Tehnologii pomicole inovative de limitare a impactului negativ al schimbarilor climatice

1. Plan Sectorial – ADER 2020
ADER 1.2.3. TEHNOLOGII POMICOLE
INOVATIVE DE LIMITARE A IMPACTULUI
NEGATIV AL SCHIMBĂRILOR CLIMATICE
Contract: 123/2011

2. Obiectivul general ADER 2020
ADESC 1. Adaptarea tehnologiilor de cultura a plantelor şi
de creşterea animalelor pentru diminuarea efectelor
schimbărilor climatice
Obiectivul specific ADER 2020
1.2. Tehnologii/secvenţe tehnologice inovative de
cultură a plantelor adaptate impactului schimbărilor
climatice
Durata de realizare a proiectului:
01 noiembrie 2011 – 10 decembrie 2014.
Bugetul alocat:
782.500 lei

3. Parteneri
Coordonator proiect:
Institutul de Cercetare Dezvoltare pentru Pomicultură Piteşti Mărăcineni
Director proiect: Dr. ing. CHIŢU Emil
Partener 1:
Staţiunea de Cercetare Dezvoltare pentru Pomicultură Constanţa
Responsabil proiect: Dr. ing. SEPTAR Leinar
Partener 2:
Staţiunea de Cercetare Dezvoltare pentru Pomicultură Iaşi
Responsabil proiect: Dr. ing. CÂRDEI Eugen
Partener 3:
Staţiunea de Cercetare Dezvoltare pentru Pomicultură Bistriţa
Responsabil proiect: Dr. ing. PLATON Ioan
Partener 4:
Staţiunea de Cercetare Dezvoltare pentru Pomicultură Voineşti
Responsabil proiect: Dr. ing. PETRE Gheorghe
Partener 5:
Staţiunea de Cercetare – Dezvoltare pentru Cultura Plantelor pe Nisipuri
Dăbuleni
Responsabil proiect: Dr. ing. DURĂU Anica

4. Distribuţia partenerilor în ţară
P3 P2
CP
P1
P4
P5

5. Obiectivele Proiectului
Adaptarea tehnologiilor de cultura a pomilor din diferitele
zone climatice ale României, pentru diminuarea efectelor
negative ale schimbărilor climatice în condiţiile creşterii
rentabilităţii şi îmbunătăţirii protecţiei mediului.
Obiectivele Fazei I/2011
Stabilirea, pe baza rezultatelor obţinute până acum şi
publicate în literatura de specialitate din ţară şi de peste
hotare, a impactul schimbărilor climatice asupra
plantaţiilor pomicole din România.
Formularea unor ipoteze şi teorii noi privind măsurile
tehnologice de limitare a efectelor negative ale stresului
climatic prezent şi prognozat şi metodele de monitorizare
a impactului nefavorabil.
Realizarea modelelor experimentale pentru speciile
pomicole de mare interes economic pentru România
(măr, păr, prun, cireş, piersic şi cais).

6. INTRODUCERE
Menţinerea agro-ecosistemelor pomicole în stare de juvenilitate în
vederea stimulării productivităţii primare utile, creează în acelaşi
timp o vulnerabilitate ecologică specifică sistemelor pomicole
intensive, nearmonizate cu capacitatea de rezilienţă a
ecosistemelor naturale mature.
Pentru atingerea durabilităţii în cadrul acestor agro-ecosisteme
pomicole intensive create, este necesară aplicarea unor elemente
tehnologice inovative, care au drept scop esenţial obţinerea unor
plantaţii sănătoase, rezistente la impactul climatic nefavorabil şi care
pot realiza producţii de fructe profitabile şi constante.
Eliminarea vulnerabilităţilor ecologice specifice sistemelor intensive şi
superintensive promovate în cultură până acum, fără să fie afectată
semnificativ productivitatea şi eficienţa economică, în condiţiile
sporirii calităţii fructelor şi a valorii lor alimentare constituie o
prioritate pe plan mondial.

7. Vulnerabilități ecologice ale
sistemelor de cultură superintensive
Până în 2000 se cerea obţinerea maximei productivităţi, fără a
se ţine cont de optimizarea nivelului tuturor factorilor care
contribuiau la obținerea acesteia şi simultan la asigurarea
protecţiei mediului. În ultimii ani s-au schimbat exigenţele
societăţii şi ale consumatorilor spre pomicultura durabilă
(integrată) și mai nou „de precizie”, capabilă să utilizeze
resursele ambientale în mod durabil. Utilizarea eficientă a
resurselor naturale nu înseamnă reîntoarcerea la sistemele
culturale clasice cu mari costuri de producţie, ci aplicarea
cunoştinţelor acumulate asupra fiziologiei plantelor de cultură,
climei, rezervelor nutriţionale ale solurilor şi asupra
interacţiunilor complexe existente între plante si mediu
(Marangoni, 1998).

8. Borlan și Hera (1984) remarcau faptul că productivitatea este
corelată foarte strâns cu rata reciclării mineralelor nutritive. În
actualele agroecosisteme rata reciclării este minimă. Pierderile
de elemente minerale se produc la recoltare, prin levigare în
profunzimea solului, eroziune, toate datorită reducerii cantităţii
biomasei permanente din agroecosistem. Cercetările de viitor
trebuie să considere raportul ieşiri / intrări energetice, adică să
reducă intrările şi să menţină ieşirile. Dacă preţurile la intrări
vor continua să crească mai repede decât ieşirile, agricultura
„high-input” va deveni din ce în ce mai puţin profitabilă.
Pentru cultura mărului se recomandă accentuarea rolului
cercetărilor interdisciplinare care să stabilească cea mai bună
interacţiune posibilă între toate tehnicile culturale: lucrările
solului, intervenţiile fitosanitare, nutriţia plantelor, modul de
conducere a pomilor, conservarea fructelor etc. (Darbellay,
1994).

10. Pentru rezolvarea acestor probleme se derulează multiple programe şi s-au
înfiinţat organisme în ţările cu pomicultură avansată (Olanda, Italia, Franţa,
Statele Unite, China, Israel etc.) în vederea promovării tehnologiilor „de
precizie” în pomicultură: Wageningen, Netherlands; Geneva, USA - Cornell
University; Florida, USA - Citrus Research and Education Center (CREC)
Precision Agriculture Program, University of Florida; Paso Robles, California,
USA - Precision Ag, Inc.; Prosser, Washington State, USA - Washington
State University Centre for Precision Agricultural Systems (CPAS), etc.
Aceste sisteme se bazează pe noi instrumente şi surse de informare furnizate
de tehnologiile moderne, cum ar fi sistemele de poziţionare globală (GPS),
teledetecţie (RS) şi sistemul de informaţii geografice (GIS). Tehnologiile
agricole moderne sunt integrate complet în tehnologia informaţiei. Tehnologia
informatică este un element cheie pentru stabilirea tehnologiile de obţinere a
fructelor de înaltă calitate, eficienţă şi ecologice şi oferă suport tehnic pentru o
creştere a veniturilor pomicultorilor simultan cu reducerea costurilor şi a
poluării fructelor. Se aplică tehnologiile informatice cheie, cum ar fi: utilizarea
bazelor de date geografice, sisteme inteligente de suport şi decizie, precum şi
teoria şi aplicarea practică a diagnosticului spectral al solului şi al frunzelor
privind conţinutul în nutrienţi şi modelul on-line de detectare al
microelementelor din fructe.

11. Tehnologiile „de precizie” își propun să aplice regulile acţiunii şi
interacţiunii factorilor şi condiţiilor de vegetaţie (Borlan et al., 1994),
dintre care cea mai importantă este regula recoltelor mari.
Obţinerea de producții ridicate, la nivelul capacităţii genetice de producţie a
soiului în fiecare conjunctură pedo-climatică și biocenotică dată, este asigurată
prin interacţiunea pozitivă a tuturor factorilor şi condiţiilor de vegetaţie
biologice, chimice şi fizice, alocate echilibrat şi la niveluri optimizate, cantitativ
şi calitativ, prin tehnologiile moderne de cultură, cu verigi dimensionate în
funcţie de gradul de favorabilitate al biotopului şi caracteristicile biocenozei
asociate.
Interacţiunea pozitivă asigurată prin precisa ajustare în cadrul tehnologiilor a
factorilor şi condiţiilor de vegetaţie optimizate cantitativ şi calitativ şi obţinerea
pe această bază a recoltelor mari, are drept urmare diminuarea consumurilor
specifice (kg factor de vegetaţie / tona de produs vegetal) din fiecare factor
antropic alocat prin tehnologie ceea ce, în fiecare conjunctură economico-
socială, este de importanţă fundamentală pentru maximizarea eficienţei
economice. De exemplu, reducerea consumurilor specifice de apă
(coeficientului de transpiraţie) prin fertilizare raţională şi a celui de substanţe
nutritive din îngrăşăminte prin irigare, reprezintă confirmări ale interacţiunii
pozitive a acestor factori optimizați prin tehnologiile de precizie.

12. Aceste tehnologii de precizie implică aplicarea unor măsuri tehnologice variate,
care tind să reducă vulnerabilităţile sistemelor de cultură actuale, cum ar fi:
- soiuri de mare valoare biologică şi calitate a fructelor, cu rezistenţă sau
toleranţă la boli, care fac posibilă reducerea numărului de tratamente
fitosanitare poluante pentru sol, apă şi fructe;
- portaltoi de vigoare redusă care distribuie asimilatele preferenţial spre fructe,
care facilitează lucrările de tăiere, tratamentele fitosanitare şi recoltarea;
- întreţinere a solului de pe intervalele dintre rânduri sub formă înierbată;
- secvenţe tehnologice complexe de combatere a efectelor nefavorabile ale
accidentelor climatice;
- tocarea biomasei lemnoase rezultate la tăiere şi menţinerea ei în livadă;
- mulcirea solului sub rândurile de pomi, cu material vegetal rezultat din
tocarea ierburilor de pe interval, reduce cu 80% cantitatea de erbicide
folosite;
- fertilizarea echilibrată în funcţie de fertilitatea naturală a solului, de specia
cultivată şi de nivelul producţiei realizate;
- gestionarea riguroasă a irigării în funcţie de consumul de apă al pomilor, prin
udări zilnice cu sisteme de irigare localizată asociată cu fertirigare, în
vederea economisirii resurselor naturale;
- aplicarea unei scheme de tratamente fitosanitare integrate cu produse “bio” şi
produse cu toxicitate redusă, administrate cu echipamente performante cu
volum redus de soluţie/hectar, etc.

13. Monitorizarea directă a creşterii plantelor (phytomonitoring), care vizează
îmbunătăţirea alocării factorilor controlabili ai culturii, este pe cale de a
deveni un standard mondial în agricultura de precizie, care va schimba
modul în care producătorii vor dirija tehnologiile în următoarele decenii.
Metodologia de monitorizare încorporează tehnici de înregistrare a creşterii
plantelor, reguli de prelevare, protocoale de măsurare, interpretare a
datelor şi tehnici specifice de control al factorilor şi condiţiilor de vegetație.
Conceptul global este încorporat în dispozitive electronice moderne, de
achiziţie de date şi sisteme de comunicaţii, software şi interfeţe active pe
internet. Sistemele sunt adaptate pentru a fi direct preluate de către
producători, în sensul că acestea sunt: simple de utilizat şi întreţinut, pot fi
instalate utilizând spaţii simple, pot fi configurate în funcţie de cerinţele
fiecărui cultivator şi au un preţ acceptabil. În multe ţări ale lunii cu
pomicultură avansată au fost deja aplicate pe suprafeţe reduse, avantajele
financiare fiind considerabile.
”Phytomonitoring” este o tehnică nouă pusă la punct de cercetătorii din Israel
şi Rusia, fiind prima tehnologie computerizată funcţională dedicată
examinării şi analizei în timp real, precum şi pe termen lung a proceselor
de creştere şi dezvoltare ale plantelor. Particularităţile importante de
sistemelor de „phytomonitoring” sunt: măsurători non-invazive; pe termen
lung (monitorizare); prelucrarea combinată a mai multor parametri,
utilizarea preferenţială a tendinţei caracteristicilor, în locul valorilor
absolute. Principalele funcţii ale sistemelor de „phytomonitoring” sunt de
detectare a stresului şi a răspunsului fiziologic al culturilor la factorii
tehnologici, pentru și îmbunătăţirea controlului microclimatului şi al irigării.

14. Principalele activităţi întreprinse în
desfăşurarea fazei I/2011
Nr. Parteneri Rezultate Rezultate obţinute
crt /acronim preconizate
1 Coordonator proiect - Descrierea tendinţelor de evoluţie a factorilor
ICDP Mărăcineni meteorologici în ultimii ani, în zona de amplasare a
experiențelor partenerilor, comparativ cu datele
climatologice ale ultimilor 30-40 ani; informare
2 Partener 1 – SCDP - Baze de date privind impactului schimbărilor climatice constatate
Constanţa suport pentru şi al celor prognozate, asupra plantaţiilor pomicole
proiectarea cu accent pe componentele eficienţei economice şi
3 Partener 2 – SCDP privind siguranţa alimentară; coordonatele riscului
modelului
Iaşi climatic local în pomicultură;
experimental; - Informare privind măsurile tehnologice de limitare a
4 Partener 3 – SCDP - Stabilirea efectelor negative ale stresului climatic prezent şi
Bistriţa schemei prognozat; s-a studiat pretabilitatea acestora pentru
experimentale condiţiile pedo-climatice şi biocenotice din zona de
5 Partener 4 – SCDP
; amplasare a experiențelor partenerilor;
Voineşti - Inventarierea metodelor de monitorizare şi
- Raport de identificare timpurie a impactului negativ al
6 Partener 5 – cercetare schimbărilor climatice asupra plantaţiilor pomicole;
SCDCPN Dăbuleni ştiinţific şi s-au ales sistemele de înregistrare, stocare,
tehnic prelucrare, transmitere a informaţiilor în timp util, dar
şi a celor mai sensibili senzori sau procese ce
urmează a fi analizate; s-a achiziţionat aparatura de
monitorizare;
- S-au proiectat modelele experimentale, având la
bază analiza efectuată: s-au stabilit schemele

15. Modele experimentale ale Coordonatorului de
proiect – ICDP Piteşti Mărăcineni
La măr studiile se vor efectua într-o parcelă plantată în primăvara anului
2009 cu cele mai valoroase soiuri (13) rezistente la rapăn şi făinare, şi
portaltoi vegetativi de vigoare redusă. Distanţa de plantare este de 3,5 x
1,25m, parcela fiind compusă din 103 rânduri, 135 pomi / rând, 6,4 ha. Se
vor selecta doar două soiuri Goldrush cu fruct galben şi Crimson Crisp cu
fruct roşu. În această parcelă se va instala sistemul de fitomonitorizare
achiziționat tip PM-11 (Daletown Company).
La prun studiile se vor efectua într-o parcelă cu soiul Stanley ca martor şi
Centenar, altoit pe diferiţi portaltoi de peste hotare şi autohtoni (corcoduş
dwarf, St. Julien, Adaptabil, etc).
De asemenea la cais şi piersic studiile se vor efectua în culturile de
concurs prezentate în tabelele următoare, iar la cireş după o schemă
prezentată în continuare. Sistemele de fito-monitorizare mai simple de la
Spectrum Technologies şi Delta T Devices se vor instala pe pomii tineri din
cele două plantaţii, ținând cont de schemele experimentale, în condiții de
maximă reprezentativitate pentru zona de influență.

16. Schemă experimentală la cais, piersic şi prun
luată în studiu ICDP Piteşti Mărăcineni

17. Schemă experimentală la cireş luată în
studiu la ICDP Piteşti Mărăcineni

18. Echipamente de fitomonitorizare achiziţionate, care
vor fi utilizate în plantaţiile experimentale de la
ICDP Piteşti Mărăcineni (PM-11)

19. Senzori ai sistemului de fitomonitorizare
PM-11, achiziţionaţi de ICDP Piteşti
Mărăcineni

20. Evoluţia indicatorilor meteorologici ai anului agricol
2010-2011, comparaţi cu normala la Mărăcineni

21. Partener 1 – SCDP Constanţa
În această fază s-au descris evoluţia indicatorilor meteorologici
ai intervalului iulie-noiembrie 2011, comparativ cu normala;
Cercetările se vor desfăşoara într-o livadă de piersic
reprezentată prin soiul Southland, portaltoiul piersic franc, cu
densitatea de 833 pomi/ha (schema de plantare 4m x 3m), care
se găseşte pe un sol de tip cernoziom calcaric (CZka) cu textură
lutoasă şi pH slab alcalin pe tot profilul. Structura solului este
bună având pe adâncimea 0-60 cm un conţinut de 27-32%g/g
argilă, 1,6-2,8%g/g humus şi 1,5-6,8%g/g carbonat de Ca şi Mg.
Experienţa este de tip monofactorial, cu factorul regim de
irigare, dispusă după metoda parcelelor subdivizate. Variantele
experimentale vor avea regimul de irigare astfel: V1= 100%ETc,
V2= 50% ETC şi V3= 0%ETc. Numărul de pomi pentru fiecare
variantă experimentală este de 27, pe 3 randuri, cu 9 repetiţii pe
rand. Metoda de udare a experienţei este irigarea prin picurare.

22. Partener 2 – SCDP Iaşi
La Partenerul 2, SCDP Iaşi determinările privind influenţa schimbărilor
climatice asupra plantaţiilor pomicole se vor face în cadrul unor
plantaţii de cireş şi măr. În acest scop s-au înfiinţat 3 ha plantaţie de
cireş cu soiuri româneşti şi străine (BCD nr 5). Soiurile luate în studiu
sunt:
- creaţii ale SCDP Iaşi: Cătălina, Golia, Alex, Paul, Ludovic, Margo,
Mihai Anda, George, Andrei, Maria, Ştefa, Tereza, Cociu, Radu.
- de provenienţă străină – pentru prima dată în zonă: Regina,
Kordia, Hudson.
Pomii sunt plantaţi la distanţa de 5 x 4 m, iar intervalul dintre
rânduri va fi înierbat.
- Aceleaşi determinări şi observaţii se v-or face şi la specia măr în
cadrul unei plantaţii în vârstă de 10 ani pe soiurile: Golden Delicious,
Starkrimson şi Idared (BCD Mădârjeşti). Pomii sunt plantaţi la distanţa
4 x 4 m, fiind conduşi sub formă de palmetă cu braţe oblice pe spalier.

23. Partener 3 – SCDP Bistriţa
Cercetarile de la SCDP Bistriţa, vor fi efectuate intr-o plantatie de mar
in varsta de 11 ani, infiintata cu soiurile Auriu de Bistrita, Generos,
Florina, Idared, altoite pe 2 portaltoi M26 si M9. Sistemul de intretinere
a solului in plantatie este constituit din intervale inierbate intre
randurile de pomi, cu benzi intretinute ogor negru pe rand prin
erbicidare, de-a lungul randurilor de pomi (latime de 0,8 – 1 m de o
parte si de alta a a axului randului).
In functie de indicatorii climatici pe care ii vom inregistra, vom
interveni prin lucrari ale solului pe randul de pomi care vor contribui la
mentinerea apei in sol iar in perioadele de stres climatic se va iriga.
Sistemul de irigare este asigurat de o instalatie de irigare prin picurare.
In cadrul proiectului, vom alege si o varianta martor in care pomii nu
vor fi irigati si la care nu se fac interventii de conservare a apei in sol,
la nivelul sistemului radicular. Se vor face determinari lunare privind
cresterea si dezvoltarea pomilor si se vor efectua masuratori ale
cresterii lastarilor si fructelor in dinamica dimensiunilor acestora.

24. Partener 4 – SCDP Voineşti
La Partenerul 4 – SCDP Voineşti, s-a urmărit promovarea
unui sistem de mare densitate la măr, bazat pe soiuri rezistente
la boli şi adaptarea unor soluţii specifice care au ca efect intrarea
timpurie pe rod şi fructificarea permanentă pe lemn tânăr.
Sortimentul de măr cu rezistenţă genetică la boli propus
pentru experimentare: Redix, Iris, Real, Remar, Inedit, Luca,
Rebra, Entreprise, Saturn, Golden Lasa, Goldrush, Ariwa,
Voinicel, comparativ cu soiul Ionathan, luat ca soi martor,
altoite pe portaltoiul M.9.
Pomii au fost plantaţi la distanţa de 4x1m (2.500
pomi/ha), forma de coroană Fus. La sortimentul de măr folosit la
înfiinţarea livezii, în anul 2011, s-a urmărit creşterea vegetativă a
pomilor, nivelul producţiilor, calitatea fructelor şi alte aspecte de
cultură care reprezintă factorii de care trebuie să ţină seamă la
promovarea în cultură a livezilor de măr în sistem de mare
densitate.

25. Partener 5 – SCDCPN Dăbuleni
La Partenerul 5 – SCDCPN Dăbuleni, experienţa este amplasată în
plantaţia de piersic a unităţii înfiinţată în primăvara anului 2009.
S-a folosit următoarea schemă experimentală:
Factorul A - Soiul cu 4 graduări :Springold, Cardinal,
Jerseyland, Redhaven;
Factorul B - Metode de fertilizare cu 4 graduări:
b1 - nefertilizat,
b2 - N100P80K100,
b3 - 30t/ha gunoi de grajd,
b4 - biofertilizanti foliari.
Experienţa este aşezată după metoda blocurilor
randomizate în 4 repetiţii cu 6 pomi în variantă, din fiecare soi.

26. Concluzii
S-au evidenţiat, în cadrul lucrărilor fazei, tendinţele de evoluţie a factorilor
meteorologici în ulitimii ani, în România, comparativ cu datele climatologice ale
ultimilor 30-40 ani, sau chiar a unor perioade mai îndelungate; informare
privind impactului schimbărilor climatice constatate şi al celor prognozate,
asupra plantaţiilor pomicole cu accent pe componentele eficienţei economice şi
privind siguranţa alimentară; coordonatele riscului climatic în pomicultură;
Aceste informaţii se constituie într-o bază de date suport utilă în proiectarea
modelelor experimentale ce urmează a fi testate pe întreaga durată a
proiectului;
S-au identificat măsuri tehnologice de limitare a efectelor negative ale
stresului climatic prezent şi prognozat, s-a studiat pretabilitatea acestora pentru
condiţiile pedo-climatice şi biocenotice din România;
S-au inventariat metodele de monitorizare şi identificare timpurie a
impactului negativ al schimbărilor climatice asupra plantaţiilor pomicole; s-au
ales sistemele de înregistrare, stocare, prelucrare, transmitere a informaţiilor în
timp util, dar şi a celor mai sensibili senzori sau procese ce urmează a fi
analizate; s-a achiziţionat cea mai modernă aparatură de monitorizare pe baza
informaţiilor colectate;
S-au proiectat modelele experimentale, având la bază analiza efectuată: s-
au stabilit schemele experimentale adecvate pentru fiecare dintre partenerii
participanţi la proiect, ţinând cont de condiţiile specifice edafice şi climatice.

27. Bibliografie selectivă:
orlan, Z. and Hera, Cr., 1984 - Optimizarea agrochimică a
sistemului sol - plantă. Editura Academiei R. S. R., Bucureşti;
orlan, Z., Hera Cr., Dornescu D., Kurtinecz P., Rusu M.,
Buzdugan I. şi Tănase Gh., 1994. Fertilitatea şi fertilizarea
solurilor (Compendiu de agrochimie). Editura CERES,
Bucureşti, 330p;
arbellay, Ch., 1994 - A l’occasion du 50e anniversaire du
Centre des Fougeres: un bilan et un regard vers l’avenir.
Revue Suisse de Viticulture, Arboriculture, Horticulture, 26,
217-224;