universitatea de ŞtiinŢe agricole Şi medicinĂ … · 2010-09-01 · cuvinte de mulţumire aduc...
TRANSCRIPT
UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ VETERINARĂ CLUJ – NAPOCA
FACULTATEA DE AGRICULTURĂ ŞCOALA DOCTORALĂ
Ing. CONSTANTIN M. TOADER
CERCETAREA UNOR TEHNOLOGII ŞI SISTEME DE FERTILIZARE DIFERENŢIATĂ LA CARTOF
REZUMAT AL TEZEI DE DOCTORAT
CONDUCĂTOR ŞTIINŢIFIC
Prof. univ. dr. MIHAI RUSU
CLUJ – NAPOCA
2009
1
CUPRINS INTRODUCERE........................................................................................................................ 3
MATERIAL ŞI METODE DE CERCETARE....................................................................... 5
1.1. OBIECTIVELE CERCETĂRILOR………………………………………………....... 5 1.2. CARACTERIZARE PEDOLOGICĂ ŞI AGROCHIMICĂ A GLEIOSOLULUI ŞI CERNOZIOMULUI DE LA COJOCNA.............................................................................. 6 1.3. CARACTERIZAREA CLIMATICĂ A ANILOR EXPERIMENTALI........................ 7 1.4. SCHEME ŞI VARIANTE EXPERIMENTALE…………………………………........ 9 1.5. SOIURILE DE CARTOFI CULTIVATE ÎN EXPERIENŢE........................................ 101.6. METODE DE ANALIZĂ AGROCHIMICĂ A SOLURILOR ŞI PLANTELOR......... 10
EFECTUL SISTEMELOR DIFERENŢIATE ŞI TEHNOLOGIILOR DE FERTILIZARE ASUPRA PRODUCŢIEI DE TUBERCULI DE CARTOF.……………. 11
2.1. EFECTUL FERTILIZĂRII MINERALE COMPLEXE (NP) ASUPRA PRODUCŢIEI DE TUBERCULI………………………………………………………….. 112.2. EFECTUL DIFERENŢIAT AL SURSELOR DE K PENTRU PRODUCŢIA DE TUBERCULI…………………………………………………………………………......... 142.3. EFECTUL FERTILIZĂRII ORGANO-MINERALE ASUPRA PRODUCŢIEI DE TUBERCULI.........................................................................................................................
15
2.4. EFECTUL FERTILIZĂRII FOLIARE ASUPRA PRODUCŢIEI DE TUBERCULI......................................................................................................................... 20
MODIFICĂRI AGROCHIMICE DETERMINATE ÎN CALITATEA SOLURILOR ŞI NIVELUL NUTRIŢIEI LA CARTOF PRIN FERTILIZĂRI DIFERENŢIATE............... 22
3.1. EVOLUŢIA PRINCIPALILOR INDICI AGROCHIMICI AI SOLULUI (pH, CONŢINUT DE HUMUS, FOSFOR MOBIL ŞI POTASIU MOBIL)................................ 223.2. INFLUENŢA FERTILIZĂRILOR DIFERENŢIATE ASUPRA CONŢINUTULUI DE NUTRIENŢI DIN PLANTE........................................................................................... 26
POSIBILITĂŢI DE REALIZARE – MODELARE A PRODUCŢIILOR DE TUBERCULI LA CARTOF ÎN FUNCŢIE DE SISTEMELE ŞI NIVELUL FERTILIZĂRILOR.................................................................................................................. 28
4.1. APRECIERI COMPARATIVE ALE CURBEI PRODUCŢIILOR ŞI SPORURILOR DE PRODUCŢIE DETERMINATE DE FERTILIZĂRI DIFERENŢIATE LA CARTOF............................................................................................ 284.2. STABILIREA UNOR LIMITE DE INTERPRETARE PENTRU ALCĂTUIREA UNOR PROGRAME DIFERENŢIATE DE FERTILIZARE LA CARTOF....................... 32
CONCLUZII ŞI RECOMANDĂRI......................................................................................... 32
2
INTRODUCERE
După mai mult de un deceniu de studii, cercetări, îmbunătăţiri ale tehnicilor de
cultură şi transfer tehnologic, pe plan mondial conceptul de agricultură durabilă continuă
să rămână un concept în plină evoluţie. În măsura în care el integrează factori multipli şi
ia forme diferite, acest concept necesită un sistem de evaluare a practicilor agricole pe
bază de criterii şi indicatori sintetici specifici, care îşi aşteaptă în primul rând
fundamentarea ştiinţifică şi apoi validarea în practică. Dezvoltarea durabilă a agriculturii
presupune, între altele, multifuncţionalitate, biodiversitate, stabilitate a randamentelor,
compatibilitate cu mediul, asigurarea echilibrului între capacitatea de toleranţă a
ecosistemelor şi interesele economice, perenitatea resurselor naturale ale solului.
Cultura cartofului reprezintă o componentă esenţială a ecositemelor agricole în
regiunile de câmpie. În contextul agriculturii durabile valoarea de utilizare a acestei
culturi capătă o altă dimensiune. Ea trebuie evaluată nu numai după indicatorii strict
agronomici şi economici, dar şi după indicatorii ecologici: calitatea mediului, calitatea
peisajului, protecţia sănătăţii consumatorilor. Sub presiunea exigenţelor tot mai mari ale
consumatorilor de produse agricole vegetale şi animale şi ţinând seama de imperativul
creşterii calităţii vieţii pe termen lung, preocupările ştiinţifice în direcţiile menţionate mai
sus aparţin unui domeniu de vârf, care polarizează cercetători consacraţi din toate ţările
lumii, dar mai cu seamă din Europa Occidentală şi ţările dezvoltate de pe alte continente
(W. Reust et al., 1999, 2000, 2004 ; Béatrice Car, 2001; A. Maillard et al., 1999; R.
Schwärzel et al., 1998; D. Pellet, 1999; B. Estevez et al., 2000).
Cartoful cultivat din tuberculi - sămânţă produşi în zone speciale închise, astfel
încât plantele să fie ferite de contaminarea cu viroze, cartoful de consum se cultivă în
condiţii economice pe tot cuprinsul ţării. Cele mai mari recolte (40 – 50 t/ha) se obţin în
cultura irigată pe soluri aluviale şi cernoziomice cu textură mijlocie din sudul ţării. Cu
rezultate satisfăcătoare se cultivă această plantă în cultura neirigată în depresiunile din
estul Transilvanie (judeţele Braşov, Covasna, Harghita şi Bistriţa-Năsăud) şi în zonele de
podiş din Moldova (judeţele Suceava, Neamţ, Bacău şi Botoşani), Transilvania (judeţele
Cluj, Mureş şi Sibiu), Oltenia (Dolj şi Gorj) şi Banat (judeţele Caraş-Severin, Timiş şi
Arad), (Z. Borlan, E. Andres, K. Glas, 1997)
3
În preajma marilor oraşe este răspândită cultura cartofului timpuriu (din tuberculi-
sămânţă preîncolţiţi) şi de vară. Datorită exigenţei sale deosebite faţă de fertilitatea
solului, cultura cartofului poate deveni economică doar pe soluri bine şi foarte bine
asigurate cu forme mobile de nutrienţi, fertilizate echilibrat cu toate elementele nutritive
de bază (NPK şi Mg). Această cultură reuşeşte pe soluri cu reacţia (pH-ul) într-un
diapazon larg de valori (5,6 – 8,3). Valorifică bine efectul calcarizării solurilor puternic
acide, dar la distanţa de 3-4 ani de la aplicarea amendamentelor, din cauză că pe terenul
proaspăt calcarizat cartoful devine sensibil la „râia comună” şi este o plantă mai tolerantă
la aciditate. Ca plantă prăşitoare, cartoful valorifică foarte bine efectul direct al fertilizării
cu gunoi de grajd, cu efecte bune atât asupra însuşirilor chimice (capacitatea de
tamponare pentru reacţie, aport de elemente nutritive eficiente) cât şi asupra stării fizice a
solurilor (Z. Borlan, E. Andres, K. Glas 1997).
Teza de doctorat cuprinde rezultatele cercetărilor efectuate în anii 2005 – 2007,
vizând efectul unor tehnologii diferenţiate de fertilizare la cultura cartofului asupra
producţiei de tuberculi.
Doresc să exprim întreaga gratitudine, în primul rând coordonatorului tezei de
doctorat, domnul Prof. Univ. Dr. Mihai Rusu, precum şi doamnei Prof. Univ. Dr.
Marilena Mărghitaş, pentru suportul profesional şi moral acordat permanent pe parcursul
elaborării prezentei teze.
Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul
în care au fost alături de mine şi m-au sprijinit pe toată perioada studiilor doctorale.
De asemenea aduc calde mulţumiri familiei şi prietenilor, care au fost alături de
mine şi m-au susţinut pe parcursul realizării acestei teze de doctorat.
Şi nu în ultimul rând doresc să adresez mulţumiri distinşilor referenţi şi membrii ai
comisiei de doctorat, care au avut amabilitatea de a evalua prezenta teză de doctorat.
4
CAPITOLUL I
MATERIAL ŞI METODE DE CERCETARE
1.1. OBIECTIVELE CERCETĂRILOR
Tema tezei de doctorat propusă „Cercetarea unor tehnologii şi sisteme de
fertilizare difernţiată la cartof” impune prin structura complexă obiective majore de
cercetare şi experiment, în laborator şi câmp, reunind în esenţă obţinerea de rezultate de
producţie şi analitice, în măsură să fundamenteze sistemele diferenţiate de fertilizare la
această cultură. În consecinţă, teza de doctorat, derulată în perioada 2004 - 2008 şi
abordată prin cercetări experimentale în câmp, analize de sol şi plantă în laborator şi
interpretări statistice ale rezultatelor a avut următoarele obiective:
• Studiul pedologic şi agrochimic a două tipuri de sol – gleiosol (S.R.T.S. 2003) (cu
denumirea S.R.C. S. 1980 – lăcovişte carbonatică slab drenată) (din clasa
hidrisolurilor) şi cernoziom tipic (S. R. T. S. 2003) (cu denumirea S. R. C. S.
1980:
• Studiul experimental al efectului fertilizării diferenţiate la sol (organică, organo-
minerală şi minerală complexă) şi plantă (foliară) asupra producţiei de tuberculi la
soiurile de cartof Redsec şi Santé;
• Cercetarea efectului unui sortiment fertilizant de săruri (resurse) potasice asupra
producţiei de tuberculi la cartof în care s-a detaliat importanţa anionului însoţitor
(Cl − , SO −24 , NO −
3 ) în realizarea efectului potasiului;
• Stabilirea efectului unor sortimente de îngrăşăminte foliare pretabile culturii
cartofului;
• Studiul influenţei fertilizărilor diferenţiate asupra modificărilor analitice din sol şi
a acumulărilor de nutrienţi în plantă (tuberculi, frunze), în vederea reglării
circuitului elementelor cu caracter fertilizant în sistemul sol-plantă;
• Evaluarea posibilităţilor tehnologice fertilizante menite să constituie un îndreptar
practic de realizare a unor producţii mari şi stabile de tuberculi la cartof.
5
1.2. CARACTERIZARE PEDOLOGICĂ ŞI AGROCHIMICĂ A GLEIOSOLULUI ŞI
CERNOZIOMULUI DE LA COJOCNA
Gleiosolul (S.R.T.S. 2003) este un tip reprezentativ de sol din Clasa Hidrisolurilor
(HID), după (SRTS – 2003) încadrat anterior după Sistemul Român de Clasificare a
Solurilor (SRCS-1980) în Clasa Solurilor Hidromorfe. În consecinţă acest tip de sol
freatic hidromorf, are un orizont Am (Amolic) şi proprietăţi gleice intense (orizont Gr),
care apar de la adâncimea de 50-60cm şi se menţin pe profilul de sol datorită unui nivel
ridicat de saturare cu apă freatică o perioadă mai lungă de timp.
Solul deţine propietăţi fizice şi chimice specifice clasei şi tipului pedologic
dovedind că factorul determinant al formării şi evoluţiei sale îl constituie apa freatică la
mică adâncime (1-2m) care provoacă o supraumezire a profilului şi prin acest proces
favorizează manifestarea proceselor de gleizare. (Tabelul 1.1.)
Tabel 1.1.
Propietăţi pedoagrochimice ale Gleiosolului de la Cojocna
Indicatorul determinat Orizontul/Adâncimea (cm)
Am 0-60
Go 60-100
Gr 100 -140
• Propietăţi fizico-chimice pHH2O 7,65 8,33 8,36 CaCO3% 1,70 3,50 3,60 Humus% 4,02 3,60 2,10 P – AL(ppm) 78 56 48 K – AL(ppm) 280 270 260 Da(g/cm3) 1,33 1,34 1,34
Nisip grosier 1,20 0,90 0,60 Nisip fin 35,90 0,10 15,70 Praf I+II 19,54 58,00 42,20
Analiza granulometrică %
Argilă 43,36 41,00 41,50 Cernoziomul (S.R.T.S. 2003), este un tip reprezentativ de sol din Clasa
Cernisolurilor (CER) (după SRTS - 2003) încadrat anterior după Sistemul Român de
Clasificare a Solurilor (SRCS - 1980) în Clasa Molisolurilor. În consecinţă acest tip de
sol deţine un orizont Am (A-molic) la suprafaţă, un orizont intermediar (AC) precum şi
un orizont de acumulare a carbonaţilor de calciu secundari în profunzime.
Solul deţine propietăţi fizice şi chimice specifice clasei şi tipului pedologic, format
pe luturi în zona Cojocna, cu un proces de bioacumulare intens ceea ce a determinat o
acumulare mare de materie organică humificată. (tabelul 1.2.)
6
Tabel 1.2.
Însuşirile pedo-agrochimice ale solului Cernoziom (SRTS – 2003) – Cojocna
Indicatorul determinat
Orizontul/Adâncimea (cm)
Amp 0-25
Am 30-40
AC 50-60
C1 85-95
C2 150-150
• Propietăţi fizico-chimice pHH2O 7,40 7,50 7,86 7,90 7,85 CaCO3% 0,4 0,6 3,0 10,4 14,9 Humus (%) 7,10 5,45 2,20 1,13 - P – AL(ppm) 13,0 3,1 10,0 3,0 6,1 K – AL(ppm) 330,3 180,1 131,1 93,0 117,8 Da(g/cm3) 1,04 1,15 1,31 1,42 1,48
Nisip grosier (2,0-0,2mm) 8,9 10,8 15,5 0,5 0,7 Nisip fin (0,2-0,0,mm) 28,9 25,5 27,4 17,7 14,4 Praf (0,0-0,002mm) 16,9 12,5 17,8 36,0 38,9
Analiza granulometrică%
Argilă (<0,002mm) 45,3 45,2 39,3 45,8 46,0
1.3. CARACTERIZAREA CLIMATICĂ A ANILOR EXPERIMENTALI
Caracteristicile generale ale climatului de la Cojocna, în perioada 2005 – 2007, din
punctele experimentale, au fost imprimate de amplasarea acestora în vară, topoclimate
distincte – gleiosolul în relief de luncă iar cernoziomul tipic pe un versant minor cu panta
de 60 – dar distanţate numai de 100m. Monitorizarea indicatorilor climatici s-a făcut după
o singură staţie meteorologică. (tabelul 1.3.)
Tabel 1.3.
Caracteristicile climatice (t°m şi P) ale zonei Cojocna (Cluj)
°C Lunile anului Anii
mm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Valori medii şi normale
tm -1,56 0,43 4,56 10,3 15,63 18,2 20,6 19,0 14,2 9,4 2,93 -0,66 9,41°C
2005-2007 Pm 20,5 33,4 53,03 86,1 101,4 89,73 104,66 159,6 61,33 52,83 47,7 21,9 832,18
mm/m2
tm -4,7 -2,4 3,5 9,5 14,6 17,9 19,8 18,5 14,5 9,1 4,2 -1,1 8,6°C Normala 1997-2007 P 27,8 31,8 28,2 41,3 78,3 76,4 77 79 33,5 35,8 31,5 32,4 573
mm/m2
7
20.533.4
53.03
86.1101.4
89.73104.66
159.6
61.3352.83 47.7
21.9
4,560.43-1.5610.3 15.63 18.2 20.6 19 14.2 9.4
2.93 -0.66
-20
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Precipitaţii Temperaturi
Fig. 1.1. Diagrama pluvio-termică (2005-2007) Cojocna - Cluj
Pentru cultura de cartof manifestarea climatică a anilor 2005 – 2007 se poate
aprecia ca favorabilă considerând că în lunile cele mai călduroase au căzut şi
precipitaţiile cele mai mari ceea ce a favorizat o vegetaţie normală şi o susţinere a
dezvoltării tuberculilor în sol.
Manifestările climatice ale anilor 2005, 2006, 2007 au specific temperat
continental moderat şi se încadrează în cele specifice zonei geografice de delimitare a
Câmpiei Transilvaniei. (tabelul 1.4.).
Tabel 1.4.
Caracteristicile climatice (t°m şi P mm/m2) ale anilor 2005, 2006, 2007 la Cojocna
°C Lunile anului Anii
mm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII tm -2,2 -4 2,2 10,1 15,9 17,5 20 19,3 14,3 9,5 3,2 -0,1
2005 P 24,8 36,6 35,6 135,2 91,2 98,6 132,8 171,6 76,6 42,6 55,6 24
tm -4,7 -2,0 4,3 10,3 14,1 16,5 20,5 18,3 14,9 9,7 3,6 0,6 2006 P 7,2 18,3 81,0 103,6 93,4 116,8 40,5 171,1 8,6 22,9 9,8 26,2
tm 2,2 3,3 7,2 10,5 16,9 20,6 21,3 19,4 13,4 9,0 2,0 -2,5 2007 P 29,5 45,3 42,5 19,5 119,6 53,8 140,7 136,1 98,8 93,0 77,7 15,5
8
1.4. SCHEME ŞI VARIANTE EXPERIMENTALE
Schemele şi variantele experienţelor din câmp au inclus factori de fertilizare
diferenţiată realizată prin utilizarea îngrăşămintelor minerale complexe de tipul NP (20-
20-0), organo-minerală (cu suport organic format din compost rezidual din ciupercării
sau gunoi de grajd semifermentat în interacţiune cu îngrăşăminte minerale complexe NP)
şi foliară (cu sortimente foliare din generaţie recentă). Experienţele amplasate au avut
scheme şi variante diferenţiate pe ani, în scopul realizării obiectivelor propuse în cadrul
abordării cercetărilor.
Tabel 1.5.
Schema experienţei aplicată în cei trei ani de cercetare 2005
Fertilizare minerală complexă NP (Soiul Redsec)
Fertilizare organo-minerală (gunoi de grajd +NP)(Soiul Redsec)
Fertilizare organo-minerală (compost de ciupercărie+NP)(Soiul Redsec)
Fertilizare foliară
Martor nefertilizat 20t/ha gunoi de grajd 20t/ha compost Folifert
N40P40 20t/ha gunoi de grajd + N40P40 20t/ha compost + N40P40 Fertcomplex C N80P80 20t/ha gunoi de grajd + N80P80 20t/ha compost + N80P80 Lecol 20-30-30
N120P120 20t/ha gunoi de grajd + N120P120 20t/ha compost + N120P120 Lecol 60-30-30
N160P160 20t/ha gunoi de grajd + N160P160 20t/ha compost + N160P160 Lecol 90-60-60
2006 Martor nefertilizat 20t/ha gunoi de grajd 20t/ha compost Ecofertil P
N40P40 20t/ha gunoi de grajd + N40P40 20t/ha compost + N40P40 Fortifert 4-1-1
N80P80 20t/ha gunoi de grajd + N80P80 20t/ha compost + N80P80 Fortifert 2-3-1
N120P120 20t/ha gunoi de grajd + N120P120 20t/ha compost + N120P120 Fortifert 1-4-1
N160P160 20t/ha gunoi de grajd + N160P160 20t/ha compost + N160P160 Folifert 9-9-7
2007
Martor nefertilizat 20t/ha gunoi de grajd + N80P80 20t/ha compost + N80P80
Ecofert 1
N80P80 20t/ha gunoi de grajd + N160P160 20t/ha compost + N160P160
Ecofert P
N160P160 Lecol 60-30-30
Resurse potasice (Soiul Santé) Fertilizare foliară – fără fertizare la sol 2 ani conscutivi
1. Martor nefertilizat Ecofertil P
2. N100P100K100 (din 20t/ha gunoi de grajd + Complex NP) Fortifert 4-1-1
3. N100P100K100 (din Complex 15-15-15) Fortifert 2-3-1
4. N100P100K100 (din Complex NP + Sare potasică 40%) Fortifert 1-4-1 5. N100P100K100 (din Complex NP + K2SO4 50%) 6. N100P100K100 (din Complex NP + KCl 60%)
Folifert 9-9-7
9
1.5. SOIURILE DE CARTOFI CULTIVATE ÎN EXPERIENŢE
Experienţele amplasate pe cele două tipuri de sol reprezentative de la Cojocna au
fost cultivate cu soiuri de cartof autorizate pentru înmulţire în Transilvania.
Soiul Redsec a fost creat la SCPC Târgu Secuiesc. Tuberculii au forma ovală,
culoarea cojii este roşie şi a pulpei este galbenă. Tulpina este de talie mijlocie spre mare,
cu portul semierect. Frunza este semicompactă cu foliolele mari, de culoare verde clar.
Inflorescenţa este o cimă simplă, cu flori mari de culoare alb-violacee.
Face parte din grupa soiurilor semitârzii, cu o perioadă de vegetaţie de 87 zile.
Prezintă o rezistenţă bună la virusul Y şi este tolerant la atacul de mană. Are calitate
culinară bună, încadrându-se în clasa de folosinţă B şi se recomandă pentru consumul de
toamnă-iarnă şi păstrare. Capacitatea de producţie este mare, potenţialul fiind de 44,3
t/ha.
Soiul Santé este un soi de provenienţă olandeză autorizat la înmulţire în ţara
noastră cu anul 1989. Este un soi semitârziu cu perioada de vegetaţie de 110-115 zile.
Are o rezistenţă ridicată la râia neagră a cartofului, este mijlociu de rezistent la mană pe
frunze, dar cu rezistenţă mare pe tuberculi. Şi-a câştigat un renume prin rezistenţa sa la
virozele cartofului, calitatea ce-i conferă un ritm de degenerare mai lent, o siguranţă
sporită în certificarea materialului semincer. Este apreciat ca imun la virusurile A, X şi Y
şi mijlociu de rezistent la virusul răsucirii frunzelor, elemente pe baza cărora a fost
încadrat în grupa a II-a de degenerare. De asemenea, o altă calitate a soiului Sante este
rezistenţa la nematozii din ambele specii ale genului Globodera, (G. rostochiensis şi G.
pallida) cu mai multe rase fiziologice.
1.6. METODE DE ANALIZĂ AGROCHIMICĂ A SOLURILOR ŞI PLANTELOR
Metodele de laborator utilizate la analiza agrochimică a probelor de sol şi plantă
respectă metodologia recomandată de I.C.P.A., pentru laboratoarele de agrochimie.
Analizele de sol s-au efectuat după următoarele metode:
pH-ul în suspensie apoasă (pHH2O), raport sol: soluţie 1:2,5; prin metoda
potenţiometrică, cu un cuplu de electrozi de sticlă şi calomel;
humusul – determinat pe principiul metodei oxidării umede şi dozării titrimetrice
(după WALKLEY-BLACK în modificarea GOGOAŞĂ, 1981);
10
P – fosforul mobil (accesibil) din sol s-a determinat prin metoda Egner-Riehm-
Domingo (P-AL), colorimetric, cu extracţie în acetat lactat de amoniu (AL);
K – potasiul mobil (accesibil, schimbabil) din sol s-a determinat în extractul de
acetat-lactat de amoniu (Egner-Riehm-Domingo) (K-AL) prin fotometrare în
flacără
Analizele la plantă (frunze şi tuberculi) s-au efectuat după următoarele metode:
• Nt – azot total s-a determinat prin metoda Kjeldahl;
• Pt – fosforul total s-a determinat prin metoda colorimetrică, în extractul de cenuşă;
• Kt – potasiul total s-a determinat prin metoda fotometriei în flacără, în extractul de
cenuşă;
• Ca% - calciul s-a determinat prin fotometrarea în flacără a extractului de cenuşă.
CAPITOLUL II
EFECTUL SISTEMELOR DIFERENŢIATE ŞI TEHNOLOGIILOR DE
FERTILIZARE ASUPRA PRODUCŢIEI DE TUBERCULI DE CARTOF
2.1. EFECTUL FERTILIZĂRII MINERALE COMPLEXE (NP) ASUPRA
PRODUCŢIEI DE TUBERCULI
Efectul interacţiunii NP, în condiţiile experimentale date, a cernoziumului argic de
la Cojocna, se dovedeşte util şi semnificativ la toate combinaţiile aplicate şi se manifestă
de la doza minimă (N40P40) la cea maximă (N160P160). Această constatare este valabilă
pentru toţi anii experimentali (2005-2007) (tabelele 2.1., 2.2., 2.3.).
Tabelul 2.1.
Rezultatele de producţie privind efectul fertilizării minerale diferenţiate (NP) la cartof
(anul 2005), (Soiul Redsec)
Producţia medie de tuberculi Nr. crt.
Variantă de ferilzare t/ha % Diferenţa
t/ha Semnificaţia
diferenţei Testul
Duncan 1 Martor 28.37 100,0 0,00 Mt. 2 N40P40 29.67 104.6 1.30 ** 3 N80P80 31.37 110.6 3.00 *** 4 N120P120 31.67 11.6 3.30 *** 5 N160P160 32.00 112.8 3.63 ***
DL(5%) - 0.72; DL(1%) - 1.05; DL(0,1%) -1.58
11
Tabelul 2.2.
Rezultatele de producţie privind efectul fertilizării minerale diferenţiate (NP) la cartof
(anul 2006), (Soiul Redsec)
Producţia medie de tuberculi Nr. crt.
Variantă de ferilzare t/ha % Diferenţa
t/ha Semnificaţia
diferenţei Testul
Duncan 1 Martor 20.27 100,0 0,00 Mt. A 2 N40P40 22.77 112.3 2.50 - AB 3 N80P80 25.40 125.3 5.13 ** BC 4 N120P120 26.77 132.0 6.49 *** C 5 N160P160 27.50 135.6 7.23 *** C
DL(5%) 2.92 DL(1%) 4.25 DL(0,1%) 6.38
Tabelul 2.3.
Rezultatele de producţie privind efectul fertilizări minerale diferenţiate (NP) la cartof
(anul 2007), (Soiul Redsec)
Producţia medie de tuberculi Nr. crt.
Variantă de ferilzare t/ha % Diferenţa
t/ha Semnificaţia
diferenţei Testul
Duncan 1 Martor 31.13 100,0 0,00 Mt. A 2 N80P80 33.69 108.2 2.56 *** B 3 N160P160 34.07 109.4 2.94 *** C
DL(5%) 0.31 DL(1%) 0.52 DL(0,1%) 0.97
Reprezentarea grafică a producţiilor şi sporurilor de producţie realizate prin
fertilizările minerale complexe NP arată că efectul pozitiv al acestei interacţiuni
fertilizante este limitat la anumite intervale de producţie determinate de regulă de
fertilizări NP moderate (până la N80P80) nivel după care efectul fertilizării minerale
cunoaşte o plafonare şi diminuare (fig. 2.1., 2.2.).
12
29.7528.3924.32 26.22
29.22
1.9
5.43
0
4.07
4.9
0
5
10
15
20
25
30
35
Martor N40P40 N80P80 N120P120 N160P160
Prod
ucţia
de
tube
rcul
i t/h
a
0
1
2
3
4
5
6
Spor
uri d
e pr
oducţie
t/ha
Producţile de tuberculi t/ha Sporuri de prod. t/ha
Fig.2.1. Efectul fertilizării minerale complexe (NP) asupra producţiei şi sporurilor de
producţie de tuberculi (Soiul Redsec) (2005 - 2006)
33.6931.13
34.07
0
2.942.56
05
10152025303540
Martor N80P80 N160P160
Prod
ucţia
de
tube
rcul
i t/h
a
0
1
2
3
Spor
uri d
e pr
oducţie
t/ha
Producţile de tuberculi t/ha Sporuri de prod. t/ha
Fig. 2.2. Efectul fertilizării minerale complexe (NP) asupra producţiei şi sporurilor de producţie
de tuberculi (Soiul Redsec) (2007)
Fertilizarea exclusiv minerală, chiar complexă, la cultzra cartofului poate deţine şi
efecte limitate datorate unei utilizări mai puţin productive a nutrienţilor la dozele mari şi
excesive de NP mineral (tabelul 2.4.).
13
Tabelul 2.4.
Evoluţia sporurilor producţiilor de tuberculi la kg s.a. de N şi P aplicate sub
formă complexă
2005-2006 Varianta fertilizare
minerală NP Sporul total de producţie
(t/ha) kg spor/ kg N s.a. kg spor/ kg P s.a.
Martor - - - N40P40 1,90 47,5 47,5 N80P80 4,07 50,9 50,9
N120P120 4,90 40,8 40,8 N160P160 5,43 33,9 33,9
2007 Martor 0 - - N80P80 2,65 32,0 32,0
N160P160 2,94 18,4 18,4
2.2. EFECTUL DIFERENŢIAT AL SURSELOR DE K PENTRU PRODUCŢIA DE
TUBERCULI
Cercetările şi experimentările noastre recomandă eficienţa aplicării de K la cartof
pe fondul satisfacerii echilibrate a NP şi diferenţiază efectul acestuia şi după natura şi
categoria anionului însoţitor sau după substanţa furnizoare de K ca nutrient. (tabelul 2.5.).
Tabelul 2.5.
Rezultatele de producţie privind efectul diferenţiat al surselor de K la cartof (anul 2007),
(Soiul Santé)
Producţia medie de tuberculi Nr. crt.
Variantă de fertilizare t/ha % Diferenţa
t/ha Semnificaţia
diferenţei Testul
Duncan 1 Martor 31,99 100,0 0,00 Mt. A 2 N100P100K100 (20t gunoi
de grajd + CNP) 35.95 112.4 3.96 *** B
3 N100P100K100 (C15-15-15) 35.23 110.1 3.24 *** C 4 N100P100K100
(CNP+KClNaClKCl 40%) 34.31 107.3 2.32 *** D
5 N100P100K100 (CNP+K2SO4 50%)
35.32 110.4 3.33 *** D
6 N100P100K100 (CNP+KCl 60%)
33.89 105.9 1.90 *** E
DL(5%) 0.22 DL(1%) 0.32 DL(0,1%) 0.46
14
Eficienţa aplicării potasiului din resurse organice urmată ca nivel al producţiilor de
utilizare de K2SO4 cu anion (SO42-) mai bine tolerat de vegetaţie apoi de aplicarea acestui
element din îngrăşământul complex NPK (în care regăsim anionii SO42- şi Cl-) urmat de
efectul sării potasice (care deţine ca anioni însoţitori cei de SO42- şi Cl-) şi cu producţiile
cele mai mici în varianta de aplicare a potasiului în exclusivitate din KCl. Este deci
evident că s-a putut stabili o eficacitate diferenţiată a resurselor organice şi minerale cu
conţinut fertilizant al potasiului, de la cea organică (cu cea mai bună eficienţă) la cele
minerale, cu efect intermediar al K2SO4 şi mai redus la aplicarea de KCl, anionii
însoţitori determinând semnificativ diferenţele de producţie (SO42- > Cl-).
2.3. EFECTUL FERTILIZĂRII ORGANO-MINERALE ASUPRA PRODUCŢIEI DE
TUBERCULI
Aplicarea fertilizării organo-minerale la cartof şi asigurarea resursei organice prin
doze de 20t gunoi de grajd /ha determină cele mai ridicate producţii medii (pe perioada
experimentală) de tuberculi, de 33 – 37t/ha, iar în anii favorabili aceste producţii sunt
frecvent de 40 – 42t/ha. Efectul interacţiunii organo-minerale la soiul de cartof Redsec se
dovedeşte semnificativ în primul rând în determinarea unor producţii superioare din
punct de vedere cantitativ. (tabelul 2.6., 2.7., 2.8.).
Tabelul 2.6.
Rezultatele de producţie privind efectul fertilizării organo-minerale la cartof (anul 2005),
(Soiul Redsec)
Producţia medie de tuberculi Nr. crt.
Variantă de ferilzare t/ha % Diferenţa
t/ha Semnificaţia
diferenţei Testul
Duncan 1 Martor + 20t gunoi de grajd 39,77 100,0 0,00 Mt. 2 N40P40 + 20t gunoi de grajd 40,10 100,8 0,33 - 3 N80P80 + 20t gunoi de grajd 41,57 104,5 1,80 *** 4 N120P120 + 20t gunoi de grajd 41,87 105,3 2,10 *** 5 N160P160 + 20t gunoi de grajd 41,50 104,4 1,73 ***
DL(5%) 0.52 DL(1%) 0,76 DL(0,1%) 1.14
15
Tabelul 2.7.
Rezultatele de producţie privind efectul fertilizării organo-minerale la cartof (anul 2006),
(Soiul Redsec)
Producţia medie de tuberculi Nr. crt.
Variantă de ferilzare t/ha % Diferenţa
t/ha Semnificaţia
diferenţei Testul
Duncan 1 Martor + 20t gunoi de grajd 24.25 100,0 0,00 Mt. A 2 N40P40 + 20t gunoi de grajd 26.00 107.2 1.75 - A 3 N80P80 + 20t gunoi de grajd 28.50 117.5 4.25 ** B 4 N120P120 + 20t gunoi de grajd 29.25 120.6 5.00 *** B 5 N160P160 + 20t gunoi de grajd 32.25 133.0 8.00 *** C
DL(5%) 2.13 DL(1%) 3.11 DL(0,1%) 4.66
Tabelul 2.8.
Rezultatele de producţie privind efectul fertilizării organo-minerale la cartof (anul 2007),
(Soiul Redsec)
Producţia medie de tuberculi Nr. crt.
Variantă de ferilzare t/ha % Diferenţa
t/ha Semnificaţia
diferenţei Testul
Duncan 1 Martor 31.13 100,0 0,00 Mt. A 2 N80P80 + 20t gunoi de grajd 36.36 116.8 5.23 *** B 3 N160P160 + 20t gunoi de grajd 37.08 119.1 5.95 *** C
DL(5%) 0.15 DL(1%) 0.25 DL(0,1%) 0.47
Reprezentarea grafică a efectului combinaţiilor organo-minerale (formate din
gunoi de grajd şi doze complexe NP) arată că efectul pozitiv al acestei interacţiuni, la
Soiul Redsec, este mai puţin limitat de creşterea dozelor cu aport mineral (NP) ceea ce
dovedeşte că prezenţa componentei organice sporeşte efectul combinaţiilor minerale
complexe aplicate. Se deduce aspectul productiv reciproc şi potenţat în determinarea unor
producţii de tuberculi mai mari, decât numai la fertilizarea minerală complexă (fig. 2.3.,
2.4., 2.5.).
16
41.541.87
40.139.77
41.57
0.33
1.732.1
1.8
0383940414243
Martor + 20t/hagunoi
20t/hagunoi+N80P80
20t/hagunoi+N160P160
Prod
ucţia
de
tube
rcul
i t/h
a00.511.522.5
Spor
uri d
e pr
oduc
ţie
t/ha
Producţile de tuberculi t/ha Sporuri de prod. t/ha
Fig.2.3. Efectul fertilizării organo-minerale (gunoi de grajd + NP) asupra producţiei şi
sporurilor de producţie de tuberculi (Soiul Redsec) (2005)
32.2529.252624.25
28.5
1.75
8
54.25
005
101520253035
Martor + 20t/hagunoi
20t/hagunoi+N80P80
20t/hagunoi+N160P160
Prod
ucţia
de
tube
rcul
i t/h
a
0
2
4
6
8
10
Spor
uri d
e pr
oducţie
t/h
aProducţile de tuberculi t/ha Sporuri de prod. t/ha
Fig. 2.4. Efectul fertilizării organo-minerale (gunoi de grajd + NP) asupra producţiei şi
sporurilor de producţie de tuberculi (Soiul Redsec) (2006)
37.08
31.13
36.36
5.23
0
5.95
28
30
32
34
36
38
Martor 20t/hagunoi+N80P80
20t/hagunoi+N160P160
Prod
ucţia
de
tube
rcul
i t/h
a
01234567
Spor
uri d
e pr
oduc
ţie t/
ha
Producţile de tuberculi t/ha Sporuri de prod. t/ha
Fig. 2.5. Efectul fertilizării organo-minerale (gunoi de grajd + NP) asupra producţiei şi
sporurilor de producţie de tuberculi (Soiul Redsec) (2007)
17
Fertilizarea organo-minerală la cartof în care componenta organică se asigură prin
doze de 20t compost rezidual de ciupercărie determină faţă de fertilizarea complexă
exclusiv minerală (cu NP) producţii de tuberculi mai ridicate şi ceva mai reduse decât la
asigurarea componentei organice prin 20t gunoi de grajd /ha. (tabelul 2.9., 2.10., 2.11.).
Tabelul 2.9.
Rezultatele de producţie privind efectul fertilizării organo-minerale la cartof (anul 2005),
(Soiul Redsec)
Producţia medie de tuberculi Nr. crt.
Variantă de ferilzare t/ha % Diferenţa
t/ha Semnificaţia
diferenţei Testul
Duncan 1 Martor + 20t compost 36.27 100,0 0,00 Mt. 2 N40P40 + 20t compost 37.87 104.4 1.60 * 3 N80P80 + 20t compost 38.40 105.9 2.13 ** 4 N120P120 + 20t compost 38.57 106.3 2.30 ** 5 N160P160 + 20t compost 39.80 109.3 3.53 ***
DL(5%) 1.11 DL(1%) 1.61 DL(0,1%) 2.41
Tabelul 2.10.
Rezultatele de producţie privind efectul fertilizării organo-minerale la cartof (anul 2006),
(Soiul Redsec)
Producţia medie de tuberculi Nr. crt.
Variantă de ferilzare t/ha % Diferenţa
t/ha Semnificaţia
diferenţei Testul
Duncan 1 Martor + 20t compost 24.75 100,0 0,00 Mt. A 2 N40P40 + 20t compost 25.00 101.0 0.25 * B 3 N80P80 + 20t compost 25.25 102.0 0.50 ** C 4 N120P120 + 20t compost 26.25 106.1 1.50 *** D 5 N160P160 + 20t compost 26.65 107.7 1.90 *** E
DL(5%) 0.25 DL(1%) 0.36 DL(0,1%) 0.54
18
Tabelul 2.11.
Rezultatele de producţie privind efectul fertilizării organo-minerale la cartof (anul 2007),
(Soiul Redsec)
Producţia medie de tuberculi Nr. crt.
Variantă de ferilzare t/ha % Diferenţa
t/ha Semnificaţia
diferenţei Testul
Duncan1 Martor 31.13 100,0 0,00 Mt. A 2 N80P80 + 20t compost 35.89 115.3 4.76 *** B 3 N160P160 + 20t compost 36.81 118.2 5.68 *** C
DL(5%) 0.04 DL(1%) 0.07 DL(0,1%) 0.12
Curba sporurilor de producţie încadrează efectul interacţiunii sporuri (efect) de
diferenţierea dozelor organo-minerale (compost + NP) în aceeaşi dependenţă liniară
dovedind ca şi în cazul gunoiului de grajd o potenţare directă a celor două componente
ale interacţiunii organo-minerale. Aplicarea compostului rezidual ca resursă organică în
combinaţiile organo-minerale aplicate dovedesc acelaşi sens evolutiv al efectelor
fertilizării organo-minerale cu o mică diferenţă – în minus a producţiilor şi sporurilor
realizate cu resursa respectivă comparativ cu interacţiuniile cu gunoi de grajd (fig. 2.6.,
2.7., 2.8.)
39.838.58
37.87
36.27
38.4
1.6
3.53
2.32.13
034
3536
3738
3940
41
Martor + 20t/hacompost
20t/hacompost+N80P80
20t/hacompost+N160P160
Prod
ucţia
de
tube
rcul
i t/h
a
00.511.522.533.54
Spor
uri d
e pr
oduc
ţie t/
ha
Producţile de tuberculi t/ha Sporuri de prod. t/ha
Fig. 2.6. Efectul fertilizării organo-minerale (compost + NP) asupra producţiei şi
sporurilor de producţie de tuberculi (Soiul Redsec) (2005)
19
26.6526.25
2524.75
25.25
0.25
1.9
1.5
0.5
023.5
2424.5
25
25.526
26.527
Martor+20t/hacompost
20t/hacompost+N80P80
20t/hacompost+N160P160
Prod
ucţia
de
tube
rcul
i t/h
a
00.20.40.60.811.21.41.61.82
Spor
uri d
e pr
oducţie
t/ha
Producţile de tuberculi t/ha Sporuri de prod. t/ha
Fig. 2.7. Efectul fertilizării organo-minerale (compost + NP) asupra producţiei şi
sporurilor de producţie de tuberculi (Soiul Redsec) (2006)
36.81
31.13
35.894.76
0
5.68
2829303132333435363738
Martor 20t/hacompost+N160P160
Prod
ucţia
de
tube
rcul
i t/h
a
0
1
2
3
4
5
6
Spor
uri d
e pr
oduc
ţie t/
ha
Producţile de tuberculi t/ha Sporuri de prod. t/ha
Fig. 2.8. Efectul fertilizării organo-minerale (compost + NP) asupra producţiei şi
sporurilor de producţie de tuberculi (Soiul Redsec) (2007)
2.4. EFECTUL FERTILIZĂRII FOLIARE ASUPRA PRODUCŢIEI DE
TUBERCULI
Rezultatele obţinute prin aplicarea unui sortiment larg de îngrăşăminte foliare la
soiul Redsec, în anii 2005, 2006 şi 2007 au evidenţiat efectul productiv al acestor
fertilizanţi, diferenţiat după categoria sortimentului foliar şi după condiţiile aplicării.
(tabelele 2.12., 2.13, 2.14.).
20
Tabelul 2.12.
Rezultatele de producţie privind efectul fertilizării foliare la cartof (anul 2005), (Soiul
Redsec) (fertilizare la sol N80P80)
Producţia medie de tuberculi Nr. crt.
Variantă de ferilzare t/ha % Diferenţa
t/ha Semnificaţia
diferenţei Testul
Duncan 1 Martor 28.37 100,0 0,00 Mt. A 2 Folifert 39.40 138.9 11.03 *** B 3 Fertcomplex C 36.37 128.2 8.00 ** BC 4 Lecol 20-30-30 39.87 140.5 11.50 *** BC 5 Lecol 60-30-30 43.37 152.9 15.00 *** C Lecol 90-60-60 43.67 153.9 15.30 *** C
DL(5%) 4.22 DL(1%) 5.99 DL(0,1%) 8.68
Tabelul 2.13.
Rezultatele de producţie privind efectul fertilizării foliare la cartof (anul 2006), (Soiul Redsec) (fertilizare la sol N80P80)
Producţia medie de tuberculi Nr. crt.
Variantă de ferilzare t/ha % Diferenţa
t/ha Semnificaţia
diferenţei Testul
Duncan 1 Martor 20.27 100,0 0,00 Mt. A 2 Ecofertil P 27.25 134.4 6.98 *** B 3 Fortifert 4-1-1 32.80 161.8 12.53 *** C 4 Fortifert 2-3-1 33.15 163.5 12.88 *** C 5 Fortifert 1-4-1 31.90 157.3 11.63 *** C 6 Folifert 9-9-7 33.43 164.9 13.16 *** C
DL(5%) 1.49 DL(1%) 2.12 DL(0,1%) 3.06
Tabelul 2.14.
Rezultatele de producţie privind efectul fertilizării foliare la cartof (anul 2007), (Soiul
Redsec) (fertilizare la sol N80P80)
Producţia medie de tuberculi Nr. crt.
Variantă de ferilzare t/ha % Diferenţa
t/ha Semnificaţia
diferenţei Testul
Duncan 1 Martor 31.13 100,0 0,00 Mt. A 2 Ecofert 101 35.86 115.2 4.73 *** B 3 Ecofert P 31.72 101.9 0.95 *** C Lecol 60-30-30 37.08 119.1 5.95 *** D
DL(5%) 0.03 DL(1%) 0.05 DL(0,1%) 0.07
21
Diversificarea producţiilor şi sporurilor acestora ca efect al aplicării
îngrăşămintelor foliare este foarte semnificativă şi în alternativa utilizării acestor resurse
fertilizante în condiţiile neaplicării unui sistem de fertilizare adecvat la sol care aşa cum
s-a stabilit anterior potenţează şi susţine efectul îngrăşămintelor foliare (tabelul 2.15.)
Tabelul 2.15.
Rezultate de producţie privind efectul fertilizării foliare la cartof (anul 2007), (Soiul
Redsec) (nefertilizat la sol; 2 ani consecutiv)
Producţia medie de tuberculi Nr. crt.
Variantă de ferilzare t/ha % Diferenţa
t/ha Semnificaţia
diferenţei Testul
Duncan 1 Martor 20.00 100,0 0,00 Mt. A 2 Ecofertil P 22.17 110.9 2.17 - B 3 Fortifert 4-1-1 27.88 139.4 7.88 *** D 4 Fortifert 2-3-1 24.26 121.0 4.26 * C 5 Fortifert 1-4-1 25.20 126.0 5.20 * C 6 Folifert 9-9-7 32.10 160.5 12.10 *** E
DL(5%) 4.20 DL(1%) 5.60 DL(0,1%) 7.20
CAPITOLUL III
MODIFICĂRI AGROCHIMICE DETERMINATE ÎN CALITATEA
SOLURILOR ŞI NIVELUL NUTRIŢIEI LA CARTOF PRIN FERTILIZĂRI
DIFERENŢIATE
3.1. EVOLUŢIA PRINCIPALILOR INDICI AGROCHIMICI AI SOLULUI (pH,
CONŢINUT DE HUMUS, FOSFOR MOBIL ŞI POTASIU MOBIL)
Modificările reacţiei solului pot interveni, în solurile poligonului experimental de
la Cojocna, ca urmare a aportului unor cationi proveniţi din îngrăşăminte cu efect pozitiv
asupra acestui indicator, dar se pot declanşa şi procese de acidifiere ca urmare a unor
reacţii de schimb ce protonează soluţia solului (activarea ionilor de H+). În general
modificările de reacţie (de pH) sunt dependente de însuşirile iniţiale ale solurilor de la
Cojocna (gleiosol şi cernoziom) ce deţin o capacitate de tamponare pentru pH relevantă
(conţinut ridicat de humus şi de argilă coloidală). (tabelul 3.1.)
22
Tabelul 3.1.
Situaţia reacţiei solurilor fertilizate (mineral) diferenţiat pentru cultura cartofului
(pHH2O)
Nr.crt. Nivel de fertilizare NP Gleiosol 2005
Cernoziom tipic 2006
Cernoziom tipic*
2006 1 Martor 7,83 7,01 7,16 2 N40P40 7,80 6,92 - 3 N80P80 7,78 6,93 6,85 4 N120P120 7,74 7,00 - 5 N160P160 7,70 6,66 6,30
*) Numai la variantele determinate
Faţă de efectele de modificare ale reacţiei induse prin fertilizările complexe
minerale consemnate pe măsura creşterii dozelor de NP, în cazul încorporării unor
resurse organice ca formule de fertilizare (gunoi de grajd sau compost de la tehnologia
cipercilor), acest substrat nutritiv menţine starea de reacţie a solurilor la un nivel suficient
de constant. (tabelul 3.2.)
Tabelul 3.2.
Efectul resurselor fertilizante organice şi organo-minerale asupra reacţiei
solurilor de la Cojocna (gleiosol)
Nr. crt.
Nivel de fertilizare organo-minerală
pHH2O Nr. crt.
Nivel de fertilizare organo-minerală
pHH2O
1 Gunoi de grajd – 20t/ha 7,79 1 Compost rezidual ciupercării – 20t/ha
7,72
2 Gunoi de grajd – 20t/ha + N40P40
7,75 2 Compost rezidual ciupercării – 20t/ha + N40P40
7,73
3 Gunoi de grajd – 20t/ha + N80P80
7,79 3 Compost rezidual ciupercării – 20t/ha + N80P80
7,70
4 Gunoi de grajd – 20t/ha + N120P120
7,78 4 Compost rezidual ciupercării – 20t/ha + N120P120
7,66
5 Gunoi de grajd – 20t/ha + N160P160
7,70 5 Compost rezidual ciupercării – 20t/ha + N160P160
7,60
În variantele fertilizate organic şi organo – mineral modificările de reacţie (pH)
sunt nesemnificative pe măsura creşterii dozelor de NP aplicate pe fond organic.
Menţinerea constantă şi la acelaşi domeniu de reacţie a pH-ului este datorat în primul
rând capacităţii de tamponare pentru pH a solurilor de la Cojocna ca şi influenţelor
pozitive ale celor două surse organice (gunoi de grajd semifermentat şi compost) prin
aport de cationi ce pot atenua efectele acidifiante ale resurselor fertilizante minerale.
23
În contextul unor experimente realizate pe termen limitat la 3 ani (2005 – 2006 –
2007) interpretările privind conţinutul de humus se referă în primul rând la modificările
ce pot interveni asupra conţinutului de materie organică humificabilă aici încadrându-se
nivelul de intervenţie şi acumulare a unor fracţiuni organice brute potenţial cu influenţe
de durată în bilanţul humic al solurilor (tabelul 3.3.).
Tabelul 3.3.
Efectul sistemelor de fertilizare diferenţiată asupra materiei organice
humificabile din sol
Nr. crt.
Nivel de fertilizare
M. O. humificabilă
(%)
Nivel de fertilizare
M.O. humificabilă
(%)
Nivel de fertilizare
M. O. humificabil
ă (%)
1 Martor 3,10 Gunoi de grajd – 20t/ha 4,25 Compost –
20t/ha 4,15
2 N40P40 3,16 Gunoi de
grajd – 20t/ha + N40P40
4,25 Compost –
20t/ha + N40P40
4,25
3 N80P80 3,44 Gunoi de
grajd – 20t/ha + N80P80
4,15 Compost –
20t/ha + N80P80
4,25
4 N120P120 3,46 Gunoi de
grajd – 20t/ha + N120P120
4,20 Compost –
20t/ha +N120P120
4,20
5 N160P160 3,46 Gunoi de
grajd – 20t/ha + N160P160
4,20 Compost –
20t/ha +N160P160
4,15
Regimul fosfatic al solurilor din experienţele realizate la Cojocna este diferenţiat
ca nivele de aprovizionare după tipul de sol şi mai ales după fertilizările anterioare,
multianuale aplicate. Este evident însă că prin aplicarea la sol a fertilizării minerale
complexe şi celei organo-minerale (cu cele două resurse organice diferite), modificările
conţinutului de fosfor mobil potenţial accesibil (solubil în AL) sunt evolutive şi pot
atinge parametri unor stări medii şi bune de aprovizionare.
Cantitativ cele mai ridicate valori ale conţinutului de P – mobil se regăsesc în
gleiosol datorită fertilizărilor anterioare. În cazul acestui sol, foarte bine aprovizionat
iniţial cu fosfor, atât valorile absolute ale conţinutului de fosfaţi mobili cât şi modificările
ulterioare datorită aportului de P – organic şi mineral, se egalizează, cu tendinţa unui spor
de P – mobil mai ridicat la aplicarea organo – minerală cu substrat organic provenit din
24
compost. (fig. 3.1. şi 3.2.). Aici desigur contribuie esenţial aportul de P mineral aplicat la
formarea compostului pentru ciupercării.
0
51
14
28
47
20
685046
32 4643
6260
26
01020304050607080
Martor N40P40 N80P80 N120P120 N160P160
ΔP -
ppm
Mineral (complex NP) organo-mineral (gunoi+NP)organo-mineral (compost+NP)
Fig. 3.1. Modificările conţinutului de P – mobil (ΔP-AL) prin fertilizarea diferenţiată a
gleiosolului de la Cojocna
0
25
41
71
29171514
47 6152
7365
51
42
0
20
40
60
80
Martor N40P40 N80P80 N120P120 N160P160
ΔP -
ppm
Mineral (complex NP) organo-mineral (gunoi+NPorgano-mineral (compost+NP)
Fig. 3.2. Modificările conţinutului de P – mobil (ΔP-AL) prin fertilizarea diferenţiată a
cernoziomului tipic de la Cojocna
Solurile poligonului experimental din SDE Cojocna unde au fost amplasate
experienţele cu sisteme şi tehnologii de fertilizare diferenţiată la cartof deţin o foarte
bună aprovizionare cu K – mobil (> 200 ppm). Gleiosolul experienţei a deţinut iniţial 750
ppm K, foarte bine aprovizionat cu K chiar şi pentru culturi superintensive (la care
optimul aprovizionării cu acest element este de 300 – 400 ppm) iar cernoziomul tipic
deţinea 272 ppm K – mobil. Evident că intervenţiile fertilizante diferenţiate au modificat
încă, mai ales de a spori, această stare iniţială de aprovizionare a solurilor. (tabelul 3.4.)
25
Tabelul 3.4. Modificarea conţinutului de K mobil al solurilor fertilizate diferenţiat la cartof
(caracterizare pe blocuri experimentale – media K – ppm) • Gleiosol • Cernoziom tipic Nr. crt.
Variantele de fertilizare K – AL ppm
Nr. crt.
Variantele de fertilizare K – AL ppm
1 Martor 750 1 Martor 272
2 Bloc fertilizare minerală (NP) 768 2 Bloc fertilizare minerală
(NP) 280
3 Bloc fertilizare organo-
minerală (gunoi de grajd+NP)
890 3 Bloc fertilizare organo-
minerală (gunoi de grajd+NP)
300
4 Bloc fertilizare organo-
minerală (compost ciupercărie+NP)
1074 4 Bloc fertilizare organo-
minerală (compost ciupercărie+NP)
298
5 Bloc fertilizare foliară 938 5 Bloc fertilizare foliară 261
3.2. INFLUENŢA FERTILIZĂRILOR DIFERENŢIATE ASUPRA CONŢINUTULUI
DE NUTRIENŢI DIN PLANTE
Aplicarea diferenţiată a îngrăşămintelor la cartof modifică esenţial nivelul de
nutriţie şi acumularea nutrienţilor în frunze şi ulterior în tuberculi. (tabelele 3.5., 3.6.,
3.7., 3.8.).
Tabelul 3.5. Influenţa fertilizărilor diferenţiate asupra acumulării nutrienţilor în frunzele de
cartof (2007, Soiul Redsec) (la înfloritul culturii) Nr. crt Fertilizarea Nt
(%) Pt
(%) Kt
(%) CaOt (%)
1. Martor 3,9 0,12 1,17 1,45 2. N80P80 4,1 0,18 1,22 2,50 3. N160P160 4,3 0,28 1,57 2,60 4. 20t gunoi de grajd + N80P80 4,3 0,21 1,62 2,25 5. 20t gunoi de grajd + N160P160 4,7 0,27 1,72 3,25 6. 20t compost +N80P80 4,2 0,22 1,66 3,05 7. 20t compost +N160P160 4,5 0,27 1,55 3,30 8. Ecofert 101 4,2 0,22 1,81 2,75 9. Ecofert P 4,2 0,24 1,49 3,40 10. Lecol 60-30-30 4,3 0,22 1,36 3,00
26
Tabelul 3.6. Influenţa fertilizărilor diferenţiate asupra acumulării nutrienţilor în tuberculii de
cartof (2007, Soiul Redsec) Nr. crt Fertilizarea Nt
(%) Pt
(%) Kt
(%) CaOt (%)
1. Martor 2,1 0,12 0,69 1,35 2. N80P80 2,2 0,13 0,74 2,50 3. N160P160 2,4 0,18 0,86 2,00 4. 20t gunoi de grajd + N80P80 2,3 0,15 0,81 1,95 5. 20t gunoi de grajd + N160P160 2,8 0,18 0,89 2,25 6. 20t compost +N80P80 2,3 0,15 0,82 2,30 7. 20t compost +N160P160 2,7 0,17 0,84 2,95 8. Ecofert 101 2,4 0,14 0,75 2,30 9. Ecofert P 2,4 0,14 0,78 2,35 10. Lecol 60-30-30 2,3 0,15 0,80 2,55
Tabelul 3.7.
Influenţa surselor diferenţiate de K asupra conţinutului nutrienţilor în frunze
(2007, Soiul Santé) (la înfloritul culturii)
Nr. crt Fertilizarea cu K Nt
(%) Pt
(%) Kt
(%) CaOt (%)
1. Martor 4,0 0,11 1,17 1,40 2. N100P100K100 (gunoi de grajd + CNP) 4,3 0,21 1,43 3,05 3. N100P100K100 (C15-15-15) 4,5 0,28 1,29 3,25 4. N100P100K100 (CNP+KClNaClKCl 40%) 4,4 0,17 1,64 3,45 5. N100P100K100 (CNP+K2SO4 50%) 4,3 0,23 1,31 3,35 6. N100P100K100 (CNP+KCl 60%) 4,2 0,20 1,33 3,10
Tabelul 3.8.
Influenţa surselor diferenţiate de K asupra conţinutului nutrienţilor în tuberculii
de cartof (2007, Soiul Santé)
Nr. crt Fertilizarea cu K Nt
(%) Pt
(%) Kt
(%) CaOt (%)
1. Martor 2,0 0,11 0,68 1,35 2. N100P100K100 (gunoi de grajd + CNP) 2,1 0,15 0,82 2,90 3. N100P100K100 (C15-15-15) 2,7 0,19 0,83 2,70 4. N100P100K100 (CNP+KClNaClKCl 40%) 2,4 0,15 0,83 2,55 5. N100P100K100 (CNP+K2SO4 50%) 2,4 0,16 0,78 2,80 6. N100P100K100 (CNP+KCl 60%) 2,5 0,16 0,74 2,75
27
Tabelul 3.9.
Conţinutul de N – total şi nitraţi (N-NO3) în frunzele de cartof fertilizate
diferenţiat
Nr.crt. Fertilizarea Nt (%)
N – NO3 ppm
1 Martor 3,9 120 2 N160P160 4,3 680 3 20t/ha gunoi + N80P80 4,3 410 4 20t/ha gunoi + N160P160 4,7 720 5 20t/ha compost + N80P80 4,2 240 6 20t/ha compost + N160P160 4,5 460
Se poate remarca procesul de creştere a conţinutului de N – total şi pe seama
creşterii acumulării nitraţilor NO dintre formele minerale ale azotului. Valoarea maximă
a acumulării nitraţilor se regăseşte la combinaţia organică – Gunoi + N160P160 mai
apropiată ca nivel de acumularea nitraţilor la fertilizarea minerală NP maximă (N160P160).
În restul alternativelor de fertilizare, în primul rând organo – minerale, până la doza de
N80P80 pe fond organic, acumularea nitraţilor este normală şi nu ridică pericolul sau riscul
toxicităţii nitrice în defavoarea sintezei formelor proteice ale azotului. Suportul organic,
într-o combinaţie fertilizantă moderată, poate menţine acumularea nitraţilor în limitele
normale, fără stări dinamice cu maxime ce pot agrava circuitul şi reprezentarea azotului
între componentele agroecosistemelor.
−3
CAPITOLUL IV
POSIBILITĂŢI DE REALIZARE – MODELARE A PRODUCŢIILOR DE
TUBERCULI LA CARTOF ÎN FUNCŢIE DE SISTEMELE ŞI NIVELUL
FERTILIZĂRILOR
4.1. APRECIERI COMPARATIVE ALE CURBEI PRODUCŢIILOR ŞI SPORURILOR
DE PRODUCŢIE DETERMINATE DE FERTILIZĂRI DIFERENŢIATE LA CARTOF
Producţiile de tuberculi ale soiului Redsec, în funcţie de sistemul diferenţiat de
fertilizare, se ordonează nu incidental ci riguros matematic după modelul unor curbe
descrise cu ecuaţii de gradul II - y = a + bx + cx2. Această reprezentare a curbelor de
producţie a soiului Redsec, pentru anii 2005 – 2006 şi respectiv 2007 dovedeşte în primul
28
rând că producţiile cele mai mari de peste 30t tuberculi/ha se realizează numai în
sistemele organo – minerale ale aplicării îngrăşămintelor (fig. 4. 1., 4. 2.).
29.75
36.8833.23
29.22
24.32 26.2228.39
35.5635.04
32.0133.05
32.4131.8330.51 31.44
20
25
30
35
40
Martor N40P40 N80P80 N120P120 N160P160
Doze NP
Prod
ucţia
de
tube
rcul
i (t/
ha)
NP Gunoi + NP Compost + NP
Fig. 4.1. Reprezentarea comparată a curbei producţiilor de tuberculi de catof în
alternative fertilizante diferenţiate (media producţiilor 2005 – 2006) (Soiul Redsec)
31.13
34.07
31.1331.1333.69
37.0836.36
36.8135.89
28
30
32
34
36
38
Martor N80P80 N160P160Doze NP
Prod
ucţii
de
tube
rcul
i (t/
ha)
NP Gunoi + NP Compost + NP
Fig. 4.2. Reprezentarea comparată a curbei producţiilor de tuberculi de catof în
alternative fertilizante diferenţiate (anul 2007) (Soiul Redsec)
În anul 2007, mult mai favorabil climatic pentru cultura cartofului, aceste
producţii ce depăşesc 31 – 34 t/ha se pot realiza şi prin fertilizarea complexă minerală cu
NP. În acest an, producţiile de tuberculi realizate cu sistemele de fertilizare organo –
minerale depăşesc nivelul 35 – 37 t/ha.
Sporurile de producţie obţinute prin fertilizarea diferenţiată a soiului de cartof
Redsec arată şi în acest caz că valoarea cea mai ridicată a acestora (faţă de martorul
experienţei N0P0) se obţine prin fertilizările organo – minerale alternative în care sporul
29
absolut (în t/ha) este prioritar determinat de resursa (substratul) organic aplicat şi
secundar de mărimea dozelor de NP. (tabelul 4.1.).
Tabelul 4.1.
Structura de provenienţă şi determinarea sporurilor de producţie (t/ha) la fertilizările
diferenţiate ale soiului de cartof Redsec
2005 – 2006 Diferenţe de producţie (t) gunoi + NP determinate
Diferenţe de producţie (t) compost + NP determinate
Fertilizarea minerală
Sporuri (diferenţe)
de producţie t/ha
Total Gunoi de grajd
NP Total Compost ciupercărie
NP
N0P0 0 7,69 7,69 0 6,19 6,19 0 N40P40 1,90 8,73 6,83 1,90 7,12 5,22 0,93 N80P80 4,07 10,72 6,65 3,03 7,51 3,44 1,32
N120P120 4,90 11,24 6,34 3,55 8,09 3,19 1,90 N160P160 5,43 12,56 7,13 4,87 8,91 3,48 3,72
2007 N0P0 0 6,20 6,20 0 5,32 5,32 0
N80P80 2,56 5,23 2,70 2,53 4,76 2,56 2,20 N160P160 2,94 5,93 3,01 2,92 5,68 2,94 2,74
Ordonarea şi stabilirea dependenţei diferenţelor (sporurilor) de producţie după
dozele NP aplicate în cele trei alternative de substrat fertilizant (numai mineral şi organo-
mineral cu gunoi şi compost) această dependenţă este seminificativă, se exprimă
matematic diferenţiat şi se reprezintă grafic în consecinţă.
2.16
4.424.94
5.46
1.27
2.5
3.73
4.96
0.73
1.37
1.99
2.62
Y = 0.04 + 1.23X
Y = 0.11 + 0.63X
Y =0.10 + 2.55X - 0.29X2
0
1
2
3
4
5
6
Martor N40P40 N80P80 N120P120 N160P160
Doze NP
Spor
uri d
e pr
oducţie
(t/h
a)
NP Gunoi+NP Compost+NP
Fig. 4.3. Reprezentarea comparată a curbei sporurilor de producţie la cartof în alternative
fertilizante diferenţiate
30
5.46
0.1
2.16
4.94
4.42
0
1
2
3
4
5
6
Martor N40P40 N80P80 N120P120 N160P160
Spo
ruri
de p
rodu
cţie
(t/h
a)
Y= 0.10 + 2.55X - 0.29X
Fig. 4.4. Incidenţa sporurilor de producţie (tuberculi t/ha) faţă de nivelul fertilizării
complexe minerale (NP)
4.96
3.73
2.5
0.04
1.27
0
1
2
3
4
5
6
Gunoi G+N40P40 G+N80P80 G+N120P120 G+N160P160
Spo
ruri
de p
rodu
cţie
(t/h
a)
Y=0.04 + 1.23X
Fig. 4.5. Incidenţa sporurilor de producţie (tuberculi t/ha) faţă de nivelul fertilizării
organo - minerale (Gunoi + NP)
2.62
1.99
1.37
0.11
0.73
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
Compost C+N40P40 C+N80P80 C+N120P120 C+N160P160
Spo
ruri
de p
rodu
cţie
(t/h
a) Y = 0.11 + 0.63X
Fig. 4.6. Incidenţa sporurilor de producţie (tuberculi t/ha) faţă de nivelul fertilizării
organo - minerale (Compost ciupercărie + NP)
31
4.2. STABILIREA UNOR LIMITE DE INTERPRETARE PENTRU ALCĂTUIREA
UNOR PROGRAME DIFERENŢIATE DE FERTILIZARE LA CARTOF
Interpretările pertinente ale contextului producţii şi/sau sporuri de tuberculi
obţinute, în legătură cu natura şi dozele fertilizanţilor aplicaţi, modificările din sistemul
sol – plantă de natură agrochimică, prevenirea manifestării unor riscuri agrochimice, pot
determina optimizarea agrochimică a sitemului sol – plantă, la cultura cartofului.
CAPITOLUL V
CONCLUZII ŞI RECOMANDĂRI
Cultura cartofului manifestă o exigenţă deosebită la condiţiile ecopedoagrochimice
iar cerinţele faţă de substratul nutritiv sau faţă de optimizarea agrochimică a sistemului
sol – plantă au un caracter particular, după sol şi genotip, iar fertilizarea în sine se poate
elabora ca un „sistem integrat” în tehnologia de cultură.
Cercetările noastre consacrate tematicii tezei de doctorat, realizate prin experienţe
cu fertilizări minerale complexe şi organo – minerale, la soiurile Redsec şi Santé,
completate cu analize de sol şi plante, în condiţiile ecopedoagrochimice de la Cojocna,
confirmă unele rezultate din domeniu dar au o anumită originalitate legată de
interacţiunea fertilizanţilor NP şi resurselor organice, a unor surse minerale de K şi nu în
ultimul rând în definirea curbelor producţiilor şi sporurilor de producţie obţinute.
Din rezultatele obţinute se reţin ca esenţiale pentru reuşita culturii de cartof în
condiţiile experimentate şi cu valoare de diseminare următoarele:
1. Datorită unui consum specific nutritiv ridicat în N, P, K, Ca, Mg, plantă care
sintetizează şi acumulează în tuberculi amidon are o exigenţă deosebită pentru un
sistem de fertilizare şi nutriţie integrat care să favorizeze esenţial metabolismul
glucidelor şi să prevină alţi factori ai nutriţiei (cum ar fi excesul de N sau
deficienţa de K) care perturbă sinteza substanţelor organice;
2. Experienţele pe solurile gleiosol şi cernoziom tipic de la Cojocna confirmă
exigenţele de nutriţie şi fertilizare ale cartofului şi au evidenţiat efectele
semnificative ale fertilizării minerale complexe echilibrate, de tip NP şi ale celor
organo – minerale în care combinaţiile respective s-au realizat cu îngrăşăminte
32
complexe de tip NP pe fondul a două resurse organice – gunoi de grajd
semifermentat (20t/ha) şi compost rezidual de la tehnologia ciupercilor (20t/ha);
3. Fertilizarea complexă minerală de tip NP a determinat efecte cu sporuri (diferenţe)
de producţie asigurate statistic în domeniul N40P40 la N160P160 cu tendinţe dovedite
de diminuare a sporurilor în intervalul N80P80 - N120P120. Nivelul producţiilor
obţinute cu fertilizări minerale complexe de tip NP pot ajunge la 30 – 32t
tuberculi/ha;
4. Fertilizarea organo – minerală are caracterul determinant al nivelului producţiilor
de tuberculi şi care determină obţinerea unor cantităţi de până la 40 – 42t
tuberculi/ha. Cele mai bune rezultate se obţin cu soluţiile de fertilizare ce aleg ca
substrat organic gunoiul de grajd semifermentat apoi foarte apropiate sunt
rezultatele cu compost rezidual din ciupercării, la care se adaugă dozele de NP
mineral complex;
5. Curbele producţiilor şi diferenţelor acestora evidenţiază caracterul limitat al
efectelor fertilizării unilateral minerale dar în cazul fertilizării organo – minerale
efectul decisiv şi esenţial asupra producţiilor este datorat resurselor fertilizante
organice şi apoi efectului dozelor NP aplicate în combinaţia respectivă;
6. Cercetările legate de diferenţierea efectului potasiului după provenienţa sau natura
compusului mineral prin care se aplică acest cation arată o diferenţiere a resurselor
de K după natura anionului însoţitor, în ordinea descrescătoare a producţiilor –
resursă organică cu K > sulfat de K (cu SO −24 ) > complexul NPK (cu SO −2
4 şi Cl-)
> sarea potasică (cu Cl- şi SO −24 ) > clorura de K (cu Cl-), evident că determinismul
în acest fenomen provine şi de la „nivelul de toleranţă” al anionului respectiv în
celula vegetală la acumulări diferite ca şi a unor intrrelaţii ionice la nivel celular;
7. Dintre resursele organice gunoiul de grajd (de la bovine) semifermentat oferă cele
mai bune condiţii nutritive şi efecte fertilizante în contextul combinaţiilor organo –
minerale. Acest fertilizant este urmat ca efect de compostul rezidual (din anii 2 – 3
după utilizare) din tehnologia ciupercilor. Efectul acestui compus organic este
datorat conţinutului celulozic şi hemicelulozic relevant când pentru tehnologia
ciupercilor i s-au adăugat cantităţi normale de NPK;
33
8. Producţiile şi diferenţele acestora determinate de combinaţiile organo – minerale
arată că pe suport organic (de 20t/ha) dozele de NP complex mineral aplicate se
pot diminua cel puţin la N80P80, cu completări de îngrăşăminte complexe lichide
de tip foliar care pentru un an tehnologic, în condiţii agrochimice optime la sol, au
efecte semnificative;
9. Cartoful poate valorifica semnificativ şi aplicarea îngrăşămintelor foliare încadrate
optimal în structura fertilizărilor aplicate la sol dar cu caracter secundar şi corectiv
faţă de cea principală încorporată în sol. Efectul favorabil al fertilizării foliare este
condiţionat de reprezentarea optimă în sol a elementelor cu caracter nutritiv.
10. Dintre sortimentele foliare s-au diferenţiat combinaţiile ce deţin un echilibru
nutritiv în macroelemente ca şi compoziţiile ce au o preponderenţă a concentraţiei
azotului (de tip Lecol, Folifert şi Fortifert), întrucât efectul acestora este datorat
implicării compoziţiilor respective în circuitul şi asimilarea azotului;
11. În cazul aplicării unei fertilizări corespunzătoare la sol, efectul fertilizării foliare
este de scurtă durată sau neasigurat la parametri maximali de eficienţă mai cu
seamă că această plantă, cartoful, are consumuri nutritive medii şi mari şi un ritm
ridicat al absorbţiei nutrienţilor în fenofazele vegetative şi maximal la înflorit;
12. Cadrul agrochimic al experimentelor realizate şi controlul analitic la sol şi plantă
arată că în condiţiile date pot interveni unii factori de risc legaţi de următoarele
fenomene:
• se manifestă o tendinţă de acidifiere la cernoziomul tipic la fertilizările
minerale;
• tot la cernoziomul tipic starea de asigurare a P – ului este precară;
• reprezentarea excesivă a K – ului în soluri poate declanşa fenomene de
dereglare a nutriţiei cu Mg şi B;
• reprezentarea ridicată a Nt la fenofaza înfloritului, în frunze, poate exprima
exces mineral de N perturbator al sintezei şi depunerii glucidelor; aşa cum
excesul de Ca2+ poate declanşa carenţa de K şi Mg, cartoful fiind mare
consumator de calciu dar sensibil la cele două macroelemente menţionate.
34
UNIVERSITY OF AGRICULTURAL SCIENCES AND VETERINARY MEDICINE CLUJ-NAPOCA
FACULTY OF AGRICULTURE DOCTORAL SCHOOL
Eng. CONSTANTIN M. TOADER
RESEARCH ON DIFFERENTIATED FERTILIZATION TECHNOLOGIES AND SYSTEMS IN POTATO CROP
SUMMARY OF Ph.D. THESIS
SCIENTIFIC COORDINATOR
Prof. univ. dr. MIHAI RUSU
CLUJ – NAPOCA
2009
35
CONTENTS INTRODUCTION........................................................................................................................ 37
RESEARCH MATERIAL AND METHODS........................................................................... 39
1.1. RESEARCH OBJECTIVES………………………………………………..................... 391.2. PEDOLOGICAL AND AGROCHEMICAL CHARACTERIZATION OF GLEY SOIL AND CHERNOZEM IN COJOCNA............................................................................ 401.3. CLIMATIC CHARACTERISATION OF EXPERIMENTAL YEARS.......................... 411.4. EXPERIMENTAL CHARTS AND VARIANTS…………………………………........ 431.5. EXPERIMENTAL POTATO VARIETIES..................................................................... 441.6. METHODS FOR THE AGROCHEMICAL ANALYSIS OF SOILS AND PLANTS.... 44
EFFECT OF DIFFERENTIATED SYSTEMS AND FERTILIZATION TECHNOLOGIES ON TUBER PRODUCTION.……………............................................... 45
2.1. EFFECT OF COMPLEX MINERAL FERTILIZATION (NP) ON TUBER PRODUCTION……………………………………………………………………………… 452.2. DIFFERENTIATED EFFECT OF K SOURCES FOR TUBER PRODUCTION……... 482.3. EFFECT OF ORGANO-MINERAL FERTILIZATION ON TUBER PRODUCTION. 49 2.4. EFFECT OF FOLIAR FERTILIZATION ON TUBER PRODUCTION....................... 54
DETERMINING AGROCHEMICAL MODIFICATIONS REGARDING SOIL QUALITY AND POTATO NUTRITION LEVEL AFTER DIFFERENTIATED FERTILIZATION....................................................................................................................... 56
3.1. EVOLUTION OF THE MAIN AGROCHEMICAL INDICES OF THE SOIL (pH, HUMUS CONTENT, MOBILE PHOSPHORUS AND POTASSIUM................................. 563.2. INFLUENCE OF DIFFERENTIATED FERTILIZATION ON PLANT NUTRIENT CONTENT.............................................................................................................................. 60
POSSIBILITIES FOR THE ACHIEVEMENT-MODELLING OF POTATO TUBER PRODUCTION ACCORDING TO THE SYSTEM AND LEVEL OF FERTILIZATION 62
4.1. COMPARATIVE ESTIMATIONS ON PRODUCTION CURVE AND PRODUCTION INCREASE DETERMINED BY DIFFERENTIATED FERTILIZATION FOR POTATO………………………………………………………… 624.2. SETING INTERPRETATION LIMITS FOR DIFFERENTIATED FERTILIZATION PROGRAMMES FOR POTATO CROP................................................................................ 66
CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS……………………………………............ 66
36
INTRODUCTION
After more than a decade of study, research, improvement of crop technologies
and technological transfer on a worldwide level, the concept of sustainable agriculture is
still an evolving concept. As it integrates multiple factors and takes various forms, this
concept requires a system for the assessment of agicultural practices on the basis of
criteria and specific synthetical indicators awaiting scientific fundamental and practical
indicators. The sustainable development of agriculture involves, among other things,
multifunctionality, biodiversity, stability of efficiency, environmental compatibility,
balance between the tolerance capacity of ecosystems and economic intersts, perenity of
the soil’s natural resources.
Potato cultivation is an essential component of agricultural ecosystems in plain
regions. In the context of sustainable agriculture, the value of employment of this culture
resizes its dimension. It needs to be assessed not solely on the basis of strictly agronomic
and economic indicators, but also ecologic ones: environmental quality, landscape
quality, consumer health protection. Under the pressure of higher consumer exigencies
for plant and animal products and considering the necessity to increase long-term life
quality, scientific preoccupations in the above-mentioned scientific directions are highly
important for researchers all over the world, but more importantly in Western Europe and
developed countries on other continents (W. Reust et al., 1999, 2000, 2004 ; Béatrice
Car, 2001; A. Maillard et al., 1999; R. Schwärzel et al., 1998; D. Pellet, 1999; B. Estevez
et al., 2000).
Tuber- seed cultivated potatoes produced in special enclosed areas, so that plants
are sheltered from viral contamination, consumption potato is cultivated in economical
conditions throughout the country. The highest productions (40-50 t/ha) are obtained
from irrigated crop in alluvial and chernozem soils with medium texture in southern
Romania. This plant is satisfactorily cultivated without irrigation in Eastern Transylvania
depressions (Braşov, Covasna, Harghita and Bistriţa-Năsăud counties) and in Moldavian
plateau areas (Suceava, Neamţ, Bacău and Botoşani counties), Transylvania (Cluj, Mureş
abd Sibiu), Oltenia (Dolj abd Gorj) and Banat (Caraş-Severin, Timiş and Arad counties),
(Z. Borlan, E. Andres, K. Glas, 1997)
37
Early potato crop (from tuber pregerminated seeds) and summer potato crop are
spread around large towns. Due to their special demands on soil fertility, potato crop may
become economic solely on soils with a good or very good supply of mobile nutrient
forms, balanced fertilization with all basic nutritive elements (NPK and Mg). This crop is
efficient of (pH) reaction soils withing a wide range of values (5.6 – 8.3). It also
capitalizes well the effect of liming on strongly acidic soils, but only 3-4 years after
amendment application, as the potato becomes sensitive to „common scabies” on freshly
limed soil and is a more acidity- tolerant plant. As hoeing plant, the poatto capitalizes
well the direct effect of fertilization with stable manure, triggering good effects on
chemical traits (the buffering reaction capacity, efficient nutrient intake), as well on the
soils’ physical state (Z. Borlan, E. Andres, K. Glas 1997).
The PhD thesis encloses the results of research conducted during the 2005-2007
period, aiming at the effect of differentiated fertilization technologies for potato crop on
tuber production.
I hereby want to express my entire gratitude, primarily to the coordinator of my
PhD thesis, prof. Mihai Rusu, PhD, as well as to prof. Marilena Mărghitaş, for their
permanent professional and moral support during my PhD research period.
I also want to bring thanks to the colleagues in the Agrochemistry department, for
their support during my doctoral studies.
My warmest thanks also go to my family and friends, who stood beside me during
my doctoral years.
And last, but not least, I want to express my gratitude towards the distinguished
reviewers and member of this doctoral commission and who were willing to evaluate this
doctoral thesis.
38
CHAPTER I
RESEARCH MATERIAL AND METHODS
1.1. RESEARCH OBJECTIVES
The theme of the esearch paper „Research on technologies and systems for
differentiated fertilization on poatato” and its complex structure demand for major
research and experimental objectives, both in the laboratory, as well as on the field. They
can thus essentially aim at production and analytical results, able to fundament
differentiated fertilization systems for this crop. Consequently, the PhD thesis covering
the 2004-2008 period and involvng field experimental research, laboratory soil and plant
analyses and statistical interpretations of results envisoned the following objectives.
• The pedologic and agrochemical study of two types of soil- gley soil (S.R.T.S
2003) (with the name of S.R.C.S 1980- weakly-drained carbonatic soil) (of the
hydrosoil class) and typical chernozem (S.R.T.S. 2003) (with the name S.R.C.S
1980);
• Experimental study of differentiated soil fertilization (organic, organo-mineral and
complex mineral) and plant fertilization (foliar) on tuber production for Redsec
and Santé potato varieties;
• Research on th effect of a fertizing assortment of potassium salts (resources) on
the production of potato tubers and the importance of the accompanying ammonia
(Cl − , SO −24 , NO −
3 ) in accomplishing potassium effect.
• Establishing the effect of foliar assortments, which are suitable for potato
cultivation;
• Study on the influence of differentiated fertilization on the analytical
modifications in the soil and nutrient accumulation in the plant (tubers, leaves), in
order to regulate the cycle of fertilizing elements in the soil-plant system;
• Evaluation of fertilizing technological possibilities meant to make up a practical
guidebook for larger and stable productions of potato tubers.
39
1.2. PEDOLOGIC AND AGROCHEMICAL CHARACTERIZATION OF THE
COJOCNA GLEY SOIL AND CHERNOZEM
Gley soil (S.R.T.S. 2003) is a representative type of soil in the Hydrosoil Class
(HID), according to (SRTS- 2003) and previously included in the Hydromorphous Soil
Class, according to Romanian System for Soil Classification (SRCS-1980).
Consequently, this type of phreatic hydromorphous soils has an Am horizon (Amolic)
and intense gley properties (Gr horizon), which appear at a 50-60 cm depth and maintain
the soil profile due to a high level of saturation with phreatic water for a longer period of
time.
The soil holds holds physical and chemical properties that are specific for the class
and pedologic type, proving as a determining factor of its formation and evolution to be
small-depth phreatic water (1-2 m) that leads to an overmoisture of the profile and
favouring the manifestation of gley processes (Table 1.1.)
Table 1.1.
Pedoagrochemical properties of the Cojocna gley soil
Determining indicator Horizon/Depth (cm)
Am 0-60
Go 60-100
Gr 100 -140
• Physical and chemical properties pHH2O 7,65 8,33 8,36 CaCO3% 1,70 3,50 3,60 Humus% 4,02 3,60 2,10 P – AL(ppm) 78 56 48 K – AL(ppm) 280 270 260 Da(g/cm3) 1,33 1,34 1,34
Coarse sand 1,20 0,90 0,60 Fine sand 35,90 0,10 15,70 Dust I+II 19,54 58,00 42,20
Granulometric analysis %
Clay 43,36 41,00 41,50 Chernozem (SRTS 2003) is a representative type of soil in the Cernisoil Class
(CER) (according to SRTS-2003) and previosuly included in the Molisoil Class,
according to the Romanian System for Soil Classification(SRCS 1980). Consequently,
this type of soil has an Am (A-molic) surface horizon, an intermediate horizon (AC), as
well as an accumulation horizon for secondary calcium carbonates in depth.
The soil holds physical and chemical properties that are specific to the pedologic class
and type, formed on Cojocna loam layers, following an intense process of
bioaccumulation of humifiable organic matter (Table 1.2.)
40
Table 1.2.
Pedo- agrochemical traits of the chernozem (SRTS- 2003)- Cojocna
Determining indicator Horizon/Depth (cm)
Amp 0-25
Am 30-40
AC 50-60
C1 85-95
C2 150-150
• Physical and chemical properties pHH2O 7,40 7,50 7,86 7,90 7,85 CaCO3% 0,4 0,6 3,0 10,4 14,9 Humus% 7,10 5,45 2,20 1,13 - P – AL(ppm) 13,0 3,1 10,0 3,0 6,1 K – AL(ppm) 330,3 180,1 131,1 93,0 117,8 Da(g/cm3) 1,04 1,15 1,31 1,42 1,48
Coarse sand (2,0-0,2mm) 8,9 10,8 15,5 0,5 0,7 Fine sand (0,2-0,0,mm) 28,9 25,5 27,4 17,7 14,4 Dust (0,0-0,002mm) 16,9 12,5 17,8 36,0 38,9
Granulometric analysis %
Clay(<0,002mm) 45,3 45,2 39,3 45,8 46,0
1.3. CLIMATIC CHARACTERIZATION OF EXPERIMENTAL YEARS
General characteristics of e Cojocna climate, in the 2005-2007 period, in the
experimental spots were influenced by their summer placement, distinct topoclimates-
plain gley soil, while the typical chernozem was placed on a minor 60 slope- but only 100
m apart. The monitoring of climatic indicators was conducted according to a single
weather station (table 1.3.)
Table 1.3.
Climatic characteristics (mt° and P) of the Cojocna area (Cluj)
°C Months of the year Years
mm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Average and
normal values
tm -1,56 0,43 4,56 10,3 15,63 18,2 20,6 19,0 14,2 9,4 2,93 -0,66 9,41°C
2005-2007 Pm 20,5 33,4 53,03 86,1 101,4 89,73 104,66 159,6 61,33 52,83 47,7 21,9 832,18
mm/m2
tm -4,7 -2,4 3,5 9,5 14,6 17,9 19,8 18,5 14,5 9,1 4,2 -1,1 8,6°C Normal 1997-2007 P 27,8 31,8 28,2 41,3 78,3 76,4 77 79 33,5 35,8 31,5 32,4 573
mm/m2
41
20.533.4
53.03
86.1101.4
89.73104.66
159.6
61.3352.83 47.7
21.9
4,560.43-1.5610.3 15.63 18.2 20.6 19 14.2 9.4
2.93 -0.66
-20
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Precipitaţii Temperaturi
Fig. 1.1. Pluvio-thermic diagram (2005-2007) Cojocna - Cluj
For the potato crop, the climatic manifestation of 2005-2007 can be assessed as
favorable, as the highest amount of rainfall was encountered in the warmest months,
which triggered normal vegetation and a support for tuber soil development.
The climatic participations of the years 2005, 2006, 2007 have a temperate
continental trait and are specific to the geographic area of the Transylvanian Plain (table
1.4.).
Table 1.4.
Climatic characteristics (t°m and P mm/m2) of the years 2005, 2006, 2007 in Cojocna
°C Months of the year Years
mm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII tm -2,2 -4 2,2 10,1 15,9 17,5 20 19,3 14,3 9,5 3,2 -0,1
2005 P 24,8 36,6 35,6 135,2 91,2 98,6 132,8 171,6 76,6 42,6 55,6 24
tm -4,7 -2,0 4,3 10,3 14,1 16,5 20,5 18,3 14,9 9,7 3,6 0,6 2006 P 7,2 18,3 81,0 103,6 93,4 116,8 40,5 171,1 8,6 22,9 9,8 26,2
tm 2,2 3,3 7,2 10,5 16,9 20,6 21,3 19,4 13,4 9,0 2,0 -2,5 2007 P 29,5 45,3 42,5 19,5 119,6 53,8 140,7 136,1 98,8 93,0 77,7 15,5
42
1.4. EXPERIMENTAL CHARTS AND VARIANTS
Charts and variants of field experiments included differentiated fertilization
factors, conducted through the employment of complex mineral NP fertilizers (20-20-0),
organo-mineral (with an organic support formed of residual mushroom compost or
partially fermented stable manure alongside complex mineral NP fertilizers) and fliar
(with recent foliiar fertilizer types). The experiments placed had differentiated schemes
and variants for each year, n order to achieve the objectives set.
Table 1.5.
Experiment chart applied during three research years 2005
Complex mineral fertilization NP (Redsec variety)
Organo-mineral fertilization (Manure +NP)(Redsec variety)
Organo-mineral fertilization (Mushroom compost +NP)(Redsec variety)
Foliar fertilization
Unfretilized control 20t/ha stable manure 20t/ha compost Folifert
N40P40 20t/ha manure+ N40P40 20t/ha compost + N40P40 Fertcomplex C N80P80 20t/ha manure + N80P80 20t/ha compost + N80P80 Lecol 20-30-30
N120P120 20t/ha manure + N120P120 20t/ha compost + N120P120 Lecol 60-30-30
N160P160 20t/ha manure + N160P160 20t/ha compost + N160P160 Lecol 90-60-60
2006 Unfertilized control 20t/ha manure 20t/ha compost Ecofertil P
N40P40 20t/ha manure + N40P40 20t/ha compost + N40P40 Fortifert 4-1-1
N80P80 20t/ha manure + N80P80 20t/ha compost + N80P80 Fortifert 2-3-1
N120P120 20t/ha manure+ N120P120 20t/ha compost + N120P120 Fortifert 1-4-1
N160P160 20t/ha manure + N160P160 20t/ha compost + N160P160 Folifert 9-9-7
2007
Unfertilized control 20t/ha manure + N80P80 20t/ha compost + N80P80
Ecofert 1
N80P80 20t/ha manure + N160P160 20t/ha compost + N160P160
Ecofert P
N160P160 Lecol 60-30-30
Potassium resources (Santé Variety) Foliar fertilization – without soil fertilization for 2 consecutive years
1. Unfertilized control Ecofertil P
2. N100P100K100 (from 20t/ha manure + Complex NP) Fortifert 4-1-1
3. N100P100K100 (from Complex 15-15-15) Fortifert 2-3-1
4. N100P100K100 (from Complex NP + Sare potasică 40%) Fortifert 1-4-1 5. N100P100K100 (from Complex NP + K2SO4 50%) 6. N100P100K100 (from Complex NP + KCl 60%)
Folifert 9-9-7
43
1.5. POTATO VARIETIES CULTIVATED IN EXPERIMENTS
Experiments placed on two types of which are representative for Cojocna were
cultivated with potato varieties authorized for cultivation in Transylvania.
Redsec variety was created at the SCPC Târgu Secuiesc. Tubers are oval, clour of
the peel is red and that of the pulp, yellow. The stalk is medium to large-sized, with a
partially erect port. The leaf is semi-compact with large folioles, clear green in colour.
Inflorescence is a simple cyme, with large white-violet flowers.
It is part of semilate varieties, with an 87 days vegetation period. They are highly
resistant to Y virus and tolerant to blight attack. It has a good culinary quality, fitting
within usage class B and being recommended for autumn-winter consumption and
preservation. The production quality is high, with a 44.3 t/ha potential.
Santé variety is a Dutch-originated variety, common to our country until 1989. It
is a semilate variety with a 110-115 days vegetation period. It is highly resistant to potato
wart disease, mildly resistant to leaf blight but highly resistant to tuber blight. It is also
renowned for its high resistance to potato viral infections, a quality that triggers a slower
degeneration rhythm, an increased safety in certifying seeding material. It is assessed as
immune to A, X, and Y viruses and mildly resistant to leaf curl virus and was thus
inclueded in the 2nd degeneration group. Likewise, another quality of this variety is he
resistance to nematodes from both species of the Globodera genus, (G. rostochiensis and
G. pallida) with many physiological varieties.
1.6. METHOD FOR AGROCHEMICAL ANALYSIS OF SOILS AND PLANTS
Laboratory methods employed for agrochemical analysis of soil and plant samples
comply with ICPA methodology for agrochemistry laboratories.
Soil analyses were conducted according to the following methods:
pH in aqueous suspension (pHH2O), ratio soil:solution 1:2.5; through
potentiometric method, with a couple of glass and calomel electrods;
humus- determined on the principle of wet oxidation method and titrimetric
dosage (according to WALKLEY-BLACK in the GOGOAŞĂ, 1981
modification);
44
P – mobile phosphorus (accessible) in the soil was determined through the Egner-
Riehm-Domingo (P-AL), colorimetric, through an extraction in ammonia lactate
acetate (AL);
K – mobile potassium (accesible, exchangeable) in the soil was determined in the
ammonia acetate-lactate extract (Egner-Riehm-Domingo) (K-AL) through flame
photometry.
Plant analyses (leaves and tubers) were conducted according to the following methods:
• Nt – total nitrogen was conducted through the Kjeldahl method;
• Pt – total phosphorus was determined through the colorimetric method, in an ash
extract;
• Kt – total potassium was determined through the flame photometry method, in an
ash extract;
• Ca% - calcium was determined through flame photometry in an ash extract.
CHAPTER II
EFFECT OF DIFFERENTIATED FERTILIZATION SYSTEMS AND
TECHNOLOGIES ON POTATO TUBER PRODUCTION
2.1. EFFECT OF COMPLEX MINERAL (NP) FERTILIZATION ON TUBER
PRODUCTION
The effect of NP interaction, in the given experimental conditions, of the argic
chernozem in Cojocna proves useful and significant for all applied combinations and
manifests in the minimum (N40P40) and maximum (N160P160). Dosage. This assertion is
valid for all experimental years (2005-2007) (tables 2.1., 2.2., 2.3.).
Table 2.1.
Production results concerning the effect of differentiated mineral (NP) fertilization in
potato (2005), (Redsec variety)
Average tuber production No. Fertilization variants t/ha % Difference
t/ha Significance of
difference Duncan
Test 1 Control 28.37 100,0 0,00 Mt. 2 N40P40 29.67 104.6 1.30 ** 3 N80P80 31.37 110.6 3.00 *** 4 N120P120 31.67 11.6 3.30 *** 5 N160P160 32.00 112.8 3.63 ***
DL(5%) - 0.72; DL(1%) - 1.05; DL(0,1%) -1.58
45
Table 2.2.
Production results concerning the effect of differentiated mineral (NP) fertilization in
potato (2006), (Redsec variety)
Average tuber production No. Fertilization variants t/ha % Difference
t/ha Significance of
difference Duncan
Test 1 Control 20.27 100,0 0,00 Mt. A 2 N40P40 22.77 112.3 2.50 - AB 3 N80P80 25.40 125.3 5.13 ** BC 4 N120P120 26.77 132.0 6.49 *** C 5 N160P160 27.50 135.6 7.23 *** C
DL(5%) 2.92 DL(1%) 4.25 DL(0,1%) 6.38
Table 2.3.
Production results concerning the effect of differentiated mineral (NP) fertilization in
potato (2006), (Redsec variety)
Average tuber production No. Fertilization variants t/ha % Difference
t/ha Significance of
difference Duncan
Test 1 Control 31.13 100,0 0,00 Mt. A 2 N80P80 33.69 108.2 2.56 *** B 3 N160P160 34.07 109.4 2.94 *** C
DL(5%) 0.31 DL(1%) 0.52 DL(0,1%) 0.97
The graphic representation of production and production increases through
complex mineral NP fertilization shows that the positive effect of these fertilizing
interactions is limited to certain production intervals regularly determined by moderate
NP fertilizations (up to N80P80), a level after which the effect of mineral fertilization is
restricted and diminished (fig. 2.1., 2.2.).
46
29.7528.3924.32 26.22
29.22
1.9
5.43
0
4.07
4.9
0
5
10
15
20
25
30
35
Control N40P40 N80P80 N120P120 N160P160
Tube
r pro
duct
ion
t/ha
0
1
2
3
4
5
6
Prod
uctio
n in
crea
se t/
ha
Tuber production Production increase
Fig.2.1. Effect of complex mineral (NP) fertilization on tuber production and production
increases (Redsec variety) (2005 - 2006)
33.6931.13
34.07
0
2.942.56
05
10152025303540
Control N80P80 N160P160
Tube
r pro
duct
ion
t/ha
0
1
2
3
Prod
uctio
n in
crea
se t/
haTuber production Production increase
Fig. 2.2. Effect of complex mineral (NP) fertilization on tuber production and production
increases (Redsec variety) (2007)
Exclusively mineral fertilization on potato, although complex, may have limited
effects due to a less productive employment of high dosage nutrients and excessive
mineral NP (table 2.4.)
47
Table 2.4.
Evolution of tuber production increases for kg s.a for N and P applied under a
complex form
2005-2006 NP mineral
fertilization variant Total production increase
(t/ha) kg increase/ kg N
s.a. kg increase/ kg P
s.a. Control - - - N40P40 1,90 47,5 47,5 N80P80 4,07 50,9 50,9
N120P120 4,90 40,8 40,8 N160P160 5,43 33,9 33,9
2007 Control 0 - - N80P80 2,65 32,0 32,0
N160P160 2,94 18,4 18,4
2.2. DIFFERENTIATED EFFECT OF K SOURCES FOR TUBER PRODUCTION
. Our research and experiments recommend the efficiency of K application for
potato, on the fund of a balanced NP supply and differentiate its effect according to the
nature and category of the accompanying anion or the K-supplying nutrient substance
(table 2.5.).
Table 2.5.
Production results on the differentiated effect of K sources for potato (2007), (Santé
variety)
Average tuber production No. Fertilization variant t/ha % Difference
t/ha Significance of
difference Duncan
Test 1 Control 31,99 100,0 0,00 Mt. A 2 N100P100K100 (20t
manure + CNP) 35.95 112.4 3.96 *** B
3 N100P100K100 (C15-15-15) 35.23 110.1 3.24 *** C 4 N100P100K100
(CNP+KClNaClKCl 40%) 34.31 107.3 2.32 *** D
5 N100P100K100 (CNP+K2SO4 50%)
35.32 110.4 3.33 *** D
6 N100P100K100 (CNP+KCl 60%)
33.89 105.9 1.90 *** E
DL(5%) 0.22 DL(1%) 0.32 DL(0,1%) 0.46
48
Efficiency of potassium application from organic resources was followed, as the
level of production, by K2SO4 with an anion (SO42-), which is much better tolerated by
vegetation, then by the application of the complex NPK fertilizer (where we can find
SO42- and Cl- anions) and finally by the effect of potassium salt (with the accompanying
anions SO42- and Cl-) and smaller productions in the application variant of potassium
exclusively from KCl. It is thus obvious that a differentiated efficacy could be established
for organic and mineral resources with potassium fertilizing content, from the organic
one (with the best effciency) to the mineral ones, displaying an intermediate effect of
K2SO4 and a more reduced one upon KCl application, accompanying anions being
significantly determinant for production differences (SO42- > Cl-).
2.3. EFFECT OF ORGANO-MINERAL FERTILIZATION ON TUBER PRODUCTION
The application of organo-mineral potato fertilization and providing the organic
resource through 20 t manure/ha doses, which determine the highest average tuber
productions (for the experimental period), of 33-37 t/ha, while during favourable years,
productions frequently reach 40-42 t/ha. The effect of organo-mineral interaction for the
Redsec potato variety proves significant first in the determination of superior quantitative
productions (table 2.6., 2.7., 2.8.).
Table 2.6.
Production results on the effect of organo-mineral fertilization in potato (2005), (Redsec
variety)
Average tuber production No.
Fertilization variant t/ha % Difference
t/ha Significance of
difference Duncan
Test 1 Control + 20t manure 39,77 100,0 0,00 Mt. 2 N40P40 + 20t manure 40,10 100,8 0,33 - 3 N80P80 + 20t manure 41,57 104,5 1,80 *** 4 N120P120 + 20t manure 41,87 105,3 2,10 *** 5 N160P160 + 20t manure 41,50 104,4 1,73 ***
DL(5%) 0.52 DL(1%) 0,76 DL(0,1%) 1.14
49
Table 2.7.
Production results on the effect of organo-mineral fertilization in potato (2006), (Redsec
variety)
Average tuber production No. Fertilization variant t/ha % Difference
t/ha Significance
of difference
Duncan Test
1 Control + 20t manure 24.25 100,0 0,00 Mt. A 2 N40P40 + 20t manure 26.00 107.2 1.75 - A 3 N80P80 + 20t manure 28.50 117.5 4.25 ** B 4 N120P120 + 20t manure 29.25 120.6 5.00 *** B 5 N160P160 + 20t manure 32.25 133.0 8.00 *** C
DL(5%) 2.13 DL(1%) 3.11 DL(0,1%) 4.66
Table 2.8.
Production results on the effect of organo-mineral fertilization in potato (2007),
(Redsec variety)
Average tuber production No. Fertilization variant t/ha % Difference
t/ha Significance
of difference
Duncan Test
1 Control 31.13 100,0 0,00 Mt. A 2 N80P80 + 20t manure 36.36 116.8 5.23 *** B 3 N160P160 + 20t manure 37.08 119.1 5.95 *** C
DL(5%) 0.15 DL(1%) 0.25 DL(0,1%) 0.47
The graphic representation of the effect of organo-mineral combinations (formed
of stable manure and complex NP doses) shows that the positive effect of this interaction,
for t he Redsec variety is much less limited by the increase of mineral input (NP) dose,
proving that the presence of the organic component enhances the effect of complex
mineral combinations applied. It is thus mutually productive and enhanced in the
determination of higher tuber productions, compared to complex mineral fertilization
(fig. 2.3., 2.4., 2.5.).
50
41.541.87
40.139.77
41.57
0.33
1.732.1
1.8
0383940414243
Control+ 20t/hamanure
20t/hamanure+N80P80
20t/hamanure+N160P160
Tub
er p
rodu
ctio
n t/h
a00.511.522.5
Prod
uctio
n in
crea
se
t/ha
Tuber productions t/ha Production increase t/ha
Fig.2.3. Effect of organo-mineral fertilization (manure+NP) on tuber production and
production increase (Redsec variety) (2005)
32.2529.252624.25
28.5
1.75
8
54.25
005
101520253035
Control + 20t/hamanure
20t/hamanure+N80P80
20t/hamanure+N160P160
Tube
r pro
duct
ion
t/ha
0
2
4
6
8
10
Prod
uctio
n in
crea
se t/
haTuber production t/ha Production increase t/ha
Fig. 2.4. Effect of organo-mineral fertilization (manure+NP) on tuber production and
production increase (Redsec variety) (2006)
37.08
31.13
36.36
5.23
0
5.95
28
30
32
34
36
38
Control 20t/hamanure+N160P160
Tube
r pro
duct
ion
t/ha
01234567
Prod
uctio
n in
crea
se t/
ha
Tuber production t/ha Production increase t/ha
51
Fig. 2.5. Effect of organo-mineral fertilization (manure+NP) on tuber production and
production increase (Redsec variety) (2007)
Organo-mineral fertilization on potato, where the organic component is provided
by 20 t residual mushroom compost, determines higher tuber productions compared to
exclusively mineral (NP) complex fertilization, but more reduced ones than in the case of
20 t manure/ha applied as an organic component (table 2.9., 2.10., 2.11.).
Table 2.9.
Production results on the effect of organo-mineral potato fertilization (2005), (Redsec
Variety)
Average tuber production No. Fertilization variant t/ha % Difference
t/ha Significance of difference
Duncan Test
1 Control + 20t compost 36.27 100,0 0,00 Mt. 2 N40P40 + 20t compost 37.87 104.4 1.60 * 3 N80P80 + 20t compost 38.40 105.9 2.13 ** 4 N120P120 + 20t compost 38.57 106.3 2.30 ** 5 N160P160 + 20t compost 39.80 109.3 3.53 ***
DL(5%) 1.11 DL(1%) 1.61 DL(0,1%) 2.41
Table 2.10.
Production results on the effect of organo-mineral potato fertilization (2006),
(Redsec variety)
Average tuber production No. Fertilization variant t/ha % Difference
t/ha Significance of difference
Duncan Test
1 Control + 20t compost 24.75 100,0 0,00 Mt. A 2 N40P40 + 20t compost 25.00 101.0 0.25 * B 3 N80P80 + 20t compost 25.25 102.0 0.50 ** C 4 N120P120 + 20t compost 26.25 106.1 1.50 *** D 5 N160P160 + 20t compost 26.65 107.7 1.90 *** E
DL(5%) 0.25 DL(1%) 0.36 DL(0,1%) 0.54
52
Table 2.11.
Production results on the effect of organo-mineral potato fertilization (2007), (Redsec
Variety)
Average tuber production No. Fertilization variant t/ha % Difference
t/ha Significance of difference
Duncan Test
1 Control 31.13 100,0 0,00 Mt. A 2 N80P80 + 20t compost 35.89 115.3 4.76 *** B 3 N160P160 + 20t compost 36.81 118.2 5.68 *** C
DL(5%) 0.04 DL(1%) 0.07 DL(0,1%) 0.12
The curve of production increases includes the effect of the increases interaction
(effect) of differentiation of organo-mineral doses (compost+NP) in the same liniar
dependence, proving that there is a direct potentiation of the two components of the
organo-mineral interaction, similar to the case of manure. The application of residual
compost as an organic resources in the applied organo-mineral combinations proves the
evolution of organo-mineral fertilization, with a small difference- a decrease of
productions and production increases achieved compared to the manure interaction (fig.
2.6., 2.7., 2.8.)
39.838.58
37.87
36.27
38.4
1.6
3.53
2.32.13
034
3536
3738
3940
41
Control + 20t/hacompost
20t/hacompost+N80P80
20t/hacompost+N160P160
Tube
r pro
duct
ion
t/ha
00.511.522.533.54
Prod
uctio
n in
crea
se t/
ha
Tuber productions t/ha Prod. increases t/ha
Fig. 2.6. Effect of organo-mineral fertilization (compost + NP) on tuber production and
production increases (Redsec variety) (2005)
53
26.6526.25
2524.75
25.25
0.25
1.9
1.5
0.5
023.5
2424.5
25
25.526
26.527
Control+20t/hacompost
20t/hacompost+N80P80
20t/hacompost+N160P160
Tube
r pro
duct
ion
t/ha
00.20.40.60.811.21.41.61.82
Prod
uctio
n in
crea
se t/
ha
Tuber production t/ha Prod. increase t/ha
Fig. 2.7. Effect of organo-mineral fertilization (compost + NP) on tuber production and
production increases (Redsec variety) (2006)
36.81
31.13
35.894.76
0
5.68
2829303132333435363738
Control 20t/hacompost+N160P160
Tube
r pro
duct
ion
t/ha
0
1
2
3
4
5
6
Prod
uctio
n in
crea
se t/
ha
Tuber production t/ha Prod. increase t/ha
Fig. 2.8. Effect of organo-mineral fertilization (compost + NP) on tuber production and
production increases (Redsec variety) (2007)
2.4. EFFECT OF FOLIAR FERTILIZATION ON TUBER PRODUCTION
Results obtained through the application of a large variety of foliar fertilizers in
the Redsec variety, during the years 2005, 2006 and 2007 emphsized their productive
effect, which is differentiated according to the category of th foliar assortment and the
conditions of application (tables 2.12., 2.13, 2.14.).
54
Table 2.12.
Production results on the effect of potato foliar fertilization (2005), (Redsec variety)
(N80P80 soil fertilization)
Average tuber production No. Fertilization variant t/ha % Difference
t/ha Significance of difference
Duncan Test
1 Control 28.37 100,0 0,00 Mt. A 2 Folifert 39.40 138.9 11.03 *** B 3 Fertcomplex C 36.37 128.2 8.00 ** BC 4 Lecol 20-30-30 39.87 140.5 11.50 *** BC 5 Lecol 60-30-30 43.37 152.9 15.00 *** C Lecol 90-60-60 43.67 153.9 15.30 *** C
DL(5%) 4.22 DL(1%) 5.99 DL(0,1%) 8.68
Table 2.13.
Production results on the effect of potato foliar fertilization (2006), (Redsec variety)
(N80P80 soil fertilization)
Average tuber production No. Fertilization variant t/ha % Difference
t/ha Significance of difference
Duncan Test
1 Control 20.27 100,0 0,00 Mt. A 2 Ecofertil P 27.25 134.4 6.98 *** B 3 Fortifert 4-1-1 32.80 161.8 12.53 *** C 4 Fortifert 2-3-1 33.15 163.5 12.88 *** C 5 Fortifert 1-4-1 31.90 157.3 11.63 *** C 6 Folifert 9-9-7 33.43 164.9 13.16 *** C
DL(5%) 1.49 DL(1%) 2.12 DL(0,1%) 3.06
Table 2.14.
Production results on the effect of potato foliar fertilization (2007), (Redsec variety)
(N80P80 soil fertilization)
Average tuber production No. Fertilization variant t/ha % Difference
t/ha Significance of difference
Duncan Test
1 Control 31.13 100,0 0,00 Mt. A 2 Ecofert 101 35.86 115.2 4.73 *** B 3 Ecofert P 31.72 101.9 0.95 *** C Lecol 60-30-30 37.08 119.1 5.95 *** D
DL(5%) 0.03 DL(1%) 0.05 DL(0,1%) 0.07
55
Diversification of production increase as the effect of foliar fertilizer application
is signficant, even in the case of foliar employment without an adequate soil fertilization
system, which potentates and supports the effect of foliar fertilizers, as previously
mentioned (table 2.15.)
Tabelul 2.15.
Production results on the effect of potato foliar fertilization (2007), (Redsec variety) (no
soil fertilization for 2 consecutive years)
Average tuber production No. Fertilization variant t/ha % Difference
t/ha Significance of difference
Duncan Test
1 Control 20.00 100,0 0,00 Mt. A 2 Ecofertil P 22.17 110.9 2.17 - B 3 Fortifert 4-1-1 27.88 139.4 7.88 *** D 4 Fortifert 2-3-1 24.26 121.0 4.26 * C 5 Fortifert 1-4-1 25.20 126.0 5.20 * C 6 Folifert 9-9-7 32.10 160.5 12.10 *** E
DL(5%) 4.20 DL(1%) 5.60 DL(0,1%) 7.20
CHAPTER III
DETERMINANT AGROCHEMICAL MODIFICATIONS OF THE SOIL
QUALITY AND THE LEVEL OF POTATO NUTRITION THROUGH
FERTILIZATION
3.1. EVOLUTION OF THE MAIN AGROCHEMICAL SOIL INDICES (Ph, HUMUS
CONTENT, MOBILE PHOSPHORUS AND POTASSIUM)
Modifications of the soil reaction may occur, in the experimental plot of Cojocna,
as a consequence of the cation input from fertilizers with a positive effect over this
indicator, but can also trigger acidifying processes as a consequence of exchange
reactions that protonate the soil reaction (activiation of H+ ions). Generally, reaction
modifications (pH) are dependent on the initial traits of Cojocna soils (gley soil and
chernozem) that have a pH buffering capacity, which is relevant (high content of humus
and colloidal clay) (table 3.1.).
56
Table 3.1.
Situaţia reacţiei solurilor fertilizate (mineral) diferenţiat pentru cultura cartofului
State of reaction for soils under differentiated (mineral) fertilization for potato crop
(pHH2O)
No. Level of NP fertilization
Gley soil 2005
Typical chernozem
2006
Typical chenozem*
2006
1 Martor 7,83 7,01 7,16 2 N40P40 7,80 6,92 - 3 N80P80 7,78 6,93 6,85 4 N120P120 7,74 7,00 - 5 N160P160 7,70 6,66 6,30
*) Only for determined variants
Compared to the reaction modification effects induced through complex mineral
fertilization observed as NP doses are increased in the case of organic fertilizing
resources (manure or mushroom compost) employed, this nutritive substrate maintains
the reactions state of soils at a rather constant level. (table 3.2.)
Table 3.2.
Efectul resurselor fertilizante organice şi organo-minerale asupra reacţiei solurilor de la
Cojocna (gleiosol)
Effect of organic and organo-mineral fertilizing resources on Cojocna soil reaction (gley
soil)
No. Organo-mineral fertilization level
pHH2O N. Organo-mineral fertilization level
pHH2O
1 Manure – 20t/ha 7,79 1 Residual mushroom compost – 20t/ha
7,72
2 Manure – 20t/ha + N40P40
7,75 2 Residual mushroom compost – 20t/ha + N40P40
7,73
3 Manure – 20t/ha + N80P80
7,79 3 Residual mushroom compost – 20t/ha + N80P80
7,70
4 Manure – 20t/ha + N120P120
7,78 4 Residual mushroom compost – 20t/ha + N120P120
7,66
5 Manure – 20t/ha + N160P160
7,70 5 Residual mushroom compost – 20t/ha + N160P160
7,60
For organo and organo-mineral fertilization variants, reaction (pH) modifications
are insignificant as NP doses are increasingly applied on an organic fund. The constant
pH upkeep in the same reaction domain is first due to the pH buffering capacity of
57
Cojocna soils, as well as the positive influnces of the two organic sources (partially
fermented stable manure and compost) through cation input that may attenuate the
acidifying effects of mineral fertilizing resources.
In the context of experiments conducted over a limited period of time- 3 years
(2005-2006-2007), interpretations on the humus content primarily refer to modifications
that may occur in the humifiable organic matter content, including the intervention and
accumulation lavel of raw organic fractions with potential long-term influences on the
soils’ humus balance. (table 3.3.).
Table 3.3.
Effect of differentiated fertilization systems on soil humifiable organic matter
No Level of fertilizatio
n
Humifiable O.M. (%)
Level of fertilization
Humifiable O.M. (%)
Level of fertilization
Humifiable O.M. (%)
1 Control 3,10 Manure – 20t/ha 4,25 Compost –
20t/ha 4,15
2 N40P40 3,16 Manure – 20t/ha + N40P40
4,25 Compost –
20t/ha + N40P40
4,25
3 N80P80 3,44 Manure – 20t/ha + N80P80
4,15 Compost –
20t/ha + N80P80
4,25
4 N120P120 3,46 Manure – 20t/ha + N120P120
4,20 Compost –
20t/ha +N120P120
4,20
5 N160P160 3,46 Manure – 20t/ha + N160P160
4,20 Compost –
20t/ha +N160P160
4,15
Soil phosphatic regime in Cojocna experiments is differentiated with regard to
supply levels according to the soil type and especially previous multiannual fertilizations
applied. It is thus obvious that, through complex mineral and organo-mineral (with the
two different organic resources) soil fertilization, modifications in the content of
potentially accessible mobile phosphorus (AL soluble) are evolutive and can reach the
parameters of a medium and good supply state.
Quanttatively, the highest values of mobile-P content values are encountered for
the gley soil, due to previous fertilizations. In the case of this type of soil, with a good
initial phosphorus supply, absolute values of mobile phosphate content as well as
58
subsequent modifications due to the organic and mineral P input are levelled, with a
tendency of higher mobile P content upon organo-mineral application with an organic
compost substrate (fig. 3.1. şi 3.2.). Certainly, an essential contribution relies on the
mineral P input applied upon mushroom compost formation.
0
51
14
28
47
20
685046
32 4643
6260
26
01020304050607080
Control N40P40 N80P80 N120P120 N160P160
ΔP -
ppm
Mineral (NP complex) organo-mineral (manure+NP)organo-mineral (compost+NP)
Fig. 3.1. Modifications of the mobile P (ΔP-AL) content through the differentiated
fertilization of Cojocna gley soil
0
25
41
71
29171514
47 6152
7365
51
42
0
20
40
60
80
Control N40P40 N80P80 N120P120 N160P160
ΔP -
ppm
Mineral (complex NP) organo-mineral (manure+Norgano-mineral (compost+NP)
Fig. 3.2. . Modifications of the mobile P (ΔP-AL) content through the differentiated
fertilization of Cojocna typical chernozem
Soils in the expeirmental plot at SDE Cojocna, where experiments on
differentiated potato fertilization systems and technologies were placed, have a good
mobile K supply (> 200 ppm). The experimental gley soil initially had 750 ppm K, a very
good K supply, even for superintensive crops (where the optimum K supply is 300 – 400
ppm), while the typical chernozem has 272 ppm mobile-K. It is obvious that
59
differentiated fertilizing interventions modified, especially enhanced this initial supply
state of soils. (table 3.4.)
Table 3.4. Modification of mobile K content of soils under differentiated fertilization under
potato crop (experimental blocks- K average-ppm) • Gley soil • Typical chernozem No. Fertilization variants K – AL
ppm No. Fertilization variants K – AL
ppm 1 Control 750 1 Control 272
2 Mineral fertilization block (NP) 768 2 Mineral fertilization block
(NP) 280
3 Organo-mineral
fertilization block (manure+NP)
890 3 Organo-mineral fertilization
block (manure+NP) 300
4
Organo-mineral fertilization block
(mushroom compost +NP)
1074 4
Organo-mineral fertilization block (mushroom compost
+NP) 298
5 Foliar fertilization block 938 5 Foliar fertilization block 261
3.2. INFLUENCE OF DIFFERENTIATED FERTILIZATION ON PLANT NUTRIENT
CONTENT
Differentated application of ptato fertilizers essentially modifies the nutrition level
and nutrient leaf and tuber accumulation (tables 3.5., 3.6., 3.7., 3.8.).
Table 3.5. Influence of differentiated fertilization nutrient potato leaf accumulation (2007,
Redsec variety) (upon crop flowering)
No. Fertilization Nt (%)
Pt (%)
Kt (%)
CaOt (%)
1. Control 3,9 0,12 1,17 1,45 2. N80P80 4,1 0,18 1,22 2,50 3. N160P160 4,3 0,28 1,57 2,60 4. 20t manure + N80P80 4,3 0,21 1,62 2,25 5. 20t manure + N160P160 4,7 0,27 1,72 3,25 6. 20t compost +N80P80 4,2 0,22 1,66 3,05 7. 20t compost +N160P160 4,5 0,27 1,55 3,30 8. Ecofert 101 4,2 0,22 1,81 2,75 9. Ecofert P 4,2 0,24 1,49 3,40 10. Lecol 60-30-30 4,3 0,22 1,36 3,00
60
Table 3.6. Influence of differentiated fertilization nutrient potato tuber accumulation (2007,
Redsec variety)
No. Fertilization Nt (%)
Pt (%)
Kt (%)
CaOt (%)
1. Control 2,1 0,12 0,69 1,35 2. N80P80 2,2 0,13 0,74 2,50 3. N160P160 2,4 0,18 0,86 2,00 4. 20t manure + N80P80 2,3 0,15 0,81 1,95 5. 20t manure + N160P160 2,8 0,18 0,89 2,25 6. 20t compost +N80P80 2,3 0,15 0,82 2,30 7. 20t compost +N160P160 2,7 0,17 0,84 2,95 8. Ecofert 101 2,4 0,14 0,75 2,30 9. Ecofert P 2,4 0,14 0,78 2,35 10. Lecol 60-30-30 2,3 0,15 0,80 2,55
Table 3.7.
Influence of differentiated K sources on nutrient potato leaf content (2007, Santé variety) (upon crop flowering)
No. K fertilization Nt (%)
Pt (%)
Kt (%)
CaOt (%)
1. Control 4,0 0,11 1,17 1,40 2. N100P100K100 (manure + CNP) 4,3 0,21 1,43 3,05 3. N100P100K100 (C15-15-15) 4,5 0,28 1,29 3,25 4. N100P100K100 (CNP+KClNaClKCl 40%) 4,4 0,17 1,64 3,45 5. N100P100K100 (CNP+K2SO4 50%) 4,3 0,23 1,31 3,35 6. N100P100K100 (CNP+KCl 60%) 4,2 0,20 1,33 3,10
Table 3.8.
Influence of differentiated K sources on nutrient potato tuber content (2007, Santé variety)
No. K fertilization Nt (%)
Pt (%)
Kt (%)
CaOt (%)
1. Control 2,0 0,11 0,68 1,35 2. N100P100K100 (manure + CNP) 2,1 0,15 0,82 2,90 3. N100P100K100 (C15-15-15) 2,7 0,19 0,83 2,70 4. N100P100K100 (CNP+KClNaClKCl 40%) 2,4 0,15 0,83 2,55 5. N100P100K100 (CNP+K2SO4 50%) 2,4 0,16 0,78 2,80 6. N100P100K100 (CNP+KCl 60%) 2,5 0,16 0,74 2,75
61
Table 3.9.
Total N and nitrate (N-NO3) content in potato leaves under differentiated
fertiization
No. Fertilization Nt (%)
N – NO3 ppm
1 Control 3,9 120 2 N160P160 4,3 680 3 20t/ha manure + N80P80 4,3 410 4 20t/ha manure + N160P160 4,7 720 5 20t/ha compost + N80P80 4,2 240 6 20t/ha compost + N160P160 4,5 460
The increase of total N content and nitrate NO accumulation from mineral on
nitrogen forms can be noticed. The maximum value of nitrogen accumulation can be
encountered in the organic combination- Manure + N160P160, which is closer to the level
of nitrate accumulation for maximum mineral NP fertilization (N160P160). For the rest of
fertilization alternatives, organo-mineral to N80P80 dosage on an organic fund, nitrate
accumulation falls between normal limits and thus, there is no danger or risk of nitric
toxicity against the synthesis of nitrogen protein forms. The organic support, in a
moderate fertilizing combination, may maintain nitrate accumulation within normal
lemits, devoid of any dyanamic maximum states that may endanger nitrogen cycle and
representation within agroecosystem components.
−3
CHAPTER IV
POSSIBILITIES FOR THE ACHEIEVEMENT-MODELLING OF POTATO
TUBER PRODUCTIONS ACCORDING TO FERTILIZATION SYSTEMS
AND LEVEL
4.1. COMPARATIVE ASSESSMENTS OF PRODUCTION AND PRODUCTION
INCREASE CURVE DETERMINED BY DIFFERENTIATED POTATO
FERTILIZATION
The tuber productions of the Redsec variety, according to the differentiated
fertilization system is not ordered incidentally, but mathematically rigurously, according
to the model of a curve described with IInd degree equations - y = a + bx + cx2. This
representation of Redsec production curve for the years 2005-2006 and 2007 first proves
62
that the highest productions of over 30t tubers/ha are achieved only within oragano-
mineral systems of fertilizer application (fig. 4. 1., 4. 2.).
29.75
36.8833.23
29.22
24.32 26.2228.39
35.5635.04
32.0133.05
32.4131.8330.51 31.44
20
25
30
35
40
Control N40P40 N80P80 N120P120 N160P160
NP Doses
Tube
r pro
duct
ion
(t/ha
)NP Manure + NP Compost + NP
Fig. 4.1. Comparative representation of potato tuber production curve for differentiated
fertilization variants (average productions for 2005 – 2006) (Redsec variety)
31.13
34.07
31.1331.1333.69
37.0836.36
36.8135.89
28
30
32
34
36
38
Control N80P80 N160P160NP Doses
Tube
r pro
duct
ion
(t/ha
)
NP Manure + NP Compost + NP
Fig. 4.2. Comparative representation of potato tuber production curve for differentiated
fertilization variants (2007) (Redsec variety)
The year 2007 was more climatically favourable forpotato crop and thus, these
productions higher than 31-34 t/ha can be achieved through complex mineral NP
fertilization. In this year, tuber productions achievedwith organo-mineral fertilization
systems surpass the 35-37 t/ha level.
Production increase obtained through potato differentiated fertilization of the
Redsec variety, showing that its highest value (compared to the N0P0 experimental
control) can be obtained through organo-mineral fertilization alternatives where the
63
absolute increase (t/ha) is prioritarily determinant by the organic resource (substrate)
applied and secondarily by the size of NP doses. (table 4.1.).
Table 4.1.
Origin structure and determination of production increases (t/ha) for differentiated
fertilization of the Redsec potato variety
2005 – 2006 Production differences (t) manure+ determined NP
Production differences (t) compost + determined NP
Mineral fertilizatio
Production increases
(differences) t/ha
Total Manure NP Total Mushroom compost
NP
N0P0 0 7,69 7,69 0 6,19 6,19 0 N40P40 1,90 8,73 6,83 1,90 7,12 5,22 0,93 N80P80 4,07 10,72 6,65 3,03 7,51 3,44 1,32
N120P120 4,90 11,24 6,34 3,55 8,09 3,19 1,90 N160P160 5,43 12,56 7,13 4,87 8,91 3,48 3,72
2007 N0P0 0 6,20 6,20 0 5,32 5,32 0
N80P80 2,56 5,23 2,70 2,53 4,76 2,56 2,20 N160P160 2,94 5,93 3,01 2,92 5,68 2,94 2,74
The order and establishment of the dependence between production differences
(increases) and NP doses applied for the three alternatives of fertilizing substrate (solely
mineral and organo-mineral with manure and compost). This dependence is significant
and can be expressed mathematically differentated and be represented graphically in
accordance.
2.16
4.424.94
5.46
1.27
2.5
3.73
4.96
0.73
1.37
1.99
2.62
Y = 0.04 + 1.23X
Y = 0.11 + 0.63X
Y =0.10 + 2.55X - 0.29X2
0
1
2
3
4
5
6
Control N40P40 N80P80 N120P120 N160P160
NP doses
Prod
uctio
n in
crea
se (t
/ha)
NP Manure+NP Compost+NP
Fig. 4.3. Comparative representation of potato production increase cruve for
differentiated fertilization alternatives
64
64.94 5.46
5 4.42
Fig. 4.4. Occurrence of production increases (tubers t/ha) compared to the level of
complex mineral fertilization (NP)
Fig. 4.5. Occurrence of production increases (tubers t/ha) compared to the the level of
organo-mineral fertilization (Manure+ NP)
Fig. 4.6. Occurrence of production increases (tubers t/ha) compared to the the level of
organo-mineral fertilization (Mushroom compost + NP)
0.1
2.16
0
1
2
3
4
Control N40P40 N80P80 N120P120 N160P160
Y= 0.10 + 2.55X - 0.29X
6
4.965
3.73
2.5
0.04
1.27
0
1
2
3
4
Manure M+N40P40 M+N80P80 M+N120P120 M+N160P160
Y=0.04 + 1.23X
3 2.62
2.5 1.99
1.37
0.11
0.73
0
0.5
1
1.5
2
Compost C+N40P40 C+N80P80 C+N120P120 C+N160P160
Y = 0.11 + 0.63X
65
4.2.ESTABLISHMENT OF INTERPRETATION LIMITS IN CREATING
DIFFERENTIATED FERTILIZATION PROGRAMMES FOR POTATO
Pertinent interpretations of the production context and/or tuber increases obtained,
related to the nature and doses of applied fertilizers, agrochemical modifications in the
soil-plant system, the prevention of agrochemical risks, may determine the agrochemical
optimization of the soil-plant system, for potato crop.
CHAPTER V
CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS
Potato cultivation shows a special requirement for ecopedoagrochemical
conditions, while nutritive substratum requirements or requirements towards the
agrochemical optimization of the soil-plant system have a particular character, according
to the soil and genotype, while fertilization in itself can be elaborated as an „integrated
system” withing the cultivation technology.
The doctoral research conducted through complex mineral and organo-mineral
fertilization experiments, for Redsec and Santé varieties, alongside soil and plant
analyses in the ecopedoagrochemical conditions of Cojocna confirms results in the field,
but is original in terms of the interaction of NP fertilizers and organic resources, of
mineral K sources, and last but not least in defining obtained production and production
increase curves.
From the results obtained, the following are known as essential for the success of
potato crop in the given experimental conditions and have a dissemination value:
1. Due to a specific nutritive consumption of N, P, K, Ca, Mg, a plant that sythesizes
and accumulates starch in its tubers is highly demanding with regard to the integrated
fertilization and nutrition system that essentially favours sugar metabolism and
prevents other nutrition factors (such as N excess and K defficiency) from disturbing
organic substance synthesis;
2. Gley soil and typical chernozem experiments in Cojocna confirm the nutrition and
fertilization demands of the potato and emphasized the significant effects of
complex balanced mineral fertilization with NP and organo-mineral ones, where
combinations were achieved with complex fertilizers of the NP type on the fund of
66
two organic resources- partially fermented stable manure (20 t/ha) and residual
mushroom compost (20t/ha);
3. NP complex mineral fertilization determined production increases (differences)
statistically ensured in the N40P40 to N160P160 domain with diminishing tendencies of
increases in the N80P80 - N120P120 interval. The level of productions obtained with
complex mineral NP fertilizations may reach 30-32t/tubers/ha;
4. Organo-mineral fertilization has a determining character for tuber production level,
determining the obtaining of tuber quantities of 40-42 t tubers/ha.The best results are
obtained with fertilizing solutions containing partially fermented manure as organic
substrate, followed by results containing residual mushroom compost alongside
complex mineral NP doses;
5. Production and difference curves emphasize the limited character of one-sided
mineral fertilization, but in the case of organo-mineral fertilization, the decisive and
essential effect on productions is due to organic fertilizing resources and then to the
effect of NP doses applied in the respective combination;
6. Research related to the differentiation of potassium effect according to the origin or
nature of the mineral compound related to this cation application shows a
differentiation of K resources according to the nature of the acompanying anion, in
the decreasing order of productions- organic K resource K > K sulphate (with SO −24 )
> NPK complex (with SO −24 şi Cl-) > potassium salts (with Cl- şi SO −2
4 ) > K chloride
(with Cl-), showing that the determinism of this phenomenon originates in the „level
of tolerance” of the anion in question in the plant cell to different accumulations, suh
as ionic interrelations at cell level.
7. Out of the organic resources considered, partially fermented stable manure (from
cattle) offers the best nutritive conditions and fertilizing effects in the context of
organo-mineral combinations. This fertilizer is followed by the effect of residual
mushroom compost (2-3 years from employment). The effect of this organic
compound is due to the cellulose and hemicellulose content, which is relevant for
mushroom technology, alongside normal NPK quantities;
8. Their production and differences are determined by organo-mineral combinations,
showing that on an organic support (20t/ha), complex mineral NP doses can be
67
68
diminished to at least N80P80 alongside complex liquid foliar fertilizers with
significant effects within optimum agrochemical soil conditions;
9. Potato can significantly capitalize the application of foliar fertilizers optimally fit into
the structure of soil applied fertilizers. The favourable effect of foliar fertilization is
conditioned by the optimum soil representation of nutritive elements.
10. Foliar combinations with a nutritive microelement balance are differentiated, as well
as combinations with a preponderent nitrogen concentration (such as Lecol, Folifert
and Fortifert), as their effect is due to the involvement of these compositions in
nitrogen cycle and assimilation;
11. In the case of an appropriate soil fertilization, the effect of foliar fertilization is short
or not ensured at maximal efficiency parameters, especially since this plat has
average and high nutritive consumption and a rapid rhythm of nutrient absorption in
vegetative phenophases and maximal upon flowering;
12. The agrochemical framework of experiments conducted and the anlytical soil and
plant control show that risk factors may intervene in the given conditions, which are
related to the following phenomena :
• an acidifying tendency is observable in the case of typical chernozem under
mineral fertilization;
• in the case of the typical cernozem, the P supply state is precarious;
• excessive K repesentation in the soil can be triggered by Mg and B
nutrition defficiencies;
• high Nt leaf representation upon flowering, may illustrate a mineral N
excess that is disturbing for sugar sythesis, in the same way as Ca2+ excess
may trigger K and Mg defficiency, as the potato is a high calcium consumer
and sensitive to the two mentioned elements.