80

INFLUENŢA SISTEMULUI DE LUCRARE ŞI A ROTAŢIEI CULTURILOR ASUPRA SOLULUI ŞI A PRODUCŢIEI DE GRÂU

INFLUENCE OF SOIL TILLAGE SYSTEM AND CROP

ROTATION ON SOIL AND WHEAT PRODUCTION Paula Ioana MORARU, Petru GUȘ, Teodor RUSU, Ileana BOGDAN,

Adrian Ioan POP and Mara Lucia ŞOPTEREAN

University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine Cluj – Napoca, E-mail: moraru_paulaioana@yahoo.com

ABSTRACT Soil tillage system influence the soil fertility features and determine

changes in field cultural stage, which impose technological difference for wheat culture. Soil tillage systems modify first of all physical and chemical features, and then the biological ones. Compared to the control variant - reversible plough, the level of stability was higher at unconventional systems with: 1.6-5.6% on 0-10 cm depth, 1.1-3.5% on 10-20 cm depth and with 5-6% on 20-30 cm depth. Bulk density was identified with values which are framed in the limits of the optimal ones of 1.18-1.34 g/cm3, appreciated as average, for this type of soil. Water reserve of soil for the first 50 cm is within 1329-1693 m3/ha, being dependent on the soil tillage system applied. Conventional soil tillage system and unconventional systems, where soil tillage is made with paraplow, chisel and rotary harrow, influence in a different way production features and wheat crop production. Number of plants is between 490 and 510 on m2. The highest thickness was registered at plough variant, being of 510 plants/m², and the lowest values were registered at the variants worked with rotary harrow with 490 plants/m² and chisel, respectively paraplow with 500 plants/m². The production of wheat achieved by using unconventional soil systems with chisel and paraplow are close to the ones obtained in the classical system, being at the level of 97.8-98.2% compared with the control variant, with reversible plough.

Keywords: soil tillage, crop rotation, wheat production

INTRODUCERE

Analizând evoluţia lucrǎrilor convenţionale ale solului în agriculturǎ, constatǎm cǎ cel mai mare volum de muncǎ şi energie se consumǎ pentru efectuarea lucrǎrilor de bazǎ şi pentru pregǎtirea patului germinativ (Rusu,

81

2001; Feiza et al., 2005; Jitareanu et al., 2006). Reuşita unei culturi pentru a valorifica la maxim potenţialul productiv al solului, la care se adaugǎ eforturile materiale şi energetice ale agricultorului, depinde în cea mai mare mǎsurǎ de condiţiile optime de rǎsǎrire a plantelor – densitate stabilitǎ şi epoca de semǎnat (Rusu et al., 2009; Moraru and Rusu, 2010). Acestui scop, sistemele de lucrare a solului i-au acordat cea mai mare atenţie prin adâncimea arǎturilor, calitatea acestora, reţinerea umiditǎţii solului în stratul superficial, pregǎtirea patului germinativ prin numeroase lucrǎri, astfel ca sǎmânţa sǎ beneficieze de aportul ascensiunii capilare a apei din straturile mai adânci, totul pentru o rǎsǎrire mai uniformǎ. Pentru realizarea preciziei şi a uniformitǎţii, maşinile de semǎnat au impus, la rândul lor, încorporarea cât mai adâncǎ a resturilor vegetale ale culturii premergǎtoare, o mǎrunţire exageratǎ a stratului de sol la nivelul patului germinativ, nivelarea şi tasarea acestui volum în funcţie de parametri optimi de lucru ai maşinii.

Sistemele minime de lucrǎri se constituie ca o alternativǎ posibil de practicat şi extins în Câmpia Transilvaniei, condiţionat de particularitǎţile solului, ale climei şi structurii de culturi pe o perioadǎ limitatǎ, dar eficient într-o alternanţǎ cu sistemul convenţional la intervale de 4 - 6 ani (Riley et al., 2005, Romaneckas et al., 2009, Sarauskis et al., 2009). Sistemele minime de lucrare a solului au ca şi caracteristicǎ principalǎ conservarea solului, menţinerea unui raport corespunzǎtor a materiei organice din sol şi îmbunǎtǎţirea activitǎţii microorganismelor (Sarauskis et al., 2009b, Ulrich et al., 2006, Teixeira et al., 2010). Extensia sistemelor minime de lucrare a solului are avantaje agrotehnice, organizatorice şi economice.

MATERIAL ȘI METODA

Pentru a urmǎri influenţa lucrǎrilor neconvenţionale ale solului şi a rotaţiei culturilor asupra solului şi producţiei de grâu, a fost organizatǎ o experienţǎ bifactorialǎ, pe un faeoziom argic, în localitatea Frata din judeţul Cluj. Câmpul experimental a fost constituit dintr-o experienţă bifactorială de tipul A x B – R (4 x 3 – 3), amplasată după metoda parcelelor subdivizate, în trei repetiţii. Solul este specific zonei cercetate, iar terenul prezintă caracteristici tehnologice şi pedologice uniforme.

Factorii experimentali au fost urmǎtorii: Factorul A – Sistemul de lucrare a solului:

a1 – plug reversibil (22-25 cm) + disc 2x (8 cm) a2 – grapă rotativă (10-12 cm) (2x) a3 – cizel (18-22 cm) + grapă rotativă (8-10 cm) a4 – paraplow (18-22 cm) + grapă rotativă (8-10 cm)

82

Factorul B – Planta cultivatǎ (rotaţia culturilor)

b1 – soia b2 – grâu b3 – porumb

Suprafaţa experienţei a fost de 3360 m2, împărţită în parcele mari, în suprafaţă de 840 m2, pe care s-au aplicat lucrările solului (aceleaşi în fiecare an). Peste parcelele mari, lucrate în acelaşi sistem au fost suprapuse culturile, rezultând parcelele experimentale mici, în suprafaţă de 280 m2. Fiecare variantă este reprezentată în câmpul experimental de 3 repetiţii. Sunt respectate cerinţele de tehnică experimentală pentru amplasarea experienţelor bifactoriale, executarea lucrărilor şi prelucrarea datelor.

REZULTATE ȘI DISCUȚII

Sistemul de lucrare a solului, prin acţiunea directă şi efectele indirecte, influenţează însuşirile de fertilitate ale faeoziomului argic şi determină modificări ale stării culturale a terenului, care impun diferenţieri tehnologice pentru cultura de grâu. Sistemele de lucrare a solului modifică în primul rând însuşirile fizice şi chimice, iar apoi pe cele biologice şi fitosanitare. Sistemul convenţional de lucrare a solului şi sistemele neconvenţionale, unde lucrarea solului se face cu paraplow, cizel şi grapă rotativă, influenţează diferit însuşirile de productivitate şi producţia la cultura de grâu.

Efectele sistemelor neconvenţionale de lucrare asupra solului şi producţiei la cultura de grâu sunt puse în evidenţǎ prin rezultatele cercetǎrilor, dupǎ cum urmeazǎ:

Structura solului analizată sub aspectul hidrostabilităţii agregatelor structurale, la finele celui de al 3-lea an de experimentare, se încadrează într-un domeniu de variaţie de 72,4-81,0% macroagregate hidrostabile (tabelul 1). Faţă de varianta martor - plug reversibil + disc-2x gradul de stabilitate a fost mai mare la sistemele neconvenţionale cu: 1,6-5,6% pe adâncimea 0-10 cm, 1,1-3,5% pe adâncimea 10-20 cm şi cu 5-6% pe adâncimea 20-30 cm. Încorporarea tuturor resturilor vegetale în sol, la adâncimea de 20 – 25 cm, în cazul terenului arat şi în cantitate de 50 – 60% în cazul variantelor lucrate cu grapa rotativǎ, cizel şi paraplow şi la adâncime, de regulǎ micǎ sau doar pe urmele pieselor active de la cizel şi paraplow determinǎ diferenţieri în modificarea calitǎţii structurii. În cadrul asolamentului, grâul de toamnă a avut cea mai bună influenţă asupra stabilităţii hidrice a structurii solului,

83

astfel gradul de hidrostabilitate are cele mai mari valori din cadrul experienţei (până la 83,5%), în special la adâncimea de 10-30 cm, prin aplicarea sistemelor neconvenţionale de lucrarea a solului. Aceastǎ constatare motiveazǎ în plus includerea grâului în rotaţii, chiar şi atunci când se folosesc sistemele neconvenţionale de lucrare a solului.

Densitatea aparentă a fost identificatǎ cu valori care se încadreazǎ în limitele celor optime de 1,18-1,34 g/cm3 (apreciate ca mijlocii) pentru acest tip de sol. Există totuşi unele diferenţieri, în toţi anii de experimentare, respectiv la toate cele trei culturi, o afânare mai bună pe adâncimea 0-20 cm (stratul arabil) la varianta lucrata anual cu plugul (D.a.= 1,13-1,23 g/cm3) şi valori de 1,18-1,38 g/cm3 la variantele lucrate după sistemul neconvenţional. Sub această adâncime solul rămâne slab tasat, valorile fiind mijlocii la varianta lucrată convenţional (D.a.= 1,40-1,47 g/cm3) şi valori de 1,39-1,46 g/cm3 la variantele lucrate după sistemul neconvenţional. Pe profilul solului lucrat convenţional se evidenţiază astfel o stratificare din punctul de vedere al stării de aşezare, prin existenţa stratului arabil mai afânat (prin lucrări energice) şi sol mai compact în subarabil.

Tabelul 1

Evoluţia gradului de hidrostabilitate a structurii solului la faeoziomul argic în funcţie de sistemul de lucrare

Evolution of the hydro stability soil structure at luvic phaeozem depending on the tillage system

Variantă Adăncime

- cm - Plug

reversibil + disc-2x

Grapă rotativă

Cizel+ grapă rotativă

Paraplow +

grapă rotativă

Gradul de hidrostabilitate %

Anul – I: Soia

0-10 10-20 20-30

68,2 70,2 71,6

69,4 79,2 78,5

69,6 79,0 79,4

69,0 79,5 79,6

Anul – II: Grâu

0-10 10-20 20-30

73,8 74,4 75,5

76,8 80,4 83,5

77,4 80,6 81,5

77,4 80,6 82,4

Anul – III: Porumb

0-10 10-20 20-30

72,4 76,0 73,5

78,0 79,5 79,5

77,5 78,0 79,2

74,0 77,1 78,5

84

Porozitatea totală, gradul de tasare şi rezistenţa la penetrare, la sistemele neconvenţionale de lucrare cu grapǎ rotativǎ, cizel şi paraplow sunt adecvate pentru cultivarea grâului de toamnǎ. De asemenea, pe ansamblul rotaţiei soia-grâu-porumb, evoluţia gradului de tasare şi rezistenţei la penetrare se menţine în limite normale.

Porozitatea faeoziomului argic raportată la textura luto-argiloasă şi la conţinutul de argilă de cca. 43,5%, în toate variantele, atât lucrate convenţional cât şi după sistemul neconvenţional, se menţine la valori egale sau peste limita minimă, respectiv pe adâncimea 0-10 cm, valori de 55-57% la varianta lucrată convenţional şi valori de 50-55% la variantele lucrate după sistemul minim. Pe adâncimea 10-20 cm valorile sunt cuprinse între 53-55% la variantele lucrate convenţional şi 48-50% la variantele cu sisteme minime. Valorile cele mai mari au fost înregistrate în primii 10 cm, de 56-57% la varianta lucrată convenţional.

Gradul de tasare confirmǎ menţinerea stării de afânare a solului într-un interval corespunzător în toate variantele. Valorile determinate pe adâncimea 0-20 cm caracterizeazǎ un sol slab tasat (7,7%) – moderat afânat (-9,6%). Determinările efectuate confirmă starea moderată de afânare a solului din varianta lucrată convenţional. Valorile sunt de la -1,9% până la –9,6% pe adâncimea de 0-20 cm. De menţionat că la toate variantele lucrate neconvenţional, până la adâncimea de 30 cm, gradul de tasare este sub 9,6%, încadrându-se la valori mijlocii specifice faeoziomului argic.

Rezistenţa solului la penetrare este influenţată semnificativ, pe adâncimea 0-10 cm, la utilizarea grapei rotative, unde indiferent de lucrarea de bază, valorile înregistrate sunt foarte apropiate. Sistemul de lucrare, indiferent de culturǎ, a influenţat rezistenţa la penetrare pânǎ la adâncimea maximǎ de 40 cm, peste care valorile rǎmân cele iniţiale în toate sistemele de lucrare, cu limite cuprinse între 2082 şi 3244 kpa la cultura de soia, 2115 – 3581 kpa la cultura de grâu şi 2341 – 2540 kpa la cultura de porumb (tabelul 2). În ceea ce priveşte sistemele de lucrare neconvenţionale la cultura de grâu, pe adâncimea 0 – 10 cm, în variantele lucrate cu cizel şi paraplow, chiar dacǎ valorile rezistenţei la penetrare sunt sensibil mai mari comparativ cu varianta clasicǎ, la adâncimea de 10 – 20 cm, valorile sunt practic egale cu varianta clasicǎ.

Umiditatea solului este cuprinsă între 18,1-27,15%g cu valorile în general, mai mici la suprafaţa solului, care cresc spre adâncime şi descresc apoi spre 50 cm. Rezerva de apă a solului pentru primii 50 cm este cuprinsă între 1329-1693 m3/ha, fiind dependentă de sistemul de lucrare aplicat (tabelul 3).

85

Tabelul 2

Evoluţia rezistenţei la penetrare a faeoziomului argic în funcţie de sistemul de lucrare şi rotaţia culturilor

The evolution of resistance to penetration for luvic phaeozem depending on the tillage system and crop rotation

Variantă Adăncime

- cm - Plug

reversibil + disc-2x

Grapă rotativă

Cizel+ grapă

rotativă

Paraplow + grapă

rotativă Rezistenţa la penetrare kPa

Anul – I: Soia

0-10 10-20 20-30 30-40 40-50

867 1041 1883 2388 2429

1041 1388 1935 2082 2947

1017 2108 2040 2816 3216

1175 1572 1981 3003 3244

Anul – II: Grâu

0-10 10-20 20-30 30-40 40-50

1193 1376 2542 2781 2970

1281 1879 2067 3581 3325

1561 1388 1561 2115 2776

1735 1776 2082 3470 3123

Anul – III: Porumb

0-10 10-20 20-30 30-40 40-50

1621 1772 2121 2373 2521

1471 2036 2031 2341 2540

1342 1831 1933 2341 2417

1573 1873 2081 2471 2532

Permeabilitatea pentru apă a solului este diferită de la o parcelǎ la

alta în funcţie de sistemul de lucrare şi culturǎ. În varianta lucrată cu paraplow + grapă rotativă şi cizel + grapă rotativă permeabilitatea este maximǎ, cantitatea de apǎ infiltratǎ, l/mp/minut a fost de 8,55, respectiv 8,88. La varianta martor lucratǎ cu plug reversibil + disc-2x, cantitatea de apă infiltrată a fost de 7,15 l/m2/minut. Cea mai scăzută valoare (6,22 l/m2/minut) a fost înregistrată la varianta grapă rotativă. Acest lucru arată o mai bună continuitate pe verticală a porozităţii solului, în partea superioară a profilului de sol, atunci când afânarea se face fără întoarcerea brazdei. Filtraţia sporitǎ duce pe de o parte la o mai bună pătrundere a apei în sol şi o circulaţie mai bună a aerului, iar pe de altă parte, poate fi o cale de creştere a evaporării apei la suprafaţa solului dacă nu este protejat de un strat de mulci.

86

Conţinutul de humus al solului înregistrează, prin aplicarea sistemelor neconvenţionale de lucrare a solului, o tendinţă de creştere. Aceasta se datorează pe de o parte, cantităţilor mai mari de resturi vegetale (minim 30%) în diferite stadii de descompunere, rămase la suprafaţa solului şi în primii 10-20 cm, iar pe de altă parte echilibrării raportului dintre mineralizare / humificare, realizat printr-un regim fizic, termic şi biologic specific. Determinarea humusului, după 3 ani, înregistrează o tendinţă de creştere prin aplicarea sistemelor neconvenţionale. Valorile înregistrate au fost de 4,93% la varianta lucrată cu plug şi 4,93-4,95% la variantele lucrate după sistemul neconvenţional.

Tabelul 3 Rezerva de apã (R.a., m3/ha, 0-50 cm) a faeoziomului argic în funcţie

de sistemul de lucrare şi cultura din asolament Water reserve (R.a., m3/ha, 0-50 cm) for luvic phaeozem depending

on the soil tillage system and rotation culture

Variantă Adânci-mea cm

Anul – I: Soia Anul – II: Grâu Anul – III: Porumb I II III I II III I II III

Plug reversibil + disc-2x

0-50

1.449

1.624

1.508

1.369

1.505

1.335

1.506

1.538

1.359

Grapă rotativă 0-50

1.566

1.686

1.566

1.553

1.509

1.432

1.522

1.494

1.456 Cizel+ grapă rotativă

0-50

1.546

1.621

1.556

1.521

1.329

1.484

1.509

1.434

1.385

Paraplow +grapă rotativă

0-50

1.553

1.693

1.593

1.452

1.386

1.430

1.515

1.485

1.376

I – Semănat 1-5 mai; II – Vegetaţie 25-30 mai; III – Recoltare 25-30 august.

Conţinutul solului în fosfor şi potasiu mobil se modifică în mod semnificativ sub influenţa sistemului de lucrare a solului, în cadrul rotaţiei de 3 ani, în sensul că fertilizanţii administraţi sunt localizaţi la adâncimi diferite. Astfel, lucrarea cu grapa rotativă localizează cantităţi mari de fosfor mobil în primii 10 cm de sol lucrat, iar paraplow şi cizelul fac acelaşi lucru, cu menţiunea că fosforul ajunge în cantităţi practic egale cu lucrarea clasică cu plugul, la adâncimea de 10-20 cm. Intensitatea aeraţiei şi desimea mai mare a plantelor motivează conţinuturile mai mici de fosfor mobil în varianta lucrată cu plugul reversibil.

87

Reacţia solului şi gradul de saturaţie în baze rămân practic neschimbate indiferent de modul cum a fost lucrat solul. Se constată totuşi la sistemele neconvenţionale o tendinţǎ de scădere a pH-lui şi acidifierea solului, ca urmare a creşterii acidităţii hidrolitice şi scăderii sumei bazelor. Tendinţa de modificare a pH-lui este justificată prin stratificarea fosforului la suprafaţa solului, dar şi prin intensificarea activităţii biologice, inclusiv a ciupercilor.

Bonitarea lucrărilor de bază ale solului conduce la înregistrarea a 94 puncte de bonitare pentru varianta cu plug şi 82 puncte de bonitare la cizel şi paraplow (figura 1). Pe baza acestor punctaje realizate, lucrările sunt considerate de bună calitate pentru cultura de grâu, în toate variantele. Numărul bulgărilor cu dimensiunea de 10 –15 cm reprezintă 15-20 / m2 la varianta cu plug şi peste 20 /m2 la variantele lucrate cu cizel şi paraplow. Greşurile sunt absente la varianta lucratǎ cu plug şi reprezintă cca. 0,5% la variantele cu paraplow şi cizel.

Bonitarea lucrărilor de pregătire a patului germinativ s-au executat la o umiditate optimă, obţinându-se următoarele puncte de bonitare: 84 puncte la varianta plug + disc 2x şi la varianta lucrată cu grapă rotativă, 94 puncte la variantele cizel + gr.rotativă şi paraplow + gr. rotativă. Adâncimea de lucru este respectată în toate variantele cu o abatere medie de ±1 cm faţă de cerinţele agrotehnice, cu excepţia variantei plug reversibil + disc 2x şi grapă rotativă, cu abateri de ±2 cm. Bulgării cu diametrul peste 5 cm lipsesc. Distrugerea buruienilor este adecvată în toate variantele.

Prin bonitarea lucrării de semănat se obţin următoarele punctaje: 86 puncte la varianta grapă rotativă, 92 puncte la varianta cizel + grapă rotativă, 92 puncte la varianta paraplow + grapă rotativă, 96 puncte la varianta plug reversibil + disc 2x. Cantitatea de sămânţă la hectar prezintǎ o abatere de ±3-5% faţă de norma stabilită. Distanţa între rânduri şi direcţia rândurilor este corespunzătoare în toate variantele. Adâncimea de încorporare este cea prescrisă în variantele plug + disc 2x, cizel + grapă rotativă, paraplow + grapă rotativă şi cu o abatere de ±1 cm în varianta grapă rotativă. Prezenţa greşurilor este constatată în toate variantele lucrate după sistemul neconvenţional, pe suprafeţe reprezentând 0,3-0,5% şi se datorează prezenţei resturilor vegetale.

Rotaţia culturilor în corelaţie cu sistemul de lucrare a solului are efecte diferite asupra stării culturale a solului.

În rotaţia de 4 ani gradul de tasare - afânare a solului, exprimat prin valorile densitǎţii aparente determinate la începutul rotaţiei (2004) şi dupǎ recoltarea grâului de toamnǎ (2007), în aceleaşi puncte confirmǎ existenţa

88

unei tendinţe de evoluţie a gradului de tasare a solului, în funcţie de sistemul de lucrare a solului şi adâncimea de recoltare a probei. Lucrarea solului în alt sistem decât cel clasic, cu arǎturǎ, conduce la o uşoarǎ creştere a densitǎţii aparente pe adâncimea de 10-20 cm, cu valori cuprinse între 0,03-0,07 g/cm3, dar fǎrǎ a depǎşi 1,32 g/cm3. Pe adâncimea 0-10 cm, dupǎ 4 ani de cultivare, solul este mai tasat în variantele lucrate cu cizel şi paraplow şi se menţine în starea iniţialǎ la variantele în care s-a arat, respectiv s-a lucrat cu grapa rotativǎ.

Figura 1.Calitatea lucrărilor de bază şi de pregătire a patului germinativ în funcţie de sistemul de lucrare a solului /The quality of main soil tillage and germination

bed depending on the soil tillage system

Figura 2. Calitatea semănatului în funcţie de sistemul de lucrare a solului / The quality of sowing depending on soil tillage system

Plug + disc

Grapa rotativa

Cizel +gr.rotativa

Paraplow + gr.rotativa

60708090

100

Lucrarea de semanat

9686

92

92

punctaj

94

829482

92

0

8494

60

70

80

90

100

punc

taj

pregat irea patuluigerminat iv

lucrarea de baza

Plug + disc

Grapa rotativa

Cizel +gr.rotativa

Paraplow + gr.rotativa

89

Rotaţia de trei ani porumb-soia grâu este mai labilǎ comparativ cu

rotaţia de patru ani, evidenţiind o mai mare influenţǎ a sistemului de lucrare a solului asupra modificǎrii gradului de tasare. În variantele neconvenţionale se menţin aceleaşi tendinţe de evoluţie a densitǎţii aparente ca şi la rotaţia de patru ani, în sensul de creştere a tasǎrii solului la suprafaţǎ şi afânare în profunzime, în zona 25-35 cm.

În monocultura de grâu (2004 şi 2005), gradul de tasare a solului creşte, indiferent de sistemul de lucrare si adâncimea la care ne referim (0-10, 10-20, 20-30 cm). Explicaţia constǎ în lipsa leguminoasei şi a plantei praşitoare din rotaţie. Modificarea densitǎţii aparente are valori diferite de la un an la altul, cu limite mici de variaţie, fiind evidentǎ tasarea la varianta lucratǎ cu grapa rotativǎ.

La cultura de grâu, sistemul de lucrare are influenţă directă şi indirectă asupra germinsţiei seminţelor, răsărirea grâului şi în final asupra producţiei. Urmãrind efectul lucrărilor solului, se constată diferenţieri în ceea ce priveşte dezvoltarea plantelor şi a desimii. Astfel, numărul de plante este cuprins între 490 şi 510 pe m2. Cea mai mare desime a fost înregistrată la varianta arată, fiind de 510 plante/m², iar cele mai mici valori au fost înregistrate la variantele lucrate cu grapă rotativã cu 490 plante/m² şi cizel, respectiv paraplow cu 500 plante/m². Înfrăţirea la plantele de grâu se corelează şi cu lucrarea solului. Astfel, numãrul de plante cu un frate este maxim în varianta lucrată cu gr. Rotativã, de 372 plante/m² şi minim în varianta lucrată cu plug reversibil + disc (2x) de 357 plante/m², în celelalte variante se înregistreazã valori intermediare. Referitor la numãrul de plante cu doi fraţi se constatã cã acesta este mai mare în varianta arată, la care se înregistrează un plus de 10-15 plante/m², comparativ cu celelalte variante. Procentul de plante înfrãţite este cuprins între 76-80%, maxim fiind în varianta grapă rotativã şi minim în varianta plug reversibil + disc (2x). Se remarcã, în acelaşi timp, un procent de plante înfrãţite de 77% la variantele lucrate cu cizel şi paraplow.

Gradul de îmburuienare la cultura de grâu (figura 3) este influenţat de sistemul de lucrare a solului încă din faza de răsărire şi până la recoltarea acesteia.

La rǎsǎrirea culturii numǎrul total de buruieni este de 31,8 buruieni/m2 la varianta cu plug + disc şi între 31,6-34,7 buruieni/m2 la variantele neconvenţionale. Se constatǎ un numǎr mai mare de buruieni dicotiledonate perene la variantele lucrate neconvenţional (între 1,2-1,6 buruieni/m2) comparativ cu varianta plug + disc (0,9 buruieni /m2).

90

La recoltarea culturii numărul de buruieni este cu 8,2-50,6% mai mare la variantele lucrate după sistemul neconvenţional, comparativ cu sistemul clasic de lucrare a solului. Se constată o reducere a procentului de dicotiledonate anuale de la 85,9% la varianta cu plug la 71,5-78,9% la variantele lucrate după sistemele neconvenţionale şi o creştere a dicotiledonatelor perene (de 7,9% la 8,4-13,8%) şi a monocotiledonatelor (de la 6,2 la 11,6-20%).

Modificarea compoziţiei floristice a îmburuienǎrii indicǎ oportunitatea schimbǎrii strategiilor de combatere a buruienilor din cultura grâului de toamnǎ în variantele de lucrare a solului prin sisteme neconvenţionale. Creşterea ponderii buruienilor dicotiledonate perene cu 59 % (de la 7,9 % la 13,8 %) obliga la cultivarea grâului în rotaţie cu prǎşitoare şi leguminoase, completat cu folosirea metodelor integrate de utilizare a erbicidelor specifice, atât la planta premergǎtoare cât şi la cultura de grâu. Prezenţa monocotiledonatelor în proporţie de 11,6% pânǎ la 20,0% completeazǎ necesitatea diferenţierii strategiilor de combatere şi corelare, atât cu gradul de îmburuienare, cât şi cu felul buruienilor, inclusiv caracterul anual ori peren al acestora.

-101030507090110130150

plug 100 24,1

gr.rot. 150,6 36,3

cizel 126,5 30,5

paraplow 108,2 26,1

Buruieni % nr. buruieni/mp

Figura 3. Îmburuienarea culturii de grâu în funcţie de sistemul de lucrare /

Wheat crop weeding level depending on soil tillage system

91

Gradul de atac produs de principalele boli la cultura de grâu este diferit în funcţie de sistemul de lucrare a solului. Diferenţe au fost identificate atât în ceea ce priveşte numǎrul de specii,cât şi intensitatea gradului de atac.

În toate variantele la cultura de grâu a fost identificat atac de Fusarium spp. Şi Erysiphe graminis. Specia Puccinia a fost identificatǎ ca atac numai în varianta în care solul a fost lucrat cu grapa rotativǎ.

Gradul de atac minim de 1,2 – 1,7 % a fost identificat în varianta cu arǎturǎ, iar gradul maxim de atac de 5,1 – 19,1 % în varianta lucratǎ cu grapǎ rotativǎ. La variantele lucrate cu cizel şi paraplow intensitatea atacului a fost medie, mai mare decât la varianta convenţionalǎ si mai micǎ decât la varianta lucratǎ cu grapǎ rotativǎ. Valorile de atac asupra culturii de grâu se încadreazǎ între limite de 4,1 – 12,2 % în varianta lucratǎ cu cizel, respectiv 4,9 – 11,1 în varianta cu paraplow.

Producţiile de grâu realizate prin folosirea sistemelor neconvenţionale de lucrare a solului cu cizel şi paraplow sunt apropiate de cele obţinute prin sistemul clasic, situându-se la nivelul de 97,8-98,2% (tabelul 4), comparativ cu martorul, lucrat cu plugul reversibil. Diferenţele faţă de martor sunt nesemnificative. Diferenţa de producţie este semnificativ negativǎ în varianta lucratǎ cu grapǎ rotativǎ.

Tabelul 4 Influenţa sistemului de lucrare a solului asupra producţiei de grâu

The influence of soil tillage system upon wheat production

Sistemul de lucrare

Producţia de grâu kg/ha %

Diferenţa ±

Semnificaţia diferenţelor

Plug reversibil + disc 2x

4263 100 Mt. Mt.

Grapă rotativă 4150 97,3 - 113 0

Cizel + grapă rotativă

4189 98,2 - 74 -

Paraplow + grapă rotativă

4170 97,8 - 93 -

DL (p 5%) = 108 kg/ha DL (p 1%) = 164 kg/ha DL (p 0,1%) = 263 kg/ha

Consumul de combustibil pentru realizarea culturii de grâu se

reduce la înlocuirea sistemului clasic de lucrare a solului cu lucrarea solului cu paraplow, cizel şi grapă rotativă la 64,1-91,4% din consumul înregistrat în

92

sistemul clasic cu arǎturǎ. Determinările efectuate confirmǎ un consum de motorină de 14,44 l/tonă la varianta martor, consum care se reduce la 9,52-13,51 l/tonă la variantele lucrate după sistemul neconvenţional.

Eficienţa economică este diferită în funcţie de sistemul de lucrare a solului. Producţiile obţinute la grâu au fost cuprinse între 4150 - 4263 kg/ha, iar prin valorificarea acestora s-au obţinut între 2075 – 2131,5 lei/ha. Valoarea cea mai mare a producţiei, fǎrǎ a ţine seama de cheltuielile fǎcute, a fost realizatǎ la varianta lucrată cu plugul, urmatǎ de variantele lucrate cu paraplow şi cizel, iar cea mai micǎ a fost realizatǎ la lucrarea cu grapă rotativă. Cheltuielile totale sunt influenţate de lucrările solului, acestea având valori medii cuprinse între 1400,26 – 1542,3 lei/ha, valoarea maximǎ fiind în sistemul clasic cu arǎturǎ şi minimǎ în sistemul în care s-a lucrat cu grapa rotativǎ. Calculând profitul la unitatea de suprafaţǎ (VPP-CT) a rezultat faptul cǎ în sistemul clasic se înregistreazǎ spor de 2,4 pânǎ la 7,7 % în sistemul neconvenţional, lucrare cu cizel şi paraplow şi pânǎ la 14,9 % în cazul variantei lucrate cu grapa rotativǎ. Chiar dacǎ profitul este mare, acest sistem de lucrare este nesigur, fiind condiţionat de mersul vremii, în principal de cantitatea totalǎ a precipitaţiilor şi distribuţia acestora în cursul perioadei de vegetaţie. Datele obţinute de cǎtre noi confirmǎ cǎ nu este suficientǎ aprecierea numai dupǎ vivelul producţiei, fiind necesar raportarea şi la cheltuielile fǎcute pentru realizarea acesteia.

Eficienţa energetică la cultura grâu de toamnã (figura 4), prin aplicarea sistemului neconvenţional de lucrare a solului, consumurile energetice se reduc cu 2,0-2,5%.

Factorul eficienţei energetice, în comparaţie cu martorul, la variantele lucrate cu cizel şi paraplow este de 99,27-99,95% şi 100,04 la varianta lucratǎ cu grapă rotativă Randamentul energetic aratã cã la 1 MJ/ha consumat rezultã o cantitate mai mare de energie atunci cãnd solul se lucreazã cu grapa rotativã, adicã 5,73 MJ/ha, urmat de randamentul înregistrat la varianta paraplow + grapã rotativã, 5,71 MJ/ha, respectiv 5,53 MJ/ha la varianta lucratǎ cu cizel. Raportul energetic are valoarea cea mai bună la varianta lucrată cu plug reversibil + disc şi grapã rotativã (0,17), urmată de variantele lucrate cu cizel + grapã rotativã şi paraplow + grapă rotativă (0,18).

93

100100

114.9

100.04

107.7

99.27

102.4

99.95

90

95

100

105

110

115

Plug Gr. Rot. Cizel paraplow

profitul %Eficienta energetica %

Figura 4. Influenţa sistemului de lucrare asupra profitului şi eficienţei energetice, la grâul de toamnǎ / The influence of soil tillage system upon the

profit and energetic efficiency, at autumn wheat

CONCLUZII

Sistemul de lucrare a solului, prin acţiunea directă şi efectele

indirecte, influenţează însuşirile de fertilitate ale faeoziomului argic şi determină modificări ale stării culturale a terenului, care impun diferenţieri tehnologice pentru cultura de grâu. Sistemele de lucrare a solului modifică în primul rând însuşirile fizice, biologice şi apoi pe cele chimice şi fitosanitare.

Sistemul neconvenţional de lucrare a solului cu paraplow, cizel şi grapă rotativă, influenţează diferit dezvoltarea însuşirilor de productivitate şi producţia de grâu. Influenţa sistemului de lucrare se constată, în primul rând, în gradul de îmburuienare a culturii, iar apoi asupra dezvoltării elementelor de productivitate şi a producţiilor. Producţiile obţinute prin aplicarea sistemelor neconvenţionale de lucrare a solului sunt apropiate de cele obţinute prin sistemul clasic de lucrare pentru cultura de grâu, reprezentând 97,8-98,2% în cazul lucrǎrii cu paraplow şi cizel, comparativ cu martorul, lucrat cu plugul reversibil.

94

Acknowledgement: This work was supported by CNCSIS-UEFISCSU, project number PN II-RU 273/2010.

BIBLIOGRAFIE

1. Feiza, V., I. Deveikyte and Simanskaite, D. 2005. Soil physical and agrochemical properties changes, weediness and yield of crops in long-term tillage experiment in Lithuania. Scientific publication, vol. 48, Agronomy, USAMV Iasi.

2. Jitareanu, G., C. Ailincai and Bucur, D. 2006. Influence of Tillage Systems on Soil Phsical and Chemical Caracteristics and Yield in Soybean and Maize Grown in the Moldavian Plain (North – Eastern Romania). In Soil Management for Sustainability, pag. 370-379.

3. Moraru, P. I. and Rusu, T. 2010. Soil tillage conservation and its effect on soil organic matter, water management and carbon sequestration. Journal of Food, Agriculture & Environment, vol. 8(3-4/2010), pag. 309-312, http://www.world-food.net/scientficjournal/2010/issue3/

4. Riley, H.C.F., Bleken, M.A, Abrahamsen, S., Bergjord, A.K. and Bakken, A.K., 2005. Effects of alternative tillage systems on soil quality and yield of spring cereals on silty clay loam and sandy loam soils in the cool, wet climate of central Norway. Soil and Tillage Research, volume 80, Issues 1-2, pag. 79-93.

5. Romaneckas, K., V. Pilipavičius, E. Šarauskis and Sakalauskas A. 2009. Effect of sowing depth on emergence and crop establishment of sugar beet (Beta vulgaris L.). Journal of Food, Agriculture & Environment, Vol. 7 (2), pag. 571-575.

6. Rusu, T. 2001. The influence of Minimum Soil Tillage upon the soil, yield and efficiency. PhD Thesis, University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine of Cluj-Napoca.

7. Rusu, T., P. Gus, I. Bogdan, P. I. Moraru, A. I. Pop, D. Clapa, I. M. Doru, I. Oroian and Pop, L.I. 2009. Implications of Minimum Tillage Systems on Sustainability of Agricultural Production and Soil Conservation. Journal of Food, Agriculture & Environment, vol. 7(2/2009), pag. 335-338, http://www.world-food.net/scientficjournal/2009/issue2/pdf/agriculture/a9.pdf

8. Sarauskis, E., K. Romaneckas and Buragiene, S. 2009a. Impact of conventional and sustainable soil tillage and sowing technologies on physical-mechanical soil properties. Environmental Res, Engineer Management 49(3), pag. 36-43.

9. Sarauskis, E., E. Vaiciukevicius, K. Romaneckas, A. Sakalauskas and Baranauskaite, R. 2009b. Economic and energetic evaluation of sustainable

95

tillage and cereal sowing technologies in Lithuania. Rural Development 4(1), pag. 280-285.

10. Teixeira, L.G., A. Lopes and La Scala, N. 2010. Temporal variability of soil CO2 emission after conventional and reduced tillage described by an exponential decay in time model. Eng. Agric. Vol. 30.no 2. Saboticabal Mar./Apr. 2010.

11. Ulrich, S., B. Hofmann, S.Tischer and Christen, O. 2006. Influence of Tillage on Soil Quality in a Long Term Trial in Germany. In Soil Management for Sustainability, pag. 110-116.

12. PoliFact, 2002. ANOVA and Duncan's test pc program for variant analyses made for completely randomized polifactorial experiences. USAMV Cluj-Napoca.

13. SRTS, 2003. Romanian System of Soil Taxonomy. Ed. Estfalia, Bucharest, pag. 182.