În ultimii ani, tehnologiile de cultură convenționale au dus la o perturbare a echilibrului în ecosistemele agricole. Chimizarea intensivă, monoculturile, diminuarea biodiversității au contribuit la o scădere a conținutului nutrițional al produselor (fructe, legume). De multe ori, cantități mai mari de producție s-au realizat pe baza scăderii calității ei.

Agricultura ecologică readuce în atenția consumatorului aspectul de calitate a produselor și proveniența lor din culturi sustenabile. Un accent deosebit se pune, în zilele noastre, pe rolul consumatorului, care, prin decizia sa de alegere și achiziție, poate contribui la echilibrarea ecosistemelor agricole.

În tehnologiile de cultură, un rol important este dat de modul de fertilizare a plantelor și asigurarea unui echilibru nutrițional. Schemele de fertilizare sunt personalizate pentru fiecare specie și mai ales pentru fiecare etapă de creștere. Nutrienții din îngrășăminte care prezintă interes pentru analiza agrochimică sunt reprezentați în principal de: azot, potasiu, fosfor, calciu, magneziu, fier, zinc, cupru, etc.

Azotul (N) este unul dintre cei mai importanți nutrienți, cu un rol destul de mult dezbătut. Fiind esențial în creșterea și dezvoltarea plantelor, de multe ori este folosit de către fermieri peste dozele recomandate de producător. Fertilizarea excesivă este una dintre cauzele apariției excesului de nitriți și nitrați din produsele vegetale, ceea ce poate conduce la afecțiuni grave la nivelul organismului uman.

Potasiul (K), adesea denumit ”nutrientul de calitate”, ocupă locul al doilea după importanța pe care o are pentru plante și este un parametru cheie al fertilității solului și al creșterii plantelor. Acesta stimulează producția de flori de calitate și crește rezistența la boli, dăunători, secetă și îngheț; reglează regimul apei din celulă; are rol în transportul și depozitarea substanțelor organice de rezervă. În ceea ce privește sănătatea umană, potasiul este necesar pentru menținerea volumului total de lichide din corp, echilibrului electrolitic și funcția normală a celulelor. Consumul redus de potasiu a fost corelat cu hipertensiunea și bolile cardiovasculare, iar nivelurile adecvate de consum ar putea fi protectoare împotriva acestor afecțiuni.

Fosforul (P) este esențial pentru dezvoltarea normală a rădăcinilor plantelor și accelerarea maturității. Acesta joacă un rol important în fotosinteză, stocarea și transferul de energie, respirație etc. Fără o cantitate suficientă de fosfor, plantele nu sunt capabile să-și finalizeze ciclul normal de producție.

Calciul (Ca) dă rezistență țesuturilor plantei, este implicat în coacerea fructelor, dezvoltarea rădăcinilor, detoxifierea de ioni și radicali care apar în procesele metabolice. Pentru oameni, calciul este un nutrient esențial, care joacă un rol vital în funcția neuromusculară, în multe procese mediate de enzime și coagularea sângelui, precum și în asigurarea rigidității scheletului.

Magneziul (Mg) este implicat în procesul de fotosinteză, favorizează absorbția și translocarea fosforului în transferul de energie. În corpul uman, 30-40% din nivelul total de magneziu se găsește în mușchi și țesuturile moi, 1% se găsește în lichidul extracelular, iar restul în schelet.

Fierul (Fe) are rol în sinteza auxinelor, implicit în dezvoltarea rădăcinilor. Este important pentru transportul de electroni în unele enzime și este implicat în formarea clorofilei. Este esențial pentru creșterea plantelor, influențând reglarea genelor, activitatea metabolică și distribuția elementelor în celule și în plante. Disponibilitatea limitată a fierului în soluri este unul dintre principalii factori limitativi ai randamentului și calității producțiilor agricole la nivel mondial, în special în solurile alcaline și calcaroase. În ceea ce privește sănătatea umană, fierul servește ca purtător de oxigen către țesuturi, ca mediu de transport pentru electroni în celule și ca parte integrată a unor importante sisteme enzimatice din diferite țesuturi.

Zincul (Zn) are un rol protector pentru auxine și este implicat în formarea semințelor. Ca nutrient vegetal, zincul este implicat în numeroase procese metabolice și fiziologice ale plantelor. Poate afecta negativ reacțiile metabolice ale plantelor atât la nivel scăzut, cât și la niveluri superioare. Toxicitatea zincului poate induce o deficiență în absorbția  altor minerale precum Mg, Fe sau Mn. Deficitul de zinc la nivelul organismului uman este asociat cu un sistem imunitar slab, creștere fizică și mentală slabă. S-a constatat că o treime din populația lumii este afectată de deficitul de zinc.

Cuprul (Cu) are un rol specific în metabolismul plantelor. Excesul este legat de fitochelatine iar deficiența interferează cu sinteza proteinelor. În corpul uman, cuprul are un rol în mecanismul de apărare imună.

În metabolismul plantelor, majoritatea elementelor interacționează între ele, câteva exemple fiind prezentate mai jos:

–  (Zn-Fe): funcționarea metabolică a Fe-ului în plante este legată de aprovizionarea cu Zn;

– (Fe – Mn) sunt corelate pozitiv în funcțiile lor metabolice;

– (Fe – Mo) la un nivel marginal adecvat, Mo îmbunătățește absorbția Fe, iar la niveluri mai ridicate absorbția Fe descrește;

– (Cu-Mo) – antagonism;

– (Cu-Zn) – zincul induce o deficiență de cupru în mai multe culturi;

– calciul este implicat în mecanismul de control al biodisponibilității fosforului în soluri și asigurarea unei bune aerări, precum și îmbunătățirea structurii solului prin deplasarea sodiului.

În agricultura ecologică, fertilizarea nu înseamnă doar „furnizare de nutrienţi” ci are un înţeles mult mai larg deoarece se referă, în primul rând, la îmbunătăţirea calităţii şi vieţii solului. Este recomandată utilizarea amelioratorilor organici ai solului decât produsele minerale, deoarece îngrăşămintele organice susţin mai mult procesele de humificare.

Fertilizanții existenți în acest moment pe piață și acceptați pentru utilizare în agricultura ecologică se încadrează într-una din categoriile: produse cu hidrolizate proteice de natură animală și vegetală, produse pe bază de alge sau extract de alge, produse complexe organo-minerale cu acizi humici, acizi humici și săruri ale acestora, produse complexe microbiologice, produse organice compostate, vermicomposturi și fertilizanți cu compoziție complexă (macroelemente, microelemente, aminoacizi, acizi humici, stimulatori de creștere, enzime, etc).

Îngrăşămintele trebuie să conţină elemente nutritive într-o formă cât mai accesibilă plantelor. Substanţele nutritive din îngrăşămintele organice devin accesibile plantelor după mineralizarea substanţelor organice, proces care depinde de rata de descompunere şi de raportul C:N. Produsele organice cu raportul C:N mic conţin substanţe organice uşor de descompus: proteine, zaharuri, hemiceluloze etc., iar cele cu raportul C:N mare, substanţe greu de descompus, precum celuloza, lignina, ceara etc. Îngrăşămintele organice cu rată de descompunere mică şi foarte mică au efecte directe de hrănire a solului, iar cele cu rată de descompunere mare şi foarte mare, sunt mai eficiente în hrănirea plantelor, precum şi în activarea proceselor de descompunere a îngrăşămintelor organice cu raport C:N mare.

În acest moment, în România nu există metodologii de identificare, evaluare, testare, dezvoltare și validare de metode de analiză a nutrienților și contaminanților din inputurile utilizabile în agricultura ecologică. Prin proiectul ADER 1.4.4 (MADR PS 2019-2022) intitulat „Identificarea, evaluarea, testarea, dezvoltarea și validarea metodelor de analiză a nutrienților și contaminanților din inputurile utilizabile în agricultura ecologică“, Universitatea de Științe Agronomice și Medicină Veterinară din București prin Centrul de Cercetare pentru Studiul Calității Produselor Agroalimentare validează metode specifice de analiză a nutrienților și contaminanților din inputurile utilizabile în agricultura ecologică iar acestea vor fi puse la dispoziția instituțiilor de testare și evaluare de profil din țară.

CS III dr. Roxana Ciceoi, CS dr. Ana Cornelia Butcaru