P.S. 1.3.4./2011

Corelarea procedeelor de intervenţie tehnologică la cultura porumbului, florii soarelui şi rapiţei în

vederea reducerii încărcăturii cu organisme dăunătoare specifice şi conservării bio-faunei utile

din agroecosisteme

Raport Faza 1

Activitate 1.1: Analiza referitoare la situația actuală privind posibilitățile de intervenţie tehnologică în

vederea reducerii încărcăturii cu organisme dăunătoare specifice culturilor de porumb, floarea

soarelui și rapiță

Sistemul de agricultură convențională

• Caracterizat prin specializarea şi intensificarea puternică a activităţii agricole şi minimizarea costurilor de producţie.

• În asolamente predomină doar anumite plante, cu precădere cele cerealiere şi tehnice, cea mai răspândită fiind monocultura (de porumb pentru boabe) şi rotaţia de doi ani porumb şi grâu, cu aplicarea unor doze mari de îngrăşăminte minerale şi alte substanţe chimice pentru combaterea bolilor şi dăunătorilor.

• Lucrarea solului este intensivă, fiind adesea folosite maşini de mare capacitate care, mai ales în condiţii de irigare, intensifică riscul de degradare şi poluare a mediului înconjurător.

• Scopul major este cel al obţinerii unui profit maxim, fiind minimizată protecţia resurselor mediului înconjurător,

• diferitele componente ale sistemului tehnologic agricol sunt aplicate fără a se lua în considerare specificul local: climat, sol, relief, condiţiile sociale şi economice, care determină nivelul de vulnerabilitate sau de susceptibilitate faţă de diferitele procese de degradare chimice, biologice, fizice a mediului.

Sistemul de Agricultura extensivă

• Agricultura extensivă cu inputuri reduse - de subzistenţă, cu o producţie slab competitivă. Poate afecta într-o anumită măsură mediul înconjurător, inclusiv calitatea biomasei, mai ales prin dezechilibre de nutriţie. Îngrăşămintele minerale şi alte substanţe agrochimice (erbicide, insecto-fungicide, amendamente minerale) etc., nu sunt practic utilizate sau aplicate doar în cantităţi foarte mici.

• Hibrizii şi soiurile performante nu sunt răspândite pe scară largă.

• Acest sistem este practicat în România de către producătorii individuali.

Sistemul de Agricultura durabilă

• Caracterizat printr-o producţie intensivă de produse competitive, având raporturi prietenoase cu mediul înconjurător prin utilizarea armonioasă a tuturor componentelor tehnologice pentru lucrările solului, rotaţia culturilor, fertilizare, irigare, combaterea bolilor şi dăunătorilor inclusiv prin metode biologice, la creşterea animalelor, stocarea, prelucrarea şi utilizarea reziduurilor rezultate din activităţile agricole etc., pentru realizarea unor producţii ridicate şi stabile în unităţi multisectoriale (vegetale şi zootehnice).

• Diversitate mare a culturilor vegetale, fiind utilizate soiuri şi hibrizi cu un potenţial genetic ridicat şi adaptaţi condiţiilor locale;

• Sunt folosite pe scară largă mijloacele profilactice şi biologice de protecţie, limitându-se cât mai mult utilizarea substanţelor chimice,

• sunt luate în considerare, pe lângă aspectele de protecţia şi conservarea ecosistemelor și a biodiversităţii şi cele economice şi sociale.

Agricultura ecologică

• Sistemul de agricultură de tip traditional, cu neajunsurile care o însoţesc, tinde să fie înlocuit de sistemul de agricultura ecologică.

• Agricultura ecologică promovează cultivarea pământului prin acele mijloace care asigură un echilibru între agroecosisteme şi ambianţă generând "agroclimaxuri specifice“. (I. Puia şi V. Soran, 1981).

• Rolul sistemului de agricultură ecologică este de a produce hrană mai curată, mai potrivită metabolismului uman, în deplină corelaţie cu conservarea şi dezvoltarea mediului. Unul dintre principalele scopuri ale agriculturii ecologice este producerea de produse agricole şi alimentare proaspete şi autentice, prin procese create să respecte natura şi sistemele acesteia.

Cadrul legislativ

• ,, Agricultură ecologică”, termen protejat şi atribuit de U.E României pentru definirea acestui sistem de agricultură este similar cu termenii ,,agricultură organică” sau ,,agricultură biologică” utilizaţi în alte state membre.

• sistemul de agricultură ecologică este reglementat în Uniunea Europeană prin REGULAMENTUL (CE) NR. 834/2007 AL CONSILIULUI din 28 iunie 2007 privind producția ecologică și etichetarea produselor ecologice, precum și de abrogare a Regulamentului (CEE) nr. 2092/91.

• În România, Procedura de înregistrare a producătorilor în agricultura ecologică este reglementată prin Ordinul nr. 219/2007 pentru aprobarea Regulilor privind înregistrarea operatorilor în agricultura ecologică, cu completările şi modificările ulterioare.

• Controlul şi certificarea produselor ecologice este asigurată în prezent de organisme de inspecţie şi certificare private. Acestea sunt aprobate de Ministerul Agriculturii, Pădurilor şi Dezvoltării Rurale, pe baza criteriilor de independenţă, imparţialitate şi competenţă stabilite în Ordinul nr. 65/2010 pentru aprobarea Regulilor privind organizarea sistemului de inspecţie şi certificare, de aprobare a organismelor de inspecţie şi certificare şi de supraveghere a activităţii organismelor de control, cu completările ulterioare.

• Producătorii din agricultura ecologică beneficiază de o serie de ajutoare precum cele reglementare de Hotărârea Guvernului nr. 759/2010 privind acordarea de ajutoare specifice pentru îmbunătăţirea calităţii produselor agricole în sectorul de agricultură ecologică, cu modificările şi completările ulterioare.

Practicile specifice agriculturii ecologice cuprind:

• Rotaţia culturilor ca premisă a folosirii eficiente a resurselor fermei;

• Interzicerea folosirii pesticidelor sintetice chimice şi a îngrăşămintelor chimice;

• Interzicerea folosirii organismelor modificate genetic; • Valorificarea resurselor existente la faţa locului, ca de

pildă folosirea ca fertilizator a gunoiului provenit de la animale şi a furajelor produse la fermă;

• Alegerea unor specii de plante şi animale rezistente la boli şi dăunători, adaptate condiţiilor locale etc.

În agricultura ecologică, multe practici de creştere a productivităţii au şi efecte de menţinere a biodiversităţii naturale

precum:

• Folosirea gunoiului de grajd creşte concentraţia de microorganisme, râme, păianjeni şi coprofagi;

• Folosirea rotaţiei multianuale a culturilor şi a soiurilor corespunzătoare de plante care pot concura cu buruienile şi sunt rezistente la dăunători şi boli, duc la întărirea rezistenţei plantelor dorite şi defavorizarea celor nedorite;

• Cultivarea, cu prioritate, a varietăţilor de soiuri indigene de plante menţine diversitatea naturală a zonelor de cultură;

• Introducerea duşmanilor naturali ai buruienilor şi dăunătorilor, în locul folosirii pesticidelor, ajută la menținerea echilibrului natural și creşterea biodiversității agroecosistemelor.

Verigile tehnologice ce vor fi luate în considerare in strategiile alternative de control al agenților de dăunare

includ în principal:

• rezistenta genetică a cultivarelor, • managementul populațiilor de agenți de dăunare prin

măsuri agrotehnice, • elaborarea unor scheme de combatere integrată

adaptate efectelor schimbărilor climatice, • controlul biologic al agenților de dăunare(de exemplu

prin co-inocularea mulciului vegetal cu microorganisme benefice sau utilizarea unor biopreparate fungice pentru controlul populațiilor agenților de dăunare).

Utilizarea organismelor vii sau a produșilor acestora în scopul limitării densității populațiilor dăunătoare.

Controlul Biologic

Mecanisme

Antagonismul

Inducerea rezistenței

sistemice

Prădare și Parazitism

Competiție pentru

nutrienți și spațiu

Bacillus subtilis (Eghrenberg,1835; Cohn,1872)

Nepatogen pentru oameni, animale și plante Utilizat în controlul biologic al fitopatogenilor Formează spori – foarte rezistenți la factorii de stress din mediu

Biopreparate existente pe piață Epic (Gustafson, Inc., USA) Serenade (AgraQuest, Inc., USA) Kodiak (Gustafson, Inc., USA) System (SIAPA, Italy; Helena Chemical Co, USA)

Izolarea bacteriilor

Gram pozitive Gram negative

Material vegetal Sol

Activitatea antagonistă

Selecţia tulpinilor bacteriene

Martor - Sclerotium

bataticola (72 h de

crestere la 270C)

Tulpini de B. subtilis vs.

S. bataticola

Tulpini de B. subtilis vs.

S. bataticola

Producerea de enzime

Protează Amilază

Celulază Chitinază

Testarea mobilităţii

Mobilitatea de migrare la suprafaţa agarului (swimming)

Mobilitatea de agregare (swarming)

Identificarea bacteriilor izolate

Testul Biolog de degradare oxidativă a diferitelor substrate, cuplat cu baze de date specifice;

Verificarea similarităţii tulpinilor izolate se va face prin tehnicile ARDRA şi RT-PCR, care permit diferenţierea tulpinilor identice izolate din medii naturale diferite.

Avantaje faţă de reacţia de polimerizare în lanţ (PCR) convenţională:

Acurateţe mai mare a rezultatelor obţinute: detecţia se realizează în faza de creştere exponenţială a amplificării, comparativ cu tehnica PCR convenţional, unde detecţia are loc în faza de platou, după ce reacţia a fost stopată iar produşii au început să se degradeze; Domeniu de linearitate mult extins; Limita inferioară de detecţie mult îmbunătăţită (se pot detecta cantităţi mai mici ale ADN-ului ţintă).

Genotipizarea tulpinilor cu tehnologia Real Time PCR (RT-PCR)

Activitate 1.2 Configurarea dispozitivului experimental privind agenții de control biologic

Procedee de selectare a agentilor fungici de control biologic al populațiilor de insecte dăunătoare

• Obiectiv : selectarea unor tulpini de Beauveria bassiana si B. brongniartii pe criterii biotehnologice, epizootice si de patogenitate.

• Scop: asigurarea eficientei economice si ecologice a tratamentelor biologice prin colonizarea habitatelor experimentale cu tulpini de Beauveria sp. cu grad mare de toleranta fata de factorii de mediu, inclusiv procedeele de interventie tehnologica.

Metode de lucru recomandate pentru selectarea tulpinilor fungice pe criterii morfo-culturale

Metoda izolării

monosporale

Metoda cultivării pe medii sintetice

Metode de lucru recomandate pentru selectarea

tulpinilor fungice pe criterii epizootice

Examinarea tulpinilor de B.bassiana si B. brongniartii

pe insecte

Examinarea tulpinilor de B.bassiana si B. brongniartii

din sol

Metode de lucru recomandate pentru selectarea tulpinilor fungice pe criteriul capacitatii de utilizare

a substraturilor nutritive

Metode de lucru recomandate pentru selectarea tulpinilor fungice pe criteriul compatibilitatii biologice

cu pesticide utilizate pentru protectia culturilor de

porumb, floarea soarelui si rapita

Metode de lucru recomandate pentru selectarea tulpinilor fungice pe criteriul virulentei fata de insecta test