Compostul - Ingrasamant Din Deseuri Organice

Colecţia „Ştiinţa pentru toţi“ Cunoştinţe tehnico-profesionale

COLECŢIA „ŞTIINŢA PENTRU TOŢI" apare sub egida CONSILIULUI NAŢIONAL AL FRONTULUI DEMOCRAŢIEI Şl UNITAŢII SOCIALISTE

VLAU IONESCU-SISEŞTI

PETRE PAPACOSTEA GHEORGHE ŞTEFANIC

Compostul — îngrâşâmînt din deşeuri organice

EDITURA ŞTIINŢIFICĂ Şl ENCICLOPEDICA Bucureşti, 1980

Coperta colecţiei : EUGEN KERRY

CUVlNT ÎNAINTE

Industrializarea intensă caracteristică dezvoltării societăţii um ane în secolele X IX şi XX a atras după sine şi o aocelerare a degradării directe şi indirecte a habitatului. D egradarea directă s-a realizat prin distrugerea u nor form aţiuni n atu rale datorită ex­ ploatării intensive, fie raţionale ca, de exem plu, în cazul unor zăcăm inte m inerale, fie neraţionale ca, de exem plu, în cazul defrişărilor abuzive de păduri sau desecării necorespunzătoare de bălţi şi lacuri. D egradarea indirectă se realizează fie prin tehno­ logii necorespunzătoare, aplicate diferitelor dome­ nii ale vieţii în cadrul natu ral (reflectînd ignorarea principiilor de funcţionare a biosferei), fie prin te h ­ nologii industriale gîndite p arţial, fără a se ţine seam a de in terferenţele cu lum ea vie. A gricultura intensivă, de tip industrial, contri­ buie, în faza actuală, Ia degradarea m ediului prin m ăsuri care se înscriu în ultim ele două categorii. Astfel, pe de o parte, concepţia agrochim ică a dus Ia neglijarea obligaţiei de a în treţin e fertilitatea solului prin principala m ăsură adecvată care este îngrăşarea Iui cu m aterii organice corespunzătoare. Pe de altă parte, organizarea specializată, de tip in­ dustrial, a crescătoriilor m ari de anim ale a avut în vedere num ai producţia anim alieră im ediat com er5

cializabilă (carne, lapte, ouă) şi. astfel, neglijînd producţia de dejecţii, tra ta te ca deşeuri industriale, a provocat acum ularea m asivă a acestora. Pe această cale, dejecţiile anim alelor au ajuns să fie o sursă im portantă de poluare a m ediului şi să reprezinte o rupere b ru tală a circuitelor biologice din biosferă. In urm a experienţei acum ulate în decurs de două secole, om enirea a tras înv ăţăm în tu l preţios al obli­ gaţiei de salvgardare a h ab itatu lu i în calitate de colaborator al n aturii, în tru c ît om ul reprezintă n i­ velul de reflectare conştientă şi de planificare a bio­ sferei din care face p arte şi de care nu se poate rupe. In acest sens, sarcina principală a epocii ac­ tuale pare să rezide, din punct de vedere tehnologic, în dezvoltarea de tehnologii corespunzătoare cu idealul um anist, în sensul cel m ai larg al acestei no­ ţiuni, astfel încît om ul să poată deveni o fiinţă cît m ai deplin integrată în m ediul social şi în am bianţa cosmică. In această ordine de idei se înscrie şi in tenţia au­ torilor cărţii de faţă de a contribui Ia im perativele actuale ale elaborării unor concepţii şi soluţii ra ­ ţionale de valorificare a dejecţiilor de Ia crescăto­ riile de anim ale, avînd d rept consecinţă şi stoparea poluării m ediului am biant prin favorizarea desfăşu­ rării ciclurilor naturale, elim inîndu-se din biosferă unele stagnări în anum ite faze ale ciclurilor însoţite de acum ulări nocive. Se ştie că dejecţiile anim alelor pot fi folosite în mod direct, în starea Ior b ru tă, ca apă de irigaţie şi ca îngrăşăm inte organice, aşa cum in m ult mai mică m ăsură au fost folosite şi în trecut. A plicarea lor pe solurile agricole, dacă se face în condiţii teh ­ nologice controlate, contribuie Ia creşterea producţiei agricole, dar nu trebuie să se neglijeze potenţialul epidemiologie şi epizootologic al acestor dejecţii, 6

precum şi o anum ită nocivitate p en tru consum atori. Astfel, cercetări recente efectuate de un colectiv de specialişti ai facultăţii de m edicină veterin ară din B ucureşti au reliefat şi alte n eajunsuri ale practicii încorporării dejecţiilor direct în solurile agricole. S-a constatat, de exem plu, că anim alele h răn ite cu con­ centrate provenite de pe teren u rile îngrăşate cu de­ jecţii bru te au prezentat m odificări histopatologice de tip toxico^carenţial Ia nivelul plăm înilor şi fica­ tului. A utorii cărţii nu se lim itează Ia constatarea unor situaţii deficiente, ca cea p rezentată m ai sus, ci îşi asum ă în egală m ăsură răspunderea de a da solu­ ţii practice, realizabile în diferite condiţii de dotare tehnică p e n tru a se valorifica deşeurile din agri­ cultură, industrie şi din centrele urbane, indicînd m etoda com postării p e n tru obţinerea unui îngrăşăm înt organic concentrat, lipsit de patogenitate pen­ tru om şi anim ale, lipsit de asem enea şi de m irosuri dezagreabile. In felul acesta lucrarea de faţă corespunde preo­ cupărilor generale ale conducerii de partid şi de stat care au elaborat legi speciale aşa cum sînt : legea din m artie 1970 privind gospodărirea apelor din R.S.R., legea nr. 9/1977 privind protecţia m ediului înconjurător şi decretul 106/1975 al Consiliului de S tat privind colectarea, predarea, gospodărirea şi valorificarea deşeurilor şi a altor resurse secundare de m aterii prim e. Aceste legi reglem entează m ăsurile obligatorii pe întreg terito riu l ţării, m enite să păs­ treze şi să am elioreze condiţiile de m ediu Ia toate nivelurile : sol, apă, aer. T rebuie am intit aici că Ro­ m ânia are o veche trad iţie în dom eniul protejării, prin legi, a m ediului am biant, prom ulgînd înaintea m ultor altor ţări, în 1930, prim a lege de protecţie a m ediului natural. 7

1. SOLUL AGRICOL ŞI FERTILITATEA

1.1. Solul ca formaţiune naturală Solul este totodată unul din principalele produse şi unul din principalele m otoare ale vieţii Terrei. Sub aparen ţa unei im obilităţi macroscopice, se ascunde, în fapt, un dinam ism microscopic greu de im aginat p en tru profan, dinam ism endogen care se opune agresiunilor exterioare ale factorilor m eteo­ rologici cu acţiune distructivă, cum sînt ploaia, în ­ gheţul, a ltern an ţa de frig şi căldură, vînturile, scur­ gerile de apă. Toţi aceşti factori, favorizaţi uneori şi de configuraţia geografică, au ca efect principal, în tim p, alte rn a n ţa fenom enelor de eroziune şi de depunere de m ateriale care, în lipsa vieţii, carac­ terizează m arele circuit geologic al m ateriilor din care este alcătuit globul nostru m ineral. In reali­ tate. o asem enea m işcare a m ateriei este caracte­ ristică num ai p en tru o mică p arte a suprafeţei glo­ bului. în cazuri considerate ca „extrem e" şi în care viaţa nu are putere de im plantare (deserturi, re ­ giuni circum polare). Regula generală Ia suprafaţa actuală a T errei este însă aceea a dom inaţiei vieţii asupra nivelului 9

de organizare m inerală a m ateriei, cu m odalităţi di­ ferite de m anifestare de Ia ecuator, Ia zona tem pe­ rată şi Ia zona polară. In zona ecuatorială, factorii cosmici prom otori ai vieţii acţionează constant creînd o gigantică şi continuă activitate m etabolică în cadrul biosferei, zona tem p erată este caracterizată prin periodicitatea anotim purilor reflectată într-o n u an ţare m axim ă a ritm u rilo r biologice, iar zona polară este zona în care păm întul, sustrăgîndu-se ju m ătate din an influenţelor solare vitalizatoare şi prim ind în cealaltă jum ătate num ai influenţe solare atenuate, î ş i m anifestă în mod dom inant caracteris­ ticile proprii : încrem enirea, frigul, lipsa de viaţă activă, penetrabilitatea scăzută p en tru lum ină. C hiar şi în perioada cînd prim eşte un m axim um de radiaţii lum inoase, acestea sînt în cea m ai m are parte re­ flectate din nou spre cosmos datorită strălucirii gheţii şi a zăpezii., In tru cît ţara noastră ap arţin e zonei de diferen­ ţiere Ia m axim um a ritm u rilo r biologice, ne in te re ­ sează, în prim ul rînd, în capitolul de faţă, proble­ mele legate de viaţa biosferei Ia nivelul solurilor evoluate în aceste condiţii. O prim ă consecinţă a existenţei anotim purilor o constituie a ltern an ţa perioadelor de activitate bio­ logică intensă, condiţionată de ilum inare şi tem ­ p eratu ri crescute, şi a celor de activitate biologică redusă, datorită scăderii in tensităţii şi a duratei ilum inării şi tem peraturii. Perioada de activitate biologică intensă poate fi Ia rîndul ei fracţionată în perioade de fotosinteză intensă şi perioade de ac­ tivitate edafică sau de descom punere a m ateriilor organice provenind de Ia organism e superioare, desfăşurată de m icroorganism ele din sol. Aceste al­ tern an ţe ale activităţii de acumulare primară (sin­ teză de m aterie organică din elem ente m inerale, cu10

noscută şi sub denum irea de organici zare), efectuată mai ales de organism ele înzestrate cu pigmenţi fotosintetizanţi, şi de degradare» (descom punerea m ateriei organice ca efect al activităţii m ai ales a bacteriilor, ciupercilor şi faunei din sol) sînt însoţite de acum u­ lări secundare de m aterie organică m ai greu, greu sau foarte greu degradabilă (sinteza de m aterii h u ­ mice denum ită şi humificare). S ubstanţele hum ice interacţionează cu celelalte com ponente vii şi nevii ale solului, conferindu-i acestuia calităţi noi, speci­ fice, care legitim ează concepţia integralistă asupra solului în cadrul căreia acesta este considerat ca sis­ tem deschis. C alităţile noi constau în faptul că particulele m ai grosiere de sol se leagă în tre ele p rin in term e­ diul unui cim ent organic (substanţe hum ice dar şi corpul unor m icroorganism e, cum ar fi de exem plu filam entele de ciuperci microscopice, sau unele sub­ stanţe chimice cu m oleculă m are rezultate din ac­ tivitatea m icroorganism elor din sol). Acolo unde p ar­ ticulele m inerale ale solului sînt prea fine, cum este cazul argilelor care creează m ase compacte im ­ perm eabile p en tru apă, substanţele hum ice se com­ bină cu aceste particule creînd o m asă afinată. Solul în care particulele m inerale sînt legate cu p a rti­ cule organice are proprietatea de a se desface în bucăţi, agregate de diiferite m ărim i iar m odul cum se realizează acest fap t caracterizează structura so­ lului. Un sol bine stru c tu ra t are capacitatea de a reţine mai m ultă apă care, departe de a constitui un exces, reprezintă o rezervă utilă p en tru perioade de secetă. Prezenţa m ateriilor hum ice intim legate cu particulele de argilă perm ite solului să reţină şi să elibereze cantităţi crescute de elem ente nutritiv e da­ torită sarcinilor electrice de pe suprafaţa m olecu­ lelor m ari şi a com plexelor argilo-hum ice astfel rea­ li

lizate. Toate acestea sînt. însuşiri pe eare nu Ie p re­ zintă m aterialul m ineral pe rare a luat naştere so)ul şi se înleleşe ca au o nune im portanţa pentru micul circuit biologic al elem entelor chimice. De asem enea rezultă clar că în treţin erea sau m ărirea stocului de m aterii organice este de im portanţă capitală pentru buna funcţionare a solului. H um usul este el însuşi supus, ca orice m aterie organică, unor procese de degradare lentă, minerali­ zării. In funcţie de condiţiile climatice, de vegetaţie şi de configuraţia terenului, un m aterial p arental oare­ care, de exem plu 0 aluviune, pătru n s de viaţă, p a r­ curge diferite stadii de solificare dom inate de pro­ cesele de acum ulare pînă Ia o stare de echilibru dinamic, stadiul climax. O dată atins acest stadiu, so­ lul îşi păstrează caracteristicile tipului realizat, din punct de vedere morfologic şi funcţional, atîta vrem e cît nu survine o m odificare în com binaţia de factori pedogenetici. M odificările care pot s u r­ veni sînt, fie independente de activitatea om ului (de exem plu, o erupţie vulcanică, o alunecare de teren, o m odificare a nivelului pînzei de apă freatică le­ gată de factori neantropici), fie legate de activitatea om ului (luarea în folosinţă agricolă sau industrială a unor soluri aflate pînă atunci sub vegetaţie spon­ tană, influenţarea directă sau indirectă asupra ni­ velului apei freatice etc.). In cazul schim bării unor factori pedogenetici im portanţi care influenţează asupra regim ului term ic sau aerohidric al solurilor, un sol poate răm îne m ult tim p cu m orfologia climax în tim p ce funcţional el capătă caracterele alto r so­ luri şi trebuie, ca atare, atrib u it tipului de sol de care se apropie din punct de vedere funcţional. Ca exem plu în acest sens se pot da solurile cernoziomoide din T ransilvania sau. „cernoziom urile44 din 12

nordul Moldovei, soluri cu profile asemănătoare cer­ noziomurilor, atît morfologic cit şi din punct de ve­ dere al însuşirilor chimice, dar avînd în prezent re ­ gimuri term o-aero-hidrice caracteristice unor soluri mai reci şi umede, apropiindu-se de acestea din urmă şi prin productivitate asemănătoare, m ult mai scă­ zută decît a cernoziomurilor adevărate. Tematica prezentei cărţi ne obligă să limităm dis­ cuţia la transform ările legate de activitatea agricolă a omului. După cum s-a arătat mai sus, fixitatea aparentă a însuşirilor unui sol în stadiu climax se bazează pe un echilibru dinamic, adică pe activităţi de acumulare care compensează procesele distruc­ tive cum ar fi îndepărtarea anum itor cantităţi de elemente chimice datorită spălării prin ploi sau re­ ducerea chimică, de exemplu în cazul azotului, prin eliberarea altor cantităţi din componenta minerală a solului sau din m aterialul parental de la baza pro­ filului. Reciclarea şi pierderile de materie organică consumată de microorganisme sînt compensate prin procese de mineralizare şi humificare. Acest echi­ libru dinamic se exteriorizează în mod specific prin vegetaţie (alcătuirea specifică a covorului vegetal şi masă produsa) care caracterizează şi ea stadiul climax al complexului vegetaţie-sol, la alcătuirea căruia participă în strînsă interdependenţă aceste două niveluri de organizare ale biosferei.

1.2. Noţiunea de fertilitate. Aspecte teoretice şi definiţii Atît timp cit solul se găseşte în condiţii n a tu ­ rale, neinfluenţate de om, nu are sens să se discute despre fertilitate, întrucît orice sol natural aflat în 13

stadiu clim ax este caracterizat p rin tr-u n nivei de productivitate care este reflectarea obiectivă a com­ plexului de factori pedogenetici. In m om entul luării în folosinţă agricolă sau în exploatare forestieră, dacă se folosesc p en tru com paraţia productivităţii aceleaşi plante de cultură, se constată, însă, pe de o parte, că producţiile ce se obţin pe diferite soluri se deosebesc m ult între ele, iar pe de altă parte, că prin luarea în cultură tim p de mai m ulţi ani suc­ cesiv, productivitatea scade pînă Ia un nivel m inim. Aplicînd m ăsurile unei agriculturi extensive, în ex­ perienţele efectuate cu soiuri tradiţionale, acest n i­ vel m inim răm îne constant pe perioade aparent extrem de lungi. (Spunem aparent, în tru cît cele mai vechi experienţe în acest sens au o vechim e apro­ xim ativă de-abia de 100 de ani.) In aceste condiţii echilibrul biologic in stalat are un nivel relativ scăzut. Problem ele pe care Ie ridică nivelul de fertili­ tate al solurilor se încadrează în urm ătoarele trei situaţii : (1) In cazul cînd deosebirea de fertilitate iniţială dintre două soluri luate în cu ltu ră se datoreşte existenţei unui factor lim itativ se pune problem a dacă acesta poate fi com pensat prin m ăsuri am eliorative, astfel încît să se pună în valoare o fertilitate potenţială superioară celei realizate în prezenţa fac­ torului lim itativ. (2) In cazul unui sol norm al se pune problem a dacă şi cum se poate îm piedica coborîrea nivelului iniţial de fertilitate după luarea în cultură. (3) Se pune de asem enea problem a dacă este po­ sibil să se crească nivelul de fertilitate al tfnui sol clim ax după luarea în cultură. La prim a problem ă răspunsul poate fi afirm ativ atunci cînd imul din factorii sau una din condiţiile de fertilitate se găsesc sub sau peste lim ita cantita14

tivă de toleranţă. In această categorie intră, de exem plu, solurile care necesită hidroam elioraţii (de­ secarea in cazul solurilor cu exces de um iditate, iri­ garea solurilor din regiuni prea secetoase) sau anu­ m ite m ăsuri agrotehnice. Un exem plu p e n tru acest ultim caz îl constituie solurile alealice din A rgen­ tina care se am eliorează prin stim ularea activităţii celulolitice şi fixatoare de azot a m icroorganism elor din sol, prin cultivarea unor gram inee capabile să dea o prim ă vegetaţie abundentă in condiţii de pH alcalin. îngroparea superficială şi parţială ulterioară a acestei prim e recolte este suficientă p en tru a de­ clanşa procesele m icrobiene necesare scăderii con­ siderabile a valorii pH, îm bogăţirii conţinutului în azot al solului şi producerii de polim eri organici cu m are putere de stru c tu ra re a acestuia (Molina, 1974). La cea de a doua şi a treia problem ă, mai sus m enţionate, răspunsurile sîn t mai com plexe şi ne­ cesită o definire clară a noţiunii de fertilitate. F e r­ tilitatea poate fi definită din două puncte de vedere diferite : static şi dinamic. Conceperea statică a fer­ tilităţii îşi are originea în lucrările de tinereţe ale Iui Liebig, care, calcinînd gunoi de grajd şi plante, a analizat apoi cenuşile rezultate şi a observat că am bele reziduuri conţineau aceleaşi elem ente chi­ mice. El a tra s coneluzia că plantele, fiind orga­ nism e autotrofe, care îşi procură aşadar carbonul din aer, sînt dependente faţă de sol num ai în ceea ce priveşte n u triţia m inerală. In consecinţă, solul putea fi p riv it ca un sim plu suport pentr.u creşterea plantelor cu anum ită zestre de elem ente nutritiv e care se epuizează prin exportul recoltelor. Aceste pierderi pot şi trebuie să fie suplinite p en tru a se m enţine productivitatea iniţială a solului şi acest lucru omul îl poate realiza prin adm inistrarea de 15

îngrăşăm inte solubile, im ediat utilizabile de către plante sau prin adm inistrarea de ingrăşăm intc or­ ganice, proaspete sau ferm entate. In concepţia care a fu n d am en tat utilizarea în ­ grăşăm intelor chimice, fertilitatea este, aşadar, iden­ tică cu gradul de aprovizionare a solului cu ele­ m entele n u tritiv e necesare, solul el însuşi avînd de jucat rolul sim plu de „căm ară44 a plantelor. Ingrăşăm intele organice proaspete (de exem plu, dejecţiile anim alelor) pot juca în parte un rol asem ănător cu îngrăşăm intele chimice în tru cît conţin o cantitate mai m are sau mai mică de substanţe uşor degradabile, capabile să pună în libertate elem entele pe care Ie conţin sau chiar săruri solubile şi im ediat accesibile plantelor. M ateriile organice ferm entate (compostate) după reguli precis stabilite au asem ă­ nări p ronunţate cu m ateria hum ică din sol, aşa cum se va vedea m ai departe, şi nu pot elibera repede cantităţi im portante de elem ente nutritive. De Ia Liebig încoace, gîndirea chim ică înlocuită apoi prin tr-o gîndire fizico-chim ică despre sol a învăluit unele realităţi într-o plasă de raţionam ente strict cantitative care au ascuns adeseori esenţialul. Oam enii au in v entat însă term enul de fertilitate, l-au discutat şi-l mai discută şi în prezent, p entru că dincolo de m ultitudinea de detalii ap arţin în d chimiei, fizicii şi biologiei solului ei au in tu it că solul este o entitate, un tot, care trebuie caracte­ rizat nu num ai m orfologic şi static (alcătuire canti­ tativă), ci şi funcţional, prin dinam ica proceselor al căror sediu este şi care se concretizează în ultim ă in stanţă în producţia vegetală. Această însuşire sintetică a solului, de a da producţii vegetale prin propriile Iui capacităţi vitale în acţiune şi nu num ai prin rezervele sale, a fost denum ită fertilitate. Este clar că o definire a conţinutului acestei noţiuni 16

implică în prezent o concepţie sistemică, integralistă, solul fiind un nivel de stru c tu ra re cu rol bine definit în viaţa biosferei şi nu o form aţie n aturală am orfă utilizabilă ca sim plu suport pen tru creşte­ rea plantelor. ln tr-o definiţie însuşită de num eroşi oam eni de ştiinţă am ericani, fertilitatea este considerată a fi ,,capacitatea de a furniza în mod corespunzător ele­ m entele preluate în mod norm al de plante din sol asociată cu lipsa de m aterii toxice44 (M illar .,Soil fertility 44, 1963). In această definiţie se ignoră toate aspectele care ţin de m ediul am biant, ca tem pera­ tură, lum ină, precipitaţii şi drenaj. Această con­ cepţie implică ideea capacităţii potenţiale a solului de a produce culturi şi este în mod evident consti­ tuită pe baze prea înguste. Intr-o form ă mai dez­ voltată, alţi autori au inclus, pe lîngă capacitatea solului de a furniza în tr-u n echilibru corespunzător toate elem entele n u tritiv e necesare pe care planta Ie ia din fracţiile m inerale sau organice ale solului, şi localizarea într-o zonă clim atică caracterizată p rin tr-u n regim de precipitaţii, drenaj, lum ină şi căldură, suficiente p entru necesităţile cu lturii luate în consideraţie. La acestea se adaugă lipsa de m a­ terii toxice în cantităţi care să inhibe dezvoltarea şi existenţa proprietăţilor stru ctu rale şi tex tu rale sa­ tisfăcătoare. Se acceptă în general că un asem enea sol este atît productiv cît şi fertil. După unii autori, un astfel de sol, chiar situ at într-o regiune cu regim deficitar d e p re c ip ita ţii. răm îne fertil dar este ne­ productiv. Ehwald (1973, cit. de C hiriţă în Ecopedologie, 1974) defineşte concis fertilitatea drept „capabilitatea solului de a satisface cerinţele de viaţă ale plantelor în cadrul posibilităţilor create de către ceilalţi fac­ tori staţionali44. C hiriţă consideră că, fără cunoaşte­ 17

rea ansam blului condiţiilor fizice şi fizico-chimice în care se realizează un anum it nivel de fertilitate şi (ară raportarea Ia specii vegetale concrete faţa de care se apreciază acest nivel. însuşirea de ferti­ litate răinîne lipsită tocmai de definirea caracterului ei real şi de înţelesul cauzelor care determ ină această însuşire şi com pară fertilitatea n a tu ra lă a cerno­ ziom urilor, ridicată pen tru grîu, m oderată p entru porum b şi inaptitudinea Ior p en tru pădurea masivă de molid, cu fertilitatea m ijlocie sau ridicată pen tru pădurea de molid şi in aptitudinea p en tru m ajori­ tatea cu ltu rilo r agricole a solurilor m ontane podzolice. De unde concluzia generală : „este necesar să se precizeze specificul ecologic al solurilor“ cu in ­ dicarea factorilor lim itativi „şi p en tru fiecare ase­ m enea specific ecologic, nivelul de fertilita te u r­ mează să se califice în rap o rt cu vegetaţia sau cul­ tu ra reprezentativă". D efiniţia fertilităţii Ia care ajunge autorul citat este : „fertilitatea sau poten­ ţialul (fito-)productiv este însuşirea întregului m e­ diu fizic (staţionai) de a asigura creşterea şi dez­ voltarea plantelor prin acţiunea sim ultană şi asociată a tu tu ro r factorilor com plexului său ecologic". A ceastă definiţie clară este însă aplicabilă num ai stadiului iniţial de luare în cu ltu ră sau solului aco­ perit de vegetaţie clim ax în condiţii de neexploatare. P e n tru aprecierea aspectelor producţiei vegetale în condiţii social-economice concrete, autorul im ­ plică, din acest m otiv, şi investiţiile de m uncă şi m ateriale ajungind Ia definirea „productivităţii fo­ losirii culturale a solului sau a efectivităţii folosirii solului44. Koepf, Pettersson şi Schaum ann (1974) consideră că în producţia vegetală se reflectă, pe de o parte, 18

productivitatea solului, egală cu producţia obţinută fără ingrăşare în experienţe de lungă durată, şi, pe de altă parte, fertilitatea cu ltu rală reprezentată de diferenţa de producţie obţinută peste această lim ită cu ajutorul îngrăşăm intelor.

1.3. Fertilitatea, expresie a calităţii biologice a solului Se poate face un pas înainte în clarificarea no­ ţiunii de fertilitate a solului dacă plecăm de Ia ideea că ea este o expresie a calităţii biologice a acestuia şi că productivitatea, în cadrul sistem ului de agricultură intens chim izat, de cele mai m ulte ori nu este legată de fertilitate. A cţiunea de com­ pensare a elem entelor n u tritiv e exportate prin in­ troducerea de către om a îngrăşăm intelor chimice poate avea drept consecinţă o creştere rapidă a pro­ ductivităţii şi o scădere a fertilităţii acestuia în tim p (Ştefanic, Papacostea, Pătrăşcoiu, 1977). P en tru a înţelege corect noţiunea de calitate biologică este util să facem apel Ia noţiunea de co­ nexiune universală definită în cadrul m aterialism u­ lui dialectic drept .,faptul că orice obiect sau feno­ m en se corelează cu alte obiecte sau fenom ene, astfel încit universul în an&amblu capătă aspectul unei reţele infinite şi com plexe de in teracţiu n i44 iar obiectele şi fenom enele „stru ctu rate Ia rindul Ior ca sistem e de in teracţiu n i44 sînt puncte nodale în această reţea (Tudosescu şi col., 1976). U niversul apare astfel ca un imens şi suprem sistem form at din nenum ărate subansam bluri sau subsistem e, aflate 19

in raporturi de corelare sau subordonare. Deşi, da­ torită individualizărilor structurale, aceste suban­ sam bluri sînt tra tate în teoria sistem elor ca sisteme deschise, dacă se ţine seam a de interacţiunile func­ ţionale care Ie leagă în cadrul sistem ului suprem , ele sînt totuşi num ai subsisteme \ Integrarea solului, ca nivel stru c tu ra l viu, în sistem ul suprem se datorează proprietăţii acestuia de a-şi crea m aterii nutritiv e de rezervă (prin acu­ m ulare de hum us şi crearea com plexului argilo-humic). ..Această proprietate face posibilă evoluţia solului pînă Ia stadiul clim ax, care poartă în m orfo­ logia şi funcţionalitatea sa pecetea m aterialului pa­ rental şi a condiţiilor clim atice şi geografice în care aevoluat** (Papacostea, 1977). Din cele mai sus a rătate se pot trage u rm ă ­ toarele concluzii : (A) Un param etru esenţial al realizării calităţii biologice a solului şi deci a nivelului de fertilitate corespunzător îl constituie prezenţa m ateriilor h u ­ mice (nu şi a m ateriilor organice nespecifice pentru sol care pot servi cel m ult ca sursă de elem ente n u ­ tritive). * .,Sistem ulu (subsistem ul, în accepţia noastră), ,,este u n i­ tatea organizatorică a m ateriei, alcătu ită din elem ente id en ­ tice şi diferite, unite prin conexiuni de n a tu ră m aterială, energetică sau inform aţională în tr-u n întreg. In general, se consideră sistem orice u n ita te n a tu ra lă suficient de delim i­ tată m orfologic şi funcţional, avînd o evoluţie, cap acitate de autoreglare şi un program propriu. Sistem ele n atu ra le se gă­ sesc in in terrelaţii foarte com plexe cu alte sisteme, ra p o rtu ­ rile d in tre acestea putînd fi de subordonare, suprao rd o n are sau corelaţie“ (Botnariuc, 1976). După .cum sistem ul are n u ­ mai schim b energetic sau energetic şi su bstanţial cu m ediul am b ian t se vorbeşte despre sistem închis sau sistem deschis.

20

(B) G radul do m etabolizare şi polim erizare a acestora. deosebit de im portant pentru gradul de ca­ litate biologică atins, depinde de condiţiile fizicochimice realizate în regim ul clim atic şi form a geo­ grafică concretă date. (C) Intervenţiile um ane care favorizează calita­ tea biologică a solului sînt cele bazate pe m ăsuri care duc Ia acum ularea de hum us in teg rat într-o dinam ică continuu creatoare şi nu num ai ca o acu­ m ulare pasivă, iar cele care duc Ia scăderea zestrei de hum us sînt intervenţii care, chiar atunci cînd m ăresc productivitatea, duc în tim p Ia scăderea ca­ lităţii biologice, deşi procesul distructiv poate fi lent. Expresia „dinam ică continuu creatoare14 subli­ niază faptul că hum usul din compost, neaflîndu-se încă în starea pe care o are cel din sol, determ ină activităţi biologice în sol şi suferă transform ări prin interacţionarea cu viaţa desfăşurată în sol. A cum u­ larea pasivă dim potrivă presupune lipsa de tran sfo r­ m are a m ateriei organice adăugate solului, aşa cum se întîm plă în unele soluri de m unte care acum u­ lează restu ri vegetale nedescom puse pe perioade foarte lungi, form înd aşa-zisul hum us-brut. H um u­ sul b ru t se caracterizează prin faptul că stru ctu rile anatom o-histologice originale pot fi recunoscute foarte m ult tim p. Un asem enea hum us b ru t răm îne fără influenţe asupra solului. O dată stabilite aceste concluzii, ele ne perm it să răspundem Ia întrebările (2) şi (3) de m ai sus. Coborîrea nivelului iniţial de fertilitate al unui sol luat în cu ltu ră se datorează a lterării bru tale a legăturilor solului cu restu l biosferei. In locul in­ form aţiei com plexe şi reciproce care face ca un sol să fie parte integrantă şi in teg rată în cadrul biosferei apare, în condiţiile agrotehnicii chim izate, o soli21

('itare unilaterală a solului, maI ales ca sursă de elem ente nutritive. încercarea de a completa re­ zerva de elem ente nutritiv e prin aport artificial cu acordarea unei atenţii deosebite mai ales m acroelem entelor azot, fosfor, potasiu, creează situaţii a n o r­ male avînd drept consecinţă solicitarea structurilor solului care se distrug prin efortul n a tu ra l de com­ pensare a dezechilibrelor. D egradarea calităţii bio­ logice începe să se m anifeste prin alterarea stru c ­ turii, a regim ului aero-hidric, a conţinutului în cor^iplex argilo-hum ic saturat, în degradarea reţelelor argiloase etc. C ercetarea analitică care descoperă aceste fenom ene tinde să găsească solaţii parţiale cu eficienţă tem porară. Soluţiile parţiale nu pot însă decît să deplaseze dezechilibrul. In faţa evidenţei, concepţia agro-chim ică a evoluat. Astăzi se adm ite în mod unanim că îngrăşarea exclusiv m inerală dis­ truge solul şi se recom andă ca îngrăşarea să fie organo-m inerală. O altă nuanţare în folosirea îngră­ şăm intelor provine de Ia constatarea că plantele nu valorifică decît un procent destul de redus din îngrăşăm întul aplicat, restul contribuind Ia poluarea m ediului am biant (sol şi apă), cazul cel mai evident constituindu-1 poluarea cu azot. In aceste condiţii ste afcctată ';i ca, în tim p, este de aştep tat o dezechilibrare a siste­ m ului sol-plantă care urm ează a se oglindi şi în producţie (fig. 1.3, 1.4).

1.3. Efectul îngrăşării rep e tate pe m ulţi ani cu d iferite doze de azotat de am oniu (N) şi superfosfat (P) asu p ra acti­ v ităţii dehidrogenazice a solului (activitatea m icroorga­ nism elor din sol exp rim ată p rin ca n titate a de form azan)

1.4. Agenţii promotori ai fertilităţii

Solul fiind un dom eniu de g ran iţă a vieţii cu lum ea m inerală, legile care acţionează in sol sînt în parte legile biologiei legate de activitatea orga­ nism elor din sol şi în p arte legile fizico-chim ice legate de schim burile în tre com ponentele nevii ale 28

solului şi soluţia sau aerul circulant din sol. Odată constituit tipul de sol în stadiu climax, acesta poate fi considerat ca nivel integrator echivalent cu in d i­ vidul sau specia de Ia celelalte organism e vii iar stadiile interm ediare anterioare sînt com parabile cu stadiile em brionare în care procesele se desfăşoară cu intensitate crescută pînă Ia atingerea echilibrului final. O rganism ele cu cel mai m are rol in transform ă­ rile care au Ioc în sol sînt anim alele mici care tră ­ iesc aici, în prim ul rînd rim ele, m icroorganism ele, în special bacterii şi ciuperci şi rădăcinile plantelor. Procesele care alcătuiesc dinam ica tran sfo rm ă­ rilor m ateriei în sol sînt procese de degradare (desc

h

activitatea

ni tra trea uc ta zi ca

, P 100 kg/ ha \ ^ p 5o

a P iOU

\

'o

100

200

NO3

-P - S u

300

400

500

mg/ 100 g frunzâ

1.4. C orelaţia în tre ca n titatea de n itra ţi absorbiţi în frunza de sfeclă de zah ăr şi activ itatea nitratred u ctazică (la d iferite niveluri de în grăşare chimică) 29

compunerea materiilor organice şi alterarea rocilor), şi procese de sinteză a materiilor specifice. Astfel, moleculele organice mai greu degradabile suferă restructurări şi polimerizări care conduc la form a­ rea de substanţe humice. iar mineralele silicatice provenite din roci (argile primare) îşi restructurează reţelele dind naştere argilelor secundare. Aceste procese de sinteză a structurilor nevii specifice so­ lului sînt rezultatul, în parte, a activităţilor biolo­ gice şi. în parte, a interacţiunilor fizico-chimice, dependente de condiţiile specifice ale solului concret realizat.

1.5. Comparaţie între procesele biologice din sol şi compost In cursul fermentării composturilor au loc pro­ cese biologice care pot fi împărţite în aceleaşi mari categorii ca şi acelea din sol : procese de degradare (mineralizare) şi de sinteză de materii humice. Deo­ sebirea mare între evoluţia materiilor organice în sol şi în grăm ada de compost o constituie viteza cu care se produc procesele. In timp ce formarea hum usului în sol presupune perioade lungi de alternanţă de umezeală şi uscă­ ciune, de tem peraturi crescute vara şi scăzute iarna, în grăm ada de compost, datorită concentraţiei mari de materii aproape exclusiv organice, se produce o ridicare puternică a tem peraturii prin procese en­ dogene care duc la o accelerare deosebit de p u ­ ternică a proceselor. Procesele de descompunere cele mai im portante privesc categoriile mari de substanţe organice : procese proteolitice (de descompunere a 30

proteinelor), glicolitice (de descom punere a zaha­ rurilor) şi lipolitice (de descom punere a grăsimilor). De asem enea, sînt. accelerate procesele respiratorii, de exem plu, activitatea dehidrogenazică. In cursul proceselor ferm entative se succed populaţii de or­ ganism e diferite, în perioada de vîrf term ic al fer­ m entaţiei fiind active m icroorganism ele aşa-zis termofile, capabile să crească şi să activeze Ia tem pe­ ra tu ri înalte (exclusiv bacterii şi ciuperci). Pe m ă­ sură ce m ateria organică iniţială se apropie de o stare asem ănătoare celei caracteristice hum usului din sol, în grăm adă se instalează şi o serie de ele­ m ente ale faunei p rin tre care un rol de fru n te îl joacă rîm ele specifice de compost aşa cum se m en­ ţionează în capitolul 2.

1.6. Compostul şi fertilitatea solurilor Efectele com postului bine ferm en tat şi încorpo­ ra t în sol se m anifestă p rin tr-o serie de calităţi Ia nivelul produselor obţinute. P rin tre acestea trebuie m enţionate in p rim ul rînd creşterea rezistenţei faţă de paraziţi a tît a plantelor cultivate cît şi a anim a­ lelor h răn ite cu fu raje obţinute de pe tere n u rile în ­ grăşate cu compost. E chilibrarea fiziologică a an i­ m alelor se traduce şi prin reducerea m asivă a cazu­ rilor de avort şi sterilitate. In ceea ce priveşte solul, aportul de m aterie organică de calitate superioară favorizează form a­ rea unei stru ctu ri rezistente cu influenţe nete asupra circulaţiei apei şi aerului în sol, astfel încît se reduc riscurile a tît în perioadele de ploi abundente cît şi în caz de secetă. In prim ul caz prezenţa m ateriei 31

organice cu m are capacitate de absorbţie şi stru c­ tu rare a apei joacă rol cle burete care suge apa ridicînd m ult pragul conţinutului de apă Ia care se poate vorbi de exces de um iditate. In cazul al doi­ lea, rezerva m are de apă realizată prin im bibiţia m ateriei organice prelungeşte tim pul de insolaţie şi de uscăciune necesar p en tru ap ariţia unui punct critic de ofilire a plantelor. D ar m ateria organică de calitate, introdusă in sol prin îngrăşarea cu compost, nu are num ai capaci­ tatea de a reţine apă ci şi elem ente n u tritiv e pe care Ie eliberează pe m ăsura necesităţii plantelor. Zes­ trea de elem ente n u tritiv e pe care o aduce com­ postul com pensează astfel în m are parte exportul de elem ente datorat recoltării produselor vegetale. Efectul de echilibrare a circulaţiei elem entelor nu tritiv e în sol se m anifestă şi prin aceea că p lan ­ tele obţinute în condiţiile îngrăşării cu com post conţin procente mai m ari de substanţă organică şi procente mai scăzute de apă. Acest efect este deo­ sebit de evident mai cu seam ă Ia zarzavaturi ale căror organe cărnoase prezintă acest fenom en uşor de controlat. O consecinţă a acestui fapt o constituie rezistenţa mai m are Ia alterare după recoltare a produselor obţinute cu aju to ru l îngrăşării cu com­ post a solului. Acest fenom en s-a constatat a tît Ia produsele vegetale (fructe, legume) cît şi Ia cele ani­ male (ouă). In ceea ce priveşte aspectele cantitative, se poate spune că, pe baza unor date publicate de diferiţi autori, producţiile obţinute prin îngrăşare organică (în cadrul unor m ăsuri gîndite com plex pe baza unor criterii biologice) pot fi egale sau uşor superioare celor obţinute în exploatările convenţionale (inten­ siv chim izate). Astfel, producţiile m edii obţinute în exploatările cooperativei M uller din E lveţia (apli32

cînd un sistem de strict biologică de în tabelul de mai ploatările intensiv

m ăsuri elaborate în tr-o concepţie M uller şi Rusch) pot fi com parate jos cu producţiile obţinute în ex­ chim izate din regiune (tabel 1.2).

Tabelul 1.2. Producţii agricole obţinute prin aplicarea sistemelor agrochimic şi agrobiologic (după A ubert)

La grîu se citează în unele ferm e producţii de 5— 6 t/ha. Deşi m ateria organică provenind de Ia anim ale necarenţate este aptă să aducă solului toate ele­ m entele im portante p en tru viaţă, există totuşi ca­ zuri, m ai ales atunci cînd un sol a fost m ult tim p exploatat prin m etode intensive, ca rezervele în unele m icroelem ente să fie în m are parte epuizate. Acest fapt a dus Ia recom andarea adaosului Ia sol sau chiar Ia grăm ada de gunoi supusă com postării a pulberilor de roci vulcanice care conţin toate m icroelem entele în stare greu solubilă. Aceste pulberi fine sînt capabile să elibereze rezervele Ior de m i­ croelem ente în m ăsura necesităţilor plantelor. In felul acesta se creează condiţiile optim e pentru rea ­ lizarea integralităţii biosferei prin calitatea biolo­ gică care se asigură Ia fiecare nivel de stru ctu rare a acesteia (sol, plantă, anim al, om), datorită legării proceselor vieţii în m arile circuite n atu rale ale m a­ teriei, de Ia m ineral Ia organic şi de Ia organic Ia m ineral.

2. RECICLAREA IN AGRICULTURA A DEŞEURILOR ORGANICE

2.1. Agricultura are nevoie de deşeurile organice ca îngrăşăminte A gricultura tradiţională, em pirică, a cunoscut situaţii înfloritoare şi căderi uneori catastrofale, după cum agricultorii s-au priceput să cultive păm întul, să-i conserve însuşirile care-i conferă fer­ tilitatea sau să-i secătuiască rezervele n u tritiv e şi energetice şi să-i strice stru ctu ra granulară. A sem enea cazuri au avut loc în tot cursul evo­ luţiei sociale a om ului, secolul nostru cunoscînd exem plele spectaculare şi tragice ale spulberării şi spălării solurilor fertile de pe suprafeţe întinse în Statele U nite ale Am ericii (1934), ale consecinţelor păşunatului prea intens (în ţin u tu l Sahel din Africa), sau ale despăduririlor excesive pe toate continentele. Care a fost principala greşeală a agricultorilor din perioadele şi zonele am intite ? Necunoscînd valoarea hum usului, adică a acelei com ponente organice care dă culoarea neagră a păm înturilor m ănoase, s-au poate, neglijînd să-i acorde atenţia cuvenită, agricultorii din tim purile străvechi şi chiar şi cei din epoca contem porană 34

nouă s-au b u curat de efectul im ediat al irigaţiei, al ară tu rilo r adînci şi de cel al arderii m iriştilor, care le-a perm is obţinerea unor recolte m ari cu cheltuieli puţine. Aceste m ăsuri, mai ales in condiţii clim atice fa­ vorabile proceselor biologice ce se petrec în sol, au determ inat stim ularea activităţii m icroorganism elor din sol p en tru m ineralizarea hum usului. După cum se ştie, m icroorganism ele din sol se hrănesc cu resturile vegetale şi anim ale, dar atacă şi hum usul, care este substanţa organică a solului, cu stru c tu ră chimică foarte complexă, incluzînd în molecula sa proteine, lignină, gume, răşini, polizaharide şi săruri m inerale. Hum usul, în vorbirea populară zicîndu-i-se şi „grăsim ea p ă m în tu lu i“, nu este num ai substanţa de depozit n u tritiv şi energe­ tic, ci este şi cim entul cel mai valoros care leagă particulele elem entare ale solului (argila şi nisipul) între ele în agregate relativ rezistente Ia acţiunea dispersantă a apei. S tarea fizică granulară a solului, cu capilare şi spaţii goale în tre granule, prin care circulă apa şi aerul, uşurează respiraţia vieţuitoarelor din sol şi asigură accesul unui flux continuu de substanţe nu tritiv e dizolvate în pelicula de apă ce înconjoară particulele de sol sau um ple capilarele şi chiar şi spaţiile dintre granule, către rădăcinile plantelor. Ş tiinţa m odernă a descoperit m ulte din tainele form ării şi descom punerii hum usului, iar practica agricolă a stabilit cum trebuie să se lucreze păm întul p en tru a conserva şi chiar spori fertili­ tatea. Cu toate acestea şi în etapa actuală se fac uitate învăţăm intele trecutului şi în goană după re­ colte m ari, cu cheltuieli şi m uncă cît m ai puţine, se practică o agricu ltu ră fără îngrăşăm inte organice, o agricultură prădalnică. 35

M arele secret, cunoscut de către antici, redesco­ perit şi fundam entat de ştiinţa m odernă prin legi chimice, fizice şi biologice, îl constituie tehnica for­ m ării şi m ineralizării hum usului în practica culti­ vării ogoarelor. Pînă după prim ul război mondial, aproape că nu se concepea agricultură rentabilă fără încorporarea sub ară tu ră a gunoiului de grajd. Pe m ăsură ce industria chim ică a reuşit să producă în cantităţi tot m ai m ari îngrăşăm inte cu azot, re stu ­ rile vegetale (paiele, cocenii, tulpinile de floareasoarelui etc.) tocate, au fost încorporate solului prin arătu ră, asigurîndu-se ca n tita tea de îngrăşăm înt azotat necesară descom punerii restu rilo r vegetale. Este m om entul potrivit să explicăm un proces biochimic care se petrece în păm înt. M ateria organică este constituită în principal din atomi de carbon, care sînt com binaţi cu atom i de hidrogen, oxigen, azot, fosfor, sulf şi putem afirm a că, în mod direct sau indirect, cu toate elem entele chimice existente în natură. C arbonul şi azotul constituie însă elem entele care m erg totdeauna îm preună Ia alcătuirea proteinelor. A lături de zaharuri şi grăsim i, proteinele sînt consti­ tuentele fundam entale ale oricărei vieţuitoare. La procesele biotransform ării m aterialelor orga­ nice în sol participă în tr-u n fel sau altul întreaga populaţie a solului, dar transform ările ceIe mai energice sînt produse de ciupercile microscopice şi de bacterii. S-a stabilit că ciupercile microscopice sînt capabile să m etabolizeze cu cel mai m are ra n ­ dam ent m ateria organică ajunsă în sol. Astfel, dacă bacteriile, în procesul m etabolism ului, asim ilează 20o/0 din carbonul m ateriei organice descompuse, restul de 80% fiind adus în stare de bioxid de car­ bon în procesul respiraţiei, ciupercile asim ilează 36

30% din carbonul m ateriei organice descom puse şi num ai 70% se pierde ca bioxid de carbon prin res­ piraţie. Biomasa corpului m icrobian este predom i­ n ant proteică, avind un rap o rt egal cu 5 în tre greu­ tatea atom ilor de carbon şi a celor de azot. Adm iţîn d că ran d am en tu l m ijlociu al m icroflorei în biotransform area m ateriei organice este de circa 25%, putem calcula că p en tru 100 gram e de carbon asi­ m ilat ca biom asă m icrobiană sînt prelucrate în cadrul proceselor m etabolice aproxim ativ 400 gram e de carbon p en tru care m icroflora mai are nevoie de 20 gram e de azot cu care să-şi alcătuiască propria proteină. Acum putem reveni Ia ideea de bază a acestui suboapitol a ră tîn d că în tim pul putrezirii (descom­ punerii) paielor şi altor restu ri vegetale în păm înt, m icroflora care produce descom punerea şi care îşi procură carbonul energetic şi plastic din resturile vegetale are nevoie de azot ca să-şi sporească masa corporală şi să se înm ulţească. Dacă echilibrul sta ­ bilit în hum usul din sol între carbon .(C) şi azot (N) este în lim ita de C : N = 9 — 12, prin încorporarea paielor creşte proporţia de carbon, p en tru că paiele au un rap o rt C :N de 90— 110. M icroflora, în acest caz, este în situaţia de a apela Ia com binaţiile azo­ tului din hum usul solului ca să poată folosi cît mai com plet can titatea în exces a carbonului. In acest caz, m icroflora consum ă azotul necesar n u triţiei plantelor, fapt care duce Ia m icşorarea recoltelor. A gricultorii cu experienţă ştiu că un gunoi de grajd prea păios, sau o m irişte prea înaltă, dacă se încor­ porează solului prin arătură, va d eterm in a o scă­ dere a recoltei în prim ul an de aplicare. In acest prim an, m icroflora din sol restabileşte echilibrul dintre carbon şi azot Ia nivelul C : N = 9 — 12 (cel 37

m ai frecvent în ju r de 11) şi în anul urm ător, fără ca să se mai adauge solului ceva. recoltele vor fi m ai bogate ca de obicei. Care să fie cauza acestui efect rem anent ? C antitatea de restu ri vegetale care a stim ulat activitatea şi înm ulţirea m icroorganism elor şi care a determ inat Ia început stocarea azotului în corpul Ior şi scăderea recoltei agricole, a făcut să crească în final c a n titatea de hum us n u tritiv , p rin produsele de m etabolism şi de autoliză ale m icroorganism elor. Spre a avea o idee mai exactă despre m ărim ea acestui proces este suficient să arătăm că în tr-u n păm înt fertil există Ia u n m om ent dat aproxim ativ 8— 10 tone de m icroorganism e/ha. Acestea m or într-o proporţie ridicată cînd solul suferă de secetă şi se reînm ulţesc cînd condiţiile devin favorabile. In tr-u n an, acest fenom en se repetă de cîteva ori. Toată această uriaşă biosinteză de m aterie organică, u r­ m ată de autoliză, descom punere enzim atică şi complexări chimice dă naştere hum usului n u tritiv care, în anul urm ător, tot datorită m icroflorei din sol, se m ineralizează punînd Ia dispoziţie azotul necesar plantelor. Ştiinţa agronom ică m odernă ounoscînd procesul biologic şi biochimic descris mai sus, pen tru a evita pierderile de recoltă din anul cînd se încorporează resturile vegetale, recom andă să se adauge solului cantitatea de 15 kg de azot (substanţă activă) prin îngrăşare chim ică p en tru fiecare tonă de paie sau de alte deşeuri vegetale încorporate solului. In acest fel, surplusul de carbon organic introdus în sol este echilibrat de azotul din îngrăşăm întul chimic. P e n ­ tru obţinerea sporului de recoltă planificat se calcu­ lează can titatea în plus de îngrăşăm înt chim ic ne­ cesară. 38

2.2. Specializarea întreprinderilor agricole şi problema valorificării deşeurilor organice O bţinerea unor producţii m ari, agricole sau zoo­ tehnice, concom itent cu reducerea preţului de cost, au fost posibile prin concentrarea şi specializarea producţiei în în trep rin d eri m ari şi m oderne, în care m ecanizarea şi autom atizarea să reducă Ia m axim um posibil consum ul de forţă de m uncă. In dom eniile producţiei vegetale şi zootehnice, atît în întrep rin d erile agricole de stat, cît şi în coo­ perativele agricole de producţie, au fost organizate ferm e specializate, în care producţia vegetală este net separată de zootehnie. Dacă, în acest mod, ra n ­ dam entele au crescut evident, producţia vegetală secundară şi mai ales deşeurile anim ale au devenit stînjenitoare în organizarea raţională a procesului de producţie, ultim ele constituind surse de poluare şi de scoatere din circuitul agricol a unor im portante suprafeţe de teren. P roducţia vegetală secundară în m are m ăsură poate fi considerată ca deşeuri. Astfel, dacă paiele şi cocenii, p rin tr-o conservare şi tra ta re corectă pot deveni furaje grosiere, aceleaşi subproduse, depre­ ciate datorită intem periilor, poluării cu pesticide, sau pur şi sim plu p e n tru a reduce cheltuielile de eliberare a teren u rilo r agricole şi p e n tru urgentarea efectuării arăturilor, pot fi considerate deşeuri. Cu a tît mai clară apare calitatea de deşeuri p en tru tu l­ pinile de floarea-soarelui sau de soia. Aceste sub­ produse altă dată erau arse pe loc, sau erau încor­ porate solului. Acum, se încorporează în sol sau se stochează în şire ocupînd suprafeţe im portante de teren. In exploatările zootehnice se aglom erează de asem enea alte deşeuri. R esturile fu rajere care nu 39

mai pot fi consum ate de anim ale, precum şi gu­ noiul de grajd sînt aruncate, creînd focare de po­ luare. Cazul cel m ai grav îl constituie dejecţiile li­ chide, rezultate din curăţirea hidraulică a g rajd u ­ rilor. Acestea sînt acum ulate în aşa-zise ,,iazuri bio­ logice'4 pe suprafeţe de teren scoase din circuitul agricol productiv. Lichidul care se separă Ia su p ra­ faţă este pom pat ca apă de irigaţie şi totodată ca îngrăşăm înt lichid, iar năm olul sedim entat este îm ­ prăştiat pe terenurile agricole apropiate. C antităţi foarte m ari de apă uzată rezultă de Ia evacuarea hidraulică a dejecţiilor din com plexele de creştere a porcilor. Acestea sîn t pom pate în staţii de epurare unde prin separare m ecanică şi filtrare se obţine un năm ol bogat în substanţe organice şi săruri m inerale. In figura 2.1. se vede cum arată un pat de deshidratare cu filtre verticale. In ţara noastră funcţionează circa 56 de unităţi de creştere industrializată a porcilor, cu efective anuale de Ia 15 mii pînă Ia 150 de m ii de capete, rezultînd astfel anual în tre 1 500 şi 14 000 tone de năm ol deshidratat în paturi de uscare. Un calcul sum ar arată că pe ţară rezultă un total de 250 000 tone (cu 70o/0 um iditate), cu care ar putea fi fertili­ zate aproxim ativ 10 000 hectare anual, cu o doză de 25 de tone Ia hectar. Alte surse im portante de dejecţii sînt complexele de creştere a taurinelor, a păsărilor şi ovinelor. Recent, Ia solicitarea M inisterului A griculturii şi Industriilor A lim entare, un grup de specialişti din diverse dom enii de cercetare şi proiectare, pe baza succeselor înregistrate în valorificarea dejecţiilor de Ia porci, a elaborat tehnologii diferenţiate pentru utilizarea în agricultură a apelor uzate decantate şi a năm olurilor provenite de Ia păsări, taurine şi ovine. 40

2.1. P al pentru d esh id ratarea p arţială a năm olului de Ia staţia de ep u rare a apelor uzate de Ia com plexele de creştere a porcilor

Lăsînd Ia o parte m irosul dezagreabil ce se răspîndeşte pe distanţe kilom etrice în ju ru l crescăto­ riilor de anim ale, folosirea directă ca îngrăşăm înt a năm olului fecaloid şi a apelor uzate decantate pune de asem enea şi problem a pericolului disem i­ nării unor agenţi patogeni p en tru om şi anim ale. In legătură cu aceasta se im pune luarea diferitelor m ăsuri de protecţie a m ediului înconjurător şi m ă­ suri igienico-sanitare. Tehnologiile de valorificare a acestor deşeuri în agricultură au în vedere stocarea Ior în bazine am e­ najate pentru reducerea potenţialului infecţios al acestora, m ecanizarea transportului şi a incorporării în soI a apelor uzate şi a năm olului, dar numai pe 41

teren u ri care furnizează produse care se consumă pregătite prin fierbere. O altă categorie de deşeuri organice din agricul­ tu ră o constituie resturile vegetale, nefurajabile. In­ corporarea sub brazdă a resturilor vegetale prezintă av an taju l econom isirii m ijloacelor de transport, evi­ tarea cheltuielilor legate de eliberarea terenurilor agricole şi a întîrzierii efectuării lucrărilor agricole urgente cerute de tehnologiile m oderne. Trebuie însă rem arcat faptul pe care l-am m enţionat mai sus, că încorporarea resturilor vegetale trebuie fă­ cută num ai cu adaos de îngrăşăm inte chimice cu azot.

2.3. Urbanizarea şi poluarea cu deşeuri a mediului înconjurător U rbanizarea, avind drept consecinţă creşterea densităţii populaţiei pe u n itatea de suprafaţă, im plică o serie de m ăsuri de ordin edilitar, economic, social-educativ şi de protecţie a m ediului înconjură­ tor, astfel incit o astfel de organizare socială să prospere. O problem ă grea cu care se confruntă edilii ora­ şelor este creşterea şi stocarea deşeurilor m enajere, ap aren t inutilizabile, p entru distrugerea cărora so­ cietatea um ană cheltuieşte fonduri im portante. C onţinutul ridicat de m aterie organică al gunoa­ ielor urbane a atras atenţia încă pe Ia începutul se­ colului nostru, propunîndu-se m etode de valorificare a acestora, fie ca sursă de energie calorică, fie ca îngrăşăm inte pentru agricultură prin com postarea lor. 42

C antitatea de deşeuri m enajere din m arile oraşe este estim ată Ia 1 kg pe zi de fiecare locuitor. După Plâesu (ziarul Sointeia din 3 aprilie 1976), producţia de deşeuri m enajere a m unicipiului Bucureşti este în m edie de 1 100— 1 200 tone pe zi, ceea ce rep re ­ zintă un volum de 3 200— 3 500 m etri cubi de transportat, adică aproxim ativ 200— 250 de vehicule care să transporte aceste m ateriale pe o distanţă m edie de 15 km. P en tru a crea o imagine şi mai sugestivă despre cheltuielile ocazionate de degrevarea oraşelor de gunoaiele m enajere se ara tă că p en tru fiecare m etru cub de gunoi se cheltuie cu tran sp o rtu l circa 35 de lei, ceea ce înseam nă pentru capitala noastră o chel­ tuială anuală de circa 45 de m ilioane de lei, fără să existe în m om entul de faţă posibilitatea recuperării acestor sume. Compoziţia m edie a unui m etru cub de gunoaie m enajere este urm ătoarea : R esturi alim e n tare . 240 kg R esturi textile peste 17 kg H îrtie ....................................................................................................... 20—25kg M ateriale plastice 4— 8 kg M etale 5 kg

Cioburi d e sticlă şi ceramică, diferenţa pînă Ia 340— 360 kg cît cîntăreşte în medie un m etru cub de gunoi m enajer. In stitu tu l de Cercetări şi Proiectări p en tru S iste­ m atizare, Locuinţe şi Gospodărie com unală prezintă urm ătoarele posibilităţi de valorificare pentru cele 3 m ilioane tone de gunoi m enajer cît se apreciază că produc anual m arile oraşe : Com post (îngrăşăm înt pentru agricultură) F u raje . . • M etal

5 0 0 m iito n e 300 m ii tone 100 mii tone

43

Ne vom referi în cele ce urm ează num ai Ia va­ lorificarea sub form ă de compost a gunoaielor m e­ najere, spre a sublinia unele aspecte de rentab ilitate pentru economia naţională. Mai întîi, m enţionăm că modul de valorificare care cere cel mai redus consum de energie este pro­ ducerea compostului. Procedeul prezintă m arele avantaj că asigură sim ultan sterilizarea de agenţi patogeni (în grăm ada de com postare se autoproduc tem peraturi de pînă Ia 70°C care se m enţin astfel tim p de peste 3 luni) şi dispariţia m irosului pestilen­ ţial caracteristic gunoaielor organice. Apoi, m erită să fie subliniată valoarea intrinsecă a compostului, care substituie o m are cantitate de îngrăşăm inte chimice, degrevînd societatea de o parte de cheltuieli privind investiţia suplim entară în industria chimică, cheltuielile p en tru procurare de energie şi m aterii prim e necesare producerii can­ tităţilor în plus de îngrăşăm inte chim ice necesare obţinerii de recolte agricole mari. Num ai din gunoaiele m enajere ale m unicipiului Bucureşti pot fi produse anual aproape 180 de mii de tone de compost, cu investiţii şi cheltuieli reduse, care se recuperează anual prin valorificarea în agri­ cultură a com postului. Astfel, num ai în ju ru l capi­ talei s-ar putea fertiliza anual 18 mii de hectare cu cîte 10 tone de compost. In cele din urm ă, dar nu de mai mică im portanţă, am intim nevoia acută de m aterie organică tra n sfo r­ m ată în hum us nu tritiv şi hum us stabil pe care o au solurile agricole supuse irigaţiei. Dar, asupra acestor problem e vom mai reveni. 44

In concluzie, trebuie a ră tat că arderea gunoaielor în aer liber, aşa cum se practică în prezent, consti­ tuie o risipă şi o sfidare a principiilor de protejare a m ediului am biant şi a resurselor energetice na­ ţionale. R eferindu-ne Ia cele prezentate în acest capitol, constatăm că deşeurile organice care rezultă din diferitele sectoare ale activităţii um ane şi care sînt stocate poluînd m ediul înconjurător, pot fi ori în­ corporate direct în sol ca îngrăşăm inte organicenaturale, ori transform ate prin com postare în în ­ grăşăm inte organice concentrate, de valoare deose­ bită pentru conservarea şi sporirea fertilităţii solu­ rilor.

3. COMPOSTUL, UN FERTILIZANT IDEAL

3.1. De Ia practică Ia ştiinţă E xperienţa acum ulată de om enire, încă din v re ­ m ea cînd principala sa activitate era păstoritul, nu a întîrziat să-şi dea roadele în m om entul cînd, de­ venind agricultor, acum 10— 12 mii de ani, omul a constatat că recoltele obţinute de pe acelaşi teren se m icşorează an de an. P ăstorul devenit şi agricul­ tor nu a u itat efectul favorabil pe care-1 aveau de­ jecţiile anim alelor asupra producţiei de iarbă pe păşuni, iar de aici şi pînă Ia strîngerea dejecţiilor solide de Ia anim ale şi răspîndirea Ior pe terenul agricol nu a fost decît un pas. Aşa se face că încă acum 3000 de ani se dădeau sfaturi de folosire în agricultură a gunoiului de grajd într-o carte scrisă în lim ba sanscrită, K risna S andraha, în India. L iteratu ra latină, prin Cato (234— 149 î.e.n.) şi M arcus T erentius Varo (116— 27 î.e.n.), ne oferă in ­ form aţii despre faptul că agricultorii din acea vrem e aveau cunoştinţe înaintate despre valoarea îngrăşă­ m intelor organice p en tru obţinerea recoltelor m ari. Faptul că se găsesc sfaturi cu privire Ia felul cum 46

trebuie pregătit şi conservat gunoiul de grajd şi chiar cum se pregăteşte compostul şi se aplică îngrăşăm intele verzi denota nivelul Ia care cunoaşte­ rea um ană ajunsese în dom eniul cultivării păm întului. L iteratu ra chineză veche dă inform aţii certe că poporul chinez stăpînea tehnica folosirii gunoiului. La chinezi există o a rtă religioasă, aproape fanatică, a com postării şi a m enţinerii hum usului din sol. Tot ceea ce este posibil să se transform e în păm înt este folosit : plante, deşeuri, m îlul fluviilor etc. (PfeifTer 1937 ; 1966). Num ai aşa se poate explica supravie­ ţuirea poporului chinez atît de num eros, cultivînd soluri cu fertilitate foarte scăzută. Cunoştinţele em pirice acum ulate de om enire auînceput să fie reluate şi reevaluate prin experienţe ştiinţifice m oderne abia în perioada R enaşterii. în ­ ceputurile chim iei ştiinţifice au găsit în dom eniul agriculturii un cîm p vast de investigaţii. Se încearcă astfel să se descifreze tainele nutriţiei plantelor, găsindu-se rostul hum usului în sol. C ercetările Iui T haer (1752— 1828) au contribuit în mod deosebit Ia înţelegerea rolului hum usului solului în nu triţia plantelor. El socotea că hum usul ar fi singura su b ­ stanţă a solului care poate servi ca hrană plantelor. După teoria sa, substanţele m inerale din sol aveau un rol indirect de stim ulare a nutriţiei .sau de g ră­ bire a descom punerii hum usului şi de transform are în form e accesibile plantelor (D. Davidescu şi V. Davidescu, 1969). C ercetări mai am ănunţite efectuate în diferite condiţii de creştere a plantelor, chiar artificiale, p entru separarea factorilor care influenţează creşte­ rea şi dezvoltarea plantelor, au condus Ia form ula­ rea teoriilor de n u triţie m inerală a plantelor (Lie47

big, 1803— 1873; Wolny, 1889; Liebscher, 1893; M itscherlich. 1874— 1956; Prianişnikov, 1953 ş.a.). R ezultatele experim entale care ' au perm is fun­ dam entarea teoriei nutriţiei m inerale a plantelor au determ inat practici şi au dat naştere Ia teorii care exagerînd latu ra n u triţiei m inerale a plantelor au determ inat atitudini de ignorare şi chiar de com­ batere a teoriei nutriţiei organice a plantelor. A st­ fel de concepţii au fost apoi larg răspîndite în practica agricolă, absolutizîndu-se aplicarea în ex­ clusivitate a îngrăşăm intelor m inerale. Fenom enele negative de scădere a fertilităţii solului, de debili­ tare a plantelor agricole, de intensificare a atacului paraziţilor şi dăunătorilor au constituit încă după prim ul război m ondial sem nalul de alarm ă pentru reconsiderarea necesităţii de folosire a 'îngrăşăm in­ telor organice, p en tru m enţinerea fertilităţii solu­ rilor. In agricultura ţării noastre, grija p en tru conser­ varea fertilităţii solurilor a stat Ia baza prim elor recom andări ştiinţifice pe care prim ul inginer agro­ nom rom ân, Ion Ionescu de Ia Brad (1818— 1891), le-a adresat cultivatorilor : ,,Temelia unei agriculturi este îngrăşarea păm întului în care se seam ănă plan­ tele ; căci cu îngrăşăm inte poţi dobîndi de pe o în­ tindere mică de păm înt mai m ulte roade decît de pe o întindere m are şi neîngrăşată. Tehnica agricolă trebuie să urm ărească realizarea m axim ă a benefi­ ciului fără a sărăci însă păm întul...fc\ A tît Ion Ionescu de Ia Brad cît şi Popovici-Lupa, Vlad Cirnu M unteanu, Gh. Ionescu-Siseşti şi alţii au evidenţiat rolul şi im portanţa îngrăşării organice şi mai ales a gunoiului de grajd ferm entat. C ercetările ştiinţifice din epoca m odernă a agri­ culturii, cînd producţia este realizată în m ari în­ trep rin d eri specializate, au contribuit Ia elaborarea 48

unor teorii de folosire a gunoiului de grajd nefer­ m entat, urm ind ca acesta să ferm enteze în sol (Hulpoi, 1947) sau Ia suprafaţa solului (Rusch. 1074). A cum ularea în cantităţi enorm e a dejecţiilor de Ia anim ale în preajm a m arilor exploatări zootehnice, mai ales ca cele de tip industrial, a ridicat problem e pentru h ab itatul um an, creînd pericolul poluării ae­ rului, solului, apelor subterane şi de suprafaţă. Con­ com itent, separarea în spaţiu a exploatărilor agri­ cole de cele zootehnice a dus Ia „foam ea de m aterie organică" a solurilor îngrăşate an de an num ai chi­ mic. La aceasta se adaugă efectul de intensificare a m ineralizării hum usului prin extinderea practicii de irigare a culturilor. In aceste noi condiţii, lupta îm potriva poluării m ediului am biant şi grija pentru conservarea şi am eliorarea fertilităţii solurilor au im pus angajarea unor cercetări ştiinţifice noi. Incorporarea directă a dejecţiilor de Ia anim ale ca şi a apelor uzate orăşeneşti a început în ţara noastră, în mod sporadic, încă de Ia începutul seco­ lului. Program ul ştiinţific complex de cercetare pen­ tru valorificarea năm olului de Ia staţiile de epurare a apelor uzate de Ia com plexele de creştere a por­ cilor a început în anul 1970 (V. Ionescu-Siseşti şi colab., 1977). In scurt tim p după începerea acestor cercetări au fost aduse dovezi experim entale privind valoarea ridicată ca îngrăşăm înt complex a năm olurilor or­ ganice de Ia staţiile de epurare orăşeneşti şi de Ia crescătoriile de porci. Concom itent însă au fost sem ­ nalate şi riscurile pe care Ie ridică folosirea în agri­ cultură a acestor dejecţii neprelucrate potenţial epi­ zootie şi epidem iologie ridicat (Răducănescu şi colab., 1978 ; Bercea şi Carol D im itriu, 1978), intensificarea proceselor de m ineralizare a hum usului din soluri 40

(Ştefanic, 1978), produse agricole care produc efecte toxico-carenţiale asupra animalelor (Bârză şi colab., 1978). Ca urmare, program ul de cercetări a fost am ­ plificat, organizîndu-se experienţe de stabilire a tehnologiilor de ferm entare a dejecţiilor solide şi semisolide, de elucidare a unor aspecte teoretice referitoare la dirijarea ferm entării în direcţia ob­ ţinerii unui îngrăşămint organic cu înaltă valoare nutritivă pentru plante şi un excelent ameliorator al însuşirilor fizico-chimice ale solurilor.

3.2. Ce numim compostare şi compost ? In limbaj ştiinţific, pentru desemnarea proceselor de descompunere a deşeurilor organice şi a dejec­ ţiilor animalelor circulă doi termeni : ferm entaţie — mai ales cînd este vorba de gunoi de grajd — şi compostare — atunci cînd alte m ateriale organice sînt aşezate în grămezi şi umectate p entru a începe procesul de fermentare, adică de descompunere a proteinelor, celulozei şi altor compuşi organici. Adeseori însă, cînd nu se fac referiri precise dacă este vorba de gunoi de grajd sau alte materiale (deşeuri organice), în literatura de specialitate te r­ menele „ferm entaţie44 şi „compostare44, sînt tratate ca sinonime. De fapt aşa şi este, pentru că, indife­ rent de natura m aterialelor supuse transformării microbiologice, procesele de descompunere şi sinteză au aceeaşi natură. Materialele supuse ferm entării (compostării) sînt constituite în principal din : celuloză, proteine, pec50

tine şi grăsimi. în tim pul com postării se desfăşoară două serii de procese biologice (de descom punere şi de sinteză) care se în trep ătru n d şi se intercondiţionează. Indată ce s-a clădit grăm ada de compostare, dacă condiţiile de um iditate şi aeraţie favorabile proceselor microbiologice au fost asigurate, se de­ clanşează o serie de procese de descom punere de n atu ră microbiologică şi enzim atică care eliberează zaharuri sim ple din celuloză, hem iceluloză, xilani şi pectine ; proteinele sînt scindate pînă Ia aminoacizi, iar grăsim ile, în acizii graşi şi’ alcoolii corespunză­ tori. Aceste substanţe sînt m etabolizate de m icro­ organism ele care populează grăm ada de com postare sau suferă diferite alte transform ări chimice şi bio­ chimice care pot constitui, alături de biomasa microbiană şi de produsele Ior de m etabolism , noi com­ plexe m oleculare în care se concentrează substanţe energetice, trofice şi activatori biologici de m are valoare pentru plantele superioare. Form a de complexare predom inantă este cea ligninoproteică care constituie ceea ce denum im , cu un term en general, substanţe hum ice. In tim pul desfăşurării acestor procese de descom punere şi de sinteză, ca urm are a proceselor intense de respiraţie, se dezvoltă o tem ­ peratu ră care poate atinge 70°C. T em peraturile rid i­ cate, fiind caracteristice procesului de compostare, asigură sterilizarea m aterialelor de agenţii patogeni p entru om, anim ale şi plante, precum şi distrugerea puterii de germ inare a sem inţelor de buruieni. S fîrşitul procesului de com postare este m arcat de scăderea tem peraturii în grăm adă şi de aspectul m aterialului obţinut, în care nu se mai recunosc decît cu greu m aterialele iniţiale şi nici m irosurile dezagreabile de Ia început. In final, compostul m i­ roase a păm înt reavăn. 51

P rin urm are, sc num eşte compostare, procesul dc transformare pe cale biologică a deşeurilor celu­ lozice şi proteice, din surse menajere sau industriale, precum şi a dejecţiilor de Ia animale şi a năm olu­ rilor organice de Ia staţiile de epurare a apelor, in ­ tr-un produs nepoluant, cu înaltă valoare nutritivă şi energetică pentru microorganismele din sol şi pentru plantele superioare şi un excelent amenda­ m ent pentru starea fizică şi chimică a solurilor. Produsul obţinut prin compostare se numeşte compost. G unoiul de grajd supus procesului de ferm entaţie cste Iot un compost, dar în vorbirea curentă i se spune gunoi fermentat sau putrezit, aceste denum iri desem nînd produsul de ferm entare (compostare) a gunoiului de grajd în form a Iui tradiţională, adică un am estec de fecale, urină şi paie sau alte m ate­ riale celulozice de aşternut pentru anim ale.

3.3. Metode de compostarc şi tipuri de compost C ercetarea ştiinţifică a procesului de com postare a dejecţiilor de Ia anim ale nu au îm plinit încă 100 de ani, deşi transform area gunoiului de grajd şi chiar a dejecţiilor um ane în compost este cunoscută de mii de ani. C ercetătorii francezi D eherain (1886) şi H ebert (1892) au fost prin tre prim ii cercetători care au stu ­ diat procesul compostării gunoiului de grajd. Deherain scria în 1886 că există două tipuri de procese biologice de descom punere a m ateriei organice : un proces aerob (ferm entare aerobă) cînd tem peraturile 52

în gram ada de com postare se ridica Ia 65—70'C şi un p r o c e s care se desfăşoară în absenţa aerului (fer­ m entaţie anacrobă) unde tem peratura nu depâseste 30—35cC. Un alt cercetător, germ anul Konig (1907) a con­ tin u at cercetări sim ilare cu cele ale Iui H ebert (1892) cu privire Ia modul cum in tră în descom pu­ nere diferitele com ponente organice din gunoiul de grajd. Ambii cercetători au constatat că substanţele solubile în apă, grăsim ile şi pentozanele (pectinele) sînt prim ele care se descompun. Acestea sînt urm ate de celuloză, iar lignina este cea mai rezistentă Ia descom punere. In mod izolat, alţi doi oameni de ştiinţă au în ­ treprins cercetări eu privire Ia tehnologia de com­ postare a gunoiului de grajd şi a altor reziduuri organice. C ercetările Ior datează din al doilea de­ ceniu al secolului nostru şi s-au aplicat în practică sub denum irea de m etoda biodinam ică de com postare şi procedeul Indore de com postare a deşeurilor ve­ getale şi anim ale.

Metoda biodinamică de compostare Medicul, chim istul şi filozoful germ an S teiner a dat Ia iveală în 1921 o tehnologie originală de com­ postare a gunoiului de grajd. P rin conferinţele pu­ blice ţin u te Ia K oberw itz (Silezia) în 1924, Steiner a enunţat principiile după care gunoiul de grajd poate fi transform at în tr-u n îngrăşăm înt organic concentrat, cu efect favorabil pentru m enţinerea şi creşterea fertilităţii solului, Ia obţinerea unor cul­ turi sănătoase de plante cu productivitate ridicată 53

D irijarea proceselor de Fernientare se realizează prin biopreparate care au Ia bază plante medicinale. Pfeiffer, agronom elveţian, a fost continuatorul Iui S teiner şi propagatorul principiilor şcolii biodinamice în agricultură. El a experim entat şi a apli­ cat procedeul biodinam ic de com postare a gunoiului de grajd, a gunoaielor m enajere şi a fecalelor um ane, în diferite ţări din lume, p rin tre care ţările din centrul Europei, S.U.A., unde a fost distins cu titlu l de doctor honoris cansa, Indîa şi Coreea. Com postarea Ia nivelul m icilor ferm e agricole se realizează, d upă acest procedeu, în grăm ezi cu sec­ ţiunea trapezoidală cu baza de 2,5—4 m etri, lăţim ea grăm ezii Ia vîrf este de 1 m etru, iar înălţim ea g ră­ mezii Ia începutul com postării este de m axim um 2 m etri. R aportul în tre carbonul organic şi azotul to­ tal al am estecului de m ateriale organice ce se com ­ postează trebuie să fie în tre 11 : 1 şi 20 : 1. Un rap o rt mai m are ar duce Ia irosirea nejustificată a energiei din compuşii cu carbon ai m ateriei orga­ nice supusă com postării, iar un rap o rt mai mic, Ia pierderea azotului ca gaz amoniacal. U m iditatea fa­ vorabilă desfăşurării proceselor aerobe de ferm en­ tare este cuprinsă între 45 şi 65% (raportată Ia substanţă proaspătă). P e n tru asigurarea procesului de ferm entare aerobă, în cazul unui gunoi de grajd prea umed, se aşează pe lungul grăm ezii de com­ postare, Ia bază, m edian şi pe verticală din Ioc în loc, m ănunchiuri de nuiele care perm it accesul liber al aerului în profunzim ea grăm ezii de compostare. G răm ada se acoperă pe toată suprafaţa cu un strat subţire de păm înt care are rolul să protejeze g ră­ m ada în tim pul ferm entării contra radiaţiei solare şi să nu lase ca am oniacul care rezultă din ferm en­ tare să se piardă în atm osferă, conservînd totodată um iditatea. 54

Com postarea durează, în funcţie de felul deşeu­ rilor, între 6 şi 12 luni. Com postul care rezultă este foarte apropiat prin compoziţie de hum usul solului, avînd un raport între carbonul organic (C) şi azotul total (N) de 12 : 1. In perioada de după 1948, Pfeiffer a efectuat cer­ cetări în Statele Unite ale Americii, elaborînd o teh ­ nologie industrială de com postare a cîte 100 de tone m ateriale pe zi. Tehnologia m ecanizată aplicată de­ term ină o intensificare a proceselor de compostare, fapt care perm ite o com postare rapidă care reclam ă num ai 21 de zile pentru o şarjă de compost. Com postul biodinam ic poate fi folosit în orice cantităţi fără să provoace dereglări în procesul de creştere a plantelor. Procedeul Indorc de compostare La In stitu tu l pentru C ultura P lantelor din Indore, în India Centrală, englezul H ow ard a perfec­ ţionat m etodele tradiţionale de com postare pe care Ie aplica populaţia băştinaşă. R ezultatele cercetă­ rilor sale au fost publicate în 1931 şi s-au bucurat de un deosebit interes în Anglia unde autorul m e­ todei Indore a pus Ia punct com postarea gunoaielor orăşeneşti şi a năm olurilor de Ia staţiile de epurare ale unor oraşe din Anglia. Com postarea după procedeul Indore se face clă­ dind gunoiul de grajd sau orice alt deşeu organic anim al şi vegetal sub form a unei grăm ezi cu secţiu­ nea triunghiulară, cu baza de 1,5 m etri şi înălţim ea iniţială de 1,5 m etri, lungim ea grăm ezii fiind după voie. Conform procedeului Indore, una dintre con­ diţiile de bază pe care m aterialele supuse com­ postării trebuie să Ie îndeplinească este ca am estecul 55

do m ateriale să aibă un rap o rt C : N în ju r de 33 : 1. A doua condiţie este ca um iditatea am estecului de m ateriale să fie cuprinsă în tre 50 şi 65o/0. In caz că m aterialele sînt prea um ede, se introduc deşeuri celulozice uscate care absorb excesul de um iditate, iar dacă m aterialele ce se compostează sînt prea uscate, se procedează Ia stropirea Ior cu urină sau ou apă. Com postarea trebuie să se desfăşoare în prim ele stadii în condiţii aerobe. De aceea, o a treia condiţie cere ca m aterialele care se compostează să form eze o grăm adă afînată care să perm ită accesul aerului. M aterialele vegetale trebuie să fie zdrobite p entru a fi mai uşor atacate de m icroorganism e. In caz că m aterialele de com postat nu au o stare fizică favorabilă pentru a se clădi o grăm adă înfoiată, este necesar să se am estece într-o proporţie cores­ punzătoare deşeuri vegetale care să îm piedice tasarea grăm ezii. Procesele ferm entative sînt d irijate prin operaţii periodice de desfacere şi reclădire a grăm ezii de compostare, avînd grijă să se realizeze o am estecare mai bună a stra tu rilo r superioare cu cele inferioare şi a celor de Ia interior cu cele de Ia exterior. Prim a rem aniere a grăm ezii se face după 2— 3 săptăm îni de compostare, a doua rem aniere se face după alte 3 săptăm îni. In toată perioada com postării, tem p eratu ra în grăm adă se m enţine în ju r de 60°C. După 3 luni de compostare, um iditatea în grăm adă trebuie să scadă sub 40% p entru ca procesele fer­ m entative să înceteze, tem p eratu ra scăzînd şi ea Ia 30°C. In caz că nu este m om entul potrivit pentru încorporarea com postului în sol ca îngrăşăm înt, se recom andă conservarea com postului prin clădirea Iui în grăm ezi m ari şi acoperirea Ior p en tru a evita spălarea substanţelor nutritiv e datorită ploii. Ra56

portul C : N Ia acest tip de compost este de 18 : 1— 20 : 1. In mod paralel şi în totală necunoaştere a m eto­ delor prezentate mai sus, în G erm ania şi apoi şi în alte ţări europene au fost experim entate alte două m etode de com postare a gunoiului de grajd în pe­ rioada dintre cele două războaie m ondiale. In 1926, Sagawe readuce problem a gunoiului de grajd în centrul preocupărilor oam enilor de ştiinţă şi agricultorilor din G erm ania. A ncheta în treprinsă de acesta în G erm ania stabileşte că prin in tro d u ­ cerea tehnologiilor intensive în agricultură, cu folo­ sirea pe scară largă a îngrăşăm intelor m inerale, sporurile de recoltă au descrescut sim ţitor şi că în num eroase cazuri recoltele obţinute cu îngrăşăm inte m inerale erau mai mici decît cele obţinute pe parce­ lele de teren neîngrăşate. Sesizată de această stare de lucruri. Societatea G erm ană de A gricultură a consultat num eroşi spe­ cialişti din ţară şi din străin ătate şi a ajuns Ia con­ cluzia că trebuie să se folosească cît mai larg şi cît mai economic gunoiul de grajd ca îngrăşăm înt. P rin date com parative s-a a ră ta t că ferm entarea bălegarului aşezat neregulat în curte era însoţită de pierderi foarte m ari. P e n tru în lătu rarea acestei prac­ tici de ferm entare a gunoiului de grajd au fost re ­ com andate două m etode : m etoda căpitanului ba­ varez K rantz (metoda de ferm entare Ia cald) şi m e­ toda W urttenberg (metoda de ferm entare Ia rece) aplicată Ia Şcoala Superioară de A gricultură din H ohenheim (citat după Hulpoi, 1945). M etoda K rantz, susţinută de Lohnis de Ia In sti­ tu tu l de M icrobiologie din Leipzig s-a extins a tît in G erm ania, c ît şi în ţările din centrul şi nordul E u­ ropei. 57

Metoda Krantz de fermentare a gunoiului de grajd G unoiul rezultat intr-o zi este scos din grajd şi dus pe o platform ă betonată prevăzută cu rigole de colectare a m ustului de gunoi în fosa de Ia capătul platform ei. Aici se aşează în tr-u n s tra t gros de cca 50 cm şi se lasă aşa pînă cînd gunoiul atinge prin autoîncingere tem p eratu ra de 55°C. Apoi se îndeasă prin călcare şi se aşează un nou stra t de gunoi proaspăt, afînat, ca şi în prim a zi, care după ce se va încinge va fi şi el îndesat. U rm ează aşezarea unui alt stra t de gunoi, se execută aceleaşi operaţii, pînă ce se realizează un pachet înalt de 3 m etri. In acelaşi fel se va continua construirea unui alt pachet ală­ tu ra t de prim ul şi tot aşa mai departe pînă se aco­ peră întreaga platform ă betonată. Se recom andă ca fiecare pachet să fie acoperit cu scînduri sau alte m ateriale pentru a fi p rotejat contra uscării. La scurt tim p după indesarea stratu rilo r, aerul conţinut în masa grăm ezii de gunoi va fi consum at în pro­ cesele m icrobiene aerobe. F erm entaţia va decurge în continuare în condiţii de anaerobioză. D upă 3— 5 luni se consideră com postarea term inată. Dacă se constată că um iditatea în grăm adă scade sub 50o/0 se va proceda Ia stropirea ei cu urină strînsă în fosa de Ia capătul platform ei. Metoda Wiirttenberg de grajd

de

fermentare

a gunoiului

Această m etodă a fost studiată am ănunţit Ia Şcoala Superioară de A gricultură din H ohenheim (Germ ania) în deceniul al doilea al secolului nostru. G unoiul de grajd este stivuit pe platform ă betonată Ia suprafaţa solului sau în groapă betonată, sub 58

form a unor pachete cubice cu laturile de 2— 3 m etri. Aşezarea gunoiului se face pe stratu ri de 50 cm grosim e şi se tasează prin călcare, fiecare în parte, pentru a se elim ina aerul. După clădirea unui pa­ chet se trece Ia al doilea şi aşa mai departe pînă Ia acoperirea întregii platform e. Se are grijă ca între pachete să nu se lase spaţii libere. D upă cum se constată, acest tip de ferm entare este anaerobă. F e r­ m entarea decurge tim p de 3— 5 luni. A utorii m eto­ dei susţin că prin tr-o astfel de ferm entare tem pe­ ra tu ra nu depăşeşte 40°C, că se păstrează mai bine azotul şi că se produc mai puţine pierderi de m a­ terie organică. Metoda de bioconversiune Italcampo a gunoaielor menajere C ercetările efectuate de Cavazza Ia C entrul de Studii de Biologia Solului din Bologna (Italia) au condus Ia b revetarea unui procedeu de com postare pe care l-au denum it ,,bioconversiunea m ateriei or­ ganice" şi care stă Ia baza producerii industriale a com postului din gunoaie m enajere de către firm a Italcam po din Italia. Procedeul Italcam po se caracterizează prin te h ­ nicizarea înaltă a conducerii procesului de com­ postare şi prin calitatea superioară a com postului. In principiu, se prepară o grăm adă-m am ă din deşeuri organice uşor ferm entescibile, vegetale şi anim ale, în care se înglobează biopreparate obţinute din culturi m icrobiene selecţionate în laborator. După ce ferm entarea se declanşează şi cuprinde întreaga grăm adă-m am ă, m aterialul în care s-au înm ulţit culturile de m icroorganism e este am estecat în pro­ porţie de lOo/0 în grăm ada de com postare industrială 59

care se clădeştc sub form ă de prizm ă cu secţiune triunghiulară, avind Ia bază 6 m etri, înălţim ea de 3 m elri şi lungim ea după locul destinat.. Com postarea în astfel de grăm ezi se desfăşoară predom inant aerob, tem p eratu ra medie fiind în grăm adă de 55°—65°C. U m iditatea optim ă în grăm adă este de 45— 60o/0, valorile mai ridicate fiind Ia începutul com postării, iar cele mai scăzute Ia term inarea pro­ cesului, după 3 luni. P en tru a se asigura condiţiile de aerobioză, precum şi de am estecare a m ateria­ lelor de Ia suprafaţă cu cele din interior şi a celor de Ia bază cu cele din partea superioară a grăm ezii, se procedează Ia rem anieri periodice (la 20 de zile, apoi Ia o lună) care se fac, Ia fel ca şi construirea iniţială a grăm ezii, în mod m ecanizat, folosindu-se un tractor autoîncărcător cu cupă (tipul pe roţi), care perm ite o deplasare uşoară de Ia o grăm adă Ia alta, cu cupa plină, ceea ce facilitează eventual ope­ raţiile de am estecare a m aterialelor ce se compos­ tează. La aceste operaţii de clădire-rem aniere a gră­ m ezilor se consumă num ai forţa m ecanizată a tra c ­ torului şi forţa de m uncă a tractoristului. Form a pe care o ia grăm ada este cea natu rală ce se obţine cînd se descarcă m ateriale fragm entate, eliberate de Ia înălţim ea de 4 m etri. D eplasînd descărcarea pe un ax longitudinal, se form ează de Ia sine g ră­ m ada cu caracteristicile unei şire de paie. Com­ postul rezu ltat după 3 luni de ferm entare este apoi cernut prin site m ecanice cu ochiurile de 10 cm pen­ tru separarea foliilor de m aterial plastic şi a corpu­ rilor dure şi m ari, apoi com postul trece p rin faţa unui electrom agnet care separă m etalele feroase. Mai departe com postul este m ăcinat şi din nou cer­ nut şi în cele din urm ă este însăcuit în saci din m a­ terial plastic sudat erm etic. Aceste ultim e prelucrări au darul să uniform izeze compostul şi să-i scadă şi GO

mai m ult um iditatea, ceea ce-1 face apt pentru răspîndirea m ecanizată pe terenul agricol. P ăstrarea com postului in saci de m aterial plastic îi conferă o conservare de cca 1 an în orice condiţii de depo­ zitare. Compostarea industrială rapidă a deşeurilor organice In ultim ii 30 de ani au fost propuse şi alte pro­ cedee de com postare, toate de tip aerob, care se dis­ ting prin intensificarea procesului de com postare. In general astfel de procedee se aplică dejecţiilor şi năm olurilor provenite de Ia crescătoriile m ari de anim ale sau de Ia staţiile de epurare a localităţilor. Aceste procedee au drept scop să asigure în prim ul rînd descom punerea m ateriilor organice u rît m irosi­ toare şi să asigure sterilizarea Ior de agenţi pato­ geni şi mai puţin realizează scopul a se obţine m a­ teriale humice. Există procedee care în 1—2 zile de com postare (prin insuflare de oxigen) realizează descom punerea avansată a substanţelor m irositoare. După cum ob­ servă Pfeiffer, astfel de procedee, foarte costisitoare, nu dau răgazul necesar proceselor biochimice şi chi­ mice de sinteză, a substanţelor hum ice, aceste sar­ cini urm înd să Ie realizeze solul însuşi. Există alte procedee care realizează com postarea în curs de 3 săptăm îni, cu o prelucrare zilnică a m aterialelor ce se compostează. Com postul care re ­ zultă conţine cantităţi apreciabile de substanţe h u ­ mice. Unele în trep rin d eri de com postare com ercia­ lizează acest tip de compost după ce în prealabil îl brichetează în form ă cilindrică de cca 1,5 cm şi cu diam etrul de 7— 8 mm. D atorită prelucrării şi ae61

risirii prea intense a m aterialelor în tim pul com­ postării se pierde o parte im portantă din azotul ini­ ţial, ceea ce face ca acest tip de compost să fie in­ ferior compostului obţinut în tim p de 3 luni de fer­ m entare.

3.4. Cercetări româneşti în domeniul compostării Prim ele cercetări ştiijiţifice întreprinse în ţara noastră cu privire Ia m etodele de com postare a gu­ noiului de grajd s-au desfăşurat în In stitu tu l de Cercetări Agronomice al Rom âniei şi în S taţiunile experim entale agricole M oara Domnească, Cîmpia Turzii şi Valu Iui T raian sub conducerea Iui Hulpoi între anii 1939 şi 1944. Un prim scop al cercetărilor a fost de a compara calitatea com posturilor obţinute prin m etoda K rantz şi prin m etoda W urttenberg. M ersul ferm entării şi dinam ica tem peraturii în grăm ezile ferm entate prin cele două m etode nu arată deosebiri im portante. A spectul pe stra tu ri în grăm adă este asem ănător. In cazul am belor m etode se constată o ferm entare bună a gunoiului după 150 de zile num ai în stra tu l de 70— 90 cm de Ia suprafaţa grăm ezilor. C ătre in te­ riorul grăm ezilor gunoiul de grajd practic nu a ajuns să sufere degradarea paielor, culoarea m aterialului fiind galben deschis, iar reacţia era acidă. Analizele chimice efectuate Ia d iferite stadii de com postare nu diferenţiază com posturile în funcţie de m etoda de ferm entare aplicată. E xperienţele de îngrăşare a solului cu compost în diferite stadii de ferm entare, a tît în vase de ve­ getaţie cît şi în cîm pul experim ental, nu au de62

m onstrat valoarea superioară a com postului prin com paraţie cu gunoiul de grajd proaspăt folosit di­ rect ca îngrăşăm int. R ezultatele acestor experienţe au condus Ia con­ cluziile urm ătoare : — între m etoda de ferm entare K rantz şi m etoda W urttenberg nu există diferenţe nici în dinam ica proceselor de com postare şi nici de calitate a com­ posturilor obţinute după diferite stadii de ferm en­ tare pînă Ia 150 de zile ; — m etoda W urttenberg este m ai uşor de aplicat ; — deoarece în tre producţiile realizate prin îngrăşare cu com post şi prin gunoi de grajd neferm entat nu se obţin diferenţe sem nificative, este de p referat să se folosească pe cît mai m ult posibil îngrăşarea cu gunoi de grajd neferm entat, deoarece în acest fel se pot îngrăşa suprafeţe m ari de teren (se ştie că prin com postare se produc pierderi de m aterie or­ ganică). R ezultatele de mai sus au fost adoptate în pro­ ducţie, com postarea fiind considerată num ai ca un m ijloc de conservare a gunoiului de grajd în perioa­ dele cînd nu poate fi folosit direct ca îngrăşăm înt. A cum ularea de cantităţi uriaşe de dejecţii ani­ m aliere în ju ru l crescătoriilor industriale de anim ale, mai ales de porci, a im pus cercetării ştiinţifice sar­ cina valorificării acestora ca îngrăşăm inte organice. Prim ele cercetări şi experim entări au început în 1971 şi au d e b u ta t în ideea folosirii directe în sol în cantităţi care au variat în tre 20 şi 100 tone/ha a n u a t sau Ia alte intervale mai lungi de tim p. Deşi rezultatele de producţie au fost satisfăcătoare, to­ tuşi, persistenţa agenţilor patogeni p en tru om şi anim ale în solul îngrăşat cu dejecţii şi pe plantele cultivate, precum şi unele dereglări în m etabolis­ m ul anim alelor de experienţă şi aspectul anatom o63

histologic şi fiziologia acestora care au fost hrănite cu produse agricole de pe terenurile unde au fost aplicate dejecţiile, au reo rien tat cercetările din Ro­ m ânia spre transform area prin com postare a dejec­ ţiilor anim aliere în îngrăşăm inte organice concen­ trate în elem ente fertilizante şi asanate de agenţi patogeni p en tru om şi anim ale. P rogram ul complex de cercetări p entru valori­ ficarea dejecţiilor de Ia crescătoriile industriale de anim ale este abordat m ultidisciplinar, Ia acesta colaborînd specialişti din Invăţăm 'întul agronom ic su­ perior, din In stitu te de cercetări şi S taţiuni de cer­ cetări ale Academiei de Ştiinţe Agricole şi Silvice, specialişti în dom eniul epizooto- şi epidemiologie, specialişti în fauna de nevertebrate a solului. începînd din anul 1976, în staţiunile de cercetări agricole Oradea, Caracal şi cîm pul experim ental de Ia P eriş—Ilfov al F acultăţii de A gricultură—B ucu­ reşti se executa cercetări cu privire Ia m etoda de com postare, Ia tipurile de am estec în tre năm olul re ­ zultat de Ia staţiile de epurare de Ia crescătoriile de porci şi deşeurile vegetale inutilizabile sau de care agricultura se poate dispensa, precum şi deşeu­ rile industriei prelucrătoare a lem nului. Tehnica com postării folosită în cercetările noas­ tre se bazează în m are parte pe principiul elaborat de Howard, de rem aniere repetată a grăm ezii de com postare p en tru aerisire şi am estecare a m ate­ rialelor aflate în stadii diferite de descom punere şi sinteză. De Ia C entrul de C ercetări p en tru Biologia Solului din Bologna, cu care avem un contract de cooperare ştiinţifică, am prelu at ideea preparării grăm ezii-m am ă în care înm ulţim biopreparate m icrobiene şi în care încorporăm deşeuri de abator, precum şi m ărim ea grăm ezilor de compostare. Bio64

preparatele microbiene, ca şi un activator enzim atic (AEC) sînt rezultatul cercetărilor originale din ţara noastră. Procedeul românesc de compostare a dejecţiilor solide (nămolurilor) rezultate de Ia staţiile de epurare N ăm olurile organice aduse în staţiile de epurare Ia um iditatea de 70— 80o/0, sînt am estecate cu restu ri vegetale (paie, coceni tocaţi, beţe de floarea-soarelui tocate, tulpini de soia ete.) astfel îneît să se obţină un rap o rt C :N in tre 20 şi 25 şi o um iditate m edie de 55— 65o/0. In variantele de com postare dirijată prin biopreparate se adaugă grăm ada-m am ă în pro­ porţie de 10%- Grăm ezile de com postare industrială se clădesc m ecanizat cu încărcătorul TIH, cu încăr­ cătorul pivotant sau cu autoîncărcătorul pe roţi cu cupa de 1— 2 m etri cubi. G răm ezile au secţiune tri­ unghiulară cu baza de 6 m etri şi înălţim ea de 3 m etri, lungim ea fiind determ inată de dim ensiunile locului destinat ca platform ă de com postare. In con­ diţiile noastre experim entale, grăm ezile sînt clădite direct pe păm înt şi apreciem că dacă se evită zilele cu precipitaţii, cînd teren u l este moale, întreaga su­ p rafaţă destinată staţiei de com postare poate fi am ­ plasată direct pe păm înt, singurele am enajări spe­ ciale fiind instalarea unei surse de apă curentă şi de energie electrică, necesare operaţiilor de stropire în caz de uscare prea avansată a m aterialelor şi p en tru operaţiiLe de tocare a unor deşeuri vegetale, precum şi de condiţionarea finală a com postului. In cazul unei staţii m ari de com postare, care să lucreze în tot tim pul anului este necesar să se am e­ najeze prin betonare alei în ju ru l platform elor de com postare, precum şi o platform ă betonată şi aco65

perită p en tru depozitarea şi condiţionarea com­ postului înainte de expediere Ia beneficiari, even­ tual şi p e n tru adăpostirea utilajelor cu care s ^ r produce ghivece n utritive, p rin care com postul şi-ar găsi o folosire şi mai rentabilă decît cea de îngrăşăm înt. în d ată după clădirea grăm ezii de compostare, începe procesul de ferm entare, mai repede în cazul adăugării de biopreparate. T em peratura se ridică în cîteva zile Ia peste 60°C şi se m enţine astfel pînă Ia prim a rem aniere a grăm ezii. D upă rem aniere, tem ­ peratura, Ia început mai scăzută din cauza aerisirii, se ridică din nou şi se m enţine astfel pînă Ia u rm ă­ toarea rem aniere. In cazul cînd după a doua rem a­ niere tem p eratu ra nu se mai ridi'că peste 50°C, dacă toate condiţiile de um iditate şi aeraţie au fost res­ pectate, înseam nă că procesul de com postare se apro­ pie de sfîrşit (fig. 3.1.). Este necesar ca reglarea um idităţii să fie astfel făcută încît Ia sfîrşitul com-

66

postării ea să nu depăşească 45o/0. Este deosebit de im portant ca procesele m icrobiene să fie reduse Ia m inim um (cel m ai uşor se realizează aceasta prin scăderea um idităţii) p en tru ca în tim pul conservării să nu se producă nitrificări şi nici consum area nitraţilo r în procesele m icrobiene anaerobe.

3.5. Metode de apreciere a calităţii composturilor Dacă se urm ăreşte starea fizică şi chim ică a m a­ terialelor organice şi m inerale supuse procesului de compostare, ca şi nivelul unor procese biologice in diferite etape ale com postării se constată existenţa a 3 faze principale : a. Faza descom punerii m aterialelor, în care se observă mai ales m odificarea aspectului fizic al res­ tu rilo r vegetale. Acestea îşi pierd elasticitatea, se rup uşor, se fragm entează pînă nu Ii se mai poate cunoaşte originea. Analizele chim ice pun în evidenţă apariţia substanţelor organice şi m inerale cu m ole­ cule mici ; din polizaharide (celuloză, amidon ete.) se ajunge Ia m onozaharide, din proteine rezultă peptide şi aminoacizi etc. Analizele microbiologice şi biochimice dovedesc existenţa unor activităţi bio­ logice intense. b. Faza de sinteză a unor noi substanţe caracte­ rizate prin m olecule complexe, substanţe care dau culoarea neagră caracteristică com posturilor şi care sînt num ite substanţe humice. c. Faza în care încep alte procese microbiologice care descom pun substanţele hum ice sintetizate, dînd naştere din nou unor com puşi m inerali simpli. 07

Aceste trei faze, deşi au caracteristici care Ie in­ dividualizează clar, nu trebuie înţelese ca etape net distincte şi în perfectă succesiune. Aesie trei faze se întrepătnund în tim p şi spaţiu, fiecare din ele ocupînd un Ioc dom inant într-o anum ită perioadă a com postării. C orespunzător fazei dom inante, com postul poa­ te fi : — b ru t sau p arţial ferm entat. în tr-o astfel de fază, m aterialele din com post încă mai pot fi recu­ noscute ca origine. R aportul C:N este în ju r de 20—25, m irosul fecaloid încă nu a dispărut, tem pe­ ra tu ra este peste 55°C, m icroflora şi fauna de ne­ v ertebrate sînt în plină dezvoltare. — sem ijerm entat. In această fază încă se mai re ­ cunosc m aterialele originale, m irosul feoaloid a dis­ părut, tem p eratu ra se m enţine peste 55°C. R aportul C:N este de 18-20. — finit sau bine ferm entat. Acesta se caracteri­ zează prin descom punerea avansată a m ateriei or­ ganice iniţiale şi sinteza substanţelor hum ice care dau com postului culoarea neagră caracteristică şi m irosul de păm înt reavăn. R aportul C:N este de 11— 12, iar co n ţin u tu l în substanţă organică este în ju r de 55— 60% din to talul substanţei uscate. — suprafermentat sau mraniţă. Acest tip de com­ post a depăşit faza de sinteză a substanţelor hum ice. In acest stadiu, procesele microbiologice au declan­ şat m ineralizarea substanţelor hum ice, conţinutul în substanţă organică Ia acest tip de compost ajunge Ia 20— 30%D upă cum s-a p u tu t vedea din cele expuse mai sus, calitatea com postului poate fi apreciată organo­ leptic, apreciind gradul de descom punere a m ate­ rialelor organice iniţiale, m irosul trebuie să fie de păm înt reavăn, şi culoarea caracteristică, brună-ne68

gricioasă, caro trădează dom inanţa acizilor humici. Prin analize se poate constata evoluţia raportului C:N în tim pul com postării, pH -ul care trebuie să fie între 7—8 şi com ponenţa m icroflorei, micro şi mezofaunei. C alitatea com postului, gradul lui de m atu rare sînt im portante şi p en tru a stabili calitatea şi teh ­ nologia de adm inistrare pe teren în funcţie de tipul de sol şi de felul culturii agricole, precum şi nivelul suplim entării cu îngrăşăm inte chimice. P rin arderea în cuptor la 640°C a unei cantităţi precis cântărite de compost uscat şi scăderea canti­ tăţii de cenuşă ce rezultă după ardere, se obţine can­ titatea de m aterie organică conţinută de c o m p o st; cu cît conţinutul de m aterie organică este mai m are cu a tît com postul este m ai bun. C apacitatea com postului de a furniza elem ente n u tritiv e p e n tru plante se determ ină prin analize chimice. Se stabileşte astfel ce can tităţi de : azot, fosfor, potasiu, sulf şi m ulte alte elem ente nece­ sare vieţii, se găsesc la tona de compost. La aprecierea calităţii compostului, specialiştii iau în consideraţie rap o rtu l C:N. Cercetările noastre recente ne arată că rap o rtu l acesta nu este un indicator p re a sigur p en tru că uneori, în tr-u n am estec cu m ateriale m ai greu biodegradabile se m enţine m u lt tim p un rap o rt C:N ridicat, deşi azotul se află de m ultă vrem e cuprins în com binaţii de tip hum ic. C riteriul care perm ite o ju stă apreciere a stadiu­ lui de com postare este dat de analiza fracţionării hum usului care a rată concentraţia şi rap o rtu l aci­ zilor hum inici şi fulvici. Reacţia pH a com postului trebuie să fie în tre pH 7 şi pH 8. Reacţia acidă indică procese anaerobe de hum ificare, din care rezultă un hum us de slabă 69

calitate, iar un pH mai m are de 8 arată că procesul de com postare se află în faza de început a am onificării proteinelor.

3.6. De Ia ştiinţă, inapoi Ia practică C ercetările agrobiologice din ultim ii 30 de ani au elucidat practic problem ele ridicate de nevoia de a d irija procesul com postării p en tru a obţine un îngrăşăm înt organic de în altă valoare n u tritiv ă şi am eliorativă p en tru starea fizică şi chim ică a so­ lurilor. In acelaşi tim p, cercetările de biologia solului şi agrochim ie au adus rezu ltate convingătoare despre efectul negativ pe care m ateriile organice necom ­ postate îl provoacă asupra co nţinutului în hum us al solului. Astfel, cercetătorii B roadbent şi Norm an (1947), H allam şi B artholom ew (1953), Bingem an (1953), Domsch (1963) şi alţii, experim entînd cu îngrăşă­ m inte verzi şi cu m ateriale vegetale m arcate cu izo­ topi au arătat, unii, că descom punerea hum usului din sol se intensifică datorită com puşilor organici uşor asim ilabili din m aterialele introduse în sol, alţii, că descom punerea m ai intensivă a hum usului din sol se datoreşte m ai p uţin com puşilor asim i­ labili cit m ai ales celor greu de descompus, care stim ulează creşterea proporţiei de m icroorganism e hum ivore în cadrul populaţiei solului (Muller, 1964). Introducerea directă în sol a gunoiului proaspăt, a restu rilo r vegetale sau a ingrăşăm întului verde trebuie făcută cu m u ltă grijă astfel încfît acestea să beneficieze de aer suficient în sol pentru ca tran sfo r70

m ările să decurgă aerob. D escom punerea anaerobă dă naştere unor produşi toxici p en tru plante, inhibînd germ inaţia sem inţelor şi producînd in final o dim inuare a recoltelor cu lOo/0 (Mc Calla şi colab., 1964). Astăzi cercetătorii sînt unanim i în constatarea că com posturile bine făcute conţin hum us n u tritiv 2/3 din substanţa uscată şi 1/3 hum us stabil, foarte necesare p en tru m enţinerea însuşirilor fizice şi chi­ mice care conferă solului fertilita te ridicată. La alegerea tipului de compost este necesar să se ţin ă seam a de caracteristicile fizico-chim ice ale solului, de c u ltu ra care se aplică şi m om entul în­ corporării Iui în sol. !n ultim ul tim p, efectele negative secundare provocate de ingrăşarea chimică, precum şi grija din ce în ce m ai m are p e n tru a în lă tu ra poluarea m ediului am biant, a determ inat o orientare m u ltila­ terală p en tru valorificarea deşeurilor, fie ca m ate­ riale com bustibile, fie sub form a com posturilor. Can­ tităţile m ari de deşeuri organice care apar de cele mai m ulte ori pe teritorii restrînse au pus problem a industrializării com postării şi scurtarea tim pului de preparare. N ecesitatea producerii de com post tre ­ buie înţeleasă în aceeaşi m ăsură în agricultură, cu precădere în agricultura irigată, unde intensitatea proceselor de m ineralizare a hum usului este deose­ bit de ridicată şi unde procesele de sinteză a h u ­ m usului stabil practic nu au Ioc din cauza um idi­ tăţii ridicate în sol aproape to t anul. C ercetătoarea sovietică K ononova (1968) bazîndu-se pe cercetările care au stabilit că din resturile vegetale răm ase sau adăugate în sol num ai 30o/0 se hum ifică, a calculat că p e n tru constituirea hum usu­ lui total pe adîncim ea de 1 m a solului cernoziomic este nevoie de 100 pînă Ia 200 de ani cu condiţia 71

ca procesele de m ineralizare să fie stopate. Cum însă în ag ricultură hum usul nou format este des­ compus în proporţie de 80%, această perioadă ar creşte de aproape 4-5 ori. P e n tru aceste consideren,te trebuie să se treacă Ia practica producerii industriale a hum usului, în afara solului, în adevărate uzine, aşa cum s-a pro­ cedat cu îngrăşăm intele chim ice, cu m enţiunea că industrializarea com postării se poate face cu in­ vestiţii m inore. O astfel de acţiune se înscrie pe linia sarcinilor ce revin cercetării ştiinţifice, conform Program ului P.C.R. de fău rire a societăţii socialiste m ultilateral dezvoltate şi în ain tarea Rom âniei spre comunism, de a folosi rezultatele cunoaşterii în vederea tra n s­ form ării natu rii în folosul om ului.

4. FO L O SIR E A C O M PO ST U R ILO R

In

a g r ic u l t u r ă

4.1. Cauzele crizei actuale de îngrăşăminte convenţionale chimice şi organice Producţia de îngrăşăminte chimice este suscepti­ bilă să sufere un oarecare regres atît pe plan m on­ dial, cît şi în România, ca urm are a crizei de energie. Producţia de îngrăşăminte organice sub formă de gunoi de grajd a suferit de asemenea o reducere importantă, deşi, paradoxal, efectivele de animale au sporit foarte m ult în România în ultimii ani. A ceasta se datoreşte concentrării creşterii animalelor în complexe mari de tip industrial. In complexele de creştere industrială a anim a­ lelor cu efective de ordinul miilor de capete de taurine sau a zecilor de mii şi chiar sutelor de mii de capete de porcine, dejecţiile solide şi lichide îm­ preună cu apa de spălare din adăposturi sînt diri­ jate spre staţiile de epurare unde are loc separarea parţială a fracţiei solide de fracţia lichidă. Fracţia solidă, nămolul, poate fi utilizată ca îngrăşămînt or­ ganic* după o deshidratare parţială, aproape la fel ca gunoiul de grajd clasic. 73

Folosirea năm olurilor ca îngrăşăm înt organic prezintă însă unele inconveniente care în lătu ră ideea înlocuirii integrale a gunoiului de grajd cu aceste năm oluri. In prim ul rînd, năm olurile sînt un îngrăşăm înt organic voluminos, rău m irositor, greu tra n sp o rta ­ bil Ia distanţe m ari. De aceea fertilizarea te re n u ­ rilor cu năm ol se face pe o rază relativ mică, num ai de cîţiva kilom etri în ju ru l com plexului de anim ale, ceea ce poate determ ina cu tim pul o supraîngrăşare cu consecinţe nefavorabile asupra capacităţii de producţie a solurilor, m ai ales în cazul celor cu în ­ suşiri fizice nefavorabile, cu perm eabilitate redusă. Poate avea Ioc un proces de „îm bîcsire“ a solului cu m aterie organică în cantitate prea m are, peste capacitatea biotransform atoare a solului. In schimb, teren u rile mai îndepărtate sînt lipsite de îngrăşă­ m inte organice. Cu alte cuvinte, folosirea năm olurilor ca îngră­ şăm înt determ ină o distribuire în spaţiu foarte neuniform ă.* In al doilea rind, năm olurile care conţin în mo­ m entul separării o cantitate foarte m are de apă, peste 90o/0, pierd cu m ultă greu tate um iditatea în m ajoritatea cazurilor, chiar dacă d u rata de depozi­ tare în p aturile de uscare se prelungeşte. In conse­ cinţă, năm olurile sînt distribuite pe teren u l agricol în condiţii extrem de dificile, ceea ce reduce m ult din interesul lucrătorilor în utilizarea lor, com pa­ rativ cu îngrăşăm intele chim ice. In al treilea rînd, introducerea în sol a năm olu­ rilor neferm entate are ca urm are declanşarea în sol a proceselor ferm entative cu consecinţele cunos74

cute : im obilizarea tem porară a azotului m ineral în biomasa m icroorganism elor şi posibilitatea reducerii conţinutului în hum us datorită proceselor excesiv de intense de m ineralizare. Deci, practicarea incorporării în sol a năm olurilor neferm entate nu constituie, aşa cum se crede, o cale sigură şi eficace de sporire durabilă a fertilităţii so­ lului. In al p atrulea rînd, năm olurile proaspete sau chiar cele mai vechi dar insuficient deshidratate (70—80% um iditate) pot să conţină diferiţi agenţi patogeni care sînt vehiculaţi pe teren u l agricol, creîndu-se în felul acesta posibilitatea circuitării dife­ ritelor epizootii şi epidem ii. A vind în vedere inconvenientele m enţionate în utilizarea năm olurilor provenite de Ia decantarea apelor uzate evacuate din com plexele de creştere a anim alelor şi, în acelaşi tim p, a unui oarecare d efi­ cit de m aterie organică a solurilor din R om ânia şi în special a solurilor irigate, unde b ilanţul hum usu­ lui este îndeobşte negativ, s-a co n tu rat ideea com ­ postării acestor năm oluri prin adaos de substanţă energetică şi prin ferm entare dirijată cu ajutorul biopreparatelor, în vederea transform ării acestui pro­ dus în tr-u n îngrăşăm înt organic concentrat, cu ca­ pacitate de fertilizare foarte ridicată. Un rol deose>bit de im portant Ia prom ovarea în R om ânia a m etodei com postării năm olurilor de Ia com plexele de creştere industrială a porcilor l-a avu t colaborarea ştiinţifică cu C entrul de Studii de Biologie a Solului din B ologna-Italia, în baza unui acord de cooperare ştiinţifică încheiat cu In stitu tu l Agronomic „N. B ălcescu“. 75

4.2. Producţia şi calitatea sfeclei de zahăr sub influ en ţa fertilizării solului cu com postul italian B iocam po

în baza colaborării cu C entrul de Studii de Bio­ logie a Solului din Bologna, s-au introdus în expe­ rim entare în Rom ânia două produse ale firm ei Italcainpo şi anum e : com postul Biocampo şi îngrăşăm întul organo-m ineral EL-BA. Com postul Biocampo, aşa cum s-a m ai am intit, este un îngrăşăm înt organic obţinut prin ferm en ­ tare dirijată, cu ajutorul unor biopreparate specifice, a deşeurilor m enajere urbane am estecate cu diferite deşeuri industriale, în proporţii bine determ inate. Carlo Cavazza, preşedintele C entrului de Studii de Biologia Solului din Bologna, arată că acest compost conţine circa 2 m iliarde m icroorganism e Ia gram ul de substanţă uscată. Suportul acestei flore microbiene este reprezentat de substanţe organice hum ificate şi substanţe m inerale care s-au form at în pro ­ cesul de transform are a m ateriilor organice de ple­ care. La m odul de utilizare a preparatului, autorul precizează că Biocampo se îm prăştie pe teren înainte de sem ănat sau Ia relu area activă a vegetaţiei şi este îngropat im ediat prin tr-o grăpare ; este necesar să nu răm înă expus prea m ult tim p Ia razele soarelui şi să nu fie îngropat Ia m ai m ult de 20 cm adîncime. Biocampo nu înlocuieşte folosirea îngrăşăm in­ telor m inerale ci Ie sporeşte eficacitatea. Dacă te ­ renul este lipsit de resturi vegetale este necesar să se adauge Ia Biocampo reziduuri organice (paie, frunze etc.) în rap o rt de 1 : 20. Ca doze se recom andă: 5-10 q ha p en tru culturi de cîmp ; 10 q/ha pentru păşuni ; 15-20 q/ha p en tru vii şi livezi ; 35-40 q/ha pentru culturi de flori ; 40-50 q/ha p entru culturi 76

intensive în sere ; 3-10 kg/pom ca îngrăşare locali­ zată în livezi, după specie, vîrstă şi dezvoltare ve­ getativă. Ingrăşăm întul organo-m ineral EL-BA este un amestec de făină de alge m arine cu diferite reziduuri industriale. C aracteristic este conţinutul extrem de variat în m acro şi m icroelem ente. Ingrăşăm întul EL-BA se foloseşte îm preună cu îngrăşăm intele or­ ganice ferm entate. Doza recom andată este de 2-4 q/ha. C ercetările din Rom ânia s-au executat în 1974, în cîm purile experim entale ale catedrei de Fitotehnie de Ia Facultatea de Agronom ie din Bucureşti, Ia B ăneasa-B ucureşti, pe un sol b run-roşcat de pă­ dure cu tex tu ră grea (hum us 2-3o/0, slab aprovizio­ nat cu azot şi fosfor şi bine aprovizionat în potasiu) şi Ia Căzăneşti-Ialom iţa, pe un sol aluvial cu tex tu ră uşoară (humus 1,7%, m ediu aprovizionat cu azot şi fosfor, bine aprovizionat cu potasiu). T estarea celor două îngrăşăm inte italiene s-a fă­ cut com parativ ou îngrăşăm intele chimice NPK, p re­ cum şi cu gunoi de grajd ferm entat şi cu năm ol crud de porc (neferm entat) provenit de Ia decantarea apelor uzate din staţia de epurare a com plexului de creştere industrială a porcilor Căzăneşti. C ultura ex­ perim entată de Ionescu-Siseşti şi colab. (1975) a fost sfecla de zahăr, dozele de îngrăşăm inte italiene fiind cele indicate de firm a Italcam po (1,5 t/ha Biocampo şi 200 kg/ha EL-BA), iar dozele de gunoi de grajd, nămol de porc şi îngrăşăm inte chimice, cele indi­ cate ca optim e pe baza experim entărilor anterioare. Tn fig. 4.1. se prezintă unele rezultate experim en­ tale obţinute. D atele de cercetare obţinute în 1974 Ia cele două cîm puri experim entale situate în zono pedoclimatice diferite au dat posibilitatea să se formuleze mai m ulte 77

4.1. P roducţiile de sfeclă de zahăr obţinute prin îngrăşare cu diferite îngrăşăm inte organice şi m inerale

concluzii cu privire Ia eficacitatea com postului Bio­ campo asupra producţiei şi calităţii sfeclei de zahăr : a. Com postul Biocampo în doză de 1,5 t/h a are un efect fertilizant aproxim ativ egal cu gunoiul de grajd ferm entat sau cu năm olul de porc neferm en­ tat în doză de 30 t/ha. b. Efectul com postului Biocampo este am plificat în prezenţa îngrăşăm intelor chimice. c. T ex tu ra solului are o influenţă puternică asupra efectului de fertilizare a com postului, reacţia fiind mai puternică pe solurile grele Ia care activita­ tea m icrobiană este m ai redusă. d. Efectele favorabile ale adm inistrării compos­ tului aplicat singur, dar mai ales îm preună cu în ­ grăşăm intele chimice, se resim t atît asupra produc­ ţiei de rădăcini, cît şi asupra calităţii sfeclei de za78

hăr, conţinutul de zahăr m ărindu-se în cazul cel mai favorabil cu 0,9 grade polarim etrice. e. R eţeta de ingrâşarc Ia sfecla dc zahăr in ca­ drul variantelor studiate şi pen tru am bele tip u ri de sol care a determ in at obţinerea producţiei de zahăr m axim e Ia hectar a fost 1,5 t Biocampo + 200 kg EL-BA + 1/2 din doza norm ală de NPK Ia hectar. R ezultatele obţinute în 1974 au pus în evidenţă p en tru prim a dată în Rom ânia şi cu toată certitu d i­ nea im portanţa utilizării com posturilor ca îngrăşă­ m înt organic concentrat cu capacitatea de fertilizare foarte ridicată. Alte rezultate de producţie obţinute prin folosirea compostului Biocampo R ezultate foarte bune au fost consem nate în tr-o p lantaţie de peri în localitatea Crevalcore din Italia, în apropierea oraşului Bologna, unde p roprietarul foloseşte com postul Biocampo respectînd recom an­ dările specialiştilor de Ia C entrul de Studii de Bio­ logia Solului. P lantaţia, în vîrstă de 18 ani, înainte de interv en ţie producea dezordonat, frunzele se clorozau şi era nevoie de un num ăr m are de tratam en te îm potriva bolilor şi dăunătorilor. P o triv it recom an­ dărilor s-a lăsat să se înierbeze intervalele dintre rînduri, cosindu-se des şi m ăru n t p en tru a se re a ­ liza m ulcitul terenului. Toam na, în fiecare an, în a ­ inte de căderea frunzelor se adm inistrează 4-5 kg Biocampo Ia pom. D atorită com postului îngropat sub frunze şi a faptului că solul nu se lucrează, sub co­ roana pom ilor se obţine un stra t de litieră asem ănă­ tor celui care se form ează pe cale n atu rală într-o plantaţie silvică. In urm a tratam entului, producţia 79

medie a ajuns Ia 120 k g ’pom. fructele sînt distri­ buite foarte uniform pe coroană, nu este nevoie sa se practice răritu], iar numărul de tratamente îm­ potriva bolilor şi dăunătorilor s-a redus simţitor, Ia cel mult 4 pe an.

4.3. Primele şarje de compost obţinute în ţară In cursul anului 1976, mai m ulţi colaboratori ai unui program de cercetare al Aoademiei de Ştiinţe Agricole şi Silvice, de Ia In stitu tu l de C ercetări pen­ tru Pedologie şi Agrochim ie, de Ia In stitu tu l de C er­ cetări p en tru Cereale şi P lante Tehnice Fundulea, de Ia S taţiunea de C ercetări A gricole-C aracal şi de Ia S taţiunea de C ercetări Agricole Oradea, p re­ cum şi de Ia F acultatea de Agronom ie din Bucureşti, au realizat prim ele şarje de compost din nămol de porc. (Ionescu-Siseşti şi colab., 1977.) Aceste şarje de compost considerate ca prem ieră naţională au fost obţinute în două variante de ferm entare : spontană şi dirijată. Ca biopreparate utilizate Ia ferm entarea dirijată s-a folosit o policultură m icrobiană alcă­ tu ită din culturi de bacterii şi fungi. Înm ulţirea bioprep aratelor s-a realizat pe mai m ulte medii de cul­ tură, rezultînd în final o m aia cu care au- fost tra ­ tate m aterialele care au constituit grăm ada-m am ă. G răm ada finală de com postare, constituită din paie şi nămol de porc, a fost însăm înţată cu grăm adam am ă in proporţie de lOo/0. In tabelul 4.1 se prezintă rezultatele analizelor chimice efectuate Ia diferite com posturi realizate în 1977. 80

4.4. Producţia unui sortiment de culturi de cîmp sub influenţa fertilizării solului cu compost

Cercetările au fost executate Ia C hnpul experi­ m ental Periş, judeţul Ilfov, al catedrei de Fitotehnie, pe un sol brun-roşcat de pădure in condiţiile unui an secetos — 1977 — . S-a urm ărit să se determ ine m ărim ea producţiei sub influenţa diferitelor agrofonduri p en tru a se evidenţia prin com paraţie efectul Ferlllizarii cu compost. S-a utilizat în experim entare com;:cst obţinut Ia Staţiunea de C ercetări AgricoleCarucal, din nămoi de porc şi paie, tra tate cu biopreparate. Doza de compost a fost de 10 t/ha, iar pentru celelalte agroFonduri s-au aplicat dozele pre­ cizate mai sus. 81

In tabelul 4.2 se prezintă rezultatele obţinute, care dau posibilitatea să se form uleze mai m ulte concluzii : a. Toate culturile de cîm p p en tru producţie-m arfă şi fu ra jeră reacţionează pozitiv Ia fertilizarea so­ lului cu compost. b. M ărim ea reacţiei depinde de specia cultivată, pe prim ele locuri situîndu-se : sfecla furajeră, po­ rum bul. sfecla de zahăr, floarea-soarelui, ovăzul. c. Sporurile m edii de p ro d u c ţie fa ţă de neîngrăşăm înt ale diferitelor agrofonduri au fost de 50,3o/0 Ia îngrăşarea chim ică (N100P 70). 42,1% Ia Ingrăşarea organică cu nămol crud în doză de 30 t'h a , 66,1% Ia îngrăşarea organo-m inerală cu nămol (30 t + N70P 30) şi 38,3% Ia îngrăşarea organică cu com­ post în doză de 10 t/haj d. Sporul m ediu de 38,3% obţinut prin îngrăşarea cu compost, deşi mai redus ca în cazul celor­ lalte agrofonduri, trebuie apreciat ca foarte bun, avînd în vedere m ărim ea dozei (1/3 din doza de n ă­ mol), neasocierea de îngrăşăm inte chimice şi efec­ tul de am endam ent asupra stării fizice şi chimice a solului, efect care se cum ulează şi care va con­ feri solului o fertilitate am eliorată în timp.

4.5. Producţia de porumb sub influenţa fertilizării solului cu diferite calităţi şi doze de compost C ercetările executate Ia mai m ulte staţiuni de . cercetări agricole din ţa ră au u rm ărit să stabilească influenţa asupra producţiei de porum b a diferitelor cantităţi de compost, obţinute prin ferm entare spon­ tană şi prin ferm entare dirijată, com parativ cu gu83

noiul de grajd ferm entat şi cu năm olul brut din paturile de uscare. S-a urm ărit de asem enea să se sta­ bilească doza optim ă pentru fiecare îngrăşăm înt or­ ganic experim entat, pornind de Ia doza m inim ă de 2,5 t/ha. In fig. 4.2 se prezintă unele date obţinute în 1977 Ia cîm pul experim ental Periş, unde s-au studiat com parativ urm ătoarele calităţi de compost : — compost obţinut prin ferm entare spontană în cursul lunilor de vară, avînd raportul nămol : paie de 2:1 ; — compost obţinut prin ferm entare dirijată în cursul lunilor de vară, avînd raportul năm ol : paie de 2:1 : *>o

— compost obţinut prin fermentare dirijată în cursul lunilor de iarnă, avînd raportul nămol : paie de 4 : 1 ; — compost Biocampo produs în Italia în anui 1973 şi păstrat închis erm etic în saci de plastic. Din analizarea datelor experim entale obţinute re ­ zultă urm ătoarele constatări m ai im portante : a. Cele m ai mici producţii în urm a fertilizării so­ lului s-au obţinut cu com postul Biocampo, cu dife­ renţe foarte sem nificative faţă de toate celelalte feluri de îngrăşăm inte organice ; explicaţia probabilă şi plauzibilă a rezultatelor slabe din 1977 -a aceluiaşi îngrăşăm înt care în 1974 a dat rezultate spectacu­ loase este deprecierea calităţii prin păstrarea de eîţiva ani în saci de plastic. b. Producţii m ai m ari decît cele obţinute cu Bio­ campo, dar inferioare producţiilor obţinute cu gunoi de grajd sau cu diferite com posturi, s-au obţinut cu năm olul crud de porc. D iferenţele au fost sem nifi­ cative faţă de gunoiul de grajd, distinct sem nificative faţă de com postul obţinut prin ferm entare spontană si foarte sem nificative faţă de com posturile obţinute prin ferm entare dirijată. E xplicaţia producţiilor mai reduse de Ia îngrăşarea cu nămol, în com paraţie cu îngrăşarea cu gunoi de grajd sau cu com posturi, este starea de ferm entare : ferm entarea năm olului a avut Ioc în sol cu fixarea azotului m ineral în protoplasm a celulelor m icrobiene, fapt prea bine cunoscut. c. Producţiile obţinute cu gunoi de grajd ferm en­ tat şi cu compost ferm en tat spontan sînt apropiate, ceva mai m ari în cazul com postului, punîndu-se în evidenţă un fapt im portant şi anum e că efectul în ­ grăşăm intelor organice depinde mai m ult de starea de ferm entare şi mai puţin de n a tu ra m aterialului organic încorporat în sol. Explicaţia este că prin fer^85

m entare se descom pun m aterialele de bază, rezultînd substante noi. asem ănătoare, de tipul acizilor humici. d. Cele mai m ari producţii s-au obţinut cu com­ posturile ferm entate d irijat cu a ju to ru l biopreparateIor ; faţă de năm olul crud, diferenţele au fost foarte sem nificative sau num ai sem nificative ; faţă de com­ postul ferm en tat spontan, diferenţele au fost ceva m ai mici şi nesem nificative. Se pune în evidenţă un alt fapt im p o rtan t şi anum e că efectul îngrăşăm in­ telor organice nu depinde num ai de starea de fe r­ m entare, ci şi de m odul de ferm entare, ferm entarea dirijată determ inînd obţinerea unui îngrăşăm înt or­ ganic superior celui obţinut prin ferm entare spon­ tană şi cu a tît m ai m ult faţă de îngrăşăm întul orga­ nic neferm entat. e. In tre com posturile obţinute v ara şi iarn a s-au obţinut diferenţe Ia lim ita sem nificaţiei ; totuşi, se poate face afirm aţia după care, Ia obţinerea unui compost de calitate superioară au rol şi condiţiile sezoniere din perioada de ferm entare, în special tem ­ p e ra tu ra aerului ; este totuşi posibil ca şi ceilalţi factori m eteorologici să joace un rol oarecare ca : precipitaţiile, insolaţia, v în tu l etc. f. Producţiile au crescut odată cu m ărirea dozelor de îngrăşăm inte organice, de Ia 2,5 t/h a Ia 15 t/ha. Cele m ai m ari sporuri s-au obţinut faţă de „neîngră­ şat", Ia doza de 2,5 t/h a (cca 45o/0), ceea ce pune în evidenţă efectul deosebit de m are al încorporării îngrăşăm intelor organice c h ia r în doze foarte re­ duse. D iferenţele de producţie de Ia dozele m ai m ari au fost foarte sem nificative, fap t care pledează pen­ tru utilizarea unei doze sporite, care însă nu depă­ şeşte doza m o d e stă d e 15 t/ha^ g. Doza de 10 t/h a este m ult mai favorabilă în cazul com posturilor decît în cazul gunoiului de grajd sau a năm olului, fapt care pune în evidenţă efica86

citatea mai m are a dozelor mici în cazul com postu­ rilor, decît în cazul gunoiului de grajd şi a năm o­ lului. Explicaţia constă în calitatea superioară a m a­ terialului organic din com postul încorporat în sol, echivalent hum usului. h. Se constată că în cazul com posturilor se obţin diferenţe sem nificative în tre dozele de 5 şi 10 t / h , în schim b diferenţe m ai mici, Ia lim ita sem nifica­ ţiei, sau nesem nificative, între dozele de 10 şi 15 t / h . F aptul prezintă im portanţă în sensul că Ia fo­ losirea com posturilor a r putea fi mai favorabile do­ zele mai reduse, în ju ru l a 10 t/ha. Este necesar să m enţionăm că producţiile de po­ rum b. în genera], au fost mici datorită secetei din luna iulie 1977. C onstatările de mai sus, obţinute pe baza p ri­ m elor experim entări din ţară cu diferite calităţi de com posturi, dau posibilitatea form ulării u rm ătoare­ lor concluzii : 1. îngrăşăm intele organice ferm entate reprezintă un m aterial biologic viu care păstrat in condiţii de­ favorabile îşi reduce însuşirile de fertilizare pen­ tru sol. Este recom andabil ca îngrăşăm intele orga­ nice ferm entate, respectiv com posturile, să fie fo­ losite im ediat după p reparare sau cel mai tîrziu peste un an, avînd g rijă să se asigure îndesarea com postului prin clădirea Iui in grăm ezi înalte, cu um iditate sub 30%, astfel încît să nu se producă procese de nitrificare sau de redu-cere a nitraţilor. 2. îngrăşăm intele organice neferm entate, de tipul năm olului crud din p atu rile de uscare de Ia staţiile de epurare, d au sporuri de producţie inferioare în ­ grăşăm intelor organice ferm entate, fapt confirm at şi de alte num eroase rezultate de cercetare, d a to rită fixării în form ă organică a azotului m ineral din sol. 87

3. Efectul de fertilizare al îngrăşăm intelor orga­ nice depinde mai m ult de starea de ferm entare de­ cît de n atu ra m ateriei organice încorporate. în g răşă­ m intele organice ferm entate asigură, potrivit acestei concluzii, sporuri mai m ari de producţie decît în ­ grăşăm intele organice neferm entate. 4. Efectul de fertilizare a îngrăşăm intelor orga­ nice mai depinde şi de m odul de ferm entare. Com­ posturile obţinute prin ferm entare dirijată cu ajutorul biopreparatelor asigură sporuri de producţie mai m ari decît com posturile cu aceeaşi compoziţie, dar obţinute prin ferm entare spontană. 5. La calitatea superioară a com posturilor, con­ cretizată în nivelul m ai ridicat al producţiei, mai contribuie şi perioada calendaristică cînd are Ioc fer­ m entarea. Din acest punct de vedere, com postarea de vară este superioară com postării de iarnă, Ia aceleaşi condiţii de um iditate şi de d u rată a com­ postării. 6. Producţia creşte odată cu sporirea dozelor de îngrăşăm inte organice, însă saltul cel mai m are de producţie se obţine între neîngrăşat şi doza m inim ă de îngrăşăm înt, adică în cazul de faţă 2,5 t/ha. 7. La com posturi, doza optim ă se consideră 10 t/ha.

4.6. Producţia în cadrul unui asolament de culturi de cîmp sub influenţa fertilizării organo-minerale cu compost C ercetările executate Ia mai m ulte staţiuni ex­ perim entale din ţară au avut drept scop să stabi­ lească m ărim ea dozelor de compost cu şi fără îngră­ şăm inte chimice, Ia o succesiune de culturi în cadrul unui asolam ent pe diferite tipuri de sol. 88

Succesiunea de culturi a fost urm ătoarea : 1. soia ; 2. griu de toam nă ; 3. sfecla de zahăr ; 4 şi 5. po­ rum b. In figura 4.3 se prezintă datele obţinute în 1977 Ia -timpul experim ental Periş.

4.3. Efectul în grăşării cu compost, sim plu şi com binat cu în ­ g răşăm inte chim ice (NP) asu p ra producţiei de sfeclă de zahăr, grîu, porum b şi soia

Din analizarea datelor cuprinse în figura 4.3 se pot face urm ătoarele constatări : a. Producţiile au fost mici Ia toate culturile da­ torită condiţiilor clim atice nefavorabile din anul 1977 ; cultura cea mai afectată a fost porum bul, care a suferit foarte m ult de secetă în cursul lunii iulie ; 89

seceta a surprins plantele într-o stare foarte bună de vegetaţie ca urm are a precipitaţiilor deosebit de abundente din luna iunie. b. Ingrăşarea organică cu compost în doză de 5 şi 10 t/ha a determ inat sporuri apreciabile de re ­ coltă, în medie de 26% şi respectiv 40o/0, reacţia cea mai puternică înregistrîndu-se Ia porum b cu spo­ rurile de 43o/0 şi 63%. c. Fertilizarea cu compost Ia care s-au adăugat îngrăşăm inte chimice (N100P50) a dat sporuri foarte m ari de recoltă, în m e die de 68% Ia doza de 5 t/h a compost şi de 75% Ia doza de 10 t/ha. La porum b, prin fertilizarea organo-m inerală cu compost, spo­ rurile faţă de neîngrăşat au fost de 90o/o şi 105%, adică practic s-a dublat producţia. d. La grîu, sporurile obţinute prin îngrăşarea cu compost aplicat singur sau îm preună cu în grăşă­ m intele chimice au fost foarte m ari, deşi com postul s-a aplicat prim ăvara Ia pornirea în vegetaţie, ca îngrăşare de ,,cuvertură" . e. D atele pun în evidenţă, ceea ce e ra de aştep­ tat, reacţia mai slabă a soiei Ia îngrăşarea organică şi organo-m inerală, în com paraţie cu reacţia griului sau a porum bului. f. Reacţia m ai slabă a sfeclei de zahăr decît