Etapa 1

REZUMATUL ETAPEI 1 – Studii si cercetari privind fundamentarea si modelarea eco-nanotehnologiilor si echipamentelor inteligente

La nivelul etapei 1 a Proiectului Complex “Eco-nano-tehnologii si echipamente inteligente pentru cartografierea proprietatilor solului si evaluarea in dinamica plantei, in vederea eficientizarii productiei agricole si protectiei mediului” indicatorii de rezultat atinși sunt: 2 articole publicate în Proceedings indexat ISI; 1 articol publicat în Proceedings indexate BDI; 1 articol acceptat spre publicare în revistă indexată BDI; 6 participari in cadrul Conferintelor Internationale; 14 studii tehnice de analiză și documentare; 10 documentatii.

 

PROIECT COMPONENT – Pr. 1 – Dezvoltarea si implementarea de eco-nano-tehnologii si echipamente inteligente pentru cartarea proprietatilor solului

In cadrul etapei au fost abordate urmatoarele tematici destinate atingerii obiectivului proiectului component 1 care consta in dezvoltarea si implementarea de eco-nano-tehnologii si echipamente inteligente pentru cartarea proprietatilor solului: – 1. Studiu prospectiv referior la stadiul actual al realizarilor in domeniu („state of the art”); Principii de baza observate; -2. Fundamentarea tehnico- stiintifica a interdependentelor si corelatiilor dintre proprietatile solului, necesarul de nutrienti si amendamente, calitatea si cantitatea productiei agricole si protectia mediului; –3. Formularea conceptelor tehnologice si aplicatiilor de cartare a proprietatilor solului in vederea eficientizarii productiiilor a gricole si protectiei mediului. În prezent, îngrășămintele agricole contribuie la 50% din producția agricolă, dar creșterea utilizării unor doze mai mari de îngrășăminte nu garantează creșterea randamentului culturilor, dar conduce la mai multe probleme cum ar fi degradarea solului și poluarea resurselor de apă de suprafață și subterane. Soluție: Creșterea eficienței de utilizăre a nutrienților în îngrășăminte și reducerea dozelor. S-a mai raportat că îngrășământul singur a contribuit cu 50% la producția de plante.

 

PROIECT COMPONENT – Pr. 2 – Module inteligente de achiziţie şi de control al proceselor de cartare a proprietatilor solului

Aceasta etapa, în cadrul studiilor şi a proiectelor dezvoltă un sistem care integrează datele obţinute de la senzorii de la nivelul  solului de: temperatură, umiditate, PH al solului, spectrometre în domeniul lungimilor de undă 200 – 2500 nm, GPS într-un sistem colaborativ bazat pe fuziunea datelor, montat pe o platformă tractată de un “vehicul terestru ( tractor) ”, în vederea determinării compoziţiei solului, necesarului de nutrienţi, ţintit pe parcele cu suprafeţe mici, pentru  cultivarea soiurilor de plante cu randamente mari. Platforma este dotată cu Sisteme automate electrohidraulice de reglare a adâncimii de prelevare a probelor de sol necesare pătrunderii în sol a sondelor senzorilor utilizaţi la o adâncime prescrisă (până la de  250 mm)  în vederea  prelevări a unor probe de sol relevante, de pe un traseu prestabilit, necesare analizei cromatografice off-line sau în timp real.

 

PROIECT COMPONENT – Pr. 3 – Adaptarea metodologiei de elaborare a studiilor agrochimice la informațiile furnizate de eco-nano-tehnologii și echipamente inteligente pentru cartografierea proprietăților solului în vederea eficientizării producției agricole și protecției mediului

A fost elaborat un studiu privind definirea indicatorilor agrochimici necesari a fi utilizați în studiile agrochimice clasice și adaptați la condițiile socio-economice din spațiul rural.Pentru realizarea unui management adecvat al nutrienților la nivel de fermă agricolă este recomandată efectuarea unui studiu agrochimic la un interval de 4 ani.În cadrul unui studiu agrochimic trebuiesc analizați indicatori agrochimici relevanți pentru evaluarea stării agrochimice a solului, respectiv a stării de aprovizionare cu nutrienți în vederea sabilirii dozelor de îngrășăminte și/sau amendamente recomandate pentru culturile din asolamentul fermei. Au fost stabiliți indicatorii agrochimici obligatorii și suplimentari care sunt relevanți pentru evaluarea stării agrochimice a solului. Au fost stabilite procedurile standard de determinare a indicatorilor agrochimici utilizați în studiile agrochimice. Au fost selectate arealele în care eco-nano-tehnologiile și echipamentele inteligente pentru cartografierea proprietăților solului vor fi testate.Arealele de testare au fost localizate cu coordonate geografice. Au fost recoltate probe de sol din 2 blocuri fizice (areale de testare). Au fost efectuate analize în laborator pe probele de sol recoltate pentru determinarea indicatorilor agrochimici care sunt utilizați în studiile agrochimice pentru întocmirea planurilor de fertilizare la nivel de fermă.

 

PROIECT COMPONENT – Pr. 4 – Econanotehnologie si sistem UAV pentru monitorizarea componentelor biotice cu rol in modelarea materiei organice din sol in scopul reducerii impactului modificarilor climatice in agroecosisteme

Dintre toate componentele solului cu rol in dinamica materiei organice din sol (MOS), fauna este probabil cea mai importantă și totodata cea mai putin studiata. Fauna solului este compusă din nevertebrate in proporție diferită și cu funcții diferite. Aceste nevertebrate interacționează una cu cealaltă și cu comunitatea microbiană, reglementând astfel procesul de descompunere in sol. Numeroase cercetari atrag atentia ca în cele mai multe agroecosisteme, diversitatea acestora are tendința de a se diminua.  Documentatia aduce la zi o serie de aspecte referitoare la principalele categorii de nevertebrate din solul agroecosistemelor, cu accent pe principalele 3 categorii trofice : (i) detritofagii, (ii) fitofagii și (iii) zoofagii. Pentru fiecare dintre acestea, sunt analizate inter-relatiile cu alte organisme ale solului si plantele de cultura, acesta fiind baza pentru selectia principalelor grupe „cheie” ce vor fi studiate in cadrul cercetarilor in etapele urmatoare ale proiectului, respectiv: mezoartropodele (ex. colembolele) din stratul de suprafata al solului(0-5 cm), larvele speciilor fitofage care ataca partile subterane ale plantelor de cultura in  intervalul 5-30 cm(viermii sarma, viermii albi, etc), si râmele pentru stratul profund al solului. Dintre toți membrii rețelei trofice a solului, râmele sunt cele mai studiate si unanim recunoscute a avea o contributie majora la dinamica MOS.  Acestea descompun materia organica și își derivă nutriția de la bacteriile și ciupercile care se dezvoltă pe aceste materiale. Fragmentand materia organică contribuie în mod semnificativ la reciclarea substanțelor nutritive pe care aceasta le conține. Prezența lor este de obicei un indicator al unui ecosistem sănătos. Si colembolele îndeplinesc mai multe funcții benefice pentru sol, fiind indicatori ai starii de sanatate a solului. In ce priveste fitofagii, studiul dinamicii acestora este foarte important, deoarece, pe langa pierderile de productie, reprezinta factori biotici de stres cu influenta majora asupra reflectantei foliajului plantei de cultura.

 

PROIECT COMPONENT – Pr. 5 – Evoluția plantelor legumicole în dinamică, utilizând biosenzori și echipamente inteligente pentru scanarea proprietăților solului – BIOSENZOR

Obiectivul general al etapei a avut in vedere efectuarea de studii și documentări preliminarii pentru identificarea și evaluarea unor soluții tehnice și tehnologice privind utilizarea plantelor ca biosenzor. Obiectivul strategic al etapei il reprezintă promovarea în legumicultura  intensiva din România a unor solutii noi de fertirigare, concept modern si inovativ prin care soluțiile nutritive ajung la plantă in functie de nevoia acestora pentru hrană și apă, in relatie directă cu fenofaza de creștere și dezvoltare a plantei. Aceasta etapa urmărește studiul și proiectarea unei instalații de fertirigare, pe baza măsurării curentului creat în plantă de circulația sevei încărcată cu elemente nutritive. Instalația se referă la un biosenzor necesar pentru pornirea sau oprirea în regim automat a unei instalaţii pentru irigarea în agricultură a plantelor de cultură, care se bazează pe capacitatea plantei de absorție a apei, în funcție de factorii biotici sau abiotici.

Denumire rezultat    Număr
Articole ISI         2
Articole BDI         2
Studii tehnice de analiză şi documentare        14
Tehnologii          –
Cărţi          –
Cereri de brevet          –
Participări conferinţe          6
Alte rezultate         18