universitatea de ŞtiinŢe agricole Şi medicinĂ … · 2010-09-01 · cuvinte de mulţumire aduc...

68
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

Upload: others

Post on 09-Jan-2020

0 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 2: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 3: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 4: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 5: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 6: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 7: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 8: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 9: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 10: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 11: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 12: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 13: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 14: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 15: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 16: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 17: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 18: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 19: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 20: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 21: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 22: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 23: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 24: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 25: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 26: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 27: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 28: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 29: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 30: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 31: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 32: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 33: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 34: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 35: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 36: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 37: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 38: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 39: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 40: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 41: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 42: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 43: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 44: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 45: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 46: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 47: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 48: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 49: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 50: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 51: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 52: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 53: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 54: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 55: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 56: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 57: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 58: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 59: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 60: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 61: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 62: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 63: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 64: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 65: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 66: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 67: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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

Page 68: UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ … · 2010-09-01 · Cuvinte de mulţumire aduc colegilor de la disciplina de Agrochimie, pentru modul în care au fost alături

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.