Stadiul Cercetarilor Privind Mecanismul Tolerantei Porumbului la Toxicitatea de Aluminiu Si Aciditate

CUPRINS

I. INTRODUCERE
II. STADIUL CERCETARILOR PRIVIND MECANISMUL TOLERANTEI PORUMBULUI LA TOXICITATEA DE ALUMINIU SI ACIDITATEA SOLULUI
      II.1 OPORTUNITATEA CERCETARILOR
            II.1.1 CARACTERIZAREA FIZICA SI CHIMICA A SOLURILOR ACIDE
            II.1.2 RASPANDIREA SOLURILOR ACIDE PE GLOB
            II.1.3 RASPANDIREA SOLURILOR ACIDE IN ROMANIA
            II.1.4 MODALITATI DE VALORIFICARE A SOLURILOR
                  II.1.4.1 MASURI AGROTEHNICE
                  II.1.4.2 MASURI AGROCHIMICE
                  II.1.4.3 MASURI PEDOAMELIORATIVE
      II.2 ACTIUNEA ALUMINIULUI ASUPRA ABSORBTIEI, TRANSPORTULUI SI UTILIZARII ELEMENTELOR MINERALE
            II.2.1 ABSOBTIA SI UTILIZAREA FOSFORULUI
            II.2.2 ABSORBTIA CALCIULUI
            II.2.3 ABSORBTIA POTASIULUI
      II.3 EFECTELE IONILOR DE ALUMINIU
            II.3.1 EFECTELE PREZENTEI IONILOR DE ALUMINIU IN MEDIUL DE CRESTERE
            II.3.2 EFECTELE ALUMINIULUI ASUPRA DIVIZIUNII CELULARE, CRESTERII SI ACUMULARII DE SUBSTANTE USCATA
III. CONDITIILE NATURALE PEDOCLIMATICE
      III.1 CONDITIILE CLIMATICE DE EXPERIMENTARE
      III.2 MATERIALUL BIOLOGIC FOLOSIT SI DESCRIEREA ACESTUIA
      III.3 AMPLASAREA EXPERIENTELOR IN CAMP
      III.4 CARACTERELE ANALIZATE SI MODUL DE NOTARE
IV. REZULTATELE EXPERIMENTALE OBTINUTE SI INTERPRETAREA LOR
      IV.1 REZULTATELE EXPERIMENTALE
            IV.1.1 HIBRIZII EXTRATIMPURII
            IV.1.2 HIBRZII TIMPURII
            IV.1.3 HIBRIZI SEMITIMPURII
            IV.1.4 HIBRIZI SEMITARDIVI
      IV.2 REZULTATELE EXPERIMENTALE
            IV.2.1 HIBRIZI EXTRATIMPURII
            IV.2.2 HIBRIZII TIMPURII
            IV.2.3 HIBRIZI SEMITIMPURII
            IV.2.4 HIBRIZII SEMITARDIVI
      IV.3 REZULTATE EXPERIMENTALE
            IV.3.1 HIBRIZI EXTRATIMPURII
            IV.3.2 HIBRIZI TIMPURII
            IV.3.3 HIBRIZI SEMITIMPURII
            IV.3.4 HIBRIZII SEMITARDIVI

Pagini 72

=== Lucrare de diploma ===

INTRODUCERE

Având în vedere aria largă de răspândire a porumbului, atât în România, cât și în alte țări, cultivarea acestuia în zona în care factorii de stres ( toxicitatea ionilor de aluminiu în special, seceta în secundar) produc pierderi însemnate de producție, se poate considera că o atribuție importantă s-ar putea aduce în vederea reducerii pagubelor prin crearea și cultivarea de materiale rezistente. În acest sens, perfecționările strategice și metodologice ale procesului de creare a liniilor consangvinizate și a hibrizilor de porumb rezistenți ar putea fi considerate de un mare interes practic.

De remarcat este faptul că deși sunt numeroase cercetări care au abordat problema rezistenței la factorii de stres ai porumbului, există totuși relativ puține informații asupra mecanismelor genetice care controlează procesele fiziologice și genetice ce determină reacțiile de toleranță și rezistență.

Frecvența mare a perioadelor de stres în zona solurilor acide (toxicitatea ionilor de aluminiu, secetă) pune în fața amelioratorilor problema îmbunătățirii rezistenței genotipurilor. Sunt necesari hibrizi capabili să suporte atât toxicitatea ionilor de aluminiu în primele faze de vegeteție, cât și seceta în diferite faze de vegetație și să-și mențină tonusul fiziologic în condițiile unor factori de mediu nefavorabili.

Activitatea de ameliorare în direcția rezistenței la factorii de stres va trebui orientată spre câteva direcții importante:

studiul sistematic al colecțiilor de populații, soiuri și linii consagvinizate autohtone și străine pentru depistarea surselor de rezistență genetică;

crearea de material inițial care să permită obținerea de linii consagnvinizate cu însușiri valoroase;

selecția liniilor consagnvinizate pe baza unor însușiri proprii valoroase și de transmitere a acestor însușiri în combinații hibride;

experimentarea riguroasă a hibrizilor creați și testarea acestora în diferite areale;

perfecționarea metodelor de examinare și notare a caracterelor specifice.

În lucrarea de față sunt sintetizate rezultatele experimentale acumulate în perioada 1998-2002 cu privire la următoarele aspecte:

verificarea reacției fenotipice a genotipurilor (linii consangvinizate și hibrizi) în relație cu condițiile pedologice și desimii;

obținerea de informații privind mecanismele genetice implicate în transmiterea ereditară a caracterelor (producția de boabe, decalaj înfloritul panicului – apariția stigmatelor, numărul de știuleți la 100 plante, numărul de boabe pe știulete și masa a 1000 de boabe (MMB);

valoarea liniilor consangvinizate (forme parentale) în relație cu capacitatea de transmitere reditară a principalelor caractere și însuțiri agro-economice;

evaluarea genetică a contribuției factorilor citoplasmici ai liniilor consangvinizate pentru exprimarea caracterelor agre-economice;

evaluarea genetică a rolului interacțiunilor genetice (c.s.c.), precum și a celor nuclear-citoplasmice.

Analiza datelor din bibliografia consulattă conduce la concluzia că în legătură cu aspectele amintite există puține informații, ceea ce determină necesitatea unei analize genetice care să contribuie la fundamentarea unei strategii mai eficiente pentru ameliorarea porumbului pe solurile acide-grele, cu un conținut ridicat de aluminiu.

CAPITOLUL I

STADIUL CERCETĂRILOR PRIVIND MECANISMUL TOLERANȚEI PORUMBULUI LA TOXICITATEA DE ALUMINIU

ȘI ACIDITATEA SOLULUI.

1.1. Oportunitatea cercetărilor

1.1.1.Caracterizarea fizică și chimică a solurilor acide.

[NUME_REDACTAT], solurile acide acupă aproximativ 4,7 milioane hectare, având aria de răspândire în majoritarea regiunilor pedo-climatice, cuprinzând în desfășurarea lor o gamă largă de forme de relief, începând cu [NUME_REDACTAT], podișuri, platouri, microdepresiuni și sfârșind cu versanții. Aceste soluri prezintă defecte hidrice pronunțate, fapt ce face ca priodic să fie afectate de exces de umiditate sau secetă. Fiind soluri umede, reci și acide, sunt în același timp și slab fertile (aproximativ 1,5% humus, 1,0-1,5 mg/100 g. sol fosfor asimilabil, 7,8 mg/100 g. sol K2O și 0,1 % azot) după care se realizează producții mici și nestabile la majoritatea culturilor. Datorită lipsei de materie organică, aport redus de azot, fosfor, potasiu, microelemente,conținitului ridicat de aluminiu mobil, aciditate ridicată, a conținitului mare de argilă, cât și lipsa unui drenaj normal duc la aplicarea de măsuri ameliorative specifice acestor soluri. Solurile acide, prezintă un orizont arabil de 20-22 cm grosime, cu textură mijlocie (luto-argintoasă), sub care se găsește orizontul eluvial, cu o grosime de 25-30 cm, foarte slab structurat, puternic pseudogleizat, cu conținut ridicat de aluminiu și foarte scăzut în humus. În adâncime, urmează orizontul impermeabil cu 60-65% argilă care împiedică pătrunderea apelor și a sistemului radicular.

Solurile brun roșcate

Formarea acestora la noi în țară este stâns legată de vegetația lemnoasă însoțită, însă, și de vegetația erbacee vernală. Materialul rezultat este descompus, în continuare, de microorganisme, remarcându-se activitatea mult mai intensă a bacteriilor față de cea a ciupercilor.

Profilul acestui sol de tipul Ao-AB-Bt-C sau Cca, cu orizonturile bine diferențiate între ele și cu grosimea profilului de peste 2,4 cm.

Structura acestui sol este, în general, mai ușoară în orizontul Ao față de orizontul Bt. Depinde, însă, de roca pe care sau format și intensitatea proceselor de migrare.

Structura, în partea superioară a orizontului Ao, este grăunțoasă, iar spre bază poliedrică angulară medie și devine în orizontul Bt prismatică, foarte bine conturată. Datorită conținutului mai ridicat în argilă al orizontului Bt, acesta prezintă o compactitate mare și o permeabilitate mai redusă față de orizontul de bioacumulare.

Din aceleași cauze, densitatea aparență prezință valori mici în orizontul Ao, de 1,30-1,35 g/cm3 în orizontul Bt.

Coeficientul de higroscopicitate oscilează între 8,2-11,4%, iar coeficientul de ofilire între 12,6-17,8%, deci înregistrează valori mari.

Capacitatea de cânp pentreu apă din orizontul Ao este mijlocie oscilând între 20,7-26,1% și cu o evidență tendință de scădere în orizontul Bt. Aceeași dinamică pe profilul solului o are și capacitatea de apă utilă, cu valori de 7-11,5% în orizontul Ao și mai scăzute în orizontul Bt.

Conținutul de humus în solurile brun roșcate cultivate este mijlociu cu valori cuprinse între 2,8-3,5% și cu o rezervă de 135-160 t/ha pe adâncimea de 0-40 cm. Sub păduri, rezerva de humus este mai mare.

Reacția solului din orizontul Ao este alb acidă, cu valorile pH de 6,2-.6,7.

Solurile brun roscate sunt moderat aprovizionate cu substanțe nutritive având un conținut de azot total de 0,11-0,18%, P2O5 total de 0,09-0,14% și K2O total de 1,56%. Solurile au o textură mjlocie în orizontul de bioacumulare, o capacitate de apă utilă plantelor bună, sunt moderat aprovizionate cu substanțe fertlizate și au un circuit activ al substanțelor nutritive. Cu toate acestea fertilitatea naturală a solurilor este mijlocie.

Solurile brune argiloiluviale

S-au format în zona pădurilor de foioase, sub care s-a dezvoltat o bogată vegetație de arbuști formată din crataegus monagyna, carnus mas, etc.

Profilul solului este de tipul Ao-Bt-C sau Cca.

Solul brun argiloiluvial tipic, în general are o textură mijlocie, lutoasă sau lutoargiloasă în orizontul Ao și argilolutoasă în orizontul Bt. Indicele de diferențiere texturală este mijlociu de 1,2-1,4, deoarece la acest sol migrarea argilei este slabă.

Structura este grăunțoasă sau poliedrică în orizontul ao și prismatică mare în orizontul Bt. Pe fețele de separare a elementelor structurale din orizontul Bt se observă depuneri de pelicule coloidale discontinui.

Valorile pH-ului oscilează cel mai frecvent între 6,0-6,4, dar uneori coboară și sub 6,0.

Cantitatea de humus este cuprinsă între 2,6-3,2% cu o rezervă de 120-.160 t/ha în stratul de 0-50cm.

În ceea ce privește conținutul de elemente nutritive, solul brun argiloiluvial este mediocru aprovizionat cu azot (0,10-0,15%), slab aprovizionat cu fosfor total (0,07-0,10) și bine aprovizionat cu potasiu (18-20 mg/100g. sol).

Acest sol are o fertilitate mijlocie sau ușor mijlocie, fiind bine susținută și de o bună aprovizionare cu apa a culturilor.

Solurile brun roșcate luvice (podzolite)

Aceste soluri se formează sub păduri de stejar (Quercus robur, Quercus cerris) tei, arțar. Ca urmare, vegetația naturală specifică pentru formarea acestor soluri depune anual materie organică moartă în cantități reduse și săracă în elemente bazice.

Profilul solului este de tipul Ao-El-EB-Bt-C. Au textura pe profil diferențiată, fiind lutoasă în orizontul Ao, lutonisipoasă în El și argilo-lutoasă sau argiloasă în Bt. Indicele de diferențiere texturală oscilează între 1,5-1,7.

La acest sol ca urmare a degradării structurii și a levigării unei părți din complexul argilo-humic, se înrăutățește raportul dintre apă și aer. Ca urmare, drenajul intern devine imperfect, determinând formarea unor ape periodic stagnante în partea superioară a orizontului Bt ( apare pseudogleizarea). Vara aceste apa se evaporă, solul se usucă profund, devine dur și se lucrează foarte greu.

Debazificarea complexului coloidal înaintată, determină o reacție acidă spre moderat acodă cu pH-ul 5,0-5,6; cu gradul de saturație cu baze (V%) de 55-70% în deosebi în orizontul El.

Solul brun roșcat luvic are un conținut scăzut de humus 2-3% în orizontul Ao și 1-2% în El. Cantitatea acestui humus este inferioară deoarece predomină acizii fulvici, iar rezerva totală pe adăncimea 0-50cm este redusă (60-110 t/ha). Aceste soluri au o fertilitate mult inferioară comparativ cu solul brun roșcat tipic.

Solurile brun luvice (podzolite)

S-au format pe un relief foarte diferit: dealuri, podișuri, culmi netede, câmpii înalte, etc. Pe formele de relief menționate aceste soluri ocupă terenuri slab drenate și, deci, cu un plus de umiditate care parcelează solul, provocând debazificare și levigării active a unei însemnate părți din complexul coloidal. Apa freatică este situată la adăncimi mari și nu influențează formarea profilului de sol.

Solul brun luvic tipic are profilul de tipul Ao-El-E /Bt-Bt-C. Structura în orizontul Ao este grăunțoasă cu slabă stabilitate; în orizontul El este prăfuită sau lamelară, iar în Bt este prismatică mare foarte compactă. Regimul aero-hidric este defectuos, orizonturile superioare sunt relativ ușor străbătute de apa provenită din precipitații, dar se oprește la partea superioară a orizontului Bt. Ca urmare, aceste soluri, în sezoanele umede, prezintă exces de umiditate, iar în cele secetoase, datorită evaporării interne, vor înregistra deficit de umiditate.

Conținutul de humus este mai scăzut, de 2,0-2,5% și fiind dominat de acizii fulvici, va fi de slabă calitate și ușor solubili. Reacția solului este acidă, cu pH-ul de 5,0-5,4, iar gradul de saturație în baze (V%) de 50-70%.

Solul brun luvic este slab aprovizionat cu substanțe nutritive 0,09-0,12% N total și 0,07-0,10% P2O5. De asemenea solul prezintă o slabă activitate microbiologică.

Solurile albice

Formarea solurilor este strâns legată de vegetația naturală specifică pădurilor de fag în amestc cu diferite specii de foioase sau rășinoase.

Profilul acestui sol este Ao-Ea-EB-Bt-C. Aceste soluri au în orozontul Ao o textură mijlocie până la ușoară, pe când în orizontul Bt este argiloasă sau argilo-lutoasă, cu indicele de diferențiere texturală de 2-3 ori și uneori, chiar mai mare. Structura este grăunțoasă, slab dezvoltată în Ao, astructurată sau ameloră în Ea și prismatică mare în orizontul Bt.

Porozitatea totală este mijlocie în Ao și foarte redusă în Bt din cauza compactității solului, datorită însușirilor fizice și hidrofizice nefavorabile și relațiile sol-apă-aer la acest sol sunt foarte defectuase.

Conținutul de humus este de 1,5-2,0%, humusul fiind dominat de acizii fulvici, pH-ul este puternic acid cu valori de 4,0-4,5.

Gradul de saturație în baze (V%) este foarte scăzut, de 10-40% în orizontul Ao și mai scăzut în Ea.

La aceste soluri conținutul de Al, Fe, Mn, este mult mai mare decăt la solurile brun luvice, creând condiții de toxicitate și de carență în fosfor și în unele microelemente.

Aprovozionarea cu substanțe nutritive este foarte redusă: azot total 0,06-0,12%; fosfor 0,04-0,10%.

Acest tip de sol, fiind caracterizat prin însușiri fizice, hidrofizice și chimice nefavorabile și printr-o slabă activitate microbiologică, are fertilitatea mai redusă sau foarte redusă comparativ cu alte soluri din clasa argiluvisoluri. Planasolul tipic prezintă profilul morfologic de tipul Aow-Elw-Btw-C sau Ao-Elw-Btw-BtW.

Plansolurile au caracteristică diferențierea texturală bruscă de cel mult 7,5 cm, între orizontul de eluviere (El) și cel de iluviere (Bt). Textura în orizontul Ao este lutuoasă; în El este luto-nisipoasă și argiloasă în Bt. Indicele de diferențiere texturală atinge valori mai mari de 2.

Structura în orizontul Ao este grăunțoasă, cu tendințe de prăfuire, în El este prăfuită sau lamelară, iar în Bt prismatică mare.

Proprietățile fizice, fizico-mecanice, hidrofizice și de aerație sunt nefavorabile. Astfel, porozitatea de aerație este relativ bună în orizonturile superioare și foarte mică în orizontul Bt. Regimul aerohidric este, de asemenea, nefavorabil, deoarece în perioadele umede solul prezinta un exces de umiditate, iar pe timp uscat un deficit foarte accentuat. Apele din precipitații băltesc la suprafața solului și apoi se evaporă ușor.

Plansolurile au o reacție acidă, cu pH-ul de 5,0-5,6; sunt sărace în humus (cca. 2%) și acesta este dominat de acizi fulvici. Gradul de saturație în baze este sub 50%; sunt soluri slab aprovizionate în elemente nutritive ( azot și fosfor ), cu activitate microbiologică redusă.

1.1.2.Răspândirea solurilor acide pe glob

Suprafața totală a fondului funciar de pe glob este estimată la aproximativ 13.392 milioane hectare. Din acestea 4,055 milioane hectare are folosință agricolă, din care 1,507 milioane hectare o reprezintă suprafața lucrată (arabil, legume, pomi, etc.), restul fiind ocupată cu pășuni și fânețe (Udrescu, 1997).

Din cele 13,392 milioane hectare, solurile acide ocupă o suprafață de aproximativ 4,330 milioane hectare, reprezentând 30% din suprafața fondului funciar al globului pământesc.

Solurile acide sunt răspândite pe întreaga suprafață a globului pământesc, ocupând suprafețe importante de la Ecuador până în zona boreală (rece).

1.1.3.Răspândirea solurilor acide în [NUME_REDACTAT] acide ocupă o suprafață de 6.060 mii hectare (25,5%) din cele 23.750 mii hectare cât are România, ocupând locul al doilea după molișuri (ICPA, 1995).

Din datele ICPA (1995) privind situația calității solurilor arabile, reiese că solurile acide dețin ponderea cea mai mare 58,16% din suprafața solurilor studiate agrochimic (tabelul 1).

Dion cele 4.734,521 hectare de soluri cu reacție acida, 1,619,161 hectare (19,89%) reprezintă soluri cu reacție moderat și puternic acidă.

Solurile acide se găsesc răspândite pe toată suprafața astfel:

Solurile brun roșcate au cea mai mare răspândire în Muntenia, în zona centrală și vestică și în Oltenia, ocupând o suprafață de 540 mii hectare (2,5% din suprafața țării). Pe suprafețe mici se găsesc răspândite în [NUME_REDACTAT] de la nord-est de Timișoara. Aceste soluri se prezintă sub forma unor fâșii în partea de nord a zonei cernoziomului argiloiluvial și cambic, având ca limită, în Oltenia, nord-vest de Turnu-Severin, nordul Craiovei, Plenița și Segarcea, și în sud-estul Caracalului. [NUME_REDACTAT] ocupă cele mai importante suprafețe cuprinse, în nord, între Găiești, Târgoviște și Câmpina, iar la sud între Drăgănești-Vlașca și Călugăreni, având cea mai mare răspândire în jurul Bucureștiului.

Tabelul 1

Situația calității solurilor arabile cu privire la reacția pH-ului

(după ICPA, 1995)

Solurile brune argiloiluviale, ocupă o suprafață de 640 mii hectare (2,7% din suprafața țării). Cele mai importante suprafețe le ocupă în [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT], Subcaprați, în partea centrală a [NUME_REDACTAT], în [NUME_REDACTAT] și în Dobrogea de Nord.

Solurile brun roșcate luvice (podzolite), ocupă o suprafață mult mai mică, de 225 mii hectare (0,9% din suprafața țării). Aceste soluri apar în arealul solurilor brun roșcate din vestul și centrul Munteniei, din Oltenia și Banat, formarea și evoluția lor fiind legată de formele depresionare ale reliefului și de unii versanți cu expoziție nordică.

Solurile brune luvice se găsesc răspândite pe suprafețe importante (3,550 mii hectare, respectiv 15% din suprafața țării) în regiunea dealurilor subcarpatice, în [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] din vestul și nord-vestul țării.

Solurile albice ocupă la noi în țară o suprafață de 1,100 mii hectare, împreună cu plansolurile. Suprafețele cele mai răspândite se găsesc în depresiunile din nord-vestul țării, Baia-Mare și Oaș, precum și în [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT], Subcarpați, etc. Pe suprafețe mai mici se găsesc în [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] și pe terasele vechi din zonele umede ale unor râuri mai importante ca: Mureș, Someș, Argeș, Olt, Jiu, etc.

Plansolurile se întâlnesc în același areal cu luvisolurile albice și cu solurile brune luvice. Ocupă suprafețe mai importante în [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT], în depresiunile Baia-Mare și Oaș, în [NUME_REDACTAT], în Subcarpați, pe terasele vechi ale Mureșului, Oltului, Someșului, Jiului, etc.

1.1.4.Modalități de valorificare a solurilor

Solurile acide sunt sărace în azot și fosfor, mediu aprovizionate cu potasiu, sărace în humus. Ele au însușiri fizice, chimice și biologice nefavorabile. Fertilitatea naturală scăzută a solurilor acide se datorează unui complez adsorbtiv nesaturat cu baze de schimb și a unor elemente nutritive, pe de o parte, și a acumulării sub forme mobile a unor importante cantității de substanțe toxice (Al3+), pe de altă parte. De asemenea se micșorează conținutul solului în microelemente până la limita critică pentru creșterea plantelor. Efectul direct al acestor fenomene este sărăcirea solului în substanțe nutritive și creșterea acidității peste limitele convenabile de creștere și dezvoltare a majorității plantelor cultivate (Pintilie și colab. 1980).

Ridicarea fertilității solurilor acide necesită un ansamblu de măsuri agrotehnice, agrochimice și pedoameliorative.

1.1.4.1.Măsuri agrotehnice

Valorificând în mod diferit condițiile pedoclimatice specifice fiecărei zone, plantele de cultură își diferențiază mult și nivelul producțiilor realizate. În același timp influența acestora asupra solurilor pe care sunt cultivate duce la sărăcirea sau îmbogățirea lor. Acest fapt a constituit în trecut una din principalele cauze ce a condus la părăsirea pe perioade mai lungi sau mai scurte de timp a unor terenuri cultivate după care erau din nou reintroduse în circuitul agricol.

Dezvoltarea societății omenești, creșterea populației și a cerințelor de produse agroalimentare, a impus până la urmă renunțarea la acest sistem de agicultură și trecerea la folosirea permanentă a întregii suprafețe cultivate.

Cercetările efectuate au demonstrat că folosirea rațională a asolamentelor și a unor succesiuni optime de culturi cunduc la mari avantaje economice legate de utilizarea rațională a pământului, a forței de muncă în agricultură, a îngrășămintelor, etc. În același timp, asolamentele raționale asigură reducerea consumului de energie și îmbogățesc solul în materie organică și azot fără eforturi suplimentare.

În țara noastră, necesitatea înlocuirii monoculturii sau a rotațiilor scurte cu asolamente de durată mai lungă, ar trebui să devină o necesitate și o obligativitate pentru majoritatea tipurilor de sol și cu atât mai mult pentru acelea ale căror însușiri fizice, chimice și biologice sunt necorespunzătoare.

Cerința asigurării unor asolamente optime este impusă și de nevoia creării și menținerii unei igiene permanente a solului prin întreruperea ciclurilor biologice ale dăunătorilor, bolilor și buruienilor.

Sortimentul mai redus de culturi agricole din zonele solurilor acide (bazat în special pe grâu și porumb) a făcut ca multă vreme să se creadă că aici monocultura și rotațiile simple, alături de o chimizare corespunzătoare pot asigura producții mari și sigure. Specificul plantelor de a consuma unilateral și de la aceeași adâncime elemente nutritive din sol, bolile și dăunatorii comuni, rezistența îndelungată a unor agenți patogeni, fenomenul de oboseala a solului, etc., au condus, însă, în toate cazurile la diminuări substanțiale ale producțiilor agricole. De aici și necesitatea ca și în aceste zone să se folosească asolamente și succesiunile cele mai corespunzătoare de culturi, care să cuprindă în componența lor, în diferite proporții, și plantele perene, bune amelioratoare pentru sol (tabelul 2).

Tabelul 2

Variațiile stabilității hidrice a solului brun luvic de la [NUME_REDACTAT] diferite culturi (după Nicolae, 1978)

Din datele tabelului 2, rezultă că, în comparație cu numărul total de agregate stabile din sol cultura de porumb, la toate celelalte plante au fost înregistrate creșteri importante. Cele mai mari valori sau obținut la culturi perene, remarcându-se în mod deosebit cultura de trifoi cu un spor total de peste 200%.

Cele mai importante creșteri ale stabilității hidrice s-au înregistrat la agregatele cu un diametru de peste 3,0 mm, fapt ce explică, în bună măsură, sporurile mari ce se obțin la porumbul cultivat după plantele amelioratoare, determinările efectuându-se pe adâncimea de 0-40 cm, adică în zona în care se găsește, de regulă, cel mai mare volum al rădăcinilor de porumb pe aceste soluri.

Practicarea monoculturii porumbului în multe zone s-a datorat particularităților biologice ale acestei plante de a se autosuporta perioade mari de timp cultivat pe aceiași suprafață.

Monocultura de porumb însă, practicată în zona solurilor acide, duce la tasarea exagerată a acestora ca urmare a numărului mare de treceri cu tractoarele și mașinile agricole pe teren, înrăutățindu-le și mai mult relațiile acestora cu apa și aerul. Totadată, cultivarea porumbului mai multi ani după el însuși conduce la creșterea gradului de infecție produs de tăciunele prăfos al inflorescențelor (Sorosporium halei – Sorghi f. Zeae), ca și cel al gărgăriței frunzelor (Tanzmecus d.), sporind în același timp numărul de buruieni: Setaria, Cirsium arvense, Echinochola crus-galli, Convolvulus arvensis, etc.

Practicarea rotației simple de porumb-grâu, ca urmare a suprafețelor mari care le ocupă aceste cereale, deși superioară monoculturii nu asigură realizarea unor producții ridicate. De aceea este abligatoriu ca în zonele solurilor acide să se generalizeze asolumentele de mai mulți ani, cu plantele amelioratoare. În astfel de asolamente, porumbul poate fi cultivat după plante perene, cereale păioase, chiar și după el însuși, conform următoarei scheme:

1. Grâu – trifoi – grâu- porumb – porumb – plante tehnice, leguminoase și industriale

2.Grâu – trifoi – porumb – grâu – porumb – plante tehnice, leguminoase și industriale

Folosirea primei rotații este condiționată însă de posibilitatea semănării grâului după trifoi, ca urmere a umidității foarte reduse a solului. După această cultură, mai ales în toamnele secetoase, mult mai potrivită este a doua rotație, chiar dacă o solă cu grâu va trebui să se însămânțeze după porumb.

În acest caz porumbul din sola premergătoare grâului sa ve semăna cu hibrizi timpurii, care recoltându-se mai devreme, să poată asigura executarea în timpul optim a tuturor lucrărilor necesare semănării grâului.

A doua solă cu porumb va avea ca premergătoare grâul, fapt ce permite cultivarea unor hibrizi mai tardivi cu condiția ca aceștia să ajungă la maturitate în zona respectivă.

Lângă sporurile de recoltă realizate de porumb, atunci când trifoiul este folosit ca plantă premergătoare, se poate asocia și îmbogâțirea solului cu materie organică și azot, trifoiul devenind de neînlocuit pe aceste soluri.

Edificatoare în acest sens sunt și îmbunătățirile evidente aduse însușirilor fizice ale acestor soluri, ale căror regimuri hidrice sunt defectuase (tabelul 3).

Din datele prezentate în tabelul 3 reiese că în asolamentul din structura căruia a făcut parte și trifoiul, îmbunătățirea parametrilor prezentați a înregistrat cele mai mari valori fără cheltuieli suplimentare. Astfel, camparativ cu monocultura, în asolamentul de 6 ani, densitatea aparentă s-a redus cu 13,%, porozitatea totală și cea de aderație au crescut cu 26,6% și respectiv 164,8%, în timp ce cantitatea de apă din sol în timpul perioadelor secetoase a sporit cu 37,1%, iar în perioadele cu exces de umiditate s-a redus cu 33,7%. Toate aceste modificări sunt de natură să îmbunătățească condițiile de creștere și dezvoltare a plantelor.

Indiferent de locul sau perioada când s-au executat cercetările, rezultatele au fost asemănătoare, utilizarea plantelor amelioratoare în rotație este o măsură sigură și ieftină de păstrare și sporire a fertilității solului, de reducere a atacului de boli, dăunători și a gradului de îmburuienare a culturii (Catargiu, 1986; Pop șiDamian, 1987; Ionescu, 1988).

Tabelul 3

Influența rotației asupra însușirilor fizice ale solului brun luvic

De la Albota (după Nicolae, 1978)

1.1.4.2.Măsuri agrochimice

Datorită efectelor negative pe care le are reacția acidă asupra fertilității generale a solurilor și nutriției plantelor, prin debazificare și apariția ionilor mobili de aluminiu, apare ca necesară corectarea ei la valori optime pentru creșterea și dezvoltarea plantelor de cultură (Vintilă și colab., 1984).

Producțiile mici care se obțin pe solurile acide, în general la toate plantele de cultură, sunt explicate prin mai multe ipoteze împărțite după modul de considerare a problemei în două grupe ([NUME_REDACTAT] și colab., 1987):

un grup de ipoteze consideră absența calciului din sol, cauza principală a manifestării unei toxicități ridicate;

un alt grup presupune aciditatea, ca puternic factor de stres, acționează asupra plantelor, fie direct prin concentrația ridicată a ionilor de hidrogen, fie indirect prin intermediul ionilor unor metale grele (Al, Mn și Mg) cu grad mare de solubilitate și ca urmare foarte accesibil plantelor în condițiile acidității pronumțate.

Preluarea elementelor minarale de către plantă este în dependență atât cu starea de asigurare a solului cu aceste elemente, cât și cu reacția solului și condițiile climaterice.

În anii cu primăveri grele și nebulozitate, pe solurile acide, pot apărea plante de porumb cu dezechilibrare de nutriție sau apărea vegetație care se manifestă prin colorarea în violaceu a frunzelor sau a plantelor care indică carențe de fosfor. Daniliuc și Reichbuch (1984), [NUME_REDACTAT] și colab. (1989), constată prezența în plantele de porumb a unor concentrații normale de fosfor, în schimb apar acumulări mari de aluminiu în plante, care induc carența de fosfor.

Aceste simptome se datorează atât creșterii acidității solului, căt și a condițiilor atmosferice neprielnice pentru mobilizarea fosforului în sol și pentru desfășurarea activității enzimelor nitratredustazice, aminazice și transaminazice.

Pentru a nu apărea astfel de situații, este necesară calcarizarea solurilor acide și fertilizarea achilibrată cu NPK și îngrășăminte organice, evităndu-se fertilizarea unilaterală cu azot care are efect acidifierea solului și deci creșterea mobilității aluminiului.

Necesită amendamente calcaroase solurile acide, care conțin forme schimbate de aluminiu la niveluri toxice, și cele în care formele mobile pot să apară în perioada de vegetație a culturilor, ca urmare a fertilizarii cu îngrășăminte chimice.

Suprafețele cu soluri acide, pe care urmează a se aplica amendamente,se stabilesc prin analize agrochimice, care se efectuează o dată la 3-5 ani.

Formele mobile de aluminiu pot să apară în cantități toxice în solurile care au pH-ul sub 6,0, iar gradul de saturație cu baze (VAh) sub 80% dacă au textură lutoasă sau luto-nisipoasă și, respectiv, la pH sub 5,8% și grad de saturație în baze sub 85% în cazul celor cu textură luto-argiloasă și argiloasă.

Suprafețele cu soluri acide care trebuie ameliorate prin calcalizare se împart în categorii după cum urmează:

soluri acide cu pH-ul sub 5,0 și gradul de saturație cu baze sub 50%;

soluri acide cu pH-ul cuprins între 5,0 și 5,6 și cu gradul de saturație cu baze între 50-70% (soluri luto-nisipoase) și 75% (soluri argiloase și luto-argiloase);

soluri acide cu pH-ul între 5,6-5,8 (soluri cu textură luto-argiloasă); între 5,6-6,0 (soluri lutoase și luto-nisipoase) și cu gradul de saturație cu baze cuprins între 75-85% și respectiv, între 70-80%.

Amendamentele exercită o influență multilaterală și de lungă durată asupra însușirilor fizice, chimice și biologice ale solului.

Schimbarea reacției solului determină modificări ale mobilității elementelor nutritive. Dacă reacția devine slab acidă sau neutră, scade conținutul de Al3+, Fe2+, și Mn2+ forme mobile sub limita la care aveau efect nociv asupra plantelor și microorganismelor (tabelul 4).

Tabelul 4

Modificarea indicilor acidității solului și a solubilității Al, Fe, și [NUME_REDACTAT] acțiunea CaCO3 aplicat ca amendament

(după Lixandru și colab., 1984)

Bacteriile fixatoare de azot se dezvoltă bine pe această cale rezultănd o creștere a conținutului de azot asimilabil, iar cele nitrificatoare găsesc condiții optime pentru transformarea formei NH4+ până la azot nitric.

Amendamentele măresc conținutul formelor accesibile din sol. Din activitatea microorganismelor ce descompun materia organică rezultă diverși acizi organici care, formând compuși de tip chelat cu Fe2+ și Al3+ , împiedică retrogradarea fosforului.

Mobilitatea potasiului poate să crească sau să scadă, în funcție de condiții. De regulă, crește tăria de reținere a K+ la complexul coloidal și scade concentrația acestuia în soluția solului. Potrivit legii rapoartelor, după înlocuirea hidrogenului din complexul adsorbtiv cu calciu, se mărește raportul concentrației active a celor două specii de cationi (Ca2+ , K+) aflate la camplexul adsorbtiv și se micșorează acel raport în soluția solului, adică se mărește tăria de reținere a potasiului. Cu toate acestea, datorită scăderii concentrației ionilor H+ și Al3+ din soluția solului, plantele adbsorb mai bine toate speciile de ioni nutritivi, inclusiv potasiul.

În privința potasiului, cu excepția molibdenului a cărui mobilitate este scăzută în condițiile mediului puternic acid și ridicată în cel neutru sau alcalin, mobilitatea celorlalte elemente scade în urma aplicării amendamentelor. Concentrația de Mn2+ din soluția solului scade sub limita de toxicitate pentru plante, iar gradul de saturație cu baze (V%) crește evident, scăzând totodată și procentul de aluminiu (tabelul 4).

Alături de calcarizare, fertilitatea cu îngrășăminte organice în condițiile solurilor acide trebuie privită atât prin prisma aportului important de elemente nutritive, cât și a efectului de durată asupra îmbunătățirii însușirilor fizice, chimice și biologice a acestor soluri.

Gunoiul de grajd este principalul îngrășământ organic care se folosește de regulă pentru toate culturile și zonele țării și care conține în medie la o tonă : 5-7kg N; 3-4kg P2O5; 6-7kg K2O, precum și importante alte cantități de CaO, MgO, S, B, Zn, Mn, Mo, etc.

Indiferent de stadiul fermentării, gunoiul de grajd este un îngrășământ ce conține toate elementele necesare nutritiei plantelor, accesibilitatea lor fiind lentă și durând câțiva ani, pe măsura mineralizării compușilor organici din acesta.

Accesibilitatea elementelor nutritive din sol pentru plante depinde de gradul de mineralizare a substanței organice, ținând cont că aceasta se mineralizează în proporție de 50% în primul an după aplicarea gunoiului. Potasiul se află sub formă de săruri anorganice, solubile și ușor accesibile plantelor indiferent de stadiul de fermentare a gunoiului. Absența ionilor de CI- și SO42-, cu care este asociat acest element în îngrășămintele minerale, conferă întâietate potasiului din gunoiul de grajd.

Accesibilitatea fosforului din gunoi are loc pe masura mineralizării compușilor organici sub acțiunea microorganismelor; rezultă anioni ai acidului ortofosforic care formează în sol săruri accesibile plantelor. Substanțele cu însușiri chelatice, provenite din gunoi, frănează fixarea anionilor ortofosforici în compuși greu accesibili plantelor. Așa se explică valorificarea superioară a fosforului din gunoi (20-30% din total) în primul an după aplicare, comparativ cu îngrășămintele minerale (5-20%). Se micșorează totodată, retrogradarea fosfaților din îngrășămintele chimice introduse în sol.

Accesibilitatea azotului din gunoiul de grajd depinde de mai mulți factori: stadiul de descompunere a acestuia, specia de animale de la care provine, tipul de sol pe care se aplică, condițiile climatice, anotimpul aplicării pe câmp, etc. Din gunoi, plantele folosesc mai mult azot în primul an după aplicarea în sol. Coeficientul de valorificare a azotului din gunoi este 20-25%, în timp ce la îngrășămintele minerale acesta ajunge între 30 și 80%. De aceea, când se folosesc doze moderate sau mari de gunoi de grajd sunt necesare și îngrășăminte chimice cu azot în completare.

La culturile de câmp, o anumită importanță prezintă condițiile climatice în legătură cu calitatea gunoiului utilizat. În regiunile de stepă și silvostepă este mai indicat gunoiul bine fermentat, iar în zonele umede cu soluri podzolice sau cu podzoluri se recomandă gunoi semifermentat sau slab fermentat. Pe solurile argiloase, care se zvântă greu primăvara, întârziind efectuarea semănăturilor, se recomandă aplicarea din toamnă a gunoiului de grajd pentru a putea contribui la îmbunătățirea însușirilor fizice ale solului.

Dozele de gunoi variază în funcție de cultura la care se aplică, de fertilitatea solului, de climă. În zonele umede, cu soluri podzolice, se folosesc doze mai mari decât în cele relativ uscate și cu soluri de tip cernoziom. La aceleași doze de gunoi, cele mai mari sporuri de producție se obțin în zona podzolurilor, deoarece acestea sunt soluri sărace în materie organică și substanțe nutritive. În general, eficacitatea dozelor de gunoi scade din zona podzolurilor către cea a cerniziomurilor.

Mărimea dozelor depinde de particularitățile culturii la care se aplică, de calitatea gunoiului, de cantitățile disponibile, de însușirile solului, dozele putând varia între 1550t/ha.

Deoarece îngrășămintele organice micșorează efectul negativ al acidității asupra culturilor, se recomandă ca aplicarea amendamentelor să nu se facă în același an pe terenul ce urmează să se fertilizeze organic, ci în al doilea sau al treilea an după acestea. Efectele însumate ale îngrășămintelor organice și amendamentelor calcaroase, aplicate pe suprafețe diferite, sunt mai mari decât atunci când aceste măsuri se aplică simultan pe același teren. Aplicând amendamentele și îngrășămintele organice pe sole diferite se reușește ameliorarea și creșterea capacității de producție a solului pe suprafețe mai mari.

1.1.4.3.Măsuri pedoameliorative

Specificul condițiilor pedoclimatice din zona solurilor acide impune executarea unor lucrări deosebite solului, în scopul reținerii unor cantități sporite din apa precipitațiilor, precum și a eliminării excesului de umiditate atunci când aceasta apare. Existența unui conținut ridicat de argilă în orizonturile superioare, ca și regimul pluviometric bogat în perioada rece a anului (150-320 mm precipitații), face ca în condiții naturale o mare parte din apă să băltească pe suprafețe plane, iar pe cele înclinate să se scurgă provocând fenomene de eroziune. Băltirea apei primăvara, împiedică executarea la timp a lucrărilor de însămânțare a culturilor de primăvară (porumb, soia, floarea-soarelui, etc) cu influențe negative asupra producțiilor obținute. Scurgerea apei la suprafața solului, în zonele colinare, duce la agravarea eroziunii și la diminuarea potențialului productiv al suprafețelor afectate. În ambele cazuri, rezervele insuficiente de apă din sol, creează porbleme dificile dezvoltării normale a plantelor, mai ales în a doua parte a perioadei de vegetație a acestora. De aceea, pentru porumb, fenomenul de secetă (destul de frecvent în zonă) este mai păgubitor, decât cel de exces de umiditate (Nicolae, 1979).

În vederea îmbunătățirii regimului hidric al solurilor grele se impune executarea de lucrări care să asigure acumularea unor cantități cât mai mari de apă, fără ca prin acestea să se creeze excese de umiditate. Evacuarea dirijată a surplusului de umiditate se poate efectua prin lucrări de drenare, atât la suprafață cât și în adâncime.

Pentru a nu se ajunge la rezultate contradictorii și la agravarea fenomenului băltirii, afânarea solurilor acide trebuie făcută cu discernământ.

Lucrarea de afânare a solului (cu o periodicitate de 3-4 ani) trebuie executată întotdeauna în direcția de scurgere a apelor, deci pe linia de cea mai mare pantă sau oblic, fără însă a duce la declanșarea proceselor de eroziune.

1.3. Acțiunea aluminiului asupra absorbției, transportului și utilizării elementelor minerale

1.3.1. Absobția și utilizarea fosforului

Deoarece în mod frecvent carența de fosfor este simptomul cel mai evident al excesului de aluminiu în sol, o bună parte din cercetări au fost consacrate studiului interacțiunii dintre fosfor și aluminiu.

Întrucât în solurile acide ionii de aluminiu se combină cu cei de fosfor formând soluri greu solubile, este necesară administrarea unor cantități mai mari de îngrășăminte fosfatice pentru a asigura dozele de fosfor necesare plantelor și totodată pentru a bloca ionii toxici de aluminiu.

Cercetările efectuate pe soluții nutritive cu diferite plante de cultură, în scopul evidențierii aluminiului asupra absorbției fosforului au dovedit că paralel cu creșterea dozelor de aluminiu de la 0 la 6 ppm, scade și cantitatea de 32P absorbit (Foz și Brown, 1964).

În solurile acide cu absobția 32P de către plantele de cultură crește paralel cu creșterea cantității de îngrășăminte chimice fosfatice administrate solurilor.

Încă din 1918 s-a sugerat (Hartwell și Pember) că simptomele de carență de fosfor la plantele cultivate pe soluri acide s-ar datora precipitării ionilor fosfați de către aluminiu, formă sub care fosforul devine inaccesibil plantelor.

Toleranța speciilor la toxicitatea aluminiului este strâns legată de capacitatea de absobție și utilizare a fosforului de către plante, în condițiile uniu exces de ioni de aluminiu (Murray și Foy, 1978; Vickers și Zac, 1978), astfel încât s-a propus că toxicitatea aluminiului, datorită acțiunii acestui element de a precipita fosforul din sol făcândul inaccesibil plantelor, devine o problemă a carenței de fosfor (Polle și colab., 1979).

Dacă această ipoteză este adevărată, înseamnă că speciile sau soiurile tolerante la concentrații ridicate de aluminiu în sol sunt tolerate deoarece pot să extragă într-un fel oarecare fosforul din combinațiile greu solubile ale acestuia cu aluminiul, fie pe cale enzimatică – prin exudatele radiculare, fie prin stimularea unor asociații micorizale.

1.3.2.Absorbția calciului

Mecanismele de absorbție și transport ale calcilui sunt, de asemenea, afectate de prezența în solurile acide a ionilor de aluminiu.

Foy și Brown 81963), Johnson și Jackson (1964), Clarkson și Sanderson (1971), au constatat că pe măsura creșterii concentrației de aluminiu în soluția nutritivă scade viteza de absobție și transport a calciului. La concentrații constante ale aluminiului în soluțiile nutritive, creșterea concentrației calciului și a raportului Ca/Al determină creșterea vitezei de absorbție a calciului.

Lance și Pearson (1968) au încercat să explice inhibarea calciului de către ionii de aluminiu prin acțiunea acestuia de a inhiba transpirația și a încetini în acest fel transportul pasiv al elementelor minerale către partea aeriană. Cercetările ulterioare au demonstrat că aluminiul nu are nici o influență asupra a bsorbției apei de către rădăcinile plantelor, iar reducerea vitezei de transport a calciului către partea aeriană este independentă de reducerea transpirației (Clarkson și Sanderson, 1971).

Mecanismele de membrană prin care aluminiul interferează cu absorbția și transportul calciului, s-ar părea că sunt de natură biofizică. Această presupunere se bazează pe faptul că plasmalema fiind impermeabilă pentru calciu împiedică pătrunderea acestui element în interiorul celulelor, ionii de aluminiu amplificând rigiditatea mecanică și permeabilitatea pasivă a plasmalemei pentru cationi.

1.3.3.Absorbția potasiului

Datele existente în literatură privitoare la modul în care prezența ionului de aluminiu în mediul nutritiv afectează absobția, concentrația și translocarea potasiului în plantă arată că dozele mici stimulează procesul absobției și translocării potasiului în plante. Cercetătorii nu sunt însă de acord asupra valorilorlimitative ale dozelor de aluminiu, care exercită acțiuni stimulatoare asupra absorbției.

Lee (1971), în experiențele efectuate a demonstrat că absorbția și concentrația potasiului în rădăcină și translocarea în partea aeriană au fost stimulate la doze cuprinse între 1 și 5 ppm aluminiu, dozele mai mari de aluminiu – cuprinse între 5 și 10 ppm – inhibând absorbția potasiului de către rădăcini.

McLeod și Jackson (1967), Andrew și colab. (1973), au demonstrat că nivelul absorbției și conținutului de potasiu în rădăcini și în partea aeriană au scăzut pe măsura creșterii concentrației aluminiului în soluția nutritivă chiar începând cu valori de 1 la 10 ppm.

Este posibil ca influența ionului de aluminiu asupra absorbției potasiului să fie, de asemenea, o funcție a gradului de toleranță la toxicitatea aluminiului a genotipurilor așa cum a demonstrat Clark (1977) cu două genotipuri de porumb. La două doze mici de aluminiu cuprinse între 2,5-5 ppm, genotipul mai tolerant (B 57) a absorbit mai intens potasiul și l-a translocat mai rapid în partea aeriană decât genotipul mai sensibil (Oh 40). Mai mult chiar, dozele de aluminiu au stimulat absorbția și translocarea potasiului la genotipul mai tolerant, astfel încât acesta a absorbit potasiul cu 26-28% mai intens și l-a translocat cu 13-16% mai rapid când a fost cultivat pe soluții cu 2,5-5 ppm aluminiu, decât când a fost cultivat pe soluții nutritive fără aluminiu.

1.4. Efectele ionilor de aluminiu

1.4.1. Efectele prezenței ionilor de aluminiu în mediul de creștere

Reacția acidă favorizează trecerea parțială a aluminiului în forme solubile, în solurile acide ajungându-se uneori la peste 20 mg Al mobil la 100 g sol. Aceasta înseamnă o cantitate foarte mare, uneori de ordinul sutelor de kg, în stratul arabil.

Concentrații ridicate de aluminiu în soluția nutritivă manifestă efecte dăunătoare asupra rădăcinilor care suferă modificări morfologice, se înnegresc, își micșorează creșterea în lungime și grosime, apar modificări fundamentale ale capacității de absorbție și reținere a cationilor. În asemenea condiții Al3+ provoacă o desorbție a ionilor Ca2+ și Mg2+ și a altor specii de cationi din stratul pectocelulozic al perilor radiculari, înrăutățind nutriția, absorbția acestor cationi scăzănd, iar absorbția de Al3+ crește. Se micșorează, de asemenea nutriția cu fosfor, care precipită sub formă de fosfați de aluminiu la suprafața rădăcinii.

Plantele cultivate conțin între 10-200 ppm Al în suprafața uscată, valori foarte ridicate fiind în rădăcină, ridicate în frunze și scăzute în tulpină. Faptul că se acumulează mai mult în rădăcină, demonstrează că alunimiul are o mobilitate scăzută în plante.

Sensibilitatea speciilor de plante la toxicitatea aluminiului diferă.

Speciile calcifuge sunt mai puțin sensibile la toxicitatea aluminiului comparativ cu cele calcifobe.

În funcție de sensibilitatea speciilor de plante la toxicitatea aluminiului Avdorin și colab. (1976) au făcut următoarea clasificare:

specii tolerante la concentrații ridicate de aluminiu: timoftica și ceaiul;

specii sensibile: cartoful, porumbul și lupinul;

specii cu sensibilitate ridicată: mazărea, fasolea, hrisca, orzul, grâul de primăvară și inul;

specii foarte sensibile: trifoiul roșu, sfecla de zahăr, grâul de toamnă și lucerna.

Speciile tolerante la concentrații mari de aluminiu posedă însușirea de a fixa acest element în rădăcini, transferul spre partea aeriană fiind scăzut comparativ cu speciile care au o sensibilitate ridicată. [NUME_REDACTAT] în soluția nutritivă micșorează de 3-4 ori absorbția aluminiului în rădăcina plantelor tolerante, comparativ cu cele netolerante la aluminiu (Guerrier, 1978). Cu cât concentrația activă a ionilor de Ca2+, Mg2+, K+ este mai mare decât aceea a celor de Al3+, cu atât toxicitatea aluminiului este mai acăzută și nutriția îmbunătățită.

La acțiunea nocivă a Al3+ solubil se asociează și Mn2+ solubil. Spre deosebire de Al3+ care rămâne cea mai mare parte în rădăcini, Mn2+ se acumulează mai mult în partea aeriană ceea ce determină tulburări în metabolismul substanțelor proteice și al glucidelor. Îngrășămintele chimice cu azot măresc mobilitatea Mn2+ , în schimb cele cu fosfor au ca efect micșorarea toxicității Mn2+. Excesul de Mn2+ este la fel de toxic ca și cel de Al3+ sensibilitatea plantelor la acest exces variind în funcție de specie.

La efectele nocive ale excesului de Al3+ Mn2+ forme solubile în soluția solului se mai poate asocia și cu excesul de Fe2+.

Efectele aluminiului asupra diviziunii celulare, creșterii și acumulării de substanțe uscată.

Cercetările anatomice efectuate încă din 1918 de către Hartwell și Pember au dovedit că plantele cultivate pe soluții nutritive cu doze toxice de aluminiu prezinta o inhibare a creșterii în lungimea rădăcinilor însoțite de o îngroșare a acestora și de o creștere a numărului de rădăcini. Cercetările citologice ulterioare (Clarkson, 1965) au confirmat observațiile lui Hartwell și Pember și au explicat toate aceste modificări ale sistemului radicular printr-un proces de inhibare de către aluminiu a diviziunilor celulare și de alcătuire a unor formațiuni tisulare nedifirențiate și anormale.

S-a constatat prezența în zonele miristematice ale rădăcinilor plantelor afectate de toxicitatea aluminiului a unui mare număr de celule cu 2 nuclei ceea ce indică stoparea diviziunii celulare în tolofază (Murray și Foy, 1978). Datorită reacției aluminiului cu substanțele pectinice ale membranelor celulelor tinere, are loc inhibarea creșterii rădăcinilor, fapt care duce la pierderea permanentă a elasticității pereților celulari și împiedică alungirea celulelor. În acest caz aluminiul ar putea interacționa cu unele enzime răspunzătoare pentru depunerea polizaharidelor și respectiv a pectinei pe pereții celulari.

La nivelul celular, precipitatea aluminiului are loc fie pe mitocondrii, inhibând activitatea hexochinazei și perturbând fosforilarea zaharurilor (Clarkson, 1966), fie la grupările fosfatice ale acizilor nucleici cu repercusiuni negative asupra diviziunii celulere (Morimura și colab., 1978) sau pe lamelele mediane ale membranelor celulare, blocând grupările carboxilice ale acidului galacturonic (Clarkson, 1967).

Samson și colab. (1965) a constatat că aluminiul blochează încorporarea 32P în fracțiunea DNA cu greutatea moleculară mare scăzând rata sintezei DNA (Sirover și Loeb, 1976) cât și activitatea de matriță a DNA (Matsumoto și Morimura, 1980).

Matsumoto și Morimura (1980) arată că aluminiul se leagă de fosfor în DNA și sugerează că legarea aluminiului previne separarea dublului helix pentru a servi ca matriță pentru sinteza ARN.

Fosforul anihilează acțiunea inhibatoare a aluminiului asupra creșterii rădăcinilor plantelor de bumbac cultivate pe soluții nitritive (Foy și Brown, 1963):

la concentrații ridicate de aluminiu (10 ppm) plantele nu cresc, iar rădăcinile nu se ramifică dacă concentrațiile fosforului sunt mai mice (cuprinse între 0,1-10 ppm), dar se dezvoltă normal și au sistem radicular bine dezvoltat dacă concentrațiile fosforului sunt mai mari (peste 20 ppm);

la concentrații mai scăzute ale aluminiului (2 ppm) plantele cresc bine, iar rădăcinile încep să se ramifice chir la concentrații mai scăzute ale fosforului (5 ppm).

Efectul inhibator al aluminiului asupra creșterii rădăcinii este de asemenea anihilat de prezența ionilor de calciu din sol. Aceștia reduc transportul aluminiului in vasele conducătoare ale rădăcinii plantelor (Rhue și Grogan, 1978). Această inhibație a creșterii în lungime a rădăcinilor este însoțită deseori de o reducere a acumulării diomasei în rădăcini și chiar în partea aeriană a plantei, reducere ce se accentuează odată cu scăderea pH-ul și cu creșterea dozelor de aluminiu în soluțiile nutritive și în sol (Vickers și Zak, 1978).

Ca urmare a reducerii cersterii rădăcinii și acumulării de biomasă, se reduce volumul de sol explorat de către rădăcini, ceea ce conduce la o înrăutățire atât a nutriției minerale a plantelor, cât și a rezistenței la secetă.

Condițiile naturale pedoclimatice

Condițiile climatice de experimentare

Perioada de experimentare 200-2002 a fost foarte diferită de la un an la altul sub aspect climatic.

În anul 2000, primăvara s-a înregistrat un plus de precipitații provenite din sezonul rece de 18,1 mm. Lunile aprilie, mai și iunie au înregistrat un deficit de precipitații de 170,5 mm pe fondul unor temperaturi medii mai mari cu 2,3-2,9 C față de temperaturile normale. (tabel 1).

În aceste condiții, chiar dacă semănatul porumbului s-a efectuat în condiții bune această diferență a afectat foarte grav dezvoltarea porumbului până la fenofaza de înflorit-maturitate. Ploile survenite în a doua decadă a lunii iulie n-au mai putut compensa deficitul de precipitații anterior, cei mai grav afectați fiind hibrizii de porumb cu perioadă scurtă de vegetație. Precipitațiile deficitare din luna august și-au adus și ele contribuția nefavorabilă asupra producției de boabe, alături de temperaturile ridicate.

În sezonul rece 2000-2001, precipitațiile căzute sunt foarte aproape de valorile normale pentru acest sezon. În luna aprilie s-au înregistrat 88,6 mm, cu un excedent de 35,1 mm, din care aproape jumătate din cantitate a căzut în a treia decadă a lunii, ceea ce a făcut ca semănatul porumbului să fie executat în prima decadă a lunii mai.

Luna mai, când porumbul a răsărit, a înregistrat deficit de precipitații de 59,6 mm, deficit care nu a afectat culturile de porumb datorită rezervei înregistrate în luna aprilie.

Luna iunie, a fost foarte ploioasă, ceea ce a făcut ca porumbul să se dezvolte în ritm rapid, iar ploile căzute în prima decadă a lunii iulie au asigurat rezerva de apă pentru perioada de înflorit-fecundat. Deficitul de apă înregistrat în iulie și august nu au afectat producția de boabe, iar luna septembrie s-a încadrat în limitele normale.

Sub aspect termic perioada aprilie-septembrie a avut o evoluție normală, excepție făcând luna august care a înregistrat un plus de 2,2 C.

Anul agricol 2001-2002 a înregistrat în perioada rece un deficit de 116,4 mm, deficit care și-a pus amprenta asupra producției realizate.

Excedentul de precipitații din luna aprilie (20,2 mm) a fost foarte mic, comparativ cu deficitul înregistrat, deficit ce s-a mărit comparativ cu lunile mai și iunie, porumbul ca și alte culturi agricole a avut foarte mult de suferit. Excedentul de precipitații care s-a înregistrat începând cu luna iulie nu a mai putut redresa situația.

Sub aspect termic, lunile care au înregistrat temperaturi identice cu normala, iar septembrie a fost mai rece în medie cu 1,1 .

În concluzie analizând datele climatice pe cei trei ani de experimentare se constată că anul 2001 a fost un an favorabil culturii porumbului, iar anii 2000 și 2002, foarte nefavorabili acestei specii.

Tabelul 1

Datele meteorologice—anul 2000

(stația meteorologico—SODA PITEȘTI)

Tabelul 2

Datele meteorologice—anul 2001

(stația meteorologico—SODA PITEȘTI)

Tabelul 3

Datele meteorologice—anul 2002

(stația meteorologico—SODA PITEȘTI)

Materialul biologic folosit și descrierea acestuia

În lista oficială a soiurilor (hibrizilor) de plante de cultură din România sunt înregistrați anual peste 200 hibrizi autohtoni și străini. Ținând cont, că solurile acide se întind pe suprafețe foarte mari, de la câmpie la munte, s-au testat un număr de 16 hibrizi de porumb, cu perioada de vegetație diferită, care să poată fi cultivați în diferite arealuri.

Hibrizii extratimpurii au fost reprezentați de Ciclon (creat de I.C.D.A. Fundulea), Turada SU 181 (creat de S.C.D.A. Turda), Helaga (creat de Pioneer) și DK 386 (creat de Monsato-Dekalb).

Grupa hibrizilor semitimpurii a fost reprezentată de Vultur și Opal (creați de I.C.D.A. fundulea) și AW 641 (creat de Monsato-Dekalb).

Dintre hibrizii semitardivi, am testat F 876 și Rapsodia (creați la I.C.D.A. Fundulea) și DK 527 (creat la Monsato-Dekalb).

Amplasarea experiențelor în câmp

În perioada 2000-2002, cei 16 hibrizi de porumb, au fost experimentați după metoda blocurilor randomizate, în 3 repetiții. Parcela experimentală a constat din două rânduri lungi de 8,5 m, distanța dintre rânduri fiind de 70 cm, iar între plante pe rând în funcție de grupa de maturitate astfel:

pentru hibrizii extratimpurii—20 cm ceea ce corespunde unei densități de 71430 plante/ha.

pentru hibrizii timpurii—24 de cm ceea ce corespunde unei densități de 59524 plante/ha

pentru hibrizii semitimpurii și semitardivi—26 cm ceea ce corespunde unei densități de 54950 plante/ha

În câmpul experimental în care au fost amplasate experiențeșe s-a folosit o rotație de 2 ani: soia—porumb. Fertilizarea s-a făcut folosind îngrășăminte complexe (N20P20K20) în doză de 400 kg/ha+20 kg NS.A./ha provenit din uree.

În perdelele de protecție s-au folosit hibrizi din aceeași grupă de precocitate.

Experimentarea în câmp a durat 3 ani consecutivi (2000, 2001 și 2002), cu respectarea strictă a normelor de tehnică experimentală. Influențele nedorite ale mașinilor și golurilor au fost evitate prin eliminarea a câte 2 plante la capetele rândurilor și a plantelor de lângă goluri.

2.4. Caracterele analizate și modul de notare

Studiul reacției porumbului pentru toleranță la ionii de aluminiu și aciditatea solului, necesită o apreciere exactă a toleranței genotipurilor de porumb după caracterele anatomo-morfologice și după capacitatea de producție.

În cei 3 ani de experimentare la materialul studiat s-au considerat importante pentru aprecierea reacției genotipurilor de porumb la aciditatea solului următoarele caractere și însușiri:

producția de boabe (kg/ha)

decalajul între înfloritul paniculului și apariția stigmatelor ca un caracter de interes practic în aprecierea toleranței la secetă, ținând cont că din cei 3 ani de experimentare doi au fost nefavorabili (zile)

înălțimea plantelor (cm)

inserția știuletelui principal (cm)

rezistența la secetă

perioada de vegetație semănat-maturitate tehnică (zile)

frecvența plantelor uscate prematur (%)

notă pentru planta verde (9-foarte bun, 1- foarte slab)

frecvența plantelor căzute la recoltare (%)

frecvența plantelor frânte la recoltare (%)

frecvența plantelor sterile (%)

randamentul de boabe (%)

umiditatea boabelor la recoltare (%)

Capitolul III—Rezultatele experimentale obținute și interpretarea lor

Problema toleranței porumbului la aciditatea solului ocupă un loc important, în actuala conjuctură a agriculturii, când fertilizarea acestei culturi se face pe suprafețele foarte mari cu doze unilaterale de azot.

Toleranța la aciditatea solului pe tot parcursul perioadei de vegetație, dar în special, în faza de 3-5 frunze, când plantele sunt foarte sensibile, este condiția principală pentru ca hibrizii de porumb să realizeze producții mari și constante în zona solurilor din sudul [NUME_REDACTAT], unde porumbul ocupă importante suprafețe, iair condițiile de aciditate a solului sunt mai accentuate.

Rezultatele experimentale obținute în anul 2000

Hibrizii extratimpurii

Producția de boabe la hibrizii extratimpurii a oscilat între 4807 kg/ha (Ciclon) și 6036 kg/ha (Natacha), așa cum sunt în tabelul 4.

Luând ca martor hibridul Turda SU 181, spor de producție a înregistrat hibridul Natacha (347 kg/ha), spor de producție neasigurat statistic. Ceilalți 2 hibrizi, Ciclon și Aral, au avut pierderi de producție de 882 kg și respectiv 288 kg, pierderea de producție a hibridului Ciclon fiind asigurată statistic (distinct semnificativ).

Fiind hibrizi extratimpurii, perioada de vegetație între semănat-înflorit/mătăsit, este destul de scurtă, în jurul valorii de 73 zile, cu variație de la hibrid la hibrid. Cea mai scurtă perioadă de vegetație între semănat-înflorit a avut-o hibrdul Aral (73 zile), la polul opus situându-se hibrdul Turda SU 181 (79 zile), semănatul efectuându-se pe data de 25 aprilie 2000 (tabelul 5).

Tabelul 4

Producția de boabe obținută la hibrizii extratimpurii—2000

DL 5%=415 kg/ha

DL 1%=628 kg/ha

DL 0,1%=1009 kg/ha

Tabelul 5

Sinteza rezultatelor obținute în experiența cu hibrizi extratimpurii 2000

Datorită secetei, decalajul între matăsit și înflorit a fost dstul de mare, variind de la 2 zile (Helga) la 5 zile (Ciclon). De menționat că în condiții normale acești hibrizi au o bună coincidență la fenofaza înflorit-maturitate.

Înălțimea plantei, precum și inserția știuletelui principal, este cu 40-60 cm mai mică decât în condiții normale în ceea ce privește înălțimea plantelor și 15-25 cm la inserția știuletelui principal.

Valoric, înălțimea plantelor a fost cuprinsă între 158 cm (Ciclon) și 176 cm (Natacha), aceeași ordine păstrându-se și în ceea ce privește inserția știuletelui principal.

Rezistența hibrizilor la secetă a fost foarte diferită, Natacha primind nota 7, Ciclon și Aral dovedind o mai slabă rezistență la secetă, și în consecință primind nota 4 și respectiv 5.

Perioada de vegetație semănat-maturitate fiziologică s-a calculat pornind de la data maturității fiziologice (atunci când pănușile s-au îngălbenit la 50% din plante). Cea mai scurtă perioadă de vegetație semănat-maturitate fiziologică a avut hibridul Aral (123 zile), la polul opus situându-se Turda SU 181 cu 129 zile, hibrizii Ciclon și Natacha având valori intermdiare.

Frecvența plantelor uscate prematur s-a făcut pentru raportarea numărului de plante uscate prematur la numărul de plante recoltate din parcelă. Valorile înregistrate la toți hibrizii au fost destul de mari, fiind cuprinse între 8% (Natacha și Aral) și 15% Ciclon.

Nota pentru planta verde la maturitate ne ajută la o mai bună apreciere în folosirea pentru însilozare. Hibrizii care au avut la maturitate planta cât mai verde au fost Natacha și Aral, ceilalți doi hibrizi Turda SU 181 și Ciclon înregistrând valori intermediare.

Frecvența plantelor căzute la recoltare s-a făcut prin raportarea numărului de plante căzute la numărul de plante recoltate din parcelă. De remarcat că toți hibrizii testați au avut o rezistență foarte bună, valoarea maximă înregistrată fiind de numai 5,3 %. (Turda SU 181).

De asemenea rezistența la frângere a tulpinii a fost foarte bună, toți hibrizii înregistrând valori mai mici comparativ cu căderea plantelor. Cumulate cele 2 fenomene nu au avut valori pente 10 %, ceea ce dovedește rezistența foarte bună a acestor hibrizi la aceste două aspecte.

Datorită fenomenului de protandrie, precum și a secetei excesive din timpul fenofazei înflorit-mătăsit, procentul de plante sterile a fost foarte ridicat, ajungând până la 28,6 % (Ciclon).

Randamentul în boabe (%) a fost foarte mic, din cauza secetei, știuleții prezentând la recoltare rânduri de boabe lipsă sau vârfuri foarte pronunțate, oscilând între 78,7 % (Ciclon) și 75,6 % (Natacha). Umiditatea boabelor la recoltare s-a situat în limitele normale la această grupă, fiind sub 22 %, hibrizii recoltându-se în timp util pentru efectuarea lucrărilor de toamnă.

Hibrzii timpurii

Comparativ cu hibrizii extratimpurii, hibrizii timpurii au înregistrat producții ceva mai bune (6601 kg/ha), diferența de producție atât față de Elan, cât și față de Helga, fiind asigurată statistic. Hibrizii autohtoni Elan și Turda 200 Plus au realizat producții foarte apropiate, dar inferioare celor obținute de hibrizii străini (Tabelul 6).

Tabelul 6

Producția de boabe obținută la hibrizii timpurii—2000

DL 5%=311 kg/ha

DL 1%=471kg/ha

DL 0,1%=756 kg/ha

Tabelul 7

Sinteza rezultatelor obținute în experiența cu hibrizi timpurii 2000

Perioada semănat-înflorit (tabelul 7) a oscilat între 74 zile (DK 386) și 79 zile (Turda 200 Plus), fiind mai scurtă decât perioada semănat-mătăsit în medie cu o zi. Talia plantelor a fost destul de mică, comparativ cu talia normală, nedepășind 190 cm, cu valori cuprinse între 179 cm (Elan) și 187 cm (DK 386). Inserția știuletelui principal a avut valori scăzute între 59 cm (Elan) și 66 cm (DK 386).

DK a avut o mai bună rezistență la secetă comparativ cu Elan și Turda 200 Plus care au prmit nota 5.

Seceta și-a pus amprenta și pe hibrizii timpurii, aceștia având procente diferite de plante uscate prematur (de la 6 % DK 386 la 12 % Turda 200 Plus).

În ceeea ce privește capacitatea plantelor de a rămâne verzi, DK 386 și Helga s-au dovedit superiori hibrizilor autohtoni.

Rezistența plantelor la cădere a fost bună la toți hibrizii studiați, valori mai ridicate având Elan și Turda 200 Plus-7,8 și respectiv 6,3 %.

Frecvența plantelor frânte a fost și ea scăzută, valorile înregistrate în 2000, încadrându-se în limitele normale ale fiecărui hibrid.

Frecvența plantelor sterile a fost deosebit de mare, ajungând până la 27,3 % plante sterile (Elan), la polul opus situându-se DK 386 cu 13,2 %.

Randamentul de boabe, a oscilat în limite deosebit de largi, de la hibrid la hibrid, fiind cuprins între 74,3 % (Elan) și 74,8% (DK 386).

Umiditatea boabelor la recoltare a avut valori normale grupei de maturitate, oscilând între 20,7 % (DK 386) și 22,6 % (Turda 200 Plus).

Hibrizi semitimpurii

Hibrizii semitimpurii, având o perioadă mai lungă de vegetație, au trecut mai ușor peste perioada de secetă, producția de boabe fiind afectată într-o proporție mai mică comparativ cu primele 2 grupe de maturitate.

Producția de boabe înregistrate la cei 4 hibrizi a fost foarte apropiată, oscilând în jurul valorii de 6600 kg/ha.

Vultur a fost hibrdul care a înregistrat o producție de 6600 kg/ha, respectiv 6249 kg/ha, diferitele producții față de cei martori (Opal și Stina) fiind asigurate statistic.

Tabelul 8

Producția de boabe obținută la hibrizii semitimpurii—2000

DL 5%=234 kg/ha

DL 1%=354 kg/ha

DL 0,1%=570 kg/ha

Tabelul 9

Sinteza rezultatelor obținute în experiența cu hibrizi semitimpurii—2000

Cei trei hibrizi (Opal, Stina și AW 641) au avut producții apropiate, diferențele de producție fiind nesemnificative.

Perioada semănat-înflorit (tabelul 9), a fost cuprinsă între 79 zile (Stina) și 83 zile (Vultur), fiind în general cu 3 zile mai scurtă decât perioada semănat-mătăsit.

Talia plantelor, și la hibrizii semitimpurii a fost mai mică în anul 2000, comparativ cu un an normal. Aceasta a înregistrat valori cuprinse între 180 cm (Stina) și 187 cm (AW 641).

Inserția știuletelui principal a fost determinată sub valorile normale, oscilând între 60 cm (Opal) și 65 cm (AW 641).

O rezistență la secetă mai bună au avut hibrizii Stina și AW 641, care au fost notate cu nota 7, comparativ Vultur și Opal.

Perioada de vegetație cea mai scurtă a înregistrat-o AW 641 (133 zile), la polul opus situându-se Vultur (139 zile).

Frecvența plantelor uscate prematur a fost mai mică comparativ cu hibrizii extratimpurii și timpurii, procentul cel mai mare înregistrând Vultur cu 9%, iar Stina și AW 641 au avut cel mai mic procent de plante uscate prematur (6%).

În ceea ce privește capacitatea plantelor de a rămâne verzi, hibrizii străini (Stina și AW 641) s-au dovedit supeiori celor autohtoni (Opal și Vultur).

Rezistența hibrizilor la cădere și la frângere a fost foarte bună, cumulate cele două fenomene nedepășind pragul de 10 %.

Seceta și-a pus amprenta și la hibrizii semitimpurii în ceea ce privește procentul de plante sterile. Cel mai ridicat procent l-a înregistrat Vultur (18,3 %), iar cel mai scăzut AW 641 (13,6 %).

Randamentul de boabe, a fost și el afectat, dar într-o proporție mai mică, valorile înregistrate fiind peste 76 %, cu un maxim de 80.0 % la AW 641.

Umiditatea boabelor la recoltare, a fost în limitele normale grupei, având un minim de 23,8 % (AW 641) și un maxim de 25,6 % (Vultur).

Hibrizi semitardivi

Hibrizii semitardivi au înregistrat în timpul anului 2000, cele mai ridicate producții, din cele 4 grupe de maturitate, depășind 7300 kg/ha.

Producția cea mai scăzută a realizat-o Rapsodia (7320 kg/ha), diferența de producție față de cei 2 martori (F 376 și Florencia) fiind asigurată statistic numai în cazul lui F 376.

Cea mai ridicată producție a realizat-o DK 527 (7744 kg/ha), diferența de producție fiind asigurată statistic numai față de Florencia (tabelul 10).

Tabelul 10

Producția de boabe obținută la hibrizii semitardivi—2000

DL 5%=250 kg/ha

DL 1%=378 kg/ha

DL 0,1%=608 kg/ha

Tabelul 11

Sinteza rezultatelor obținute în experiența cu hibrizi semitardivi—2000

Perioada de vegetație semănat-înflorit (tabelul 11) a fost cuprisă între 83 zile (DK 527) și 88 zile (Rapsodia), fiind mai scurtă cu 1-3 zile comparativ cu perioada semănat-înflorit.

Talia plantelor s-a situat în limitele acceptate, fiind foarte apropiată de la hibrid la hibrid, diferența între limita inferioară ( F 386) și cea superioară (Florencia) fiind de numai 5 cm.

Inserția știuletelui principal a avut limite foarte strânse ale variației, diferența dintre minim (Rapsodia) și maxim (DK 527) fiind tot de 5 cm.

Rezistența la secetă a hibrizilor semitardivi a fost destul de bună, 3 din cei 4 hibrizi, primind nota 7 (Rapsodia a primit nota 6).

Perioada de vegetație a celor patru hibrizi semitardivi a fost cuprinsă între 145 zile DK 527 și 152 zile (Rapsodia).

Frecvența plantelor uscate prematur a avut limite destul de largi, de la 5 % (DK 527) la 8 % (Rapsodia), dar mai mici decât grupele mai timpurii.

Notele care s-au acordat pentru plantele verzi la maturitate au fost destul de bune (7 la ultimii trei hibrizi), numai F 376 fiind notat cu 6 deoarece acest hibrid este cel mai vechi omologat dintre cei 4, în obiectivele de ameliorare din acea perioadă „planta verde” avea o pondere mai mică.

Frecvența plantelor căzute și frânte, cumulate este foarte mică, toți hibrizii dovedind însușiri apreciate la aceste fenomene.

Procentul de plante sterile, deși mai mic decât la celelalte grupe este totuși ridicat, el oscilând între 10,3 % (DK 527) și 16,7 % (Rapsodia).

Randamentul de boabe a fost cuprins între 77,3 % (F 376) și 80,2 % (DK 527), iar umiditatea boabelor la recoltare între 25,7 % (DK 527) și 27,3 % (Rapsodia).

Rezultatele experimentale obținute în 2001

Hibrizi extratimpurii

Producțiile de boabe din 2001 au fost apropiate de potențialul biologic al tuturor hibrizilor experimentați.

Producția de boabe cea mai ridicată a realizat-o Natacha (9510 kg/ha), diferența de producție față de Turda SU 181 (238 kg) fiind nesemnificativă.

La polul opus s-a situat Ciclon (8702 kg/ha) pierderea de producție atât față de Turda SU 181 (mt 1) cât și față de Natacha (mt 2), fiind foarte semnificativă (tabelul 12).

Tabelul 12

Producția de boabe obținută la hibrizii extratimpurii—2000

DL 5%=186 kg/ha

DL 1%=282 kg/ha

DL 0,1%=453 kg/ha

Tabelul 13

Sinteza rezultatelor obținute în experiența cu hibrizi extratimpurii 2001

Perioada de vegetație semănat-înflorit a fost cuprinsă între 73 zile (Aral) și 78 zile (Turda SU 181) fiind sensibil egală cu perioada semănat-matăsit. [NUME_REDACTAT] și Aral chiar au înregistrat o coincidență în fenofaza înflorit-mătăsit.

Înălțimea plantelor s-a situat la valori de peste 200 cm cu un minim de 205 cm (Ciclon) și un maxim de 220 cm (Aral), aceeași ierarhie păstrându-se și în cazul inserției știuleților.

Ținând cont că anul 2001, a fost totuși un an favorabil culturii porumbului, notările pentu rezistența la secetă și frecvența plantelor uscate prematur, au avut valori maxime, respectiv minime acest termen menținându-se pregnant în 2001.

Notările pentru planta verde, au evidențiat pe Natacha și Aral care au fost notate cu nota 9.

Procentul de plante căzute și frânte cumulate este ceva mai mare ca în anul 2000, maximul înregistrând Turda SU 181 cu 12,3 %.

Frecvența plantelor sterile a fost mică, în limitele normale, ea oscilând între 0,0 % (Natacha) și 4,5 % (Turda SU 181).

Randamentul de boabe a înregistrat valori de peste 80%, Natacha având cel mai ridicat randament de boabe.

Umiditatea boabelor la recoltare s-a situat în limitele normale, oscilând între 18,4 % (Natacha) și 21,3 % (Ciclon).

Hibrizii timpurii

DK 386 în anul 2001, a obținut cea mai ridicată producție din grupa hibrizilor timpurii (10137 kg/ha), dar diferența de producție nu a fost asigurată statistic decât față de Elan (mt 1) care a înregistrat cea mai scăzută producție (9838 kg/ha). Perioada de vegetație semănat-înflorit a fost cuprinsă între 75 zile (DK 386) și 80 zile (Turda 200 Plus), fiind foarte apropiată de perioada semănat-mătăsit. [NUME_REDACTAT] și DK 386 realizând chiar coincidnță de fenofază. Talia plantelor a fost cu mult superioară celei înregistrate în anul 2000, ajungând la un maxim de 225 cm (DK 386), aceleași valori având și inserția știuletelui prncipal.

Tabelul 14

Producția de boabe obținută la hibrizii timpurii—2001

DL 5%=383 kg/ha

DL 1%=579kg/ha

DL 0,1%=930kg/ha

Tabelul 15

Sinteza rezultatelor obținute în experiența cu hibrizi timpurii 2001

Perioada de vegetație s-a situat între 129 zile (DK 386) și 134 zile (Turda 200 Plus), apropiată de valorile înregistrate în anul 2000.

Notările pentru planta verde au evidențiat hibrizii Natacha și DK 386, care au primit nota 8, respectiv nota 9.

Frecvența plantelor căzute și frânte a fost mai ridicată la Elan (11,3 %), hibrizii autohtoni (Turda 200 Plus și Elan) cu valori mult mai ridicate (7,8 și respectiv 9,6 %).

Randamentul de boabe a fost bun la toți hibrizii depășind valoarea de 80 %.

Umiditatea boabelor la recoltare a fost cuprinsă între 22,1 % (DK 386) și 24,6 % (Turda 200 Plus).

Hibrizi semitimpurii

Stina (mt 2) în anul 2001, a realizat cea mai ridicată producție (10951 kg/ha) din cadrul grupei, sporul de producție înregistrat față de Opal (mt 1) (10435 kg/ha) fiind asigurat statistic. Vultur, cu cei 9790 kg/ha,a realizat cea mai mică producție, diferențele de producție atât față de Opal (mt 1) cât și față de Stina, fiind asigurate statistic (tabelul 16).

Perioada de vegetație semănat-înflorit (tabelul 17), fiind apropiată de perioada semănat-mătăsit. [NUME_REDACTAT] ți AW 641 au realizat chiar coincidențe la această fenofază, vultur și Opal, având un decalaj numai de o zi.

Talia plantelor s-a situat în jurul valorii de 230 cm cu un minim de 228 cm (Vultur) și un maxim de 241 cm (Stina), aceeași ierarhie păstrându-se și la inserția știuletelui.

Rezistența la secetă a fost foarte bună, la Stina și AW 641 care au primit nota 9, procentul de plante uscate prematur fiind de 2 %. La hibrizii autohtoni rezistența la secetă a fost notată cu 7 (Vultur) și 8 (Opal), procentul d eplante uscate prematur fiind mai mare, de 3-4 %.

Tabelul 16

Producția de boabe obținută la hibrizii semitimpurii—2001

DL 5%=391 kg/ha

DL 1%=593 kg/ha

DL 0,1%=953 kg/ha

Tabelul 17

Sinteza rezultatelor obținute în experiența cu hibrizi semitimpurii—2001

Perioada de vegetație a fost cuprinsă între 137 zile (Stina) și 141 zile (Vultur).

Rezistența la cădere și frângere a acestor hibrizi a fost bună, cumulat, nici unul dintre hibrizii experimentați nedepășind pragul de 10 %.

Procentul de plante sterile, a fost în limite normale, variind între 4,3 % (AW 641) și 7,6 % (Opal).

Randamentul de boabe la toți hibrizii a oscilat în jurul valorii de 82 %, știuleții fiind foarte bine acoperiți cu boabe.

Uiditatea boabelor la recoltare a avut valori minime de 24,1 % (AW 641) și cea maximă de 25,9 % (Vultur).

Hibrizii semitardivi

Producția de boabe la această grupă de maturitate a fost foarte bună, trei din cei patru hibrizi depășind valoarea de 11000 kg/ha. F 376 (mt 1) a realizat o producție de 11590 kg/ha (tabelul 18), depășind pe Florencia (mt 2) cu 476 kg/ga, spor distinct semnificativ.

Rapsodia a înregistrat cea mai mică producție (10836 kg/ha), diferența de producție față de cei doi martori fiind asigurată statistic.

Perioada de vegetație semănat-înflorit (tabelul 19) a fost cuprinsă între 84 zile (DK 527) și 89 zile (Rapsodia), mai scurtă cu 1-3 zile decât perioada semănat-mătăsit.

Înălțimea plantelor s-a situat în jurul valorii de 240 cm, cu un minim de 235 cm (F 376) și un maxim de 247 cm (DK 527), aceeași situație întâlnindu-se și al inserția știuletelui principal.

Rezistența la secetă a acestei grupe de hibrizi a fost foarte bună, notându-se cu notele 8 și 9, iar procentul de plante uscate prematur a fost deosebit de mic, maximul realizând F 376 (3 %).

Perioada de vegetație a fost mai lungă comparativ cu anul 2000, cel mai timpuriu fiind DK 527 (148 zile), iar cel mai tardiv Rapsodia (157 zile).

Notările pentru plantă verde, au fost foarte bune, doi din cei 4 hibrizi având nota 9 (Florencia și DK 527).

Tabelul 18

Producția de boabe obținută la hibrizii semitardivi—2001

DL 5%=207 kg/ha

DL 1%=313 kg/ha

DL 0,1%=503 kg/ha

Tabelul 19

Sinteza rezultatelor obținute în experiența cu hibrizi semitardivi—2001

Procentul de plante căzute și frânte a fost mic, evidențiindu-se DK 527 cu doar 3,1 %.

Frecvența de plante sterile a fost de asemenea redusă, ceva mai ridicată la Rapsodia cu 6,8 %.

Randamentul de boabe a fost bun, în medie 81 %, atingând un mximum la DK 527 (82,9%).

Umiditatea boabelor a fost specifică grupei, cu valori cuprinse între 25,3 % (DK 527) și 27,1 % (Rapsodia).

Rezultate experimentale obținute în anul 2002

Hibrizi extratimpurii

Producțiile de boabe în anul 2002 an deosebit de secetos, a fost mult mai mică decât producția anului 2000.

La această categorie de hibrizi, producția cea mai ridicată, a realizat-o Natacha (4522 kg/ha), sporul de producție realizat, comparativ cu Turda SU 181 (mt 1) (4045 kg/ha) fiind distinct semnificativ (tabelul 20).

Producția cea mai scăzută a realizat-o Ciclon (38765 kg/ha) pierderea de producție comparativ cu Natacha (mt 2) de 646 kg/ha fiind foarte bine asigurată statistic.

Perioada de vegetație semănat-înflorit a fost de maxim 76 zile (Turda SU 181) și minim 69 zile (Aral), fiind la hibrizii autohtoni cu 4 zile mai scurtă, decât perioada semănat-mătăsit.

Talia plantelor a fost deosebit de mică, numai Natacha depășind 170 cm, la fel ca și inserția știuletelui principal.

Rezistența plantelor la secetă a fost scăzută (în medie nota 5), iar frecvența plantelor uscate prematur deosebit de mare, ajungând la 23 % (Ciclon).

Perioada de vegetație a fost cea mai scurtă dintre cei trei trei ani de experimentare, fiind cuprinsă între 119 zile (Natacha) și 123 zile (Turda SU 181).

Procentul de plante căzute și frânte; cel mai ridicat este la Turda SU 181 (12,1 %), comparativ cu numai 4,5 % (Aral).

Tabelul 20

Producția de boabe obținută la hibrizii extratimpurii—2002

DL 5%=254 kg/ha

DL 1%=384 kg/ha

DL 0,1%=618 kg/ha

Tabelul 21

Sinteza rezultatelor obținute în experiența cu hibrizi extratimpurii 2002

Frecvența plantelor sterile a fost foarte ridicată atingând valoarea maximă la Turda SU cu 30,3 %.

Randamentul de boabe a fost drastic redus, valoarea minimă înregistrând Ciclon cu 71,5 %, iar cea maximă Natacha cu 76,8 %.

Umiditatea boabelor la recoltare s-a situat în jurul valorii de 20 %, cu un minim de 18,7 % (Aral) și un maxim de 21,5 % (Ciclon).

Hibrizi timpurii

Hibrizii de porumb din această grupă în anul 2001 au obținut producții sensibil egale. DK 386 se evidențiază totuși cu cele 4693 kg/ha reușind să depășească cei doi martori (Elan și Helga) cu sporuri de producție asigurate statistic (tabelul 22).

Perioada de vegetație, semănat-înflorit (tabel 23) a acestor hibrizi s-a situat în jurul valorii de 75 zile, cu un minim de 73 zile (DK 386) și un maxim de 78 zile (Turda 200 Plus).

La hibrizii autohtoni această perioadă a fost mai scurtă cu 4 zile comparativ cu perioada semănat-mătăsit, și datorită secetei excesive.

Talia plantelor s-a ridicat în jurul valorii de 170 cm, valori superioare înregistrând Helga și DK 386, la fel ca și la inserția știuletelui.

Rezistența la secetă a fost notată cu note mici, comparativ cu anul 2001, DK 386 prezentând o mai bună rezistență la secetă, corelat și cu un procent destul de scăzut de plante uscate prematur (10 %).

Perioada de vegetație a fost sensibil egală, între cel mai timpuriu hibrid (Helga) și cel mai tardiv (Turda 200 Plus) neînregistrându-se decât trei zile.

Nota pentru planta verde a fost mică, plantele dând semne de uscare prematur din cauza secetei.

Procentul de plante căzute și frânte a fost mai ridicat la hibrizii autohtoni, comparativ cu cei străini.

Seceta a avut un impact puternic asupra procentului de plante sterile, acesta fiind deosebit de ridicat la hibrizii autohtoni (în jur de 27 %), față de cei străini (12 %).

Tabelul 22

Producția de boabe obținută la hibrizii timpurii—2002

DL 5%=273 kg/ha

DL 1%=413 kg/ha

DL 0,1%=664 kg/ha

Tabelul 23

Sinteza rezultatelor obținute în experiența cu hibrizi timpurii 2000

Randamentul de boabe a fost și el afectat, fiind destul de mic comparativ cu anul 2001.

Umiditatea boabelor la recoltare s-a situat în jurul valorii de 22 %, cu mici diferențe de la hibrid la hibrid.

Hibrizi semitimpurii

Producția de boabe cea mai ridicată a înregistrat-o Stina (5860 kg/ha), sporul de producție care sunt asigurate statistic.

Perioada de vegetație semănat-înflorit, la această grupă s-a situat în jurul valorii de 80 de zile, fiind cu 1-4 zile mai scurtă decât perioada semănat-mătăsit.

Decalajul cel mai mare l-a avut Vultur cu 4 zile.

Talia plantelor a fost deosebit de mică, situându-se în jurul valorii de 180 cm, la fel ca și inserția știuletelui (63 cm).

Rezistența la secetă s-a notat cu 5 la hibrizii autohtoni (Vultur și Opal) și cu 6 la cei străini (Stina și AW 641), reliefându-se și procentul de plante uscate prematur 14-15 la hibrizii și 12 % la hibrizii străini.

Perioada de vegetație a fost cea mai scurtă din cei trei ani de testare, nedepășind 139 zile (Opal).

Nota pentru planta verde a fost în corelație cu nota pentru rezistența la secetă, în jurul valorii de 5.

Frecvența plantelor sterile a fost foarte ridicată, atingând un maxim de 19,9 % la AW 641.

Randamentul de boabe, a fost și el foarte afectat, oscilând în jurul valorii de 75 %, cu valoarea maximă de 77,3 % (Stina).

Umiditatea boabelor la recoltare s-a situat în limita anilor 2000 și 2001, adică în jurul valorii de 24,5 %.

Tabelul 24

Producția de boabe obținută la hibrizii semitimpurii—2002

DL 5%=248 kg/ha

DL 1%=376kg/ha

DL 0,1%=605 kg/ha

Tabelul 25

Sinteza rezultatelor obținute în experiența cu hibrizi semitimpurii—2002

Hibrizii semitardivi

DK 527 cu cele 6939 kg/ha a depășit în anul 2002, atât pe F 376 (mt 1) cât și pe Florencia (mt 2), cu sporuri de producție asigurate statistic. Cei doi martori F 376 și Florencia au înregistrat minusuri de producție, care au fost asigurate statistic numai față de F 376.

Perioada de vegetație semănat-înflorit (tabelul 27) la această grupă a oscilat între 83 zile (DK 527) și 87 zile (Rapsodia), fiind cu 1-3 zile mai scurtă decât perioada semănat-mătăsit.

Talia plantelor s-a situat în jurul valorii de 187 cm, iar inserția știuletelui principal în jurul valorii de 78 cm.

Perioada de vegetație semănat-maturitate, ca și la celelalte grupe, în anul 2002 a fost scurtă în medie de 145 zile, cu un minim de 143 zile (DK 527) și un maxim de 148 zile (Rapsodia).

Hibrizii străini au fost notați, în ceea ce privește planta verde, cu nota 7, comparativ cu notele 5 și 6 obținute de hibrizii autohtoni.

Procentul de plante căzute și frânte la toți hibrizii din această grupă, a fost mic, sub 7 %.

Frecvența plantelor sterile în anul 2002 a fost destul de ridicată, atingând valoarea de 16,3 % (Rapsodia).

La fel ca și în cazul celorlalte grupe, randamentul de boabe a fost scăzut, în medie de 77 %.

Umiditatea boabelor la recoltare a avut valori comparabile cu anii precedenți, situându-se în jurul valorii de 26,5 %.

Tabelul 26

Producția de boabe obținută la hibrizii semitardivi—2002

DL 5%=325 kg/ha

DL 1%=492 kg/ha

DL 0,1%=791 kg/ha

Tabelul 27

Sinteza rezultatelor obținute în experiența cu hibrizi semitardivi—2002