Solul are un impact major asupra succesului cultivării legumelor, deoarece, cu excepţia sistemului hidroponic, solul este mediul care stochează și oferă apă și nutrienţi plantelor.

Mai mult, pe lângă asigurarea nutrienților necesari, un sol sănătos înseamnă și evitarea multiplelor probleme cu care se pot confrunta plantele.

În acest articol, discutăm despre despre importanța stării nutriționale a solului și însușiri importante de cunoscut atunci când vorbim de cultivarea legumelor în teren protejat.

Starea nutriţională a solului este reprezentată de conţinutul de substanţe nutritive ușor disponibile și substanţe nutritive cu fixare ușoară care pot deveni ușor accesibile plantelor.

Consumarea substanţelor nutritive reduce concentraţia lor în spaţiul din jurul rădăcinilor. Prin urmare, o cantitate suficientă de substanţe nutritive anorganice pentru plante presupune, în primul rând, că noi cantităţi de nutrienţi vor ajunge în permanenţă în zona rădăcinii și, în al doilea rând, că noile rădăcini se vor dezvolta pentru a exploata noi zone ale solului.

Distanţa maximă de la care rădăcinile capilare pot prelua nutrienţi depinde de concentraţia de nutrienţi în sol și de factorii afectaţi de acesta.

Nutrienţii solubili în apă migrează spre rădăcină prin:

• debitul masei apei;
• difuzie.

Un termen pe care îl puteți întâlni în literatura de specialitate ține de capacitatea solurilor de adsorbţie a cationilor, exprimată cantitativ ca „capacitate de schimb cationic” (CEC).

Tipul de schimb (adică ceea ce este adsorbit și ceea
ce este eliberat) depinde de modificările concentraţiei ionilor în soluţia de sol cauzată de activitatea rădăcinilor și a mișcărilor de apă, precum și de modificările pH-ului.

Capacitatea solului de a stoca substanţele nutritive și de a le elibera în cantităţi controlate se datorează CEC. De asemenea, CEC protejează nutrienţii de levigare (cauzată de ploaie) și plantele de toxicităţi și fenomene de stres saline (care altfel ar apărea dacă toţi ionii au fost dizolvaţi simultan în apa solului), motiv din care trebuie să cunoaștem CEC solurilor pe care cultivăm legume.

CEC a solului depinde de tipul de argilă, de materia organică și de pH. Se măsoară în miliequivalenţi (meq) de cationi adsorbiţi la 100 g de sol uscat (meq+ /100 g) sau, în SI, ca centimol (cmol) de cationi absorbiţi pe kg (cmol+ /kg).

Pentru a estima accesibilitatea de nutrienţi a plantelor, determinaţi CEC folosind soluţii de acid dietilentriaminopentaacetic (DTPA) pentru a extrage macro- și microcationii plantelor disponibile, respectiv.

Nivel CEC:

• Mic: < 10
• Mediu: 10–20
• Înalt: >20

Următorul tabel indică nivelurile optime de cationi interschimbabili și alte elemente nutritive în solurile serei pe baza experienţei și practicilor de laborator standard:

Fertilizarea plantelor din sere cultivate în sol

Fertilizare anorganică

La culturile din seră cultivate în sol, o parte din substanţele nutritive necesare plantelor sunt aplicate ca o formă de bază a hrănirii complexe, în special fosfor, deoarece are mobilitate redusă în sol.

Azotul, pe de altă parte, este foarte solubil în apă ca și sărurile de azotat și de amoniu și este furnizat prin sistemul de irigare după plantare.

Această operaţiune, cunoscută ca fertigare, economisește timp, forţă de muncă și resurse și menţine (sau chiar îmbunătăţește) recoltele culturilor.

Utilizarea pompelor de dozare adecvate sau injectoare pentru a menţine concentraţiile optime de nutrienţi în apa la irigare este o condiţie prealabilă pentru o nutriţie vegetală echilibrată.

Cu toate acestea, ceea ce este „optim” depinde, în special de cultura de seră, și concentraţiile nutritive trebuie să fie ajustate și adaptate corespunzător.

Mulţi cultivatori de plante în sere determină ratele de
aplicare de îngrășământ în baza „regulii degetului mare”, ceea ce duce la excesul ratelor de aplicare a fertilizantului.

Poate exista aplicarea excesivă a unuia sau mai multor nutrienţi și a furnizării necorespunzătoare a altor nutrienţi, ceea ce duce la toxicitate sau deficienţe unice de nutrienţi, sau chiar la dereglări multinutriţionale.

Este important să se adopte scheme de fertilizare echilibrate pe baza cerinţelor de nutrienţi din plante și a rezervelor de nutrienţi din sol, determinate în rezultatul analizei chimice a solului. În baza acesteia se estimează ratele optime pentru fiecare nutrient.

Cu toate acestea, nu este simplu să se aplice această teorie. Cultivatorii se confruntă cu o gamă vastă de metode pentru a estima nivelurile de nutrienţi disponibili în sol, iar datele analizei
solului (chiar și cele credibile și exacte) necesită apoi interpretarea și conversia în recomandările cantitative (sub formă concentraţiilor nutritive optimă, fie în soluţia de fertigare, fie în formula de îngrășământ care se aplică).

Probleme generate la legume de lipsa sau excesul unor elemente nutritive

Potasiu (K) – aprovizionarea adecvată cu potasiu îmbunătăţește conţinutul de zahăr și aciditatea titratabilă a fructelor de legume, ameliorează considerabil aroma fructelor.

Nivelurile scăzute de K în plantele de tomate cultivate fără sol sunt asociate cu dereglări de coacere, în timp ce K adecvat îmbunătăţește culoarea fructelor și reduce incidenţa apariției umerilor verzi („yellow shoulder”) și a altor dereglări de culoare a fructelor.

Azot (N) – o furnizare crescută de azot la tomate peste un nivel standard al pragului poate reduce calitatea fructelor prin scăderea conţinutului de zahăr.

Fosfor (P) – se pare că variaţiile din aprovizionarea cu fosfor a culturilor de tomate cultivate în sol nu influenţează în mod semnificativ volumul total de substanţe solubile, pH-ul sau
aciditatea sucului de tomate sau caracteristicile de culoare a fructelor.

Asimilarea P depinde de temperatura solului: absorbţia P scade semnificativ la temperaturile solului < 14°C. În consecinţă, deficienţa de P (dezvoltarea unei culori de la vineţiu până la violet pe părţile inferioare ale frunzelor plantelor de tomate) poate apărea în soluri cu niveluri de P adecvate, dacă temperatura solului scade sub 14°C pentru un oarecare timp.

Calciu (Ca) – calciul joacă un rol-cheie în calitatea fructelor de tomate, ardei și vinete, în principal datorită impactului său asupra dereglărilor fiziologice, putrezirea vârfului fructelor și putrezirea fructelor (Adams, 2002).

Detalii despre De ce se înnegresc, putrezesc vârfurile fructelor de roșii. Cauze și combatere.

În plus, o aprovizionare îmbunătăţită de calciu poate reduce incidenţa fisurilor ramurilor, ceea ce duce la o deteriorare a calităţii fructelor.

Magneziu (Mg) – magneziul nu afectează în mod direct calitatea fructelor de legume. Cu toate acestea, în condiţii de deficit sever de Mg, dimensiunea și aspectul general al fructelor pot fi diminuate.

Pe de altă parte, o alimentare cu Mg peste nivelurile standard recomandate poate crește considerabil incidenţa putrezirii vârfului fructelor în culturile de tomate (Savvas și colab., 2008).

În soluri fertile de seră bine administrate cu un nivel de pH de 6–7, cerinţele de Ca, Mg, S și de micronutrienţi ale tomatelor pot fi acoperite de rezervele din sol.

Trebuie făcută o analiză a solului cel puţin o dată pe an pentru a verifica fertilitatea solului și a o ajusta pe baza rezultatelor analizei.

Micronutrienții necesari culturilor de legume

Micronutrienţii pot afecta calitatea fructelor legumelor, dar numai atunci când plantele prezintă simptome severe de deficit a acestora, ca urmare a unui dezechilibru general al metabolismului plantelor.

Oligoelementul ce are cel mai mare efect asupra calităţii fructelor este borul (B): o aprovizionare necorespunzătoare de B la tomate crește incidenţa fisurilor pe ramuri, și incidenţa acestei dereglări poate fi redusă semnificativ prin pulverizarea frunzișului de tomate cu B.

Deficitul de bor (B) la tomatele cultivate în seră poate apărea atunci când concentraţia de B în sol este < 1,5 mg/g a solului uscat. Nivelurile scăzute de B în zona rădăcinii au ca rezultat frunze fragile și verzi palide, pierderea florilor, lipsa de fermitate în fructe și o reducere considerabilă a fructelor (mai ales dacă nu se aplică alte mijloace pentru polenizare, de exemplu, vibraţia).

Factorul crucial pentru asigurarea adecvată a plantelor cu Fe, Mn, Zn și Cu este pH-ul solului. În cele mai multe cazuri, deficienţele acestor nutrienţi sunt observate la niveluri foarte ridicate de pH în soluri, cel mai potrivit mod de a face faţă acestei probleme pe termen lung este să ajustaţi corect pH-ul solului.

Cu toate acestea, antagonismul ionic între micronutrienţii metalici poate contribui, de asemenea, la deficitul de micronutrienţi.

Deficitul de fier este asociat cu o reducere drastică a conţinutului de clorofilă din frunze, care duce la simptome de cloroză.

Aplicarea micronutrienţilor chelaţi, în special chelaţii de Fe, fie prin irigare, fie prin pulverizare foliară, poate preveni eficient sau chiar vindeca deficienţele de micronutrienţi în solurile cu niveluri de pH nefavorabile.

Concentraţia totală de sare în zona rădăcinii afectează, de asemenea, calitatea fructelor. În general, o creștere moderată de salinitate în mediul de la rădăcină îmbunătăţește calitatea fructelor legumelor, dar depinde de cultură. În special:

Tomate. În general, nivelurile moderate de salinitate sporesc volumul total de substanţe solide solubile, aciditatea fructelor, conţinutul de substanţă uscată, de acid ascorbic, fermitatea fructelor, concentraţiile totale de carotenoid și licopen, precum și diverse alte atribute de calitate specifice.

Figura următoare indică impactul salinităţii asupra nivelurilor de aciditate titrabilă, soluţii solide totale și acid ascorbic în sucul fructelor de tomate:

Ardei, pepene galben, castraveţi și altele. O creștere controlată a salinităţii îmbunătăţește aroma și unele caracteristici suplimentare de calitate.

Legume rădăcinoase și de frunziș. Salinitatea ridicată poate avea un efect indirect asupra calităţii, din cauza impactului asupra incidenţei tulburărilor fiziologice, cum ar fi arsura vârfului frunzelor de salată.

Bibliografie: Bunele practici agricole pentru producerea legumelor în teren protejat în ţările din Europa de Sud-Est.

Acest articol a fost elaborat cu suportul financiar al Fondului Internațional pentru Dezvoltarea Agricolă (IFAD) în cadrul proiectelor implementate de către Unitatea Consolidată pentru implementarea Programelor IFAD.

Colectarea apei de ploaie și utilizarea acesteia pentru irigarea suprafețelor mici sau pentru alte necesități ale gospodăriei este eficientă și economic avantajoasă, deoarece apa de ploaie este curată și moale, favorabilă pentru plante.

Sisteme de colectare a apei de ploaie

Un sistem mic de colectare, dar comod în utilizare poate fi construit după schema de mai jos de sine stătător, iar sisteme mai complexe pot fi procurate de la companii specializate.

Sensul principal al unui sistem de colectare a apelor pluviale de pe acoperișuri constă în faptul că apa de ploaie se scurge de pe acoperiș, trece prin sistemul de burlane și se direcţionează spre rezervoarele de acumulare.

Din aceste rezervoare, apa se folosește pentru diferite folosinţe.

Tipuri de sisteme de colectare a apei de ploaie

Aceste sisteme pot fi amenajate atât la suprafaţa terestră (sau deasupra ei), cât și în subteran.

Sistem terestru de colectare a apei de ploaie

Sistemul terestru se amenajează lângă pereţii clădirii (casei) sau în nemijlocită apropiere. Deseori, sunt amenajate chiar în construcţii auxiliare. Avantajul acestui sistem constă în ușurinţa construirii lui și nemijlocit în componentele simple ale sistemului.

În unele cazuri, pentru folosirea apei din rezervoarele de acumulare nici nu este necesar de a utiliza pompa. Este mult mai ușor de întreţinut astfel de sisteme, de curăţat
depunerile acumulate pe fundul rezervorului și de sedimentele de pe pereţii vasului.

Dar, în lipsa pompei, apa poate fi folosită doar cu căldări, stropitori manuale sau irigare prin picurare.

Dacă sistemul se amenajează în regiunile cu ierni geroase, atunci rezervoarele trebuie să fie pregătite din materiale rezistente la temperaturi negative, sau va fi necesară demontarea lor pentru conservarea sezonieră în spaţii ce nu vor fi afectate de condiţiile mediului.

În orice caz, va fi nevoie de scurs apa din ele pentru perioada de iarnă.

Este preferabilă alegerea rezervoarelor confecţionate din polipropilenă sau polietilenă de presiune joasă, polimeri, care au o densitate înaltă și nu permit trecerea razelor solare.

Vasele metalice, chiar dacă au acoperire de protecţie, cu timpul vor fi afectate de coroziune. Respectiv și apa folosită în casă sau pentru udarea plantelor va avea culoare și miros de rugină, fapt ce reprezintă în sine un neajuns, dar și va deteriora dispozitivele de sanitaţie.

Cel mai simplu dispozitiv de colectare terestră a apei reprezintă un rezervor deschis în partea superioară sau acoperit cu un capac cu o pâlnie de colectare a apei.

În partea superioară se amenajează un dispozitiv de evacuare a surplusului de apă, de care se fixează o ţeavă sau furtun.

Când apa ajunge la acest dispozitiv, ea nu se va revărsa din vas în curte, dar se va evacua. Așa tip de rezervoare se amenajează lângă burlanul unit cu jgheabul de sub streșina casei.

Sistem subteran de colectare a apei de ploaie

Sistemul subteran de colectare a apei de ploaie va fi mai costisitor în construire și exploatare.

Pentru rezervoare va fi nevoie de excavat un spaţiu subteran, apoi după instalarea hidranţilor și acoperirea cu pământ va fi necesară și recultivarea terenului sectorului.

Este evident că la astfel de construcţii este inevitabilă utilizarea pompelor.

Un mare avantaj al sistemelor de tip subteran este posibilitatea de a le utiliza pe tot parcursul anului, chiar și în perioada temperaturilor negative, dacă s-a efectuat căptușirea hidranţilor și comunicaţiilor aferente.

Un avantaj deosebit de mare al acestui tip de sistem constă în faptul că rezervorul nu ocupă un spaţiu din grădină, curte, ceea ce este deosebit de actual în cazul dimensiunilor mici ale gospodăriei.

Amenajarea acestui tip de sistem este posibilă doar în cazul orizontului freatic suficient de adânc. Cuvertura de pământ deasupra rezervorului trebuie să fie nu mai mică de 0,5 m.

Forma și materialul acoperișului pentru colectarea apei de ploaie

Se consideră că pentru colectarea apei de ploaie sunt comode doar acoperișurile construite sub un unghi oarecare.

Însă, și de pe acoperișurile plate se poate colecta apa de ploaie prin asigurarea unei pante mici (3°), suficiente pentru scurgerea apei spre colector.

În cazul acoperișurilor plate se asigură și câteva colectoare de rezervă în caz dacă se va astupa cu praf colectorul principal.

Toate colectoarele și jgheaburile trebuie dotate cu plase de protecţie pentru reţinerea gunoiului mășcat – frunze, crenguţe ș.a., pentru a evita astuparea ţevilor.

Apa prin jgheaburi sau colector ajunge în partea verticală a burlanului. Această ţeavă (burlanul) poate fi introdusă direct în rezervorul de acumulare a apei de ploaie.

Din punct de vedere ingineresc, va fi utilă îndreptarea ei spre sistemul de canalizare (dacă există), sau spre sistemul
de evacuare a apelor pluviale din curte.

În locul necesar se amenajează o ramificare orientată
spre rezervor printr-o supapă-colector specială.

Colectorul se instalează într-o secţiune a ţevii verticale în locul necesar. Respectiv corpul dispozitivului 1 are diametrul corespunzător, care ţinând cont de garnitura ţevii 2 se va instala ermetic în ţeavă.

Colectorul reprezintă un pahar cu fund 3 și 4 în care
se instalează un cilindru de diametru mai mic. În partea inferioară a paharului există o conductă ramificată care iese prin peretele lateral 5.

Această conductă de ramificare este dotată cu un accesoriu 6 care se unește cu un furtun ce va conecta burlanul cu rezervorul de acumulare a apei de ploaie.

În cazul unei ploi slabe sau moderate, se colectează puţină apă, care, de regulă, se scurge pe pereţii interiori ai burlanului (ţevii).

Astfel – apa ajungând în pahar, apoi din el prin conducta de
ramificare și furtunul conectat – în rezervor. În cazul unei ploi puternice – procesul este același, dar apa, parţial, se va scurge și în jos – spre sistemul de evacuare (canalizare), ocolind paharul colectorului, nemijlocit prin canalul cilindric central.

Înălţimea amplasării colectorului de apă de ploaie se alege astfel, încât orificiul paharului să coincidă cu nivelul maxim al apei din rezervor (Varianta B din imagine).

Colectorul de apă poate fi combinat cu un filtru adiţional, care va evacua gunoiul protejând rezervorul și conducta de ramificare. Dacă jgheaburile și burlanele nu sunt dotate cu plase – ea poate fi instalată aici.

Nu toate componentele materialelor din care este format acoperișul sunt benefice pentru sănătatea omului
și a mediului.

Spre exemplu azbestul reprezintă o provocare pentru sănătatea omului.

Deci nu putem utiliza materialele care conţin această substanţă – de exemplu – ardezia.

Dacă acoperișul este format din ardezie sau tablă din oţel zincat și nu are acoperire de protecţie din polimeri, atunci este raţional de renunţat la ideea colectării apei de ploaie de pe acoperiș.

Sigur, din acest punct de vedere sunt preferabile plăcile ceramice și metalice, ţigla metalică acoperite cu strat de protecţie din polimeri, oalele și cuverturile naturale – șindrila, de exemplu.

Materialele din care sunt confecţionate burlanele și ţevile de colectare, evacuare a apei de ploaie pot conţine zinc, plumb și cupru.

Materialele optime din care pot fi confecţionate aceste accesorii sunt metalul acoperit cu o cuvertură de protecţie din polimeri. Nu prezintă pericol materialele contemporane confecţionate din plastic.

Suprafaţa utilă pentru colectarea apei constituie aproximativ 80% din suprafaţa totală a acoperișului. Coeficientul scurgerii variază (în funcţie de materialul acoperișului și particularităţile construcţiei) de la 0,8 la 0,94 (se mai numește coeficient de eficienţă a colectării apei).

Pentru calculul volumului aproximativ al apei colectate se aplică formula:

W = F × H × k, m3 sau W = F × H × k/1000, unde:

• F – suprafaţa utilă a acoperișului, m2;
• H – cantitatea medie anuală de precipitaţii, mm;
• k = 0,8 – coeficient de eficienţă de colectare a apei.

De exemplu, cu o cantitate medie anuală de precipitaţii 550 mm/an, la o casă cu acoperiș din materiale care satisfac cerinţelor și cu o suprafaţă de 100 m2, suprafaţa utilă va fi 80 m2.

W = F × H × k = 80x550x0,8 = 35. Conform calculelor putem colecta 35 m3 sau 35 t de apă de ploaie.

Montarea sistemului subteran de aprovizionare cu apă de ploaie colectată de pe acoperiș

Elementele principale a construcţiei de aprovizionare cu apă sunt indicate în următoarea imagine:

1. Indicator, care semnalează nivelul minim de apă din rezervor.
2. Filtru-flotor de epurare fină. Reprezintă un furtun cu filtru din plasă. Se află permanent la suprafaţa apei, fapt ce nu permite absorbirea sedimentelor de pe fundul rezervorului, care inevitabil se vor acumula cu timpul.
3. Controlorul nivelului de apă, legat cu dispozitivul de dirijare a pompei.
4. Pompă externă, care asigură extragerea apei din rezervor și transmiterea ei la punctul de consum sub presiunea necesară. De menţionat că pompa poate fi și submersibilă, după caz.
5. Rezervor de apă din polipropilenă.
6. Sifon, necesar funcţionării corecte a sistemului la umplerea și golirea rezervorului.
7. Filtru fin de curăţare, instalat în faţa pompei.

Apa de pe acoperiș se scurge prin jgheaburi protejate cu plase ce colectează fracţiile mari de gunoi. Torentul de apă colectat de jgheaburi trece prin burlan, unde iarăși poate fi amplasat un filtru de tipul celui descris anterior.

Apa va ajunge în rezervor, dar iarăși trece printr-un filtru, care separă deja gunoiul mai mărunt. Sistemele de colectare, curăţare și aprovizionare cu apă de ploaie pot fi diferite și pot fi asamblate din aparate, detalii și ansambluri procurate în complet, separat sau confecţionate de sine
stătător.

Montarea sistemului terestru de aprovizionare cu apă de ploaie colectată de pe acoperiș

1. Acoperiș din materiale ecologice.
2. Plasă instalată peste jgheaburile sistemului de evacuare a apei. Ea va exclude acumularea gunoiului spălat de pe acoperiș.
3. Jgheab, care la fel trebuie să fie confecţionat din
   materiale neutre pentru a proteja apa transportată.
4. Pâlnii de colectare a apei.
5. Supapă instalată pentru separarea apei de la începutul ploii, care spală praful acumulat pe acoperiș și care sporește astfel calitatea apei acumulate în rezervor.
6. Orificiul de intrare în rezervor, unde se acumulează apa colectată. Trebuie, la fel, să fie protejat prin filtru-plasă.
7. Rezervorul. Trebuie să fie confecţionat din material neutru (ecologic), rezistent la influenţa factorilor externi. Cel mai des se utilizează polipropilena sau metalul acoperit cu polimeri
   calitativi. Volumul (respectiv dimensiunea) se alege în funcţie de cerinţele utilizatorului.
8. Sistemul de revărsare unit cu sistemul de drenaj. Ramificarea pentru revărsare se amplasează pe partea superioară a peretelui rezervorului, la care se fixează o ţeavă cu pâlnie, sau poate fi fixat un furtun.
9. Deversor. Este necesar pentru orientarea torentului de apă spre orificiul rezervorului.
10. Pompă externă, care creează presiune în sistem și asigură cu apa punctele de consum a ei.
11. Filtru pentru curăţare fină a apei din casă. Dar este mai corect de a-l amplasa înainte de pompă, pentru a prelungi perioada de funcţionare a acesteia;
12. Dispozitiv de măsurare a nivelului de apă în rezervor.

Bibbliografie și sursă foto: Colectarea apei de ploaie în agricultură pentru adaptarea la schimbările climaterice. Autori: Gherman BEJENARU, doctor în știinţe geonomice. Corneliu BUSUIOC, magistru în ecologie.

Acest articol a fost elaborat cu suportul financiar al Fondului Internațional pentru Dezvoltarea Agricolă (IFAD) în cadrul proiectelor implementate de către Unitatea Consolidată pentru implementarea Programelor IFAD.