RO126357B9 - Procedeu de cultivare în asolament a grâului şi porumbului, cu risc fitosanitar scăzut - Google Patents

Description

RO 126357 B9

Invenţia se referă la un procedeu de cultivare în asolament a grâului şi porumbului, cu risc fitosanitar scăzut, care prevede lucrări reduse ale solului.

Sunt cunoscute o serie de procedee conservative de cultivare în asolament a diferitelor plante de câmp. Aceste sisteme de conservative au rolul de a ameliora, pe termen mediu, starea de fertilitate şi de productivitate a solului, şi de a limita impactul activităţii agricole asupra mediului (prin scăderea eroziunii solului şi a spălării nutrienţilor, în special, aZotşi fosfor, în acvifere şi încorpuriiede apă de suprafaţă). O primă caracteristică a procedeelor de agricultură conservativă este reducerea lucrărilor implicate în pregătirea patului germinativ şi, în special, a arăturii adânci cu întoarcerea brazdei. Cea de-a doua caracteristică a acestor procedee este menţinerea acoperită cu resturi vegetale şi/sau covor vegetal a cel puţin 30% din suprafaţa cultivată (Coduri de bună practică de fermă, ICPA, 2006).

Procedeele conservative de cultivare a plantelor sunt mai puţin productive decât cele intensive, astfel încât soluţiile tehnice descrise în brevetele/cererile de brevete de specialitate urmăresc menţinerea profitabilităţii producţiei. Cererea de brevet US 2009/024705 descrie un procedeu conservativ de Cultivare a plantelor, care include: (i) o schemă de lucrări reduse ale solului; (ii) utilizarea unor cultivare de bumbac modificate genetic, cu rezistenţă la erbieide totale de tip glifosat; (iii) aplicarea secvenţializată şi numai pe rândurile însămânţate cu planta de cultură a două tratamente cu un erbicid total pe bază de glifosat şi (iv) utilizarea unei culturi de protecţie pentru menţinerea acoperită a solului între ciclurile de vegetaţie ale plantelor cultivate în scopuri comerciale.

Brevetul UA 26695 prezintă un sistem cu lucrări reduse ale solului în care este folosit un asolament scurt, cu două sole, rapiţă de toamnă/grâu de toamnă. Asolamentul are avantajul de a include două culturi care nu au patogeni comuni, reducând astfel riscul fitosanitar.

Brevetul RU 2311012 descrie utilizarea unui asolament conservativ de tip floarea-soarelui - grâu, în care plantele de măzăriche de toamnă sunt utilizate ca muici viu între rândurile de floarea-soarelui, Se cultivă varietăţi timpurii de floarea-soarelui, care sunt recoltate şi apoi se cultivă grâu de toamnă.

Brevetele descrise mai sus nu corespund situaţiei specifice României, în care culturile de cereale boabe (grâu, secară, orz, orzoaică, ovăz, porumb boabe) reprezintă 2/3 din suprafaţa cultivată cu plante de câmp (Anuarul Statistic, INS, 2008) şi peste 80% din suprafaţa inclusă în schema unică de plăţi pe suprafaţă (Programul Naţional de Dezvoltare Rurală, 2007-2013),

De asemenea, aceste brevete prezintă şi dezavantajele uzuale ale sistemelor Conservative şi/sau cu lucrări reduse de cultivare a plantelor de câmp. Resturile vegetale prezente în cantitate ridicată în orizontul superficial, definitorii pentru astfel de sisteme, menţin solul rece, reduc germinaţia plantelor de cultură şi favorizează dezvoltarea agenţilor de dăunate (în special, buruieni şi ciuperci fitopatogene cu spectru larg de gazde).

Brevetul RO 109797 Bl prezintă un procedeu de cultivare în asolament a plantelor de câmp, care corespunde specificului agriculturii predominant cerealiere, practicată în România. Asolamentul propus include porumb pentru boabe 50% sau 40% şi o cereală păioasă 25% sau 40%. Procedeul descris înlătură unul dintre dezavantajele specifice sistemelor conservative, pentru că asigură condiţii optime de germinare a seminţelor, de dezvoltare a plantelor cultivate şi de combatere a buruienilor. în cadrul acestui procedeu, semănatul porumbului după grâu sau orz, în cultură dublă, se face direct în mirişte. Când plantele de porumb ating o înălţime de 50...60 cm, se execută praşile mecanice, concomitent cu formare de biloane. Aceste biloane rămân intacte peste iarnă- în primăvara anului următor, se seamănă cultura principală de porumb pe vârful biloanelor, care se întreţine cu prima prăşilă, deplasând solul din bilon în rigolă. La a doua praşilă, se refac biloanele, care rămân peste iarnă. în anul al treilea, se seamănă soia pe vârful biloanelor rămase de la cultura principală de porumb din anul al doilea. Grâul din anul al patrulea se seamănă după soia în teren discuit. 2 RO 126357 B9

Procedeul descris mai sus are dezavantajul de a favoriza dezvoltarea ciupercilor fitopatogene cu spectru larg de gazde, şi mai ales pe cele toxigene din genurile Fusarium (ca de exemplu F. gmmmearum, forma perfectă Gibberella zeaesau Fusarium verticillioides, forma perfectă Gibberella fujikuroi) şi Aspergillus (ca de exemplu Aspergillus seetion Fia vi), datorită prezenţei masive a culturilor de cereale boabe şi a resturilor lor vegetale. Aceste ciuperci toxigene din genurile Fusarium şi Aspergillus au capacitatea de a se dezvolta atât pe ţesuturile vii ale plantelor de grâu şi porumb, cât şi pe resturile vegetale de cereale boabe (grâu, porumb, orz, ovăz, secară, triticale). Succesiunea de culturi cereale de toamnă (grâu) -porumb sau porumb - cereale de toamnă (grâu), asociată prezenţei masive a resturilor vegetale pe suprafaţa solului (neîngropate datorită eliminării unor lucrări de arătură adâncă) creşte riscul de infecţie ă culturilor de cereale cu ciuperci toxigene din genul Fusarium (Edwards, 2004, Influence of agricultural practices on Fusarium infection of cereals andsubsequent contamination ofgrain by trichothecene mycotoxins Toxieol. Lett 153, 29-35; IVI il Ier, 2008, Mycotoxins în small grains and maize: Old probiems, new challenges, Food Additives & Contaminants: Part A, 25, 219 - 230; Abbas et al, 2009, Ecology of Âspergiihis flavus, regulation of aflatoxin production, and management strateg ies to reduce aflatoxin contamination of corn, Toxin Rev. 28,142-153). US 2002/0119124 Al descrie un biopreparat mixt, realizat pe baza unei tulpini de Pantoea agglomerans şi a unei tulpini de BăcHiUS megaterium. BioprepafâtUl este formulat ca pulbere umectabilăşi este destinattratamentului în vegetaţie, prin pulverizarea, pe spicele de grâu, a suspensiei rezultate prin dispersarea în apă a pulberii umectabile. US 7070984 B2 protejează tulpina Trichoderma viride Li49, depozitată la ATTC cu numărul PTA-1225. Tulpina este cultivată aseptic pe un mediu lichid, iar biomasa este recuperată şi adăugată în proporţie de cel puţin 10% într-un suport organic alcătuit din boabe de cereale, turbă şi compost Biepreparata! astfel rezultat este utilizat pentru tratamentul solului.

Infecţia boabelor de grâu şi porumb (în stadiile finale de formare) cu ciuperci toxigene din genurile Fusarium şi/sau Aspergillus determină contaminare eu micotoxine (fusariotoxine; aflatoxine) a recoltei de grâu şi/sau porumb şi, implicit, contaminarea întregului lanţ alimentar.

Datorită importanţei problemei contaminării lanţului alimentar cu fusariotoxine de exemplu (şi în special cu DON, care depăşeşte acum limita tolerabilă de ingestie zilnică, TDI, la grupele de risc nou-născuţi/sugari şi copii mici), Comisia Europeană a publicat o recomandare (2006/583/EC) asupra prevenirii şi reducerii nivelului de contaminare cu fusariotoxine a cerealelor şi a produselor pe bază de cereale. Această recomandare are ca scop să stabilească principii uniforme de conduită pentru toate statele membre UE, care trebuie luate în considerare atunci când se iau măsuri de limitare şi control al contaminării cerealelor (şi în special a grâului) cu fusariotoxine. în acest document al UE, se menţionează faptul că "Pentru ca aceste principii să devină efective trebuie ca, înainte de a le aplica, producătorii agricoli din fiecare stat membru să considere aceste principii generale prin prisma condiţiilor locale referitoare la culturi, climat, practici agrotehnice". Această problemă a fusariotoxinelor formate în timpul vegetaţiei culturilor de cereale boabe este amplificată de situaţia specifică a României, în care aceste culturi (grâu, secară, orz, orzoaică, ovăz, porumb boabe) reprezintă 2/3 din suprafaţa cultivată cu plante de câmp. Extinderea procedeelor agricole cu lucrări reduse ale solului şi/sau conservative creează condiţii şi mai favorabile înmulţirii şi extinderii ciupercilor fitopatogene toxigene.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenţia este de a realiza cultivarea în asolament a grâului şi porumbului, care include atât lucrări reduse ale solului în scopul conservării acestuia, cât şi măsuri de limitare a atacului agenţilor fitopatogeni comuni pentru grâu şi porumb, şi în special â ciupercilor fitopatogene toxigene din genul Fusarium. 3 RO 126357 B9

Procedeul de cultivare în asolament a grâului şi porumbului, conform invenţiei, este alcătuit din următoarele etape: afânarea solului la 19.,.20 cm, efectuată la sfârşitul lunii septembrie, cu disc greu, cu aplicarea concomitentă a îngrăşămintelor complexe NPK sau PK necesare, şi cu stropirea solului şi a resturilor vegetale cu un volum de suspensie de biopreparat mixt 950...1000 I, cu IO5 ufc/ml suspensie Saccharomycm cwwime L30, număr de depozit NCAtM Y00T350, şi 106 ufc/ml suspensie BacilSus subtilis B49b, număr de depozit NCA IM B001360, urmată pregătirea patului germinativ la 12.....15 zile de la prima afânare a solului şi de însămânţarea unei culturi de grâu, la o densitate de 450..,000 boabe germinabile/m2; întreţinerea şi recoltarea culturii de grâu, inclusiv, a paielor; însămânţare direct în mirişte, în a doua jumătate a lunii august din anul al doilea, a unei culturi de rapiţă de toamnă, la o densitate de 50...70 seminţe germinabile/m2; menţinerea culturii de rapiţă până la începutul lunii aprilie din anul al doilea; aplicarea, peste cultura de rapiţă, a 18.. .20000 kg ameliorator de sol, care include cel puţin 105 ufc/g ciuperca antagonistă Trichoderma vinde Jd4g, număr depozit NCAIM PQ01357, şi discuireacu disc greu şi grapă rotativă pentru muici re şi încorporare în sol, ca biofumigant, a culturii de rapiţă, concomitent cu cea a amelioratorului de sol, irigarea la 2...3 zile de la mulcire cu 240...250 m:i/ha apă, pregătirea patului germinativ şi însămânţarea unei culturi de porumb, hibrid mediu, la o densitate de 5...7 boabe germinabile/m2, după 12,..14 zile de la mulcifea culturii de rapiţă; întreţinerea culturii de porumb până la jumătatea lunii mai, când se aplică ofertirigarecu 240.. .250 m3/ha, eu o doză de 60.,,80 kg/haîngrăşăminte complexe, care conţin 12...15% azot, 5...7% fosfor, 20...24% potasiu şi 2..3% rnîGroelemente; întreţinerea în continuare a culturii de porumb şi recoltarea ei, inclusiv a tulpinilor de porumb până la mijlocul lunii septembrie din anul al doilea, eliberarea terenului şi pregătirea lui pentru o cereală de toamnă, cu reluarea asolamentului.

Procedeul propus, conform invenţiei, prezintă următoarele avantaje: - utilizează culturi „verzi", de protecţie în timpul iernii, incluse în măsurile de agro-mediu, pentru care se aplică plăţi compensatorii; - determină o scădere semnificativă a riscului erozional şi de spălare a nutrienţilor, şi contribuie astfel la scăderea riscului de poluare a apelor freatice şi de suprafaţă; ' structurează solul sub acţiunea culturilor verzi de protecţie, îmbunătăţind regimul apei şi aerului în sol, şi reducând cerinţele de irigaţie în zonele eu un climat mai uscat; - intensifică activitatea microorganismelor humigene, sporeşte conţinutul de materie organică în stratul de la suprafaţa solului: şi îmbunătăţeşte astfel caracteristicile structurale şi de lucrabilitate ale terenului agricol; - contribuie la reducerea emisiilor de bioxid de carbon şi de alte gaze cu efect de seră din sol, ca şi la sechestrarea de lungă durată â carbonului în sol; - stimulează activitatea biologică şi diversifică micro/mezohabitatele, contribuind la sporirea biodiversităîii macro şi rnezofaunei terenurilor agricole; - reduce timpii de lucru şi necesarul de forţă de muncă cu aproximativ 50%, datorită reducerii numărului de lucrări mecanice; - include o etapă tehnologică prin care se reduce nivelul de inocul al ciupercilor fitopatogene care iernează pe resturi vegetale, respectiv, biofUmigarea prin încorporarea în sol a resturilor vegetale de rapiţă, prin care este favorizată dezvoltarea unei microflore antagoniste fitopatogenilor şi, în special, faţă de ciupercile fitopatogene toxigene din genul

Fusarium·, - include măsuri de limitare a ciupercilor fitopatogene care sunt comune porumbului şi grâului prin tratarea solului pu antagonişti (bacterii, drojdii, ciuperci) în diferite momente critice pentru ciclul evolutiv al fitopatogenilor, respectiv, pregătirea pentru iernare şi pregătirea pentru sporulare, şi pentru reluarea ciclului infecţios. 4 RO 126357 B9 în continuare, se prezintă un exemplu de realizare a procedeului conform invenţiei. 1

Exemplu. Asolamentul este simplu, culturile fiind amplasate în 2 sole, care sunt rotite între ele. Acest asolament simplu este recomandabil să se realizeze împreună cu unul de 3 4 ani, de tip grâu - floarea-soarelui - porumb -leguminoase. în cadrul asolamentului propus, nu sunt prevăzute operaţiuni energo-intensive de 5 arătură adâncă. Cultura de grâu se înfiinţează într-un pat germinativ care este afânat la sfârşitul lunii septembrie, cu ajutorul discului greu la 18...20 cm adâncime. Lucrările reduse, 7 care se efectuează după o cultură de tipul porumbului, determină menţinerea unor cantităţi mari de resturi vegetale, care acoperă peste 30% din suprafaţă. Reducerea inoculului primar 9 de ciuperci fitopatogene care ar putea ierna pe aceste resturi vegetale (şi în special de Fusariumgramimarum/Gibberellazeae) se realizează prin aplicarea unui biopreparate mixt, 11 de drojdii şi bacterii antagoniste. Bacteriile antagoniste împiedică dezvoltarea saprofită a ciupercilor fitopatogene, iar drojdiile împiedică producerea de macroconidii prin reproducere 13 asexuată. Biopreparatul mixt se aplică într-un volum de suspensie de 950:..1000 I, cu 104 ufc/ml suspensie Saccharomyces cerevisiae L30, număr de depozit NCAIM Y001350, 15 şi 105 ufc/ml suspensie Bacillus subtilis B49b, număr de depozit NCAIM B001360. însămânţarea culturii de grâu se face la o densitate de 450...600 boabe germi- 17 nabile/m2. Se întreţine şi se recoltează cultura de grâu conform tehnologiei recomandate. Se recoltează inclusiv paiele. Se însămânţează apoi rapiţă de toamnă, direct în mirişte, în a 19 doua jumătate a lunii august din anul al doilea, la o densitate de 50...70 seminţe germi-nabile/m2. Cultura de rapiţă se menţine până la începutul lunii aprilie din anul al doilea. Se 21 mulceşte cultura de rapiţă prin încorporare în stratul de sol superficial şi se aplică concomitent 18...20000 kg ameliorator de sol, care include ciuperca antagonistă Trichoderma 23 vinde Td49 (NCAIM P001357). Prin încorporare în sol, cultura de rapiţă funcţionează ca bio-fumigant, eliminând tiocianaţi şi izotiocianaţi prin descompunerea glucozinolaţilor sub 25 acţiunea mirozinazei (componente puse în comun prin zdrobirea ţesuturilor vegetale).

Irigarea Ia2...3zile de la rriulcire cu 240...250 m3/ha apă favorizează o biofumigare uniformă 27 a stratului superficial al solului, facilitând apoi şi colonizarea de solului de către ciupercile antagoniste. Se pregăteşte patul germinativ şi se însămânţează o cultură de porumb, la o 29 densitate de 5...7 boabe germinabile/m2, după 12...14 zile de la muici rea culturii de rapiţă.

Cultura de porumb se întreţine până la jumătatea lunii mai, când se aplică o fertirigare 31 cu 240. ..250 nrVha, cu o doză de 60.. .80 kg/ha îngrăşăminte complexe, care conţin 12. ...15% azot, 5...7% fosfor, 20.,.24% potasiu şi 2,3% microelemente. Această fertirigare este 33 esenţială pentru dezvoltarea culturii de porumb, înfiinţată într-un sistem de agricultură conservativ. în primele 30 dezilede dezvoltare, porumbul utilizează substanţele nutritive din 35 bob şi pe cele din stratul de sol aflat în primii 15...20 cm de sol. Fără această fertirigare, în stadiile ulterioare de dezvoltare, plantele de porumb vor avea dificultăţi în a-şi asigura 37 necesarul de substanţe nutritive, solul fiind afinat numai pe o adâncime mică, iar rezerva de apă din sol fiind redusă, în condiţiile din sudul României. 39

Se întreţine cultura de porumb conform tehnologiei recomandate pentru zona de cultură şi apoi se recoltează (inclusiv tulpinile). Se eliberează terenul şi se pregăteşte pentru o cereală 41 de toamnă, cu reluarea asolamentului.

Biopreparatul mixt bacterii/drojdii se obţine prin condiţionarea ca miGroemulsie, Se 43 amestecă 10% biomasa de microorganisme (5% suspensie concentrată de microorganisme antagonistă Saccharomyces cerevisiae L30, cu concentraţie în propagule de 6x108 ufc/ml; 45 5% suspensie concentrată de Bacillus subtilis B49b, cu concentraţie de 5x109 ufc/ml); 9...10% fosfat de tristirilfenol etoxilat cu 16 moli etilenoxid, 2...3% alcool C12.14 etoxilat Cu 47 3 moli etilenoxid, 3% polietilenglieol, 4,5...5,5% sucroză, 4,5...5,5% carboximetilceluioză 5 RO 126357 B9 soluţie apoasă 5%, 0,2% benzdâtde sodiu, 30% solvent ecologic (esteri metilici ai acizilor graşi obţinuţi din ulei de floarea soarelui), apă distilată până la 100%, procentele fiind exprimate în greutate/VOlum. Se prepară faza organică prin dizolvarea fosfatului de trişti-rilfenol etoxilat cu 16 moli etilenoxid şi a alcoolului C12_14 etoxilat cu 3 moli etjlenoxid în solventul ecologic. Se prepară faza apoasă prin dizolvarea sucrozei şi a benzpatului de sodiu în -80% din cantitatea necesară de apă distilată şi omogenizarea soluţiei Obţinute cu suspensia concentrată de microorganisme, polietilenglicolul şi soluţia apoasă 5% carboximetil-celuloză. Mieroemulsia se obţine prin picurarea sub agitare a fazei organice peste faza apoasă, completarea cu apă distilată până la 100% greutate/volum şl amestecarea sub agitare până la obţinerea unei microemulsii omogene. Biopreparatul sub formă de micro-emulsie prezintă 95% viabilitatea propagulelorde microorganisme. La aplicare, se diluează 0,9...1,0 litri la 900...100 litri care se aplică ·

Arrielioratorul de soi, care include cel puţin 105 ufc/g ciuperci antagoniste Trichoderma vinde, se obţine prin bioconversia substratului epuizat de la cultivarea ciupercilor comestibile (Agaricus sau Pleurotus), printr-un procedeu care implică următoarele etape: trecerea substratului epuizat de la cultivarea ciuperciior /^umfws întnun amestecător universal de tip malaxor cu palete sigma; adăugarea de superfosfat în proporţie de 0,4...0,5% pentru normalizarea pH-ului şi a conţinutului de potasiu; inocularea cu 0,1% biomasă de Trichoderma vinde td49; menţinerea timp de 7...8 zile, amestecând cu o frecvenţa de o rotaţie pe oră.

Succesiunile deoulturi din cadrul asolamentului propus au o bună compatibilitate din punct de vedere agrotehnic şi al cerinţelor nutritive ale plantelor de cultură.

Procedeul descris prin brevet asigură conservarea solului şi reduce impactul tehnologiilor de cultură a plantelor asupra mediului de cultivare în asolament a plantelor de câmp.· în procedeul propus sunt incluse culturi de grâu şi porumb. Procedeul descrie măsuri agrotehnice de limitare a dezvoltării buruienilor şi a ciupercilor fitopatogene, şi are costuri mai reduse de protecţie a culturilor, comparativ cu sistemul intensiv uzual. 6

Claims (1)

1. RO 126357 B9 Revendicare 1 Procedeu de cultivare în asolament a grâului şi porumbului, cu risc fitosanitar scăzut, 3 caracterizat prin aceea că este alcătuit din următoarele etape: afânarea solului la 18.. .20 cm, efectuată la sfârşitul lunii septembrie, cu disc greu, cu aplicarea concomitentă 5 a îngrăşămintelor complexe NPK sau PK, necesare, şi cu stropirea solului şi a resturilor vegetale cu un volum de suspensie de biopreparat mixt950... 10001, cu 105 ufc/ml suspensie 7 Saccharomyces cerevisiae L30, număr de depozit NCAIM Y001350, şi 106 ufc/ml suspensie Bacillus subtilis B49b, număr de depozit NCAIM B001360, urmată pregătirea patului 9 germinativ la 12...15 zile de la prima afânare a solului şi de însămânţare a unei culturii de grâu, la o densitate de 450...600 boabe germinabiie/m2; întreţinerea şi recoltarea culturii de 11 grâu, inclusiv, a paielor; însămânţare direct în mirişte, în a doua jumătate a lunii august din anul al doilea, a unei culturi de rapiţă de toamnă, la o densitate de 50...70 seminţe germi- 13 nabile/m2; menţinerea culturii de rapiţă până la Începutul lunii aprilie din anul al doilea; aplicarea, peste cultura de rapiţă, a 18...20000 kg amelioratorde sol, care include ciuperca anta- 15 gonistă Trichoderma virideld^, număr de depozit NCAIM P001357, şi discuirea cu disc greu şi grapă rotativă pentru mulcire şi încorporare în sol, ca biofumigant, a culturii de rapiţă, eon- 17 comitent cu cea a amelioratorului de sol, irigarea la 2...3 zile de la mulcire cu 240...250 nf/ha apă, pregătirea patului germinativ şi însămânţarea unei culturi de porumb, hibrid mediu, la 19 o densitate de 5...7 boabe germinabile/m2, după 12...14 zile de la mulcirea culturii de rapiţă; întreţinerea culturii de porumb până la jumătatea lunii mai, când se aplică o fertirigare cu 21 240.. .250 m3/ha, cu o doză de 60...80 kg/ha îngrăşăminte complexe, care conţin 12...15% azot, 5...7% fosfor, 20...24% potasiu şi 2..3% microelemente; întreţinerea culturii de porumb 23 şi recoltarea ei, inclusiv a tulpinilor de porumb, până la mijlocul lunii septembrie din anul al doilea, eliberarea terenului şi pregătirea acestuia pentru o cereală de toamnă, cu reluarea 25 asolamentului.

   Editare şi tehnoredactare computerizată - QS|M Tipărit la: Oficiul de Stat pentru Invenţii şi Mărci sub comanda nr. 771/2013 7