Generalități
Experiențele de lungă durată cu îngrășăminte și amendamente întrunesc cerințe și obiective ale unor cercetări staționare, pe durată de cel puțin douăzeci de ani (frecvent peste), cu studiul în câmp experimental, pe soluri diferite și rotații diversificate, cu aprecieri științifice ale efectului nutrienților, cantitativ și calitativ, la culturi în contextul studiului evoluției solurilor.
În lume sunt amplasate peste 800 de experiențe de lungă durată, pe toate continentele, din care 616 au fost arhivate în Europa, din care 14 amplasamente sunt monitorizate în România (ultima arhivare 2022, sub egida UE).
În România experiențele de lungă durată cu îngrășăminte sunt structurate experimental în câmp și teoretic în abordări științifice pe trei direcții distincte ce urmăresc: efectul interacțiunii NP, rolul aplicării K-lui pe fond NP și efectul combinațiilor organominerale (de tip NP pe fond organic).
Rezultatele vizează obiectivele menționate în rotații și succesiuni vegetale de 3-5 ani, cu un protocol analitic sol-plantă adecvat obiectivelor. Sinteza acestor rezultate conferă atât domeniului științific și asemenea celui productiv agricol o problematică largă, aprofundată, din care se pot finaliza mai multe abordări tehnologice care răspund obiectivelor și cercetărilor de lungă durată întreprinse și la noi într-o perioadă de 55 de ani:
1. Protecția și refacerea fertilității solurilor cu un management al materiei organice din sol (MOS) și C-organic (COS).
În exploatarea de lungă durată a solurilor, materia organică suferă transformări esențiale, iar refacerea cantitativă și calitativă a componentelor sale se integrează prioritar în menținerea și sporirea fertilității, calității, sănătății și productivității solurilor. Managementul MOS și COS constituie puncte nodale în teoria și practica agricolă, conferă rezolvări ale protecției fertilității pe termen durabil.
2. Fertilizarea și fertilitatea integrată a culturilor și solurilor, printr-un management al circuitului nutrienților și al reacției solurilor.
Fertilizarea rațională cu parametri optimali ai circuitului nutrienților și stării de reacție în compatibilitate cu acesta conferă valoarea de orientare în pretabilitatea sistemului sol-plantă și poate atribui efectiv mediului respectiv sustenabilitate și eficiență tehnică, economică și de protecție a mediului.
3. Interferențe mediu-sol-plantă și protecție a calității productivității și sănătății solurilor.
Exploatarea durabilă a fertilității, precum și schimbările climatice propun abordări specifice legate de evoluția climei, dar și de modificările calității mediului.
1. Protecția și refacerea fertilității solurilor cu un management MOS și COS din sol
Experiențele de lungă durată cu îngrășăminte, mai accentuat în variantele de intensificare sustenabilă arată fără rezerve că odată cu nivelul de sporire și intensificare a fertilizării (ca doze și sortimente), se reduce conținutul de humus și C-organic al solurilor prin intensificarea cu efecte destructive a mineralizării componentei organice, evident în detrimentul humificării. Astfel în timp reducerea MOS și COS din sol determină concomitent diminuarea funcțiilor sale de bază – componenta complexului adsorbtiv, sursă energetică și nutritivă pentru sol și plante, determinant al structurii solurilor etc.
La acest nivel de impact, cu efecte multiple și accelerat negative, experiențele de lungă durată propun prin rezultate măsuri de protecție, de atenuare și stabilizare a MOS și COS prin aport de componente organice compensatoare din îngrășămintele organice animaliere, prin tehnologiile resturilor vegetale, îngrășăminte verzi, asolamente cu plante protectoare, toate acestea prin sursele organice deținute pot susține redresarea humusului și C-organic din sol. Astfel, combinațiile organominerale (C+NP sau C+NPK) versus numai NP sau NPK determină cele mai mari producții vegetale și de calitate, cu efecte sporite în regenerarea și susținerea materiei organice și humusului din sol. Doze de 20-40 t/ha gunoi de grajd + 80-120 kg s.a. N, 50-80 kg s.a. P sau + 80-120 kg s.a. N, 60-80 kg s.a. P + 80-120 kg s.a. K, asigură producții ridicate, stabile la cultura porumbului și plantelor tehnice – sfeclă de zahăr, cartof, floarea soarelui ș.a.
În acest ansamblu de control și monitorizare a componentelor MOS și COS se înscriu cu rol determinant alternativele de sechestrare a C-organic prin metode vegetal-biologice (rotații, succesiuni, biodiversitate ș.a.), ca și prin alte practici agricole (fertilizare, irigații, lucrarea solului). Acest ansamblu menționat și susținut prin experiențele de lungă durată corespunde și susține sistemele agricole în contextul schimbărilor climatice.
2. Fertilitatea și fertilizarea integrată a culturilor, managementul nutrienților
Ponderea fertilității vs. a fertilizării în formarea randamentelor vegetale:
Experiențele de lungă durată au confirmat că ponderea fertilității în formarea recoltelor este invers proporțională cu reacția plantelor la fertilizare. Evident că reunirea în asolamente și rotații a mai multor culturi cu reacții diferențiate la fertilizare permite echilibrarea funcțiilor fertilității cu cele ale fertilizării în formarea randamentelor vegetale.
În alternativele nefertilizate sau cu aplicare minimală a îngrășămintelor, ponderea fertilității este mai ridicată, chiar la 80-100% în formarea recoltei. În acest caz, are loc o nutriție de tip “minerit”, de realizare a producțiilor pe seama rezervelor exhaustate din sol. Ponderea procentuală a fertilității în formarea recoltelor este în descreștere pe măsura creșterii eficienței fertilizării, a rezultatelor ce conduc la un management optim sau rațional al aplicării îngrășămintelor. În acest caz, se pot atinge performanțele eficienței economice și tehnice ale aplicării îngrășămintelor și chiar a diminuării în timp a dozelor substanțelor active exclusiv minerale de aplicat (asigură efecte pozitive în sănătatea produselor și a indicilor de mediu).
Circuitul nutrienților în sistemul sol-plantă: deține normalitatea în reprezentările calitative și cantitative ale nutrienților în domeniile în care se realizează producțiile vegetale cu doze optime economic, uneori și tehnic, care rezultă din aplicările integrate ale îngrășămintelor. Fertilizările minimale, dar și cele în exces, deteriorează în același timp și calitatea produselor, periclitează securitatea alimentară, dar și condițiile de mediu.
3. Interferențe mediu-sol-plantă și protecția mediului
În experimentarea de lungă durată cu îngrășăminte s-au evidențiat răspunsuri, dar și fenomene perturbatorii în calitatea mediului, a sistemului sol-plantă, din care se pot aminti:
Excesul de N se identifică prin nivele ale toxicității nitraților, așa cum insuficiența acestuia periclitează producția și calitatea componentelor proteice în producția valorificabilă;
Insuficiența de P diminuează efectul N, dar și producția proteică, iar excesul poate crea degradări calitative, cu insuficiența unor microelemente (Zn, Cu ș.a.), elemente utile nutriției plantelor, dar și celei animale și umane;
Insuficiența K periclitează efectul dozelor aplicate de N, producția glucidelor în plante, așa cum excesul acestuia determină declinul unor cationi esențiali (Mg, Ca etc.).
Procesele de acțiuni-interacțiuni ale nutrienților la acumulările mari multianuale din experiențele de lungă durată recomandă practicii utilizarea unor activități de complementaritate și susținere ale acestora, cu efecte cantitative și calitative, precum și de protecția a mediului (N/P, N/K, K/Mg, P/Zn, N/Mo). Aceste abordări cu caracter sustenabil pot fi un răspuns și la manifestările schimbărilor climatice, considerând că devine utilă specificitatea tehnologiilor, inclusiv în nutriție, pentru conservarea apei din sol și o minimă adaptare la deficitul de umiditate pe fondul secetei pedologice.