ENERGIA GERMINATIVĂ ȘI CAPACITATEA DE GERMINAȚIE LA SPECII ALE GENULUI DIANTHUS [311127]

[anonimizat]: HORTICULTURĂ

PROIECT DE DIPLOMĂ

Absolvent: [anonimizat]:

Prof. dr. Radu E. [anonimizat]

2017

FACULTATEA DE HORTICULTURĂ

LICENȚĂ: HORTICULTURĂ

PROIECT DE DIPLOMĂ

ENERGIA GERMINATIVĂ ȘI CAPACITATEA DE GERMINAȚIE LA SPECII ALE GENULUI DIANTHUS

Absolvent: [anonimizat]:

Prof. dr. Radu E. [anonimizat]

2017

CUPRINS

CAPITOLUL I. GERMINAȚIA SEMINȚELOR ȘI TESTAREA CAPACITĂȚII DE GERMINAȚIE……………….

SĂMÂNȚA………

Structura seminței………..

Morfologia seminței……..

ANALIZELE DE GERMINAȚIE ALE SEMINȚELOR……

Germinația……….

Condiții generale pentru germinare……..

Substratul……

Umiditatea……

Temperature favorită…….

Lumina……

Procedure și metode folosite……

Eșantionul de lucru……

Metode în care se folosește solul……..

Metode în care se folsește nisipul….

Metode în care se folosește hârtia……

Tratamente de inducer a germinației și durata testului de germinare…….

Tratamente de inducer a germinației….

Durata testului de germinare…..

Evaluarea și clasificarea germenilor…..

Germeni normali

Germeni anormali

Semințe pruligene

Semințe negerminate

Calcularea și exprimarea rezultatelor

Interpretarea rezultatelor

CAPITOLUL II. [anonimizat] a plăntuțelor

MODUL DE PRELUCRARE ȘI INTERPRETARE A DATELOR

Metoda și modul de lucru

CAPITOLUL III. [anonimizat] A SEMINȚELOR

Influența combinată a specie și a [anonimizat] a specie și a [anonimizat] a specie și a [anonimizat] A SEMINȚELOR ȘI A PLANTULELOR CU FACTORI ABIOTICI

Distribuția bidimensională a elementelor de vigoare a semințelor

Analiza relațiilor dintre elementele de vigoare a semințelor cu procesul de germinație (10 zile)

Analiza relațiilor dintre elementele de vigoare a semințelor cu procesul de germinație (20 zile)

Analiza relațiilor dintre elementele de vigoare a semințelor cu procesul de germinare (30)

Corelația multiplă între elementele de vigoare și germinarea semințelor de Dianthus

Analiza privind vigoarea organelor aeriene și conținutul de clorofilă a plantelor

Analiza relațiilor dintre elementele de vigoare a plantei

Analiza relațiilor dintre elementele de vigoare și conținutul în clorofilă

CAPITOLUL IV. CONCLUZII ȘI RECOMANDĂRI

BIBLIOGRAFIE

ENERGIA GERMINATIVĂ ȘI CAPACITATEA DE GERMINAȚIE A SEMINȚELOR LA SPECII ALE GENULUI DIANTHUS

Autor: Emese Erzsebet FECHETE

Coordonator științific: Prof. dr. Radu E. [anonimizat]. [anonimizat]. 3-5, 400372,

Cluj-Napoca, România; fechete.emese@gmail.[anonimizat]at la Universitatea de Științe Agricole și Medicină Veterinară din Cluj-Napoca s-a efectuat determinarea capacitații de germinație și energia germinativă a unor specii de Dianthus. Ca substrat s-au utilizat germinatoare umectate cu apă distilată, sau soluție cu biostimulator Atonik cu concentrație de 0.2% și nu în ultimul rând pastile cu amestec de turbă, numite Jiffy. În experiență s-au folosit semințe de la partu specii a genului Dianthus: Dianthus cariophyllus Grenadin, Dianthus barbatus, Dianthus chinesis, Diathus cariophyllus Chabaud. Experiența a identificat efectul între tratamentul aplicat (substanța stimulatoare) și genotipurile alese (speciile) în scopul recomandarii unor variante care favorizează capacitatea de germinație a semințelor. Datele obținute au evidențiat o similitudine a creșterii sau descreșterii valorilor energiei germinative și facultății germinative a semințelor în cadrul variantelor experientei, confirmată și de coeficientul de corelație între cele 3 componente ale analizelor de germinație. Alte analize au evidențiat influențele elementelor de vigoare a plantelor tinere cu conținutul în clorofilă a acestora, care reflectă legăturile mai mult sau mai puțin semnificative dintre ele.

CUVINTE CHEIE: energie germinativă, facultate germinativă, Atonik, pastile Jiffy interacțiune soi x biostimulator geminație

THE GERMINATING ENERGY AND THE GERMINATIVE CAPACITY OF SEEDS FROM SPECIES OF THE DIANTHUS GENUS

Author: Emese Erzsebet FECHETE

Scientific Coordinator: Prof. Dr. Radu E. SESTRAȘ

University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine, 3-5 Manastur St., 400372, Cluj-Napoca, Romania; fechete.emese@gmail.com

ABSTRACT

A project study conducted by the University of Agronomic Sciences and Veterinary Medicine of Cluj-Napoca, focused on determining the germination capacity and also the germination energy of a number of Dianthus species. As a sublayer the study used germinators soaked (wetted) in distilled water, but also a solution which contained Atonik biostimulator with a 0.2% concentration and last but not least pills containing a mix of peat, named Jiffy. During this experiment there were used seeds from four different species of the Dianthus genus: Dianthus cariophyllus Grenadin, Dianthus barbatus, Dianthus chinesis, Diathus cariophyllus Chabaud. The experiment focused on observing the effect that the applied treatment(stimulating substance) had on the chosen subdivisions of the Diathus species, thus allowing us to compare different procedures of boosting the seeds’ germinating capacity. The obtained data highlighted the similarity in the increase or decrease of both germination energy values and the germination capacity of the seeds during the experiments’ different procedures. This similarity was also confirmed by the correlation coefficient regarding the 3 components of the germination analysis. Other analysis highlighted the influences on the robustness elements of the young plants along with their chlorophyll content, which reflects the more or less significant ties between them.

KEYWORDS: germination energy, germination, Atonik, Jiffy , variety x gemination biostimulator interaction

INTRODUCERE

Majoritatea plantelor horticole se înmulțesc prin semințe. De aceea alegerea unor semințe de bună calitate devine condiția primară în vederea semănatului. Crearea, prelucrarea, testarea, certificarea și comercializarea semințelor este reglementată și coordonată de ISTA (International Seed Testing Asociation) , care reprezintă autoritate la nivel global în acest domeniu. ISTA promulgă norme convenite internațional în vederea îmbunătățirii și avansării constante în procesul de producere și comercializare de semințe și material săditor, contribuind de asemenea la securitatea alimentară și starea fitosanitară bună a plantelor de cultură. Plantele decorative anuale și bienale se perpetuează preponderent prin semințe. Producțiile de flori sunt influențate în mod direct de calitatea materialului săditor. În cazul în care semințele au o valoare biologică scazută și cultura va fi slabă, ineficientă economic, chiar și în condițiile în care celelalte verigi tehnologice sunt îndeplinite corespunzător . Creșterea masivă a populației și acoperirea suprafețelor întinse de teren cu construcții antropice conduce la cererea tot mai mare de plante cultivate pentru asigurarea hranei , în scop medicinal, dar și pentru îmbunătățirea mediului din centrele populate. În țările cu agricultură mai mult sau mai puțin dezvoltată se pune mare accent pe producerea de semințe de calitate. Acestea sunt activități complexe care urmăresc obținerea semințelor care reproduc identic trăsăturile cultivarului, cu stare fitosanitară bună, cu valoare culturală și vigoare corespunzătoare, obținerea în condiții de rentabilitate economică și cantitate care satisface necesarul pieței. Denumirea genului Dianthus vine din limba greacă din cuvintele Dios = Zeus, și anthos = floare, care înseamnă Floarea lui Zeus. Acest fapt atestă că garoafa este cunoscută și apreciată încă din antichitate pentru calitățile decorative deosebite. La sortimentul de garoafe cultivate apartin mai multe specii a genului Dianthus care au o utilitate variată. Unele se pretează ca flori tăiate in aranjamente, jerbe sau alte varietăți care se folosesc pentru decorul grădinilor sau a altor spații verzi (borduri, rabate, stâncării). Pentru obținerea și comercializarea semințelor viabile, sănătoase s-au introdus anumite clasificări pe categorii biologice, sau dupa procentul de germeni normali obținuti la fiecare specie in parte. Dintre produsele cele mai utilizate în vederea germinării semințelor sau pentru producerea de răsaduri, în ultimii ani s-au remarcat cu bune rezultate biostimulatorul Atonik și pastilele de turbă Jiffy. Studiul de față are în vedere analiza germinației la 4 specii de Dianthus în funcție de substratul folosit. În germinatoare cu hârtie umectată cu apa distilată, sau soluție de Atonik de 0.2% s-au determinat energia germinativă și facultatea de germinație a semințelor. Pe materialul biologic semănat în pastile de turba Jiffy s-au efectuat observații privind influența dintre elementele de vigoare a semințelor și a plantulelor obținute din acestea, în corelație cu germinația sau cu conținutul în clorofilă a acestora. Cercetările din cadrul studiului s-au realizat la ICHAT (Institutul de Cercetări Horticole Avansate al Transilvaniei) în cadrul Universitătii de Științe Agricole și Medicină Veterinară din Cluj-Napoca, în perioada martie-aprilie 2017. Experimentul s-a efectuat într-o cameră de germinare cu temperatura constantă de 20°C, fiind o temperatură optimă pentru germinarea semințelor la garoafe.

1.GERMINAȚIA SEMINȚELOR ȘI TESTAREA

CAPACITĂȚII DE GERMINAȚIE

SĂMÂNȚA

Sămânța este organul de reproducere al plantelor superioare, care la gimnosperme se formează în urma fecundării simple și nu este învelită în fruct, iar la anginosperme apare datorată fecundației duble în interiorul fructelor. Din punct de vedere botanic reprezintă ovulul fecundat și maturizat, alcătuită din tegument seminal, embrion și endosperm. Sămânța garoafelor se colectează dupa uscarea inflorescenței pe plantă, și se depozitează in ambalaje compacte, neavând nevoie de condiții de păstrare pretențioase.

Structura seminței

Forma semințelor este influențată de forma ovulului din care provine, fiind un caracter important pentru recunoașterea speciilor. Acestea pot fi sferice (mazăre), reniforme (fasole), costate (sfeclă roșie), cordată (trifoi).

Mărimea seminței este foarte variată, clasificându-se în: semințe foarte mici (Digitalis), semințe mici (Brassicaceae, Apiaceae) , mijlocii (vița de vie), semințe mari (piersic), și foarte mari (nuca de cocos).

Greutatea de asemenea diferă mult la semințe, în funcție de mărimea lor. 10.000 de tutun alcătuiesc 1 g, pe când 1 sămânță de bob are tot 1 g, iar sămânța palmierului cântărește 1.000 g. Culoarea semințelor se întinde pe o paletă largă, de la alb , crem, gălbui, portocaliu, maro, până la negru, sau chiar și marmotate.

Foto 1: Semințe ale diferitelor specii de Dianthus

Morfologia seminței

Foto 2. Structura seminței ( www.pmgbiology.com )

Sămânța este compusă din trei părți principale: tegumentul seminal, embrionul și endospermul.

Tegumentul seminal este reprezentat de un ansamblu de țesături care învelesc și protejează sămânța. (Elena Săvulescu, 2009). Se formează din integumentul sau din integumentele ovulului, în acest caz fiind mai groși și se diferențiează în tesă și tegument. Tesa este formată dintr-un strat de celule sclerificate, reprezintă partea externă a tegumentului seminal, fiind cea mai dură. Tegumentul este mai subțire, poate avea suprafață netedă și lucioasă (fasole), alveolată (cuscută), reticulară (mac), cu perișori (bumbac), sau cu țepi (neghină). Anexele tegumentului seminal: Suprafața tegumentului seminal prezintă anumite formațiuni care au apărut și pe ovul. Ele sunt hilul, micropilum, rafa, chalaza, arilul, arilodiu și caracula. Hilul reprezintă cicatricea rămasă după desprinderea seminței de funicul, colorată diferit de restul tegumentului. Uneori are formă de butoniere (fasole), alteori se prezintă ca o pată mare albă (castan).

Micropilul este zona cea mai puțin rezistentă a tegumentului, locul pe care radicula ebrionară îl străpunge la germinare.

Rafa este lini ade concreștere a ovulului cu funiculul. Se observă doar la unele semințe, ca o dungă proeminentă de-a lungul semințelor. Chalaza marchează locul de ramificare a fasciculelor conducătoare și apare sub forma unei proeminențe circulare sau a unei ramificații. (Elena Săvulescu, 2009) Arilul este reprezentat de o anexă cărnoasă, se dezvoltă ămprejurul hilului, dar poate acoperi parțial și sămânța.

Arilodiul apare doar la unele semințe ca o anexă cărnoasă în jurul micropilului și se extinde pe suprafața seminței.

Caruncula este o excrescență în formă de neg, care se dezvoltă la unele semințe în jurul micropilului pe care îl acoperă, (ricin )La unele specii este bogat în grăsimi și se numește elaiosom, (panseluțe). (Elena Săvulescu, 2009)

Embrionul reprezintă cea mai importantă componentă a seminței, ea provine din zigot. Embrionul insumează toate organele plantei în miniatură : radicula, hipocotilul, plumula și cotiledoanele.

Endosperlul are rolul de a depozita substanțe de rezervă folosite de embrion în etapele de creștere. Albumenul (endospermul) se formează din zigotul accesoriu și apare doar la unele semințe. Se disting 3 tipuri de endosperm: nuclear, celular și intermediar. În cazul semințelor albuminate substanțele de rezervă sunt consumate de embrion după germinare, cotiledoanele fiind subțiri și mugurașul mic (la ricin).

La semințele exalbuminate embrionul consumă substanțele de rezervă in timpul formării, iar pe parcursul germinării sunt absorbite substanțele din cotiledoanele mari. (la fasole).

ANALIZELE DE GERMINAȚIE ALE SEMINȚELOR

Cel mai important test de calitate a unui lot de semințe este testul de germinație. Calitatea semințelor de a forma plante bine dezvoltate și uniforme dă rezultatul testului de germinație. Testarea materialului săditor în câmp este destul de imprecisă, rezultatele fiind influențate de condițiile pedo-climatice.

Rezultatele cele mai sigure se obțin din metodele concepute după condițiile de laborator. Acestea sunt spații amenajate special , cu scopul de a controla și dirija factorii externi în favoarea unei germinări mai uniforme și mai rapide. (ISTA, 2014)

ISTA (International Seed Testing Asociation) a fost înființată în 1924, reprezintă autoritatea care se ocupă cu testarea și certificarea semințelor la nivel global. Instituția are menirea de a dezvolta și de a publica proceduri standardizate în domeniul testării semințelor, și de a promova aplicarea lor pe plan internațional.

Viziunea ISTA este de “Uniformitate în evaluarea calității la nivel mondial”. Acest fapt este realizabil prin promulgare de norme convenite internațional, pentru eșalonarea și testarea semințelor, acreditare a laboratoarelor ,și eliberarea certificatelor de analiză a semințelor.

Sămânța, de sine stătătoare , este un organism biologic viu, comportamentul căruia nu poate fi prevăzut ca și în cazul materialelor non-biologice, inactive. Metodologia de testare folosită se bazează pe cunoștințele ștințifice împreună cu experiența acumulată în testarea și controlul calității semințelor. Această expertiză este realizată de membrii ai Comitetului Tehnic ISTA (ISTA Rules 2014).

Foto 3: (www.seedtest.org)

În România , din cadrul Ministerului Agriculturii și Dezvoltării Rurale, se desprinde Inspecția Națională pentru Calitatea Semințelor (INCS) în comformitate cu reglementările internaționale și normele tehnice în vigoare se ocupă de controlul, certificarea identității și calității semințelor, dar și cu supravegherea , înregistrarea agenților economici și a furnizorilor de semințe pe tot parcursul producerii, prelucrării și a comercializării.

Sub coordonarea Inspecției Naționale pentru Calitatea Semințelor (INCS) se află Inspectoratele teritoriale pentru Calitatea Semințelor și a Materialului Săditor (ICSMS) alături de Laboratorul Central pentru Calitatea Semințelor și a Materialului Săditor (LCCSMS). (Ardelean și colab., 2012).

1.2.1 Germinația

Germinarea semințelor în condiții de laborator, înseamnă dezvoltarea plantulelor în stadiul în care aspectul structurii sale esențiale asigură o imagine clară despre condițiile mai bune din sol, sămânța va dezvolta o plantă fiind normală sau nu. (ISTA 1985).

Structura esențială a seminței este compusă din radicelă intactă și bine dezvoltată, hipocotil, muguraș și cotiledonul sau cotiledoanele, în funcție de construcția speciei aparținătoare. Doar când se pot distinge aceste organe ale păntuței putem avea certitudinea că sămânța este viabilă. Procentul de germinare este egală cu proporția germenilor normali, în comparație cu perioada specifică fiecărei specii studiate individual (ISTA 2014).

În vederea unor rezultate bune, ISTA propune doar a loturilor de semințe pure, acestea dau cele mai concrete rezultate la testul de germinare.

După regulile de uniformizare a procedurilor și metodelor de testate a germinației , cantitatea minimă analizată este de : 400 de semințe împărțite in 4 repetiții a câte 100 de semințe ., în 8 repetiții a câte 50 semințe sau 16 repetiții a câte 25 semințe. Aceste standarde sunt dictate în funcție de mărimea semințelor, mărimea germinatoarelor, dar și de natura substratului utilizat.( ISTA 2014)

Foto 4. (http://www.tutorvista.com)

1.2.2 Condiții generale pentru germinare

Pentru realizarea unu proces de germinație normală, prima regulă este de a asigura semințelor condițiile cele mai adecvate.

Aceste condiții țin de umiditate, lumină, temperatură și substratul utilizat.

Substratul

Substratul reprezintă o suprafață care oferă semințelor mediul propice și necesar de umiditate pentru procesul de germinație. Cele mai utilizate suprafețe sunt: hârtia, nisipul și solul. a ) Hârtia . Cea mai largă utilitate o are hârtia sugativă, sau hârtia de filtru, acestea având capacitate mare de reținere a umidității, sunt ușor de manevrat și foarte accesibile din punct de vedere financiar.

b) Nisipul ca substrat pentru germinație necesită o spălare riguroasă și sterilizare amplă înainte de folosință. În cazul în care nisipul este reutilizat, sterilizarea acestuia este obligatorie din nou. Dacă nisipul ca substrat s-a utilizat pentru testarea unor semințe tratate chimic, nu se recomandă reutilizarea nisipului fără efectuarea unor analize care să determine gradul de toxicitate a substratului.

c) Solul ca substrat utilizat în testarea de germinare a semințelor trebuie să dispună obligatoriu de anumite caracteristici. Solul trebui să se prezinte cu particule mici, să asigure o aerație adecvată, cu pH între 6.0 și 7.6, să fie liberă de semințe de buruieni, ciuperci, viroze, bacterioze, nematozi sau alte substanțe toxice care dăunează germinației. Solul necesită sterilizare înainte de a fi folosit , și nu e recomandată reutilizarea acestuia.

1.2.2.2 Umiditate

Pentru începerea procesului de germinare, sămânța are nevoie de o cantitate de apă considerabil de mare la nivel celular. Prin hidroliză se ajunge la mobilizarea substanțelor care vor fi transportate către țesuturile de creștere. Substratul este cel care asigură umezeala semințelor. Un substrat udat după uscare poate reabsorbi apă în proporție de până la 30-80%. În procesul de testare a unor semințe de plante floricole și ornamentale se cere menținerea ridicată și constantă a umidității a substratului, dar în același timp este de evitat excesul de apă deoarece crește riscul apariției unor boli care afectează parțial, sau compromit total experimentul. Apa utilizată pentru umectarea substratului trebuie să fie liberă de impurități, fie ele de natură organică sau anorganică; valoarea pH-iui încadrată între 6,0 și 7,5. În condiții de laborator se recomandă utilizarea apei distilate, apă de-ionizată, sau efectuarea periodice a unor analize a apei potabile curente (ISTA Chapter 5).

1.2.2.3 Temperatura favorabilă

În procesul de germinare temperatura reprezintă un factor care e mai puțin strict, poate avea o variabilitate mult mai largă decât valorile date de umiditate sau lumină. Semințele la majoritatea plantele horticole sunt capabile de germinare între intervalul 10-35°C. Unele specii au nevoie de temperaturi constante pentru o germinare corectă, iar altele de temperaturi fluctuante. Dirijarea și controlul temperaturii în condiții de laborator asigură condiții comparabile pentru repetarea testelor.

Expunerea semințelor la temperaturi ridicate peste 40°C, oscilația de temperatură sau temperaturile scăzute reprezintă metodele cele mai sigure și la îndemână prin care se sistează repausul germinativ, pe lângă care vin în ajutor metodele chimice utilizate in aceste procese.

1.2.2.4 Lumina

Semințele plantelor sunt sunt capabile să germineze atât în condiții de lumină, cât și în întuneric. Chiar și așa iluminarea substratului de la o sursă de lumină naturală (Soarele) sau artificială (lămpi, leduri) duce la o precizare mai fixă și o evaluare mult mai corectă a germenilor. La unele specii precum Lactuca sativa sau Nicotinia tabacum în procesul de testare a germinației lumina este indispensabilă, dar la alte specii cum ar fi Phacelia tanacetifolia lumina poate cauza efecte negative, germinarea se recomandă să se deruleze pe întuneric (ISTA, 2014).

1.2.3 Proceduri și metode folosite

1.2.3.1 Eșantionul de lucru

Pentru testare se extrag dintr-un lot omogen 400 de semințe, care se împart în cel puțin 4 repetiții. Testarea a minim 400 semințe dintr-un genotip sau varietate, este recomandată prin legislație pentru certificarea calității semințelor.

1.2.3.2 Metode în care se folosește solul

Ca substrat primar pentru germinare nu se recomandă utilizarea solului, deoarece rezultatele nu sunt totdeauna concludente.

1.2.3.3 Metode în care se folosește nisipul

a) TS (‘top of sand’ – deasupra nisipului); metoda în care semințele sunt presărate pe substratul de nisip.

b) S (‘in sand’ – în nisip); este cazul în care semințele sunt acoperite cu un strat de nisip de grosime diferită în funcție de cerințele speciei analizate.

1.2.3.4 Metode în care se folosește hârtia

a) TP (‘top of paper’ – deasupra hârtiei); metoda presupune etalarea semințelor pe un strat simplu sau dublu de hârtie de filtru intr-un vas Petri. Hârtia sugativă se umectează împrealabil, iar vasele se țin în camere de germinare cu o umiditate relativă de 95-99% pentru a evita uscarea substratului.

b) BP (‘between paper’ – între hârtie); semințele se află între 2 straturi de hârtie. Metoda poate fi aplicată in doua feluri, una în care semințele puse pe o hârtie se acoperă la orizontal cu un strat suplimentar deasupra, sau altul când semințele dintre cele doua straturi se rulează și se așează in germinatoare vertical. (ISTA, Chapt 1).

c) PP (‘pleated paper’ – hârtie plisată); în acest caz se se pliază hârtia în așa fel, încât sa obții 50 de pliuri, în care se distribuie câte doua semințe intr-un pliu (IRS, 1999).

1.2.4 Tratamente de inducere a germinației și durata testului de germinare

1.2.4.1 Tratamente de inducere a germinației

Din cauza substanțelor inhibatoare și a repausului germinativ, o parte considerabil de mare a semințelor rămân tari, proaspete până la sfârșitul testului. Pentru a preveni aceste pierderi se recomandă unele pretratamente simple cum ar fi păstrarea semințelor în locuri uscate, prerăcirea semințelor(temperaturi intre 5-10°C timp de 7 zile); preuscarea (temperaturi între 30-35°C), expunerea la lumină rece de intensitate între 750-1250 lucși), azotat de potasiu (soluție de 0,2%) și nu în ultimul rând substanțe stimulatoare (auxine, gibereline, citochinine, biostimulatori) ( ISTA, Chapter 5).

Dacă semințele sunt tari se efectuează anumite tratamente simple înainte ca ele sa fie puse la germinat. Primul tratament este înmuierea semințelor, adică umectarea lor pentru o perioadă de 12-24 ore, scarificarea mecanică este procesul prin care se rănește prin acțiune fizică tegumentul pentru o germinație mai rapidă, și scarificarea acidă , care cu ajutorul acidului sulfuric care macerează tegumentul semințelor pentru a grăbi germinarea.

Substanțele inhibatoare și structurile componente externe ale semințelor se elimină ușor printr-o prespălare în prealabil, cu apă călduță de 25°C.

1.2.4.2 Durata testului de germinare

Pentru fiecare specie în parte testul de germinație durează intervale de timp diferite. Tratamentele aplicate semințelor pentru scoaterea din repaus nu se consideră la propriu parte a testului de germinare.

Prima numărătoare a semințelor germinate nu e stabilită dinainte, dar trebuie să treacă câteva zile în care germenii să ajungă dezvoltate într-un stadiu destul de avansat în care pot fi evaluați. Numărătorile intermediare folosesc la eliminarea germenilor bine dezvoltați , pentru a facilita procesul de numărare a semințelor negerminate.

Laboratorul de analiză, în vederea certificării semințelor la cererea producătorilor poate elabora rezultatul testului de germinație doar pe baza primei numărători, dacă proba de semințe a ajuns la limita inferioară de germinație pentru a fi etichetat (ISTA, Chapter 5).

1.2.5 Evaluarea și clasificarea germenilor

Germenii care au ajuns la valoarea în care toată structura esențială poate fi apreciată, se îndepărtează din proba efectuată la prima numărare sau la cele intermediare. Germenii agresați se îndepărtează pentru a reduce riscul unei infecții secundare, pe când germenii anormali se păstrează până la ultima numărătoare (IRS, 1999).

1.2.5.1 Germeni normali

Germenii care sunt capabili să se dezvolte într-o plantă matură sănătoasă și intactă sunt considerați germeni normali. În perioada germinației se asigură un substrat de bună calitate, cantitatea de apă, lumină și căldură corespunzătoare desfășurării procesului de germinare. După normele ISTA (1985), germenii normali se grupează în 3 categorii.

Foto 5: Germeni normali

a) Germeni intacți: Sunt considerați germenii fără nici un defect, la care toată structura este comletă, sănătoasă, viguroasă și bine proporționată.

b) Germeni cu defecte ușoare: Sunt germeni a căror structură este completă, viguroasă, dar prezintă anumite neajunsuri.

c) Germeni cu infecție secundară: Sunt germeni care se încadrează în primele două categorii, dar sunt atacate de o ciupercă sau bacterie.

Foto 6. Germeni normali

Germeni anormali

Foto 7: Germeni anormali

Germeni anormali sunt considerați cei care chiar și în condiții tehnologice favorabile germinării nu se dezvoltă corespunzător, sunt incapabile de a ajunge plante mature, prezintă defecte pe una sau mai multe structuri a plăntuței. Se disting 3 categorii de germeni anormali:

a) Germeni vătămați: sunt considerați germenii căror structuri esențiale sunt deformate și nu se vor putea dezvolta într-o plantă normală.

b) Germeni deformați sau dezvoltați neechilibrat: germeni cu dezvoltare slabă sau cu tulburări fiziologice, la care structurile esențiale sunt disproporționate sau deformate.

c) Germeni putreziți: sunt germenii atacați de ciuperci sau alte boli, iar din acest motiv dezvoltarea este imposibilă.

1.2.5.3 Semințe plurigerme

Există cazuri când o sămânță e capabilă să dezvolte doi germeni. În astfel de situații doar unul din germeni este luat in considerare la stabilirea procentului de germinare.

1.2.5.4 Semințe negerminate

Prezintă o categorie de semințe a căror germinare din diferite motive nu s-a infăptuit pe perioada testării. Acestea sunt:

a) Semințele tari: Din cauza impenetrabilității tegumentului seminal unele semințe nu pot absoarbe lichide și rămân tari.

b) Semințele proaspete negerminate: Semințe care la sfârșitul testării au rămas negerminate, curate, sănătoase, intacte, dar sunt capabile de a da viață unei noi plăntuțe.

c) Semințele moarte: semințe care la sfârșitul perioadei de testare n-au dezvoltat germeni, dar nici nu aparțin în clasa semințelor tari și nici în cea a semințelor proaspete (IRS, 1999).

1.2.6 Calcularea și exprimarea rezultatelor

Rezultatele procentului de germinare se calculează după media celor 4 repetiții a câte 100 semințe fiecare. Rezultatele se exprimă prin procente, media lor rotunjindu-se spre cel mai apropiat număr întreg.

Inițial se prelevă probele supuse testării. Din lotul de semințe se aleg aleatoriu din mai multe locuri semințe, pentru a asigura uniformitatea probei, acestea fiind supuse mai multor teste a normelor ISTA.

Testarea germinației se valorifică prin exprimarea rezultatelor obținute urmarindu-se corelații între energia germinativă, facultatea germinativă și influența factorilor exteri asupra procesului de germinație.

a) Facultatea germinativă: Este reprezentat de numărul de semințe pure , care in condițiile optime de temperatură, umiditate și lumină asigurare, într-un timp stabilit pentru fiecare specie în parte, sunt capabile de a da naștere unor germeni normali. b) Energia germinativă: Însușirea semințelor care exprimă procentual numărul semințelor germinate normal într-un interval de timp mult mai scurt decât cel necesar determinării capacității de germinare.

Rezultatele testului de germinare se raportează în ordinea următoare:

Durata testului de germinare exprimată în zile

Procentul rotunjit de semințe normale, semințe tari, semințe proaspete, germeni anormali sau semințe moarte; dacă una sau mai multe din aceste categorii au rezultat zero, trebuie notat cu "0"

Când unul din factorii de determinare cere ca testul să fie întrerupt la un procent de germinație predeterminat, se trece doar procentajul de semințe normal germinate. în dreptul rezultatelor celorlalte categorii (semințe tari, plăntuțe anormale,atac de boli,etc.) se notează cu "N", pentru că acestea nu au fost determinate.

La capitolul "Alte determinări" trebuie menționate următoarele:

Numărul semințelor testate, dacă este sub pragul minim de 400.

Metodele de testare a germinației, folosind prescurtările aferente; amintind substratul folosit și temperatura la care s-a derulat germinarea

Toate tratamentele sau metodele folosite pentru stimularea germinației

Durata în zile a tratamentelor folosite în vederea stimulării germinației, înafara semințelor prestocate.

Procentul germenilor obținut într-un interval de timp, dacă perioada testăriii devine mai lungă decât cea standard. Enunțul trebuie formulat astfel: "După perioada prescrisă de … zile, a fost un procent de … % plăntuțe normale."

Dacă un aplicant solicită ca testul de germinare să se sisteze când ajunge la anumit procentaj de semințe germinate, se precizează: "La cererea aplicantului, testul de germinare a fost întrerupt după … zile. Perioada standard de testare este de … zile.” (ISTA Rules 2014).

MATERIALUL ȘI METODELE DE STUDIU

2.1. AMPLASAREA EXPERIENȚEI, MATERIALUL BIOLOGIC ȘI METODA DE LUCRU

2.1.1. Amplasarea experienței

Experiența s-a derulat la Universității de Științe Agricole și Medicină Veterinară din Cluj-Napoca, în cadrul ICHAT (Institutul de Cercetări Horticole Avansate al Transilvaniei).

Foto 8: (www.usamvcluj.ro)

Materialul biologic este reprezentat de cultivaruri (specii) ale genului Dianthus . Semințele au fost procurate de la SC. Redei Kertimag SRL.

Capacitatea și energia germinativă a semințelor s-a determinat cu ajutorul unor germinatoare, a pastilelor Jiffy și metode specifice, urmărindu-se efectul pe care îl au genotipurile cu tratamentele aplicate în scopul de a recomanda variantele care îmbunătățesc și uniformizează facultatea de germinație la Dianthus.

4.1.2. Materialul biologic

Materialul biologic utilizat în experiență este reprezentat de 4 specii și varietăți de garoafe: Dianthus cariophyllus Grenadin, Dianthus barbatus, Dianthus chinesis și Diathus cariophyllus Chabaud.

Dianthus cariophyllus Grenadin – (Garoafa de grădină)

Provine din Eurasia, se cultivă pe suprafețe mari înca din antichitate. Sunt plante bienale, dar se cultivă și ca plante anuale. Se utilizează pentru decorul grădinilor, în jardiniere, ghivece și în special ca flori tăiate. Înăltimea tulpinilor atinge 50-60 cm și se termină cu inflorescențe cuprinzând 3-4 flori involte. Petalele dispun de o paletă largă de culori și combinațiile lor, de la alb la roșu, fără nuanțe de albastru. Frunzele sunt lanceolate, subțiri, dspuse opus, de culoare verde-albăstrui. Planta ornamentală prezintă noduri proeminente pe tulpină. Se seamănă în funcție de data la care se dorește valorificarea, preferabil în februarie-martie, înflorește începând din lunile mai-iunie a primului an.

Foto 9: Dianthus cariophyllus Grenadin

Dianthus barbatus ( Garofița turcească)

Provine din sudul Europei, nordul Africii și Asia, se cultivă atât ca plantă bienală, cât și perenă. Formează o tufă înaltă de 30-60 cm bine ramificată, cu inflorescențe de tip cimă corimbiformă, de 8-12 cm, compusă din 20-30 flori de 3-3.5 cm diametru. Tulpinile rigide și drepte dispun de frunze bazale dispuse în rozetă , scurt pețiolate, iar cele de pe tulpină sunt mai mici și sesile. Petalele sunt fin dințate, ușor parfumate, cu nuanțe de alb, roz,violet, roșu sau combinațiile lor, rar unicolore. Semănatul se face cu un an înaintea recoltării, în lunile mai –iunie și se platează la locul definitiv în septembrie-octombrie, înainte de venirea înghețurilor. Se folosește pentru stâncării, decorul spatiilor verzi, dar și vase sau pentru buchete.

Foto 10: Dianthus barbatus

Dianthus chinesis (Garoafa chinezească)

Specie de Dianthus , cu origini din Coreea, Mongolia, China, sud-estul Rusiei. Plantă decorativă erbacee, cu talie mică de 20-30 cm, Energic ramificată de la bază, cu frunze sesile, lineale, de un verde deschis. Florile sunt terminale, dispuse solitar sau in inflorescențe, de tipul 5, rar involte, slab sau deloc parfumate. Petalele sunt unicolore sau pestrițe, cu nuanșe de alb, roz, rosu sau combinațiile lor. Se utilizează pentru înfrumusețarea spațiilor verzi,rondourilor, dar și în ghivece sau aranjamente.

Foto 11: Dianthus chinesis

Diathus cariophyllus Chabaud (Garoafa de grădină)

Denumirea a primit-o de de la un farmacist francez, Chabaud, datorită căruia s-a luat în cultura floricolă. Garoafa de vară dezvoltă tulpini înalte de 40-60 cm, cu noduri proeminente, ramificațiile lignificându=se de la bază. Frunzele sunt grupate spre baza tulpinii, lineale, sesile, de culoare vedre-albăstrui, spre vârful tijei fiind mai mici și dispuse mai rar. Florile sunt involte (bătute) , cu petale dințate, franjurare, în culori diverse, alb, galben,roșu dar și combinații ale acestora.

Foto 12: Diathus cariophyllus Chabaud

2.1.3. Germinatoare folosite

Suport pentru determinarea capacității de germinație a seminșelor s-au studiat germinatoare profesionale, create în scopul testării semințelor, dar și germinatoare uzuale, din material plastic, ușor de utilizat și achiziționat. Greminatoarele s-au procurat de la SC Kertimag Romania SRL, fiind vorba de următoarele doua modele:

Foto 13: Germinatoare

Germinatoare cu 3 etaje, (1 tavă de scurgere, 2 pentru semințe) – 26.00 Ron

Germinatoare cu 4 etaje, (1 tavă de scurgere, 3 pentru semințe) – 30.00 Ron

Foto 14: Germitoare de lucru

2.1.4. Pastile Jiffy folosite

Foto 15: Pastila Jiffy

Jiffy sunt pastile din confecționate din turbă sterilizată prin aburi, fertilizate și cu adaos de regulatori de pH. Asigură timp de 2 săptămâni necesarul optim de nutrienți semințelor, pentru o germinare cât mai uniformă și evoluție mai rapidă și viguroasă a răsadurilor. Avantajele acestui produs sunt numeroase, prin faptul că reduce aproape total pierderile de semințe, asigură calitate superioară și uniformă răsadurilor. Turba fiind sterilă, se elimină riscul de infecții sau boli provenite din supstratul utilizat. Învelișul, plasa biodegradabilă în care este presată turba, protejează împotriva dăunătorilor, asigură o bună aerație și dezvoltare rădăcinuțelor, în același timp eliminând șocul de transplantare. Perioada de răsărire a planulelor se reduce cu 6-10 zile, în funcție de specie.

Foto 16: Umectare pastila Jiffy

Modul de utilizare este simplă, pastilele se imersează în apă câteva minute, timp în care turba se expandează, mărindu-și volumul de 4-5 ori. În orificiul din partea superioară se seamănă câte o sămânță. Pastilele trebuie menținute umede prin pulverizare pe tot parcursul procesului, turba uscată fiin greu de rehidratat, acest lucru dăunând germenilor. Jiffy este adaptat mai multor mărimi de sămânță, sunt pastile de 24mm, 25 mm, 33mm, 41mm, 44 mm, și 50 mm diametru. În experiența de față s-au utilizat pastile de diametrul de 24 mm, fiin cele mai potrivite cu mărimea semințelor de Diathus.

OBSERVAȚII ȘI DETERMINĂRI EFECTUATE

2.2.1.Condițiile de calitate ale semințelor

S-au efectuat observații despre elementele de vigoare a semințelor (lungime, greutate), si a plăntuțelor rezultate (lungimea frunzelor, a radiculelor, înalțimea plantei). Principalele elemente urmărite sunt energia germinativă și capacitatea de germinare a semințelor în concordanță cu însușirile fiziologice ale semințelor.

2.2.2. Determinarea germinației semințelor

Standardele STAS sunt prevăzute cu indici pentru facultatea germinativă, care reprezintă însușirea fiziologică a semințelor , exprimată prin numărul de semințe pure exprimate procentual, capabile de a produce germeni normali. Procesul se petrece in condiții de laborator, respectănd optimele date de temperatură, lumină și umiditate specifice cultivarelor. Pentru controlul calității semințelor, când embrionul are structurile esențiale suficient dezvoltate pentru a da viață unei plante normale, germinația se consideră încheiată, finalizată. La speciile cu tegument seminal tare se utilizează indicele germinației totale, care este facultatea germinativă mărită, cu procentul de semințe tari rămase la sfârșitul experimentului. Facultatea germinativă variază cu specia, poziția semințelor în inflorescență, faza de coacere a semintei, recoltarea, postmaturarea, structura tegumentului, condițiile de păstrare și vârsta semințelor.Din cauza repausului germinativ, a substanțelor inhibatoare sau a altor obstacole, un anumit număr de semințe nu germinează până la sfârșitul testării, ramân tari sau chiar seminșe proaspete. În aceste cazuri se utilizează indicele de viabilitate , care ilustrează procentul de germeni viabili dintr-un lot.

Însușirea semințelor de a trece prin substratul de germinație se exprimă prin puterea de străbatere. Energia germinativă și puterea de străbatere se consideră fiind indicii cei mai valoroși de a determina vigoarea semințelor, alături de alți indici, ca timpul mediu de germinație, cold-test. Împreună reprezintă diferite aspecte specifice vigorii semințelor. Vigoarea semințelor însumează totalitatea însușirilor seminței, care determină nivelul acțiunilor și a performanțelor înn procesul de germinare. Experiența se bazează pe datele care determină capacitatea (facultatea ) germinativă, energia greminativă, dar și pe observațiiele, determinăriile constante privind creșterea și evoluția planulelor.

2.2.3. Designul și variantele experimentale

Substanța biostimulatoare Atonik

Atonik este stimulator de creștere folosit pe scară largă în rândul plantelor de cultură mare sau horticole. Stimulatorul biochimic Atonik nu conține substanțe mutagene ori cancerigene, se absoarbe rapid în sămânță sau plantă. Produscul determină acțiunea fluxului citoplasmatic, grăbește translocarea sevei brute, asimilarea rapidă a substanțelor minerale precum și conținutul de clorofilă a plantei. Spre deosebire de stimulatorii hormonali, Atonik înlătură suprasaturarea țesuturilor cu apă. (http://www.doradda.com) Asupra plantelor acționează ca stimulent a creșterii vegetative, ajutând la sintetizarea clorifilei, crește gradul de fertilitate a florilor, prin alungirea tubului polenic și dă rezistență plantelor privind factorii de stres externi (elemente climatice, infestare cu fungii sau bacterii). (www.botanistii.ro). Compoziție: ortinitrofenolat de sodiu 0,2%; paranitrofenolat de sodiu 0,3%; 5- Nitroguaiacolat de sodiu 0,1%.

Foto 17: Biostimulator Atonik

Modalitătile de utilizarea a stimulentului sunt foarte variate. Se aplică în funcție de specie, sau organul tratat al plantei, în modalități sau concentrații diferite. Se utilizează pentru înmuierea semințelor, butașilor, sau pulverizarea frunzelor în perioada de vegetație. Se recomandă doze între 0.5-0.75 litri Atonik la un hectar de cultură, cantitățile de apă recomandate între 400-800 litri la hectar. În perioada de vegetație se aplică 2-3 tratamente cu soluție de Atonik, cel mai târziu stropit cu 7 zile înainte de recoltare.

Pentru experiență s-a utilizat soluție de Atonik, cu concentrație de 0.2% (2 ml de Atonik la 1 l apă), reprezentând optimul pentru stimularea germinației semințelor la garoafe. Producător: Asahi Chemical MFG – Japonia; Procurat de la Gaia Bio Systems S.R.L.

2.2.4. Determinarea principalelor caracteristici ale semințelor și plăntuțelor

La speciile și cultivarurile luate în studiu s-au efectuat analize privind următoarele caracteristici: energia germinativă, facultatea germinativă, lungimea rădăcinilor, a tulpinilor, lungimea, lățimea și numărul frunzelor, diametrul tulpinii.

2.3. MODUL DE PRELUCRARE ȘI INTERPRETARE A DATELOR

În experiență s-au prelucrat datele colectate privind analiza varianței, metoda de testare a corelațiilor multiple Duncan, datele obținute sintetizate în tablele. Metodele de calcul folosite pentru analiza varianței respectă instrucțiunile literaturii de specialitate (Ardelean și colab. 2007). Corelațiile caracteristicilor studiate s-au estimate statistic, prin calculul coeficienților de corelație și stabilirea semnificației fiecăruia, comparând valorile calculate cu cele teoretice, pentru probabilitățile de transgresiune de 5%, 1% și 0,1%, respectându-se recomandările din literatura de specialitate (Ardelean și colab., 2007).

2.3.1. Metoda și modul de lucru

Pentru analizele de germinare s-a decupat și s-a așezat hârtia sugativă în germinatoare.. Jumătate din probe s-au umectat cu apă distilată, celelalte cu soluție de Atonik de 0.2%. Umiditatea necesară s-a asigurat prin umectarea manuală,la intervale de timp bine stabilite a substratului de hârtie, cu apă distilată, sau soluție stimulatoare.

Fiecare variantă cuprinde 4 probe cu câte 100 semințe în fiecare germinator. Înainte de a fi amplasate pe substrat, semințele au fost îmbibate timp de 8 ore în apă distilată, cele germinate doar cu apă, sau sau în soluție Atonik, variantele germinate cu biostimulator. Etalarea semințelor pe hârtie s-a efectuat cu penseta, în rânduri drepte și echidistante, alegându-se din plic doar semințele întregi, nevătămate, caracteristice speciei.

Foto 18: Germinatoare de lucru

Substratul utilizat nu se refolosește, poate compromite în totalitate rezultatele obținute. Refolosirea substratului atrage riscul de asimilare a substanțelor inhibatoare, sau a altor substanțe dăunătoare procesului de germinație.

Pastilele de Jiffy s-au imersat în apă călduță, până când turba și-a mărit volumul la limitele maxime. După ce au dobândit aspectul și textura de burete îmbibat în apă, s-au semănat semințele. Pentru fiecare sămânță în parte s-a folosit individual câte o pastilă Jiffy. În experiența de față s-au utilizat 180 de pastile Jiffy, s-au semănat câte 3 repetiții a câte 10 pastile fiecare.

Foto 19: Pastile Jiffy în tavă cu alveole

Toate variantele, cele în germinatoare, sau pastile Jiffy se etichetează și se numerotează individual.

Temperatura de germinare a fost de 20°C, analizându-se temperatura în toate momentele cheie, (momentele în care s-au efectuat determinările, combinațiile de factori experimentali etc.). Pentru a asigura uniformitatea tratamentului și obținerea unor date corecte, s-au efectuat controale zilnice ale temperaturii, umidității substratului și a mediului. Pentru obținerea rezultatelor corecte, influenței temperaturii, a umidității, cu substratul și mediul, s-au efectuat controale zilnice. Împrospătarea aerului s-a realizat prin ridicarea plăcilor de acoperire a germinatoarelor, în reprize scurte, periodice.

Observațiile legate de puterea de germinare s-au efectuat zilnic, dar cele mai concludente rezultate sunt obținute cu privință la energia germinativă și capacitatea de germinație a semințelor sub influența speciei (genotipului) și a substratului umectat cu tratamentul utilizat. (apă distilată, biostimulator Atonik de 0.2%) Semințele s-au considerat germinate când lungimea radiculei a devenit egală cu lungimea seminței, iar tulpinița are jumătate din lungimea radiculei. Cu ocazia primei citiri care determină energia germinativă, s-au numărat și înlăturat semințele germinate sau cele atacate de putregaiuri și mucegaiuri. Restul semințelor rămân pe substrat la germinat pentru determinarea facultății germinative. După a doua citire, s-a acumulat numărul semințelor germinate normal, cu numărul germenilor obținuți la prima citire pentru a afla totalul de semințelor germinate din fiecare variantă. Germenii normali obținuți doar din prima, sau în cazul ambelor citiri adunate se raportează la 100.

Materialul biologic semănat în pastilele Jiffy a fost urmărit zilnic pentru asigurarea optimul factorilor externi și evaluat periodic privind germinația și evoluarea germenilor în răsaduri viguroase și sănătoase.

La primul termen de referință s-a determinat energia germinativă, la al doilea termen facultatea germinativă a semințelor, și în cadrul următoarelor citiri s-au efectuat măsurători privind evoluția organelor aeriene (tulpină, frunze) ale plantulelor.

Toate rezultatele care privesc influența diferitelor combinații de cultivar și tratament s-au prelucrat statistic, sunt sintetizate în tabele și reprezentate grafic.

Foto 20: Germinatoare cu apă distilată sau cu Atonik de 0,2 %

REZULTATE ȘI DISCUȚII

3.1. REZULTATE PRIVIND ENERGIA GERMINATIVĂ ȘI CAPACITATEA DE GERMINARE A SEMINȚELOR

3.1.1. Influența combinată a soiului și tratamentului asupra germinației semințelor, la patru zile de la punerea semințelor la germinat

Datele obținute relevă o variație destul de amplă a germinației semințelor în funcție de factorii experimentali, dar și o inconstanță a rezultatelor ca efect al genotipului (speciei) sau chiar al substanței de stimulare a germinației, Atonik.

Fig.1. Efectu interacțiunii dintre specie și tratament asupra capacității de germinare a semințelor (4 zile); DS 5% = 12.8- 14.6

Combinația dintre Dianthus chinesis și tratamentul cu Atonik este superioară tuturor variantelor, ceea ce privește puterea de germinare , dar nu diferă semnificativ de omologul său tratat cu apa distilată. Nici Dianthus barbatus tratat cu biostimulator nu diferă mult de Dianthus barbatus cu apa distilată, sau de Dianthus caryophillus Chabaud indiferent de tratamentul aplicat. Dianthus Caryoplillus Chabaud tratat cu apă, este inferioară semnificativ tuturor celorlalte variante, are cel mai mic procent de semințe germinate. Diathus caryophyllus Grenadin indiferent de tratamentul de care a beneficiat a germinat in proporții egale.

Fig.2. Influența genotipului (speciei) asupra germinației semințelor (4 zile); DS 5% = 9.0 – 9.8

După primele patru zile de când s-au pus semințele la germinat, dintre toate cultivarurile studiate Dianthus chinesis s-a remarcat cu cel mai mare procent de germeni, răsărind aproape 90% . Speciile Diathus caryophyllus Grenadin cu Dianthus barbatus au germinat în proporții asemănătoare, fără diferențe relevante. Puterea de germinație a Dianthus Caryoplillus Chabaud este semnificativ inferioară cu restul speciilor, germinând doar 38% din totalul de semințe. Energia germinativă a semițelor rezultă din evaluarea semințelor la prima evaluarea a germinației acestora. Diathus chinesis se remarcă , dispune de energia germinativa cea mai mare dintre cultivarele analizate. Graficul următor ilustrează influența unilaterală a trăsăturilor de stimulare asupra procesului de germinație a semințelor de garoafe, indiferent de cultivar.

Fig.3. Influența tratamentului asupra germinației semințelor (4 zile); DS 5% = 6.4

Semințele germinate pe substrat umectat(tratat) cu apă distilată au răsărit în procent de 72% , pe când semințele tratate cu soluție cu Atonik de 0.2% au germinație de abia 68% indiferent de genotipul analizat.

Datorită modificărilor care au loc în etapa primară a procesului de germinație, acțiunea unor compuși chimici a biostimulatorului inhibă acest proces.

Aceste diferențe se datorează creșterii masei semințelor, modificărilor aduse la materialele semipermeabile, activității enzimelor și a substanțelor de rezervă din cotiledoane, care sunt mai rapid biodegradabiler de către apa distilată decât de stimulatorul Atonik.

3.1.2. Influența combinată a soiului și tratamentului asupra germinației semințelor, la opt zile de la punerea semințelor la germinat

Fig.4. Efectul interacțiunii dintre soi și tratament asupra capacității de germinare

a semințelor (8 zile); DS 5% = 11.5 -13.1

Datele obținute relevă variația amplă a procesului de germinației în funcție de cei doi factori experimentali, și o inconstanță a rezultatelor obținute ca efect al genotipului sau a substanței de stimulatoare. Interacțiunea dintre materialului biologic și tratament după 8 zile de la începutul analizei s-a modificat doar puțin față de prima citire. Dianthus chinesis umectat cu apă distilată a atins pragul de 95% de semințe germinate, depășind toate celelalte variante, omologul său cu tratat cu Atonik având o germinație nesemnificativ inferioară acestuia.

În combinația de cultivar și tratament utilizat, s-a menținut o uniformitate a numărului de semințe germinate la specia Diathus caryophyllus Grenadin, indiferent de tratamentul utilizat (apă distilată sau Atonik) au germinat 88% din totatlul de semințe. De aceasta nu diferă considerabil nici procentul de semințe germinate al variantei Dianthus barbatus cu apă distilată, care la răndul ei diferă puțin semnificativ de varianta Diathus caryophyllus Chabaud și apă distilată, sau Dianthus barbatus tratat cu Atonik.

În combinația Diathus caryophyllus Chabaud cu Atonik au germinat 60% din totalul de semințe, procentul fiind semnificativ inferior față de toate combinațiile studiate, având rezultate doar parțial asemănătoare cu Diathus caryophyllus Chabaud tratat cu apă. În ambele combinații au germinat mai puțin de 80% din semințe.

Foto 21: Germeni la genul Dianthus umectate cu Atonik

Fig. 5. Influența genotipului (speciei) asupra germinației semințelor (8 zile); DS 5% = 8.1-8.8

Specia Dianthus chinesis după 8 zile a germinat în proporție de 98% având energie germinativă cea mai mare rmătorul genotip este Diathus caryophyllus Grenadin care nu diferă semnificativ de primul genotip, dar nici de Diathus barbatus care a germinat in procent de peste 80%. Semințele cultivarului Diathus caryophyllus Chabaud au germinat în cel mai mic număr, indiferent de tratamentul utilizat, fie apă distilată, fie stimulator Atonik. Această variantă a rămas semnificativ inferioară restului combinațiilor, germinând doar 75% din semințe.

Fig.6. Influența tratamentului asupra germinației semințelor (8 zile); DS 5% = 5.7

Pe parcursul perioadei de testare a germinației semințelor de garoafe, factorul experimental cu apă distilată a avansat mult comparativ cu variantele umectate cu biostimulatorul utilizat. 87% dintre semințele genotipurilor studiate au germinat pe substratul îmbibat cu apa distilată, fapt ce atestă diferența semnificativ de mare, fiind superioară capacitatea de germinare a acestora, față de speciile tratate cu Atonik, care au germinat doar in proporție de 83%.

Foto 22. Germinația la 8 zile

3.1.3. Influența combinată a soiului și tratamentului asupra germinației semințelor, la 12 zile de la punerea semințelor la germinat

Rezultatele privind influența combinată a soiului și tratamentului de stimulare asupra germinației semințelor, după șase zile de la punerea la germinat, sunt reprezentate conform graficului. Datele obținute la 12 zile de la începutul testului, rezultă că trei dintre variante, Diathus caryophyllus Grenadin umectat cu Atonik, specia Dianthus chinesis imbibat in apă distilată împreună cu variantele germinate cu Atonik, au atins procentajul maxim de germeni. Toate semințele a acestor variante au germinat 100%. Genotipul Diathus caryophyllus Grenadin în apă disptilată a germinat în procentaj mare, diferența statistică dintre această variantăși precedentele, fiind nesemnificativ mai mică. Specia Diathus caryophyllus Chabaud cu soluție de Atonik a ramas inferioară tuturor variantelor, având cel mai mic procent de semințe germinate, doar 75% din totalul de semințe din toate repetițiile. Această variantă cu siguranță nu se recomandă a fi utilizată în producție. Asemănătoare acestei combinații este și omoloaga tratată cu apă distilată, semințele acestei variante germinând tot într-un procent mic, de sub 80%.

Fig.7. Efectul interacțiunii dintre soi și tratament asupra capacității de germinare a semințelor (12 zile); DS 5% = 9.0-10.2

Foto 23: Semințe germinate la 12 zile

La specia Dianthus barbatus s-a constatat o uniformitate în ceea ce privește puterea de germinare în ambele situații, cu tratamentul cu apa distilată au biostimulatorul Atonik.

Cu toate că teoria zice că testul de germinare a semințelor de garoafe are o durată de 14 zile, după 12 zile nu s-au observat modificări, ceea ce privește semințele negerminate., doar la germenii apăruți deja s-au înregistrat schimbări, fie au evoluat, fie au început să se degradeze.

Fig. 8. Influența genotipului (speciei) asupra germinației semințelor (12 zile); DS 5% = 9.0-9.8

Fără a lua în calcul influența factorului experimental, dintre toate speciile ale genului Dianthus s-au evidențiat fiind cele mai bune la Diathus chinesis. Înca de la începutul testului acest genotip a răsărit cu cea mai mare viteză, fiind semnificativ superioară puterii și vitezei de germinare a speciilor Diathus caryophyllus Chabaud sau Diathus barbatus. Analiza influenței genotipului asupra procesului de germinare rezultă că puterea de germinare a Diathus caryophyllus Chabaud este semnificativ inferioară germinației restului de cultivare luate în studiu. Genotipurile Diathus chinesis, Diathus caryophyllus Grenadin sau Dianthus barbatus indiferent de tratamentul de care au beneficiat au răsărit în proporție de 90%-100%, diferențele dintre puterea de germinare a acestora fiind nesemnificativ de mică.

Fig. 9. Influența tratamentului asupra germinației semințelor (12 zile); DS 5% = 4.5

Ultimele observații legate de influența tratamentului asupra germinației (Fig. 9. ) arată clar utilitatea și eficiența biostimulatorului Atonik în procesul de germinare a semințelor. Dintre semințele tratate cu Atonik au răsărit 89,5%, pe când dintre semințele germinate doar cu apă distilată au reușit doar 88,7%. În primele zile a studiului Atonik a inhibat procesul de germinare, dar a contribuit la uniformitatea germinației și a crescut considerabil numărul semințelor germinate.

3.2. REZULTATE PRIVIND RELAȚIA ELEMENTELOR DE VIGOARE A SEMINȚELOR ȘI A PLANTULELOR CU FACTORI ABIOTICI

3.2.1. Distribuția bidimensională a elementelor de vigoare a semințelor

Următorul grafic ilustrează relația dintre greutatea semințelor și lungimea acestora, fiind două elemente variabile încadrate intre cele două scale numerice. Greutatea semințelor (la fiecare genotip in parte) este exprimată in grame, însemnând masa a 100 de semințe. Greutatea medie a celor 4 specii se încadrează între 0,12 și 0,18 g, iar lungimea semințelor variază în funcție de specie, media lor încadrându-se între 2,3 și 2,9 mm . Între cele două variabile există o relație nu foarte strânsă, influențându-se puțin reciproc.

.

Foto 24. Măsurători ale semințelor, cu ajutorul șublerului electronic de precizie

Fig.10.Parcelă bivariată de densitate cuprinzând greutatea și lungimea semințelor analizate la patru specii de Dianthus

Semințele la Diathus caryophyllus Grenadin au cea mai mare greutate, de 0,18 g (masa a 100 de boabe), lungimea acestora neavând nici o influență asupra greutății, la fel și la semințele de Diathus barbatus și Diathus chinesis. Cele doua elemente de vigoare a semințelor au însă o relație apropiată in cazul speciei Diathus caryophillus Chabaud, unde diagonala reprezentată de lungimea semințelor străbate zona de mai mare densitate care ilustrează greutatea semințelor

3.2.2 Analiza relațiilor dintre elementele de vigoare a semințelor cu procesul de germinație (10 zile)

Fig.11. Parcelă bivariată de densitate cuprinzând influența greutății, asupra procesului de germinație a semințelor analizate la cele 4 specii de Dianthus (10 zile)

Graficul ilustrează influența greutății semințelor asupra puteri de germinare. După cum se observă cele mai multe valori ale semințelor germinate se încadrează între 16,7% și 70%. O legătură dintre greutate și procesul de răsărire a germenilor se regăsește la Dianthus caryoplillus Chabaud, unde reprezentarea bivarială sub forma de diagramă de împrăștiere este străbătută de o dreaptă, care parcurge scara numerică a procentelor de semințe germinate.

Histograma următoare ilustrează cum două (majoritatea) din cultivarele luate în studiu dupa primele 10 zile au germinat in proporție de 60-70%. Greutatea la majoritatea semințelor, prin calculul mediilor fiecărei specii în parte se regăsesc între valorile 0.12 și 0.14, iar cu privire la lungimea acestora nu sunt ilustrate diferențe sau oscilații mari ale valorilor.

Fig. 12. Histogramă privind germinarea semințelor (10 zile), greutatea sau lungimea semințelor

3.2.3 Analiza relațiilor dintre elementele de vigoare a semințelor cu procesul de germinație (20 zile)

Între cele 2 variabile există o corelație pozitivă. Greutatea semințelor la specia Diathus barbatus este mai mică de 0,12 g/100 semințe, având și cel mai mic număr de germeni apăruți. Greutatea genotipul Dianthus chinesis nu se corelează pozitiv cu puterea de germinare a semințelor, intre variabilele acestora nu există nici o influență.

Diagrama boxplot se reflectă prin cele cinci parametrii principali ale distribuției greutății semințelor, in corelație cu germinarea acestora. Semințele speciei Dianthus barbatus se încadrează la valorile minime a graficului boxplot, pe când Diathus chinesis și Dianthus caryophillus Chabaud se așează în apropierea medianei acestuia. Dianthus caryophillus Grenadin având greutatea cea mai mare de 0.19 dar și 83.3% din semințe germinate se situează la valoarea maximă a boxplotului.

Fig.13. Corelațiile între greutatea semințelor și germinarea acestora (20 zile)

Analiza relațiilor dintre elementele de vigoare a semințelor cu procesul de germinație (30 zile)

La 30 zile de la însămânțarea pastilelor Jiffy graficul cu parcele bivariate ilustrează influența dintre masa semințelor și germinarea acestora. Materialul biologic studiat a germinat între 56,7 % și 96,7 %, în funcție de specie, acest fapt fiind influențat și de greutate lor. La genotipurile speciilor Dianthus barbatus și Dianthus Chinesi s-a creat o legătură strânsă între masa semințelor și germinare, dreapta de regresie situându-se în zona de mare densitate a graficului unde sunt reprezentate prin punctele celor doua specii amintite. Între procesul de germinare a cultivarurilor Dianthus caryophillus Grenadin și Dianthus caryophillus Chabaud cu greutatea acestora nu s-a stabilit nici o legătură. Aceste doua elemente nu se influențează reciproc.

Fig.14. Parcelă bivariată de densitate cuprinzând influența greutatății, asupra procesului de germinație a semințelor analizate la cele 4 specii de Dianthus (30 zile)

În tabelul următor se regăsesc toate datele statistice determinate pentru lungimea, greutatea și procentul de germinare a semințelor in ziua 30. Coeficientul de variabilitate ilustrează gradul de omogenitate al eșantionului și rezultă din raportarea abaterilor standard la media acestora (în cazul de față lungimea, greutatea și capacitatea de germinare a semințelor în ziua 30).

Fig.15. Parametri statistici ai unor elemente de vigoare și germinație a semințelor (30 zile)

Pentru lungimea frunzelor coeficientul de variabilitate este mic, pentru toate cele 4 specii analizate mediile lungimilor având valori apropiate. În cazul greutății frunzelor media este suficient de reprezentativă, coeficientul de variabilitate fiind unul mediu, semințele având diferențe considerabile de greutate în funcție de specie. Pentru procentul de semințe germinate în ziua 30 coeficientul de variabilitate este mare, valorile semințelor germinate au diferit mult în funcție de genotipul studiat sau substratul utilizat.

Corelația multiplă între elementele de vigoare și germinarea semințelor de Dianthus

Spre deosebire de cele parțiale, corelațiile multiple exprimă măsura în care o variabilă este influențată de corelația dintre celelalte variabile date.

Fig.16. Corelația multiplă dintre lungimea, greutatea și germinația semințelor;

r P5%= 0,878; r P1% = 0,9587; r P0,1% = 0,9911

În graficul de față litera X reprezintă lungimea semințelor, Y greutatea semințelor, și cu Z este reprezentat procesul de germinare. Variația germinației este influențată semnificativ de corelația dintre greutatea și lungimea semințelor. Semințele cu valori numerice mici a elementelor de vigoare au germinat în măsură mică, fiind

Corelarea germinației cu lungimea semințelor influențează semnificativ greutatea de care dispun semințele, dar acest lucru nu este valabil și în cazul corelării greutății semințelor cu puterea de germinare a acestora, între cele doua variabile nu s-a stabilit nici o legătură statistică, care să aibă influență asupra lungimii semințelor la nici una dintre speciile analizate.

Analize privind vigoarea organelor aeriene și conținutul de clorofilă a platulelor

Evoluția semințelor semănate în pastilele de turbă Jiffy a fost urmărită 30 zile, timp în care se consideră finalizat procesul de germinare. Observațiile următoare acestei perioade se vor referi la evoluția germenilor, în răsaduri normale și sănătoase. Datele colectate își găsesc utilitate prin compararea unor elemente de vigoare a plantulelor (înălțimea plantei; numărul frunzelor, lungimea și lățimea frunzei), a conținutului in clorofilă a plantelor, sau a speciilor intre ele.

Fig. 17. Histograma privind cantitatea de clorofilă, numărul și înălțimea planelor

Conform histogramei de mai sus conținutul în clorofilă la la 3 din cele 4 cultivare studiate se încadrează intre 200 și 205 µmol/m2. Numărul frunzelor aflate pe plante la majoritatea cazurilor se regăsește intre valorile 10 și 15, iar majoritatea valorilor a înălțimii plantelor se regăsesc in intervalul 2.6 – 2.8.

Analiza relațiilor dintre elemente de vigoare a plantei

Fig.18. Parcelă bivariată de densitate cuprinzând influența numărului de frunze asupra înălțimii plante

Valorile medii ale înălțimii plantelor analizate se încadrează între 4 -14 cm în funcție de genotip. Cultivarele Dianthus chinesis și Dianthus caryophillus Chabaud și-au început procesul de creștere concomitent, și înălțimea medie în cazul ambelor cultivare au evoluat asemănător. Dianthus barbatus s-a remarcat prin înălțimea medie scăzută semnificativ față de restul cultivarelor. Specia Dianthus chinesis se regăsește pe scala numerică cu o medie a frunzelor de 18, urmând descrescător Dianthus caryophillus Chabaud (13.1), Dianthus caryophillus Grenadin (10.5) sau Dianthus barbatus (8.4 frunze). Numărul frunzelor pe tulpini diferă semnificativ la fiecare set de plante analizate în funcție de specie, dar acest caracter nu este influențează înălțimea plantelor. Acestea sunt considerate elemente de recunoaștere a speciilor, sau a diferențelor dintre ele.

Analiza relațiilor dintre elemente de vigoare și conținutul în clorofilă

Fig. 19. Regresie liniară privind numărul de frunze și conținutul lor în clorofilă

Datele privind conținutul în clorofilă a frunzelor s-au colectat cu ajutorul clorofilmetrului MC-100. Cantitatea de clorofilă se măsoară în µmol/m2.

Aliura dreptei de regresie arată că pe măsură ce cresc și se alungesc frunzele, conținutul în clorofilă a plăntuțelor crește și ea. Suma medie calculată în µmol/m2 a fiecărui cultivar în parte a evoluat in mod asemănător, cantitatea de clorofilă la fiecare specie având valori similare, cu diferențe nesemnificative între ele. Pe scala numerică se încadrează între 200,2 și 216,3 µmol/m2, în funcție de cultivarul analizat.

La speciile Dianthus chinesis și Diathus caryophillus Grenadin este cel mai bine evidențiată influența cantității de frunze cu conținutul de clorofilă a acestora, între cele doua caracteristici există o relație direct proporțională. Cu cât limbul frunzelor crește, acumulează mai mari cantități de clorofilă. În cazul cultivarelor Diathus caryophillus Chabaud și Dianthus barbatus rezultatele nu urmăresc fidel dreapta de regresie, ilustrând existența unor abaterilor majore în stânga și dreapta acestei linii.

Foto 25: Analize cu ajutorul clorofilmetrului MC 100 la Dianthus caryophillus Chabaud

Graficul ce urmează ilustrează influența înălțimii plantelor asupra conținutului în clorofilă a acestora. Cele mai multe valori medii a cantității de clorofilă al speciilor analizate se situează între 200,2 și 216,3 µmol/m2. Dianthus chinesis s-a remarcat prin cea mai multă clorofilă acumulată, dar lungimea medie a plantelor e doar de 13.2 cm, fiind mai mare înălțimea la specia Dianthus caryophillus Chabaud având media de 14 cm. Legătura dintre cele două caractere comparate este una nesemnificativă, ele nu se influențează reciproc, după cum e reliefat in imagine

Fig.20. Parcelă bivariată de densitate cuprinzând influența între înălțimii plantelor și conținutului de clorofilă

.

Fig.21. Corelația multiplă dintre lățimea, lungimea și conținutul frunzelor în clorofilă;

r P5%= 0,878; r P1% = 0,9587; r P0,1% = 0,9911

În reprezentarea grafică de mai sus este ilustrată măsura, în care corelația a oricăror două caractere, afectează cea de-a treia variabilă din situația dată. Cu litera X este reprezentată numărul mediu a lățimii frunzelor la cele patru genotipuri cultivate, Y semnifică media lungimi frunzelor și conținutul în clorofilă a plăntuțelor fiind marcat cu Z.

Variația cantității de clorofilă în frunze este influențată foarte semnificativ prin corelarea caracterelor de vigoare analizate. Lungimea frunzelor în schimb nu este deloc influențată de conținutul de clorofilă corelată cu lățimea frunzelor, nefiind asigurată statistic nici o legătură între variabile. Corelația dintre lungimea frunzelor și conținutul de clorofilă din plante asigură o influență foarte semnificativă cu privire la variabila X (lățimea frunzelor) realizat prin calcul statistic și reprezentat grafic.

4. CAPITOLUL IV. CONCLUZII ȘI RECOMANDĂRI

În cadrul experienței s-a efectuat identificarea influențelor pe care îl au genotipurile (specii) luate în studiu și tratamentul aplicat (substanța stimulatoarea), în scopul recomandării unor variante care favorizează capacitatea de germinare a semințelor de Dianthus. Între reprezentanții cultivarelor de Dianthus caryophillus Grenadin, Dianthus caryophillus Chabaud, Dianthus chinesis și Dianthus barbatus s-a înregistrat o variabilitate mare a capacității germinative, asigurată de construcția genetică diferită a acestora, cât și prin interacțiunea dintre genotip și ecotipul specific. Factorul experimental, reprezentat de mediul de germinație umectat cu stimulatorul Atonik a asigurat o sporire a capacității de germinare, aspect identificat la toate speciile studiate, dar nu și o îmbunătățire a energiei germinative al semințelor. Datele culese au evidențiat o asemănare a fluctuației valorilor energiei germinative și a facultății de germinație pe parcursul experienței, fapt confirmat de coeficientul de corelație dintre perechile de elemente ale semințelor. Rezultatele au evidențiat diferențele dintre puterea de germinare la speciile alese, creșterea și evoluția germenilor în funcție de substratul utilizat. Genotipul Dianthus chinesis a excelat cu cel mai mare număr de semințe germinate, la polul opus Dianthus caryophillus Chabaud remarcându-se cu energie și facultate germinativa cea mai slabă. Analiza semințelor din pastilele Jiffy evidențiază influența unor factori abiotici asupra evoluției germenilor în răsaduri viabile. Elementele de vigoare a semințelor se află în legătură strânsă cu capacitatea de germinare, fapt confirmat prin calculul coeficientului de corelație dintre acestea. Cu ajutorul experimentului s-a detectat o posibilă inconsecventă pe piața de semințe de flori din Romania. Multe semințe importate sau cele produse în țara noastră au o valoare culturală și origine incertă, nu sunt corespunzătoare calitativ conform standardelor în vigoare. Substraturile stimulatoare (Jiffy, Atonik) au contribuit la creșterea procentului de semințe germinate în cazul celor 4 specii studiate, fapt ce atestă utilitatea, și chiar importanța folosirii acestora în producerea de material săditor floricol aparținător genului Dianthus.

BIBLIOGRAFIE

Ardelean M., Sestraș R., Cordea Mirela, 2006. Ameliorarea plantelor horticole. Ed. AcademicPres, Cluj-Napoca.

Cantor Maria, 2009. Floricultură generală. Ed. AcademicPress, Cluj-Napoca.

Cordea Mirela, 2008. Producerea de sămânță și material săditor horticol. Ed. AcademicPres, Cluj-Napoca.

Indrea D., A. Apahidean, Maria Apahidean, D. Mănuțiu, Rodica Sima, 20012. Cultura legumelor, Ed. Ceres, București.

*** ISTA , 2014

*** pmgbiology.com/2014/06/01/germination-a-understanding-for-biology-gcse

*** www.botaniștii.ro

*** www.academia.edu/5124146/Botanic%C4%83_Morfologia_plantelor

*** www.doradda.com

*** www.gradinamea.ro/Garoafa___Dianthus_Caryophyllus_3705_536_1.html

*** www.olcso.hu

*** www.seedtest.org

*** www.tutorvista.com

*** www.usamvcluj.ro

***, 1999, „Semințe pentru însămânțare. Determinarea germinației”, Institutul Român de Standardizare (IRS).