Curs 1 AGROCHIMIE Agrochimia este o tiin interdisciplinar care se ocup cu controlul i diagnoza strii de fertilizare a solului i a strii de nutriie, prin analiza chimic a solului i a plantei

Ea are ca mijloace de intervenie pentru meninerea sau sporirea fertilitii, ngrmintele i amendamentele, a cror folosire trebuie s duc la sporirea cantitativ i calitativ a produciei vegetale, la dirijarea proceselor fiziologice i biochimice de formare a productivitii i rezistenei plantelor fr degradarea mediului nconjurtor.

Agrochimia trateaz problemele nutriiei plantelor ntr-un sistem integrat cu mediul ambiant incluznd sistemul sol, sistemul plant, ngrminte i microorganisme.AGROCHIME s.f. tiina care se ocup cu studiul circuitului substanelor nutritive n mediul de cretere i de dezvoltare a plantelor agricole, n vederea stabilirii msurilor de sporire a produciei i de mbuntire a calitii produselor. Din fr. agrochimie.

agrochime s. f. (sil. -gro-) chimie

AGROCHIME f. tiin care se ocup cu studiul proceselor chimice i biochimice ce au loc n sol i n plante. /agro- + chimie

AGROCHIME s.f. tiin care studiaz posibilitile i msurile care duc la sporirea recoltelor prin aciunea asupra proceselor biochimice din sol. [Cf. fr. agrochimie].

AGROCHIME s. f. tiin care studiaz interaciunile dintre substanele chimice, microorganisme i plantele superioare. (< fr. agrochimie)Cunotinele n domeniul creterii plantelor au atins n ultimele decenii un nivel att de ridicat nct nu mai este posibil practicarea unor tehnologii moderne prin care s se obin producii ridicate i constante fr controlul permanent al factorilor de vegetaie. AGROCHIMIA este o tiin interdisciplinar care vine n sprijinul produciei prin controlul unuia din factorii cei mai importani i anume: starea de aprovizionare cu elemente nutritive.Agrochimia studiaz:

Circuitul elementelor nutritive n mediul de cretere i dezvoltare a plantelor (bazele agrochimice fiind proprietile plantelor n legtur cu aplicarea ngrmintelor).

Proprietile solului n legtur cu aplicarea ngrmintelor, legile aciunii reciproce dintre plante, sol, microorganisme i ngrminte. Biodinamica elementelor, corectarea compoziie ionice a solului.

Principalele produse utilizate ca ngrminte chimice i organice mijloace de sporire a produciei.

Controlul agrochimic prin plant i sol i principiile raionale ale calculrii dozelor de ngrminte i sistemul de fertilizare.

Pesticidele utilizate n agricultur.

Chimizarea intensiv i riscurile polurii solului, apelor, recoltelor, msuri de depoluare.

Sintetiznd agrochimia se ocup cu problemele de baz ale chimizrii agriculturii.De ce nu se poate renuna la chimizare?

In prima jumtate a secolului al XX-lea se considera c n foarte scurt timp chimia va putea rezolva nevoile de hran ale omenirii prin produsele obinute pe cale de sintez. Astzi este unanim recunoscut de ctre specialiti c chimia nu va lua locul agriculturii ci o va sprijinii cu ngrminte, materiile prime, substane pentru protecie n rolul i misiunea de satisfacere a cerinelor de hran ale populaiei n continu cretere. Dac omul are dreptul la via are dreptul i la hran. Zilnic fiecare persoan n lume este confruntat n prezent de o serie de probleme i presiuni care-i solicit atenia i aciunile. Astfel el i poate consuma timpul: ncercnd s-i asigure hrana pentru el i familia sa;

Preocupat de natura n mijlocul creia triete.

Factorii care impun creterea produciei agricole sunt:

Explozia demografic

Criza de energie i materii prime neuniform repartizate pe glob

Decalajele economice ntre state

Procesul intens de urbanizare i ca urmare scderea minii de lucru din agricultur Cursa narmrilor

Degradarea mediului poluarea lui.

Explozia demografic

n anul 1650 populaia globului numra 0,5 miliarde locuitori. Ritmul anual de cretere era de 0.3 % deci perioada de dublare era de 250 de ani. In anul 1830 (n mai puin de 200 de ani) populaia atinge 1 miliard de locuitori. ntre 1890-1930 (100 ani) populaia atinge 2 miliarde de locuitori. ntre 1930-1960 (30 ani) atinge 3 miliarde de locuitori. n anul 1970 populaia atinge 3,6 miliarde ritmul de cretere era de 2,1% deci perioadele de dublare de numai 33 de ani. n anul 1980 populaia atinge 4,2 miliarde de locuitori. Ritmul de cretere se accelereaz n anul 1990 studiile arat c s-a depit 5,4 miliarde de locuitori. n anul 2000 peste 6,2 miliarde iar n anul 2030 studiile prognozeaz peste 12-15 miliarde. Pe glob se nasc n prezent astzi n fiecare secund n medie 2 copii ceea ce nseamn zilnic 180 000 noi nscui, anual nseamn 60-70 de milioane de locuitori ceea ce echivaleaz cu populaia Bulgariei, Romnia, Ungaria i Grecia la un loc.

La noi n ar populaia a crescut astfel:

Recensmnt n 1930 14,28 milioane

1948 15,80 milioane

1956 17,50 milioane

1966 19,00 milioane

1970 20,00 milioane

1990 23,10 milioane

1995 22,70 milioane

2006 22,80 milioane.

n fiecare 2 minute se nasc 3 copii, rata anual este de circa 200 000 de noi locuitori.

Este de la sine neles c numai acest fapt al sporirii populaiei necesit n mod corespunztor o cretere a produciei agricole i alimentare. Creterea populaie pe glob are loc n ritmuri diferite. Necesarul de hran pentru populaia n continu cretere difer pe glob n raport cu zonele geografice neexistnd peste tot o corelaie ntre creterea populaiei i posibilitatea aprovizionrii cu produse agroalimentare. Astfel, n Extremul Orient creterea populaiei este mai intens ( ritm de 3-4 %) producia de cereale va trebui s creasc cu 4-5 %. Pe zone geografice exist mari diferene n ce privete asigurarea calitii hranei exprimate n calorii /pe cap de locuitor/zi. Numai n Europa, America de Nord, Oceania se asigur o raie echilibrat de 3000 cal/cap/zi. n prezent aproape 60% din populaia globului este subnutrit peste 500 000 de persoane servesc 1 singur mas/zi. Din totalul produselor agroalimentare mai mult de 50 % sunt consumate de 28% din populaia globului, n timp ce 72% din populaie consum restul (sub 50 %). Ritmurile de dezvoltare economic ntre ri sunt foarte variate depinznd de sursele de materii prime i de o serie de factori sociali i economici. n America de Nord triesc 6% din populaie i consum 30% din resursele globului, de 25 ori mai mult dect China de 16 ori mai mult dect n rile lumii a 3-a.

Calitatea raiei este un aspect care s ne rein atenia. Cantitatea de protein folosit zilnic n cadrul raiei/cap de locuitor/ zi. Consumul anual de protein se estimeaz la 85- 100 milioane tone, din care 20-25 milioane tone o reprezint proteina animal. Restul este protein vegetal, care n viitor trebuie s creasc.

Problema subdezvoltrii. n primele dou decenii dup al 2-lea rzboi mondial, ca urmare a revoluiei tehnico-tiinifice i a unor factori socio-politici omenirea s-a separat n dou mari grupe economice: ri dezvoltate i ri n curs de dezvoltare. n rile n curs de dezvoltare produsul naional brut pe cap de locuitor este de 13-36 ori mai mic ca n rile dezvoltate. Ritmul anual de cretere ar trebui s fie s fie de 1,7% n rile dezvoltate (n realitate este de 3,3%) i de 5% n lumea a 3-a. rile n curs de dezvoltare dein 70% din suprafaa arabil i produc 40% din producia agricol mondial, reprezint 70% din populaia globului consum 16% din totalul energiei produse. O serie de ri n curs de dezvoltare sunt bogate n resurse de materii prime i energie. Nigeria, Indonezia, Irak n petrol, Nigeria, Gabon n uraniu, n timp ce ri puternic industrializate nu au surse proprii de energie.

Criza energetic i de materii prime afecteaz i agricultura n primul rnd n calitatea de consumator al carburanilor necesari mecanizrii. Prin creterea preului petrolului este influenat costul lucrrilor de mecanizare, costul ngrmintelor i produselor fitofarmaceutice. Ritmul de tiere a pdurilor pentru construcii i foc va duce peste 100 de ani la 40 % din fondul silvic de azi. Resursele petroliere vor ajunge maxim 50 de ani. Rezerva de ap care intr n circuitul hidrologic reprezint 1% din total (38 000km3). Ea e repartizat neuniform 12% din total n Africa, 33% n SUA, America de Nord. Multe ri industrializate consum mai mult ap pentru industrie dect pentru agricultur. n lumea a 3-a mor zilnic 25 000 de oameni de boli transmise prin ap.

n contextul problemelor menionate n condiiile creterii vertiginoase a populaiei pentru susinerea creterii economice elementele necesare se mpart n 2 categorii. Prima categorie cuprinde nevoile fizice care susin orice activitate fiziologic i industrial (alimente, materii prime, combustibil). A doua categorie cuprinde nevoile sociale. Chiar dac sistemele fizice ale pmntului sunt capabile s susin nevoile fizice ale populaiei n continu cretere. Creterea real a populaiei i economiei va depinde de factori ca: pacea, stabilitatea social, educaia, posibilitatea de asigurarea a locurilor de munc, progresul tehnologic continuu.

Mijloacele de sporire a produciei agricoleProblema a preocupat i preocup pe numeroi specialiti, organizaii internaionale i guvernele multor state. Specialitii apreciaz c la nivelul cunotinelor actuale i prin luarea n cultur de noi terenuri poate asigura hrana a peste 47-50 de miliarde de locuitori.

Cile de baz ale sporirii produselor agricole se mpart n: Msuri de ordin socio-politic:

Reforma agrar n sens larg, nu numai redistribuirea pmnturilor ci i nzestrarea cu mijloace tehnice pregtirea cadrelor iar n rile n curs de dezvoltare lichidarea analfabetismului.

Lrgirea pieelor de desfacere i nlturarea barierelor artificiale n comerul internaional n curs de dezvoltare crora li se permite o larg desfacere a produselor pentru ca cu devizele obinute s se industrializeze. Accesul la cuceririle tehnice i tiinei moderne (transfer de tehnologie).

Msuri de ordin tehnic:

Luarea n cultur de noi terenuri. n prezent din suprafaa total a uscatului de 14,9 miliarde ha se cultiv 1,4 miliarde ha. Din estimrile fcute mai pot fi luate n cultur 1,8 miliarde ha deci exist posibilitatea dublrii suprafeei dar cu investiii deoarece terenurile sunt deerturi, puni, terenuri ce solicit amenajri. Suprafaa terenurilor noi luate n cultur pn n anul 2000 a crescut cu 4% (55-60 milioane ha). Situaia la noi n ar din 23,75 milioane ha, 14,9 milioane ha sunt teren agricol, din care:9,77 milioane ha teren arabil

4,4 milioane ha puni i fnee

0,255 milioane ha vii

0,350 milioane livezi

peste 6,3 milioane ha fond forestier.

Posibilitile de extindere a suprafeelor arabile sunt limitate.

Dac ne referim la un alt indice legat de suprafaa de teren agricol necesar pentru obinerea hranei unui individ sunt necesare:

3,2 ha n condiiile unei agriculturi intensive

0,8 ha n condiiile unei agriculturi cu asolament

0,22ha n condiiile folosirii ngrmintelor

0,17 ha n condiiile unei agriculturi intensive prin ngrminte i irigaii.

n zone temperate, n condiii naturale sunt necesare 0,8 ha.

La noi n ar revin n prezent 0,38 ha/ cap de locuitor. Pentru ara noastr aceast msur de extindere a suprafeei este numai parial posibil.

Cile de sporire a produciei agricole prin mijloace tehnice cuprinde:

Folosirea i crearea de soiuri noi de plante i material sditor cu mare capacitate de producie, obinerea n domeniul horticulturii a soiurilor de produciei pomi, vie - de talie joas, robuti rezisteni la boli i duntori.

Mecanizarea lucrrilor agricole pentru executarea lucrrilor la timp i de bun calitate.

Folosirea irigaiei.

Agrotehnic superioar.

Chimizarea, o verig important care prin folosire trebuie s se regseasc ntr-o eficien economic maxim a produselor agricole. Aplicarea ngrmintelor, produselor pentru combatere, biostimulatori, produse de uz zooveterinar.

S-au fcut numeroase studii pentru a se constata cu ct contribuie diferitele msuri tehnice la sporirea produciei agricole (SUA, Japonia, Europa)

n SUA studii fcute pe o durat de 85 de ani au stabilit urmtoarele:

ntre 1870-1914 crete producia datorit lurii n cultur de noi terenuri. ntre 1918-1940 crete producia datorit mecanizrii

ntre 1940-1955 crete producia datorit chimizrii. Concluzia este c aportul factorilor dup Haedy a fost de 45% din ngrminte, 10-15% semine selecionate, 6% irigaii rezultate din studii efectuate pe 20 de ani. Din studiile FAO privind consumul de ngrminte i producie la hectar reiese ca: indicele valorii produciei crete odat cu cantitatea de ngrminte folosite. Producia agricol exprimat valoric este mare pentru ri ca Belgia Olanda, Japonia cu consum peste 400-500 kg s.a./ha, n timp ce ri ca Thailanda, India, Siria, Indonezia au consum mediu, index valoric sczut. La noi n ar un studiu de sintez care se refer la aportul diferiilor factori n sporirea produciei agricole arat c dac se ia egal cu 100 sporul de recolt se datorete: 38% ngrminte, 34,5% lucrrile solului, 12,5% seminelor selecionate, 15% rotaiei culturilor, reprezint corelaia direct ntre cantitatea ngrmintelor folosite i cretere produciei la ha. Omenirea are suficiente resurse s hrneasc ntreaga populaie actual i chiar mai mare dar nenorocirea milioanelor de flmnzi este c ei se aeaz la mas dup ce bogaii au consumat jumtate din producia alimentelor globului, iar animalele lor consum o treime din totalul cerealelor (aproximativ ct ar mnca intr-un an 1,3 miliarde locuitori). FOLOSIREA NGRMINTELOR I CRIZA ENERGETIC

Vocaia agriculturii a fost din totdeauna aceea de a asigura necesarul de hran al omului, iar producia agricol a fost nc de la nceputul ei consumatoare de energie.

n trecut, cnd populaia aflat pe teritoriul rii noastre nu depea 1 milion de locuitori, reveneau pe cap de locuitor n medie 5 ha teren arabil i alte 5 ha erau meninute prloag, cerinele de hran prin producia agricol se rezolvau pe seama energiei solare i n oarecare msur prin munca uman.

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

a) unele resurse energetice sunt fr restricii, cum este energia solar i eolian, considerate inepuizabile;

b) altele sunt regenerabile cum ar fi materia organic, munca omului i a animalelor;

c) iar unele sunt limitate (epuizabile), energia fosil (iei, crbune, gaze naturale).

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

Dac socotim toate formele de energie ce se utilizeaz astzi la un hectar pentru cultura plantelor agricole se consum n medie 10-12 GJ, n perspectiva anului 2000 aceasta se va dubla.

ngrmintele aplicate reprezint n medie un consum de energie fosil de 6,3 GJ/ha, adic 50% din energia fosil utilizat pentru obinerea produciei agricole vegetale. Dac adugm i consumul de energie ncorporat n substanele folosite la combaterea bolilor i duntorilor i n carburani (folosii pentru mecanizare) consumul se ridic la 2/3 din energia fosil total utilizat la plantele pritoare.

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

De asemenea se impune alegerea mai raional a sortimentului de ngrminte, deoarece i aici apar diferene n ceea ce privete consumul de energie folosit pentru fabricarea lor.

n prezent pentru sinteza unui kilogram de ngrmnt substan activ se consum n medie 73-91 MJ pentru azot, 13-20MJ pentru fosfor (P2O5) i 8-14 MJ pentru potasiu (K2O), consum ce se difereniaz n raport i cu sursa energetic de baz.

Astfel, pentru 1 kg N se consum n raport cu materia prim de la care se pornete dup cum urmeaz:

crbune

123MJ/kg

petrol

86MJ/kg

gaze naturale

73MJ/kg

fa de minimum teoretic care este de 50 MJ/kg de N sintetizat. Deci i industria chimic are posibiliti de reducere a consumului de energie folosit la fabricarea ngrmintelor.

Din totalul energiei utilizate pentru producerea ngrmintelor chimice 88% se folosete pentru realizarea produsului, 11% pentru diverse operaiuni dup realizarea ngrmntului i 1% pentru transport.

La noi n ar din totalul energiei comerciale utilizate n economia naional consumul n agricultur reprezint aproape 3,5%.

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

Sub aspectul raportului de bioconversie al energiei fosile ncorporate n ngrminte, pe baza sintezei datelor de cercetare din ara noastr pentru principalele plante de cultur, acestea difer n raport cu specia (D. Davidescu i Velicica Davidescu 1980) astfel:

ngrminte cu azot: orez ( cartofi ( sfecl de zahr ( gru ( porumb ( tomate (ardei ( castravei

ngrminte cu fosfor: sfecl de zahr ( cartofi ( orez ( gru ( porumb ( tomate (ardei ( castravei

ngrminte cu potasiu: sfecl de zahr ( orez ( tomate ( cartof ( porumb (castravei ( gru

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

Bioconversia trebuie judecat ns i prin eficiena economic, care este dat de diferena dintre valoarea sporului de recolt obinut i costul ngrmntului folosit, precum i prin valoarea biologic a produselor vegetale.

Cunoaterea acestui indice prezint importan deoarece acelai spor de recolt se poate obine cu doze i raporturi diferite de ngrminte, ori energia folosit i ncorporat n acestea nu este aceeai. De aceea se impune alegerea corect a dozelor, dup curbele de egal randament i aplicarea lor n urma unui control sistematic al strii de fertilitate, utilizarea de noi sortimente de ngrminte ce se obin cu consum mai mic de energie, precum i recircularea unor rezidii vegetale (gunoi de grajd, compost, ngrminte verzi), n vederea creterii coeficientului de transformare a energiei ncorporate n ngrminte, n produsele vegetale.

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

Dac s-ar reduce consumul de ngrminte chimice pe motiv c acestea sunt mari consumatoare de energie fosil, aceasta ar duce la scderea produciei vegetale la unitatea de suprafa i la mrirea cheltuielilor pe tona de produs. O scdere a produciei vegetale ar atrage i scderea produciei animale de lapte, carne, ou ceea ce ar provoca implicit scderea i a nivelului de trai.Bibliografie

1. Velicica Davidescu, Avarvarei I., Mocanu R., Goian M. Agrochimia curs Ed SITECH 1997

2. D.Davidescu, Velicica Davidescu Protecia chimic n agricultur, Ed.Academiei, 1992 3. Velicica D.Davidescu, Velicica Davidescu Agrochimia Modern Ed.Academiei,1981

4. Velicica .Davidescu, Agrochimia i chimia pesticidelor AMD-USAMV-Buc.2000

5. D.Davidescu, Velicica Davidescu, Testarea strii de fertilitate prin analiza plantei i a solului. Ed.Academiei, 1981

6. D.Davidescu,Velicica Davidescu, L.Calancea, Azotul n agricultur Ed.Academiei,1976

7. D.Davidescu,Z.Borlan,Velicica davidescu, C.Hera, Fosforul n agricultur, Ed.Academiei, 1978

8. D.Davidescu, Velicica Davidescu, Potasiu n agricultur, Ed.Academiei, 1979

9. D.Davidescu, Velicica Davidescu, R.Lctuu, Microelementele n agricultur, Ed.Academie 1988

10. Davidescu, D.Davidescu, Compendium agrochimic, Ed.Academiei, 1999