- 1 -

Universitatea de Ştiin Ńe Agricole şi Medicină Veterinară a Banatului din Timişoara

Facultatea de Agricultură

Ing. Hărmănescu MonicaIng. Hărmănescu MonicaIng. Hărmănescu MonicaIng. Hărmănescu Monica

REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT

InfluenŃa fluxului de substanŃă asupra calităŃii InfluenŃa fluxului de substanŃă asupra calităŃii InfluenŃa fluxului de substanŃă asupra calităŃii InfluenŃa fluxului de substanŃă asupra calităŃii furajelor din pajiştifurajelor din pajiştifurajelor din pajiştifurajelor din pajişti

CooCooCooCoordonator ştiinŃific:rdonator ştiinŃific:rdonator ştiinŃific:rdonator ştiinŃific: Prof. Dr. Dr.h.c. Ing. Moisuc AlexandruProf. Dr. Dr.h.c. Ing. Moisuc AlexandruProf. Dr. Dr.h.c. Ing. Moisuc AlexandruProf. Dr. Dr.h.c. Ing. Moisuc Alexandru

TimişoaraTimişoaraTimişoaraTimişoara

2009200920092009

ProducŃie furaj Pierderi de elemente nutritive

Resturi de plante

NUTRIENłI ÎN SOL

Fertilizan Ńi minerali

Fertilizan Ńi organici

Descompunătorii transformă

substanŃele organice în substanŃe anorganice

- 2 -

În cercetările efectuate în cadrul prezentei teze s-au urmărit două aspecte importante: 1- studiul influenŃei fluxului de nutrienŃi determinat de

fertilizarea organică cu gunoi de ovine, fertilizanŃi minerali pe bază de NPK şi a combinaŃiilor dintre acestea asupra calităŃii furajului dintr-o pajişte permanentă, caracterizat prin diferiŃi parametrii.

2- investigarea posibilităŃilor oferite de metodele spectroscopice nedistructive şi rapide de determinare a principalilor parametrii ce pot descrie calitatea furajului.

Pentru atingerea acestor obiective au fost realizate

următoarele activităŃi de cercetare: 1.1. studierea datelor de literatură privind influenŃa

fertilizării organice, minerale şi mixte asupra calităŃii furajelor obŃinute pe pajiştea permanentă în funcŃie de caracteristicile solului, climei şi compoziŃie floristice a covorului vegetal;

1.2. evaluarea condiŃiilor de sol, climă şi compoziŃie floristică a pajiştii permanente din cadrul câmpului experimental de la Grădinari, judeŃul Caraş-Severin;

1.3. urmărirea şi înregistrarea cantitativă a efectelor fluxului de substanŃă generat de fertilizările diferenŃiate, asupra solului şi plantelor recoltate în diferite fenofaze;

1.4. recoltarea probelor de sol şi plante în diferite etape de dezvolare, analiza parametrilor agrochimici ai solului şi analiza principalilor indicatori ai calităŃii furajelor, atât pe probe de furaj amestec cât şi pe familii de plante;

1.5. stabilirea compoziŃiei floristice prin metoda gravimetrică pentru probele de plante recoltate din toate variantele experimentale;

2.1. studierea datelor literaturii de specialitate, îndeosebi

rezultatele obŃinute pe plan internaŃionale, privind stadiul aplicării metodelor spectroscopice nedistructive de analiză a pricipalilor parametrii ai calităŃii furajelor, respectiv conŃinutul în proteină brută, fibră brută, compuşi bioactivi polifenolici, activitate antioxidantă;

- 3 -

2.2. alegerea şi încercarea celor mai potrivite metode clasice de determinare a parametrilor calităŃii furajelor (conŃinutul în proteină brută, fibră brută, compuşi bioactivi polifenolici, activitate antioxidantă) potrivit dotărilor existente în cadrul USAMVB Timişoara;

2.3. stabilirea şi testarea modului de lucru în cazul folosirii metodelor spectroscopice nedistructive de analiză a parametrilor amintiŃi;

2.4. însuşirea şi selectarea programelor chemometrice optime de prelucrarea a datelor spectroscopice;

2.5. selectarea parametrilor şi a modelelor de calibrare cu acurateŃe maximă în predicŃia parametrilor analizaŃi;

2.6. stabilirea modelelor optime de calibrare pentru parametrii calităŃii furajelor şi compararea datelor obŃinute prin metodele clasice şi cele spectroscopice nedistructive.

Teza de doctorat a fost structurată în 9 capitole care au

acoperit un număr de 350 de pagini. În capitolul 1 s-a discutat RelaŃia calitate furaj RelaŃia calitate furaj RelaŃia calitate furaj RelaŃia calitate furaj –––– flux de substanŃă în agroecosistemul flux de substanŃă în agroecosistemul flux de substanŃă în agroecosistemul flux de substanŃă în agroecosistemul pajişte în conformitate cu conceptul „de la fermă pe masă”pajişte în conformitate cu conceptul „de la fermă pe masă”pajişte în conformitate cu conceptul „de la fermă pe masă”pajişte în conformitate cu conceptul „de la fermă pe masă”....

La ora actuală există o cerere din ce în ce mai mare în ceea ce priveşte obŃinerea unor alimente mai sănătoase şi mai sigure, în scopul protecŃiei consumatorului. Aceasta presupune îmbunătăŃirea valorii nutritive şi siguranŃei produselor agroalimentare, atât a celor de origine vegetală cât şi a celor de origine animală. Având în vedere obŃinerea produselor de origine animală, este foarte importantă relaŃia care se stabileşte între sol – plantă – animal şi implicit producŃia obŃinută. De aceea siguranŃa şi calitatea produselor alimentare se află în strânsă corelaŃie cu siguranŃa şi calitatea furajelor folosite în hrana animalelor.

În conformitate cu Uniunea Europeană şi OrganizaŃia Mondială a SănătăŃii siguranŃa şi securitatea alimentelor este o responsabilitate a tuturor, începând de la originea lor, adică de la producŃia agricolă primară obŃinută la fermă, până în momentul în care ajung pe masa consumatorilor [Regulamentul EC 178/2002]. Pentru a menŃine calitatea şi

- 4 -

siguranŃa alimentelor de-a lungul lanŃului fermier – procesator - distribuitor - consumator, este nevoie de proceduri, care să asigure faptul că alimentele sunt integre, şi de proceduri de monitorizare care să asigure îndeplinirea operaŃiunilor în bune condiŃii [www.immromania.ro]. La nivelul Ńării noastre Regulamentul CE 178/2002 este transpus parŃial în Legea 150/2004, care stabileşte cerinŃele importante asupra calităŃii producŃiei agricole primare de origine vegetală şi animală destinate producerii de alimente, reglementând în acelaşi timp aspectele care trebuie respectate pentru a asigura securitatea consumatorilor şi protecŃia mediului. Se introduc noŃiunile: risc, analiza riscului, evaluare riscului, managementul riscului, comunicarea riscului, pericol, trasabilitate, termeni cu care operează şi SR EN ISO 22000/2005. Se defineşte de asemenea producŃia primară agricolă: ”creşterea animalelor sau cultivarea plantelor, inclusiv recoltarea producŃiei de la acestea, mulsul şi producŃia rezultatã de la animale înainte de abatorizare” [Legea150/2004]. Alte acte normative naŃionale care completează Legea 150/2004 sunt: HG924/2005 privind igiena alimentelor, HG 954/2005 privind igiena alimentelor de origine animală, HG955/2005 privind controlul oficial al alimentelor de origine animală, HG 925/2005 privind controlul oficial al alimentelor şi furajelor.

Pentru o alimentaŃie sănătoasă şi raŃională omul are nevoie în dieta nutriŃională zilnică şi de alimente de origine animală [Socaciu Carmen, 2003]. Pentru obŃinerea acestora este necesară o cantitate corespunzătoare de furaje de cea mai bună calitate [Moisuc&Dukic, 2002]. Resursele furajere în Ńara noastră sunt asigurate în cea mai mare parte din teren arabil, păşuni şi fâneŃe, dar şi din livezi care nu au fost tratate chimic şi care pot produce iarbă pentru fân [Bărbulescu&Motcă, 1983; Moisuc&Dukic, 2002]. România deŃine la ora actuală o suprafaŃă agricolă de 14791 mii ha, ceea ce înseamnă în procente 62% din suprafaŃa totală a Ńării. Modul de folosinŃă al terenului este structurat astfel: arabil 9383 mii ha, păşuni 3331 mii ha, fâneŃe 1471 mii ha, livezi

- 5 -

307 mii ha, adică: 63,4%, 22,5%, 9,9%, respectiv 2,17% din suprafaŃa agricolă a Ńării [Penescu&Ciontu, 2001].

Cea mai ieftină sursă de hrană a animalelor poligastrice o reprezintă furajele din pajişti [Bărbulescu şi colab., 1991; Motcă, 1994; Dumitrescu şi colab., 1999]. Pajiştea reprezintă o suprafaŃă de teren ocupată cu vegetaŃie ierboasă permanentă, alcătuită din specii de plante ce aparŃin mai multor familii, dintre care cele mai importante din punct de vedere furajer sunt gramineele şi leguminoasele perene. În general o pajişte valoroasă trebuie să conŃină 20-25% leguminoase [Samfira&Moisuc, 2007].

Pe glob pajiştile ocupă 23% din suprafaŃa de uscat, adică peste 3 miliarde ha [Samfira&Moisuc, 2007]. În Ńările mari crescătoare de animale furajele sunt asigurate atât de plantele furajere din pajiştile permanente cât şi de cele cultivate [Moisuc&Dukic, 2002]. În Ńara noastră repartizarea pajiştilor naturale este următoarea: 22,2% se găsesc în zona de şes, 52,5% în zona de deal şi 25,3% în zona muntoasă [Georgescu şi colab., 2007]. Ele sunt răspândite în condiŃii ecologice foarte diverse, de la câmpie până în zona alpină, fapt ce determină existenŃa unei mari diversităŃi de tipuri de pajişti [Cojocariu, 2000].

Problematica crescătorului de animale o constituie stabilirea cât mai corectă a cantităŃilor de furaje care trebuie administrate animalului în vederea asigurării necesarului zilnic de nutrienŃi [Crăiniceanu şi colab., 2006]. Stabilirea cerinŃelor nutritive ale animalelor se realizează prin intermediul sistemului de normare al hranei [Pârvu, 1992]. În prezent în Ńara noastră există două sisteme de stabilire a cerinŃelor de hrană pentru animale: - sistemul tradiŃional, care se referă la folosirea normelor de hrană pentru energie (UN – unitatea etalon a valorii nutritive a 1 kg de ovăz) şi pentru proteină: PB – proteină brută şi PD – proteină digestibilă [Stanciu, 1999]; - sistemul modern – elaborat de IBNA (Institutul de Biologie şi NutriŃie Animală) care are la bază sistemul francez dezvoltat de INRA, care exprimă energia în unităŃi nutritive lapte (UNL – energia netă lapte a 1 kg boabe de ovăz, în

- 6 -

stare naturală 874g/kgSU, având 1457 kcal /kg) şi în proteină digestibilă intestinală a furajelor (PDI), de origine alimentară (PDIA) şi microbiană (PDIMN) exprimată în g/kg SU [Georgescu şi colab., 2007].

Plantele furajere care provin de pe pajişti sunt bogate în proteine, vitamine, săruri minerale, elemente calitative necesare obŃinerii producŃiei agricole primare de origine animală şi menŃinerii stării de sănătate a animalului. Din acest punct de vedere sunt considerate nutreŃuri complete [Crăiniceanu şi colab., 2006]. Sunt suculente, având un conŃinut în apă de 50-85%, şi de aceea sunt consumate cu plăcere de animale [Moisuc&SărăŃeanu Veronica, 2004].

În cazul exploatării neraŃionale însă a unei pajişti, din ecosistem se exportă substanŃele nutritive fără a fi înlocuite cu altele. Acest fapt duce la sărăcirea solului acestor agroecosisteme în anumite elemente, ceea ce are ca efect micşorarea fluxului de substanŃă [Bărbulescu şi colab, 1991]. Fertilitatea solului este menŃinută doar atunci când nutrienŃii sunt reciclaŃi în lanŃul sol – plantă – organism animal – aliment sub forma fluxurilor de substanŃă, care au loc ciclic, prin trecerea materiei de la un nivel trofic la altul, realizându-se astfel circuitele geo-bio-chimice ale elementelor în natură [Moisuc&Dukic, 2002]. Aceasta reprezintă esenŃa funcŃionabilităŃii unui agroecosistem: antrenarea substanŃelor nutritive din sol şi a energiei solare în circuitul biologic, unde sunt transformate în substanŃe organice ce intră în alcătuirea populaŃiilor din biocenoză [Samfira&Moisuc, 2007].

Orice pajişte naturală funcŃionează ca un agroecosistem, în cadrul căruia fluxurile de substanŃă a elementelor nutritive sunt preluate din sol sau din aer (biotopul - habitatul de vieŃuire) de către subsistemul biologic, adică de plante şi înglobate în propria biomasă, iar apoi prin consum ele sunt preluate la nivele trofice superioare, fiind transformate în substanŃe minerale sub acŃiunea organismelor descompunătoare [Moisuc&Dukic, 2002]. Pentru menŃinerea unui flux ridicat de substanŃe este nevoie să fie suplimentate substanŃele nutritive. Acest lucru se poate realiza prin

- 7 -

aplicarea de îngrăşăminte organice şi minerale [łimbota &Goian, 2001].

În complexul de măsuri pentru sporirea producŃiei pajiştilor, fertilizarea deŃine locul cel mai important [Maruşca, 1977; Borza, 1997; Rogobete&łărău, 1997; Mărghitaş&Rusu, 2003], mai ales datorită faptului că o dată cu recoltarea furajului de pe pajişte se îndepărtează şi o cantitate mare de elemente nutritive din sol: pentru 1 t SU sunt extrase 20-21 kg N, 6-8kg P2O5, 20-21 kg K2O şi 10-14kg CaO [Moisuc&Dukic, 2002].

Ridicarea potenŃialului de producŃie şi calitatea pajiştilor permanente a constituit şi va constitui o activitate de cercetare continuă a specialiştilor, atât din domeniul pratologiei cât şi cel al creşterii animalelor [Dragomir,2005]. În promovarea culturii pajiştilor un rol important l-au avut cercetările ştiinŃifice de specialitate în urma cărora s-au elaborat tehnologii de cultură, diferenŃiate pe zone ecologice de răspândire a pajiştilor, pe grade de intensivizare a productivităŃii acestora şi pe moduri de folosinŃă [Maruşca,1977; Iacob şi colab., 2000; Rotar şi colab., 2004; Moisuc şi colab., 2006].

În România cercetări în domeniul culturii pajiştilor se efectuează îndeosebi de colectivele de cercetare ale FacultăŃilor de Agricultură din cadrul UniversităŃilor de ŞtiinŃe Agricole (Bucureşti, Cluj, Iaşi, Timişoara), ale FacultăŃii de Agricultură din Craiova, ale Institutului de Montanologie Sibiu, ale Institutul de Cercetare - Dezvoltare pentru Pajişti Măgurele, Braşov, ale Institutului NaŃional de Cercetare - Dezvoltare Agricolă Fundulea.

Principalele fluxuri de substanŃă în agroecosistemul pajişte Principalele fluxuri de substanŃă în agroecosistemul pajişte Principalele fluxuri de substanŃă în agroecosistemul pajişte Principalele fluxuri de substanŃă în agroecosistemul pajişte au fost discutate în capitolul 2:

De fluxul elementelor nutritive depinde ccccalitatea furajelor alitatea furajelor alitatea furajelor alitatea furajelor

din agroecosistemul pajiştedin agroecosistemul pajiştedin agroecosistemul pajiştedin agroecosistemul pajişte (capitolul 3), în concordanŃă cu speciile de plante favorizate ce asigură complexitatea matricei covorului vegetal. Principalii constituenŃi chimici şi metodele chimice folosite pentru cuantificarea lor sunt prezentaŃi în tabelul 3.1:

- 8 -

Tabelul 3.1 Principalii constituenŃi chimici calitativi ai furajelor din pajişte [Van Soest&Robertson, 1979; Moore John citat de Ball

şi colab., 2001] FracŃia analizată ConstituenŃii chimici

Umiditatea apă Cenuşa mineralele

celuloză lignină

ADF

azot legat de fibre azot descompus la temperatură ridicată

NDF

hemiceluloză fructani glucani substanŃe pectice zaharuri amidon

NDSC

acizi organici proteina brută

aminoacizi, amine, uree

degradabilă proteina netă

nedegradabilă

SubstanŃa uscată

Materia organică

NDS

extract eteric

acizi graşi esterificaŃi pigmenŃi şi ceride

- 9 -

Calitatea furajului din pajişte poate fi definită ca fiind măsura în care acesta este capabil să satisfacă cerinŃele nutritive ale animalului [Georgescu şi colab., 2007]. O nutriŃie adecvată a animalelor este esenŃială pentru a obŃine profitul dorit, o producŃie ridicată de lapte, o reproducŃie eficientă, etc. [Ball şi colab., 2001].

Apa (subcapitolul 3.1) ocupă un rol primordial între componentele de bază din celula vegetală. Ea intră în constituŃia tuturor celulelor şi Ńesuturilor, reprezentând mediul în care se petrec toate fenomenele chimice şi fizico-chimice legate de funcŃiile vitale [Gârban, 1999]. Ceea ce rămâne după pierderea apei sunt compuşi organici şi săruri anorganice, reprezentând substanŃa uscată a unei plante furajere [Gergen, 2004]. Pentru a putea compara preŃul sau valoarea nutritivă a mai multor loturi de furaje este necesar să se cunoască conŃinutul în substanŃă uscată (SU) [Georgescu şi colab., 2007]. Un conŃinut mai mic de 10% umiditate în cazul fânului poate indica fragilitate, un grad de palatabilitate scăzută sau o pierdere excesivă a frunzelor, în timp ce o umiditate de 14-18% sau mai mare indică riscul de contaminare cu mucegaiuri. În cazul silozurilor un conŃinut de umiditate prea scăzut, sub 45%, poate indica încingerea furajului, în timp ce un conŃinut prea ridicat, peste 70%, indică o fermentaŃie slabă [Ball şi colab., 2001]. Normele tradiŃionale de substanŃă uscată prevăd o cantitate de 1,46kgSU/100 kg greutate vie şi 0,47kg SU/L lapte. Normele moderne prevăd un necesar total de substanŃă uscată (pentru întreŃinere animal şi producŃie lapte) de 2,5-3,5 kg SU/100kg greutate vie [Georgescu şi colab., 2007].

Sursa de energie (subcapitolul 3.2) pentru animale o constituie elementele nutritive din hrana ingerată (proteine, glucide, lipide), care în urma proceselor metabolice din organism pun la dispoziŃia acestuia energia [Georgescu,2003]. Cheltuielile energetice ale organismului animal sunt datorate consumurilor fiziologice necesare funcŃiilor vitale (digestivă, endocrină, excretorie, circulatorie, respiratorie, de termoreglare, secretorie) şi pentru obŃinerea producŃiei. Consumurile energetice pentru

- 10 -

asigurarea nevoilor fiziologice reprezintă 50-60 % în cazul animalului aflat în repaus. Dacă se consideră aceeaşi stare fiziologică a organismului, pentru 1 kg greutate metabolică se estimează un consum energetic pentru întreŃinere cu 20-30% mai ridicat pentru ovine decât pentru bovine [Jarrige,1988], cu 13% mai mare pentru rasele de vaci de lapte faŃă de cele pentru carne [Man şi colab., 2004]. Consumul energetic datorat rumegării se ridică la 5-8% în cazul fânului, iar buna funcŃionare a tractului digestiv atrage după sine diminuarea cu un procent de 3% a energiei pentru întreŃinere. Consumul furajului prin păşunat atrage după sine un consum energetic suplimentar de 20% în cazul unui covor ierbos dens de bună calitate şi de 30–60% pentru furajele înaintate în vegetaŃie şi rare. În ceea ce priveşte perioada de gestaŃie la vacă energia fixată în glanda mamară creşte de la 1000 la 2500 kcal pe zi pe perioada ultimelor trei săptămâni, mai ales datorită elaborării colostrului bogat în proteine (113 g/kg), lipide (85 g/kg) şi energie (1600Kcal/kg) [Jarrige, 1988].

Proteinele (subcapitolul 3.3) sunt nutrienŃi cheie care trebuie luaŃi în considerare în dieta animalelor atât din punct de vedere al cantităŃii cât şi al calităŃii [Milo ş&Drînceanu,1984]. Componentele proteice celulare din organismul animal sunt într-o permanentă reînoire, asigurând astfel funcŃionalitatea în parametri optimi a tuturor proceselor fiziologice [Dancea, 1999]. La bovina adultă spre exemplu, între 2% şi 4% din totalul de proteine sunt reînoite zilnic, ceea ce semnifică 2–3 kg din 85 kg. Prin fecale se pierde o cantitate de circa 60 g azot/kg substanŃă organică nedigestibilă (SOND). Creşterea lânii poate imobiliza un procent de 10-20 % din azotul total folosit la întreŃinere [Jarrige, 1988]. Normele de proteină brută orientative pentru întreŃinerea funcŃiilor vitale sunt de 60 g PBD/100 kg greutate vie, în timp ce pentru producŃia de lapte sunt de până la 60 g PBD/ kg lapte, respectiv 50gPDI/kg lapte [Georgescu şi colab., 2007]. Valoarea nutritivă a furajului este dată în principal de conŃinutul calitativ şi cantitativ al aminocizilor constituenŃi. După rolul pe care îl au în

- 11 -

organismul animal aminoacizii pot fi: esenŃiali (glicina, lizina, metionina, valina, fenilalanina, triptofanul, leucina, cistina, histidina, izoleucina, treonina, arginina), care nu pot fi sintetizaŃi de organism, fiind preluaŃi din hrana ingerată; neesenŃiali, care pot fi sintetizaŃi de organism prin utilizarea azotului; semiesenŃiali, care pot fi sintetizaŃi pe baza unor aminoacizi esenŃiali [Crăiniceanu şi colab., 2006].

Celuloza (subcapitolul 3.4) este un polizaharid de rezistenŃă. În organismul animal este utilă în reglarea tonusului intestinal, detoxifiere şi eliminarea rapidă prin adsorbŃie a produşilor toxici [Gârban, 1999]. Reprezintă, împreună cu hemiceluloza, substanŃa de bază a membranei celulare [Jarrige, 1988]. PrezenŃa celulozei în raŃia furajeră a rumegătoarelor are importanŃă majoră deoarece: - influenŃează nivelul consumului voluntar al substanŃei uscate, durata consumului acesteia şi saŃietatea raŃiei; - stimulează fiziologia digestiei prin intensificarea masticaŃiei, salivaŃiei, rumegării şi fermentaŃiei microbiene, ducând la creşterea eficacităŃii digestiei [Georgescu şi colab.,2007]; - reglează volumul raŃiei de furaj, activitatea biochimică din rumen şi viteza de tranzit digestivă; - influenŃează cantitatea de lapte şi mai ales conŃinutul în grăsime al acestuia şi starea de sănătate a animalului [Crăiniceanu şi colab., 2006].

Pentru un coeficient de încărcare optim este necesar ca animalele rumegătoare de lapte să primească o raŃie echilibrată de furaje care să aibă un conŃinut de cca. 20% celuloză brută în substanŃa uscată din raŃia totală [Georgescu şi colab., 2007].

Lipidele (subcapitolul 3.5) sunt compuşi de rezervă care au mare valoare energetică pe termen lung, 1 g de lipide eliberând 37,6 kJ, spre deosebire de proteine şi carbohidraŃi care eliberează doar 16,7 kJ. Cantitatea şi calitatea lipidelor din nutreŃuri influenŃează calităŃile organoleptice ale produselor de provenienŃă animală, mai ales mirosul şi gustul [Crăiniceanu şi colab.,2006].

- 12 -

Studii recente realizate de Meuchova şi colab. (2008) utilizând GS-FID-MS (gaz-cromatografie capilară cu ionizare în flacără şi spectrometrie de masă) au arătat că acizii α-linolenic, linoleic şi palmitic sunt predominanŃi în plantele furajere provenite de pe pajişti, conŃinutul lor variind în funcŃie de fenofază. Acidul α-linolenic a fost cel mai abundent dintre acizii graşi din furajele analizate şi a variat în cea mai mare măsură. ConŃinutul său a scăzut semnificativ (p < 0,001) de la 62% la 39% (raportat la cantitatea totală de acizi graşi) din luna mai până în august, apoi a crescut uşor (p < 0,05) la 57% în septembrie. În mod similar conŃinutul în acid linolenic conjugat a scăzut (CLA) în laptele de oaie de la 2,4% în luna mai la 1,3% în august (p < 0,001), pentru ca apoi să ajungă la 2,6% în septembrie (p < 0,001). Raportul acid α-linolenic / acid linoleic în furajele din pajişte a scăzut de la 4,36 cât a fost în mai la 1,97 în august (p < 0,001), crescând la 3,14 în septembrie (p < 0,001), apropiindu-se de nivelul existent la începutul sezonului. VariaŃiile sezoniere ale acestui raport al furajelor au fost direct proporŃionale cu conŃinutul în CLA şi invers proporŃionale cu acelaşi raport din laptele de oaie [Meuchova şi colab., 2008].

Vitaminele (subcapitolul 3.6) au rol de cofactori în sisteme enzimatice şi membrane, influenŃând creşterea, reproducŃie şi producŃia animalelor. Se clasifică în funcŃie de solubilitate în: vitamine liposolubile (A, D, E, K) şi vitamine hidrosolubile (complexul vitaminic B, vitaminaC) [Gârban, 2002]. AbsenŃa unei vitamine (avitaminoza) opreşte creşterea, antrenând boli de carenŃă [Socaciu Carmen, 2003]. În organismul animal vitaminele liposolubile se găsesc depozitate în ficat şi Ńesut adipos şi sunt eliminate prin lapte, bilă şi foarte rar prin urină; vitaminele hidrosolubile nu sunt stocate în organism, provenind din hrana zilnică a animalelor, fiind eliminate prin urină şi uneori prin lapte [Crăiniceanu şi colab., 2006]. În plantele din pajiştile naturale vitaminele se găsesc distribuite în cantităŃi ridicate în frunze, seminŃe, fucte, polen, seminŃe germinate, stimulând procesul de fecundaŃie [Burnea, 1977].

- 13 -

Principalele vitamine din plante sunt: vitamina A (retinol), vitamina E (alfa tocoferol), vitamina B1 (tiamina), vitaminaB2 (riboflavina), vitamina B3 (nicotinamida), vitamina B6, acid pantotenic, acid folic, vitamina C (acid ascorbic).

S-a stabilit deja că metalele (subcapitolul 3.7) sunt indispensabile în organismul vegetal şi animal, nu numai din punct de vedere cantitativ, dar şi calitativ [Socaciu, 2003]. În prezent se cunoaşte faptul că implicaŃiile ionilor metalici sunt mult mai profunde şi diverse, deoarece homeostazia ionică celulară influenŃează pe mai multe planuri mecanismele de biosinteză [Mogoş, 1997]. Metalele cationice care se găsesc în furajele provenite din pajişti pot fi împărŃite în două clase majore: macroelemente (sodiu, potasiu, calciu, magneziu) şi microelemente, acestea din urmă la rândul lor putând fi esenŃiale (cupru, zinc, mangan, fier, cobalt, molibden) sau potenŃial toxice (nichel, plumb, cadmiu, crom). ConcentraŃia de săruri minerale din organismul animal este de aproximativ 3-5%, iar în lapte de 0,7% [Georgescu şi colab., 2007]. În organism mineralele: - intră în structura oaselor (calciu - 99%, magneziu – 65%, sodiu – 40%) şi dentiŃiei; - asigură buna funcŃionare a celulelor vii (sodiu, potasiu, calciu, magneziu); - participă la reacŃiile de activare enzimatică şi hormonale (calciu, magneziu, potasiu, mangan, cupru, cobalt, seleniu) [Gârban, 1999]. În general, se apreciază că nutreŃul verde de pe păşuni este bogat în minerale, dar proporŃia lor este foarte variabilă în funcŃie de speciile dominante, heterogenitatea covorului vegetal, faza de vegetaŃie, gradul de aprovizionare a solului şi de accesibilitate pentru plante [Borlan&Hera,1984; Moga, 1996; Şumălan, 2006]. CarenŃele în macroelemente sunt responsabile de apariŃia unor boli specifice precum osteomalacie şi osteoporoză (calciu, magneziu), iar în microelemente provoacă inapetenŃă (zinc), anemie (cupru, fier, cobalt), infecunditate

- 14 -

(cupru, cobalt), căderea părului şi dermite (zinc), tetanie de iarbă (zinc), şchiopături (cupru) [Georgescu şi colab.,2007].

Compuşii bioactivi polifenolici (subcapitolul 3.8) sunt compuşi care se găsesc în regnul vegetal, fiind consideraŃi produşi secundari de metabolism. ApariŃia acestora în plantele din pajişte este atât o formă de apărare chimică împotriva atacului ierbivorelor şi microorganismelor patogene, cât şi a competiŃiei dintre plante (alelopatia). Activitatea antioxidantă a compuşilor polifenolici este direct proporŃională cu numărul şi poziŃionarea grupărilor hidroxil, depinzând de reacŃia de glicozilare şi de alte reacŃii de substituŃie. AntioxidanŃii din plante sunt compuşi care au proprietatea de a “sechestra” radicalii liberi [Hărmănescu Monica şi colab., 2008]. Interesul cercetătorilor pentru compuşii cu capacitate antioxidantă a crescut, mai ales a conŃinutului în polifenoli din plante, în urma studiilor epidemiologice care au demonstrat că aceştia au efecte benefice asupra sănătăŃii organismului [Constantinou şi colab., 1995; Hertog şi colab.,1995; Bub şi colab., 2001; Janisch şi colab., 2004; Boskou,2006;].

În organismele vii speciile reactive ale oxigenului (ROS – reactive oxygen species) şi ale azotului (RNS - reactive nitrogen species) sunt esenŃiale în procesele de apărare, detoxifiere, furnizare a energiei şi transmitere a semnalelor chimice, rezultând în urma proceselor metabolice obişnuite [Hărmănescu Monica şi colab., 2008]. Radicalii liberi, precum radicalul anionic superoxid (O2

-•), radicalul hidroxid (OH•), radicalul peroxil (ROO•) şi oxidul nitric (NO•) sunt răspunzători de apariŃia unor boli cronice în urma atacului unor biomolecule precum proteinele, lipidele membranare şi acizii nucleici [Hărmănescu Monica şi colab., 2006; Leopoldini şi colab., 2007].

Hrana ingrată zilnic poate avea un rol hotărâtor în ceea ce priveşte agravarea sau prevenirea unor boli [Nichenametla şi colab., 2006] prin aportul exogen de antioxidanŃi polifenolici. Un studiu realizat asupra furajelor provenite de pe o pajişte permanentă situată în zona montană (Masivul Central, France), recoltate în trei stadii de vegetaŃie, au

- 15 -

relevat un conŃinut total de polifenoli de 31 g/kg SU, 32g/kgSU şi 19 g/kg SU în funcŃie de perioada de recoltare, ceea ce însemnă că animalele care se vor bucura de hrana de pe această pajişte vor putea ingera zilnic aproximativ 500 g de polifenoli, cu influenŃe pozitive asupra calităŃii producŃiei [Didier şi colab., 2007].

AntioxidanŃii care ajung în organismul animal odată cu hrana, prin intermediul speciilor furajere graminee şi leguminoase, pe lângă efectele benefice pe care le au asupra organismului, pot prelungi perioada de valabilitate a producŃiei obŃinute (carne, lapte) [Scollan şi colab., 2005]. Gradul de prospeŃime, aroma, persistenŃa culorii roşii şi conŃinutul în grăsime sunt parametri cheie utilizaŃi în stabilirea calităŃii cărnii de către consumatori, raŃiile de hrană având o influenŃă covârşitoare asupra lor [Mohammad şi colab., 2007]. PrezenŃa antioxidanŃilor din plante protejează de asemenea acizii graşi nesaturaŃi n-3 împotriva reacŃiei de oxidare. ConŃinutul în acid linoleic conjugat (CLA - conjugated linoleic acid) a fost mai ridicat în carnea de vită provenită de la animale care au consumat furaj de pe pajişte, decât în cazul celor care au primit în raŃie concentrate [Realini şi colab., 2004].

În furajele cu conŃinut ridicat de azot şi conŃinuturi reduse de polifenoli, balanŃa azotului la animale poate fi negativă, deoarece fermentaŃia se produce prea repede, având loc o transformare rapidă a azotului proteic în uree urmată de excreŃia urinară a acesteia. Se produce astfel o pierdere accentuată de azot şi o epuizare energetică datorată consumului energetic al proceselor de detoxifiere a organismului animal [Barry şi colab., 1986]. În cazul când furajele conŃin cantităŃi moderate de taninuri condensate (PA) pierderea de azot prin fecale este compensată de conŃinutul redus în azot al urinei [Alokan&Aletor, 1997]. Reducerea vitezei de fermentaŃie a proteinelor induce şi o scădere a vitezei de fermentaŃie a fibrelor, îmbunătăŃind astfel asimilarea fibrelor solubile din furaje astfel că paradoxal, deşi taninurile sunt considerate ca antinutrienŃi, pentru rumegătoare ele au un efect general favorabil. Acest

- 16 -

efect faborabil s-a observat la conŃinuturi de 20-40 g/ Kg de furaj masă uscată pe când la conŃinuturi mai ridicate, de 76-90g/Kg furaj uscat, produc efecte negative [Barry şi colab.,1986].

ExplicaŃia acceptată în prezent asupra efectului pozitiv al PA asupra digestiei şi metabolismului proteinei se bazează pe formarea complexului PA-proteină care scapă de digestia ruminală şi pune la dispoziŃie proteina în tractul digestiv inferior. Acest mecanism este pus sub semnul îndoielii deoarece PA pot forma complecşi nu doar cu proteinele din furaj ci şi cu proteinele endogene, carbohidraŃii şi produşii microbieni ai rumenului, complecşi care au fost prea puŃin studiaŃi [Reed, 1995]. Alte ipoteze alternative, care să explice împiedicarea degradării proteinei în rumen, şi efectul favorabil al PA asupra metabolismului proteic sunt bazate pe efectul pozitiv al acestora asupra creşterii biosintezei proteinelor microbiene, creşterea utilizării azotului endogen în rumen şi creşterea secreŃiei de glicoproteine salivare [Alokan&Aletor, 1997].

Materiale şi metode de investigare a calităŃii solului şi furajelor Materiale şi metode de investigare a calităŃii solului şi furajelor Materiale şi metode de investigare a calităŃii solului şi furajelor Materiale şi metode de investigare a calităŃii solului şi furajelor

au fost redate în capitolul 4. Probele de furaje şi sol analizate au fost prelevate (subcapitolul 4.1) de pe pajiştea permanentă de la Grădinari în perioada 2007 - 2009. În cazul furajelor pentru fiecare variantă experimentală din cel cinci repetiŃii s-a prelevat întreaga masă verde, tăiată la o înălŃime de 3 cm, de pe o suprafaŃă de 1m2 (figura 4.1).

Probele de furaje au fost transportate de pe pajişte în laborator (figura 4.2), unde s-a determinat compoziŃia floristică gravimetric, apoi s-au uscat la aer în condiŃii naturale până la o umiditate de 10-14%. Probele uscate au fost apoi măcinate şi depozitate în pungi de polietilenă în vederea analizării lor ulterioare.

Pentru obŃinerea extractelor hidroalcoolice în vederea determinării compuşilor bioactivi polifenolici din probele de furaje analizate s-a plecat de la 1 g plante pregătite conform protocolului descris anterior, peste care s-au adăugat 20 mL etanol 70% şi s-au lăsat în repaus timp de 30 minute. Extractul hidroalcoolic obŃinut s-a filtrat. Pentru

- 17 -

determinarea TACFRAP, TACCUPRAC, TACDPPH şi a conŃinutului în compuşi bioactivi polifenolici filtratul obŃinut s-a diluat după caz pentru citirea la spectrofotometru UV-VIS.

Probele de sol au fost recoltate de pe întreaga suprafaŃă a variantei, cu sonda agrochimică, la o adâncime de 0-10 cm, uscate la aer, condiŃionate prin îndepărtarea părŃilor organice grosiere, mojarare şi sitare prin sita de 2,0 mm pentru analizele agrochimice curente (pH, Pmobil, Kmobil, Ah, SB, macro- şi microelemente). Pentru determinarea humusului şi azotului total solul a fost sitat prin sita cu ochiuri de 0,2 mm, conform uzanŃelor agrochimice.

Pentru determinarea mineralelor esenŃiale şi metalelor potenŃial toxice prin spectrometrie de absorbŃie atomică probele uscate şi mărunŃite, atât cele de sol, cât şi cele de plante, au fost calcinate într-o cantitate prestabilită, adus la sec cu HNO3 0,5N, iar apoi adus la 50 mL cu HNO3 0,5N. ToŃi reactivii utilizaŃi au fost de puritate analitică.

Metodele de determinare a principalilor indicatori calitativi ai furajelor au fost descrise în subcapitolul 4.2. Determinarea umidităŃii, respectiv a substanŃei uscate s-a realizat prin metoda uscării la etuvă [JAOAC 930.15, 1990] (subcapitolul 4.2.1), în substanŃe minerale totale prin calcinare [JAOAC 942.05, 1990] (subcapitolul 4.2.2), de azot total prin metoda Kjeldahl [JAOAC954.01, 1990] (subcapitolul 4.2.3), în fosfor total folosind vanadomolibdatul şi spectrometria UV-VIS [Jeffery, 1983] (subcapitolul 4.2.4), în fibră brută totală prin metoda Weende [JAOAC 962.09, 1990] (subcapitolul 4.2.5), metalele cationice prin spectrometrie de absorbŃie atomică în flacără [Gergen, 2004; Welz şi colab., 2005] folosind spectrometrul ContrAA 300, cu sursă continuă şi detector de înaltă rezoluŃie (figura 4.11):

- 18 -

Figura 4.11. Spectrometrul cu absorbŃie atomică în flacără ContrAA 300, cu sursă continuă şi detector de înaltă rezoluŃie

(Analytik Jena, Germania)

Determinarea conŃinutului furajelor în compu şi bioactivi cu capacitate antioxidantă s-a realizat prin metoda FRAP [Benzie&Strain, 1996; Hărmănescu Monica şi colab., 2008a] (subcapitolul 4.2.7.1), CUPRAC [Apak şi colab., 2007; Drăgan şi colab., 2008] (subcapitolul 4.2.7.2), DPPH [Cuendet şi colab.,1997; Burits&Bucar, 2000] (subcapitolul 4.2.7.3). ConŃinutul în compuşi bioactivi polifenolici s-a determinat folosind reactivul Folin Ciocalteu [Folin&Ciocalteu, 1927; Hărmănescu şi colab., 2008b] (subcapitolul 4.2.7.4).

Determinarea principalilor parametri ai calităŃii furajelor se realizează în prezent în Ńara noastră prin metode clasice, care necesită timp, reactivi, energie termică şi electrică şi un număr sporit de resurse umane. Folosirea metodelor spectroscopice nedistructive NIR (spectrometria în infraroşu apropiat; subcapitolul 4.2.8.1) şi FTIR (spectrometria în infraroşu mijlociu–MIR-cu Transformantă

- 19 -

Fourier; subcapitolul 4.2.8.2) în stabilirea calităŃii furajelor presupune următoarele avantaje: sunt foarte rapide, probele nu necesită o pregătire prealabilă de lungă durată; se pot măsura probele ca atare sau anumite porŃiuni din probă; printr-o singură scanare pot fi determinaŃi concomitent mai mulŃi constituenŃi ai probei analizate; nu necesită folosirea reactivilor, fiind prietenoase cu mediul; sunt nedistructive, aceeaşi probă putând fi folosită ulterior şi la alte determinări [Wilson, 1994; Moron&Cozzolino, 2003; Yu, 2005; Harmanescu Monica şi colab., 2008; Hărmănescu Monica & Moisuc, 2008a; Hărmănescu Monica & Moisuc, 2008b].

Metodele de determinare a principalilor indicatori ai solului (subcapitolul 4.2) au fost: pentru pH metoda potenŃiometrică [SR ISO 10390, 1999] (subcapitolul 4.2.1); pentru humus metoda Walklay – Black – Gogoaşă [Stoica şi colab., 1986] (subcapitolul 4.2.2); pentru conŃinutul de azot total metoda Kjeldahl [JAOAC 954.01, 1990] (subcapitolul4.2.3); pentru fosfor total vanadomolibdatul şi spectrometria UV-VIS [Jeffery, 1983], iar pentru forma mobilă (accesibilă) a fosforului din sol metoda Egner-Riehm-Domingo [Stoica şi colab., 1986] (subcapitolul4.2.4), la fel ca şi în cazul potasiului (forma mobilă) (subcapitolul4.2.5) [Stoica şi colab., 1986]; pentru conŃinutul de metale din sol s-a folosit absorbŃia atomică în flacără [Gergen, 2004; Welz şi colab., 2005]. Pentru prelucrarea statistică a datelor obŃinute experimental s-au folosit programele UNSCRAMBLE, PANORAMA, EXCEL şi STATISTICA 6, programe complexe de analiză şi interpretare multivariată a datelor (subcapitolul 4.4).

CondiŃiile de experimCondiŃiile de experimCondiŃiile de experimCondiŃiile de experimentare de la Grădinari, Caraşentare de la Grădinari, Caraşentare de la Grădinari, Caraşentare de la Grădinari, Caraş----SeverinSeverinSeverinSeverin au fost redate în capitolul 5. Pajiştea permanentă delimitată ca şi câmp experimental a fost situată într-o zonă de deal (Dealurile OraviŃei) din judeŃul Caraş-Severin, în apropierea localităŃii Grădinari , la o înălŃime a reliefului de aproximativ 180 m. Panta reliefului pe care se află pajiştea permanentă este între 10–20 grade. Câmpul experimental a fost înfiin Ńat în anul 2003, fiind organizat conform metodei

- 20 -

blocurilor randomizate în zece variante experimentale a câte 25 m2 fiecare, fertilizate cu diferite doze de îngrăşământ. Pentru fiecare variantă s-au realizat 5 repetiŃii. Dozele de fertilizare aplicate fiecărei variante au fost: GP1– nefertilizată; GP2 - 20 t/ha gunoi de ovine fermentat; GP3-40t/ha gunoi de ovine fermentat; GP4-60 t/ha gunoi de ovine fermentat; GP5-20 t/ha gunoi ovine fermentat + 50kg/haP2O5; GP6-20 t/ha gunoi ovine fermentat + 50kg/haP2O5 + 50 kg/haK2O; GP7-20 t/ha gunoi ovine fermentat + 50 kg/haN + 50 kg/haP2O5 + 50 kg/haK2O; GP8-100 kg/haN + 50 kg/haP2O5 + 50 kg/haK2O; GP9-150kg/haN + 50 kg/haP2O5 + 50 kg/haK2O şi GP10-(100 + 100) kg/haN + 50 kg/haP2O5 + 50 kg/haK2O. Fertilizarea minerală s-a realizat cu superfosfat (GP5), superfosfat şi sare potasică (GP6) şi îngrăşăminte complexe cu NPK (15:15:15) pentru variantele GP7-GP10. Suplimentarea azotului în variantele GP8-GP10 s-a făcut cu azotat de amoniu. Ca îngrăşământ organic s-a folosit gunoiul de ovine fermentat (subcapitolul 5.1). Cantitatea de azot total din gunoiul de ovine fermentat, raportat la substanŃa uscată, a fost de 1,75%. ConŃinuturile în minerale esenŃiale ale acestuia, raportat la substanŃă proapătă (60,55% umiditate), au fost: 5156mg/Kg P; 1078 mg/Kg Na; 8987mg/Kg K; 19563mg/KgCa; 4443 mg/Kg Mg; 1911mg/Kg Fe; 390 mg/Kg Mn; 66 mg/Kg Cu; 248mg/KgZn; 29 mg/Kg Sr şi 3,5 mg/Kg Li (capitolul 6). De la înfiinŃarea experienŃei gunoiul a fost aplicat în luna decembrie 2007, o dată la doi ani, iar îngrăşămintele minerale în luna ianuarie a fiecărui an (subcapitolul 5.1).

InfluenŃa fertilizării asupra evoluŃiei principalelor caracteristici InfluenŃa fertilizării asupra evoluŃiei principalelor caracteristici InfluenŃa fertilizării asupra evoluŃiei principalelor caracteristici InfluenŃa fertilizării asupra evoluŃiei principalelor caracteristici

ale solului ale solului ale solului ale solului a fost discutată în capitolul 6. Solul pe care se află pajiştea permanentă de la Grădinari (Caraş-Severin) este preluvosolul stagnic, slab stanogleizat, erodat moderat, cu o capacitate de schimb cationic ridicată, caracteristice solurilor cu un conŃinutul ridicat în argilă. Probelor de sol prelevate la mijlocul lunii octombrie 2007 reliefează păstrarea reacŃiei slab acide, cu o scădere slabă a pH-ului (de la 6,20 la 5,88) sub influenŃa fertilizării minerale aplicată (timp de 5 ani).

- 21 -

FaŃă de GP1 variatele experimentale fertilizate numai organic nu prezintă această scădere, ci dimpotrivă o creştere a acestuia (6,22-6,37), semnificativă pentru GP3 (6,35) şi distinct semnificativă pentru GP4 (6,37), care tinde spre zona neutră. Efectul de tampon neutralizant al gunoiului se observă şi în variantele fertilizate mixt, unde pH-ul se păstrează la valori cuprinse între 6,17 - 6,33. În variantele fertilizate exclusiv mineral scăderea pH-ului este mai accentuată (5,88-6,11), ducând reacŃia solului spre zona moderat acidă (GP10-5,8). Datorită însă capacităŃii de schimb cationic ridicată (25,41mE/100g) şi a gradului ridicat de saturaŃie în baze (≈80%) specifice acestui sol, scăderea pH-ului este redusă, menŃinând reacŃia solului în domeniul slab acid. O evoluŃie asemănătoare se poate observa şi la prelevarea probelor de sol de la sfârşitul lunii martie 2008, când scăderea pH-ului în variantele fertilizate exclusiv mineral (5,91-5,95) este semnificativă atât faŃă de martor (6,09) cât şi faŃă de variantele fertilizate exclusiv organic (6,12-6,21) sau mixt (6,12-6,19). O scădere mai accentuată a pH-ului în variantele fertilizate exclusiv mineral (5,66-5,88) se poate observa la prelevarea probelor de la mijlocul lunii mai 2008, când interacŃiunea dintre îngrăşămintele minerale şi sol este mai puternică datorită condiŃiilor climatice favorabile atât dizolvării îngrăşămintelor aplicate iarna cât şi activităŃii microbiologice a solului din stratul înŃelenit, bogat în resturi vegetale şi materie organică. O stare deosebită a reacŃiei solului a fost surprinsă la prelevarea din iunie 2009, când reacŃia solului a fost mai coborâtă în toate variantele experimentale, iar în variantele fertilizate exclusiv mineral pH-ul a ajuns sub pragul de 5,8, trecând astfel în domeniul moderat acid (5,4-5,8).

În ceea ce priveşte conŃinutul în humus al solului pajiştii permanente studiate este puternic influenŃat de aplicarea îngrăşămintelor organice, observându-se în variantele experimentale GP3 şi GP4 în general o creştere foarte semnificativă faŃă de varianta martor. În varianta GP4, unde doza de gunoi aplicată este maximă (60 t/ha), se produce aproape o dublare a conŃinutului în humus. Şi fertilizarea

- 22 -

minerală produce o creştere a valorii medii a conŃinutului în humus dar mult mai redusă şi în general neasigurată statistic. Probele recoltate in iunie 2009 prezintă conŃinuturile cele mai ridicate în humus (6,18-9,04%) datorită pe de o parte accentuării descompunerii şi humificării gunoiului aplicat anterior cât şi dezvoltării maxime a sistemului radicular şi îmbogăŃirii stratului înŃelenit al solului în materie organică.

EvoluŃia agrochimică a azotului este asemănătoare cu aceea a conŃinutului în humus, majoritatea azotului total provenind din compuşii cu azot al acestuia. FaŃă de varianta martor în cazul tuturor celor patru perioade de prelevare a probelor de sol de pe variantele fertilizate organic cu 40 t gunoi/ha (GP3) şi 60 t gunoi/ha (GP4) creşterile în conŃinut de azot total au fost foarte semnificative: de la 0,216% la 0,327%, respectiv 0,417% la mijlocul lunii octombrie 2007; de la 0,250% la 0,298%, respectiv 0,341% la sfârşitul lunii martie 2008; de la 0,263% la 0,345%, respectiv 0,460% la mijlocul lunii mai 2008; de la 0,229% la 0,299%, respectiv 0,314% la mijlocul lunii iunie 2009. ContribuŃia la azotul total din sol a azotului mineral aplicat este în general foarte mică la mijlocul lunii octombrie 2007 şi la sfârşitul lunii martie 2008, în general neasigurată statistic. La mijlocul lunii mai 2008 însă s-au înregistrat creşteri ale conŃinutului total în azot faŃă de varianta martor în cazul variantelor la care s-au aplicat doze ridicate de fertilizanŃi minerali pe bază de azot: 150 kg/ha (GP9), respectiv fracŃionat 200 kg/ha (GP10), distinct semnificativ în primul caz (0,334%) şi semnificativ în cel de-al doilea (0,318%). În această perioadă s-au determinat şi cele mai ridicate conŃinuturi de azot în sol (0,284-0,334%) faŃă de celelalte luni, fapt explicabil printr-o solubilizare mai bună a celui provenit din îngrăşămintele minerale aplicate.

Alături de azot, fosforul şi potasiul reprezintă principalele elemente nutritive pe care plantele le preiau din sol. Pe fondul unei aprovizionări naturale bune, fertilizarea organică aplicată a adus un aport substanŃial direct îndeosebi în cazul fosforului, datorită conŃinutului propriu apreciabil, cât şi indirect prin influenŃarea pozitivă a compoziŃiei covorului

- 23 -

vegetal de pe variantele GP2-GP6, unde predomină leguminoasele, care la rândul lor lasă în sol resturi vegetale cu un conŃinut superior în fosfor. Aceasta face ca în variantele fertilizate cu gunoi, exclusiv sau în combinaŃie cu fertilizanŃii minerali, aprovizionarea cu fosfor mobil să fie în general semnificativ şi foarte semnificativ superioară variantei martor sau a celor fertilizate exclusiv mineral. Fertilizarea exclusiv minerală duce de asemenea la îmbogăŃirea solului în fosfor mobil dar într-o măsură mai redusă decât fertilizarea organică. CantităŃile mai mari de fosfor mobil (43,88-71,53 ppm) găsite în sol începând din luna mai 2008 se datorează ritmului lent de mobilizare al fosforului din gunoi, care se petrece la temperaturile mai ridicate din lunile aprilie-mai când activitatea biologică a solului creşte mult şi poate produce mobilizarea fosforului şi acumularea lui în sol.

Aprovizionarea iniŃială bună cu potasiu mobil, reflectată prin valorile variantei martor, este mai puŃin influenŃată de aportul de potasiu adus prin fertilizarea organică şi minerală. Se observă totuşi o sporire a conŃinutului în potasiu mobil atât la fertilizarea organică, îndeosebi la dozele ridicate de gunoi (GP3 şi GP4), cât şi la fertilizarea minerală (GP7-GP10), când aportul de potasiu poate fi pus mai ales pe seama resturilor vegetale provenite de la gramineele ce domină covorul vegetal în aceste variante şi care au un conŃinut bogat în potasiu.

Pentru a studia efectele fluxului de substanŃă generat de fertilizanŃii aplicaŃi în variantele experimentale asupra principalii indicatori ai solului (pH, H%, N%, Pppm, Kppm) pajiştii permanente de la Grădinari pe parcursul perioadei de cercetare s-a utilizat tehnica de analiză multivariat ă prin clusterizare (Multivariate Exploratory Techniques, Cluster analysis) implementată în soft-ul Statistica 6. Cele zece variante experimentale au fost grupate în trei clusteri principali: primul cluster a cuprins solul martor şi variantele GP2-GP6 care au avut ca şi parte componentă a fertilizării gunoiul de ovine; al doilea cluster a adus laolaltă variantele GP7 şi GP8, ceea ce dovedeşte că prin suplimentarea cu

- 24 -

50kg/ha azot mineral la fertilizarea GP6, cazul variantei GP7, caracteristicile solului se îndreptă spre variantele cu fertilizare exclusiv minerală, deşi i s-a aplicat şi 20 t /ha gunoi de ovine; al treilea cluster a cuprins variantele fertilizate doar mineral GP9 şi GP10, având în comun faptul că s-au folosit doze mai ridicate de azot, fie o dată (GP9), fie fracŃionat în două etape (GP10). În agroecosistemul pajişte permanentă compoziŃia floristic ă (determinată gravimetric) reprezintă oglinda fluxului de substanŃă care are loc sub acŃiunea diverşilor factori din mediu, în funcŃie de fenofaza de recoltare şi fertilizarea aplicată. RelaŃia flux de substanŃă RelaŃia flux de substanŃă RelaŃia flux de substanŃă RelaŃia flux de substanŃă –––– compoziŃie compoziŃie compoziŃie compoziŃie

floristică pe pajiştea permanentă de la Grădinari (Caraşfloristică pe pajiştea permanentă de la Grădinari (Caraşfloristică pe pajiştea permanentă de la Grădinari (Caraşfloristică pe pajiştea permanentă de la Grădinari (Caraş----Severin)Severin)Severin)Severin) a fost evidenŃiată în capitolul 7.

În luna mai 2008 fertilizarea organică (GP2-GP7), exclusivă (GP2-GP4) sau mixtă (GP5-GP7), a stimulat o creştere foarte semnificativă a procentului de leguminoase de la 20,93% cât ar fi fost în agroecosistemul nefertilizat (GP1) la 42,29-62,30% şi o scădere în general foarte semnificativă a procentului de graminee de la 40,99% la 16,78-25,76% şi a speciilor de plante furajere din alte familii botanice de la 38,08% la 18,14-26,54%. ExcepŃiile de la acest comportament sunt date de: furajului provenit de pe varianta GP6 fertilizată cu 20 t gunoi/ha + 50 kg P2O5/ha + 50 kg K2O/ha - caz în care scăderea procentului de plante furajere din alte familii nu a fost asigurată statistic, şi furajul de pe varianta GP7 fertilizată cu 20 t gunoi/ha + 50kgP2O5/ha + 50 kg K2O/ha + 50 kg N/ha - care deşi a înregistrat o scădere a procentului de graminee, aceasta nu a fost semnificativă datorită aplicării azotului mineral.

Aplicarea exclusivă a fertilizării minerale (GP8-GP10) a stimulat foarte semnificativ participarea gramineelor în covorul vegetal al pajiştii permanente studiate, procentul lor crescând de la 40,99% (GP1) la 67,18% (GP8), 81,66%(GP9) şi 71,65 (GP10), spre deosebire de leguminoase, care au scăzut foarte semnificativ de la 20,93%(GP1) la 5,51% (GP8), 2,56%(GP9) şi 4,04 (GP10).

- 25 -

Procentul plantelor furajere din alte familii a scăzut distinct semnificativ faŃă de GP1 (38,08%) pentru GP8 (27,31%) şi GP10 (24,31%) şi foarte semnificativ în cazul aplicării unei doze mai ridicate de azot mineral o singură dată (GP9; 15,78%).

În furajul de pe varianta martor (GP1) a fost dominantă Festuca rupicola (37%), fiind urmată de Trifolium medium (16%), Rosa canina(11%) şi Filipendula vulgaris (10%).

Fertilizarea organică cu 20 t gunoi/ha (GP2) a dus la scăderea procentului de Festuca rupicola la 14% şi apariŃia leguminoaselor: Trifolium repens (38%), Lathyrus tuberosus (7%). Creşterea dozei de fertilizare la 40 t gunoi/ha (GP3) determină apariŃia gramineei Calamagrostis epigejos (6%), scăderea procentul de Festuca rupicola (9%) şi ridicarea celui de Trifolium repens (46%). Datorită aplicării a 60 t gunoi/ha (GP4) gramineele au rămas în procente reduse: Calamagrostis epigejos (5%), Festuca rupicola (6%), Poa pratensis (5%), spre deosebire de speciile de leguminoase care au fost vizibil stimulate: Trifolium repens (44%) şi Lathyrus pratensis (10%). Din alte familii s-au evidenŃiat Inula britanica şi Filipendula vulgaris.

La aplicarea a 100 kgN/ha + 50 kg P2O5/ha + 50kgK2O/ha (GP8) încep să fie stimulate gramineele ca Festuca rupicola (51%) şi Calamagrostis epigejos (13%), în timp ce speciile de leguminoase sunt reprezentate în cel mai ridicat procent prin Trifolium medium (4%). Prin adausul unei cantităŃi de 50 kgN/ha la fertilizarea aplicată variantei anterioare s-au creat condiŃiile din GP9 favorabile pentru Calamagrostis epigejos (67%), care a devenit plantă dominantă, gramineea codominantă devenind Festuca rupicola (14%). În cazul furajului de pe varianta GP10, deşi cele 200 kgN/ha s-au aplicat în două epoci diferite, raportul dintre Calamagrostis epigejos (56%) şi Festuca rupicola (6%) s-a păstrat ca la varianta GP9, fiind determinată în plus Poa pratensis (3%). Se poate concluziona că în luna mai 2008, în condiŃiile pedo-climatice ale pajiştii de la Grădinari, prin creşterea dozei de azot mineral aplicată, calitatea furajului a scăzut din punct de vedere al speciilor prezente,

- 26 -

deoarece prezenŃa leguminoasele este nesemnificativă (2,56-4,04%), iar Calamagrostis epigejos nu este considerată o plantă valoroasă în hrana animalelor. Din alte familii s-au evidenŃiat şi în cazul fertilizării minerale Inula britanica şi Filipendula vulgaris.

În luna iunie a anului 2009 din analiza procentelor obŃinute se observă că efectul aplicării gunoiului de ovine în perioada anterioară pe pajiştea permanentă de la Grădinari (Caraş-Severin) asupra compoziŃiei floristice se menŃine, ducând la creşteri foarte semnificative ale procentului de leguminoase (29,67-45,64%) în furajele provenite de pe aceste variante experimentale faŃă de varianta martor (7,77%), fie că fertilizarea a fost exclusiv organică (GP2-GP4), fie împreună cu 50 kg/ha fertilizanŃi minerali pe bază de fosfor sau potasiu (GP5, GP6). În ceea ce priveşte procentul de graminee al furajelor de pe aceste variante are loc o scădere foarte semnificativă (27,33-36,70%) faŃă de GP1 (51,95%) în toate cele şase cazuri (GP2-GP6). Efectul fertilizării exclusiv organice asupra participării plantelor din alte familii în covorul vegetal studiat faŃă de GP1 (40,28%) este unul de inhibare, determinând diminuarea procentului acestora o dată cu creşterea dozei aplicate, scăderea fiind nesemnificativă pentru 20 t gunoi/ha (33,63%), distinct semnificativă pentru 40 t gunoi/ha (29,83%) şi foarte semnificativă pentru 60 t gunoi/ha (27,03%). Fertilizarea organo–minerală gândită pentru variantele GP5-GP7 a dus la o scădere foarte semnificativă faŃă de GP1 (40,28%) a procentului acestor plante în furajele recoltate (21,45-27,94%).

Varianta GP7, deşi fertilizată mixt, are un comportament aparte şi în această perioadă a anului faŃă de GP5 şi GP6 datorită creşterii foarte semnificative a procentului de graminee (65,73%) şi nesemnificativă a celui de leguminoase (12,82%) raportat la GP1 (graminee-51,95%, leguminoase-7,77%). Acest comportament plasează calităŃile furajului recoltat de pe GP7 din punct de vedere al compoziŃiei floristice alături de cel recoltat de pe variantele fertilizate exclusiv mineral (GP8-GP10).

- 27 -

Dintre graminee, indiferent de fertilizarea aplicată, în această perioadă de recoltare planta dominantă a fost Festuca rupicola, ale cărei procente au variat între 16–52%, iar cea codominantă a fost reprezentată de Calamagrostis epigejos (5-13%). Dacă în furajul variantei martor, nefertilizate, adică în cadrul natural iniŃial al pajiştii permanente, procentele acestor graminee au fost de 42% pentru Festuca rupicola şi 8% pentru Calamagrostis epigejos, în furajele provenite de pe variantele GP2-GP10 acestea au suferit modificări în funcŃie de tipul fertilizanŃilor aplicaŃi. Astfel se observă efectul de stimulare al fertilizanŃilor minerali în variantele fertilizate exclusiv mineral GP8-GP10, când se remarcă o creştere a procentelor acestor două specii de plante furajere: cu 1-9 % pentru Festuca rupicola şi 3-5 % pentru Calamagrostis epigejos. Alături de acestea în variantele fertilizate doar mineral este prezentă procentual şi Poa pratensis (5%).

În variantele pe care s-a aplicat doar gunoi de ovine în diferite doze prestabilite se observă scăderea participării gramineelor per ansamblu, explicabil prin diminuarea procentului speciei dominante Festuca rupicola de la 42%, în furajul de pe varianta martor, la 16-28% (GP2-GP4), remarcându-se efectul de inhibare al acesteia. Alte specii de graminee prezente în această perioadă a anului pe pajiştea permanentă de la Grădinari (Caraş-Severin), sub 2%, au fost Alopecurus pratensis, Anthoxanthum odoratum, Arrhenatherum elatius, Briza media şi Festuca arundinacea.

Leguminoasele, având ca plantă dominantă Trifolium repens, ca şi în perioada anterior discutată s-au regăsit în procente ridicate în furajele variantelor care au avut la baza fertilizării şi componenta organică (GP2-GP6), în timp ce în restul variantelor aceste specii de plante furajere au fost prezente sub 2%. Alături de Trifolium repens au coexistat în iunie 2009 pe pajiştea permanentă de la Grădinari (Caraş-Severin) Lathyrus pratensis, Lathyrus nissolia, Lathyrus tuberosus, Dorycnium pentaphilum, Lotus corniculatus, Medicago falcata, Trifolium medium, Trifolium squamosus şi Vicia cracca.

- 28 -

Dintre speciile din alte familii botanice s-au determinat în procente mai ridicate Rosa canina (7-18%), Filipendula vulgaris (3-9%), Galium verum (3-7%), Inula britanica (maxim 5%), alături de care au mai fost prezente (sub 2%): Achillea millefolium, Plantago lanceolata, Thymus serpillum, Fragaria vesca, Crataegus monogyna, Myosotis arvensis, Pimpinella saxifraga, Prunella vulgaris, Linaria vulgaris, Veronica serpyllifolia, Veronica chamaedrys, Ranunculus acris şi Eryngium campestre.

Din datele experimentale obŃinute în luna august a anului 2009 se observă că efectul aplicării gunoiului de ovine din iarna anului 2007 pe variantele fertilizate exclusiv organic (GP2-GP4) se regăseşte, lăsându-şi amprenta asupra compoziŃiei floristice a covorului vegetal. Şi în această perioadă a anului conŃinutul procentual al leguminoaselor creşte foarte semnificativ (21,71-47,86%) faŃă de cel al furajului provenit de pe varianta martor (10,89%), în timp ce procentul de graminee scade distinct semnificativ de la 48,84% la 38,05% pentru varianta fertilizată cu cea mai mică doză de gunoi (20 t/ha) şi foarte semnificativ pentru celelalte două variante, la 26,84% (GP2) şi la 32,39% (GP4). Acest mod de fertilizare a determinat în luna august 2009 o scădere foarte semnificativă a participării plantelor furajere din alte familii doar în cazul aplicării dozei maxime de 40 t gunoi/ha, de la 40,27% la 19,75%.

Prezent este şi efectul fertilizării minerale asupra compoziŃiei floristice a variantelor pe care s-au aplicat îngrăşăminte pe bază de fosfor, potasiu şi azot, evidenŃiindu-se în procentul ridicat de graminee (57,63-58,98%), distinct semnificativ mai mare decât în furajul martor (48,845%). Şi participarea leguminoaselor (0,41-6,16%) a fost de asemenea foarte scăzută, la fel ca în perioadele anterioare de recoltare, distinct semnificativă mai mică decât în furajul martor (10,89%) pentru cazul variantelor fertilizate cu doze ridicate de azot de 150 kg/ha (aplicat odată; GP9), respectiv 200 kg/ha (aplicat în două etape; GP10).

Dintre graminee dominantă a fost, ca şi în mai 2008 şi iunie 2009, tot Festuca rupicola, în procente mai mici în

- 29 -

furajele variantei nefertilizate (22%) şi a celor provenite de pe variantele GP2-GP6 (15-27%) şi mai ridicate pentru cazurile GP7-GP10. Acest fenomen este explicabil prin faptul că aplicarea fertilizanŃilor minerali pe bază de azot determină generarea unui flux de substanŃă prin care acest element nutritiv este pus la dispoziŃie rapid plantei. Ca şi graminee codominantă s-a regăsit Calamagrostis epigejos cu o participare de 7-27%. Alte specii de plante furajere din aceeaşi familie în această perioadă a anului au mai fost: Poa pratensis, Alopecurus pratensis, Anthoxanthum odoratum, Briza media, Festuca arundinacea şi Botriocloa eschaemum.

Dintre leguminoase în august 2009 raportul dintre procentele de participare Trifolium repens / Lathyrus pratensis s-a inversat faŃă de recoltarea din luna iunie 2009, planta dominantă devenind Lathyrus pratensis (10-42%), în cantitatea cea mai ridicată aflându-se în furajul variantei GP4 cu doza de gunoi de ovine de 60 t/ha. PrezenŃa acestei leguminoase dominante care prezintă cârcei, lipsa gramineelor pe care să se sprijine, precum şi puterea vântului specific acestei regiuni care a bătut cu putere în intervalul iunie – august 2009, a creat pe variantele GP2-GP6 un microclimat foarte umed şi întunecat, nefavorabil pentru dezvoltarea speciei Trifolium repens, ceea ce a şi dus la dispariŃia ei.

O capacitate de adaptare surprinzătoare a prezentat Trifolium medium, care şi în aceste condiŃii vitrege s-a dezvoltat nestingherit în procente de 4-7%. În acest microclimat au rezistat şi unele specii de plante furajere din alte familii botanice, precum Filipendula vulgaris (10-19%), Inula britanica (maxim 5%), Rosa canina (maxim 6%) şi Galium verum (maxim 4%).

Pentru a pătrunde mai profund în tainele relaŃiei existente între principalii indicatori ai solului, fertilizarea aplicată şi participarea gramineelor, a leguminoaselor şi a speciilor din alte familii botanice în covorul vegetal al pajişti permanente de la Grădinari s-a folosit analiza multivariată de clasificare pe baza principalelor componente (Multivariate Exploratory Techniques, Principal

- 30 -

Components & Classification Analysis) implementată în soft-ul Statistica 6. Se observă că în cadrul experimentului realizat, în mai 2008 procentul de leguminoase este influenŃat pozitiv de gunoiul de ovine aplicat, de variaŃia pH-ului solului, a cantităŃii de azot total şi humus din sol, a formelor mobile de fosfor şi potasiu, în timp ce gramineele sunt stimulate de aplicarea fertilizanŃilor minerali pe bază de azot, fosfor şi potasiu. Şi în lunile iunie şi august 2009 procentul leguminoaselor

variază în corelaŃie cu pH-ul solului şi gunoiul de ovine aplicat, în timp ce participarea gramineelor este asociată favorabil cu aplicarea fertilizanŃilor minerali.

RelaŃia dintre comportamentul procentual al speciilor din alte familii botanice (F), principalii indicatori ai solului (pH, H%, N%, Pppm, Kppm) şi fertilizarea aplicată în luna august 2009 nu iese din tipar în lunii iunie şi august 2009 şi mai 2008. Aşa cum se poate observa din reprezentarea prezentată în, variaŃia procentului acestor plante furajere nu este influenŃat în mare măsură de parametrii analizaŃi ai solului şi de fertilizare.

În funcŃie de fertilizarea aplicată (organică, minerală sau mixtă) şi compoziŃia floristică a pajiştii permanente de la Grădinari din luna mai 2008, cele zece variante experimentale au fost grupate în trei clusteri principali (Multivariate Exploratory Techniques, Cluster analysis): primul grup principal (cluster) este format cu precădere din variantele care au avut drept componentă fertilizarea organică; în primul cluster principal nu a fost introdusă varianta GP7 fertilizată cu 20 t gunoi/ha + 50 kg P2O5/ha + 50 kg K2O/ha + 50 kg N/ha, deoarece prezenŃa azotului mineral o apropie din punct de vedere al compoziŃiei floristice de variantele fertilizate doar mineral, cu precădere de varianta GP8 (100 kg N/ha + 50 kg P2O5/ha + 50kgK2O/ha), împreună cu care formează cel de-al doilea cluster principal; cel de-al treilea cluster principal este format din variantele GP9 şi GP10, fertilizate exclusiv cu îngrăşăminte minerale, în primul caz cu 150 kg N/ha +

- 31 -

50kgP2O5/ha + 50 kg K2O/ha, iar în cel de-al doilea cu (100 + 100) kg N/ha + 50 kg P2O5/ha + 50 kg K2O/ha.

În ceea ce priveşte relaŃia dintre principalii indicatori ai solului (pH, H%, N%, Pppm, Kppm) şi compoziŃia floristică în cazul pajişti permanente de la Grădinari, în luna mai 2008, se observă că împărŃirea celor zece variante experimentale s-a făcut în doi clusteri principali: primul grup principal este format din variantele care au ca şi componentă fertilizarea organică GP2-GP7, caracterizat printr-un procent ridicat de leguminoase (42,29-62,30%) şi scăzut de graminee (16,78-36,84%); cel de-al doilea grup principal este format doar din furajele provenite de pe variantele pe care s-au aplicat exclusiv fertilizanŃi minerali (GP8-GP10), caracterizat de o participare mai mare a gramineelor (67,18-81,66%) faŃă de leguminoase (2,56-5,51%).

În luna iunie 2009, sub acŃiunea parametrilor din sol, furajele recoltate de pe cele zece variante experimentale pot fi împărŃite în funcŃie de compoziŃia lor floristică în trei clusteri principali: primul cluster principal cuprinde totalitatea furajelor de pe variantele fertilizate doar organic (GP2-GP4) sau organo-mineral cu fertilizanŃi minerali cu fosfor şi potasiu (GP5, GP6). Furajele recoltate de pe aceste variante au în comun faptul că prezintă graminee în procente foarte semnificativ mai scăzute (27,33-36,70%) faŃă de varianta martor (51,95%) şi un procent foarte ridicat de leguminoase, cuprins între 29,67-45,64% faŃă de 7,77% (GP1); al doilea cluster principal este reprezentat de furajul de pe varianta GP7, fertilizată mixt cu 20 t gunoi/ha + 50 kg P2O5/ha + 50 kg K2O/ha + 50 kg N/ha, a cărui compoziŃie floristică se apropie de cea a furajelor de pe variantele fertilizate exclusiv mineral, având un procent de 65,73% graminee şi 12,82% leguminoase; furajele variantelor pe care s-au aplicat fertilizanŃi minerali constituie cel de-al treilea cluster principal, cu cel mai ridicat % de graminee (68,42-71,04%) şi cel mai scăzut % de leguminoase (2,76-6,47%) comparativ cu restul cazurilor studiate pe pajiştea

- 32 -

permanentă de la Grădinari (Caraş-Severin) în această perioadă a anului.

Furajul de pe varianta martor GP1 din luna iunie 2009 a fost încadrat diferit în urma clusterizării faŃă de cel din mai 2008. Dacă în perioada discutată anterior relaŃia dintre compoziŃia floristică a acestui furaj şi principalii indicatori ai solului îl situau în grupul celor provenite de pe variantele care aveau la bază o fertilizare organică, în luna iunie 2009 acelaşi criteriu îl introduce alături de furajele provenite de pe variantele pe care s-au aplicat fertilizanŃi minerali. ExplicaŃia o putem găsi analizând datele obŃinute pentru parametrii solului, mai precis valorile pH-ului, care denotă o acidifiere a acestuia în iunie 2009, ceea ce a determinat şi modificarea compoziŃiei floristice a furajului obŃinut, procentul de graminee (51,95%) fiind mult mai ridicat decât cel de leguminoase (7,77%), raport întâlnit şi la furajele de pe variantele GP8-GP10.

În luna august 2009 gruparea furajelor de pe cele zece variante studiate s-a realizat în trei mari clusteri: primul cluster principal este format din furajele variantelor fertilizate exclusiv mineral GP8-GP10, alături de varianta martor care prezintă caracteristici asemănătoare cu acestea din punct de vedere al relaŃiei indicatori sol - compoziŃie floristică. Acest cluster este caracterizat de un procent ridicat de graminee (48,84-58,98%) şi scăzut de leguminoase (0,41-10,89%); cel de-al doilea cluster principal este format, ca şi în cazurile studiate anterior, din variantele care au ca şi componentă fertilizarea organică cu gunoi de ovine (GP2-GP7), împărŃite în două subgrupe: unul dat de GP2 şi GP3, adică variantele fertilizate exclusiv organic, iar cel de-al doilea dat de furajele de pe variantele fertilizate mixt (GP5-GP7). Liantul care a unit furajele în acest cluster îl reprezintă comportamentul floristic caracteristic fertilizării studiate, adică procente ridicate de leguminoase (14,12-27,32%) şi mai scăzute de graminee (26,84-48,06%) faŃă de primul cluster principal.

ExcepŃia de la caracteristicile acestui cluster o reprezintă furajul de pe varianta GP4 fertilizată cu doza maximă de

- 33 -

gunoi de ovine, care a înregistrat două extreme: cel mai ridicat procent de leguminoase (47,86%) şi cel mai scăzut de specii din alte familii botanice (19,75%), care reprezintă al treilea cluster principal.

De compoziŃia floristică a covorului vegetal al pajiştii depinde calitatea furajului obŃinut, în funcŃie de animalul căruia îi este destinat. Calitatea ridicată a furajelor este crucială pentru creşterea animalelor, furnizând energia, proteinele, vitaminele, mineralele şi fibrele esenŃiale. Calitatea furajului variază foarte mult în funcŃie de plantele furajere utilizate şi de necesităŃile nutritive ale animalelor. O nutriŃie adecvată a animalelor este esenŃială pentru a obŃine profitul dorit, o producŃie ridicată de lapte, o reproducŃie eficientă şi o materie primă de calitate destinată industriei alimentare, care să satisfacă cerinŃele consumatorilor.

InfluenŃa fluxului de substanŃă asupra unor elemente de calitate InfluenŃa fluxului de substanŃă asupra unor elemente de calitate InfluenŃa fluxului de substanŃă asupra unor elemente de calitate InfluenŃa fluxului de substanŃă asupra unor elemente de calitate

ale furajelor din pajişte ale furajelor din pajişte ale furajelor din pajişte ale furajelor din pajişte a fost discutată în capitolul 8. ConŃinutul în proteină brută din furajele de pe pajiştea

permanentă de la Grădinari variază în cazul celor zece variante luate în studiu în funcŃie de fluxul de substanŃă generat, care este dependent de inputurile din agroecosistem, reprezentate de fertilizanŃii minerali pe bază de fosfor, potasiu, azot şi gunoi de ovine aplicaŃi pe sol, de condiŃiile climatice şi însuşirile de care dispune solul, de capacitatea lui de schimb şi de activitatea microbiologică a acestuia necesară reintegrării în circuit a elementelor nutritive găsite ca rezerve în humus sau cele care provin prin resturile de plante la finalul perioadei de vegetaŃie. În furajul recoltat la sfârşitul lunii martie conŃinutul maxim în PB (13,556%) a fost găsit, ca şi în perioada anterioară, pe varianta GP4 fertilizată cu 60 t gunoi/ha, când creşterea a fost foarte semnificativă faŃă de varianta martor (9,914%). Această fertilizare aduce sporuri distinct semnificative şi în cazul folosirii a 40 t gunoi/ha (12,518%).

Spre deosebire de luna octombrie 2007, când fertilizarea exclusiv minerală (GP8-GP10) a avut o influenŃă generală redusă asupra conŃinutului în PB, la începutul primăverii plantele au valorificat foarte bine nutrienŃii proveniŃi din

- 34 -

îngrăşămintele minerale aplicate în luna ianuarie a anului 2008. Valorile absolute ale conŃinutului în PB ale acestor furaje (14,121 - 17,159%) au fost foarte semnificativ mai mari în toate cele trei cazuri studiate decât în cazul celui de pe varianta GP1, dar şi faŃă de cele recoltate în toamna anului 2007 (6,956 - 9,022%). Şi în cazul furajelor provenite de pe variantele GP5, GP6 şi GP7 fertilizate mixt conŃinuturile în PB la sfârşitul lunii martie 2008 (11,468-12,801%) sunt mai mari decât la cele obŃinute anterior (7,878-8,041%). În această fenofază furajele acestor variante au înregistrat pentru proteina brută valori comparabile cu cele obŃinute în cazul fertilizării organice (10,427-13,556%) şi mai mici decât în cazul fertilizării minerale (14,121- 17,159%), fapt explicabil prin asimilarea mai slabă în această perioadă a azotului provenit din gunoiul aplicat iarna târziu în anul 2007.

În cazul furajelor recoltate la mijlocul lunii mai a anului 2008 cel mai ridicat conŃinut în proteină brută, de 15,632%, s-a înregistrat tot pentru cel de pe varianta GP4 fertilizată cu o doză de 60 t gunoi/ha, fiind urmat în ordine descrescătoare de cele de pe variantele GP3 (15,184%) şi GP2 (13,517%), cazuri în care s-au folosit 40 t gunoi/ha, respectiv 20 t gunoi/ha, ceea ce reflectă creşterea ponderii de leguminoase în furajele recoltate de pe aceste variante (GP2-GP4) o dată cu creşterea dozei de fertilizant organic aplicat. În toate cele trei cazuri fertilizate organic creşterile au fost foarte semnificative în raport cu furajul variantei GP1 (11,378%). În această perioadă a anului pe pajiştea permanentă fertilizarea exclusiv organic a creat un mediu optim pentru dominanŃa speciei Trifolium repens (38-46%) şi obŃinerii conŃinuturilor proteice furajere maxime de pe parcursul întregii perioade de studiu. La aceasta au contribuit şi condiŃiile climatice favorabile, respectiv temperatura ridicată (17,20C) şi precipitaŃii minime, care au favorizat plantele cu sistem radicular profund. Raportat la martor şi furajele provenite de pe variantele exclusiv mineral GP8-GP10 au avut un conŃinut proteic mai ridicat (12,258-13,691%). Având în vedere că fertilizarea aplicată

- 35 -

în aceste trei cazuri a dus la scăderea participării leguminoaselor în covorul vegetal (2,56-5,51%), PB a provenit cu precădere din cele 67,18-81,66% graminee şi 15,78-27,31% specii de plante furajere din alte familii. În această perioadă a anului acestea au dispus de cel mai ridicat conŃinut de azot total în sol (0,284-0,334%) din întreaga perioadă alocată studiului influenŃei aplicării fertilizanŃilor minerali 2007-2009 asupra furajelor pajiştii permanente de la Grădinari (Caraş-Severin).

La mijlocul lunii mai 2008 şi furajul rezultat în urma fertilizării organo-minerale pe variantele GP5 şi GP6 a avut cel mai ridicat conŃinut de PB (12,832, respectiv 13,075%) din întreaga perioadă 2007-2009, situaŃie care s-a regăsit şi în cazul conŃinutului total al azotului din sol (0,315, respectiv 0,369%). Acest conŃinut proteic poate fi explicat pentru această dată calendaristică prin ponderea mare a leguminoaselor datorată efectului gunoiului de ovine aplicat şi prezenŃei speciilor Trifolium repens şi Lathyrus pratensis (maxim 36%) şi a celor 17,12% (GP5) şi respectiv 16,78% (GP6) graminee, cu precădere Festuca rupicola (8-10%) şi Calamagrostis epigejos (4-8%). În cazul furajului de pe varianta GP7, unde s-a intervenit cu aplicarea azotului mineral (50 kg/ha), proteina brută a fost dată de 42,29% leguminoase, în special de Trifolium medium (36%) şi de 36,84% graminee, cu dominanŃa plantei Festuca rupicola (30%). Specii din alte familii botanice precum Filipendula vulgaris (maxim 7%) şi Inula britanica (maxim 11%) şi-au adus şi ele aportul la calitatea proteinei în procente cuprinse între 20,58-32,51%.

La finalul lunii mai conŃinuturile proteice per ansamblu au scăzut faŃă de mijlocul lunii pentru toate cele zece cazuri de fertilizare studiate (8,102-10,663%). Temperaturile relativ ridicate şi precipitaŃiile foarte sărace au contribuit din plin la această situaŃie. În cazul fertilizării organo-minerale (GP5-GP7) faŃă de martor au avut un conŃinut de PB mai ridicat furajele de pe GP5 (9,785%) şi GP6 (9,315), pe care s-a folosit gunoi de ovine împreună cu fertilizanŃi minerali pe bază de fosfor şi potasiu. Suplimentarea cu 50 kg/ha azot

- 36 -

mineral din cazul variantei GP7 a dus la o scădere a PB (8,102%) faŃă de furajul martor, nesemnificativă însă statistic, situaŃie similară şi cazurilor de fertilizare exclusiv minerală GP8-GP10 (8,256-8,559%), explicabil prin procente mai ridicate de graminee (36,84-81,66%) faŃă de restul variantelor (GP2-GP6; 16,78-25,76), specii de plante care acumulează în această perioadă cu precădere alŃi constituenŃi celulari sau componente structurale (fibră) ale pereŃilor celulari.

Această caracteristică de diminuare a conŃinutului proteic al furajelor de pe variantele pe care s-au aplicat exclusiv fertilizanŃi minerali (GP8-GP10) continuă şi în lunile iunie şi august 2009, când s-au obŃinut valori situate între 8,102-9,286%, respectiv 7,344-8,346%, în principal tot datorită prezenŃei în procente ridicate a speciilor de graminee în detrimentul leguminoaselor. Nu acelaşi lucru se poate afirma pentru variantele pe care s-a aplicat numai gunoi de ovine (GP2-GP4), unde conŃinutul de PB creşte în continuare până la mijlocul lunii iunie 2009 (10,679-13,675%), păstrându-se ridicat şi mijlocul lunii august 2009 (9,864-10,886%), în ambele cazuri datorită prezenŃei leguminoaselor în procente mai ridicate decât gramineele. Stimularea leguminoaselor prin aplicarea acestui tip de fertilizant aduc creşteri ale PB în general foarte semnificative faŃă de furajele martor din perioada respectivă de recoltare: 8,327% pentru cel de la mijlocul lunii iunie 2009 şi 8,027% pentru mijlocul lunii august 2009.

În ceea ce priveşte furajele obŃinute de pe variantele fertilizate mixt (GP5-GP7), din punct de vedere al PB, se poate spune că în primele două cazuri (GP5 şi GP6) se întrevede ca şi în celelalte fenofaze de recoltare influenŃa aplicării gunoiului de ovine, valorile determinate fiind de 10,993% (GP5) şi 9,828% (GP6) în luna iunie 2009 şi de 9,159% (GP5), respectiv 8,779% (GP6) în august 2009. Acestea sunt în general mai ridicate faŃă de variantele martor ale perioadelor respective: 8,327% (GP5), respectiv 8,027% (GP6). Furajul de pe varianta GP7 are un conŃinut de PB în

- 37 -

luna iunie 2009 de 8,860%, iar în luna august a aceluiaşi an de 8,545%, tendinŃa faŃă de furajele variantelor fertilizate organic fiind aceea de scădere, apropiindu-se de cele provenite de pe variantele fertilizate mineral, în acest caz fiind evidentă influenŃa aplicării celor 50 kg/ha azot mineral. Revenirea precipitaŃiilor la un nivel peste media multianuală a luni iunie a fost un factor favorizant al sporiri conŃinutului în proteină a tuturor speciilor furajere din toate variantele experimentale

La mijlocul lunii iunie 2009 speciile de plante furajere din familia Fabaceae au cel mai ridicat conŃinut în PB indiferent de fertilizarea aplicată (12,166-17,594%), urmate fiind de cele din alte familii botanice (8,699-11,560%) şi de graminee (6,575-9,508%). În cadrul familiilor conŃinuturile proteice cele mai mari s-au obŃinut pe variantele cu gunoi de ovine GP2-GP6: 14,698-17,594% pentru leguminoase; 7,145-9,508% pentru graminee şi 9,487-11,560% pentru plantele din alte familii. Fluxul de substanŃă datorat aplicării fertilizanŃilor minerali a generat cantităŃi de PB cuprinse între: 7,171-8,662% pentru graminee; 12,166-14,641% pentru leguminoase şi 9,262-9,806% pentru plantele din alte familii.

Raportat la luna anterior discutată, în luna august 2009 în cazul speciilor de graminee nu se evidenŃiază modificări discutabile în ceea ce priveşte acumularea de PB, aceasta situându-se şi la această recoltare între 6,789-9,432%, cu valori uşor mai mari pentru cazurile în care s-a făcut simŃit efectul fertilizării cu gunoi de ovine (7,374-9,432%; GP2-GP6) şi mai scăzute pentru restul variantelor (6,789-7,477%).

Din punct de vedere al conŃinutului proteic determinat de prezenŃa speciilor din alte familii botanice se poate spune că situaŃia a fost similară cu cea din luna iunie 2009, valorile determinate fiind de această dată în domeniul 8,249-10,630%, explicabil şi prin faptul că au dominat aceleaşi specii de plante: Filipendula vulgaris (10-19%), Rosa canina (3-8%) şi Inula britanica (3-8%). În cazul leguminoaselor au survenit însă modificări, cantitatea de PB

- 38 -

fiind per ansamblu mai mică în august decât în luna iunie 2009 în toate cele zece cazuri studiate, cu valori cuprinse între 10,714-13,981%. Scăderile în conŃinutul proteic cu 1,7-3,6% s-au înregistrat la leguminoasele provenite de pe variantele fertilizate cu gunoi de ovine (GP2-GP6), cu atât mai mari cu cât a crescut doza de îngrăşământ aplicată, fapt oglindit în compoziŃia floristică de dispariŃia specie Trifolium repens, planta dominantă în această familie devenind Lathyrus pratensis (10-42%), urmată de Trifolium medium (4-7%). În cazul variantelor fertilizate exclusiv mineral (GP8-GP10), sau chiar organo-mineral dar cu un supliment de 50kg/ha azot mineral (GP7), scăderile au fost cu 0,6-4,3%, în aceste furaje speciile Lathyrus pratensis şi Trifolium medium având o participare sub 2%, în cantitate mai ridicată găsindu-se Dorycnium pentaphilum (maxim 4%).

Prin analiza multivariată, pe baza contribuŃiei principalelor componente, s-au studiat corelaŃiile (r) dintre conŃinuturile în proteină brută totală (%) ale furajelor, principalii indicatori ai solului şi fertilizanŃii aplicaŃi în asigurarea fluxului de substanŃă de pe pajiştea permanentă de la Grădinari (Caraş-Severin) pentru întreaga perioadă cercetată. La finalul perioadei de vegetaŃie (octombrie 2007) conŃinutul în proteină brută al furajelor este influenŃat cu precădere de parametrii solului agroecosistemului şi de gunoiul de ovine aplicat cu doi ani în urmă, a cărui compoziŃie chimică se modifică lent sub acŃiunea microorganismelor din sol, cu o viteză dependentă de gradul de aerare, de umiditate şi de alŃi factori, punând la dispoziŃie plantelor furajere elementele nutritive necesare o perioadă mai îndelungată decât fertilizanŃii minerali aplicaŃi, situaŃie evidenŃiată şi de coeficienŃii de corelaŃie foarte semnificativi obŃinuŃi la finalul perioadei de vegetaŃie între conŃinuturile în PB şi azotul total din sol (r =0,9098), respectiv între azotul total din sol şi humus (r =0,9927). SituaŃia se modifică după aplicarea gunoiului de ovine din iarna anului 2007 şi a fertilizanŃilor minerali în ianuarie 2008, la intrarea în vegetaŃie (martie 2008) observându-se că sinteza compuşilor

- 39 -

proteici s-a realizat mai ales pe seama fertilizării minerale (PB-Nfert: r=0,7352), fertilizantul organic aplicat şi parametrii solului rămânând în plan secundar. În luna mai 2008 variaŃia pozitivă a conŃinutului în compuşi proteici s-a datorat mai ales ridicării procentului de leguminoase din covorul vegetal, care au dispus de un mediu prielnic de dezvoltare şi înflorire (PB-L: r =0,7657) prin creşterea semnificativă a pH-ului solului în urma aplicării gunoiului de ovine (pH-Gun: r =0,7332). Gramineele, care au găsit un optim de dezvoltare în urma aplicării fertilizanŃilor minerali (G-pH: r = -0,9339), care a determinat o acidifiere foarte semnificativă a solului mai ales în cazul celor pe bază de azot (Nfert - pH: r=0,8883), au dus per ansamblu prin prezenŃa lor în covorul vegetal la scăderea semnificativă a conŃinutului în compuşi proteici al furajului, mai ales a celui recoltat la finalul lunii mai (G–PB: r = - 0,7065).

O situaŃie similară s-a întâlnit şi în lunile iunie şi august ale anului 2009. Şi în această perioadă se observă de asemenea o variaŃie pozitivă a conŃinutului în compuşi proteici pe baza creşterii procentului de leguminoase din covorul vegetal (PB-L iunie 2009: r=0,8421; PB-L august2009: r=0,8563) ca urmare a aplicării gunoiului de ovine, în timp ce gramineele stimulate de aplicarea fertilizanŃilor minerali (G–pH: r=-0,8587) au dus la scăderea distinct semnificativă a PB (%) în furajele recoltate în iunie 2009 (G–PB: r=-0,8000) şi în august 2009 (G–PB: r = -0,8356).

ConŃinutul în fibr ă brută, alături de cel în compuşi proteici, contribuie semnificativ la valoarea calitativă a furajului destinat furajării animalelor, fiind acea componentă care ajută la reglarea tranzitului intestinal, la stimularea senzaŃiei de saŃietate, în cazul rumegătoarelor fiind chiar recomandat a se folosi într-o cantitate minim de 20%, deoarece constituie şi o veritabilă sursă energetică pentru acestea.

Se constată că pe întreaga perioadă de desfăşurare a cercetării de faŃă, octombrie 2007 – august 2009, cel mai ridicat conŃinut în fibră totală (31,20-35,28%) s-a înregistrat

- 40 -

la finalul perioadei de vegetaŃie (octombrie 2007). SituaŃia întâlnită este justificată de modificările care survin în plantă pe parcursul întregului ciclu vegetativ, cunoscându-se că o dată cu înaintarea gradului de maturizare al acestora creşte per total celulă şi conŃinutul în compuşi structurali ai peretelui în detrimentul constituenŃilor citoplasmatici. Această ipoteză este confirmată şi de corelaŃia negativă semnificativă (r=-0,7063) din această perioadă între conŃinutul în fibră totală şi cel de proteină brută al furajului obŃinut. Acest coeficient de corelaŃie accentuează ideea că o dată cu creşterea conŃinutului de PB în furajele analizate scade cel de fibră totală.

Interesant de discutat sunt şi corelaŃiile existente între fibra totală a furajelor obŃinute şi influenŃarea fluxului de substanŃă al variantelor experimentale prin aplicarea fertilizanŃilor minerali sau a gunoiului de ovine. Pentru exemplificare s-a folosit analiza multivariată a principalelor componente. Se remarcă o corelaŃie pozitivă a variaŃiei conŃinutului în fibră brută din furajele de pe pajişte cu aplicarea fertilizanŃilor minerali, semnificativă pentru cei pe bază de fosfor şi potasiu (r = 0,7014, respectiv r = 0,6586) şi distinct semnificativă pentru cei cu azot (r=0,7680). Între gunoiul de ovine aplicat şi variaŃia conŃinutul în fibră totală corelaŃia este foarte semnificativă (r= -0,9089), dar negativă.

În ceea ce priveşte cantitatea totală de fibră brută raportată la varianta martor (33,39%) se observă o descreştere în furajele provenite în urma fertilizării exclusiv organice (GP2-GP4), semnificaŃia acesteia accentuându-se odată cu creşterea dozei de îngrăşământ aplicate, fiind foarte semnificativă la varianta fertilizată cu 60 t gunoi/ha (31,20%). Fertilizarea exclusiv minerală (GP8-GP10), spre deosebire de cea organică, a dus la sporuri distinct semnificativ mai ridicate în fibră totală ale furajelor (34,85-35,28%) comparativ cu GP1. Furajele rezultate în urma fertilizării mixte (GP5-GP7) nu au înregistrat diferenŃe semnificative (33,09-33,70%) faŃă de GP1.

- 41 -

Furajele recoltate în următoarele două fenofaze, finalul lunii martie şi mijlocul lunii mai 2008, au avut cel mai redus conŃinut fibros din întreaga perioadă de cercetare, 21,98-25,90%, respectiv 20,85-30,19%. Raportat la furajul variantei martor din fiecare fenofază însă cele două perioade diferă complet din punct de vedere al sporurilor înregistrate pentru fibră totală. La finalul lunii martie, adică la intrarea în vegetaŃie a plantelor furajere, faŃă de 25,90% fibră totală în furajul martor, pentru celelalte furaje s-au înregistrat conŃinuturi foarte semnificativ mai mici (21,98-24,26%). ExplicaŃia este că în condiŃiile pedo-climatice din această perioadă în plante încep să fie sintetizaŃi cu precădere constituenŃii celulari citoplasmatici, de exemplu proteina brută, care a înregistrat creşteri distinct semnificative şi foarte semnificative (10,427-17,159%). Această ipoteză este confirmată şi de folosirea în interpretarea datelor experimentale a analizei multivariate a principalelor componente. Se remarcă faptul că variaŃiile mari ale conŃinutului în compuşi proteici se datorează în martie 2008 mai ales fertilizanŃilor minerali, în timp ce fibra brută din furaje nu prezintă modificări notificabile. La intrarea în vegetaŃie coeficientul de corelaŃie dintre fibra brută şi PB(%) este negativ distinct semnificativ, r = -0,7881.

La mijlocul lunii mai 2008 însă, faŃă de GP1 (20,85%), toate conŃinuturile în fibră totală ale furajelor de pe variantele GP2-GP10 cresc (22,46-30,19%), diferenŃiat în funcŃie de fertilizarea aplicată. În variantele fertilizate exclusiv organic conŃinutul în fibră creşte o dată cu mărirea dozei de gunoi de ovine aplicată, fiind semnificativ mai mare pentru furajul provenit de pe varianta GP2 cu 20 t gunoi/ha (23,16%) şi distinct semnificativ mai ridicat în cele de pe variantele GP3 cu 40 t gunoi/ha (25,06 %) şi GP4 cu 60 t gunoi/ha (25,27 %). Fluxul de substanŃă generat de fertilizarea organo-minerală cu gunoi de ovine şi fertilizanŃi pe bază de fosfor şi potasiu (GP5 şi GP6) determină creşteri ale fibrei brute în furaje (22,46%, respectiv 23,04%), dar nu asigurate statistic.

- 42 -

În cazul furajelor provenite de pe variantele GP7-GP10 s-a sintetizat un conŃinut în fibră brută foarte semnificativ mai mare decât cel al furajului martor (26,29-30,19%), crescând odată cu mărirea dozei de azot mineral aplicată. Explicarea acestor sporuri se bazează pe stimularea de către azotul mineral a ponderii speciilor de graminee mai bogate în fibră, în detrimentul leguminoaselor. Acest fapt este relevat şi de coeficientul de corelaŃie pozitiv distinct semnificativ între conŃinutul în graminee al covorului vegetal şi cantitatea de fibră totală din furaje (r=0,8049), dar şi de corelaŃia pozitivă semnificativă între fibră şi fertilizarea minerală pe bază de potasiu (r=0,6916) şi pozitivă foarte semnificativă cu aplicarea celor pe bază de azot mineral (r=0,8949).

Din analiza comparativă a conŃinuturilor în fibră totală şi PB (12,251-15,632%) se observă că la mijlocul lunii mai 2008 plantele sintetizează constituenŃi celulari atât citoplasmatici, cât şi structurali ai peretelui celular, pentru ambii parametri calitativi înregistrându-se sporuri faŃă de GP1 cu semnificaŃie statistică dependentă de fertilizanŃii aplicaŃi. Sinteza fibrei în plantele de pe pajiştea permanentă de la Grădinari (Caraş-Severin) continuă şi la finalul lunii mai 2008, conŃinuturile din furajele recoltate (24,18-34,07%) fiind per ansamblu mai ridicate decât cele de la mijlocul aceleiaşi luni (20,85-30,19%), dar şi faŃă de cele determinate la începutul vegetaŃiei (martie 2008; 21,98-25,90%).

Analiza multivariată a principalelor componente relevă variaŃiile foarte semnificative ale sintezei fibrei brute pe parcursul lunii mai 2008, mai ales în furajele provenite de pe variantele fertilizate mineral unde predomină gramineele, şi mai reduse în cazurile fertilizării cu gunoi de ovine, stimulent al leguminoaselor, unde modificările mari au loc în ceea ce priveşte conŃinutul în compuşi proteici. Între cantitatea de fibră din furajul recoltat în luna mai şi fertilizarea cu azot mineral coeficienŃii de corelaŃie sunt pozitivi, foarte semnificativ la mijlocul lunii (r = 0,8949) şi distinct semnificativ spre sfârşit (r = 0,7942).

În iunie 2009 se observă că în furajele obŃinute conŃinutul în fibră brută (29,17-36,50%) este mai ridicat decât în lunile

- 43 -

martie (21,98-24,84%) şi mai 2008 (20,85-30,19%), tinzând către cel înregistrat la finalul perioadei de vegetaŃie din octombrie 2007 (31,20-35,28%), când a avut loc procesul de călire al plantelor din pajişte, sau pregătirea pentru iernare. Pentru a face faŃă stresului datorat mai ales temperaturilor scăzute din perioada iernii plantele furajere acumulează concentraŃii ridicate de compuşi simpli solubili, determinând amplificarea presiunii osmotice a celulei cu rol determinant în creşterea rezistenŃei. Raportat la GP1 (29,78%), în luna iunie 2009 în furajele variantelor fertilizate mineral conŃinuturile în fibră rămân distinct (GP8) şi foarte semnificativ (GP9, GP10) mai ridicate (32,96-36,50%), spre deosebire de furajele variantelor fertilizate exclusiv organic (GP2-GP4), care nu înregistrează modificări notabile (29,27-29,58%). În variantele fertilizate organo-mineral concentraŃii semnificativ mai ridicate în fibră s-au înregistrat în furajele variantelor GP5 (31,54%) şi GP7 (31,62%).

În august 2009 se observă că faŃă de furajul martor (28,24%) conŃinutul în fibră este mai scăzut în variantele fertilizate exclusiv organic (GP2-GP4), distinct semnificativ pentru cazul aplicării a 20 t gunoi /ha (25,99%) şi foarte semnificativ pentru 40 t gunoi /ha (24,69%) şi 60 t gunoi/ha (24,76%), fapt datorat începerii unui nou ciclu vegetativ pentru speciile de leguminoase, preponderente în covorul vegetal.

Dintre metalele alcaline au fost determinate în furaje Li, Na şi K , iar dintre alcalino-pământoase Ca, Mg şi Sr. Metalele grele analizate au fost Cu, Zn, Mn şi Fe.

ConcentraŃiile totale în Mg identificate în probele de furaje au crescut per ansamblu de la începutul perioadei de vegetaŃie (martie 2008; 1130-1925 mg/Kg) până în luna mai 2008, la mijlocul lunii situându-se între 2390-3626mg/Kg, iar la finalul lunii între 1543-2672 mg/Kg. Raportat la GP1 (2418 mg/Kg la mijlocul lunii; 1692 mg/Kg la finalul lunii) în mai 2008 conŃinutul în Mg a fost în general distinct şi foarte semnificativ mai ridicat în furajele de pe variantele pe care s-a aplicat gunoi de ovine, exclusiv (GP2-GP4) sau mixt (GP5, GP6), excepŃie făcând din nou varianta GP7 în

- 44 -

care fluxul de substanŃă generat a determinat un covor vegetal asemănător celor din variantele fertilizate exclusiv mineral (GP8-GP10). La sfârşitul verii (august2009; 1963-4444 mg/Kg) faŃă de luna iunie 2009 (1456-2985 mg/Kg) îşi fac simŃită prezenŃa plantele noi din covorul vegetal, deoarece cantitatea de Mg din furaje creşte din nou per ansamblu. Raportat la GP1 în această perioadă cantităŃile semnificativ şi foarte semnificativ mai ridicate s-au înregistrat cu precădere în furajele de pe variantele cu gunoi de ovine. Toamna (octombrie 2007), la finalul perioadei de vegetaŃie, concentraŃiile în Mg rămân mai ridicate decât în furajul martor (984 mg/Kg) numai în variantele fertilizate organic. În variantele fertilizate exclusiv mineral conŃinutul în Mg al furajului scade la 721-895 mg/Kg.

Cea mai ridicată concentraŃie totală în calciu per ansamblu a fost identificată în probele variantelor GP2-GP10, recoltate la mijlocul lunii mai 2008 (15281-68814mg/Kg), îndeosebi în furajele provenite din variantele fertilizate organic sau mixt (31824-68814 mg/Kg). În perioadele următoare, finalul lunii mai 2008 şi iunie 2009, concentraŃia calciului rămâne ridicată în furajele recoltate de pe variantele fertilizate cu gunoi de ovine, acolo unde sunt prezente în procente mai ridicate leguminoasele, dar scade în GP7 (6997 mg/Kg; respectiv 9492 mg/Kg) şi în cele ale variantelor pe care s-au aplicat exclusiv fertilizanŃi minerali (6579-7566 mg/Kg; respectiv 9045-9284 mg/Kg), unde preponderente sunt gramineele. Raportat la GP1 (16503mg/Kg) în furajele recoltate în iunie 2009 concentraŃia în Ca creşte foarte semnificativ doar în varianta fertilizată organic cu 60 t/ha (25397mg/Kg) şi scade distinct semnificativ în cazul plantelor de pe variantele fertilizate cu azot mineral (GP7-GP10; 9045-9492 mg/Kg). În luna august 2009 concentraŃia în valoare absolută a calciului este ridicată din nou per ansamblu, atât în varianta martor (22093mg/Kg), cât şi în restul variantelor fertilizate (11036-32592 mg/Kg), fiind necesar plantelor în perioada de regenerare a covorului vegetal. În această lună, raportat la GP1 (22093mg/Kg), variantele fertilizate cu azot mineral (GP7-GP10) au dat un

- 45 -

furaj cu un conŃinut distinct sau chiar foarte semnificativ mai mic (11036-15403 mg/Kg). În toamnă (octombrie 2007) concentraŃia furajelor în Ca, ca valoare absolută, este mult diminuată (6628-12711 mg/Kg).

ConcentraŃiile calciului în probele de furaje pe grupurile de familii studiate arată o diferenŃiere accentuată între acestea, cât şi o comportare diferită, în funcŃie de perioada analizată. În ambele perioade (iunie şi august 2009), gramineele din au cel mai scăzut conŃinut în calciu (2217-6215 mg/kg; respectiv 3193-10752 mg/kg), faŃă de leguminoase (15344-35458mg/kg; respectiv 15070-34743mg/kg) şi speciile de plante din alte familii (20006-32518mg/kg; respectiv 24049-32557 mg/kg). În cazul gramineelor cantitatea de Ca creşte distinct semnificativ (GP2-8150 mg/kg) şi foarte semnificativ (GP3-10752mg/kg; GP5-7651mg/kg) doar în cazul fertilizării organice, la recoltarea din luna august 2009. Leguminoasele prezintă o comportare diferită în cele două perioade. În luna iunie 2009 atât fertilizarea exclusiv organică (27090-28261 mg/kg), cât şi cea mixtă (GP5-26481 mg/kg, GP6-26546 mg/kg) sau minerală (28335-35458 mg/kg) determină o creştere în general foarte semnificativă a conŃinutului de calciu. În luna august conŃinutul în calciu identificat în probele recoltate din variantele fertilizate exclusiv organic (32316-34743mg/kg) sunt foarte semnificativ mai ridicate decât în GP1 (20516mg/kg). Per ansamblu sunt mai ridicate şi decât valorile înregistrate pentru furajele recoltate de pe aceleaşi variante în iunie 2009 pentru acest mineral, fapt datorat plantei dominante din august 2009, Lathyrus pratensis (10-42%). În variantele fertilizate mineral, fluxul de substanŃă nu a stimulat dezvoltarea acestei specii, de aceea conŃinutul în Ca a fost mai scăzut (15070-21105 mg/kg), datorat speciilor de leguminoase prezente. Plantele din alte familii păstrează relativ constant şi ridicat conŃinutul în Ca, în prima perioadă (iunie 2009) acesta fiind foarte semnificativ influenŃat de fertilizarea minerală (30594-32518mg/kg) raportat la GP1 (24633 mg/kg), pe când în

- 46 -

luna august 2009 această influenŃă este nesemnificativă (24049-32557 mg/kg, faŃă de martor - 29371 mg/kg).

Se observă că din luna martie (146-971 mg/Kg) şi până la mijlocul lui mai 2008 (104-583mg/Kg) asimilarea fierului de către plantele covorului vegetal al pajiştii permanente este intensă, înregistrându-se cele mai ridicate valori. Este explicabil acest comportament, deoarece în plantă Fe este localizat în procent de 75% în cloroplaste, fiind legat în complexul proteic clorofilian şi în feredoxină, cu rol în realizarea procesului de fotosinteză. ImplicaŃiile fiziologice ale fierului în metabolismul plantelor din pajiştea permanentă şi acumularea lui în cantităŃi foarte semnificativ mai ridicate în furajele recoltate de pe variantele martor (971mg/Kg în martie 2008; 583 mg/Kg la mijlocul lunii mai2008; respectiv 129 mg/Kg la finalul lunii mai 2008) decât în cele provenite de pe variantele GP2-GP10 (146-632mg/Kg în martie 2008; 104-232 mg/Kg la mijlocul lunii mai 2008; respectiv 71-97 mg/Kg la finalul lunii mai 2008), poate fi o confirmare a faptului că fluxul de substanŃă generat de fertilizarea aplicată duce la prelungirea perioadei de vegetaŃie. În condiŃiile pedo-climatice de la Grădinari în cazul variantei nefertilizate (GP1) procesele metabolice din plante sunt mult mai intense, ele depunând eforturi mai mari pentru a face rost de elementele nutritive necesare supravieŃuirii, ceea ce determină şi o maturare mai grabnică decât în cazul celorlalte variante. Această ipoteză este susŃinută şi de datele obŃinute pentru concentraŃiile în Fe(mg/Kg), forme totale, identificate în grupele de familii studiate. Atât în cazul gramineelor, cât şi al leguminoaselor şi speciilor din alte familii botanice în general cele mai ridicate valori s-au determinat pentru speciile provenite de pe varianta martor: 77 mg/kg, 120 mg/kg, respectiv 116mg/kg. Pentru variantele fertilizate conŃinuturile în fier au fost în general foarte semnificativ mai scăzute în toate cele trei grupe de plante studiate. În luna august 2009 creşterea valorilor obŃinute pentru fier faŃă de GP1 arată regenerarea covorului vegetal mai ales în variantele fertilizate cu gunoi de ovine.

- 47 -

Comportarea Mn în probele de furaje recoltate este diferită faŃă de aceea a fierului. Astfel în aproape toate variantele fertilizate mineral are loc o creştere în general foarte semnificativă a concentraŃiei în mangan faŃă de varianta martor, din martie (187-207mg/Kg) până la finalul lunii mai 2008 (135-149 mg/Kg), cu valori maxime obŃinute la mijlocul lunii mai 2008 (203-243mg/Kg). Analizând în raport cu GP1 concentraŃiile în mangan pe grupele de familii botanice studiate se observă că această asimilare ridicată în mangan o dată cu sporirea dozelor de fertilizanŃi minerali a fost identificată în lunile iunie şi august 2009 îndeosebi la graminee şi în cazul speciilor din alte familii botanice. Leguminoasele au o comportare complexă, în funcŃie de perioada analizată, per ansamblu cu valori mai ridicate în iunie (17-120mg/Kg) şi mai scăzute în august 2009 (32-58mg/Kg) faŃă de GP1 (48 mg/Kg, respectiv 46mg/Kg).

Aplicarea gunoiului de ovine, cu o concentaŃie apreciabilă de cupru, duce la o acumulare a acestui element sol şi în plante. Fertilizarea organică produce de cele mai multe ori creşterea concentraŃiei cuprului faŃă de varianta martor, pe când fertilizarea minerală poate induce scădere acesteia în unele perioade. Per ansamblu cele mai ridicate valori s-au înregistrat în luna martie (4,56-8,24 mg/kg) şi la mijlocul lunii mai 2008 (5,99-7,52 mg/kg), în perioada de maximă creştere şi dezvoltare a vegetaŃiei. La finalul lunii mai 2008 şi în lunile iunie şi august 2009 conŃinutul în cupru scade, cele mai mici valori având furajele la finalul perioadei de vegetaŃie (octombrie 2007; 2,03-3,32 mg/kg). Gramineele şi plantele din alte familii sunt cele care răspund favorabil atât la fertilizarea cu gunoi de ovine, cât şi la fertilizarea mixtă sau exclusiv minerală. În probele de leguminoase, care prezintă cea mai ridicată concentraŃie în Cu, s-a identificat în general o influenŃă negativă a fertilizării asupra conŃinutului în Cu, îndeosebi în luna august 2009, când în aproape toate variantele fertilizate s-au obŃinut valori ale concentaŃiei în Cu în general foarte semnificativ mai mici decât în varianta martor.

- 48 -

În probele furaje de pe pajiştea permanentă cea mai ridicată concentraŃie în Zn a fost identificată tot în probele recoltate la mijlocul lunii mai 2008 (25,56-34,31 mg/Kg), când influenŃa fertilizării a fost favorabilă în toate variantele raportat la GP1 (10,95 mg/Kg). Această influenŃă favorabilă în toate variantele experimentale a fost regăsită şi în probele recoltate în martie 2008, la începutul vegetaŃiei (20,48-28,05mg/Kg), când plantele asimilează acest microelement esenŃial cu rol determinant în creştere prin stimularea activităŃii auxinelor, fiind implicat şi în sinteza proteinelor, metabolismul triptofanului şi stabilitatea ribozomilor. În furajele recoltate la sfârşitul lunii mai 2008 şi în lunile următoare (iunie şi august 2009) efectul favorabil a fost determinat cu precădere în variantele fertilizate organic. În probele recoltate toamna (octombrie 2007) a fost identificat cel mai redus conŃinut în Zn (1,07-2,06mg/Kg). În cadrul grupelor de familii de plante studiate, cel mai ridicat conŃinut de Zn a fost identificat în probele de leguminoase (16,50-34,00 mg/kg în iunie 2009; 11,24-19,77 mg/kg în august 2009) şi specii din alte familii botanice (16,22-27,00mg/kg în iunie 2009; 17,07-42,31mg/kg în august 2009), la care şi comportarea la fertilizare este în general asemănătoare, diferind doar amplitudinea efectului. La acestea aplicarea gunoiului de ovine bogat în Zn determină o creştere a conŃinutului, pe când fertilizarea minerală produce o scădere semnificativă. Şi la probele de graminee recoltate în iunie 2009 s-a observat un efect favorabil al fertilizării organice faŃă de GP1, pe când la probele din luna august efectul fertilizărilor este predominat negativ în toate variantele, asigurat statistic în general în cazul variantelor pe care s-au aplicat fertilizanŃi minerali.

Asupra concentraŃiilor în fosfor (mg/Kg), forme totale, ale furajelor de pe pajiştea permanentă se observă că raportat la GP1 fertilizanŃii aplicaŃi au efecte pozitive, în general distinct semnificative sau foarte semnificative, asupra sporirii conŃinutului lui în toate fenofazele şi variantele experimentale. În valoare absolută efectul cel mai mare îl are gunoiul de ovine în doze maxime, de 40 t/ha sau 60 t/ha,

- 49 -

care aproape în toate cazurile dublează sau chiar triplează cantitatea de fosfor din furaje faŃă de martor (576 mg/kg în octombrie 2007; 1472 mg/kg în martie 2008; 556-935 mg/kg în mai 2008; 795 mg/kg în iunie 2009; 767mg/kg în august2009). Fertilizarea minerală sporeşte de asemenea în mod semnificativ sau foarte semnificativ conŃinutul de fosfor total din furaje, dar creşterile în valoare absolută sunt mai mici decît la fertilizarea organică. Fertilizarea mixtă aduce de asemenea creşteri bine şi foarte bine asigurate statistic ale conŃinutului total de fosfor din furaje, apropiată în valoare absolută de dozele maxime de gunoi aplicate. Cele mai mari creşteri în valoare absolută ale conŃinutului în fosfor s-au determinat la mijlocul lunii mai 2008, când asimilarea acestui element nutritiv este maximă (1481-2797 mg/kg) şi cele mai mici în toamnă (769-1357 mg/kg), când activitatea fiziologică a plantelor se reduce considerabil. Dintre speciile ce compun covorul vegetal al pajiştii, cele mai avide plante pentru fosfor sunt gramineele şi unele specii din alte familii botanice, care asimilează cel mai bine fosforul provenit atât din gunoiul de ovine, cât şi din aplicarea lui sub formă minerală. Leguminoasele asimilează fosforul în cantităŃi foarte semnificativ decât în GP1, în cazul fertilizării organice, mai puŃin intens din sursele minerale.

Compuşii bioactivi polifenolici sunt o clasă largă de substanŃe prezentă în toate plantele pajiştiilor şi îndeosebi în plantele pajiştilor permanente, fiind în acelaşi timp şi principalii compuşi care contribuie la formarea capacităŃii antioxidante a furajului. FaŃă de plantele aromatice pure, cantitatea de polifenoli identificată în probele de plante recoltate de pe pajişte este mai redusă. Ea este puternic influenŃată de compoziŃia floristică, deoarece conŃinutul în polifenoli al diverselor familii sau specii de plante este foarte diferit. Fertilizarea modificând compoziŃia covorului vegetal al pajiştii va influenŃa şi conŃinutul în polifenoli.

Cel mai ridicat conŃinut în compuşi bioactivi polifenolici a fost identificat în furajul variantei martor de la mijlocul lunii mai 2008 (253 µM acid galic/g), urmată de recoltarea de la mijlocul lui august 2009 (220 µM acid galic/g). Per

- 50 -

ansamblu în aceste luni şi celelalte furaje au înregistrat cele mai mari valori pentru conŃinutul în polifenoli de pe parcursul perioadei de cercetare. În luna mai contribuŃia cea mai însemnată la conŃinutul în compuşi bioactivi polifenolici l-au avut speciile din alte familii botanice, coficienŃii de corelaŃie fiind semnificativi, r = 0,7240 la mijlocul lunii şi r=0,7109 la finalul lunii. Din procentul de specii din alte familii botanice (38-40%) o pondere considerabilă în covorul vegetal l-a ocupat Rosa canina, Inula britanica şi Filipendula vulgaris. La această compoziŃie floristică favorabilă unui conŃinut ridicat de compuşi bioactivi polifenolici se adaugă şi stresul climatic din aceste luni, care poate determina în plante formarea şi acumularea acestora.

În luna august 2009 leguminoasele sunt cele care-şi aduc aportul cel mai mare la conŃinutul în polifenoli, coeficientul de corelaŃie r=0,4348 nefiind însă asigurat statistic. O situaŃie deosebită a conŃinutului în polifenoli se observă la recoltarea din iunie 2009, când scăderea nu este aşa de drastică, îndeosebi în variantele fertilizate mixt. În varianta GP6 se observă chiar o creştere distinct semnificativă a conŃinutului în compuşi bioactivi polifenolici (198 µM acid galic/g) faŃă de varianta martor (175µM acid galic/g). Şi în acest caz condiŃiile climatice, de data aceasta favorabile plantelor furajere datorită unui uşor exces pluvial şi temperaturilor mari cuplate cu o fertilizare adecvată, a redus scăderea accentuată a conŃinutului în polifenoli. Ca o remarcă generală, se poate afirma că fertilizarea, asociată cu condiŃiile climatice, prin fluxurile de nutrienŃi pe care le poate pune la dispoziŃie plantelor, infuenŃează în mod evident conŃinutul furajelor în compuşi bioactivi polifenolici şi implicit capacitatea antioxidantă a acestora (FRAP, CUPRAC şi DPPH). În variantele martor stresul hidric şi termic determină o creştere accentuată a conŃinutului în polifenoli a furajelor, pe când în variantele fertilizate plantele sintetizează şi reŃin mai puŃini polifenoli. Cantitatea de compuşi bioactivi polifenolici, precum şi activitatea antioxidantă a furajelor, depinde însă nu doar de capacitatea de acumulare individuală a speciilor de plante, ci şi de

- 51 -

compoziŃia covorului vegetal, influenŃată la rândul său de fertilizare şi condiŃii pedo-climatice, care au un rol determinant în biodisponibilitatea nutrienŃilor din sol.

Monitorizarea parametrilor calit ăŃii furajelor din pajişti este realizează la ora actuală cu precădere prin metode chimice. Cercetările întreprinse de noi au vizat şi dezvoltarea unor metode spectroscopice nedistructive în domeniul infraroşu pentru analiza nedistructivă a compoziŃiei furajelor recoltate de pe o pajişte permanentă (capitolul 9).

S-a urmărit elaborarea şi studierea unor modele de calibrare pentru determinarea compoziŃiei floristice, a proteinei brute, a fibrei brute, a polifenolilor şi a capacităŃii antioxidante exprimate prin parametrii CUPRAC, DPPH şi FRAP, separat şi concomitent, atât în spectrometria NIR (subcapitolul 9.1) cât şi în spectrometria FTIR (subcapitolul9.2). Datorită compoziŃiei floristice foarte diverse asociată unei compoziŃii chimice diverse, obŃinerea unor modele de calibrare corespunzătoare este considerată a fi mult mai dificilă pentru furajul provenit de pe o astfel de pajişte [Hărmănescu Monica şi colab., 2007].

În determinarea compoziŃiei floristice, cele două metode spectroscopice sunt calitativ asemănătoare, parametrii statistici ai calibrărilor pentru metoda FTIR fiind uşor superiori celor din metoda NIR, îndeosebi pentru determinarea % de graminee şi de leguminoase. Şi pentru determinările conŃinuturilor de proteină (%) şi

fibr ă brută (%) calitatea predictivă a celor două metode este asemănătoare, parametrii statistici ai calibrărilor fiind foarte apropiaŃi.

În cazul determinării conŃinutului în compuşi bioactivi polifenolici (µM acid galic/g) metoda NIR este superioară metodei FTIR. Această superioritate se păstrează şi în cazul determinării celorlalŃi parametrii ai capacităŃii antioxidante, respectiv FRAP (µM Fe2+/g), CUPRAC (µM Fe2+/g) şi DPPH (%), pentru ultimii doi parametrii fiind posibile calibrări doar prin spectrometria NIR.

- 52 -

DiferenŃieri semnificative între cele două metode apar la modul de prelucrare şi interpretare al spectrelor. În spectrometria FTIR cele mai bune rezulate s-au obŃinut cu spectrele nederivate, pe domenii spectrale selectate după modurile fundamentale de vibraŃie ale grupărilor specifice compuşilor analizaŃi, pe când în spectrometria NIR cele mai bune rezultate s-au obŃinut în general cu prima derivată a spectrului NIR utilizând întregul domeniu spectral. Spre exemplificare sunt redate predicŃiile din tabelele 9.21, 9.110 şi 9.113.

Rezultatele obŃinute de noi se alătură celor obŃinute de alŃi cercetători în condiŃiile pedo-climatice din centrul, estul şi sudul Ńării, contribuind la îmbogăŃirea cunoştiinŃelor şi înŃelegerea fenomenelor specifice privind corelaŃiile fluxului de substanŃă determinat de diferiŃi fertilizanŃi şi calitatea furajelor de pe pajiştile permanente, principalele resurse de hrană pentru animale într-o agricultură durabilă.

- 53 -

Tabelul 9.21 Rezultatele obŃinute pentru PB (%) a furajelor din repetiŃia 1 (iunie 2009) cu modelul de calibrare „NIR-PB” care foloseşte prima derivată a spectrului pe

întregul domeniu

PB (%) Spectrul probei Real Calculat DiferenŃa

101a prim 140ct09.jws 5,9500 6,3401 -0,3901 101b prim 140ct09.jws 13,6800 11,7701 1,9099 101c prim 140ct09.jws 8,4000 10,6676 -2,2676 101d prim 140ct09.jws 7,9000 8,1023 -0,2023 102a prim 140ct09.jws 6,7800 7,6682 -0,8882 102b prim 140ct09.jws 1,2900 16,0556 -0,7656 102c prim 140ct09.jws 9,0400 11,5785 -2,5385 102d prim 140ct09.jws 8,5200 9,5954 -1,0754 103a prim 140ct09.jws 8,6100 9,0449 -0,4349 103b prim 140ct09.jws 14,4400 14,2128 0,2272 103c prim 140ct09.jws 10,8800 12,0034 -1,1234 103d prim 140ct09.jws 12,8800 14,1000 -1,2200 104a prim 140ct09.jws 8,9000 9,7239 -0,8239 104b prim 140ct09.jws 16,4500 16,9551 -0,5051 104c prim 140ct09.jws 9,8000 10,7260 -0,9260 104d prim 140ct09.jws 14,2400 13,8156 0,4244 105a prim 160ct09.jws 6,4700 6,1617 0,3083 105b prim 160ct09.jws 13,7900 14,0211 -0,2311 105c prim 160ct09.jws 10,0400 9,4193 0,6207 105d prim 160ct09.jws 9,6000 9,8146 -0,2146 106a prim 160ct09.jws 7,2300 6,7938 0,4362 106b prim 160ct09.jws 15,3800 13,6251 1,7549 106c prim 160ct09.jws 9,7600 11,2840 -1,5240 106d prim 160ct09.jws 10,0000 9,6192 0,3808 107a prim 160ct09.jws 6,3300 6,7625 -0,4325 107b prim 160ct09.jws 13,5000 13,4935 0,0065 107c prim 160ct09.jws 8,8800 8,5233 0,3567 107d prim 160ct09.jws 7,7700 7,0949 0,6751 108a prim 160ct09.jws 7,1000 7,2040 -0,1040 108c prim 160ct09.jws 9,1400 9,4766 -0,3366 108d prim 160ct09.jws 7,9100 8,5748 -0,6648 109a prim 160ct09.jws 7,0500 7,8864 -0,8364 109b prim 160ct09.jws 12,0000 13,9364 -1,9364 109c prim 160ct09.jws 9,2400 8,6388 0,6012 109d prim 160ct09.jws 7,4700 7,9202 -0,4502 10d prim 120ct09.jws 13,0600 12,7140 0,3460 110a prim 160ct09.jws 5,8800 5,1320 0,7480 110b prim 160ct09.jws 11,9200 11,7921 0,1279 110c prim 160ct09.jws 8,8200 8,5577 0,2623

- 54 -

Tabelul 9.110 Rezultatele obŃinute pentru PB (%) a furajelor din repetiŃia 1 (august 2009) cu

modelul de calibrare „FTIR-PB” care foloseşte 4 domenii spectrale

Spectrul probei

ConŃinut PB (%) real

ConŃinut PB (%) calculat

DiferenŃa

201d 7,5700 8,4504 -0,8804 202d 9,9100 10,1739 -0,2639 205d 9,4400 8,9463 0,4937 206d 8,3700 9,0692 -0,6992 207d 7,7600 6,5922 1,1678 207d 7,7600 7,5993 0,1607 208d 8,1900 7,4225 0,7675 208d 8,1900 8,0200 0,1700 209d 7,7900 7,5178 0,2722 209d 7,7900 7,7507 0,0393 210d 5,4300 7,3419 -1,9119 210d 5,4300 5,9684 -0,5384

Tabelul 9.113

Rezultatele obŃinute pentru fibră (%) în cazul furajelor din repetiŃia 1 (august 2009) cu modelul de calibrare „FTIR-Fibră” care foloseşte 4 domenii spectrale

Spectrul probei

ConŃinut fibr ă (%) real

ConŃinut fibr ă (%) calculat

DiferenŃa

201d 28,2400 25,8493 2,3907 202d 25,9900 27,3061 -1,3161 205d 27,5900 28,5059 -0,9159 206d 28,7300 27,7292 1,0008 207d1 31,1000 29,8630 1,2370 207d2 31,1000 30,5116 0,5884 208d1 31,1000 31,3403 -0,2403 208d2 31,1000 29,8020 1,2980 209d1 27,2000 25,9295 1,2705 209d2 27,2000 26,0433 1,1567 210d1 28,3800 28,6500 -0,2700 210d2 28,3800 30,3338 -1,9538

- 55 -

ConcluziiConcluziiConcluziiConcluzii

Rezulatele obŃinute în cercetările efectuate privind influen Ńa fluxului de substanŃă asupra calităŃii furajului din paji ştea permanentă de la Grădinari, judeŃul Caraş Severin, în perioada 2007-2009, au permis formularea următoarelor concluzii:

• Calitatea furajului rezultat de pe pajişte este dependentă de matricea compoziŃiei floristice, influenŃată la rândul ei de fluxul de substanŃă generat de fertilizare aplicată. Prin modificările pe care le induce asupra reacŃiei solului şi aprovizionării acestuia cu elemente nutritive, se creează condiŃii favorabile sau mai puŃin favorabile dezvoltării anumitor familii botanice în covorul vegetal.

• O diferenŃiere calitativă şi cantitativă în ceea ce priveşte ponderea gramineelor, leguminoaselor şi plantelor din alte familii, precum şi a conŃinutului în principii nutritive a furajului din variantele experimentale fertilizate (organic, mineral şi mixt) s-a produs datorită necesarului diferenŃiat de elemente nutritive ale speciilor din covorul vegetal.

• Un procent mai ridicat de leguminoase faŃă de cel al gramineelor s-a determinat în variantele fertilizate exclusiv cu gunoi de ovine (GP2-GP4). Dintre speciile de leguminoase dominantă a fost Trifolium repens în lunile de primăvară şi vară, înlocuită spre sfârşitul verii de Lathyrus pratensis, care a reuşit să-şi creeze, datorită caracteristicilor fiziologice specifice (prezenŃa cârceilor) un habitat favorabil, în detrimentul celorlalte specii de leguminoase.

• Creşterea ponderii leguminoaselor este proporŃională cu doza de gunoi de ovine aplicată, cu precădere în defavoarea gramineelor. O scădere mai

- 56 -

atenuată a fost observată şi în cazul speciilor din alte familii botanice.

• ConŃinutul în proteină brută creşte o dată cu mărirea dozei de gunoi aplicată până la maximum 5%, atât în cazul furajului mixt, cât şi în cadrul leguminoaselor (cel mai accentuat), gramineelor şi speciilor din alte familii botanice.

• ConŃinutul în fibră brută în furajul recoltat în lunile mai-iunie, perioadă în care plantele furajere ajung la maturitate fiziologică, creşte cu maximum 5% în cazul fertilizării organice. La începutul şi spre sfârşitul perioadei de vegetaŃie s-a înregistrat o scădere de până la 3% a acestui parametru al calităŃii furajului în variantele fertilizate exclusiv organic.

• Creşterea ponderii gramineelor în furajul rezultat s-a realizat prin aplicarea exclusiv a fertilizanŃilor minerali pe bază de azot, fosfor şi potasiu (variantele GP8-GP10), specia dominantă fiind Festuca rupicola, iar codominantă Calamagrostis epigejos.

• ConŃinutul în proteină brută creşte o dată cu mărirea dozei de azot mineral aplicată până la maximum 5% (numai în fazele timpurii de vegetaŃie), atât în cazul furajului mixt, cât şi în cadrul gramineelor (cel mai accentuat) şi speciilor din alte familii botanice.

• O creşterea foarte semnificativă a conŃinutului în fibră brută în perioada mai-iunie, de până la 10%, s-a datorat fertilizării minerale, care a stimulat ponderea gramineelor în matricea floristică a furajului recoltat.

• Un furaj apropiat calitativ de cel obŃinut în cazul fertilizării exclusiv organice, adică având un conŃinut redus de Calamagrostis epigejos şi Festuca rupicola şi ridicat de Trifolium repens, a rezultat în urma fertilizării mixte cu o doză moderată de gunoi de ovine şi fertilizanŃi minerali pe bază de fosfor şi

- 57 -

potasiu (variantele GP5 şi GP6). Creşterea procentului de Festuca rupicola, inhibarea speciei Trifolium repens şi apariŃia leguminoasei Trifolium medium s-a realizat prin adausul a 50 kg N/ha (varianta GP7) la fertilizarea mixtă a variantei GP6, apropiind calitativ furajul de cel obŃinut prin fertilizarea exclusiv minerală.

• ConŃinutul în proteină al variantelor fertilizate mixt a înregistrat sporuri de maximum 2% în furajul obŃinut îndeosebi la începutul perioadei de vegetaŃie. Gramineele şi plantele din alte familii au răspuns cel mai bine la acest tip de fertilizare.

• ConŃinuturile în fibră brută al furajelor provenite de pe variantele fertilizate mixt cu gunoi de ovine şi îngrăşăminte minerale pe bază de fosfor şi potasiu au dat furajului caracteristici apropiate de cel rezultat în urma fertilizării exclusi organice. Apropierea conŃinutului în fibră brută al furajului de cel înregistrat în variatele fertilizate exclusiv mineral s-a realizat prin suplimentarea cu 50 de Kg/ha azot mineral a fertilizării mixte aplicate variantei GP6.

• Procentele speciilor din alte familii botanice a fost influenŃat semnificativ de fertilizarea aplicată, dar cu o amplitudine mai redusă decât în cazul gramineelor şi leguminoaselor. CompoziŃia floristică în cadrul acestei grupe a rămas relativ constantă, speciile prezente fiind: Filipendula vulgaris, Inula britanica, Rosa canina, Plantago lanceolata, Achillea millefolium, Myosotis arvensis, Linaria vulgaris, Crataegus monogyna, Fragaria vesca, Rhyanthus augustifolius, Galium verum, Betonica officinalis.

• ConŃinutul în proteină a fost influenŃat pozitiv atât în cazul fertilizării organice, cu o creştere procentuală de până la 3%, cât şi în cazul fertilizării minerale cu o creştere mai redusă, de până la 2%.

- 58 -

• Atât conŃinutul în fosfor cât şi cel în macro şi micro-elemente metalice este puternic influenŃat de fertilizările aplicate, dar în mod diferenŃiat, depinzând în principal de specia de plantă şi fenofaza în care aceasta se găseşte. Acest fapt se reflectă în compoziŃia unui furaj mixt a cărui calitate va putea fi influenŃată prin alegerea adecvată a fertilizării şi perioadei de recoltare sau păşunat, funcŃie de animalul Ńintă.

• ConŃinuturile furajului şi solului în fosfor şi principalele macro- (K, Mg şi Ca) cât şi a micro-elemente metalice (Sr, Cu şi Zn) sunt influenŃate pozitiv în principal prin fertilizarea cu gunoi de ovine în cantităŃi mari (40-60 t/ha). Acest efect pozitiv se datorează atât conŃinutului apreciabil al gunoiului în aceste macro şi micro-elemente, cât şi unei influenŃe indirecte prin favorizarea formării unui covor vegetal bogat în plante care asimilează şi depozitează bine aceste elemente.

• Un efect favorabil asupra îmbogăŃirii furajului în principalele macro- şi microelemete se poate obŃine şi cu doze mai mici de gunoi de ovine (20 t/ha), suplimentat cu doze moderate de îngrăşăminte minerale cu fosfor şi potasiu. Introducerea azotului în acest amestec fertilizant este de multe ori nefavorabilă, determinând o reducere a asimilării macro- şi microelementelor.

• O scădere sistematică a concentraŃiei în Ca, Mg şi Sr în furajul recoltat s-a obŃinut prin aplicarea fertilizanŃilor minerali, îndeosebi când se creşte doza de azot mineral.

• O comportare aparte s-a găsit în cazul fierului, a cărui concentraŃie faŃă de varianta martor scade sistematic în urma aplicării oricărui tip de fertilizare. Aceste rezultate indică posibilitatea folosirii concentraŃiei acestui element ca marker al

- 59 -

stresului produs de lipsa sau dimpotrivă excesul de nutrienŃi.

• ConcentraŃia în Mn din furajul amestec obŃinut de pe variantele fertilizate organic sau mixt este constant mai mică decât cea determinată în furajul obŃinut din variantele fertilizate exclusiv mineral şi îndeosebi cu doze mari de azot. Această creştere a asimilării manganului se datorează atât acidifierii solului din aceste variante, situaŃie care favorizează biodisponibilitatea manganului, cât şi necesarului mărit în acest microelement implicat în asimilarea azotului anorganic din fertilizanŃi.

• Activitatea antioxidantă şi conŃinutul în compuşi bioactivi polifenolici scade faŃă de varianta martor în toate cele 9 variante de fertilizare studiate. Această comportare denotă faptul că asigurarea unei fertilizări suplimentare, de tip organic sau mineral, duce la o sinteză mai redusă de compuşi bioactivi polifenolici cu rol esenŃial în determinarea activităŃii antioxidante a furajului.

• Datorită asemănării răspunsului la fertilizare cu cel al fierului, statusul acestor compuşi în furaje ar putea fi considerat de asemenea un marker al stresului provocat în plantele furajere de lipsa nutrienŃilor, cât şi o măsură a stadiul de dezvoltare fiziologică, respectiv de frăgezime sau îmbătrânire a furajului. Numărul redus de cercetări în acest domeniu fac dificilă expunerea unor concluzii bine fundamentate experimental, lăsând loc unor cercetări deosebit de atractive pentru elucidarea mecanismelor fiziologice care determină această situaŃie.

• DiferenŃierile dintre valorile parametrilor activităŃii antioxidante FRAP şi CUPRAC în funcŃie de familiile de plante denotă existenŃa în cadrul fiecărei familii a unor compuşi polifenolici proprii, care prezintă capacitate antioxidantă specifică.

- 60 -

Favorizarea prin fertilizare a dezvoltării uneia sau alteia va înfluenŃa şi activitatea antioxidantă finală sau conŃinutul calitativ şi cantitativ în compuşi bioactivi polifenolici al furajui.

• Monitorizarea parametrilor calităŃii furajelor din pajişti este realizează la ora actuală cu precădere prin metode chimice, mari consumatoare de reactivi, resurse financiare şi timp. Dezvoltarea unor metode spectroscopice rapide de investigare este impetuos necesară. Metodele spectroscopice NIR şi FTIR sunt foarte rapide, nu necesită folosirea reactivilor (fiind prietenoase cu mediul) şi resurse umane calificate, sunt nedistructive pentru probele analizate, putând fi cuantificaŃi într-un timp foarte scurt un număr ridicat de parametrii calitativă.

• Metodele spectroscopice NIR şi FTIR sunt calitativ asemănătoare în determinarea compoziŃiei floristice, parametrii statistici ai calibrărilor pentru metoda FTIR fiind uşor superiori celor din metoda NIR, îndeosebi pentru graminee şi leguminoase.

• Pentru determinările de proteină şi fibră brută din furaje calitatea predictivă a celor două metode spectroscopice este asemănătoare, parametrii statistici ai calibrărilor fiind foarte apropiaŃi.

• În cuantificarea conŃinutului în compuşi bioactivi polifenolici din furaje metoda NIR este superioară metodei FTIR. Această superioritate se păstrează şi în cazul determinării celorlalŃi parametrii ai activităŃii antioxidante a furajelor, FRAP, CUPRAC şi DPPH, pentru ultimii doi parametrii fiind posibile calibrări doar prin spectrometria NIR.

• DiferenŃieri semnificative între cele două metode apar în modul de prelucrare şi interpretare al spectrelor. În spectrometria FTIR cele mai bune rezultate s-au obŃinut cu spectrele nederivate, pe domenii spectrale selectate după modurile fundamentale de vibraŃie ale grupărilor specifice

- 61 -

compuşilor analizaŃi, pe când în spectrometria NIR cele mai bune rezultate s-au obŃinut în general cu prima derivată a spectrului NIR, utilizând întregul domeniu spectral.

• Pentru obŃinerea unor modele de predicŃie performante este necesară selectarea unui număr apreciabil de probe, astfel încât acesta să cuprindă întregul domeniu de concentraŃie pentru parametrul analizat.

• Rezultatele acestor cercetări pot sta la baza dezvoltării viitoarelor metode de investigare imagistică a calităŃii furajelor obŃinute pe pajiştile permanente şi nu numai prin spectroscopie în infraroşu şi teledetecŃie.

Monitorizarea calităŃii furajelor de pe pajiştile

permanente este o etapă importantă în asigurarea hranei de calitate pentru animalele ce produc o bună parte din materia primă pentru alimentaŃia umană. De aici necesitatea introducerii unor metode cât mai rapide şi economice de realizarea a acestei etape. Cercetările noastre privind aplicarea metodelor spectroscopice nedistructive în acest scop, printre primele în România şi în acelaşi ritm cu cercetarea internaŃională, confirmă şi îmbogăŃesc rezultatele favorabile obŃinute în acest domeniu.