât debitul pompei este mai maire, cu atât suprafața siteo elementului filtrant va fi mai mare.
Pe lângă filtrele montate pe tronsoniul de aspirație (absorbție), mașinile de stropit mai sunt echipate și cu filtre pe tronsonul de presiune al instalației de stropit. De regulă aceste filtre au dimensiunea ochiurilor sitei mult mai mică, ea fiind inferioară diametrului orificiilor duzelor, pentru a nu permite înfundarea acestora în timpul lucrului.
La mașinile de stropit care lucrează la presiuni de până la 20 de bari, carcasa filtrului se confecționează din masă plastică. La mașinile de stropit care lucrează la presiuni mai mari de 20 de bari, atât carcasele cât și elementele filtrante sunt confecționate din metal (alamă,oțel inoxidabul).
Ultimul filtru din sistemul de filtrare se găsește în corpul pulverizatorului înaintea duzei.
Acest filtru de dimensiuni reduse poate fi de formă cilindrică, tronconică sau de semisferă. Filtrarea se face fie prin sită, fie prin fante cu dimensiunea de circa 0,2-0,5 mm. Dimensiunea orificiilor se corelează cu dimensiunea orificiului duzei și trebuie să fie inferioară deschiderii acesteia. [Mașina de stropit și prăfuit, ASAS,ICMA,CIDA S-1972]
5.2. Pompe
Pompele au rolul de aspirare a lichidului din rezervor și refulare a lui sub presiune spre dispozitivele de dispersare, de încărcare a rezervorului și agitare a lichidului din rezervor. Pompele utilizate la mașinile și aparatele de stropit pot fi: cu mișcare alternativă, denumite cu acțiune discontinuă și cu mișcare rotativă, denumite cu acțiune continuă.
Pompele cu acțiune discontinuă sunt de tipul: cu piston, cu membrană și cu pistonmembrană. a. Pompele cu piston sunt realizate în două variante constructive: clasice cu piston și cu piston imers (Fig. 5.2). Diferențele între cele două tipuri de pompe constau în sistemul de etanșare: pompele clasice cu piston au elementele de etanșare montate pe piston iar cele cu piston imers au elementele de etanșare montate pe cilindru.
Pompele cu piston sunt utilizate la aparate de stropit purtate sau carosate și la mașini de stropit și sunt echipate cu unul sau mai multe elemente de pompare. Ele sunt montate într‐o carcasă comună și pot fi dispuse în stea, în linie sau opus (boxer). [Solie J., Noyes R., Downs H., Whitney R. Pumps for low-pressure ground sprayers. Oklahoma Cooperative Extension Services]
Fig.5.2. Pompă cu piston: a. – pompă clasică cu piston; b. – pompă cu piston imers (plunjer).
[Catalogul firmei Agrotop (D)]
În timpul funcționării, pistonul se deplasează între punctul mort interior PMI și punctul mort exterior PME. La deplasarea pistonului de la PMI la PME, datorită depresiunii create în cilindru, supapa de evacuare se închide, iar cea de admisie se deschide și este aspirat lichidul. La deplasarea pistonului în sens invers, supapa de admisie se închide, cea de refulare se deschide și
lichidul este refulat datorită presiunii create în corpul pompei. Pentru determinarea debitului „q” pompelor cu piston, se poate folosi relația:
q =(π ∙d2)/4 ∙s ∙n ∙i ∙ η, [l/min]
în care:
d ‐diametrul cilindrului, în dm;
s ‐cursa pistonului, în dm;
n ‐turația arborelui cotit, în rot/min;
i ‐numărul cilindrilor;
η -randamentul volumetric al pompei (0,92 – 0,98). [Bungescu S., Stahli W. Aparate, echipamente și mașini pentru protecția plantelor, Editura Agroprint, Timișoara, 2006] Pompele cu piston asigură presiuni de lucru foarte înalte de până la 80 – 100 bari și pot realiza debite de 15 – 400 l/min
b. Pompele cu membrană au modul de lucru asemănător cu al celor cu piston, pistonul
fiind înlocuit de o membrană elastică (Fig. 5.3). Au avantajul că piesele metalice în mișcare nu vin în contact direct cu lichidul toxic, fiind ferite de acțiunea corozivă a acestuia. Pompele cu membrană sunt utilizate atât la aparatele purtate în spate, situație în care lucrează la presiuni de 1,5 – 4 bari, cât și la mașinile purtate sau tractate, situație în care asigură presiuni de 5 – 60 bari și debite de 20 – 400 l/min. La acționarea membranei prin intermediul mecanismelor de acționare, datorită elasticității, aceasta se deplasează într‐un sens sau în altul, creând depresiune sau presiune în camera de pompare, lichidul fiind aspirat sau refulat. Pompele cu membrană sunt realizate cu una, două sau mai multe membrane, amplasate în același corp, dispuse în stea, în linie sau opus (boxer).
Fig.5.3. Schema de funcționare a pompei cu membrană
[Modificat după informațiile tehnice ale firmei COMET (I)]
Pompele cu pistonmembrană reprezintă un caz particular al pompelor cu membrană, diferența față de acestea fiind aceea că membrana nu mai este solidară cu pistonul (Fig. 5.4). La acest tip de pompă, membrana are un grad ridicat de elasticitate și este montată în imediata vecinătate a pistonului. [http://sbinfo.ro/]
Fig.5.4. Schema de funcționare a pompei cu piston‐membrană: [Dobre P. Mașini horticole, Editura Ceres, Bucuresti, 2014]
1 – piston; 2 – ghidaj; 3 – supapă de admisie; 4 – supapă de evacuare; 5 – membrană; 6 – arbore cu excentric.
Datorită debitării neuniforme a pompelor cu piston și a celor cu membrană, acestea sunt prevăzute cu un recipient de nivelare a vârfurilor de debit, numit cameră de uniformizare a presiunii. Camera poate avea formă sferică sau cilindrică și este montată pe circuitul de refulare a pompei. Ea închide un volum de aer care se comprimă la refulare și se destinde la admisie, acționând asupra lichidului care a pătruns în cameră, asigurând refularea continuă. Camerele de uniformizare moderne, care echipează pompele cu debite ș i presiuni mari, sunt împărțite în două compartimente separate printr‐o membrană elastică.
Unul din compartimente este conectat la circuitul de refulare al pompei, iar în celălalt se
introduce aer sub presiune. La refulare, o parte din lichid pătrunde în camera de uniformizare
și comprimă aerul din compartimentul alăturat prin deformarea membranei. Când pompa se
găsește în faza de admisie, lichidul aflat în cameră este evacuat prin presiunea aerului din
compartimentul vecin, care apasă asupra lui. [http://www.hypropumps.com] Volumul camerei de uniformizare a presiunii, în cazul pompelor cu piston, este dat de relația:
Vcp ≥ 8 ∙( π ∙ d2) /4 ∙ s
în care:
d = diametrul pistonului, în cm.;
s = cursa pistonului, în cm.
Pentru o uniformizare mai bună a debitului și a presiunii, pompele moderne sunt
prevăzute cu mai mulți elemenți de pompare. Pompele cu acțiune continuă sunt de tip: cu role, centrifuge, cu palete, cu pistoane
rotative.
a. Pompele cu role sunt mai puțin răspândite și sunt utilizate în special la mașinile și echipamentele pentru aplicat erbicide (Fig. 5.5). Pompa are în componență o carcasă cu două racorduri, un rotor cu alveole, role cilindrice.
În interiorul carcasei este montat excentric rotorul, în alveolele căruia sunt amplasate
liber rolele realizate din oțel inoxidabil sau mase plastice cu miez metalic. În timpul lucrului, datorită forței centrifuge, rolele rulează pe carcasă. Datorită montării excentrice a rotorului, volumele spațiilor delimitate de role variază, asigurând aspirația și refularea lichidului toxic. [http://www.pestcontrol-expert.ro/]
Fig.5.5. Schema pompei cu role: [Dobre P. Mașini horticole, Editura Ceres, Bucuresti, 2014]
1 – carcasă; 2 ‐ rotor; 3 – role; 4 – alveole.
b. Pompele centrifuge sunt folosite în special la mașinile de stropit cu dispersare pneumatică, care nu necesită presiuni mari de lucru. Aceste pompe funcționează la turații mari (3000 – 4000 rot/min.), de aceea ele nu pot fi acționate direct de la arborele prizei de putere, ci necesită amplificatoare de turație. Pentru pornire, necesită amorsare. Durata de exploatare a acestor pompe este destul de mare, iar din punct de vedere constructiv, sunt destul de simple, comparativ cu alte tipuri. Pompa centrifugă (Fig. 5.6) este alcătuită dintr‐o carcasă prevăzută cu două racorduri, unul de aspirație, amplasat axial și unul de refulare, amplasat pe periferia carcasei, tangențial. În interiorul carcasei este montat un rotor cu palete
radiare sau curbate. În timpul lucrului, rotorul cu palete antrenează lichidul în mișcare de rotație și datorită forței centrifuge, acesta este deplasat din centru spre periferia carcasei, realizând presiune în racordul de refulare și depresiune la nivelul racordului de aspirație. Pompele utilizate la mașinile de stropit realizează debite de 50 – 200 l/min și presiuni de până la 30 bari. [http://www.hypropumps.com]
Fig.5.6. Schema pompei centrifuge: 1 – carcasă; 2 – rotor; 3 – palete; 4 – racord de aspirație;
5 – racord de refulare.
5.3. Supape și camere de uniformizare a presiunii
Supapele de siguranță au rolul de a preveni eventualele depășiri ale presiunii maxime
admise și avariile care pot surveni prin depășirea valorii limită. Supapa (ventilul) de siguranță este amplasată de regulă, pe corpul dispozitivului de reglare a presiunii și se compune dintr‐o tijă cu bilă sau taler, acționată de un arc, care obturează o altă trecere a lichidului spre rezervor (Fig.5.7). Tensionarea arcului asigură închiderea orificiului până la valoarea presiunii maxime de lucru a instalației.
Când se depășește presiunea maximă, forța de apăsare a arcului este învinsă și supapa
deschide orificiul de trecere a lichidului spre rezervor, fapt ce determină scăderea presiunii sub
limita maximă. În unele situații, supapa de siguranță este montată în carcasa pompei pe circuitul de refulare și în caz de suprapresiune aceasta deversează o parte din lichid înapoi pe circuitul de
aspirație al pompei. [Scripnic V., Babiciu P. Mașini agricole, Editura Ceres, București, 1979]
Fig.5.7. Supapă de siguranță cu taler
5.4. Duze și pulverizatoare hidraulice
Duzele hidraulice de fabricație curentă se clasifică, în primul rând, prin forma jetului de picături în: duze cu jet lenticulat (evantai plat), cu jet lenticular dublu, cu jet excentric oblic sau cu jet conic (Fig. 5.8, 5.9).
Pulverizatoarele hidraulice cu duze permit realizarea unor jeturi de picături de mărimi diferite, de la un spectru foarte fin până la un spectru grosier în funcție de presiunea de lucru a pulverizatorului și de secțiunea orificiului duzei.
Fig. 5.8. Tipuri de duze [https://www.hennlich.ro/uploads/ro_generalitati_duze_07.pdf]
Fig. 5.9. Tipuri de duze [https://www.hennlich.ro/uploads/ro_generalitati_duze_07.pdf]
Duzele folosite la ora actuală la echiparea mașinilor de stropit au dimensiuni standardizate ceea ce face posibilă montarea lor în capete port-duze de diverse fabricații.
Ansamblul format din corpul port-duză, rondela (șaiba) dozatoare, inelul de etanșare, duza propriu-zisă și piulița de fixare formează pulverizatorul (Fig. 5.10). Pe lângă aceste piese, pulverizatorul mai poate avea un filtru și o supapă cu rol de a evita picurarea atunci când se întrerupe stropitul.
La mașinile de stropit în plantațiile horticole, duzele se montează în capete de pulverizare confecționate din metal, alamă sau oțel inoxidabil (Fig. 5.10), care rezistă la presiunea de lucru relative ridicată și la acțiunea corozivă a produsului fitofarmaceutic aplicat. [Mașina de stropit și prăfuit, ASAS,ICMA,CIDA S-1972]
Fig. 5.10. Pulverizatoare din alamă cu o duză (a) și cu două duze (b)
[Catalogul firmei ARAG (I)]
Tabel 5.2.Codificarea prin culori a calibrului duzelor cu jet lenticular
(Conform ISO 10625)
[Conform ISO și FAO]
5.5. Lănci de pulverizare
Dispozitivele de dispersare (de pulverizare) sunt reprezentate prin lănci de stropit și rampe de stropit și au ca destinație dispersarea lichidului toxic în picături fine și dirijarea lor spre locul tratamentului, prin intermediul dispersoarelor. Eficiența tratamentului este determinată în mare măsură de finețea picăturilor și de uniformitatea de repartizare a lor [Dobre P. Mașini horticole, Editura Ceres, Bucuresti, 2014].
Fig. 5.11. Influența mărimii picăturilor de lichid asupra gradului de acoperire
al suprafeței tratate [Dobre P. Mașini horticole, Editura Ceres, Bucuresti, 2014]
Lăncile de stropit (Fig.5.12) sunt dispozitive manuale, prevăzute cu unul sau două capete de pulverizare, care echipează aparatele de stropit. Ele pot fi cu jet reglabil (lungimea jetului este variabilă), sau cu jet fix. [Bungescu S., Stahli W. Aparate, echipamente și mașini pentru protecția plantelor, Editura Agroprint, Timișoara, 2006]
Fig. 5.12. Lance de stropit cu jet fix: 1 – robinet; 2 – mâner; 3 – tijă; 4 – cap de pulverizare;
5 – furtun; 6 – filtru.
[Catalogul firmei ARAG (I)]
În funcție de tipul de duză cu care sunt echipate, lăncile au tije de lungime diferite. Astfel lăncile sunt echipate cu duze de tip standard, la care distanța de pulverizare a jetului este mică, au lungimea tijei mare . Lungimea mare a tijei contracarează lungimea mică a jetului făcând posibilă tratarea subiectelor aflate la înălțimi mari. [Walg O., Taschenbuch der Weinbautechnik, Fachverlag Fraud, Kassel, 2000 ]
Lănciile de stropit manual (Fig. 5.13) se compun dintr-un: mâner prevăzut cu un robinet cu pârghie pentru oprirea circuitului lichidului și o tijă tubulară la capătul căreia se montează pulverizatorul cu duză. La unele modele constructive în interiorul mânerului se găsește un filtru, cu rolul de a evita înfundarea duzei cu impurități mecanice.
Fig. 5.13. Lănci de stropit manual echipate cu duze hidraulice [Bungescu S., Stahli W. Aparate, echipamente și mașini pentru protecția plantelor, Editura Agroprint, Timișoara, 2006]
În funcție de tipul de duză cu care sunt echipate, lăncile au tije de lungime diferită. Astfel lăncile echipate cu duze de tip standard, la care distanța de pulverizare a jetului este mică, au lungimea tijei mare (Fig. 5.13 c). Lungimea mare a tijei contracarează lungimea mică a jetului făcând posibilă tratarea subiectelor (ramuri, masă foliară) aflate la înălțime mai mare.
Calitatea stropirilor efectuate cu lăncile de stropit cu dirijare manuală este în general redusă. Uniformitatea acoperirii nu este uniformă și depinde de experiența și dexteritatea operatorului. Pentru o bună acoperire a subiectului stropit (ramuri, masă foliară) se recurge la aplicarea de doze mari de lichid făcându-se așa numitele „stropiri de îmbăiere”. Atăt lănciile cât și rampele de pulverizare au aceeași rol, fiind componentele pe care se găasesc amplasate pulverizatoarele. Diferența dintre ele este că în general prin lance se definește o componentă a aparatelor de stropit manuale, lancea de stropit fiind purtată și condusă manual de operator, iar prin rampe se definesc componentele din alcătuirea mașinilor de stropit acționate mecanic [Bungescu S., Stahli W. Aparate, echipamente și mașini pentru protecția plantelor, Editura Agroprint, Timișoara, 2006].
Rampele de stropit sunt dispozitive pe care se montează dispersoarele și se construiesc într‐o gamă largă, adecvate cerințelor culturii, configurației terenului și complexității mașinii. Sunt de tip cadru, de forme diferite, prevăzute cu capete de dispersare, conducte pentru transportul aerului și lichidului, dispozitive de orizontalizare, etc. Ele pot fi realizate ca rampe orizontale, pentru culturi de câmp și culturi legumicole (culturi cu talie joasă) și rampe verticale pentru plantații de viță de vie, hamei, pomicole și silvice. Rampele de stropit orizontale destinate tratamentelor în culturi de câmp și legumicole cu talie joasă, sunt prevăzute cu dispersoare hidraulice, hidropneumatice sau pneumatice [Dobre P. Mașini horticole, Editura Ceres, Bucuresti, 2014].
Fig. 5.14. Rampă de stropit culturi de talie joasă cu capetele de dispersare dispuse pentru stropire totală [Dobre P. Mașini horticole, Editura Ceres, Bucuresti, 2014]
cadru; 2. cap de dispersare; 3. jet de picături; 4. zonă de suprapunere a jeturilor
Fig. 5.15. Rampă de stropit culturi de talie joasă cu capetele de dispersare dispuse pentru stropirea intervalelor [Dobre P. Mașini horticole, Editura Ceres, Bucuresti, 2014]
cadru de susținere; 2. cap de dispersare;3. plantă; 4. interval
Fig. 5.16. Rampă de stropit culturi de talie joasă cu capetele de dispersare orientate pentru stropirea plantelor [Dobre P. Mașini horticole, Editura Ceres, Bucuresti, 2014]
1. cadru de susținere; 2. cap de dispersare; 3. plantă; 4. interval; 5. jet de picături
Rampele echipate cu dispersoare hidraulice sunt folosite în special pentru combaterea chimică a buruienilor, dispersoarele fiind reglabile ca poziție, orientarea lor făcându‐se în funcție de scopul urmărit (stropiri pe toată lățimea de lucru a mașinii ‐ Fig. 5.14., stropiri pe intervale ‐ Fig. 5.15., stropiri pe rândurile de plante cu asigurarea protecției solului ‐ Fig. 5.16., etc.).
Rampele verticale destinate tratamentelor în plantații vitipomicole, de hamei și silvice pot fi de tip tunel (Fig. 5.17.), în formă de evantai (Fig. 5.18.), cu panouri deflectoare (Fig. 5.19), etc.
Fig. 5.17. Tipuri de rampe verticale pentru stropit în plantații vitipomicole [Dobre P. Mașini horticole, Editura Ceres, Bucuresti, 2014]
1. cadru; 2. cap de dispersare; 3. conductă de lichid; 4. jeturi de picături
Fig. 5.18. Rampă verticală în formă de evantai pentru stropit în plantații pomicole [Dobre P. Mașini horticole, Editura Ceres, Bucuresti, 2014]
1. cadru; 2. cap de dispersare; 3. jet de picături; 4. conductă de lichid
Fig. 5.19. Rampă de stropit cu panouri deflectoare [Dobre P. Mașini horticole, Editura Ceres, Bucuresti, 2014]
1. rând de viță de vie; 2. jet de picături care a penetrat rândul de viță; 3. panou deflector
Ele trebuie să răspundă unor cerințe deosebite: penetrarea unui volum mare de vegetație, uniformitate de acoperire a masei vegetale de tratat, evitarea contaminării culturilor apropiate, a solului, a apelor de suprafață, utilizarea unui volumul de lichid cât mai redus.
Panourile deflectoare modifică traiectoria picăturilor care penetrează masa vegetală, întorcându‐le spre rândurile de plante. Se evită astfel deplasarea picăturilor de lichid în alte zone decât cele supuse tratamentului, contaminarea altor culturi, a solului, crescând totodată uniformitatea de acoperire a masei vegetale.
Pentru penetrarea masei vegetale rampele verticale montate pe mașinile actuale sunt echipate cu dispersoare hidropneumatice. Uniformitatea de distribuție a soluției pe suprafața de tratat depinde de tipul de ventilator cu care este echipată rampa de stropit.
În cazul plantațiilor intensive de pomi și viță de vie amplasate pe teren plan și conduse pe spaliere, cea mai bună uniformitate de acoperire o asigură rampele echipate cu ventilatoare tangențiale, urmate de cele echipate cu ventilatoare centrifugale.
Dacă plantațiile sunt amplasate pe terase sau vița de vie este condusă sub formă de pergolă, rampele echipate cu ventilatoare centrifugale sunt de preferat, ele putând fi poziționate astfel încât să asigure o acoperire corespunzătoare a masei vegetale [Dobre P. Mașini horticole, Editura Ceres, Bucuresti, 2014].
5.6. Dispozitive de reglare a presiunii și a debitului
Reglarea cantității de soluție stropită pe unitatea de suprafață (l/ha) se realizează prin intermediul a trei parametrii: viteza de înaintare, lățimea de lucru și debitul instalației de stropit.
Primul parametru, viteza de înaintare a agregatului tractor-mașină de stropit se reglează prin schimbarea treptei de viteză și a turației motorului. Cel de-al doilea parametru, lațimea de lucru, se alege în funcție de tipul plantației, distanța dintre rânduri și depinde de performanțele funcționale ale mașinii de stropit. Ultimul parametru, debitul instalației, respectiv debitul total al pulverizatoarelor se reglează la valoarea stabilită în calcul , prin modificarea numărului și a presiunii de lucru a pulverizatoarelor.
După modul de funcționare ele pot fi: cu presiune constantă (CPD – constant pressure distribution); cu debit proporțional cu viteza de lucru (DPS – distrubution proportional to speed). Regulatoarele de presiune sunt prevăzute cu un circuit de retur, care permite ca o parte
din lichidul refulat de pompa care echipează mașina de stropit să fie deversat înapoi spre
rezervor. Cantitatea de lichid deversat în rezervor este variabilă, modificând presiunea din
circuitul de dispersare. La regulatoarele cu presiune constantă, debitul și presiunea lichidului în
timpul lucrului rămân constante, indiferent de variațiile de turație ale prizei de putere a
tractorului. Acest lucru se realizează prin modificarea automată a secțiunii de deversare a
lichidului spre rezervor (retur).Menținerea constantă a presiunii se poate realiza pe cale mecanicăcu o supapă cu arc, sau pneumatic, cu o supapă cu pernă de aer. [Dobre P. Mașini horticole, Editura Ceres, Bucuresti, 2014]
Fig.5.20. Regulator de presiune mecanic
Când presiunea în sistem crește, forța de apăsare a lichidului pe talerul superior crește și îl deplasează în sus o dată cu talerul inferior, mărind secțiunea de trecere a lichidului pe circuitul de retur, până în momentul când forțele de apăsare exercitate de arc și lichid se
echilibrează, presiunea și debitullichidului dirijat spre distribuitor scade.
Când presiunea în sistem scade, forța de apăsare a lichidului pe talerul superior scade,
arcul împinge supapa și reduce secțiunea de trecere a lichidului pe circuitul de retur, menținând în acest fel presiunea și debitul lichidului constante în circuitul de dispersie.
Regulatorul de presiune pneumatic (Fig.5.21.) funcționează asemănător cu cel mecanic, rolul arcului fiind îndeplinit de o pernă de aer, situată în spatele unei membrane elastice. Membrana închide orificiile de trecere a lichidului pe circuitul de retur.
În funcție de presiunea din sistem, membrana modifică secțiunea orificiilor, menținând
presiunea constantă în circuitul de dispersare. [Vlăduț V., Manea D., Bolintineanu Gh., Biris S., Bungescu S. Stadiul implementării normelor europene privind verificarea periodică a echipamentelor de erbicidat în România, Ecologie și mașini Agricole, Lucrările celei de-a 5-a Conferință stiințifică și practică, pag. 370-374, ISBN 978-588890-046-8, vol II, Sankt- Petersburg, Rusia, 2007]
Fig.5.21. Regulatorul de presiune pneumatic
Reglarea presiunii de lucru se realiează prin modificarea presiunii din camera de aer.
Regulatoarele cu debit proporțional cu viteza de lucru (Fig. 5.22.) realizează modificarea cantității de lichid deversat spre rezervor, prin modificarea secțiunii de trecere a lichidului spre circuitul de retur. Acest lucru se realizează prin intermediul unui taler tronconic solidarizat cu un șurub de reglaj, care permite modificarea secțiunii de trecere a lichidului spre rezervor. În cazul modificării turației motorului, se modifică și viteza de deplasare a agregatului de stropit și
implicit debitul pompei. O dată cu modificarea debitului total al pompei mașinii de stropit, se modifică proporțional debitul pe circuitul de dispersare și debitul pe circuitul de retur.
[Mașina de stropit și prăfuit, ASAS,ICMA,CIDA S-1972]
Fig. 5.22. Regulator cu debit proporțional cu viteza de lucru
Mașina de stropit în spațiu posedă, în funcție de numărul rândurilor stropite simultan, un număr de două secții de pulverizare pentru fiecare rând. Majoritatea mașinilor permit stropirea a două rânduri, în stânga și în dreapta intervalului dintre rânduri și care posedă doi robineți distribuitori.
Instrumentul de control al presiunii de lucru de tip clasic este manometrul.
Pentru indicarea corectă a presiunii de lucru, racordarea optimă a manometrului se face în vecinătatea robineților distribuitori.
Grupul de comandă poate fi format din piese separate asamblate prin înșurubare sau o parte din componentele lui, pot fi montate într-o carcasă comună.
În vorbirea curentă, având în vedere denumirile principalelor piese componente, grupurile de comandă montate compact sunt denumite: regulatoare-distribuitoare.
În funcție de tipul mașinii de stropit, respectiv presiunea de lucru a pulverizatoarelor, grupurile de comandă pot fi de următoarele tipuri:
Pentru presiuni mici de lucru, de sub 10 bari;
Pentru presiuni medii cuprinse între 10 și 25 de bari;
Pentru presiuni înalte de lucru, de peste 25 de bari.
După modul de acționare, grupurile de comandă pot fi cu acționare manuală sau cu acționare prin telecomandă. [Borodski F., Kaminski H., Aviația utilitară (curs uz intern) trad. Lb. Română, Warșovia 1969]
5.7. Ventilatoare
Penetrarea unei mase vegetale abundente de către jetul de picături realizat de pulverizatoarele hidraulice este în general nesatisfăcătoare. La mică distanță de orificiul duzei viteza picăturilor de lichid scade în mod extrem datorită rezistenței opuse de aer și sub influența gravitației majoritatea stropilor cad pe sol.
Pentru a se asigura transportul picăturilor de lichid pe direcția dorită s-a recurs la antrenarea acestora cu un curent portant de aer, capabil să penetreze masa vegetală supusă stropirii. Prin aceasta, procedeul de pulverizare hidropneumatică reunește avantajul procedeului de pulverizare hidraulică cu avantajul procedeului de pulverizare pneumatică.
După forma, modul de funcționare și direcționarea jetului de aer, ventilatoarele destinate pulverizării hidropneumatice sau pneumatice, pot fi:
Axiale;
Centrifuge;
Centrifugo-axiale;
Tangențiale.
Ventilatoarele de tip radial, centrifug sau tangențial, realizează debite de aer cuprinse între 2000 și 15000 m3/h, la o presiune de 400-1000 mm coloană H2O. Ventilatoarele axiale realizează debite de aer mult mai mari, cuprinse între 1000 și 100000 m3/h, dar la o presiune mai mică, cuprinsă între 100 și 150 mm coloană H2O. [www.micron.com]
Fig. 5.23. Tipuri de ventilatoare utilizate la mașinile de stropit: A și B – ventilatoare axiale; C – ventilator centrifugal; D – ventilator tangențial. 1 – palete; 2 – carcasă;
3 – deflector; 4 – capete de pulverizare; 5 – aspirație; 6 – refulare.
5.8. Dispozitive pentru alimentarea cu soluție
Circulația lichidului între componentele mașinii de stropit se realizează prin intermediul unor conducte sau furtunuri. Legătura dintre furtun și piesa componentă sau dintre două furtunuri se realizează prin mufe sau prin racorduri.
După presiunea lichidului furtunurile folosite în construcțiamașinilor de stropit se clasifică în :
Furtunuri de aspirație, care se montează între rezervorul de lichid, filtrul principal și racordul de aspirație al pompei;
Furtunuri de înaltă presiune, în care circulă lichidul refulat de pompă la presiuni foarte ridicate, de ordinul 20-100 de bari, spre regulatorul de presiune și în continuare spre pulverizatoare;
Furtunuri de joasă presiune, pe care circulă lichidul la presiuni relativ scăzute, de 1-10 bari, așa cum este în cazul traseului de retur liber spre rezervor.
Furtunul de aspirație lucrează sub regim de depresiune (0-0,99 bari). Din această cauză el are o construcție specială, fiind armat cu o spiră metalică sau din masă plastică care să împiedice aplatizarea la depresiune.[Koch H., Sensorgesteuerte im Test, Landpost 11/96, 17]
Furtunurile de înaltă presiune, folosite în construcția mașinilor de stropit sunt confecționate din materiale stratificate. Stratul interior, denumit și de uzură este confecționat de obicei din mase plastice maleabile cu rezistență mare la acțiunea solubilizantă a solvenților organici din compoziția substanțelor fitofarmaceutice.
Furtunurile de joasă presiune, au aceeași alcătuire ca și furtunurile de înaltă presiune cu deosebirea că reteții acestora au grosimea mult mai redusă la același diametru interior.
Furtunurile mașinilor de stropit sunt afectate îndeosebi de acțiunea solubilizantă a solvenților organici din compoziția substanțelor fitosanitare.
Cuplarea între două furtunuri sau între un furtun și o altă parte componentă a mașinii de stropit poate fi mobilă sau fixă. În cazul legăturii mobile racordarea se face prin mufe iar în cazul legăturii fixe se realizează prin racorduri de fixare a furtunului.
Ultima categorie a organelor de transport a lichidului o formează conductele (țevile) prin care este dirijată soluția de stropit.
În construcția mașinilor de stropit actuale se folosesc atât conducte din masă plastică cât și din metal (oțel inoxidabil, alamă). Un exemplu în acest sens îl constituie conducta pe care se montează pulverizatoarele hidraulice atât la mașinile de stropit în câmp (culturi de talie mică), cât și la cele folosite pentru tratarea prin stropire a plantațiilor de pomi și viță de vie.
Legătura dintre diversele furtunuri și conducte se realizează prin racorduri și mufe de cuplare care se montează la capătul furtunurilor sau prin cuplare sau înșurubare la diversele elemente constructive ale mașinilor de stropit.
Diversitatea acestor elemente de legătură este foarte mare, atât în ceea ce privește materialul folosit cât și sub aspectul mărimii sau al modului de îmbinare.
Materialele folosite sunt aceleași ca și la conductele de transport a lichidului. Pentru presiuni reduse se utilizează cu precădere piese confecționate din mase plastice, iar pentru presiuni de lucru ridicate se utilizează metale. [Dogendorff N. și colab., Utilizarea mașinilor pentru protecția plantelor, Ed. Facla, Timișoara 1981]
Cap. VI. Memoriu de calcul
6.1.Metodica de calcul a elementelor mașinilor ce aplică biopesticide și tratamente fitosanitare
Cap. VII. Studiu de caz. Cercetări privind aplicarea tratamentelor fitosanitare cu mașina de stropit cu debit controlat MSDC 2000
În cadrul tehnologiei de mecanizare a efectuării tratamentelor chimice prin stropire cu insecticide, fungicide și erbicide în vederea combaterii bolilor, dăunătorilor și buruienilor în culturile de câmp, INMA București a proiectat, realizat și încercat un model experimental de mașină pentru aplicarea de tratamente fitosanitare. În această lucrare sunt prezentate investigațiile experimentale ale acestei mașini, în agregat cu tractorul U650, determinându-se în condiții de laborator și de câmp indicii calitativi de lucru, indicii energetici și tehnologia de lucru. [http://www.anpm.ro/]
Mașina de stropit cu debit controlat, MSDC 2000 (Fig. 6.1), este destinată efectuării tratamentelor chimice de combatere a bolilor, buruienilor și dăunătorilor în culturile de câmp, în sistem clasic sau corelat (norma la hectar cu viteza de deplasare).
Procesul de reglare uniformă a debitului de soluție de stropit corespunzător cu suprafața tratată este condus de un calculator. În acest scop, mașina dispune de un sistem de control și reglare automată a cantității de lichid, format dintr-un microprocesor și dispozitive speciale de urmărire a vitezei și presiunii. Dispozitivul electronic compară datele primite cu cele care trebuie respectate, corectând automat sau permițând operatorului să regleze manual cantitatea de lichid distribuită în circuitul de pulverizare.
Mașina realizează o eficiență optimă dacă și operațiile pregătitoare pentru procesul de stropit sunt realizate cu aceeași acuratețe. Pentru corectarea erorilor există mașini speciale de pregătit soluțiile și suspensiile, precum și aparate speciale pentru controlul concentrației. Astfel, pe un minicalculator, cu ajutorul unui program, se poate calcula în câteva secunde necesarul de soluție pentru tratamente.
Datorită sistemului de rulare folosit, poate lucra în culturi cu talie până la 70…80 cm. Dispozitivele de pulverizare se pot regla în funcție de caracteristicile culturii. Mașina lucrează în agregat cu tractoare de 50-70 CP și este acționată de la priza de putere a tractorului. În ceea ce privește partea electronică, mașina este alimentată de la circuitul electric al tractorului (12 V CC). [https://www.produse-dezinsectie.com/produs/catiorom-sc/]
Este posibilă utilizarea tuturor tipurilor de substanțe de tratare (soluții, emulsii și suspensii în apă) ce sunt necesare în tratamentele fitosanitare.
Sistemul de pliere a aripilor laterale ale rampei de stropit permite luarea virajelor scurte de către agregatul format din tractor și mașină, fără ca în traiectoria lui tractorul să lovească vreuna dintre aripile laterale.
Invenția a fost premiată cu medalie de bronz la Salonul Internațional de Invenții de la Geneva, 6-10 aprilie, 2011.
Fig. 6.1. Mașina de stropit MSDC 2000 în transport [Dumitrașcu A., Manea D., Vartukapteinis K. Cercetări privind aplicarea tratamentelor fitosanitare cu mașina de stropit cu debit controlat MSDC 2000, INMATEH, vol. 34, nr.2, 2011, pag. 29-36]
Fig. 6.2. Mașina de stropit MSDC 2000 în lucru [Dumitrașcu A., Manea D., Vartukapteinis K. Cercetări privind aplicarea tratamentelor fitosanitare cu mașina de stropit cu debit controlat MSDC 2000, INMATEH, vol. 34, nr.2, 2011, pag. 29-36]
Cercetările experimentale s-au efectuat cu un agregat alcătuit din Mașina de stropit cu debit controlat, MSDC 2000 și tractorul U 650 de 65 CP (48 kW).
Tabelul 6.1. Principalele caracteristici tehnice ale agregatului utilizat la încercări a) Mașina de stropit cu debit controlat, MSDC 2000 [Dumitrașcu A., Manea D., Vartukapteinis K. Cercetări privind aplicarea tratamentelor fitosanitare cu mașina de stropit cu debit controlat MSDC 2000, INMATEH, vol. 34, nr.2, 2011, pag. 29-36]
Tabelul 6.2. Principalele caracteristici tehnice ale agregatului utilizat la încercări b) Tractor [Dumitrașcu A., Manea D., Vartukapteinis K. Cercetări privind aplicarea tratamentelor fitosanitare cu mașina de stropit cu debit controlat MSDC 2000, INMATEH, vol. 34, nr.2, 2011, pag. 29-36]
Mașina de stropit cu debit controlat (Fig. 6.3) se compune din: cadru (1); osie (2); picior de sprijin (3); rezervor de soluție (4); rezervor de spălare (5); suport rampă(6); instalație de lichid (7); rampă de stropit (8); instalație hidraulică (9); instalație de frânare (10); frână de parcare (11); cadru intermediar (12); platformă cu scară (13); instalație de semnalizare (14).
Sistemul de distribuție computerizat, tip ARAG-Bravo 110, (fig. 3) se compune din: monitor (1); panou de comandă (2); senzor de presiune (3); electrovalve pentru secțiunile rampei (4), debitmetru (5); electrovalvă proporțională (6); robinet închidere manuală (7); electrovalva închidere generală (8); senzor viteză (9).
Mașina este echipată cu un monitor electronic, prevăzut cu software-ul specific operațiilor de stropit, care are ca scop managementul și optimizarea procesului de lucru. Monitorul are un display cu afișare pe 2 rânduri, care poate arăta norma la hectar curentă (l/ha), viteza de deplasare (km/h), presiunea lichidului (bar). Ceilalți factori care intervin constituie constante care se setează în memoria monitorului cu ajutorul tastelor. Suprafața lucrată variază cu viteza de deplasare, care se măsoară contorizând distanța parcursă în unitatea de timp, prin numărarea impulsurilor primite de la un senzor plasat pe butucul uneia din roțile mașinii. Se consideră constantă de intrare lățimea de lucru a rampei de stropit (16 m în cazul MSDC 2000). Dacă tractorul este prevăzut cu priză de putere automată, care se decuplează automat la capete de cursă, perioada cât priza de putere nu se rotește anulează contorizarea impulsurilor primite de la roată, deoarece deplasarea respectivă nu adaugă suprafață efectiv lucrată. [Vlăduț V., Manea D., Bolintineanu Gh., Biris S., Bungescu S. Stadiul implementării normelor europene privind verificarea periodică a echipamentelor de erbicidat în România, Ecologie și mașini Agricole, Lucrările celei de-a 5-a Conferință stiințifică și practică, pag. 370-374, ISBN 978-588890-046-8, vol II, Sankt- Petersburg, Rusia, 2007]
Modul de funcționare
Pompa de lichid preia lichidul din rezervor, atunci când robinetul cu trei căi este poziționat corespunzător și îl refulează spre echipamentul de monitorizare. Se cuplează valva generală a echipamentului și se reglează manual presiunea din circuit cu ajutorul valvei de suprapresiune la o valoare superioară presiunii necesare realizării normelor impuse. Se introduc în memoria calculatorului parametrii de lucru și se deschid electrovalvele pentru secțiunile rampei de lucru. În timpul lucrului computerul compară impulsurile primite de la senzorul de viteză și de la cel de debit efectiv și comandă sertarul valvei proporționale astfel încât să păstreze constantă norma la hectar.
Modul de lucru automat
În acest mod, norma de lichid la hectar se păstrează constantă la valoarea setată, prin compensarea variațiilor de viteză de deplasare cu modificarea corespunzătoare a presiunii din rampa de stropit, într-un intervalul de 20%. Operatorul nu intervine decât în situația în care abaterile la presiune depășesc marja admisă.
Lucrul în mod automat impune existența unui senzor pentru măsurarea debitului, poziționat pe circuitul lichidului spre rampă și a elementului de execuție, comandat de la monitor, constituit dintr-o electrovalvă care crește sau scade corespunzător presiunea, prin restricționarea corelată a returului la rezervor.[ Stahli W. Mașini pentru aplicarea tratamentelor fitosanitare și fertilizarea foliară a culturilor legumicole, Editura Agroprint, Timișoara, 2003]
a) Vedere laterală
b) Vedere frontală
Fig. 6.3. Componența mașinii de stropit cu debit controlat, MSDC 2000 [Dumitrașcu A., Manea D., Vartukapteinis K. Cercetări privind aplicarea tratamentelor fitosanitare cu mașina de stropit cu debit controlat MSDC 2000, INMATEH, vol. 34, nr.2, 2011, pag. 29-36]
Schemă tehnologică
b) Elemente de acționare și control
Fig. 6.4. Sistemul de distribuție computerizat, ARAG-Bravo 110 [Dumitrașcu A., Manea D., Vartukapteinis K. Cercetări privind aplicarea tratamentelor fitosanitare cu mașina de stropit cu debit controlat MSDC 2000, INMATEH, vol. 34, nr.2, 2011, pag. 29-36]
Modul de lucru manual
La operarea în mod manual operatorul urmărește valoarea normei la hectar curente afișate pe ecran și, în funcție de norma la hectar dorită, crește sau scade viteza de deplasare pentru a face ca norma curentă să corespundă cu norma efectivă. Valorile urmărite de operator (l/ha, km/h) sunt afișate pe ecranul monitorului.
Funcții suplimentare ale monitorului
a) Funcția suprafață: pe baza vitezei de deplasare și a lățimii de lucru care intră ca elemente de intrare la calculul normei de lichid administrată la hectar monitorul poate contoriza și afișa suprafața lucrată (în hectare) prin selectarea acesteia.
b) Funcția cantitate de lichid din rezervor: pe baza debitului de lichid distribuit de rampă, monitorul poate să evidențieze electronic cantitatea de lichid rămasă în rezervor iar operatorul poate să decidă momentul în care trebuie efectuată o nouă umplere cu lichid a rezervorului.
c) Reprogramarea monitorului: când pentru ultimele parcursuri din parcelă fâșia de teren ce trebuie stropită este mai mică decât lățimea standard a mașinii, operatorul poate suspenda distribuția pentru anumite grupe de duze (cea mai mică fracțiune fiind de 1/5 din lățimea rampei). Încercările s-au efectuat pe un lot experimental al INMA de 2000 , în luna iunie 2006.
Acestea au fost în conformitate cu procedura specifică de încercare ”Încercarea mașinilor pentru chimizare. Mașini de stropit” STAS 13042/1-91 “Mașini agricole. Metode de determinare a parametrilor constructivi” și STAS 13042/2-91 “Mașini agricole. Metode de determinare a indicilor de exploatare.” În conformitate cu procedura specifică de încercare acreditată în cadrul DITRMA, la încercări s-au utilizat următoarele instrumente de măsură: cântar basculă; cronometru; manometre 0÷40 bar și 0÷25 bar; ruleta metalică 0÷15 m; turometru – tahometru centrifugal 40÷48.000 rpm; dispozitiv pentru măsurarea unghiurilor cu precizia de ±0,5”; cilindri gradați pentru măsurarea soluției.[ Dumitrașcu A., Manea D., Vartukapteinis K. Cercetări privind aplicarea tratamentelor fitosanitare cu mașina de stropit cu debit controlat MSDC 2000, INMATEH, vol. 34, nr.2, 2011, pag. 29-36]
Rezultate
În cadrul încercărilor s-au determinat următorii indici: debitul pompei, debitul printr-o duză, norma de lichid, variația presiunii de lucru în timpul golirii rezervorului, eficacitatea sistemului de agitație. Debitul pompei: s-a determinat prin metoda volumetrică, în condițiile de lucru la turația de 540 rpm și la presiuni de până la 4 kPa. Pompa acționată de priza de putere a tractorului poate realiza debite de lichid de până la 209,5 l/min, pentru presiuni de lucru între 0÷4 kPa la turația de 540 rpm.
Debitul prin duze
S-au folosit duze Albuz Tifone (0,4), pentru care s-a determinat debitul, prin metoda volumetrică. Apa debitată prin duze timp de 1 minut a fost colectată în vase, fiind apoi măsurată cu cilindri gradați de 2 litri. Presiunea a fost citită la manometrul montat pe corpul de distribuție montat lângă cabina tractorului. Duzele au realizat debite cuprinse între 1,13 l/min și 1,87 l/min, pentru presiuni de lucru între 1,5 și 4 kPa. Valorile intermediare și aspectul grafic al variației debitului de lichid în funcție de presiune, sunt în tabelul 6.3.
Tabelul 6.3. Variația debitului de lichid în funcție de presiune [Dumitrașcu A., Manea D., Vartukapteinis K. Cercetări privind aplicarea tratamentelor fitosanitare cu mașina de stropit cu debit controlat MSDC 2000, INMATEH, vol. 34, nr.2, 2011, pag. 29-36]
Normele de lichid
În timpul experimentărilor în câmp au fost realizate, pe o suprafață de 2000 , următoarele norme, centralizate în tabelele 5.4 și 5.5. Se observă că mașina poate realiza și norme cu consum redus de substanță, în regim clasic. În regim corelat se realizează norme cuprinse între 171 l/ha și 446 l/ha, mai mici cu circa 10% decât în regim clasic.
Tabelul 6.4. Normele de lichid la hectar fară sistem de de corelare [Dumitrașcu A., Manea D., Vartukapteinis K. Cercetări privind aplicarea tratamentelor fitosanitare cu mașina de stropit cu debit controlat MSDC 2000, INMATEH, vol. 34, nr.2, 2011, pag. 29-36]
Tabelul 6.5. Normele de lichid la hectar cu sistemul de corelare în funcțiune [Dumitrașcu A., Manea D., Vartukapteinis K. Cercetări privind aplicarea tratamentelor fitosanitare cu mașina de stropit cu debit controlat MSDC 2000, INMATEH, vol. 34, nr.2, 2011, pag. 29-36]
Eficacitatea sistemului de agitație
Pentru a evita variațiile nepermise ale concentrației soluțiilor de tratare, mașina este prevăzută cu un sistem de agitație multivolum. Sistemul are un ejector (tub Venturi), plasat în partea de jos a rezervorului, paralel cu axa longitudinală. Ejectorul conține o duză (2 mm) prin interiorul căreia trece lichidul sub presiune.
La trecerea jetului de lichid prin interiorul ejectorului se realizează funcționarea agitatorului, care antrenează o mare cantitate de lichid din rezervor. În tabelul 5.6 sunt prezentate valorile debitului de lichid ce trece prin duza agitatorului, în funcție de presiune și cantitățile antrenate. Din măsurători rezultă că, pe măsură ce presiunea crește, timpul de recirculare scade.
La determinarea eficacității sistemului de agitație s-a folosit o suspensie de Turdacupral.
Tabelul 6.6. Eficacitatea sistemului de agitație [Dumitrașcu A., Manea D., Vartukapteinis K. Cercetări privind aplicarea tratamentelor fitosanitare cu mașina de stropit cu debit controlat MSDC 2000, INMATEH, vol. 34, nr.2, 2011, pag. 29-36]
Mărimea picăturilor s-a determinat pe baza unor probe luate pe lame de sticlă și hârtie hidrosensibilă CIBA-GEIGY (figura 5.5). Probele au fost recoltate prin așezarea lamelor pe sol, la distanțe egale cu pasul duzelor, la diferite presiuni de lucru și viteze de deplasare, respectiv la diferite valori ale normelor de lichid. Sistemul de pulverizare îndeplinește cerințele în ceea ce privește finețea particulelor de lichid, care pentru aplicarea stropirilor, trebuie să fie cuprinse între 100 și 300 µm.
Figura 5.5. Determinarea mărimii picăturilor [Dumitrașcu A., Manea D., Vartukapteinis K. Cercetări privind aplicarea tratamentelor fitosanitare cu mașina de stropit cu debit controlat MSDC 2000, INMATEH, vol. 34, nr.2, 2011, pag. 29-36]
Concluzii
În urma experimentărilor efectuate cu mașina de stropit cu debit controlat MSDC 2000, prevăzută cu sistem de corelare a debitului de lichid cu viteza de deplasare, au rezultat următoarele:
Panta terenului pe care poate lucra mașina este egală cu panta terenului pe care pot lucra tractoarele U 650 în agregat cu mașinile tractate;
Mașina poate lucra și în sistem clasic, fără corelarea debitului cu viteza de înaintare;
În anumite condiții de viteză, mașina poate obține norme cu volum redus la hectar și anume acelea cuprinse între 171 și 300 l/ha;
Pompa realizează, în lucru, debite de lichid cuprinse între 106 și 108 l/min, pentru presiuni de lucru cuprinse între 1 și 5 kPa, la o turație de 540 rpm, care satisfac pe deplin cerințele agrotehnice ale mașinii;
În ceea ce privește uniformitatea distribuției lichidului pe lățimea de lucru, valoarea acesteia se încadrează în cerința agrotehnică de 85%;
Mașina este simplă, ușor de deservit.
Mașina de stropit cu debit controlat, MSDC 2000 îndeplinește toate cerințele agrotehnice impuse pentru aplicarea tratamentelor cu erbicide, insecticide și fungicide în culturile de câmp.[Dumitrașcu A., Manea D., Vartukapteinis K. Cercetări privind aplicarea tratamentelor fitosanitare cu mașina de stropit cu debit controlat MSDC 2000, INMATEH, vol. 34, nr.2, 2011, pag. 29-36]
Cap. VIII. Norme de protecția mediului și a muncii
Din cauza riscului pe care îl reprezintă substanțele și preparatele chimice periculoase atât pentru mediu, cât și pentru sănătatea umană, activitățile care implică utilizarea acestor materiale necesită o abordare adecvată din partea tuturor factorilor implicați [http://www.anpm.ro/].
Clasificarea substanțelor chimice după proprietăți [http://sbinfo.ro/]:
Proprietăți fizico-chimice:
explozive simbol E;
oxidante simbol O;
inflamabile simbol F.
a)extrem de inflamabile – temperatura aprindere <0;
b)foarte inflamabile – temperatura aprindere <21;
c)inflamabile – temperatura aprindere <55.
Proprietăți toxicologice:
Clasificarea se referă la efectele acute și la cele pe termen lung ale substanțelor și preparatelor chimice periculoase asupra oamenilor.
Ele sunt:
foarte toxice simbol T+;
toxice simbol T;
nocive simbol Xn;
corozive simbol C;
iritante simbol Xi;
sensibilizante.
Proprietăți ecotoxicologice:
Clasificarea se referă la efectele asupra mediului ambiant:
toxic pentru mediul acvatic;
toxic pentru sol;
toxic pentru flora;
toxic pentru faună;
periculoase pentru stratul de ozon;
efecte specifice asupra sănătătii umane:
a)cancerigene categoria 1, 2, 3;
b)mutagene categoria 1, 2, 3;
c)toxice pentru reproducere. [http://sbinfo.ro/]
Categorii de substanțe chimice utilizate în operațiunile de dezinfecție, dezinsecție și deratizare
Biopesticide
Prin masurile generale aplicabile productiei agricole, precum si in normele specifice productiei vegetale ecologice se pot preveni sau reduce bolile, daunatorii si buruienile in agricultura ecologica.
Masurile specifice agriculturii ecologice prin care poate fi protejata in mod adecvat productia vegetala ecologica de boli si daunatori sunt:
productia vegetala ecologica foloseste practici de prelucrare a solului si de cultivare ce mentin sau sporesc materia organica a solului, amelioreaza stabilitatea si biodiversitatea solului si previn tasarea si eroziunea solului;
fertilizarea si activitatea biologica a solului sunt mentinute si intensificate prin rotatia multianuala a culturilor, inclusiv a leguminoaselor si a altor culturi pentru ingrasaminte verzi, precum si prin aplicarea de ingrasaminte de origine animala sau de materii organice, ambele de preferinta compostate, provenite din productia ecologica;
este permisa utilizarea de preparate biodinamice;
prevenirea daunelor cauzate de daunatori, boli si buruieni se bazeaza in principal pe protectia inamicilor naturali, selectionarea de specii si varietati, rotatia culturilor, tehnici de cultivare si procedee termice.
[https://www.gazetadeagricultura.info/eco-bio/614-agricultura-ecologica/18681-lista-pesticide-agricultura-ecologica-erbicide-insecticide-combatere-ecologica-boli-si-daunatori-culturi-agricole.html]
Biocidele
Conform Directivei 98/ 8 / EC, produsele biocide reprezintă unul sau mai multe substanțe active propriu-zise sau preparatul(ele) ale uneia sau mai multor substanțe active, puse în forma în care sunt furnizate la beneficiar cu scopul de distrugere, detonare, redare inofensivă, acțiuni de prevenire sau în alt fel folosirea efectului controlat a unui organism dăunător de către un mijloc biologic sau chimic.
Clasificarea produselor biocide:
Dezinfectanți și produse biocide în general:
produse biocide de igienă umană;
dezinfectanți pentru spații publice și private și alte produse biocide;
produsele biocide de igienă veterinară; dezinfectanți pentru industria alimentară și a furajelor.
Conservanți:
conservanți pentru produse îmbuteliate;
conservanți pentru pelicule;
conservanți pentru lemn;
conservanți pentru fibre, piele, cauciuc și produse polimerizate;
conservanți pentru zidărie;
conservanți pentru lichide de răcire și pentru sistemele de procesare;
conservanți pentru fluidele utilizate în industria metalurgică.
Pesticidele non agricole:
rodencide;
avicidele;
moluscoidele;
pesticidele;
insecticide, acaricide și produse pentru controlul altor artropode;
produse de respingere/ îndepărtare și atragere.
Alte produse biocide:
conservanți pentru produse alimentare și furajere;
produse pentru îndepărtarea mirosurilor;
conservanți pentru îmbălsămare și pentru fluide taxidermice;
controlul altor vertebrale.
Autoritatea competentă pentru reglementarea regimului produselor biocide pe teritoriul României este Ministerul Sănătătii . [http://www.pestcontrol-expert.ro/]
POPs (Poluanți Organici Persistenți) sunt compuși organici de origine naturală sau antropică care au următoarele proprietăti: sunt rezistenți la degradarea în mediu; au solubilitate scăzută în apă dar ridicată în mediile grase; pot fi transportați prin aer pe distanțe mari, depozitându-se departe de locul de origine; se acumulează în sistemele terestre și acvatice; prezintă efecte toxice acute și cronice asupra sănătătii umane și speciilor de animale.
POPs se clasifică în :
Pesticide : aldrin, clordan, DDT, dieldrina, endrina, heptaclor, mirex, toxafen;
Compuși industriali: hexaclorbenzen (HCB), bifenili policlorurați (PCB);
Produși secundari nedoriți apăruți în diferite procese: hexa clorbenzen, bifenili policlorurati dibenzo dioxina (PCDD), dibenzofuran policlorurat (PCDF).
Alte caracteristici:
Sunt substanțe organice cu grad ridicat de toxicitate și persistență (rezistă la degradare chimică, biologică și fotochimică).
Sunt semivolatile, proprietate care le permite să se evapore, fie să fie adsorbiți de particulele din atmosferă. În acest fel, acești poluanți pot trece din regiunile poluante în celelalte regiuni prin transportul pe distanțe lungi în apă și aer.
Solubilitate scăzută în apă și ridicată în mediile grase (bioacumulare în țesuturile grase din organismele vii).
Se depozitează departe de locul lor de origine acumulându-se în ecosisteme terestre și acvatice.
Efecte toxice acute și cronice asupra sănătătii umane și speciilor umane. [http://www.pestcontrol-expert.ro/]
Detergenții
“Detergent” reprezintă orice substanță sau preparat care conține săpunuri și/sau alți agenți tensioactivi destinați proceselor de spălare și curățare. Detergenții pot fi sub forme diferite (lichidă, pulbere, pastă, bucăți, blocuri, piesă turnată, piesă fasonată etc.) și să se comercializeze pentru uz casnic, în scopuri instituționale sau industriale.
8.1.Norme de protecția mediului la aplicarea biopesticidelor și a substanțelor pentru tratamente fitosanitare
Obiectivul principal al evaluării riscurilor chimicalelor este furnizarea unei baze de date credibile pentru a putea decide măsurile de siguranță/securitate adecvate (managementul riscului) în funcție de utilizările specifice.
Evaluarea riscului asigură o estimare a situației în care dacă o substanță utilizată în modul definit printr-un scenariu de expunere ar putea cauza efecte adverse. Aceasta cuprinde o descriere a naturii efectelor și un calcul al probabilității ca acestea să se întâmple, precum și o apreciere privind extinderea sau amploarea lor.
Orice evaluare a riscului chimicalelor are două componente distincte [http://sbinfo.ro/]:
evaluare a proprietăților intrinseci denumită evaluarea periculozității;
estimare a expunerii care depinde de modul de utilizare.
Evaluarea periculozității identifică proprietățile care prezintă pericol (spre ex. sensibilizant, carcinogenic, toxic pentru mediul acvatic) și determină potența substanței în funcție de aceste proprietăți periculoase).
Evaluarea expunerii identifică situațiile care conduc la expunere și calculează doza absorbită de un organism expus sau estimează emisia într-un compartiment particular al mediului.
Cunoștințele precise despre proprietățile intrinseci precum și despre expunerea apărută ca rezultat al utilizării specifice și al distrugerii sunt o condiție esențială indispensabilă pentru procesul de luare a deciziei privind managementul siguranței/securității substanței. De asemenea, cunoștințele reale privind proprietățile intrinseci sunt importante, deoarece acestea constituie baza pentru clasificarea chimicalelor.
Ca rezultat al testării sistematice a ,,substanțelor noi” cca. 70% au fost identificate ca fiind periculoase. Pe de altă parte, deoarece sunt puțin cunoscute proprietățile intrinseci ale ,,substanțelor existente” se poate presupune ca majoritatea acestor chimicale, momentan, nu pot fi clasificate corect și nu pot fi adoptate măsuri de management a riscului adecvate. ,,Substanțele existente” domină piața față de ,,substanțele noi”, în raport de 15 la l. De aceea a apărut necesitatea stabilirii unui sistem nou, unic care să facă față nuărului mare de ,,substanțe existente”. Acest sistem este denumit REACH (Înregistrare, Evaluare, Autorizare) si se aplică ,,substanțelor noi și existente” deopotrivă. Prin Hotărârea Guvemului nr.882/2007 privind desemnarea autorităților competente pentru aplicarea Regulamentului (CE) nr.1907/2006/CE se crează cadrul instituțional pentru aplicarea directă a prevederilor acestui Regulament la nivel național [http://www.anpm.ro/].
O definiție atotcuprinzătoare nu putem afirma că există încă, deși în decursul timpului, s-au mai dat multe, cea mai completă dintre toate fiind considerată cea formulată de CONFERINȚA MONDIALĂ a O.N.U. asupra mediului și anume: modificarea componenților naturali sau prezența unor componente străine, ca urmare a acțiunii omului și care în lumina cunoștințelor noastre actuale provoacă prin natura lor, prin concentrația în care se găsesc și prin timpul cât acționează, efecte nocive asupra sănătății, creează disconfort sau impietează asupra diferitelor utilizări ale mediului la care acesta putea servi în forma sa anterioară (STOCKHOLM-1972).
Poluarea solului [Vlăduț V., Matache M., Voicea I., Bungescu S., Biris S.Șt, Parashiv G. Reducerea poluării solului și a mediului prin utilizarea unui sistem de monitorizare și avertizare centralizat, Conferința Științifică Internațională "Mediul și Biodiversitatea" – ECOLOGIA 17, nr. 59, vol. XVII, pag. 301-308, Belgrad, Serbia, 2010]
Solul reprezintă acel strat viu de la suprafața litosferei care permite nașterea ecosistemelor vegetale și face legatura între litosferă și biosferă. Solul este un sistem strategic al biosferei care, în limite foarte largi, contribuie la dezintoxicarea acesteia, prin sistemele de biodegradare foarte multiple pe care le pune la dispoziția ei.
Capacitatea solului de a prelungi noxele societății umane este limitată, iar abuzurile creează dezechilibre și funcționalitatea este greu de reparat.
Poluarea solului constă în acele acțiuni antropice care, de regulă conduc la dereglarea funcționalității normale a acestuia ca suport și mediu de viață în cadrul diferitelor ecosisteme.
Migrarea poluanților în sol este facilitată de tipul, textura și structura solului, de apele meteorice, de cele subterane precum și de activitatea bacteriilor descompunătoare din straturile solului.
Poluarea apei [Vlăduț V., Matache M., Voicea I., Bungescu S., Biris S.Șt, Parashiv G. Reducerea poluării solului și a mediului prin utilizarea unui sistem de monitorizare și avertizare centralizat, Conferința Științifică Internațională "Mediul și Biodiversitatea" – ECOLOGIA 17, nr. 59, vol. XVII, pag. 301-308, Belgrad, Serbia, 2010]
Există mai multe feluri de poluare a apelor, în funcție de substanțele dizolvate sau aflate în stare de dispunere.
Poluarea apei ca rezultat al operațiunilor de dezinfecție, dezinsecție, deratizare se poate realiza pe mai multe căi: manipulare, transport și/sau depozitare necorespunzătoare a produselor chimice utilizate, scurgerile accidentale putând ajunge în rețelele de canalizare pluvială cu debușeu în receptori naturali sau chiar direct în aceștia; spălarea instalaților utilizate pentru aplicarea produselor pentru deratizare în ape de suprafață; depozitarea necorespunzătoare sau abandonarea deșeurilor de substanțe chimice utilizate sau a ambalajelor contaminate ale acestora în apropierea cursurilor de apă;
Poluarea atmosferei [Vlăduț V., Matache M., Voicea I., Bungescu S., Biris S.Șt, Parashiv G. Reducerea poluării solului și a mediului prin utilizarea unui sistem de monitorizare și avertizare centralizat, Conferința Științifică Internațională "Mediul și Biodiversitatea" – ECOLOGIA 17, nr. 59, vol. XVII, pag. 301-308, Belgrad, Serbia, 2010]
Din operațiunile cu substanțe chimice în cadrul activităților de dezinfecție, dezinsecție sau deratizare poluarea aerului poate rezulta ca urmare a manipulării deficitare a acestora în timpul utilizării lor, a transportului, efectuarea operațiunilor în condiții meteorologice neadecvate (vânt, precipitații),etc.
Impactul poluanților asupra rețelelor trofice
Structura trofică a unui ecosistem este dată de ansamblul relațiilor trofice (de nutriție), stabilite între speciile care îl populează. În funcție de modul de hrănire organismele vii dintr-un ecosistem se împart în trei mari categorii trofice, dependente unele de altele. Acestea sunt: producători (seminte, plante), consumatori primari (insecte), consumatori secundari (păsări granivore, insectivore), terțiari (păsări și animale de pradă).
Circulația substanțelor și energiei în ecosisteme se realizează prin căi denumite lanțuri trofice. Lanțurile trofice sunt căile alimentare prin care substanța organică circulă de la o specie la alta într-un singur sens.
Lanțurile trofice pot fi dereglate prin intervenția omului. Administrarea de pesticide pentru combaterea dăunătorilor afectează puternic relațiile trofice, deoarece pesticidele se acumulează și se concentrează în organismele anumitor categorii trofice provocând îmbolnăvirea lor sau chiar moartea. Astfel de exemplu, dacă cartofii sunt stropiți cu DTT (pesticid) pentru combaterea gândacului de Colorado, o parte din pesticid cade pe sol și este ingerat de râme. Acestea sunt imune la acest pesticid (nu mor), dar îl acumulează în organismul lor. Mierlele, care consumă o mare cantitate de râme, sunt sensibile la pesticid și vor muri.
Pesticidele sunt compuși chimici de sinteză cu mare eficacitate și selectivitate în distrugerea unor categorii de organisme vii considerate ca dăunătoare economiei sau sănătății omului. Pesticidele sintetice sunt în prezent esențiale pentru stilul nostru de viată. Acestea conferă un avantaj competitiv major omului prin eliminarea speciilor competitoare pentru hrană. Astfel, utilizarea ierbicidelor, a raticidelor și insecticidelor asigură maximalizarea producției agricole, de exemplu. Sunt eliminate de asemenea speciile dăunătoare pentru sănătatea umană (ectoparaziți și vectori ai unor maladii grave cum este malaria și febra galbenă). Explozia demografică a speciei umane a fost posibilă în parte și datorită utilizării acestor compuși [http://sbinfo.ro/].
Producția globală de pesticide a crescut de peste 10 ori, în ultimii 50 de ani și se preconizează să crească cu peste 270% până în anul 2050. În urmă cu 20 de ani, cheltuielile la nivel global pentru producerea și utilizarea pesticidelor au fost estimate la 16 miliarde de dolari SUA. Statele Unite au cheltuit aproximativ o treime din această sumă, urmate fiind de Japonia și Franța. În fiecare an fermierii din SUA utilizează aproximativ 440.000 tone de pesticide. Dacă împărtim cantitatea de pesticide utilizată anual de SUA la populația acesteia, rezultă aproape două kg de pesticide de persoană anual [http://sbinfo.ro/].
Din păcate producerea și utilizarea pesticidelor nu poate fi stopată, cel putin momentan. Se pot elimina, într-o primă fază, substanțele cele mai periculoase din punct de vedere al toxicității și/sau remanenței (duratei de timp cât persistă în mediu până a fi descompuse sau inactivate). Sunt în curs de elaborare metode de combatere integrată ce implică utilizarea limitată, rațională a pesticidelor. De asemenea, se caută metode de combatere biologică, cum ar fi utilizarea paraziților și patogenilor speciilor țintă [http://sbinfo.ro/].
8.2.Norme de protecția muncii la aplicarea aplicarea biopesticidelor și a substanțelor pentru tratamente fitosanitare
Pentru combaterea agenților patogeni, pe teritoriul țării noastre se fabrică, se comercializează și se utilizează numai produse de uz fitosanitar omologate de Comisia Interministerială pentru Omologarea produselor de uz fitosanitar care funcționează în conformitate cu prevedrile legale. Astfel, numai agenții economici cu personalitate juridică ce dispun de spații și mijloace de producție și transport autorizate conform dispozițiilor legale în vigoare și care dispun de personal calificat în domeniu, pot fabrica, ambala/reambala produse de uz fitosanitar, pot efectua importuri și distribui astfel de produse.
Dacă ne referim la personalul care are dreptul să manipuleze/utilizeze produsele fitosanitare, trebuie să menționam faptul că, în actele normative se precizează ca pot fi angajați de agenții economici autorizați să lucreze cu astfel de produse chimice numai specialiștii care au certificat de atestare profesională în care se menționează că au competența și experiența să lucreze cu produse chimice încadrate în grupele I și II de toxicitate.
Normele generale de securitate și de sănătate a muncii interzic pe teritoriul României urmatoarele: promovarea pe piață a produselor de uz fitosanitar care nu sunt omologate pentru țara noastră; folosirea produselor de uz fitosanitar în alte scopuri decât cele pentru care au fost omologate.
La lucrările cu produsele chimice din grupa celor de uz fitosanitar se impun a fi respectate următoarele măsuri:
nu se admit minori, femei gravide sau care alăptează, persoane care prezintă plăgi (răni) deschise, care suferă de boli de plămâni, inimă, ficat, sau sunt dependente de alcool;
personalul admis la astfel de lucrări trebuie să aibă avizul medicului ("APT pentru lucrul cu produse fitosanitare");
personalul implicat în lucrul cu produsele de uz fitosanitar va fi instruit și testat la data angajării și periodic (la începutul fiecărui sezon de tratamente fitosanitare, la introducerea unor noi produse chimice);
se interzice cu desăvârșire consumul de alcool în timpul lucrului;
purtarea echipamentului de lucru și de protecția muncii este obligatorie în timpul efectuării tratamentelor sau în timpul manipulării produselor de uz fitosanitar, în conformitate cu instrucțiunile din fișa tehnică de securitate a fiecărui produs chimic (sortimentele sunt preăazute în normativul cadru de acordare, funcție de factorul de risc de accidentare /îmbolnăvire. Exemple: salopeta, șorțul, mănușile de protecție, pelerina cu glugă, ochelarii /viziera de protecție, cizmele de cauciuc. Pantalonul salopetei se va purta pe deasupra cizmei).
La depozitarea produselor de uz fitosanitar se vor respecta următoarele măsuri:
Amplasarea depozitelor se admite la o distanță de minimum 100 m față de locuințe, grajduri, depozite de furaje, ape.
Numarul minim de încaperi la un depozit de produse fitosanitare este 3, fiecare având destinatie precisa, dupa cum urmeaza:
o încăpere pentru produse sub formă de pulbere;
o încăpere fără instalație electrică, dar prevăzută obligatoriu cu ventilație – pentru produse emulsionabile;
un birou pentru magazioner, în care se păstrează obligatoriu: registrele de evidență a intrărilor/ieșirilor pentru toate produsele de uz fitosanitar, din care un registru special va fi cel pentru produsele din grupele I și II de toxicitate; echipamentul de protecție și trusa de prim ajutor.
La transportul produselor de uz fitosanitar se vor respecta următoarele măsuri [Vlăduț V., Manea D., Bolintineanu Gh., Biris S., Bungescu S. Stadiul implementării normelor europene privind verificarea periodică a echipamentelor de erbicidat în România, Ecologie și mașini Agricole, Lucrările celei de-a 5-a Conferință stiințifică și practică, pag. 370-374, ISBN 978-588890-046-8, vol II, Sankt- Petersburg, Rusia, 2007]:
în timpul transportului ambalajele cu pesticide se vor manipula cu grijă;
cu mijlocul de transport nu vor circula alte persoane în afară de personalul autorizat;
platforma (remorca) vehiculului de transport va fi protejată prin așternerea unui strat de paie sau talaj, iar după transport așternutul se va distruge/arde;
platforma (remorca) vehiculului de transport produse toxice va fi prevăzută cu indicatoare de avertizare a pericolului;
nu se admite transportul altor materiale (furaje, alimente ș.a.) cu platforma (remorca) vehiculului de transport produse toxice.
la prepararea soluțiilor de stropit (din produsele de uz fitosanitar) se vor respecta următoarele măsuri:
prepararea soluțiilor se va face numai în locuri special amenajate și semnalizate corespunzător;
după golire, ambalajele recuperabile se vor returna imediat la depozit (magazie);
ambalajele nerecuperabile vor fi distruse și îngropate sau arse.
la operația de tratament a semințelor cu produse de uz fitosanitar se vor respecta următoarele măsuri:
înainte de efectuarea tratamentelor cu produse toxice pentru om, animale și albine, vor fi înștiințate cu 5 zile înainte de data efectuării acestor tratamente, pentru a lua măsurile ce se impun: primăria din localitățile învecinate; apicultorii din zonă; unitățile piscicole și de gospodărirea apelor; unitatea sanitară apropiată;
tratamentul se va face în locuri amenajate de tip șopron; sămanța tratată se va introduce în magazie și se va ține "sub cheie"; semințele tratate și căzute în timpul operației de tratament se adună; se va acorda o atenție deosebită în cazul manipulării produselor de uz fitosanitar din grupele I și II de toxicitate;
timpul de lucru cu produse de uz fitosanitar nu trebuie să depășească 6 ore/zi pentru fiecare muncitor;
în timpul lucrului cât și în pauza de masă muncitorii care execută operația de tratament a semințelor vor respecta cu strictețe normele igienico-sanitare;
parcelele tratate vor fi marcate cu tăblițe de avertizare: "Pășunatul interzis", "Teren otrăvit sub care se menționează și intervalul de 2-4 săptămâni, de pauza;
în cazul tratamentului cu un produs extrem de toxic este obligatorie instituirea unei patrule pentru paza zonei (parcelei) și interzicerea pătrunderii în parcela respectivă pentru alte lucrări;
aplicarea cu mijloace avio a produselor fitosanitare încadrate în grupele I și II de toxicitate este interzisă.
La operația de dezinfectare a pamântului în sere cu produse fumigante și de uz fitosanitar se vor respecta următoarele măsuri: [Vlăduț V., Manea D., Bolintineanu Gh., Biris S., Bungescu S. Stadiul implementării normelor europene privind verificarea periodică a echipamentelor de erbicidat în România, Ecologie și mașini Agricole, Lucrările celei de-a 5-a Conferință stiințifică și practică, pag. 370-374, ISBN 978-588890-046-8, vol II, Sankt- Petersburg, Rusia, 2007]
În timpul efectuării lucrărilor de dezinfectare a pamântului din sere cu fumigante, muncitorii vor purta echipamentul de protecție prevazut în norme (masca de gaze, cizme de caauciuc, mănuși de protecție) înainte de echipare se va face verificarea stării acestui echipamente, fiind înlocuite imediat sortimentele care nu sunt în perfectă stare de folosire;
Conducătorul locului de muncă are obligația de a verifica starea de sănătate a muncitorilor în timpul lucrului cu produse de uz fitosanitar și de a organiza acordarea primului ajutor la locul de muncă;
Personalul angajat trebuie să recunoască repede semnele incipiente ale unei intoxicații. Aceste semne sunt: greața; amețeala; iritarea ochilor; tusea; congestionarea feței; înroșirea pielii.
La cel mai mic semn de intoxicație se va interveni pentru acordarea primului ajutor, după ce victima a fost imediat scoasă în afara serei (zonei de lucru) și așezată la umbră;
Când se impune transportul persoanei intoxicate la cea mai apropiată unitate sanitară, însoțitorul victimei va preda la spital eticheta sau ambalajul produsului folosit la dezinfectare, menționând ora producerii evenimentului.
Conducerea fiecărei unități agricole în care se folosesc produse fîtosanitare, împreună cu conducătorul direct al locului de muncă, răspund de toate problemele legate de securitatea și sănătatea în muncă a angajaților, precum și a vizitatorilor (elevi și studenți în perioadele de practică productivă, delegați ș.a.). Pe linie de protecția muncii acești conducători trebuie să asigure și să verifice modul de efectuare a instructajului general introductiv (la angajare, respectiv la începutul perioadei de practică) și după caz, a instructajului periodic (la începutul sezonului de aplicare a tratamentelor fitosanitare) și a instructajului suplimentar, la data introducerii unei noi tehnologii (a unor noi produse de uz fitosanitar). [Vlăduț V., Manea D., Bolintineanu Gh., Biris S., Bungescu S. Stadiul implementării normelor europene privind verificarea periodică a echipamentelor de erbicidat în România, Ecologie și mașini Agricole, Lucrările celei de-a 5-a Conferință stiințifică și practică, pag. 370-374, ISBN 978-588890-046-8, vol II, Sankt- Petersburg, Rusia, 2007].
Concluzii
Bibliografie
Adesemoye AO, Kloepper JW: Plant-microbes interactions in enhanced fertilizer-use efficiency. Appl Microbiol Biotechnol. 2009
Akbari. P., Ghalavand. A., Modarres Sanavy. A.M. and M. Agha Alikhani., 2011, The Effect of Biofertilizers, Nitrogen Fertilizer and Farmyard Manure on Grain Yield and Seed Quality of Sunflower (Helianthus annus L.), Journal of Agricultural Technology 7(1), 173-184
Altieri M.A. Agroecology: the science of sustainable agriculture. Westview Press, Boulder, CO, 1995
Altieri, M.A., Rosset P.M. Agroecology and the conversion of large-scale conventional systems to sustainable management. International Journal of Environmental Studies,vol. 50, pp. 165-185, 1995
Araujo ASF, Santos VB, Monteiro RTR: Responses of soil microbial biomass and activity for practices of organic and conventional farming systems in Piauistate, Brazil
Arun KS. Bio-fertilizers for sustainable agriculture. Mechanism of P-solubilization. Agribios Publishers, Jodhpur, India, pp.196-197, 2007
Babalola OO, Oladele OI 2011. Biotechnology in agriculture: Implications for agricultural extension and advisory services. Journal of Food Agriculture and Environment, 9: 486-491
Baicu T., 1995 – Perspectivele și probleme controversate ale protecției plantelor. Probl. Prot. Plant. XXIII,(1)
Bălășcuță N., 1993. Protecția plantelor de grădină, cu deosebire prin mijloace naturale, Editura Tipocart Brașovia
Basu P K., 2011, Soil Testing in India (manual), Department of Agriculture and Cooperation Ministry, Government of India, 1-217
Bhatttacharyya, P. And Kumar, R. 2000. Liquid biofertilizer-current Knowledge and Future prospect. National seminar on development and use of biofertilizers, biopesticides and organic manures. Bidhan Krishi Viswavidyalaya, Kalyani, West Bengal, November 10- 12
Blaustein, A. R., and J. M. Kiesecker. 2002. Complexity in conservation: lessons from the global decline of amphibian populations. Ecology Letters 5:597–608
Borodski F., Kaminski H., Aviația utilitară (curs uz intern) trad. Lb. Română, Warșovia 1969 ?
Borodski F., Kaminski H., Aviația utilitară (curs uz intern) trad. Lb. Română, Warșovia 1969
Bulgarelli D, Schlaeppi K, Spaepen S, Loren V, van Themaat E, Schulze-Lefert P: Structure and functions of the bacterial microbiota of plants. Annu Rev Plant Biol. 2013, 64: 807-838
Bungescu S., Stahli W. Aparate, echipamente și mașini pentru protecția plantelor, Editura Agroprint, Timișoara, 2006
Bungescu S., Stahli W., Pape J. Mijloace aeriene pentru aplicarea tratamentelor fitosanitare și fertilizarea culturilor agricole și silvice, Editura Mirton, Timișoara, 2004
Cap 6
Catalogul firmei ARAG (I)
Catalogul firmei Agrotop (D)
Chiasson Helene, Belanger A,. Bostanian N., Vincent Ch., Poliquin A., 2001. Acaricidal properties of Artemisia absinthium and Tanacetum vulgare (Asteraceae) essential oils obtained by three methods of extraction. Jurnal of Economic Entonology, Vol. 94 (1), pag. 197-171
Ciceoi Roxana, Paul Pașol – The efficacy of treatments with plant infusions on white fly, in laboratory assays, Buletinul universității de Științe Agricole și Medicină Veterinară Cluj-Napoca, Seria Agricultură, Vol. 60, pag. 408, 2004, ISSN 1454-2382
Conform ISO și FAO
Conform prevederilor Oficiului federal german de protecție a plantelor (BBA)
Diaconu N., 2001 – Contribuții la îmbunătățirea procesului de lucru al echipamentelor pentru administrat substanțe fitofarmaceutice, prin recuperarea pierderilor , teză de doctorat, Universitatea "Transilvania", Brașov
Dobre P. Mașini horticole, Editura Ceres, Bucuresti, 2014
Dogendorff N. și colab., Utilizarea mașinilor pentru protecția plantelor, Ed. Facla, Timișoara 1981
Dumitrașcu A., Manea D., Vartukapteinis K. Cercetări privind aplicarea tratamentelor fitosanitare cu mașina de stropit cu debit controlat MSDC 2000, INMATEH, vol. 34, nr.2, 2011, pag. 29-36
Ed Bradley., The Basics of Fertilizers, Accessed on 9 December 2015
Egamberdieva D, Kamilova F, Validov S, Gafurova L, Kucharova Z, Lugtenberg B: High incidence of plant growth stimulating bacteria associated with the rhizosphere of wheat grown on salinated soil in Uzbekistan. Environ Microbiol. 2008, 10: 1-9
FABIAN ANA, ONACA RODICA, 1999. Ecologie aplicată. Casa de editură SARMIS, Cluj-Napoca
Gilliom, R.J. et al (2007). The Quality of our nation’s waters: Pesticides in the nation’s streams and ground water, 1992–2001. US Geological Survey
Gopal M, Gupta A, Thomas GV: Bespoke microbiome therapy to manage plant diseases. Front Microbiol. 2013, 5: 15
Guidelines on minimum Requirements for agricultural Pesticide application equipment,FAO,Rome 2001
Hansen B, Thorling L, Dalgaard T, Erlandsen 2010. Trend reversal of nitrate in Danish groundwater-a reflection of agricultural practices and nitrogen surpluses since 1950. Environment and Science Technology, 45: 228-234
Harrison, S. A. (1990). The Fate of Pesticides in the Environment, Agrochemical Fact Sheet, Penn, USA
Hatman, M. s.a., 1989 – Fitopatologie. Ed.Didactică și Pedagogică, București
Hegde, S.V. 2008. Liquid bio-fertilizers in Indian agriculture. Bio-fertilizer news letter, pp.172
Hossein A., Sanne S., Hossein M., Ben D., Philippe De M., Witloxa F. Organic agriculture and sustainable food production system: Main potentials. Agriculture, Ecosystems and Environment 144 , pp. 92–94, 2011
Hugh Savoy., 2010, Fertilizers and Their Use, Agricultural Extension Service, The University of Tennessee, 1, 1-23
Koch H., Sensorgesteuerte im Test, Landpost 11/96, 17
Lampkin N., (1999) – Organic farming, Farming press
Legea Guvernului 195 / 22.12.2005 privind protecția mediului, Ordinul 876/2004 Eliberat de Ministerul Mediului și Dezvoltării Durabile pentru autorizarea activităților care influențează semnificativ mediul
Loredana SUCIU, PROGRAM ORIENTATIV PENTRU PREVENIREA ȘI COMBATEREA INTEGRATĂ A BURUIENILOR, BOLILOR ȘI DĂUNĂTORILOR LA CULTURA DE CEREALE PǍIOASE ȘI PORUMB, USAMV Cluj-Napoca
Maiti D Improving Activity of Native Arbuscular Mycorrhizal Fungi AMF: for Mycorrhizal Benefits in Agriculture: Status and Prospect. J Biofertil Biopestici 2011: 2-123
MALSCHI DANA, 1997. Prădători entomofagi activi în limitarea biologică naturală a dăunătorilor culturilor cerealiere in agroecosistemele cu perdele forestiere de protectie din centrul Transilvaniei. In V.Ciochia red.: Limitarea populatiilor de dăunători vegetali si animali din culturile agricole prin mijloace biologice si biotehnice în vederea protejării mediului incinjurător”. Ed. DISZ TIPO Brasov, p.459-476
MALSCHI DANA, 2003. Cercetari comparative privind combaterea integrata a daunatorilor in ferme cerealiere in camp deschis si cu perdele forestiere din Transilvania. Rev. Probl.Prot.Plantelor. Vol. XXXIII, nr.2, p.95-111
MALSCHI DANA, 2005. The pest population evolutions and integrated control strategy for sustainable development of wheat crop in Transylvania. Buletin USAMV-CN, 61/2005:137–143
MALSCHI DANA, STAN GHEORGHE, 2006. Reconstrucția ecologică – principii, noi orientări, perspective. In Environment & Progress 7/2006. Educatie si cercetare in protectia mediului. Univ. Babeș-Bolyai, Facultatea de știința mediului, Eds. I.Petrescu, T. Rusu, I.Oroian. ED. Fundatia pentru Studii Europene, Cluj-Napoca, p. 49-56
Mașina de stropit și prăfuit, ASAS,ICMA,CIDA S-1972
McLeod P, Rashid T Laboratory Toxicity Profile of an Organic Formulation of Spinosad against the Eggplant Flea Beetle, Epitrix Fuscula Crotch. J Biofertil Biopestici 2011: 2-141
Megali L, Glauser G, Rasmann S: Fertilization with beneficial microorganisms decreases tomato defenses against insect pests. Agron Sustain Dev. 2013
Mendes R, Garbeva P, Raaijmakers JM: The rhizosphere microbiome: significance of plant beneficial plant pathogenic and human pathogenic microorganisms. FEMS Microbiol Rev. 2013, 37: 634-663
Miller, G. T., (2004): Sustaining the Earth, 6th edition. Thompson learning, Inc. Pacific Grove, California. 9:211-216
Mishra D.J., Rajvir S., Mishra U.K., Kumar S.S. Role of bio-fertilizer in organic agriculture: a review. Research Journal of Recent Siences, Vol. 2(ISC-2013), pp.39-41, 2013
Modificat după informațiile tehnice ale firmei COMET (I)
Motsara M R and Roy R N., 2008, Guide to Laboratory Establishment for Plant Nutrient Analysis, Food and Agriculture Organization of the United Nations, 1-220
MUSTEA,D.,1973. Noi dăunători ai culturilor agricole și pagubele produse de aceștia. Contribuții ale cercetării științifice la dezvoltarea agriculturii. Ed. Dacia, Cluj,1973,p.91-100
Nagornyy V D., 2013, Soil and Plant Laboratory Analysis, Peoples’ Friendship University of Russia, Agrarian Faculty, 1-144
Nawrocka J, Masolepsza U 2013. Diversity in plant systemic resistance.Biological Control, 67: 149-156
Neagu Tr. și colab., Tractoare și mașini horticole, Ed. Did și ped., București 1982
Nozzle Selection Handbook, BCPC, Thornton Healt, July 1986
Popescu C., Pruteanu A., Voicea I., Ivancu B., Găgeanu I., Vlădut V. Study regarding biochemical characterization and some preparations from nettle and wormwood in order to capitalize them as bioinsecticide / biofertilizers in organic agriculture. Scientific Symposium with International Participation „Sustainable Development in Agriculture and Horticulture – Second edition” Craiova, Vol. XLIV, pp. 175-185, 13-14 November 2014
Praveen Kumar G, Desai S, Leo Daniel Amalraj E, Mir Hassan Ahmed SK, Reddy G Plant Growth Promoting Pseudomonas spp. From Diverse Agro-Ecosystems of India for Sorghum bicolor L. J Biofert Biopest 2012: 3-113
Pruteanu A., Muscalu A., Voicea I., Ferdes M. Current stage of experimental research on extraction of biologic active substances from medicinal and aromatic plants / Stadiul actual al cercetarilor experimentale privind extractia substantelor biologic active din plante medicinale si aromatice. International Symposium: Agricultural and Mechanical Engineering (ISB-INMATEH), pp.229-234, Bucharest, Romania, 30-31 October 2014
Raja N: Biopesticides and biofertilizers: ecofriendly sources for sustainable agriculture, 2013
Ricklefs, R.E., Miller, G.L 1999. Ecology. W.H. Freeman and Co. New York
Sacramento, C. A. (2008). Department of Pesticide Regulation “What are the Potential Health Effects of Pesticides?” Community Guide to Recognizing and Reporting Pesticide Problems, 27-29
Sahoo RK, Ansari MW, Pradhan M, Dangar TK, Mohanty S, Tuteja N: Phenotypic and molecular characterization of efficient native Azospirillum strains from rice fields for crop improvement. Protoplasma. 2014
Santos VB, Araujo SF, Leite LF, Nunes LA, Melo JW: Soil microbial biomass and organic matter fractions during transition from conventional to organic farming systems. Geoderma. 2012, 170: 227-231
Scripnic V., Babiciu P. Mașini agricole, Editura Ceres, București, 1979
Singh JS, Pandey VC, Singh DP: Efficient soil microorganisms: a new dimension for sustainable agriculture andenvironmental development. Agric Ecosyst Environ. 2011
Sinha RK, Valani D, Chauhan K, Agarwal S: Embarking on a second green revolution for sustainable agriculture by vermiculture biotechnology using earthworms: reviving the dreams of Sir Charles Darwin
Solie J., Noyes R., Downs H., Whitney R. Pumps for low-pressure ground sprayers. Oklahoma Cooperative Extension Services
Stahli W. Mașini pentru aplicarea tratamentelor fitosanitare și fertilizarea foliară a culturilor legumicole, Editura Agroprint, Timișoara, 2003
Șulea I. Mecanizarea lucrărilor în viticultură, Ed. Ceres, București 1982
Susilawati Kasim, Osumanu Haruna Ahmed and Nik Muhamad Abd. Majid., 2011, Effectiveness of Liquid Organic-Nitrogen Fertilizer in Enhancing Nutrients Uptake and Use Efficiency in Corn (Zea mays), African Journal of Biotechnology, 10(12), 2274-2281
Swapna L. A. Development of Bio-Fertilizers and its Future Perspective. Scholars Academic Journal of Pharmacy (SAJP) ISSN 2320-4206, Sch. Acad. J. Pharm., 2013; 2(4):327-332
Talebi, K., Kavousi, A. & Sabahi, Q. (2008). Impacts of Pesticides on Arthropod Biological Control Agents. Pest Technology, Vol. 2, No. 2, (September 2008), pp. 87-97, ISSN 1749-4818
Testing Methods for Fertilizers (2013), Incorporated Administrative Agency Food and Agricultural Materials Inspection Center, 1-370
Thurman, E. M., Goolsby, D. A., Meyer, M. T., Mills, M. S., Pomes, M. L. and Kolpin, D.W. (1992): A reconnaissance study of herbicides and their metabolites in surface water of the Midwestern United States using immunoassay and gas chromatography/mass spectrometry. Environ. Sci. Tech., 26(12): 2440-2447
Toncea I., 1998 – Agricultura ecologică în contextul agriculturii durabile în Tendințe în cercetare pentru agricultura durabilă, performantă. Simpozion ASAS București; 51 – 60
Toncea I., 1998 – Agricultura ecologică în contextul agriculturii durabile în Tendințe în cercetare pentru agricultura durabilă, performantă. Simpozion ASAS București
Toncea I., 2000 – Ecological Agriculture Theory – A point of View, 13th International IFOAM Scientific Conference, Basel – Switzerland, 692
Toncea I., Campbell A., 1995: Sustenabilitatea – teorie și imperative. Probleme de agrofitotehnieteoretică și aplicată vol. XVII (1), 1 – 12
Toncea I., și Alecu I. N., 1999 – Ingineria Sistemelor Agricole, Edit. Ceres, București, 8-33
Toncea I., 2000 – Agricultura ecologică – stadiul actual și posibilități de dezvoltare. AgriculturaRomâniei, nr. 40
Toncea Ion, Radu Stoianov, 2002. Metode ecologice de protecția plantelor, Ed. Ștințelor agricole, București
Venkataraman, G.S. and Shanmugasundaram, S. (1992). Algal biofertilizers technology for rice. DBT Centre for BGA. Bio-fertilizer, Madurai Kamraj University, Madurai, 625021, T.N. 1-24
Venkatashwarlu B. Role of bio-fertilizers in organic farming: Organic farming in rain fed agriculture: Central institute for dry land agriculture, Hyderabad, 85-95 (2008)
Vilkhu K., Mawson R., Simons L., Bates D. A review Bio-Fertilizers for Organic Agriculture. Innovative Food Science and Emerging Technologies 9, 2008
Vlăduț V., Manea D., Bolintineanu Gh., Biris S., Bungescu S. Stadiul implementării normelor europene privind verificarea periodică a echipamentelor de erbicidat în România, Ecologie și mașini Agricole, Lucrările celei de-a 5-a Conferință stiințifică și practică, pag. 370-374, ISBN 978-588890-046-8, vol II, Sankt- Petersburg, Rusia, 2007
Vlăduț V., Matache M., Voicea I., Bungescu S., Biris S.Șt, Parashiv G. Reducerea poluării solului și a mediului prin utilizarea unui sistem de monitorizare și avertizare centralizat, Conferința Științifică Internațională "Mediul și Biodiversitatea" – ECOLOGIA 17, nr. 59, vol. XVII, pag. 301-308, Belgrad, Serbia, 2010
Walg O., Taschenbuch der Weinbautechnik, Fachverlag Fraud, Kassel, 2000
Wistinghauser S., (1994) – Biodynamic farm, Editura Enciclopedică, București, ediție tradusă
Youssef MMA, Eissa MFM: Biofertilizers and their role in management of plant parasitic nematodes. A review. E3 J Biotechnol. Pharm Res. 2014, 5: 1-6
http://agriculturadurabila.ro/wp-content/uploads/2016/06/manual.pdf
http://aitt.asm.md/files/tmp/39.31.Masina%20de%20stropit%20SPR.pdf
http://anfdf.ro/
http://atomizoare.ro/
http://documents.tips/documents/extractia-cu-solventi-supercritici.html
http://madr.ro/docs/dezvoltare-rurala/rndr/buletine-tematice/PT4.pdf
http://pesticide.marenostrum.ro/pesticide.html
http://sanoteca.md/pacienti/alimenta%C8%9Bie/pesticidele-din-produsele-alimentare-dozele-admise-%C8%99i-siguran%C8%9Ba-pentru
http://sbinfo.ro/
http://solousa.com
http://sppt.ro/wp-content/uploads/2015/03/Rev-PP-nr-93_6.pdf
http://tehnofavorit.ro/catalog/eep300/
http://www.anpm.ro/
http://www.bellhelicopter.textron.com ?
http://www.bpia.org/biopesticide-solutions
http://www.chimiamediului.ro/2009/07/14/extractia-soxhlet/
http://www.coralimpex.ro/tratamente-fitosanitare
https://www.gazetadeagricultura.info/eco-bio/614-agricultura-ecologica/18681-lista-pesticide-agricultura-ecologica-erbicide-insecticide-combatere-ecologica-boli-si-daunatori-culturi-agricole.html
http://www.holdertractors.com
http://www.hypropumps.com
http://www.indiamart.com/manidharmabiotech/biofertilizers.html.
http://www.madr.ro/agricultura-ecologica.html
http://www.multilab.ro/extract/extractor_solvent.html
http://www.pestcontrol-expert.ro/
http://www.qreferat.com/referate/biologie/MASURI-GENERALE-DE-PREVENIRE-A655.php
http://www.rasfoiesc.com/business/agricultura/Lucrari-de-ingrijire-a-culturi38.php
http://www.scritub.com/biologie/BACILLUS-THURINGIENSIS244101069.php
http://www.uaiasi.ro/FUSPA/agricultura_ecologica.pdf
https://en.wikipedia.org/wiki/Reflux
https://fr.wikipedia.org/wiki/Biopesticide
https://ro.wikipedia.org/wiki/Insecticid
https://ro.wikipedia.org/wiki/Pesticid
https://ro.wikipedia.org/wiki/Pesticid
https://www.gazetadeagricultura.info/tratamente-fitosanitare.html
https://www.hennlich.ro/uploads/ro_generalitati_duze_07.pdf
https://www.icpa.ro/documente/coduri/Utilizarea_eficienta_a_metodelor_de_protectie_a_plantelor.pdf
https://www.icpa.ro/documente/coduri/Utilizarea_eficienta_a_metodelor_de_protectie_a_plantelor.pdf
https://www.produse-dezinsectie.com/produs/catiorom-sc/
Tratamente fitosanitare importante pentru speciile pomicole samburoase
www.icrisat.org/vasat/learning_resources/organicFAQs/biofertilizer.html.
www.ikisan.com/links/up_riceBiofertilizers.shtml#top.pugwash.org/reports/ees/cuba2004/02%2 0pugwash/07_ondina
www.micron.com
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: CONSIDERAȚII PRIVIND AGRICULTURA DURABILĂ ȘI AGRICULTURA BIOLOGICĂ [303119] (ID: 303119)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.