Dascalu.mihaita@yahoo.com 738 Ameliorarea Plantelor Text

CAPITOLULIV EXAMINAREA MATERIALULUI BIOLOGIC IN PROCESUL DE AMELIORARE In procesul de ameliorare a plantelor, așa cum s-a arătat, se urmăresc 0 serie de obiective, care, în general, corespund unor caracteristici pe care trebuie să le întruncască noile soiuri sau hibrizi. Pentru a cunoaște valoarea materialului nou creat este necesar ca atât materialul initial care stă Ia baza noilor soiuri, cât și materialul biologic in curs de ameliorare să fie temeinic studiate și examinate in ce privește principalele caractere si însușiri. Considerăm necesar să reamintim că prin@aracterd se înțeleg organe au alte părți vizibile ale plantelor. Ele se grupează in caractere cantitative = acelea care se pot număra, măsura sau cântări (înălțimea plantelor, lungimea Spicelor sau a stiuletilor, numărul de boabe pe spic sau pe stiulete, producția de boabe a unei in grime.etc) și caractere calitative, care pot fi observate, dar nu se pot măsura, ci numai se apreciază (Cult a Spicului, a semintelor, perozitatea diferitelor organe, consistenta boabelor Prin (fasusir se înțeleg particularitățile fiziologice, biochimice. tehnologice ale plafitelor și se apreciază cu calificative. © (Examinarea materialul) se desfășoară pe toată durata procesului de ameliorare, începând de la plantele elită, până la Obținerea soiului sau \ iat i introducerea lui în producție. Prin examinarea “materialului se infelege determinarea tuturor Saale și oale pe car ini soi sau un hibrid ameli nzător obiectivelor propuse prin ul ‘Axl se pupic examina aa ale procesului de ameliorare, începând cu materialul initial, ezita de ame] (care este caracterizat încă printr-o mare variabilitate), Thaterialul stabilizat din punct de vedere genetic, precum si materialul finisat ~ soiuri și hibrizi de perspectivă Examinarea materialului de ameliorare se face în condiții de câmp și în laborator. O importanță deosebită prezintă și examinarea materialului de “ameliorare în condiții artficale.(In sere si case de vegetație, cu ajutorul anumitor instalații spetiale se pot crea în mod artificial vegetatie), 61 Metodele_folosite_pentrt_examinarea_materialuluide_ameliorare. variază în funcție de biologia plantel ameliorare gi orez ie de biologia plenejo. de ctapele procesului de ameliorare i Pentru fiecare obicctiv de ameliorare există metode de examinare adeevate. Descrierea acestor metode constituie obiectul lucrărilor practive. In Șontinuare, se vor prezenta prinzipiile biologice fundamentale ale metodelor. de examinare, strâns legate de principalele obiective ale ameliorării Plantelor. EXAMINAREA CAPACITATII DE PRODUCTIE Ce bi telor. îl, constituie Sepacitatea sau potențialul biologic de producție. _ it în Ea este condiționată «Intro măsură însemnată de o serie de caracteristici fiziologice si comer ale Plantelor, constituind în final, un corolar al tuturor acestor însușiri care se reflectă în producția obținută. Aceste însușiri sunt exprimate în apei caracteristici nte ale producției. Deoarece capacitatea de producție este condiționată de un complex de factori, fiecare dintre aceștia fa rândul lor fiind determinat de anumite gene, spunem că aceasta reprezintă un caracter polige In afară de factorii genetici, capacitatea de producție a soiurilor si hibrizlor, asigurarea unei producii sporite la unitatea de suprafa. este Sonditionata de nivelul aerotehnic si de fertilitate al solului Metodele folosite pentru examinarea capacității de producție depind de numarul usi analizei 4. In primele veri esului de ameliorare, ca de exemplu, la lanteje u în câmpul de selecție, unde dispunem de un număr redus de Plante, examinarea capacității de producție se face prin metode indirecte, bazate pe analiza elementelor de e Elementele de producție variază de la 0 specie la alta, în funcție de partiularităile speciei. O.) Astfel, 1a eereatete patouse] capacititea de producție a unui soi este determinată de următoarele elemente i ~ numărul de plante la unitatea de suprafață, înțelegând prin aceasta Capacitatea soiurilor de a suporta o anumită desime a plantelor pentru al asigura producția maxima ; = numărul de frați fertili la o plantă ~ numărul de spiculete fertile în spic ; — numărul de boabe în spiculet ; ~ greutatea boabelor pe spic și pe plantă ; — masa a 1000 de boabe 62 A La porumb, în procesul de ameliorare și de creare a hibrizilor citate de producție se apreciază după următoarele elemente : = numărul plantelor fertile la unitatea de suprafață ; = numărul de stiuleti pe o plantă ; – numărul și greutatea medie a boabelor pe un stiulete ; – proporția boabelor față de greutatea stiuletului = masa a 1000 de boabe Aprecierea capacității de producție la porumb se face prin determinarea capacității combinative,a formelor, care intră în componența hibrizilor, linii consangvinizate și respectiv hibrizi. simpli. Astfel, se determină capacitatea combinativa generală, adică reacția pe care o manifestă liniile consangvinizate la încrucișarea cu un tester sau analizator, precum si capacitatea combinativa specifică, care indică modul.cum.reacționează liniile consangvinizate prin combinarea între ele două, câte două, în încrucișări dialele. 7 Aprecierea capacității combinative se face după producția realizată de fiecare combinație. 4 ©) La leguminoasele pentru boabe (mazăre, fasole, soia etc), elementele cafe determină producția unui soi sunt : 5 – numărul de plante la unitatea de suprafață ; = numărul de păstăi fertile pe plantă ; – numărul de boabe în păstaie ; – masa a 1000 de boabe d) La floarea soarelui, capacitatea de producție este apreciată dupa producția de semințe și de ulei, find determinată de următoarele elemente: – numărul de plante la unitatea de suprafață ; = mumiral de semine pe capitul (calathidiu) ; ~ procentul de coji din sămânță ; ~ procentul de miez din sămânță ; – conținutul procentual de ulei din sămânță ; – masa a 1000 de semințe. 4) La inul_pentru ulei, capacitatea, de. producție, este determinată de, următoarele elemente – numărul de plante la unitatea de suprafață ; – numărul de capsule fertile pe plantă ; – numărul de semințe în capsulă ; – conținutul procentual de ulei în sămânță ; – masa a 1000 de semințe. 63 7) La inul pentru fibre, ca și la cânepa pentru fuior, elementele producției sunt următoarele : 7 numărul de plante la unitatea de suprafață ; ~ lungimea tehnică a tulpinii – înțelegând prin aceasta porțiunea de tulpină cuprinsă între colet si prima ramificație ; ~ conținutul de fibră al tulpinelor ; ¢ La sfecla pentru zahăr, capacitatea de producție a soiurilor este cBhdiționată de : — producția de rădăcini la unitatea de suprafață ; ~ conținutul procentual de zahăr al rădăcinilor. La cartof, capacitatea de producție a unui soi este determinată de următoarele elemente : ~ numărul de plante (cuiburi) la unitatea de suprafață ; ~ greutatea tuberculilor dintr-un cuib. Z In verigile mai avansate ale procesului de ameliorare, când dispunem di un număr mai mare de plante si res; iv o i mare de sămânț Sis Caz se face pe baza producției obfinute, raportaté la unitaten ‘de Suprafață, 2 Metoda de examinare folosité este aceea a culturilor comparative, Se cunoaște că în procesul de ameliorare se deosebesc ae ative d aha Go E Akira că Aia — culturi comy ile de cercetări ; ~ cul companie de ons ett e: Institutului pentru Testarea și Inregistrarea Soiurilor (1.S.T.. S). „Asezarea variantelor (lini, soiuri, hibrizi) în culturile comparative se. face corespunzltor tehnicii experimentale. Se cunose mai male aie Se agezare : pătrat latin, dreptunghi latin, grilaj simplu, grilaj balansat In cadrul acestor sisteme’ de așezare, variantele sunt amplasate randomizat, cu scopul de a reduce erorile sccidentale ȘI Cele datorită Reuniformititilor fertilității solului jj Examinarea capacității de producție a materialului biologic în curs de | ameliorare se face obligatoriu în condiții de mediu diferite. De accea, este necesară o rețea de câmpuri experimentale pentru ca rezultatele să fie cât mai concludente. În acest scop, se organizează culturi conu ive_în expen a insele și saune d Sate op colaborarea între stațiunile de cercetări ‘$i culturi comparative în rețeaua de stat a Institutului de Stat pentru Testarea si Înregistrarea Soiurilor GS.TLS). 64 Pentru a putea fi reținut un material în procesul de ameliorare trebuie, ca sporurile de producție si fie asigurate, în sensul că față de soiul cultivat in zonă sau față de materialul cu care se face compararea (luat ca martor) să reprezinte cel puțin 10-15 %. Cea mai corectă caracterizare a capacității de producție a unei linii, familii sau hibrid în procesul de ameliorare se realizează însă prin calcularea Sporului de producție față de producția medie a tuturor variantelor (linii, umili sau hibrizi) din cultura comparativă, __ Deși capacitatea de producție este însușirea fundamentală a unei linii familii sau hibrid, în procesul de ameliorare, totuși, eliminarea sau reținerea. celor mai corespunzătoare forme se face pe baza întregului complex de însușiri valoroase ce caracterizează soiurile ameliorate. EXAMINAREA CALITATII PRODUCTIEI Alături de capacitatea de producție, calitatea constituie un principal obiectiv în ameliorarea plantelor. Toate plantele de cultură trebuie să constituie mijloacele cele mai bune de hrană pentru intrétinerea și dezvoltarea organismului oamenilor. și animalelor. Pentru aceasta, amelioratorii acordă o atenție deosebită ameliorării calității la plantete cultivate. Această caracteristică a calității determină răspândirea în cultură a unui soi sau hibrid. Insusirea de calitate este determinată genetic, dar, în același timp, este mult influențată de condițiile de climă si sol, precum și de condițiile de cultură Așa de exemplu, în zonele cu precipitații mai puține în timpul dezvoltării plantelor, cum, sunt in tara noastră – zonele de stepă, calitatea producției obținute este superioară celei care se obține în condiții climatice cu multe precipitații. In felul acesta se explică de ce grânele din Ucraina, Ungaria, România, Canada și altele sunt de calitate foarte bună, în timp ce soiurile de grâu cultivate în țările Europei occidentale, mai bogate in precipitații, deși au un potential biologic de producție mai ridicat decât soiurile noastre, se caracterizează prin calitate mai slabă. Ca exemplu, pot servi séiurile românești create la I.C.C.P.T. Fundulea: |Dropia, Lovrin 34, Lovrin 41, Simnic 30, Rapid, Fundulea 29, Fundulea 4, \Flamura 85, precurh și unele soiuri americane sau rusești care au o calitate foarte bună, în timp ce soiul italian San Pastore, cultivat într-o anumită perioadă și în tara noastră, are o calitate mult inferioară cu toate că se caracterizează printr-o capacitate de producție ridicată. 65 Caracteristic pentru metodele de examinare a calității este faptul că ele sun foarte complexe. In general, însușirile calitative nu pot fi determinate Printr-9 singură operatie de laborator. Fie că se examinează caracteristicile de panificație ale grâului comun, calitatea maltozei la orzoaica pentru bere. fractile proteice” și structura aminoacizilor esențiali la leguminoasele alimentare, calitatea fibrelor txtle, calitatea uleiurilor ete, este necesari aplicarea unui complex de analize și determinări, Metodele de examinare a însușirilor de calitate trebuie să fie ușor de aplicat și rapide, pentru a putea fi folosii serie la linii, familii, soiuri, hibrizi sau cloni numeroși, aga cum se găsesc în primele verigi ale procesului de ameliorare, O cerință a metodelor de exatninare a calității este accea că ele nu trebuie să necesite cantități mari de material, ca să poată fi aplicate și la materialul biologic aflat in primele verigi ale procesului de ameliorare. In primele verigi, ‘cand’ nu dispunem de o cantitate suficienti de material, aprecierea calității se face prin mijloace indirecte sau cu metode speciale – micrometode – care necesită cantități foarte mici de material Aprecierea indirectă este relativă, servind la trierea materialului in primele verigi ale ameliorării. Astfel, se poate aprecia indirect conținutul în proteină sau amidon al bobului de grău, după aspectul sticlos al bobului sau după aspectul secțiunii vansversale a bobului. De asemenea, culoarea închisă a boabelor de grâu indica un conținut ridicat în substanțe proteice, Elementele care definesc calitatea unui soi sunt difeite în funcție de specie și de intrebuintarea dată recoltei. Astfel, de exemplu, grâul comun de toamnă, cât și cel de primăvară se cultiva pentru prepararea pâinii, în timp ce grâul tare se cultivă pentra Prepararea pastelor făinoase. Orzul sc cultivă, în principal, pentru industrie și pentru faraj. + In funcție de cerințele economice și elementele care caracterizează calitatea unui soi vor fi diferite. La grâul comun, îrisușirile de Calitate sunt următoarele : masa a 1000 de boabe sau mărimea boabelor ;sticlozitatea; aspectul exterior al boabelor: uniformitatea boabelor; “conținutul procentual de “substanțe proteice. Cantitatea si calitatea glutenuilui ; însușirile de panificație ale fi La orz : masă a 1000 de boabe; uniformitatea boabelor; procentul de Pleve care trebuie să fie cât mai scăzut; procentul de substanțe proteice care la orzul pentru furaj trebuie să fie mare, iar la orzoaica pentru bere să fie cât mai scăzut (sub 12 %) ; procentul de amidon cât mai ridicat la orzul pentru bere; însușirile calitative ale malțului (pentru bere); energia germinativa ridicată (pentru bere) 66 La ovăz : masa a 1000 de boabe; procentul de pleve; procentul de substanțe proteice; procentul de grăsimi. La porumb : masa a 1000 de boabe; procentul de substanțe proteice și structura acestora – reducerea conținutului de zeină și creșterea conținutului de lizina și triptofan ; procentul de amidon; procentul de grăsini. La leguminoasele alimentare : procentul de substanțe proteice ; natura proteinelor, bogăția în aminoacizi esentiali; procentul de grăsimi (exemplu la soia); procentul de coji, care trebuie să fie cât mai redus; capatitatea de fierbere a boabelor pentru leguminoasele alimentare (fasole, mazăre). La floarea soarelui : masa a 1000 de semințe; procentul de ulei în semințe și în miez; procentul de coji; calitatea uleiului. La sfecla pentru zahăr : conținutul procentual de zahăr în rădăcini; conținutul de substanțe azotate nezaharoase (azot vătămător); La plantele textile : continutul procentual de fibre ; calitatea fibrelor (lungimea, elasticitatea, rezistența la întindere, torsiune etc). La cartof : conținutul procentual și calitatea amidonului din tuberculi; calitatile culinare ale tuberculilor. In funcție de criteriile de apreciere a calitații la diferite specii de plante cultivate, în examinarea materialului de ameliorare se folosesc metode foarte variate. Examinarea calității la grâu. Intrucât grâul se cultivă în special pentru prepararea pâinii, prin metodele de examinare a calității se urmăresc caracteristicile care determină calitatea pâinii. Calitatea pâinii depinde de proprietățile făi folosii în fabricarea păinii Insușirile de panificație ale făinii depind de următoarele caracteristici: ~ capacitatea făinii de a forma gaze în cursul fermentarii aluatului. Cu cât în aluat se formează o cantitate mai mare de gaze, cu atât calitatea făinii este mai bund ; ~ capacitatea aluatului de a reține gazele. Cu cât aluatul reține o cantitate mai mare, se spune, că fina este, mai „puternică”, sau dacă refine mai puțin gaze – mai „slabă. Această caracteristică depinde de elasticitatea glutenului. Un gluten tare și elastic reține mai bine gazele, în timp ce un gluten moale nu poate reține o cantitate mare de gaze ; – culoarea făinii si capacitatea ei de a se menține tehnologic de fabricare a pâinii. Pentru determinarea capacității făinii de a forma gaze, se folosesc mai multe metode, dintre care menționăm : ~ metoda volumetrică – se determină volumul de dioxid de carbon care se degajă în timpul fermentarii aluatului; si de procesul tehnologic procesul i on fermentografului – constă în înregistrarea graficd a cantității de dioxid de carbon ce se degaja din aluat in timpul fermentării. Pentru 6 ore). Făina slabă formează un aluat care reine o Cantitate redusă de CO, si se degradează repede, devenind fluid, aluatul na crește. Puterea finii ese determinata de substanțele proteice care se găsesc în lină, adică de albumine, globuline, Prolamine, glutamine etc. Dintre Prolamine, cea mai importantă este gliadina, care este component al lutenului și reprezintă 40-50 % din proteineie din bobul de grâu. Dintre slutamine face parte eluteina, care este al dolles component principal al lutenului și reprezintă 30-40 % din cantitatea totală a proteinei Din unirea gliadinei cu gluteina prin intermedioa apei, în aluat se formează glutenul, gluten uscat la 100 8. de făină. Soiurile românești de grâu contin 14-53 % gluten umed și 6-18 % gluten uscat. In Procentul de ameliorare se elimină liniile la care conținutul de gluten uscat este sub 9 %, Conținutul de gluten nu este însă suficient pentru aprecierea calității fdinii, In afară de aceasta, mai trebui Aceasta depinde de însușirile fizice ; ‘sau rezistență la rupere. Pentru determinarea calității glutemului e folosesc mai multe metode, din care cea mai folosită este metoda fermentării șrotului sau metoda Pelshenke, prin care, calitatea glutenului se deea 68 |. In primele verigi ale procesului de ameliorare, pentru aprecierea calității făinii se folosește metoda sedimentației (testul Zeleny). Valoarea indicelui sedimentatiei poate varia de la sub 30 pentru calitatea foarte slabă la peste 70 pentru calitate foarte bună. In verigile mai avansate ale procesului de ameliorare – culturi comparative de orientare si de concurs – examinarea calității făinii de grâu se | realizează în special cu ajutorul farinografului. Examinarea cu ajutorul farinografului permite să se aprecieze capacitatea de hidratare a făinii, rezistența pe care 0 opune aluatul la frământare, consistența și elasticitatea aluatului. Aparatul înregistrează grafic \caracteristicile de calitate ale aluatului într-o curbă farinografică, pe o hârtie specială, gradată în unități farinografice. Această diagramă poartă numee de farinograma. Pe baza farinogramei, se exprimă într-un singur indicator valoarea tuturor caracteristicilor de calitate ale aluatului, indicator numit nota farinografică Pentru examinarea culorii făinii si a proprietăților ei de a-și menține culoarea în procesul tehnologie de fabricare a pâinii se folosește metoda „comparativă, utilizându-se pentru aceasta un dispozitiv special si anume dispozitivul Pekar. Cea mai bună este însă metoda de examinare a calității pâinii : proba de panificație sau coacerea de probă Aceasta se execută în laborator, folosindu-se 300-400 g. de fină; frământarea se face în malaxor, dospirea în termostat la temperatură constantă (30°C), iar coacerea se face în cuptor electric de laborator, la temperatura de 240-250°C. După 24 de ore se examinează pâinea obținută în ce privește : forma, aspectul exterior, volumul pâinii, greutatea, raportul inaltime/diametru, aspectul și culoarea miezului, porozitatea, elasticitatea miezului, mirosul, gustul. La leguminoasele alimentare, in special la mazăre și fasole, examinarea calității se face prin determinarea capacității de fierbere a boabelor. Boabele trebuie să fiarbă într-un timp scurt, iar fierberea trebuie să se facă uniform în toată masa bobului, astfel ca după fierberea boabelor, acestea să aibă o consistență păstoasă. Pentru fierberea boabelor se folosește un aparat de o construcție specială. Capacitatea de fierbere a boabelor se poate exprima cu ajitorul coeficientului de fierbere (K) propus de Sosnin, care se calculează cu ajutorul formulei : ms Gy numărul total de boabe fierte timpul mediu de fierbere a unui bob exprimat în ore ‘ot vatimator”, Tanga e tS¢ in sue $i care împiedică cristalizarea zahărului, reducând astfel randamentul de zahăr în procesul de fabricație. Dintre acestea menționăm sapafinoza – împiedică mult cristalizarea zahărului ; arabinoza și anhidrida arabinozei – formează soluții coloidale ce împiedică purificarea Zemei de difuziune si cristalizarea zaharozei ; acidul pactic ; saponina; betanina ete o „| aetermioazen co imutulul de substante tezaharoase din suc, prin diferența intre conținutul de substanță uscată și hăr din suc. Aceste ldetenminări se fc eu ajutorul Calitatea soiurilor de cartof se exprimi prin conținutul și calitatea amidonului. Conținutul de amidon se determină prin metove fizice și metode chimice. In procesul de ameliorare se folosesc mai mult metode fizice, fibetitive. Pentru aceasta se folosesc diferite tipuri de balante, care funcționează dupa principiul greutății specifice, Pentru analiza individuala a tuberculilor se folosește a ilometrul, Pentru examinarea calităților de fier și degustarea tuberculilor fieri. |ziag. Galittea fibrelor de in și cânepă se determină prin metoda analizei fizico-mecanice a fibrelor și prin metoda analizei nato Analiza fizico-mecanic a fibrelor constă în examinarea următoarelor însușiri: lungimea fibrelor, finețea fibrelor, rezistența fibrelor, elasticitatea fibrelor, torsiunca fibrelor, capacitatea de filere Metoda analizei anatomice constă în aprecierea calității fibrelor după secțiunea transversală făcută prin tulpină, 70 La soiurile de in si cânepă de calitate superioară, fascicolul fibros are formă regulată, structură compactă, de mărime mijlocie și uniformă. Fibra unică se prezintă de formă poligonală regulată, cu structură compactă, membrana nelignificată si puternic îngroșată, diametrul mic. | Seețiunile se fac în partea de mijloc a tulpinii, unde se găsesc cele mai valoroase fascicole fibroase. Si pentru alte grupe de culturi importante pentru agricultură există metode specifice de examinare a calității produselor. Ele pot fi cunoscute și însușite din publicațiile de specialitate, EXAMINAREA REZISTENTEI LA FACTORII NEFAVORABILI DE MEDIU 1.- Examinarea rezistenței la iernare, In ameliorarea culturilor de toamnă (grâu, orz, secară, rapiță, ovăz), rezistența la iernare constituie un obiectiv foarte important, pe această însușire urmând să se grefeze toate celelalte caracteristici ale soiului. Importanța acestui obiectiv crește dacă ținem seama de faptul că soiurile de toamnă dau producții mult mai mari decât cele de primăvară. Oricâte caracteristici valoroase ar avea un soi de grâu, secară, orz sau alta cultură de toamnă, dacă nu este suficient de rezistent la condițiile de iernare din zona în care se cultivă, el nu va fi un soi valoros, deoarece plantele vor pieri în număr mare în timpul iernilor aspre, producția fiind astfel diminuată considerabil. Rezistența la iernare a culturilor de toamnă depinde de doi factori principali : a) condițiile climatice din toamnă până în primăvară ; b) rezistența biologică sau valoarea ereditară a soiului respectiv ; a) In decursul iernii, pieirea plantelor poate fi cauzată de mai multi factori și anume : = Gerurile aspre, care, în zonele lipsite de zăpadă au o influență negativă foarte puternică asupra plantelor, provocând pieirea acestora. Acest fenomen se manifesta foarte frecvent în partea de sud a țării noastre, care constituie principala zonă cerealieră. De aceea, orzul de toamnă – o cultură furajeră deosebit de valoroasă – multă vreme nu a putut fi extins în cultură, deoarece nici pe plan mondial și jnici la noi in fară nu s-a reușit Să se creeze soiuri cu o rezistență mai mare la \ger. In ultimul deceniu au fost create in tara noastră soiuri de orz și orzoaică de toamnă cu rezistență mijlocie și bună la iernare. n Spre deosebire de orz, la grâul de toamnă există soiuri destul de rezistente și foarte rezistente la iernare: Rezistența plantelor față de temperaturile scăzute este mai mare la începutul iernii. Acțiunea dăunătoare a gerului este mai puternică după perioadele de dezghet si îngheț, deoarece în asemenea condiții plantele își pierd într-o oarecare măsură „călirca” (se decălesc), diluându-și sucul celular și devin mai sensibile la acțiunea gerului. – Crusta de ghiață constituie, de asemenea, una din cauzele Ja care pot determina pieirea plantelor în timpul iernii. Aceasta se formează după perioadele de dezgheț. Acțiunea negativă a crustei de ghiaté asupra plantelor este determinată de acțiunea mecanică a cristalelor de ghiiață asupra plantelor, cât si de asfixierea plantelor dacă aceasta se menține un timp mai îndelungat. ~ Asfixierea sub zăpadă este un fenomen caracteristic pentru zonele din nordul țării si pentru unele zone depresionare din Transilvania. Aceasta se întâmplă mai ales în iernile calde, când se asteme un strat gros de zăpadă peste pământul încă neinghefat. Dintre culturile de toamnă, secara este cea mai sensibilă din acest punct de vedere. Fiziologul rus LI. Tumonov a demonstrat că plantele nu mor sub stratul (eros de zăpadă din lipsă de oxigen, așa cum se credea mai înainte, ci mor de inaniție. Datorită temperaturilor destul de ridicate, care se mențin sub stratul gros de zăpadă, plantele respiră intens și astfel se consumă treptat substanțele de rezervă din frunze și din nodul de înfrățire. Din cauză că procesul de fotosinteză lipsește complet în absența luminii, substanțele de rezervă nu se mai recuperează, iar plantele mor treptat din lipsă de hrană. Plantele mai pot pieri si din cauza asfixierii sub apă, care se poate produce primăvara, în urma topirii zăpezii, când apa stagnează o perioadă mai îndelungată la suprafața solului, acoperind partial sau total plantele: ~ Mucegaiul de zăpadă poate provoca, de asemenea, pieirea plantelor în timpul iernii. Mucegaiul este o boală provocată de Fusarium nivale, care este o formă imperfecta a ciupercii Calonectria graminicola. Această ciupercă se dezvoltă atunci când plantele sunt acoperite de un strat gros de zăpadă, astemut pe solul neinghetat. ~ Seceta de iam, In unele cazuri, plantele pot pieri si din cauza așa- numitei secete de iamă, care se manifestă îndeosebi spre primăvară, când, diipă o perioadă mai lungă de ger, pământul fiind înghețat în adâncime, survin zile însorite. Sub influența luminii solare, plantele încep să transpire puternic, iar apa consumată prin transpiratie nu poate fi înlocuită, deoarece solul rămâne înghețat la nivelul rădăcinilor. 72 ~ Dezzădăcinarea sau „descălțarea plantelor” este o altă cauză care poate provoca pieirea plantelor în timpul iernii. Acest fenomen se produce = ales în spre primăvară, in cazurile când alternează zile sau nopti reci cu le sau nopți calde. In aceste condiții straturile superioare umede ale solului îngheață peste noapte mărindu-și volumul, iar ziua, dezghețându-se, solul se așează si plantele rămân suspendate la suprafața solului. In felul acesta nodul „de înfrățire se ridică treptat si ajunge la suprafață, și dacă, după dezzădăcinare urmează 0 perioadă geroasă, gerul acționează direct asupra nodului de înfrățire și plantele pier în proportie mare. Dacă descaltarea este urmată de vânturi puternice, plantele sunt smulse cu ușurință și spulberate de vant, iar dacă este și un vant uscat, plantele se usucă. Rezultă din cele arătate că rezistența la iemare este un fenomen complex și că, în timpul iernii, asupra plantelor acționează o serie de factori nefavorabil, care pot, fiecare in parte, să provoace pieirea sau vătămarea semânăturilor de toamnă In diferite zone de cultură, asupra semănăturilor de toamnă acționează factori diferiți sau un număr oarecare dintre factorii nefavorabili emuntat Pagubele sunt cu atât mai mari cu cât asupra plantelor acționează un număr mai mare dintre acești factori. De aceea, nu se poate vorbi despre rezistența la iernare în general, după cum nu se poate spune despre un soi oarecare că este rezistent la iernare decât dacă ne referim la o zonă anumită, caracterizată prin ierni de un anumit fel De asemenea, nu trebuie si se. confunde rezistenta la iernare cu „rezistena la ger. Rezistenta la iernare este o noțiune complexă, prin care se | înțelege rezistența plantelor la totalitatea factorilor nefavorabili, ce acționează asupra plantelor în timpul iernii, în timp ce prin rezistență la ger sc înțelege numai rezistența plantelor față de acțiunea vătămătoare a unui singur factor – temperatura scăzută sau gerul. Cu toate că factorii care acționează negativ asupra plantelor sunt numeroși, factorul cel mai important, care provoacă pieirea în cea mai mare proporție a plantelor în timpul iernii este totuși acțiunea temperaturilor scăzute, a gerului. De aceea, în ameliorarea culturilor care se seamănă foamna, se pune un accent deosebit pe crearea de soiuri rezistente în primul rand la ger. Tinând seama de aceste considerente, înainte de a porni procesul de ameliorare în direcția creării de soiuri de grâu, secară sau orz de toamnă, trebuie să se cunoască precis care dintre factorii nefavorabili acționează frecvent asupra plantelor în timpul iemii în zona respectivă. In funcție de aceasta, se alege si materialul inițial de ameliorare cel mai corespunzător și se folosesc metodele de ameliorare cele mai adecvate. 73 b) Din punct de vedere genetic, rezistența la iemare este o Caracteristică ereditară cu o gamă de variabilitate foarte largă. Această caracteristică este condiționată de multi factori ereditari, este deci o caracteristică poligenică. Posibilitățile de ameliorare a rezistenței la iernare diferă mult de la o specie la alta. La grâu, spre exemplu, s-a constatat că unele soiuri provenite din anumite regiuni climatice (Rusia, Canada, Finlanda, Suedia, S.U.A. etc) conțin o zestre mai bogată de gene care determină rezistența la iernare. Este important de remarcat faptul că prezența unor gene care determină o rezistență sporită la iemare a fost semnalată și la unele soiuri de grâu de primăvară. Din încrucișarea între soiuri de grâu de primăvară cu soiuri de toamnă au rezultat uneori, prin transgresiune genică, forme noi, mai rezistente la iernare decât forma parentală cea mai rezistentă. Metodele de examinate a rezistenței la iernare se impart în două mari categorii : A. Metode directe, care constau in expunerea plantelor acțiunii directe a factorilor nefavorabili din timpul iemii. Acestea se impart la rândul lor în 1. Metode directe de câmp și 2. Metode directe de laborator B. Metode indirecte, care sunt în general, metode de laborator. A.1. Metode directe de câmp. Pentru examinarea materialului de ameliorare direct în câmp în ce privește rezistența la iernare se folosesc mai multe metode. a) Aprecierea vizuală a pagubelor produse în timpul iernii. Aceasta este cea mai simplă dintre metodele de examinare a rezistenței la iernare și constă în observarea parcelelor primăvara, la pornirea plantelor în vegetație, apreciindu-se vizual procentul de plante distruse din totalul plantelor de pe parcelă. Aprecierea pagubelor se face prin note de la 1 la 9, adoplată pe plan mondial. b) Metoda parcelelor subdivizate este o variantă îmbunătățită a primei metode. In acest caz, fiecare parcelă asupra căreia se fac observații se subdivide în porțiuni mai mici, acordându-se note separat pe fiecare porțiune \prin aprecierea vizuală. Se calculează apoi media notelor pe toate porțiunile parcelei, care este nota parcelei. 74 c) Numărarea plantelor la ieșirea din iarnă. Pe rândurile din interiorul parcelei se stabilesc mai multe porțiuni de câte un metru liniar, astfel ca să se cuprindă întreaga suprafață a parcelei si se marchează cu țăruși. Pe aceste porțiuni de câte un metru liniar se numără plantele de două ori. 4. Prima numărare se face primăvara cât mai devreme, cu care ocazie se numară toate plantele, atât cele vii cat gi cele vătămate sau distruse, A doua numărare se face mai târziu, la pornirea în vegetație a plantelor, când se pot deosebi ușor plantele vii de cele distruse, numărându-se numai plantele care au supraviețuit peste iarnă și au pornit în vegetație. Numărul de plante distruse se stabilește în procente față de numărul total de plante găsit la prima numărare, calculându-se media pe parcelă pentru toate punctele de determinare. d) Insămânțarea materialului în zone cu ierni aspre. Statiunile de cercetări care se ocupă cu ameliorarea plantelor de toamnă, situate în zone cu ierni mai blânde, trimit materialul spre a fi examinat în ce privește rezistența la iernare, la alte stațiuni unde iernile sunt de obicei mai aspre, cu temperaturi mai scăzute si în general, lipsite de zăpada. Astfel, stațiunile din sud-vestul și vestul țării trimit materialul spre verificare statiunilor situate în stepa sudică, în Bărăgan, platoul Moldovei sau depresiunile din Transilvani e) Insămânțarea pe terenuri cu expoziție sudică, expuse vânturilor. In aceste condiții, zăpada se topește mai repede, iar temperaturile, scăzute dinspre primăvară acționează direct asupra plantelor, producând picirea celor mai sensibile. 2. Metode directe de laborator – constau în expunerea plantelor, crescute în condiții naturale acțiunii directe a temperaturilor scăzute, create în mod artificial, Dintre acestea, mai mult folosite sunt : metoda monolitilor și metoda Iadițelor. 2) Metoda monolitilar constă în luarea de monoliti din câmp și expunerea lor la temperaturi scăzute, în camere frigorifice, cu temperatură reglabilă. Monolifii se iau de 3-5 ori in timpul iernii. La începutul iernii și în plină iarnă, monolitii sunt supuși la temperaturi mai scăzute -20-25°C, iar spre primăvară, la temperaturi ceva mai ridicate (-15-18°C), deoarece chiar si soiurile mai rezistente isi pierd partial cAlirea datorită perioadelor de dezghet ce pot surveni peste iarnă. Deierminându-se procentul de plante distruse pentru fiecare, soi în parte, se poate aprecia comparativ gradul de rezistență la ger al acestora. Metoda monolitilor este una din metodele cele mai exacte pentru determinarea rezistenței la ger. Se folosește ca metodă curentă pentru determinarea stării de vegetație a semănăturilor în timpul iernii in cultura 75 mare. Prezintă însă dezavantajul că este greoaie, necesitând un volum mare de muncă mai ales când se lucrează cu un număr mare de soiuri și este nevoie să se ia multi monoliti din câmp în timpul iernii. b) Metoda Idditelor constă în însămânțarea soiurilor de examinat în câmp și în același timp în lădițe cu pământ. Se folosesc pentru aceasta ladite din lemn sau metalice și chiar vase de vegetație. Semănatul se face atât în câmp cât și în lădițe la epoca optimă. In timpul iernii, lădițele se tin sub șoproane deschise lateral, astfel ca plantele să nu fie acoperite de zăpadă, pentru a fi expuse acțiunii directe a temperaturilor scăzute. In primăvară, se stabilește raportul de plante pierite din numărul total de plante răsărite din fiecare soi. Dacă iarna nu este suficient de geroasă pentru a se putea face o triere a materialului din acest punct de vedere, se poate proceda cu ladifele ca și cu monoliti, introducându-le în camere frigorifice. B. Metodele indirecte se bazează pe corelațiile mai mult sau mai putin strânse care există între anumite caracteristice morfologice, biochimice sau fiziologice ale plantei si rezistența la ger. Dintre metodele indirecte, care sunt în general, metode de laborator, în practica ameliorării plantelor se folosesc următoarele a) Determinarea cantității de zaharuri solubile din plante. Numeroase analize efectuate în laboratoarele diferitelor stațiuni de cercetări au confirmat că între concentrația in zaharuri a sucului celular și rezistența la ger a soiurilor există o corelație pozitivă. b) Determinarea conținutului de substanță uscată a sucului. celular, între aceasta si rezistenta la ger fiind o corelație pozitivă. ©) Determinarea conținutului total de apă din plante ; cu cât plantele conțin o cantitate mai redusă de apă, cu atât rezistența lor la ger este mai mare. 4) Determinarea apei legate din plante ; cu cât din apa totală este legată o parte mai mare, cu atât rezistența la ger a plantelor va fi mai mare. e) Determinarea vâscozității sucului ceular 1) Determinarea presiunii osmotice a sucului celular. Pentru determinarea rezistenței la iernare a soiurilor culturilor de toamnă este necesar să se folosească un număr cât mai mare dintre metodele amintite, atât din cele directe, prin observații si determinări in câmp sau in camere frigorifice, cât și dintre metodele indirecte sau fiziologice. Prin însumarea unui număr cât mai mare de indici obținuți prin aceste metode se pot trage concluzii mai apropiate de realitate, pe baza cărora pot fi aleși genitorii cei mai corespunzători sau pot fi promovate in cultură, în zonele cu ierni aspre, soiuri care să asigure obținerea unor producții mari și constante de la un an la altul. 76 2.- EXAMINAREA REZISTENTEI LA SECETA Crearea de soiuri și hibrizi rezistenți la secetă constituie un obiectiv important în ameliorarea plantelor, mai ales pentru zonele de stepă, unde sunt frecvente perioade de secetă prelungită si ariță Rezistența la secetă se urmărește cu perseverență la toate culturile Toate speciile și soiurile au o așa-numită „perioadă critica”, în care ele sunt deosebit de sensibile la secetă. Din punct de vedere agricol, se consideră soiuri rezistente la secetă cele care dau producții mari și de calitate bună în anii secetoși, ca și in condiții normale. Gradul de rezistență la secetă al unui soi nu reprezintă o valoare absolută, ci doar una relativă, valabilă numai pentru condițiile climatice ale unei anumite zone. Sensibilitatea sau rezistența față de secetă este în funcție de natura ereditară a soiului, fiind condiționată de un complex de gene. Este deci o însușire poligenică. In același timp, la fel ca și rezistența la iernare, rezistența. la secetă este o caracteristică complexă ce depinde de o serie de caracteristici anatomice sau fiziologice. Rezistența la secetă este corelată cu ritmul de dezvoltare al plantelor. Unele soiuri sunt mai sensibile în primele faze de dezvoltare, iar altele înspre; sfârșitul perioadei de vegetație. La cerealele păioase, de exemplu, se cunosc mai multe faze critice în ce privește sensibilitatea plantelor față de secetă. In primele faze, după răsărire, cerealele pot suferi mult din cauza secetei, O altă fază critică este în momentul când se diferențiază organele de reproducere, apoi în perioada infloritului și a formării boabelor. In condițiile din țara noastră, cunoscându-se frecvența perioadelor de secetă, se recurge la crearea de soiuri precoce, care scapă de efectele secetei, ajungând la maturitate înainte de venirea secetei însoțită de arsita prelungită din vară. Foarte important este însă să se creeze soiuri cu rezistență la secetă condiționată genetic. Seceta este determinată de cantitatea anuală de precipitații, de modul de repartizare a lor in cursul anului, precum și de evaporatia apei din sol, strâns legate de nevoile de apă ale plantelor. Transpiratia plantelor, care la rândul ei este condiționată de insolatie si temperaturile ridicate, de umiditatea relativă a aerului si de vânturi, accentuează caracterul de secetă. In general, sunt considerate regiuni secetoase acelea în care nu cad mai mult de 250-400 mm de precipitații anual. După cum se cunoaște, seceta poate să apară sub două forme n a) Seceta atmoșferică, care se caracterizează prin temperaturi ridicate, insolatie puternică si umiditate relativă a aerului scăzută, sub 18-20 %, Aceste condiții provoacă o intensificare exagerată a transpiratiei plantelor, care duce la un dezechilibru între puterea de absorbție a apei din sol de către; Plante și intensitatea transpiratiei. Ca urmare, plantele se ofilesc si suferă de secetă, deși în sol se pot găsi încă rezerve suficiente de apă. Efectele dăunătoare ale secetei atmosferice sunt condiționate de temperatură, de gradul de uscăciune a aerului, de durata perioadei de „uscăciune și de viteza vântului, b) Seceta solului este mai frecventă în timpul veri și apare atunci când rezerva de apă din sol se reduce treptat. In asemenea condiții, plantele nu mai pot fi aprovizionate cu apa necesară. Ele se ofilesc, țesuturile lor se deshidratează, creșterea stagncază si, dacă seceta se prelungește, plantele mor. Efectul dăunător al secetei solului asupra plantelor este direct proporțional cu scăderea rezervei de apă din sol, cu consumul de apă al plantelor și durata periodei de uscăciune. Deosebit de dăunătoare pentru plante este seceta solului atunci când se combină cu cea atmosferică, deoarece duce la șiștăvirea boabelor, si deci la scăderea producției si a calității acesteia. Suferă îndeosebi soiurile și hibrizii eu foliaj bogat si mai putin cei cu frunze înguste. Soiurile și hibrizii intensivi, care posedă un sistem radicular bogat și profund dezvoltat, suferă de secetă într-o măsură mult mai redusă. Când seceta solului intervine în prima parte a perioadei de vegetație, când are loc diferențierea organelor de reproducere, elementele de producție rămân rudimentare, ceca ce provoacă sterilitatea într-o măsură mai mare sau mai mică a plantelor, în funcție de rezistența lor la secetă. In cea de a doua parte a perioadei de vegetație seceta influențează dezvoltarea normală a boabelor, în sensul că acestea rămân mici și zbârcite, fenomen întâlnit mai ales la cereale sub denumirea de „pălire” sau „sistavire”. Rezistența Ia secetă a plantelor, constă in capacitatea țesuturilor de a suporta o deshidratare mai profundă, în felul acesta plantele având posibilitatea să continue asimilatia chiar și în perioadele de secetă pronunțată. In afară de aceasta, rezistența la secetă mai este favorizată și de o serie de caractere xeromorfe, cum sunt : grosimea cuticulei, mărimea și densitatea stomatelor, densitatea fasciculelor libero-lemnoase. S-a constatat, de asemenea, o strânsă corelație între rezistența la secetă, puterea osmotică a sucului celular și concentrația sucului celular. 78 Rezaltă așadar, că rezistența la secetă nu este determinată de o singură însușire, ea fiind condiționată de un complex de însușiri fiziologice si caractere anatomo-morfologice. Rezistența la secetă este, prin mare, un fenomen complex, ca si rezistența la iernare, din care cauză trebuie examinată si studiată multilateral. Intre rezistența la secetă și rezistența la ger există o strânsă legătură Un număr însemnat de caracteristici fiziologice si morfologice influențează atât rezistența la ger, cât și rezistența la secetă, Acest aspect prezintă o; importanță deosebită pentru ameliorarea plantelor si ușurează lucrările de ameliorare, soiurile rezistente la ger, de cele mai multe ori fiind și rezistente la secetă. Metodele de examinare a rezistenței la secetă. Ca și în cazul rezistenței 4a iermare, pentru examinarea rezistenței la secetă a plantelor se folosese dout categorii de metode A. Metode directe, care pot fi: 1. de câmp si 2. de laborator. B. Metode indirecte A.1. Metode directe de câmp. Se folosesc mai multe metode : 8) Examinarea rezistenței la secetă a plantelor direct în câmp. Se fac observații amănunțite asupra comportării plantelor din soiurile si liniile supuse examinării în perioadele de secetă, comparativ cu soiul sau hibridul cultivat in zona respectiva. Se urmărește ritmul de dezvoltare a plantelor, care, cu cât este mai intens, denotă 0 rezistență mai mare la secetă. In perioadele de secetă se fac observații privind viteza si intensitatea de ofilire a Plantelor, modificarea culorii frunzelor, procentul de plante care rămân sterile Și, în general, se notează toate modificările care se produc pe plantă. Se mai determină, de asemenea, numărul de plante care pier pe durata perioadei de secetă. Aprecierea gradului de rezistență la secetă se face cu note de la 1 la 9, în care nota | înseamnă complet rezistent, când nici o plantă nu este distrust, iar nota 9 – foarte sensibil, când toate plantele suferă si mor din cauza secetei. Datele definitive asupra rezistenței la secetă se stabilesc cu ocazia recoltari, în funcție de producția obținută si de calitatea acesteia (gradul de sigtavire a boabelor). b) Studiul sistemului radicular. Soiurile la care plantele au sistemul radicular bine dezvoltat, viguros, bogat și profund sunt mai rezistente la secetă decât cele al căror sistem radicular este slab dezvoltat și mai mult in stratul superficial al solului, Pentru studiul sistemului radicular se folosesc cutii de lemn înguste și adânci, care se umplu cu pământ, in care se seamănă soiurile de examinar 7 Când plantele ajung la dezvoltarea maximă, se spală cu atenție pământul de pe rădăcini și se fac observații asupra dezvoltării sistemului radicular, determinându-se totodată și conținutul de substanță uscată din rădăcini. 2. Metode directe de laborator a) Metoda oflirii. Materialul de examinat (Soiuri, linii, hibrizi) se seamănă in vase de vegetație sau in ladițe. Plantele se udă până în faza când în mod normal intervin perioadele de secetă, în regiunea respectivă, sau până în faza critică. Apoi udarea se întrerupe și plantele sunt astfel supuse regimului de secetă până când se ofilesc. După această perioadă de secetă provocată, planiele sunt udate din nou cu cantități normale de apă și se fac observații. Rezistența la secetă se apreciază după viteza și gradul de ofilire a plantelor, precum si după modul cum plantele se refac atunci când primesc din nou apă, iar in final după cantitatea și calitatea producției obținute. b) Determinarea rezistenței la seceta atmosferică cu ajutorul curenților de aer uscat și fierbinte. Materialul de examinat se seamănă in ghivece sau vase de vegetație, care se tin în case de vegetație, până când plantele se dezvoltă suficient. Apoi, vasele cu plante se introduc în instalații speciale de climat artificial (fitroton), care au încăperi în care circulă un curent de aer uscat si fierbinte (30-40*C). Vasele cu plante se așează pe o masă rotativă, în permanentă mișcare, astfel ca aerul cald și uscat să acționeze în mod uniform asupra tuturor variantelor. Temperatura aerului si gradul de uscăciune se stabilesc în funcție de condițiile zonei in care se experimentează materialul, de regulă fiind 18-20 % umiditatea relativă si până la 40°C temperatura aerului. In aceste condiții plantele sunt supuse probei de ofilire. Când plantele încep să sufere de secetă, se oprește curentul de aer cald. După aceea ele sunt ținute într-un mediu cu condiții normale de temperatură și umiditate, observându-se modul cum își revin plantele. Soiurile rezistente Ia secetă se refac mai repede comparativ cu cele sensibile, care se refac mai lent sau pier. B. Metodele indirecte se bazează pe corelatiile care, există între rezistența la secetă și anumite caracteristici morfologice, fiziologice sau biochimice ale plantelor. Din această categorie de metode mai frecvent se folosesc următoarele a) Determinarea conținutului în substanță uscată al plantelor. Pentra aceasta, din 5 în 5 zile, se iau probe de plante din fiecare soi sau linie de examinat și se determină cantitatea de substanță uscată. Acele soiuri sau linii, care, în perioadele de secetă acumulează o cantitate mai mare de substanță uscată înseamnă că sunt mai rezistente la secetă. 80 b) Determinarea concentrației sucului celular. Se determină conținutul în hidrati de carbon. 6) Determinarea presiunii asmotice.a sucului celular, care este strâns legată de concentratia sucului celular. Sunt rezistente soiurile cu vascozitate ‘mare și cu presiune osmotică ridicată a sucului celular. d Determinarea caracierisiilor anatomo-marfologice care imprima caracterul xeromorf al plantelor si anume grosimea stratului de cuticulă, care cu cât este mai ros, cu atât plantele vor fi mai rezistente ; sumarimea si densitatea stomatelor, Pantele care au stomatele mici și dense sunt maj rezistente la secetă. Pe baza corelatilor care exist între aceste caracteristici și rezistența la secetă se poate stabili gradul de rezistență la secetă al materialului care se In funcție de aceasta se aleg soiurile cu rezistența cea mai ridicată, care Flange omevate în verigi superioare ale procesului de apela căt vor fi folosite ca genitori. EXAMINAREA REZISTENTEI LA BOLI SI DAUNATORI In fara noastră, luând în considerare cele 74 culturi principale, se înregistrează 238 boli, 208 specii de dăunător si peste 200 specii de buruieni, care prodii¢ pagube plantelor cultivate, Pot fi menționate pierderile datorate atacului de rugini la grâu, atacului tutun, atacului de Sclerotinia Ia floarea soarelui, atacului dé antracnoză la mazare, fasole, de bacterioze la in, mazăre, fasole, cartof ete., atacului de Șereosporioză la sfecla de zahăr, atacului de viroze la cartof, sfecla pentru zahăr, mazăre, fasole, tutun, lucernă ș.a, 81 In unii ani sîntem martorii unor explozii ale anumitor boli, in asa~ numiții “ani de rugini”, „ani de fuzarioză” la grâu sau „ani de mană” la cartof si sfecla pentru zahăr, „ani de viroze” la cartof sau leguminoase etc. În mod asemănător, pot fi ani cu atac puternic de sfredelitorul porumbului, rățișoară la porumb și sfecla pentru zahăr, gândacul din Colorado la cartof, plosnita la cereale păioase, pureci la in etc. Pagubele produse de boli si dăunători pot fi diminuate prin prevenirea si combaterea acestora pe mai multe căi, și anume a) pe calea agrotehnicii, prin aplicarea unor măsuri culturale menite să prevină atacul, cum sunt : respectarea asolamentului și a unei rotații corespunzătoare, combaterea buruienilor, înlăturarea excesului de umiditate, semănatul la epoca optimă, evitarea fertilizării excesive cu azot, etc.; b) pe cale chimică. prin utilizarea diferitelor substanțe fungicide și insecticide. Această cale de combatere este însă foarte costisitoare și anume : = pentru că aceste substanțe sunt scumpe, iar aplicarea lor necesită instalații de tratare a semințelor sau utilaje specifice pentru tratarea culturilor; eficiența tratamentelor este mult influențată de condițiile meteorologice din momentul aplicării si dupa aceasta ; = pentru că, mai ales daunatorii animali se adaptează repede la substantele folosite și astfel acestea devin ineficace, trebuind să fie înlocuite cu altele ; la bolile criptogamice apar permanent noi rase fiziologice ale agentului patogen mai virulente și care, de asemenea, necesită substate de o mai mare toxicitate ; ~ folosirea unor canititi mari de pesticide duce la poluarea accentuată a mediului ambiant (apă, sol, aer, plante), foarte dăunătoare pentru animale și pentru om. ©) pe cale generică, prin crearea de soiuri și hibrizi rezistenți la boli și dăunător, aceasta fiind calea cea mai sigură și mai economică de luptă contra bolilor și daunatorilor, mai ales dacă ținem seama si de faptul că pentru combaterea unor boli si Aăunători nu s-au descoperit încă substanțe chimice eficiente ca, de exemplu, pentru ruginile grâului, viroze, fuzarioză, râia neagră la cartof ete Pentru aceasta, trebuie să se cunoască foarte bine factorii ereditari care determină rezistența sau imunitatea la unele sau altele dintre boli, biologia agenților patogeni, a bolilor pe care urmărim să le combatem, precum și relațiile dintre agenții patogeni si plantele de cultură pe fazele principale de creștere și dezvoltare. Rezistența Ja boli a plantelor. Plantele care, în mod normal, nu sunt atacate de boli și care își continu activitatea vitală fără a prezenta tulburări fiziologice sau modificări morfologice sunt socotite plante rezistente la bol, Rezistența plantelor la boli se manifestă sub mai multe forme și anume: 3) Imunitatea este o formă de rezistență totală a plantelor față de infecția naturală sau artificială produsă de un anumit agent patogen. Plantele care, în aceleași condiții de mediu, sînt atacate si uneori chiar distruse de boli, sint considerate plante sensibile. Acestea prezintă tulburări fiziologice si modificări morfologice și în final dau producții scăzute b) Tolerantă față de boli se consideră atunci când, desi plantele sau Părți ale ei sunt atacate, având pete sau pustule într-o măsură mai mare sau, mai mică, dau totuși producții normale. Gradul de rezistență al unui soi sau hibrid este dat de totalitatea mijloacelor pe care plantele le pot opune acțiunii. agresive a agentului patogen. Rezistența plantelor la boli poate fi de două feluri 1. Rezistența naturală, care se datorează anumitor mijloace sau Clemente existente în plantă pe care aceasta le opune înainte de manifestarea atacului sau imediat după pătrunderea agentului patogen, 2. Rezistența céstigaté sau dobândită, pe care planta o capătă în urma Pătrunderii spontane în organismul său a agentului patogen sau prin introducerea de anticorpi preparati special, prin vaccinare sau serumizare Ci, toate că și la plante există posibilitatea de a le imprima o imunitate vaccinala Și serologică, totuși, in practică, vaccinurile gi serurile nu se folosesc inca în terapia plantelor, metoda injectării fiind foarte costisitoare. Rezistența naturală a plantelor fata de atacul bolilor este influențată de două categorii de factori : a. Factori interni sau constitutionali b. Factori extemi sau factori de medi Factorii intezi sunt determinați la rândul lor de factori Sau însușiri de natură genetică. Plantele conțin în celulele lor anumite gene de rezistență. specifice pentru un anumit agent patogen. In același timp, plantele mai pot avea unele însușiri morfologice sau fiziologice care împiedică pătrunderea sau dezvoltarea agentului patogen, In vederea creării de noi soiuri și hibrizi de plante rezistenti la atacul bolilor, amelioratorul trebuie să cunoască bine baza ereditară a plantei respective, determinismul genetic al rezistenței, cât și biologia parazitului 33 Dintre factorii externi, cei mai importanți sint : A. Eactorii climatici și anume : — Temperatura. Pentru fiecare agent patogen există o temperatură medie, o temperatură optima si o temperatură maximă de dezvoltare. Astfel, la ragina brună, cea mai răspândită în fara noastră, temperatura minimă de germinare a uredesporilor este de 2-5°C, cea optimă de 15-20°C, iar temperatura maxim’, peste care dezvoltarea agentului patogen se întrerupe, este de 30-31°C. La unele boli, dezvoltarea lor este favorizată de temperaturi mai scăzute, în tintp ce la altele – de temperaturi mai ridicate, = Umiditatea este 0 condiție esențială, de care depinde, în general, dezvoltarea tuturor agenților patogeni (ciuperci) și respectiv a bolilor criptogamice: Cu cât umiditatea aerului si a solului este mai ridicată și mai ales dacă este combitiată cu temperaturi moderate, bolile criptogamice se dezvoltă și se răspândesc mai intens. Dimpotrivă, uscăciunea, combinată cu temperatura ridicată este nocivă pentru spori si miceli = Lumina influențează, de asemenea, rezistența plantelor la diferite boli. De exemplu, plantele de grâu luminate intens sunt mai sensibile la atacul de rugină neagră (Puccinia graminis), în timp ce plantele ținute la o lumina mai difuză sunt mai rezistente. Aceasta se datorează faptului că la lumină puternică se formează cantități mai mari de hidrati de carbon în frunze, ca urmare a fotosintezei care se desfășoară intens, favorizându-se astfel atacul ciupercii. La regim mai redus de lumină, în plante se produc cantități mai mici de zaharuri, devenind mai rezistente. B. Factorii edafici, care pot influența: dezvoltarea agentilor patogeni sunt : ~ Reactia solului acidă sau alcalină poate fi favorabilă dezvoltării diferitelor boli – Substanțele fertilizante din sal influenteaz& intr-o măsură însemnată rezistență plantelor față de atacul bolilor. Excesul de îngrășăminte organice sau fhinerale cu azot poate mări sensibilitatea plantelor Ja boli, în timp ce îngrășămintele cu fosfor si cele cu potasiu pot contribui la sporirea rezistenței plantelor. De exemplu, rezistența orezului la Piricularia oryzae este modificată în funcție de nutriția cu azot a plantelor, fiind mai redusă la îngrășarea unilaterală și la doze prea mari. De asemenea, rezistența lucernei la Pseudopeziza medicaginis este mai slabă în condițiile unei nutri insuficiente cu fosfor. 84 ~ Insusirile fizice ale. solului influențează gradul de rezistență a Plantelor la boli. Astfel, solurile grele, de natură argiloasă, compacte, reci, slab aerisite predispun plantele la atacul bolilor. Dimpotrivă, solurile ma. ușoare fac ca rezistența față de atacul agenților patogeni s& crească. C. Factorii biotici se manifestă prin influența atacului altor boli sau dăunător asupra agentului patogen respectiv. In acest sens, se pune tot mai mult accent pe metodele biologice de combatere mai ales a dăunătorilor. In, răspândirea bolilor, un rol, însemnat îl au plantele gazdă intermediare pe care se dezvoltă uncle din stadiile agentului patogen, precum i vectorii care transportă agenții patogeni ai diferitelor boli de la plantele bolnave la cele sănătoase, ; Astfel, vectorii virozelor la cartof sunt afidele. Pentru a se aplica eficient măsurile de prevenire a răspândirii virozelor, si a produce cartofi sănătoși pentru sămânță, trebuie să se cunoască bine biologia afidelor, ciclul lor de dezvoltare, pentru ca tratamentele impotriva lor să se poată face in mod corespunzător. : Rasele fiziologice și ameliorarea rezistenței la boli, In lucrările de ameliorare a plantelor în direcția obținerii de soiuri și hibrizi rezistenți la atacul bolilor trebuie să se țină seama nu numai de baz enctică a speciei cultivate care se ameliorează, ci și de baza genetică a agentului patogen. Astfel, agentul patogen poate prezenta numeroase biotipuri, care nu se deosebesc intr ele din punct de vedere morfologic, ci numai prin virulent gi agresivitatea cu care ele atacă planta de cultură. Aceste biotipuri poartă numele de rase fiziologice. Existența raselor fiziologice îngreunează și complică foarte mult activitatea de creare a soiurilor și hibrizilor rezistenți la boli. Numărul raselor fiziologice variază foarte mult de la o boală la alta. Astfel, la rugina neagra a grâului (Puccinia graminis tritici) se cunosc peste 150 rase fiziologice, la rugina brună – peste 180 de rase, la rugina galbenă – 22 de rase, la mălură – peste 10 rase, la ticiunele zburător – circa 20 de rase, la făinare – 14 rase, iar la mana cartofului – 16 rase, Numărul raselor fiziologice este în continuă creștere deoarece, pe măsura creării de noi soiuri de plante rezistente, apar și noi rase fiziologice ale agenților patogeni, specializate pe aceste soiuri, mai virulente. Un exemplu in această direcție poate servi soiul de grâu Ceres, creat în S-U-A,, care în anul 1935, a suferit un puternic atac de pugină neagră (rasa 56), ceea ce a dus la înlocuirea lui în cultură cu un alt soi nou – Thatcher. rezistent la această rasă. Acesta din urmă, la rândul lui, a fost distrus în anul 85 1935 de o nouă rasă de rugină neagră (rasa 15). S-a creat apoi soiul Newthatch care, după cativa ani, a fost și el distrus de o nouă rasă – rasa 15 B. La aceasta s-au dovedit rezistente soiurile Roșu egiptean si o populație de grâu din Kenya (Kenya farmer). Noile rase fiziologice pot apare pe cale sexuată, prin încrucișarea naturală a două rase existente sau pe calea mutatiilor, ceea ce se întâmplă foarte frecvent. Rasele noi se deosebesc de cele vechi prin gradul mai ridicat de virulență si se adaptează foarte repede la soiurile noi. Unele rase fiziologice au un areal foarte întins, cuprinzând toate regiunile de cultură ale plantei respective, in timp ce altele se găsesc localizate numai în anumite zone sau microzone. Soiurile și hibrizii noi care se crează trebuie să fie rezistenți la toate rasele fiziologice ale agentului patogen al unei anumite boli, existente la acea data in zona respectivă. Din această cauză, pentru testarea rezistenței la boli prin infecții artificiale trebuie să se folosească toată gama de rase fiziologice existente în zona respectivă sau chiar pe plan mondial. Rezistența plantelor la boli este o însușire de natură ereditară. Din punct de vedere genetic ca este condiționată monogenic, dacă ne referim la rasele fiziologice, sau poligenic, dacă ne referim în ansamblu la o anumită boală. In unele cazuri, au fost identificați factori de rezistență activi fata de mai multe rase fiziologice ale aceluiași agent patogen sau fata de mai multi agenti patogeni. Acest gen de rezistență poartă numele de rezistență de grup, care este deosebit de importantă pentru lucrările de ameliorare, Astfel de rezistențe de grup au fost descoperite fata de rugina neagră, rugina galbenă la grâu, antracnoza la fasole ete. Genele de rezistență se manifestă foarte diferit în generațiile hibride E Lucrările experimentale întreprinse în acest sens au arătat că rezistența față de boli se transmite, de regulă, dominant, cunoscându-se însă si cazuri în care se transmite recesiv sau intermediar. Majoritatea factorilor de rezistență se combină independent cu factorii ereditari ai altor caracteristici, precum si între ci, ceca ce ușurează crearea de forme noi, cu Caracteristici superioare prin hibridare. Metode de examinare a rezistenței la boli Examinarea rezistenței la boli a plantelor care alcătuiesc materialul de ameliorare se face în condiții naturale, în câmp sau in seră si laborator. Deoarece unele boli nu se manifestă în fiecare an în condiții naturale, pentru examinarea materialului de ameliorare se folosește adeseori metoda infecțiilor artificiale. 86 Metodele. de. infecție. artificială. In practica ameliorării plantelor in direcția rezistenței la boli, se folosesc numeroase procedee de infecție artificială, care diferită de la o boală la alta. Aceste procedee pot fi grupate in câteva categorii mari și anume : 1. Infecția solului, care se poate face indirect, prin monocultură, prin cultivarea pe același teren, mai multi ani consecutiv, a unor soiuri foarte le la bolile criptogamice care atacă cultura respectivă. Infecția solului se poate face și direct, prin introducerea agentului patogen în solul parcelei unde se face examinarea rezistenței materialului de ameliorare, Așa se procedează, de exemplu, pentru examinarea rezistenței la râia neagră a cartofului, prin infectarea solului cu pulbere de spori din tumorile tuberculilor bolnavi. De asemenea, pentru examinarea materialului de ameliorare in ce privește rezistența la fuzarioza inului, se toacă tulpinile de in puternic atacate de fuzarioză și se încorporează în sol la adâncimea de 2-3 cm, adică adâncimea de semănat a inului, . 2. Infecția semințelor se face prin pudrarea semințelor cu sporii agenților patogeni, pe cale uscată cum se face, de pildă, la mălură gau pe cale umedă, cum se procedează în cazul tăciunelui îmbrăcat la orz și ovăz. In cazul infectării pe cale umedă cu sporii de tăciune îmbrăcat, boabele de orz sau de ovăz se decojesc si apoi se infecteaza, deoarece infecția la această boală este subpaleală. Boabele astfel infectate se însămânțează ceva mai adânc in sol decât în mod obișnuit, pentru ca sporii să aibă timp să germineze, iar miceliul să poată pătrunde în plante și să se dezvolte în același ritm cu acestea. 3. Infecția plantelor se face cu suspensii de conidii. Acest procedeu se folosește in special pentru examinarea rezistenței gramineelor la făinare, a fasolei la antracnoză, a cartofului la mană. Conidiile se obțin prin cultivarea miceliilor pe medii artificiale. Plantele se pensulează sau se pulverizează cu suspensie de conidii. Infectiile pot fi efectuate in câmp, în seră sau în laborator. 4.- Infecția frunzelor este cel mai ușor procedeu și constă in prăfuirea, stropirea sau injectarea sporilor sub formă de pulbere sau suspensie, Această metodă se folosește mai mult pentru examinarea rezistenței la Tugini la toate speciile de plante ‘cultivate. Dă rezultate bune atât in câmp cât și în laborator sau seră, numai dacă infecția se execută în condiții de umiditate ridicată, în câmp după ploaie sau înainte de a se ridica roua, iar în ‘sera în compartimente speciale cu umiditate ridicată, 87 patogen în fiecare foare in parte, prin pensulare sau pulverizare, Se obțin rezultate bune dacă, în prealabil, se face toaleta spicelor și florilor ca sila castrare, Nu trebuie să se folosească doze prea mari de spori si nu trebuie rănite organele florale 6. Infectia tuberculilor se practică Ia bolile” cartofului, cum Sunt virozele, râia neagră, mana etc. Unii parazii ca de exemplu, virusurile, na se manifestă imediat și pot produce daune, fără ca atacul să se manifeste vizibil. Astel, de exemplu la cartof, virusul migrează in tuberculi și produce pagube mari abia în anul următor. Pentru a se putea face eliminarea ls timp a acestor tuberculi, inainte de plantare, se face depistarea prezenței virusurilor prin testări, care se pot face pe colt, prin metoda numită proba lăstarilor în colt (PLO), In felul acesta se elimină de la înmulțire mai departe clonéle in care virusul éste prezent, Testările serologice. In procesul producerii de material de plantat se folosește metoda testrilor serologice pentru identificarea virusurilor care ce săsese în state latentă în plante. Metoda se bazează pe reacția de aghutinare Pe care o dă sucul din plantele virozate cu serul extras din sângele animal infectat cu acest virus. Se foloseste pentru aceasta ser extras din singele de iepure de casă. Criteriile de apreciere a rezistenței Ia boli Aprecierea atacului si respectiv a rezistenței la’boli a materiălului de ameliorare se face prin observații în câmp, în condiții naturale, dar mai ales, în urma infecțiilor artificiale efectuate în câmp, în seră sau în laborator. Criterile folosite pentru aprecierea intensității atacului și a rezistenței sunt următoarele : a. Scăderea producției comparativ. cu un. soi martor, neinfectat artificial ; s8 b) Proportia plantelor atacate ca număr, comparativ cu cele neatacate și cu soiul martor. ©) Gradul de vătămare a plantelor atăcate. Uneori plantele sunt complet distruse, alteori sunt distruse numai franzele înti-o măsură mai mare sau mai mică. d) Viteza de răspândire a atacului bolii pe plantele soiului analizat, comparativ cu soiul martor. ©) Intensitatea atacului, la rugini, de exemplu, se. stabilește prin numărarea la diferite intervale de timp a pustulelor care apar pe plantele soiului analizat. Pentru o apreciere cât mai justă tret multe dintre criteriile enumerate. Sistemul de notare. Exprimarea valorică a rezultatelor examinării materialului de ameliorare nu prezintă îiici o dificultate când se utilizează metode bazate pe determinarea, în final, a producției obținute sau a procentului de plante atacate, Când se folosese si alte criterii de apreciere este necesar să se utilizeze sisteme de notare adecvate: Pentru aprecierea rezistenței la boli si daunatori, ca și pentru rezistența la ger, secetă ete. s-a adoptat și în tara noastră sistemul de notare practicat de FAO, cu note de la 1 la 9, nota 1 însemnând foarte rezistent, iar nota 9 foarte sensibil Astfel, în cazul atacului de rugină, aprecierea rezistenței se face cu nota | când nu există deloc pustule pe nici unul din organele plantelor, iar cu nota 9, când frunzele superioare sint puternic acoperite cu pustule, iar cele de la bază sint deja uscate. La râia neagră a cartofului, se notează éu ndta 1 când nu se, observă tumori pe tuberculi si cu 9 când întreg cuibul de cartofi formează o masă de tumori, acestea observându-se chiar și pe vreji. Pentru aprecierea vitezei de infectare la mana cartofului s-a stabilit o clasificare a soiurilor în 3 grupe : ~ sensibile, când primele simptome apar după 2-3 zile de la efectuarea infecției ; ~ mijlociu rezistente, când primele simptome apar după 4-5 zile ; > rezistente, când primele simptome apat după mai mult de 9 zile. In cazul infectiilor artificiale, examinarea plantelor trebuie să se facă individual si nu în masă. Se recomandă să se examineze 10-30 plante din fiecare variantă (soi, linie, hibrid) in cazul maladiilor care atacă frunzele, 50- 150 de plante în cazul infecției artificiale a solului sau semințelor, In, cazul infecției anificiale a florilor, se examinează individual 150-200 plante și apoi se calculează media. să se folosească simultan mai 89 Crearea soiurilor rezistente la boli Crearea de soiuri și hibrizi rezistenți la boli este destul de dificilă, din mai multe motive : 1. Pentru că una și aceeași cultură este atacată de mai multe boli, este necesar deci ca în noua forma biologică să fie cuprins un număr mare de gene, care se găsesc, de regulă, la soiuri sau forme diferite. Aga de exemplu, râul comun de toamnă este atacat de cel putin 30 de agenți patogeni. Integrarea în noul organism a unui număr mare de gene provenind din surse diferite necesită o muncă complexă si de lungă durată. 2.- Pentru unele boli, sursele de rezistență se găsesc numai în speciile din flora spontană, care, în majoritatea cazurilor, se încrucișează greu cu cele cultivate, iar descendentele rezistente la boli care se obțin posedă numeroase caracteristici negative, care fac imposibilă utilizarea acestora în producție. In asemenea cazuri (încrucișări interspecifice sau intergenice) se recurge la metode speciale pentru înlăturarea intersterilitatii formelor. parentale și a sterilității hibrizilor (metoda. substitutiei cromozomale, metoda adiiei cromozomale, metoda translocatiei etc). 3.- Multitudinea de rase fiziologice la majoritatea agenților patogeni implică utilizarea unui număr mare de surse de rezistență, iar apariția de noi ase prin mutație și prin fuziune de nuclei impune executarea în permanență a lucrărilor de ameliorare a rezistenței pentru una și aceeași boală. 4.- Intervenția genelor modificatoare, a genelor complementare, a genelor adiționale, precum și alctismul multiplu complică determinismul genetic al rezistenței. Controlul genetic al rezistenței este adesea influențat de condițiile mediului ambiant (temperatură, umiditate, reacția solului etc), care limitează sau favorizează acțiunea genelor de rezistență. 5.- Unele gene pentru rezistență sunt labile, ceea ce face ca rezistența imprimată de acestea să fie nestabilă. In scopul obținerii de noi forme cu rezistență ridicată față de atacul bolilor se folosește cu rezultate bune metoda hibridării sexuate. Pentru încrucișări se aleg genitori foarte rezistenți din rândul soiurilor sau populațiilor care provin din zone foarte puternic și permanent infestate de agentul patogen respectiv. Se mai folosesc, de asemenea și soiuri ameliorate caracterizate prin rezistență ridicată. La plantele alogame, genele care determină rezistența la diferite infecții se găsesc chiar in cadrul soiurilor sau hibrizilor cultivați, unde sint însă mascate datorită stării de heterozigotie. Depistarea acestora se realizează prin autopolenizarea forțată (consangvinizare), așa cum s-a observat 90 de multe ori in cadrul lucrărilor de obținere a liniilor consangvinizate la porumb, floarea soarelui, secară, sorg, lucernă etc. Deosebit de valoroase ca surse de rezistență la boli sunt speciile din flora spontană. Prin încrucișare și apoi retroincrucisare (back-cross) cu formele cultivate pot fi transferate acestora din urmă gene de rezistență la boli, specifice fiecărei specii în parte. In afară de acestea, o altă cale pentru obținerea de gene care determină rezistența la infectii, o constituie inducerea artificială a mutatiilor. EXAMINAREA REZISTENTEI PLANTELOR LA ATACUL INSECTELOR DAUNTOARE Paralel cu atacul bolilor, dăunatorii animali si în primul rând insectele produc anual pagube importante culturilor agricole. In condițiile țării noastre, insectele dăunătoare care produc pagube mari la cereale sunt : gândacul ghebos (Zabrus:gibbus), viermele sârmă (Agriotes lineatus), musca de Hessa (Mayetiola destructor), musca suedeză (Oscinis frit), gândacul ovăzului (Lema melanopus), buha semănăturilor (Anoxia villosa), sfiedelitorul porumbului (Pyrausta nubilalis), găreărița de porumbiște (Tanymecus dilaticollis) ete. Inmulțirea dăunătorilor și intensitatea atacului sunt influențate într-o măsură considerabilă de condițiile mediului. O importanță deosebită în această directie prezintă temperatura aerului și a solului, regimul precipitațiilor, umiditatea relativă a aerului, insolatia etc. Fiecare specie de insecte dăunătoare are un minim, optimum și maximum din acest punct de vedere pentru fiecare factor de mediu în parte. Pentru combaterea dunătorilor se folosesc substanțele” insecticide, care au un efect puternic asupra dăunătorilor. In afară de faptul că aceste substanțe sunt foarte costisitoare, ele mai prezintă și inconvenientul că au acțiune remanentă în produsele agricole, care devin în felul acesta nocive, într-o măsură mai mare sau mai mică pentru om ca și pentru animale. Din această cauză, trebuie să se caute a se folosi substanțe cu acțiunea remanentă cea mai redusă. In ultima perioadă, la noi în țară ca si pe plan mondial, capătă o importanță tot mai mare lupta biologică împotriva dăunătorilor, cu ajutorul așa-numitelor insecticide biologice (preparate care contin de regulă microorganisme care parazitează insectele dăunătoare sau larvele lor). Pe această cale se înlătură efectul dăunător al insecticidelor chimice asupra viețuitoarelor. 91 Cel mai economic mijloc de luptă împotriva insectelor dăunătoare îl constituie însă crearea, ca și in cazul bolilor, de soiuri rezistente. Prin colaborarea strânsă dintre amelioratori și entomologi, s-a observat că există soiuri care sunt mai puțin atacate de unii dăunători. Aceste constatări au o importanță deosebită pentru crearea de noi soiuri si hibrizi de plante rezistente la atacul diferitelor insecte dăunătoare. Se consideră rezistente la dăunător acele soiuri, care nu sunt atacate de insecte sau care au capacitatea de a-și reface organele sau țesuturile atacate, revenind la o creștere normală. De pildă, soiurile de grâu și orz cu infrisire putemică se refac în urma atacului mustei de Hessa. “Crearea de soiuri rezistente la atacul dăunătorilor este o problemă complexă și dificilă, deoarece majoritatea insectelor sînt polifage, consumând, fără alegere, orice specie de plantă pe care o întâlnesc în cale. De asemenea, ele manifestă un grad ridicat de agresivitate, indiferent de baza genetică a soiurilor. Relativ mai ușor este să se creeze soiuri rezistente la atacul unor insecte oligofage (care atacă un număr restrâns de specii de plante) si mai ales pentru cele monofage (care atacă o singură specie). Forme rezistente se obțin prin selecție, folosind soiuri și populații locale rezistente sau prin hibridare, mai ales cu speciile sălbatice. Rezistența la atacul dăunătorilor, din punct de vedere genetic, este o însușire poligenică. Ca și în cazul rezistenței plantelor la boli, și în ce privește atacul daunatorilor, se deosebește o rezistență aparentă și o rezistență adevărată. O formă de rezistență aparentă o constituie decalajul dintre perioada de dezvoltare a plantei si cea a parazitului. Soiurile timpurii de mazăre; de exemplu, nu sunt atacate de gărgărița mazării (Bruchus pisorum), deoarece înfloresc înainte ca insecta să-și depună ouăle. Ca forme de rezistență adevărată se cunose : a. Capacitatea plantelor de a se împotrivi atacului insectelor datorită unor caractere anatomo-morfologice (strat de ceară pe frunze, prezența perisorilor, cuticulă groasă, structura epidermei etc). Aga este, spre exemplu, rezistența unor soiuri și hibrizi de floarea soarelui la atacul moliei (Homeosoma nebulella) care este determinată de prezența stratului carbonogen în coaja semințelor. b. Capacitatea plantelor de a se împotrivi atacului insectelor dăunătoare, datorită unor însușiri chimice, cum este de exemplu, fenomenul de antibiozis, care constă în efectul nociv pe care unele substanțe ce le conține planta gazdă îl are asupra dunătorului. 92 De exemplu, cartoful este atacat de gândacul din Colorado (Leptinotarsa decemiineata), cu excepția acelor forme care contin în sucul celular al fiunzelor și tulpinilor alcaloidul demissin. Specia sălbatică Solanum demissum, conținând acest alcaloid, este folosită la încrucișări pentru crearea de soiuri de cartof rezistente la atacul gândacului din Colorado, Examinarea rezistenței materialului de ameliorare la atacul insectelor daunatoare se face în condițiile naturale de câmp, dacă insecta respectivă este răspândită în zona unde se lucrează. In caz contrar, materialul se trimite spre examinare la o altă stațiune experimentală situată într-o zonă unde atacul insectei studiate este mai intens. Pentru examinarea rezistenței față de atacul dăunătorilor se folosește și metoda infestărilor artificiale. In acest scop, insectele dăunătoare sunt adunate din câmp, din locurile cu atac masiv si crescute în condiții artificiale în laborator, ca să se înmulțească. Pentru ca insectele să fie localizate pe parcelele. experimentale se construiesc cutii dintr-un material care să împiedice ieșirea insectei, însă să permită circulația liberă a aerului, pătrunderea ploii și a luminii, pentru ca plantele care cresc sub cutie, precum și insectele să se dezvolte în condiții normale (rețea deasă de sârmă, pânză de tifon etc) In funcție de gradul in care plantele sunt atacate și de posibilitățile de refacere a acestora după încetarea atacului se apreciază rezistența materialului de ameliorare examinat față de atacul dăunătorului respectiv. Un rol deosebit de important pentru reușita lucrărilor de ameliorare în direcția rezistenței Ia atacul dăunătorilor îl are cunoașterea temeinică a biologiei dezvoltării insectelor. De un folos însemnat în acest scop sunt studiile entomologice, care stabilesc ciclul de dezvoltare biologică al insectei, în strânsă corelație cu dezvoltarea plantei, forma sub care dăunătorul respectiv atacă plantele (larva, adult etc), precum și faza critică de vegetație a plantei Până în prezent au fost obținute unele realizări privind crearea de soiuri de grâu rezistente la musca de Hessa, musca suedeză, musca galbenă a cerealelor (Chlorops pumilionis), soiuri de ovăz rezistente la gândacul ovăzului, linii consangvinizate de porumb rezistente la sfredelitorul tulpinilor de porumb, linii de sorg pentru boabe rezistente la atacul afidelor, linii consangvinizate, hibrizi si soiuri de floarea soarelui rezistente la molia florii soarelui et. 93 EXAMINAREA PRETABILITATII LA MECANIZAREA LUCRARILOR Mecanizarea tuturor proceselor tehnologice în cultura plantelor impune amelioratorilor crearea de soiuri si hibrizi care să se preteze pentru cultura mecanizată. In același timp, și mecanizatorii trebuie să adapteze mașinile și utilajele agricole la particularitatile biologice ale plantelor agricole, deoarece acestea nu pot fi prea ușor schimbate. Pentru ca un soi sau hibrid să corespundă din acest punct de vedere, trebuie să posede anumite caracteristici, care să facă posibilă mecanizarea culturilor respective. Portul plantei. Pentru mecanizarea lucrărilor sînt potrivite plantele cu tulpina erectă și cu tufă compactă, în cazul când acestea formează tuft. In felul acesta, lucrările de întreținere pot fi executate mecanizat între rânduri, fără ca plantele să fie vătămate. Nu sint potrivite pentru cultura mecanizată soiurile ale căror plante au portul culcat și tufa răsfirată. La plantele cu tuberculi, pentru mecanizarea lucrărilor de îngrijire și mai ales pentru recoltarea mecanizată, prezintă importanță modul cum sint plasați tuberculii în cuib si anume ei trebuie să fie grupați. La soiurile cu tuberculii răsfirați în cuib, la prima prașilă se scot stolonii din sol și la prasilele următoare; se rănesc tuberculii, ceea ce are ca urmare, scăderea producției. La sfecla pentru zahăr rădăcina trebuie să aibă forma conică sau cilindro-conică, fără ramificat Sistemul radicular al plantelor. Plantele cu sistemul radicular dezvoltat în straturile superficiale ale solului și cu răspândire orizontală mu sint pretabile pentru mecanizarea lucrărilor de întreținere, deoarece cu fiecare prașilă se taie o parte din rădăcini și plantele sînt supuse astfel unor traumatisme biologice, ca repercursiuni asupra producției. In concordanță, se urmărește să se creeze soiuri cu sistemul radicular bogat și dezvoliat în straturile mai profunde ale solului. Așezarea (insertia) fructificatiilor (păstăi, stiuleti) pe plantă. Pentru ca recoltarea culturilor să se poată efectua mecanizat și fără pierderi de producție, este necesar ca fructificatiile să fie situate pe plantă la o anumită înălțime de la suprafața solului. Inălțimea minima de insertie a fructificatiilor este in funcție de specie. La leguminoasele pentru boabe (soia, fasole, mazăre, etc), păstăile trebuie să fie prinse pe plantă mai sus, începând de la cel putin 10-15 cm de la suprafața solului. De asemenea, ele trebuie să fie grupate la un loc, cât mai mult posibil spre vârful plantei. 94 La porumb, insertia stiuletilor trebuie să fie în partea de mijloc a tulpinii, la circa 70-90 em de la sol. Pentru recoltarea mecanizată a porumbului, o importanță deosebită are și uniformitatea de insertie a stiuletilor pe toate plantele din lan. Din acest punct de vedere, hibrizii de Porumb pe bază de linii consangvinizate se caracterizează printr-o. mare uniformitate a insertiei stiuletilor pe plante. Rezistența la. cădere și la_fângere este unul din factorii cei mai importanți care determină pretabilitatea unui soi sau hibrid pentru cultura mecanizată. Plantele căzute sau frânte nu pot fi recoltate mecanizat sau se recoltează cu pierderi foarte mari. Când căderea este mai timpurie nu se pot executa lucrările de întreținere, iar efectele ei asupra producției sînt mai dăunătoare. La cereale păioase, căderea în faza infloritului este extrem de păgubitoare, Rezistența la scuturare condiționează aptitudinea plantelor. pentra recoltarea mecanizată, Plantele slab rezistente, care își scutură cu ușurință semințele sau fructele la maturitate, înregistrează mari pierderi la recoltarea mecanizată prin lovirea lor de către organele active ale mașinilor de recoltat. Uniformitatea plantelor in ce privește creșterea și dezvoltarea, Soiua noi trebuie să se caracterizeze printr-o dezvoltare uniformă a tuturor plantelor din lan. Aceasta condiționează la rândul său uniformitatea formas maturizări fructelor pe plantă ca de exemplu, la leguminoasele pentru boabe, la care înflorirea gi formarea pastailor este eșalonată pe o perioadă mai lungă sau mai scurtă, în funcție de soi. Totodată, soiurile trebuie să se caracterizeze Și printr-o uniformitate maximă a maturizarii plantelor în lan. In caz contrar, pierderile sint mari la conditionarea și păstrarea produselor. Uniformitatea fructelor sau semințelor ca formă si ca mărime este un Criteriu care, in ultima vreme, se urmărește în legătură cu condiționarea semințelor. In felul acesta, se realizează un randament cât mai ridicat la conditionarea si calibrarea semințelor. Examinarea rezistenței la cădere Rezistența la cădere a plantelor, condiționează în cea mai mare măsură executarea mecanizată a lucrărilor de îngrijire și îndeosebi de recoltare. Această însușire prezintă importanță pentru toate plantele cultivate și în mod deosebit pentru cerealele păioase. Căderea plantelor favorizează dezvoltarea atacului unor boli ctiptogamice (fuzarioză, rugini, făinare etc), întârzie și neuniformizează maturitatea lanului, Ca urmare a căderii, recolta se reduce considerabil si în același timp, calitatea produselor se depreciază foarte mult. Cu cât căderea Plantelor se manifestă mai timpuriu, cu atât și pagubele produse de aceasta asupra producției din punct de vedere cantitativ și calitativ sînt mai mari. 95 Caderea plantelor este condiționată de două categorii de factori a. factori externi sau de medi b. factori interni sau genetici Factorii extemi care cauzează căderea plantelor sînt numeroși. Dintre aceștia, mai importanți sint : ~ Ploile puternice însoțite de vânturi și grindină ~ Excesul de umezeală din sol, rezultat fie datorită pânzei de apă freatică situată la suprafață, sau din apele căzute in urma unor ploi abundente. ~ Luminozitatea redusă la baza plantelor. Din cauza unei densități prea mari sau din cauza buruienilor din lan, luminozitatea la baza plantelor poate fi mai redusă. Aceasta duce la etiolarea plantelor, la alungirea internodiilor bazale și, ca urmare, o dezvoltare mai slabă a țesuturilor mecanice, plantele devenind în felul acesta sensibile la cădere. Cu cât internodiile de la baza tulpinii sînt mai scurte si mai groase, plantele sînt mai rezistente la cădere. ~ Ingrășarea excesivă și unilaterală cu îngrășăminte cu azot sau cu îngrășăminte organice. — Atacul unor insecte dăunătoare și mai ales atacul bolilor criptogamice, care provoacă putrezirea bazei tulpinii (paiului), cum sînt Ophiobolus, Leptosphaeria, Fusarium etc) Factorii interni sau genetici. Rezistența la cădere variază foarte mult de la o specie de plante la alta, Dintre cereale, cel mai rezistent la cădere este porumbul, apoi sorgul, după care urmează ovăzul, orezul, secara, grâul, iar cel mai putin rezistent este orzul, In cadrul aceleiași specii, rezistența Ia cădere este condiționată într-o măsură foarte mare de natura ereditară a soiului. In urma studiilor genetice efectuate, s-a constatat că rezistența la cădere este o însușire complexă, fiind determinată de un număr mare de factori ereditari. De aceea, se spune că din punct de vedere genetic, rezistența la cădere este o însușire poligenică. Factorii care determină rezistența la cădere a plantelor sint: pai scur și gros, înfiățire moderată, număr mare de fascicole libero-lemnoase, internodiile de la baza tulpinii mai scurte și mai groase, sistem radicular dezvoltat si profund ete. Tinând seama de aceasta, în ameliorarea plantelor se urmărește să se creeze soiuri care să întrunească în număr cât mai mare factorii de rezistență la cădere. Pentru aceasta, se folosește metoda selecției din cadrul soiurilor rezistente sau încrucișarea soiurilor valoroase, dar slab rezistente la cadere, cu soiuri care au paiul scurt, gros și elastic. La grâu, s-a reușit să se creeze soiuri foarte rezistente la cădere, cum sînt de exemplu, grupa soiurilor italiene, mexicane, rusești (Bezostaia 1, Aurora, Caucaz), germane ete. 96 Metode de examinare a rezistenței la cădere. Pentru examinarea rezistenței la cădere se folosesc două categorii de metode : a) metode directe sib) metode indirecte, a) Metode directe pentru aprecierea rezistenței la cădere a cerealelor păioase se bazează pe observarea directă în câmp a soiurilor și liniilor și anume : 1. Observarea în câmp a rezistenței la cădere se face după ploi abundente, însoțite de furtună sau vânt puternic, care cauzează căderea plantelor. Aprecierea rezistenței se face cu nota de la 1 la 9. Cu nota 1 se apreciază liniile sau soiurile foarte rezistente la cădere, la care toate plantele rămân in poziție verticală. Nota 9 se acordă pentru soiurile sau liniile la care toate plantele de pe parcelă au căzut la pământ, ceea ce înseamnă că sînt foarte sensibile. Observațiile se fac de două ori. Prima dată se notează rezistența la cădere imediat după ploaie sau furtună, iar a doua oară la 7-10 zile, când se apreciază capacitatea de ridicare a plantelor după cădere, ceea ce este foarte important, fiind în legătură cu elasticitatea paiului și caracteristic pentru soiurile semiintensive cultivate pe soluri mai sărace, Din acest punct de vedere, există unele soiuri la care rezistența la cadere se bazează mai mult pe elasticitatea tulpinii decât pe tăria ci, ca de exemplu soiul de grâu de toamnă Turda 195, precum și majoritatea soiurilor de orz și orzoaică. .- Metoda agrofondului de provocare. Pentru a favoriza căderea plantelor, se aplică doze excesive de îngrășăminte cu azot, combinate cu îngrășăminte organice. In aceste condiții, sensibilitatea la cădere iese în evidență mai pregnant. 3.- Examinarea rezistenței la cădere cu ajutorul dinamometrelor. Pentru aceasta se folosesc dinamometre de o construcție specială, cu ajutorul cărora se poate măsura rezistența la îndoire a unui pai, a unei plante sau a unui grup de plante. Cu cât plantele vor opune o rezistență mai mare la îndoire, cu atât soiul respectiv va rezista mai bine la acțiunea vântului în câmp. Determinările se fac în faza infloritului la grâu si în faza maturității în lapte la orz, b) Metodele indirecte se bazează pe corelațiile care există între unele caracteristici morfologice sau anatomice și rezistența la cădere. 1.- Metoda morfologică. Plantele care au tulpina scurtă, cu internodiile de la baza tulpinii scurte și groase, bine îmbrăcate în teaca frunzelor, cu sistem radicular bine si profund dezvoltat prezintă o rezistență mai bună la cădere. 97 2.- Metoda anatomică de apreciere a rezistenței la cădere se bazează pe determinarea tărici țesutului mecanic al tulpinei. S-a constatat că există o strânsă corelație între rezistența la cădere a cerealelor si numérul fasciculelor libero-lemnoase din tulpină, dispunerea lor în tulpină și grosimea tecilor de selerenchim ce înconjoară fasciculele. Cu cât numărul fasciculelor libero-lemnoase din tulpină este mai mare, cu cât cele două inele de fascicule sînt situate mai spre exterior, iar tecile de sclerenchim care înconjoară fasciculele sint mai groase, cu atât tulpina este mai rezistentă la cădere. Pentru examinarea rezistenței la cădere a liniilor și soiurilor prin această metodă, se fac secțiuni anatomice în al doilea internod de la bază, se examinează la microscop și se determină : numărul fasciculelor libero- lemnoase din inelul exterior și din cel interior, grosimea inelului de sclerenchim hipodermic și a tecilor care înconjoară fasciculele exterioare și pe cele interioare. Delerminările anatomice se fac la câte 25 de plante în 4 repetiții, adică in total 100 de plante pentru fiecare linie sau soi analizat. Examinarea rezistenței la scuturare Scuturarea boabelor ajunse la maturitate deplină este o caracteristică generală a tuturor plantelor de cultură. Gradul de scuturare variază de la o specie la alta și chiar de la un soi la altul. Prin ameliorare trebuie să se creeze soiuri rezistente la scuturare la toate plantele de cultură. Prin rezistență la scuturare se înțelege capacitatea plantelor de a-și menține semințele sau fructele fără să se scuture până la Supracoacere. Cele mai mari pierderi prin scuturare se produc la leguminoasele pentru boabe, la cerealele păioase, floarea soarelui etc. Scuturarea boabelor poate fi cauzată de factorii genetici, dar este mult favorizată de factorii externi, care exercită o acțiune mecanică asupra plantelor și anume a. Pierderile prin scuturare se produc înainte de recoltare ca urmare a acțiunii vânturilor puternice și a furtunilor, când plantele au ajuns la maturitate ; b. Condițiile meteorologice din perioada maturității și a recoltatului și mai ales vremea călduroasă si uscată favorizează scuturarea boabelor, in timp ce vremea mai umedă, cu temperaturi moderate împiedică scuturarea într-o măsură importantă ; e. Faza de coacere în care se face recoltarea este, de asemenea, unul din factorii care determină gradul de scuturare a boabelor. Astfel, pierderile cele mai mici prin scuturare sînt atunci când recoltarea se face la maturitatea în pârgă si cele mai mari când recoltarea se face la supracoacere. 98 d. In timpul recoltatului, mărimea pierderilor prin scuturare mai este determinată si de acțiunea mecanică a organelor active ale mașinilor de recoltat asupra plantelor. Cele mai reduse sint pierderile prin scuturare când recoltarea cerealelor se face cu combine moderne, cu un grad înalt de tehnicitate ; e. După recoltare, pierderile prin scuturare pot fi cauzate de diferite manipulări la care sînt supuse plantele, atunci când recoltarea se face cu alte mașini (vindrover, secerătoare, secerătoare-legătoare, sau manual, cu coasa, secera). Din punct de vedere genetic, rezistența la scuturare este o însușire poligenică, fiind determinată de mai multi factori ereditari. Metodele de examinare. Pentru examinarea rezistenței la scuturare se folosesc două categorii de metode : 1. Metode directe și 2. Metode indirecte. 1.- Metode directe. Dintre metodele directe, mai frecvent sînt folosite următoarele : a. Recoltarea la diferite faze de coacere si înregistrarea pierderilor de boabe de la o fază la alta. In acest scop, soiurile și liniile de examinat se seamănă pe parcele cu suprafețe mai mari si în 3-4 repetiții, pe un teren uniform din punct de vedere al fertilității Fiecare parcelă se subdivide în 3-4 parcele mai mici, care se recoltează consecutiv : la coacere în pârgă, la coacere deplină, la supracoacere și la câteva zile mai târziu după supracoacere. Alteori, recoltarea se face din 7 în 7 zile după prima porțiune de parcelă, care s-a recoltat în faza de coacere în pârgă și care se consideră ca martor. Pe baza diferențelor de producție între diferitele epoci de recoltare și epoca martor (la coacerea în parga), se apreciază rezistența la scuturare a soiurilor și liniilor examinate. Cu cât diferența de producție a variantelor recoltate mai târziu față de epoca de recoltare în pârgă, luată ca martor, este mai mică cu atât soiul este mai rezistent. A b. Determinarea numărului de boabe scuturate dintr-un număr de 200- 300 spice recoltate la 15 zile după coacerea în pârgă. După ce se determină numărul de boabe scuturate se treieră toate spicele la un loc si se numără boabele rămase. Se stabilește apoi procentul pierderilor prin scuturare, raportându-se numărul de boabe scuturate la numărul total de boabe (suma boabelor scuturate și rămase). ©) Scuturarea spicelor cu ajutorul unui aparat special de scuturat. Aparatul este format dintr-o tobă cilindrică, prevăzută cu un ax central, dispus vertical si care are orificii din 10 in 10 cm. In aceste orificii se fixează 99 spicele cu o porțiune din pai. Pe peretele interior al tobei sînt fixate palete de lemn sau metalice de care se lovesc spicele, când axul central este pus în mișcare în sens circular, cu ajutorul unui motor electric. Numărul de turatii al axului se poate regla după necesități. Aprecierea gradului de rezistență la scuturare se face după numărul si greutatea boabelor căzute din spicele supuse scuturării față de numărul total al boabelor și greutatea lor. 2.- Metodele indirecte constau în examinarea glumelor și paleelor care îmbracă boabele. In acest scop, se urmărește structura anatomică a glumelor și a paleelor și modul de insertie a acestora pe rahis. Cu cât paleele au un țesut mecanic mai puternic și cu cât baza de insertie a lor pe rahis este mai mare, cu atât și rezistența la scuturare a sojului sau liniei respective va fi mai mare. Astfel, s-a constatat că dacă locul de fixare al glumelor pe rahis are forma unui semicerc ele se desfac mai greu decât atunci când insertia este in forma de linie dreaptă. De asemenea, soiurile care au paleele rezistente și bine fixate pe axul spiculetului Sînt mai rezistente la scuturare. Aceasta se examinează prin determinarea rezistenței pe care o opun paleele la smulgerea cu penseta. Aprecierea însă a rezistenței la scuturare numai prin aceste metode indirecte nu este suficient de concludentă, deoarece rezistența la scuturare mai este influențată si de forma și mărimea bobului, de unghiul de insertie al spiculetului pe axul spicului si altele. Astfel, cu cât boabele sint mai mari și mai umflate si cu cât unghiul de insertie al spiculetelor pe rahis este mai mare, cu atât pierderile prin scuturare sînt mai mari. Crearea de soiuri cu o bună rezistență la scuturare se realizează prin încrucișarea soiurilor valoroase dar nerezistente la scuturare cu soiuri si specii rezistente. Dintre speciile genului Triticum, specia Tr.persicum se caracterizează printr-o rezistență deosebită la scuturare. EXAMINAREA DURATEI PERIOADEI DE VEGETATIE Durata perioadei de vegetație prezintă importanță deosebită pentru oricare plantă de cultură, în funcție de zona în care se cultivă, Prin perioadă de vegetație se înțelege timpul scurs de la data germinării semințelor până la maturitatea plantelor, adică până la formarea de noi semințe, capabile să germineze. Durata perioadei de vegetație este o caracteristică ereditară, specifică fiecărei specii si soi de plante cultivate, care variază în limite fixe în anumite condiții de mediu. 100 Pentru aceleași condiții de mediu există soiuri precoce (cu o perioadă de vegetație mai scurtă) și altele tardive (cu o perioada de vegetație mai lungă) In același timp, condițiile ecologice de creștere și dezvoltare exercită o mare influență asupra duratei perioadei de vegetație a unui soi oarecare. Unul și același soi sau hibrid poate avea o perioadă de vegetație mai scurtă sau mai lungă, în funcție de condițiile in care se dezvoltă. Astfel, în unele zone, soiurile se comportă ca precoce, iar în altele, aceleași soiuri se comportă ca tardive. Examinarea duratei perioadei de vegetatic trebuic să cuprindă două aspecte și anume : ~ pe de o parte, durata calendaristică necesară ca plantele să ajungă la matritate ; ~ pe de altă parte, corespondența între fazele de vegetație si condițiile climatice existente, Pentru condițiile din fara noastră prezintă o importanță deosebită soiurile precoce, cu perioadă de vegetație mai scurtă. Pentru sudul țării, acestea scapă de secetă și de atacul unor boli și diundtori care apar mai târziu, când deja plantele au ajuns Ia maturitate. Pentru zonele nordice, mai reci, soiurile precoce sînt indispensabile, deoarece în condițile de vegetație ale acestor zone, numai ele pot ajunge la maturitate și să realizeze producții corespunzătoare din punct de vedere cantitativ și calitativ Precocitatea este o caracteristică indispensabilă soiurilor folosite in sistemul culturilor duble, în condiții de irigare. Durata perioadei de vegetație este influențată atât de factori externi sau de mediu, cât și de factori interni (ereditari) Factorii extemi influențează direct si uneori destul de puternic asupra duratei perioadei de vegetație si anume a. Lumina. Unele plante își accelerează dezvoltarea în condiții de lumină prelungită (plante de zi lungă), altele își prelungesc vegetația (plante de zi scurta) ; . Umiditatea solului, ca si cea atmosferică mai ridicată prelungește durata perioadei de vegetație, în comparație cu umiditatea moderată. Dimpotrivă, seceta solului și cea atmosferică scurtează perioada de vegetație ©. Temperatura, Fiecare soi se caracterizează printr-o anumii constantă termică (suma temperaturilor active necesare pentru ca plantele să ajungă la maturitate). Cu cât temperatura este mai ridicată, cu atât mai repede se succed fazele de creștere și dezvoltare ; 101 d. Ingrășăminiele cu azot si cele organice prelungesc durata perioadei de vegetație, iar cele cu fosfor și potasiu o scurtează, deoarece ele favorizează dezvoltarea proceselor metabolice. Examinarea perioadei de vegetație se realizează practic prin notări în câmp asupra desfășurării diferitelor faze de creștere si dezvoltare a plantelor. In privința notării începutului perioadei de vegetație, unii autori recomandă data semănatului, în timp ce alții – data răsăritului Data răsăritului oferă posibilitatea aprecierii mai corecte, deoarece timpul scurs între semănat și răsărire variază foarte mult de la un an la altul, independent de însușirile soiului. Astfel, în unii ani secetosi în perioada însămânțării, perioada dintre semănat și răsărit se poate prelungi atât de mult, încât denaturează complet aprecierile. In ceea ce privește faza în care se consideră încheiată perioada de vegetație, unii autori recomandă maturitatea in pârgă, iar alții – maturitatea de recoltare. Mai corect este să se ia maturitatea de recoltare, deoarece,după maturitatea în pârgă plantele mai rămân încă în câmp, iar condiiile de mediu pot influența în continuare, mai ales asupra calității recoltei. Când se ia în considerare maturitatea de recoltare, trebuie obligatoriu să se determine umiditatea semințelor la recoltare. Din acest punct de vedere se diferențiază foarte bine soiurile și liniile între ele. Cu cât umiditatea semințelor la recoltare este mai scăzută, soiul respectiv este considerat mai ‘bun, mai precoce Notările se fac prin date calendaristice, dar în strânsă legătură cu fazele de vegetație, care se mai numesc și faze fenologice sau fenofaze. Cele mai importante faze de vegetație, care se notează, in funcție de specie, sint următoarele La cereale păioase se notează 1 Răsăritul | a. începutul răsăritului, când au răsărit peste 10 % din plante ; b. răsăritul deplin, când au răsărit peste 75 % din plante si rândurile se văd încheiate. 2 Infiățitul | a. începutul infratitului, adică momentul când la cel puțin 10 % din plante a apărut cel putin un frate; b. înfiățirea deplină, data când peste 75 % din plante au înfrățit 3.- Impăierea deplină, adică momentul când la cel putin 75 % din plante apare pe tulpina principală, la o distanță de 3-4 cm de la suprafața solului, primul internod 102 4.-Inspicatul | a. începutul înspicatului, data când la peste 10% din plante spicul a ieșit cel putin 2/3 din teaca ultimei frunze ; b. înspicarea deplină, data când au inspicat cel putin 75 % din plante. 5.- Maturitatea a. maturitatea în lapte, data când la cel putin 75 % din plante boabele au ajuns la mărimea normală și au un conținut lăptos; î. maturitatea în pârgă, data când la cel putin 75% din plante boabele de la mijlocul spicului au culoarea albenă și consistență ceroasă ; e. maturitatea deplină, care coincide cu maturitatea de recoltare, când aceasta se face cu combina. La această dată se determină și umiditatea semințelor Insumând zilele care s-au scurs de la răsărire și până la maturitatea de recoltare se obține durata perioadei de vegetație pentru fiecare specie și soi în condițiile date. In mod asemănător se urmăresc principalele faze fenologice și la alte culturi ca porumb, leguminoase pentru boabe, floarea soarelui, sfecla pentru zahăr etc. Toate acestea urmăresc stabilirea unor concordante cât mai perfecte între cerințele creditare ale soiurilor și hibrizilor față de condițiile de mediu si posibilitățile de a fi satisfăcute în anumite zone de cultură 103 CAPITOLUL Y METODE SI TEHNICI FOLOSITE IN AMELIORAREA PLANTELOR 1.- SELECTIA SAU ALEGEREA CA METODA DE AMELIORARE sau artificiale a indivizilor celor mai valoroși și înmulțirea mai departe a acestora. _ Selecția este de două feluri : constă în supraviețuirea indivizilor celor mai bine adaptat mediu. Astfel, într-o zonă cu geruri aspre în timpul iernii supraviețuiesc numai indivizii rezistenți la ger, iar în zonele secetoase sau cu atac endemic de rugini vor supraviețui numai indivizii cei mai rezistenți. Selecția naturală duce la intensificarea caracteristicilor folositoare din punct de vedere biologic pentr plante, care, de cele mai multe ori, prezintă importanță din punct de vedere economic pentru om (rezistență la ger, secetă, boli, cădere etc). Din această cauză, in procesul de ameliorare se folosese diferite metode și mijloace pentru a favoriza acțiunea factorilor de mediu asupra plantelor și a le elimina pe cele necorespunzătoare. b. Selecția arificială esie ficută de om și constă în alegerea și înmulțirea mai departe a indivizilor care corespund mai bine cerințelor Omului, legat de necesitățile economice. La formarea soiurilor a contribuit atât selecția artificială câ naturală Selecția artificială însoțește permanent procesul de ameliorare si din această cauză este o metodă deosebit de importantă. Indiferent de proveniența materialului initial de ameliorare (hibridare, poliploidie, consangvinizare, mutații etc), acesta este apoi supus selecției. Metoda selecției dă rezultate bune, însă nivelul acestora depinde de o serie de factori 1.- Eficiența selecției este cu atât mai mare cu cât materialul asupra căruia se aplică prezintă o variabilitate mai mare din punct de vedere genetic. Așa cumi a demonstrat Johannsen prin experiențele sale, metoda selecției nu poate da rezultate când se aplică în cadrul liniilor pure, homozigote din punct de vedere genetic. In schimb, în cadrul unei populații, heterozigotă sau heterogenă, există posibilități nelimitate de alegere a indivizilor celor mai valoroși. 104 Din punct de vedere genetic, populațiile se impart în două categorii @ Populații naturale – care mai poartă și numele de populații locale sau „soiuri locale, asupra cărora se acționează prin metoda selecției. ©, Populatii artificiale – care pot fi hibride, atunci când sint rezultate în urma încracișărilor sau populații rezultate în urma acțiunii factorilor mutageni. = Rezultă deci, că £elecția)ca metodă de ameliorare trebuie să utilizeze un material care să se caracterizeze printr-o variabilitate genetică pronunțată. Astfel, se aplică metoda selecției în populații locale, în populații rezultate în urma hibridărilor sau în populații asupra cărora s-a acționat cu factori [Alegerea plantelor elită se face pe baza observațiilor din câmp, mpletate cu analize de laborator. In câmpul de alegere toate plantele trebuie să aibă condiții uniforme de dezvoltare, De aceea, materialul din care urmează să se aleagă plantele elită se seamănă bob cu bob. Nu se aleg plante elită de la marginea parcelelor sau din jurul golurilor, unde plantele s-au dezvoltat în condiții de lumină și nutriție cu totul deosebite de restul indivizilor care alcătuiesc populația respectivă, In continuare, elitele alese se urmăresc în condiții normale de câmp și apoi sunt analizate individual în laborator. Indivizii rezultați prin înmulțirea Plantelor clită se numesc descendenți. Semănatul elitelor în câmpul de selecție se face de asemenea bob cu bob, pentru ca plantele să aibă condiții uniforme de nutriție și dezvoltare. “Totalitatea indivizilor rezultați din inmultirea unei plante elită constituie o descendență. Selecția artificială este la rândul său de două feluri : 1. Selecția în masă 2. Selecția individuală (ÎX Selecția in masă este o metodă mai putin utilizată in etapa actuală. Această metodă a fost folosită mai mult la începuturile ameliorării, prin ea fiind îmbunătățite soiurile și populațiile locale. Este caracteristică în primul rand plantelor alogame și mai puțin celor autogame. Selecția în masă constă în extragerea unor forme valoroase – elite – dintr-o populație oarecare, care apoi se înmulțesc impreună. Prezintă două variante : selectia în masă cu o singură alegere și selecția în masă repetată. a) Selecția în masă. cu 0. singură alegere. Indivizii aleși pe baza observațiilor din câmpul de alegere și a analizelor de laborator se treieră la un loc, iar în anul următor se seamănă acest amestec. In felul acesta se obține o 105 nouă populație îmbunătățită. Această forma de selecție în masă se numește po: Came de eine Cur coer e rt CSET mes ty „Beau compacta de Sets ce: cei Iu «uta comearatne e concurs n cocori et Schema selectiei in masa cu o singura alegere. Se poate aplica și selecția in masă negativă, care constă în eliminarea din parcelă a formelor necorespunzătoare, de mai multe ori, pe parcursul perioadei de vegetație, pe fenofaze. Această metodă, cu cele două, variante, este si astăzi folosită frecvent în producerea de sămânță la unele plante de cultură. (®) Selecția în masă repetată. Această metodă constă în alegerea indivizilor celor mai corespunzători. (elite), care se treieră la un loc. Amestecul de sămânță obținut se seamănă în anul următor în câmp din care se aleg din nou plante elită. Rezultă că se repetă alegerea elitelor din descendentele plantelor elită alese în anul precedent. Se repetă alegerea de plante elită până când se ajunge la o populație uniformă. 106 Metoda selectici în masă repetată a fost folosită în trecut cu succes la ameliorarea unor plante alogame (porumb, floarea-soarelui, ezburi perene, Tucernă etc). n prezent, se folosește în producerea de sămânță si în ameliorarea unor populații, care servesc ca material initial de ameliorare. NR Comparative de corcurs i ‘toate tt tai CERP ina.) CEES amine Schema selectie! in masa repetata. Avantajele metodei de selectie în masă se concretizează mai bine la Plantele alogame. Prin accastă metodă se poate păstra fondul genetic al soiurilor sau populațiilor, ducând totodată la îmbunătățirea acestora. O sondiție însă este ca să se aleagă un număr mai mare de plante elitS, deoarece astfel se îngustează baza ereditară a soiului Din aceste considerente metoda sel folosește si astăzi pentru menținerea. la plantele alogame, care servesc în continuare ca material initial pentru crearea de linii consangvinizate valoroase, din care, prin încrucișări, se obțin hibrizi simpli gi dubli cu capacitate de producție ridicată. 7 107 Această metodă prezintă însă si unele neajunsuri și anume : ~ Neurmirindu-se descendența fiecărei plante se poate estima la justa valoare fiecare genotip. Alegerea plantelor făcându-se dupa fenotip, nu se pot reține formele cele mai valoroase din punct de vedere genetic. — Alături de plantele valoroase se rețin și unele cu o valoare mai scăzută din punci de vedere genetic și astfel valoarea populației este diminuată. ~ Malte elite valoroase se pierd în masa materialului, unele forme intensive putând fi chiar eliminate pe calea selecției naturale de către formele extensive mai putin valoroase. Mien a – Are o eficacitate redusă în cazul când se urmărește îmbunătățirea unor caracteristici ce nu au legătură cu adaptarea biologică, respectiv capacitatea de producție și calitatea acesteia (conținutul de fibră, ulei, zahăr etc). Deoarece prin aplicarea selecției in te posibilă aprecierea valorii genotipului, succesul acestei metode depinde in primul rind de heritabilitatea caracteristicilor urmărite, adică de gradul în care fenotipul reflectă genotipul. Astfel, de exemplu, asupra capacității de producție, care este o caracteristică cu o heritabilitate redusă, eficiența selecției în masă va fi foarte scăzută. Selecția individuală reprezintă o etapă superioară a ameliorării. Cu suf: acestei metode s-a reușit să se creeze soiuri valoroase de plante de cultură Metoda selecției individuale constă în extragerea de plante elită din cadrul unui soi sau al unei populații, urmărindu-se separat descendența fiecărei elite. In felul acesta se poate face o apreciere mai riguroasă a valorii genotipului fiecărei plante elită. Descendenta unei plante elită, la plantele autogame, poartă numele de linie genealogică sau linie. _ Adeseori linia gencalogică corespunde unui biotip. Când linia gencalogică este homozigotă pentru toate caracteristicile, aceasta poartă numele de linie pură. Succesiunea generațiilor prin care a trecut linia genealogică în decursul înmulțiri sale, constituie arborele genealogic sau pedigreul liniei respective. Metoda selecției individuale se folosește în mai multe variante : 6 Selecția individuală cu o singură alegere – se folosește în cazul când materiălul initial este format din soiuri sau populații locale heterogene, extrăgându-se plante elită o singură dată și reținându-se numai descendentele 108 ele mai valoroase. Conditia esențială in cazul aplicării acestei metode este ca izii ce compun populația să fie he 0fi, cu alte cuvinte, fiecare a asigure o descendență stabilă, să nu segrege. Guta comparative d orientare ied wean CCS AT) Sees: ata zisa] Sa someri canta toare EGE nt at DEI “tzara. 109 b) Selecția individuală „repetată. In acest caz se repetă alegerea plantelor elită de mai multe ori din cadrul descendentelor elitelor care segregă. Se aplică atunci când materialul initial este o populație heterogenă formată din indivizi heterozigoti din punct de vedere genetic. Alegerea elitelor se continuă până când se ajunge la un material stabil, uniform, homozigot, care nu mai segregă. on An an Selecția individuală se aplică diferit la plantele autogame și la cele alogame. no La plantele autogame există două posibilități : % să se aplice selecția individuală în populații locale sau naturale, în care caz se folosește metoda selecției individuale cu o singură alegere; b. să se aplice selecția individuală în populații hibride, rezultate în urma încrucișărilor; în acest caz selecția poate avea mai multe variante : 1. metoda pedigreului ; + 2. metoda populațiilor hibride ; 3. metoda combinațiilor hibride. 1, Metoda pedigreului sau selecția genealogică se folosește în mod obișnuit la plantele autogame (cereale, leguminoase, in etc). Extragerea elitelor se face începând din F,. In cazul când în descendență apare fenomenul de segregare, se continuă extragerea clitelor până când se realizează o descendență uniformă, care se urmărește mai departe, dacă este valoroasă. = ; Urmează apoi studierea individuală a comportării liniilor în câmpul de control si apoi în culturi comparative de orientare și de concurs în cadrul stațiunilor de cercetiri. Cele mai bune linii sint date spre verificare Institutului de Stat pentru Testarea si Înregistrarea Soiurilor (1.8.T.LS). Metoda pedigreului s-a dovedit eficientă in cazul ameliorării unor caracteristici poligenice si trânsgresive. — Tee: | Folosirea in mod judicios a acestei metode a permis obținerea unor forme valoroase, rezistente la cădere, la condiții nefavorabile de mediu si îndeosebi rezistente la boli. Eficacitatea acestei metode este cu atât mai ridicată cu cât se pornește cu un număr mai mare de plante elită și cu cât metodele de examinare sint cele mai corespunzătoare, iar exigenta mai mare. Pentru obținerea unor rezultate care să satisfacă cerințele product lucrările de ameliorare la grâu, de exemplu, încep la L.C.C.P-T. Fundulea î fiecare an cu alegerea unui număr de 60.000-100.000 de plante elită din diferite combinații hibride, 2.- Metoda populațiilor hibride sau selecția în populații avansate este mai simplă și necesită un volum mai redus de muncă decât metoda pedigreului Constă în înmulțirea populațiilor hibride în masă, fără a se face alegerea de elite în cadrul populațiilor in curs de segregare, până în generațiile F,-F,, Abia după 6-7 generații de înmulțire se începe extragerea de plante elite, când majoritatea plantelor, ca urmare a autogamiei, vor avea un grad mare de homozigotie. ul In cazul când în ameliorare se urmăresc caracteristici monogenice este suficient să se aplice selecția individuală cu o singură alegere, descendentele indivizilor homozigoti fiind stabile și uniforme sub aspect fenotipic. In cazul caracteristicilor poligenice, dacă se constată că liniile nu sânt încă suficient de stabile, se aplică selecția individuală repetată 2-3 ani, până la obținerea unor forme complet homozigote. Descendentele (liniile) cele mai valoroase, studiate în culturi comparative la stațiune, se înmulțesc și se verifică apoi în rețeaua centrelor experimentale ale LS.T.LS. Metoda populațiilor prezintă următoarele avantaje a. prin aplicarea acestei metode se reduce considerabil volumul de lucrări, comparativ cu metoda pedigreului ; în felul acesta este posibil a se studia un număr mai mare de combinații hibride ; b. cu fiecare generație, gradul de homozigotie crește continuu, astfel că extrigind plante elită in F,-F,, șansele de a găsi indivizi complet homozigoți pentru mai multe caracteristici sînt mai mari ; e. în cursul înmulțirii populației hibride acționează selecția naturală, care duce la eliminarea formelor neadaptate la condițiile de mediu. In același timp, selecția naturală poate avea și unele efecte negative, cum ar fi, de exemplu, pierderea unor biotipuri care posedă o serie de gene favorabile (forme intensive), ca urmare a pieirii acestora în lupta cu biotipurile mai rustice (forme extensive). Acțiunea selecției naturale poate fi amplificată și mai mult prin crearea unor condiții de mediu speciale (camere cu climat artificial, fitotron etc). 3.- Metoda combinațiilor hibride sau selecția în prima generație hibridă, Spre deosebire de metoda pedigreului, când selecția materialului hibrid începe de obicei în F,, în cazul metodei combinațiilor extragerea de plante elită începe din prima generație hibrida (F,). Această metodă se bazează pe corelatia pozitivă care există între capacitatea combinativă a diferiților genitori si valoarea liniilor rezultate din aceste combinații. Tinându-se seama de această corelație, încă din F, pot fi eliminate. combinațiile necorespunzătoare. De asemenea, precocitatea și rezistența la unele boli se manifestă mai pregnant in prima generație. In generațiile următoare se continuă studiul materialului ca si în cazul metodei pedigreului. B)La plantele alogame, biologia infloritului si fecundarii, precum și bază Jor genetică heterozigota, fac ca metodele și tehnica selecției să se deosebească de metodele și tehnica folosită în selecția plantelor autogame. 112 Plantele alogame (porumb, floarea-soarelui, cânepă, lucema etc) se face în familie genealogică sau familie. Familia gencalogică este formată din mai multe biotipuri. Pentru a se evita polenizarea plantelor mamă elită cu polen nedorit de Ja plante nevaloroase, în lucrările de ameliorare trebuie ca se ia 0 serie de măsuri si anume : 2. Câmpul de alegere trebuie să fie izolat de alte lanuri cultivate cu ale a SPocie. Izolarea poate fi în spatiu, asigurându-se o anumită distanță de alte culturi din aceeași specie, asfel ca plantele să fie ferte de polenul străin Se mai poate ca izolarea să se asigure in timp, adică semănatul în câmpul de alegere să se facă mai devreme sau mai târziu dectt 1a cultura obișnuită, astfel ca să nu coincidă perioada infloritului Când nu este posibil să se asigure o izolare perfectă în spațiu sau în timp, se aplică izolarea artificială cu pungi din hartie » plantelor elită. Aceleași măsuri de izolare se iau si in alte verigi ale procesului de ameliorare (câmp de selecție, câmp de control etc) b. Pe parcursul perioadei de vegetație, înainte de înflorit, în câmpul de alegere se elimina de mai multe ori toți indivizii nevalorosi pentru ca aceștia Să nu participe la polenizarea plantelor in cémpul de alegere. In felul acesta, În câmpul respectiv, vor rămâne numai polenizatori ei tr buni. ©. Pentru urmărirea descendențelor plantelor elită se procedează la împărțirea seminfei în două parti. O parte din sămânță se seamănă în câmp, jar Testul se păstrează ca rezervă. Aceasta dă posibilitatea ca in câmpul de selecție plantele să poată fi urmarite până la maturitate. tn anul următor, familile (descendentele) care s-au dovedit valoroase se seamănă cu sămânță din rezerva de la plantele eit, iar cele nevaloroase e elimina definitiv, Ca și în cazul plantelor autogame si la alogame se pot aplica diferite variante ale selecției și anume : 113 2. Selecția individuală cu o singură alegere sau repetată se aplică si la plantele alogame, Metoda selecției individuale si în special cea repetată la plantele alogame trebuie însă aplicată cu multă grijă pentru a nu duce la îngustrarea bazei genetice și la scăderea vigorii plantelor. Din această cauză, selecția individuală repetată la plantele alogame se face in mod obișnuit pe familii sau pe grupe de familii. In cazul selectici individuale pe familii alegerea se face în interiorul familiei clita, iar polenizarea are loc în limitele aceleiași familii. Familiile care provin din plante elită diferite nu se amestecă, ci se urmăresc individual In al doilea caz, descendentele mai multor plante elită, care se caracterizează prin anumite trăsături comune morfofiziologice (talie, perioadă de vegetație asemănătoare, rezistență la anumite boli etc) se amestecă formând grupe de familii. In felul acesta se realizează menținerea unei baze genetice mai largi si o mai bună capacitate de adaptare a soiului Un criteriu important pentru alegerea fariliilo il constituie capacitatea combinativă a acestora. Pentru determinarea capacității combinative se pot folosi încrucișările simple, top-cross-ul sau poly-cross-ul Selecția aplicată în populații alogame, datorită recombinării continue a genelor poate duce treptat la obținerea unor forme mult diferite (în sens pozitiv sau negativ) față de materialul initial Datorită fenomenului de alogamie, genele de la diferiti indivizi care alcătuiesc populația se recombină în fiecare generație, ceca ce face ca fixarea genelor favorabile să se realizeze într-o perioadă mai îndelungată decât în cazul plantelor autogame. Prin aplicarea selecției in mod sistematic, timp de mai multe generații se pot obține forme cu un grad de omogenitate destul de ridicat, realizându-se totodată acumularea treptată a unui număr mai mare de gene favorabile. Exemple privitoare la efectul selecției asupra dezvoltării anumitor caracteristici se întâlnesc multe în știința ameliorării plantelor. Astfel, prin aplicarea selecției la sfeclă, conținutul de zahăr a crescut în decurs de o sută de ani de la 6-7 % la 22-25 %. Un alt exemplu pot servi rezultatele obținute în selecția porumbului, efectuate la Universitatea din IIionois-S.U.A., începând din anul 1896 și continuate timp de 60 de generații, în direcția creșterii și respectiv a reducerii conținutului de grăsimi si proteină în semințe. Materialul initial conținea în medie 4,70 % grăsimi și 10,92 % proteină. După 60 de generații, aplicându- se selecția individuală, conținutul de grăsimi a fost sporit până la 14,83 % la formele selecționate in direcția creșterii procentului de grăsimi și a scăzut până la 0,77 % la plantele selecționate în direcția opusă, Acelaș lucru s-a 14 realizat și în ce privește conținutul mediu de proteină, care de la 10,92 % a tut fi ridicat până la 22,84 % și respectiv scăzut până la 4,96%, Eficiența selecției in cadrul fiecărei familit alogame poate fi sporită Prin executarea unui control riguros al polenizatorilor. 3. Seleétia recurentă este o metodă care se aplică cu precădere la Dlantele Wlogane, «E eo nce gi precă RE Accelerarea fivării genelor favorabile la plantele alogame se poate vealiza prin selecția aplicată generațiilor supuse autopolenizării, Selectia în condiții de consangvinizare Tepetată prezintă însă dezavantajul că limitează posibilitățile de progres ulterior, deoarece duce la îngustarea bazei genetice. In scopul realizării unei fivări mai rapide a genelor valoroase, cu menținerea în acelasi timp a unei baze genetice ca largi posibilități de adaptare, la plantele alogame se folosește cu rezultate bune metoda selecției recurente, mai multe gene valoroase, Selecția recurentă se folosește cu succes la îmbunătățirea soiurilor și Populaiilor locale de porumb, utilizate apoi ca mai inițial pentru eXiragerea liniilor consangvinizate. “Selecția recurenta contribuie la ameliorarea unor caracteristici morfologice, fiziologice, biochimice, precum usa pecitții combinative a liniilor. [n acest caz se procedeasa după cum urmează, Dintr-o populație oarecare se aleg plante elită, care se vor supune uopolenizării Intre descendențele cu cele mai bune rezultate day plantele oPolenizate se execută încrucișări, obținându-se astfel o noua popul o bază genetică îmbunătățită, are se supun din nou polenizarii cu polen propri Intre descendentele plantelor alese și autofecundate se execută din nou încrucișări, obținându-se 0 nouă populație” supara celei. anterioare (inceputul celui de al doilea ciclu de selecție recurentă), din care se vor alege iarăși elite ce se vor supune autopolenizării. 15 Se pot face 2-3 asemenea cicluri. Numărul ciclurilor de selecție recurentă depinde de intensitatea selecției în cadrul fiecărui ciclu si de variabilitatea existentă în populațiile respective Selecția recurentă permite, pe de o parte izolarea rapidă a genotipurilor, ca urmare a autopolenizării si, pe de altă parte, obținerea de noi recombinări de gene valoroase, ca urmare a încrucișărilor între formele alese. Aprecierea populațiilor rezultate se face după caracteristicile morfologice și fiziologice. De aceea, această formă mai poartă și numele de selecție recurentă pentru caracteristici morfologice gi fiziologice. Tn acest scop, fiecare linie consangvinizată se incrucigeaz cu un analizator sau tester. Formele hibride obținute între liniile consangvinizate § tester se verifică în cultură comparativă în anul următor, aprecierea capacității combinative făcându-se pe baza producției realizate. Liniile consangvinizate cu cea mai bună capacitate combinativă se amestecă, obținându-se astfel o nouă populație îmbunătățită, cu care se începe primul ciclu de selecție. Operațiunea se repetă, pentru a se realiza ciclul al doilea și al treielea. Prin această metodă se obțin populații din care se pot extrage linii consangvinizate cu capacitate combinativă foarte ridicată. Populatiile obținute prin selecția recurentă pot fi folosite în diferite scopuri. Cea mai frecventă este folosirea acestora drept surse pentru extragerea de linii consangvinizate deosebit de valoroase, din încrucișarea cărora urmează a se obține hibrizi simpli sau dubli, cum este cazul la poramb. De asemenea, populațiile îmbunătățite, obținute ca urmare a selecției recurente mai pot servi si drept surse pentru alegerea genotipurilor care urmează a fi recombinate în soiuri sintetice. Selecția recurentă reciprocă constă în aceea că, spre deosebire de selecția recurentă pentru capacitatea combinativa, unde testerul poate fi o formă oarecare, se folosește ca tester materialul initial al unei alte linii consangvinizate, cu care va intra in combinație. Se merge prin urmare în paralel cu două linii consangvinizate, fiecare servind ca tester pentru cealaltă. “Tehnica metodei constă în următoarele. Se începe cu două câmpuri de material inițial (A și B), pe cât posibil diferite ca origine. Se alee plante clită din câmpul de material initial, care se autopolenizează și în același timp ele se testează, folosindu-se ca tester plante din materialul initial din câmpul B. Rezultatele testării se studiază în cultură comparativă si apoi se seamănă individual liniile consangvinizate care au dat cele mai bune rezultate. Pentru câmpul de material inițial B se procedează în mod asemănător, numai că liniile consangvinizate rezultate se testează cu plante din câmpul A. 116 Operația se poate repeta un număr oarecare de cicluri și se obțin in final două populații diferite. Acestea se autopolenizează apoi repetet pentru homozigotare si vor rezulta astfel linii consangvinizate cu o bund capacitate combinativă generală și specifică, Populatile obținute prin selecție recurentă pot fi folosite în diferite feluri. Cea mai frecventă este folosirea acestora ca surse pentru extragerea de {ini Consangvinizate deosebit de valoroase, din încrucișarea cărora ui mcază a se obține hibrizi simpli sau dubli, cum este cazul la porumb, De asemenea, populațiile îmbunătățite, obținute prin selecție recurentă imal ot servi si ca surse pentru alegerea, genotipurilor care urmează a fi Tecombinate în soiuri sintetice, Metoda selecției recurente dă rezultate foarte bune în ameliorarea Plantelor alogame. Rezultate tot atât de bune au fost obținute prin aplicarea principiilor selecției recurente și la plantele autogame. 2- ANDROSTERILITATEA SI FOLOSIREA EI IN AMELIORAREA PLANTELOR Androsterilitatea este un fenomen natural, care poate fi definit ca însușirea manifestată de anumite plante sau forte ale unei sj produce polen sau de a produce polen steril, Din punct de vedere genetic, androsterilitatea este de trei feluri : 17 Androsteriitatea mucleară, deteininată. exclusiv de genotip Deoarece s transite în baza legilor clasice ale eredității genotipice au coe posibilă obținerea unei descendente omogen androsterile. Se poate folosi numai în producerea hibrizilor simpli, cu condiția utilizării genelor-marker, așa cum se procedează în ameliorarea florii soarelui. i, 2 Androsterilitatea nueleo-citoplasmațică este determinată de rațiunea dintre factorii citoplasmatici si cei nucleari. Din încrucișarea formelor cu astfel de androsterilitate cu forme fertile se obțin forme invariabil sterile. ie Androsterilitatea citoplasmatic’, cunoscută și folosită în lucrările de ameliorare și producere a semințelor la unele plante. Acest tip de androsteriltate este determinat de actor care sun localiza n citoplasm a Pentru amliorarea practic’ si pentru producerea de sămânța hibrida prezintă importanță androsterilitatea -hucleo-citopias Citoplasmatică,) ac Fenomenul de androsteiltate citoplasmatică a fost identificat la mai multe specii de plante cultivate, 417 Liniile consangvinizate androsterile citoplasmatic se pot obține, fie prin selecția formelor care manifestă acest fenomen în cadrul liniilor consangvinizate, fie prin trărisformarea unor linii consangvinizate valoroase androfertile, în linii androsteriie. Pentru crearea analogului androsteril al unei linii consangvinizate fertile se folosește metoda hibridării regresive (back-cross). In acest scop linia fertilă valoroasă se încrucișează de 4-5 ori cu linia fertilă, obținându-se astfel o linie consangvinizată identică, care, pe lângă toate celelalte caracteristici valoroase ale liniei inițiale posedă însușirea de androsterilitate. androscanie Lina “4” feria Linia ‘A” andtosteie, ist nmuteea ine Xreroaie, Gal ss rmuhirea 1 te va lace pan polenizatea e ine Tata Wiralenarostere. fertle Prin utilizarea fenomenului de androsterilitate, în procesul de ameliorare și îndeosebi în producerea de simi idă se elimină partial sau total necesitatea castrării artificiale a plant , fiind posibilă astfel extinderea folosirii fenomenului heterozis la cât mai multe specii de plante. 118 Folosirea androsterilititii în ameliorarea plantelor prezintă o serie de avantaje față de procedeul castrării artificiale utilizate anterior și anume = Îmbunătățește caracteristicile productive semințelor hibride, prin faptul că asigură obținerea unor semințe cui Vale logică ridicată ~ Reduce cheltuielile legate de producerea seminței hibride, realizându-se astfel o importantă economie de brațe de muncă ; ~ Permite concentrarea într-o unitate a unor Suprafete mai mari de loturi de hibridare, ceea ce nu este posibil în cazul castrării artificiale, deoarece nu pot fi asigurate brațele de muncă necesare ; ~ Mărește calitățile productive ale semințelor hibride, folosite in cultura mare. Din încrucișarea unei linii consangvinizate androsterilă (ca formă mamă) cu o linie normală, rezultă un hibrid simplu androsteril, Acesta, la rândul său, dacă se încrucișează cu un alt hibrid simplu fertil, va rezulta un hibrid dublu, de. asemenea androsteril, deoarece androsterilitatea citoplasmatică se transmite pe linie maternă, ceea ce se poate schematic prezenta astfel : Pentru realizarea hibrizilor simpli și dubli fertili este necesar să se folosească în calitate de polenizatori (forma tată), linii care să posede capacitatea de restaurare a fertilității polenului. Astfel de linii, folosite in încrucișări cu forme sterile, produc descendență cu polen fertil Ele poartă numele de linii restauratoare de fertilitate. Fenomenul de restaurare a fertilității polenului a fost descoperit pentru prima dată de H.A.Jones și G.N. Davis (1944) la ceapă, găsindu-se ulterior forme restauratoare și între liniile consangvinizate de porumb. © linie nerestauratoare de fenilitate poate fi transformată in restauratoare, folosindu-se metoda hibridării regresive, respectiv back-cross. După fiecare retroîncrucișare, cu ajutorul unei linii androsterile se verifică dacă forma restauratoare a imprimat această însușire liniei nerestauratoare. 19 Operația de retroincrucișare se repetă timp de 4-5 generații, obținându-se astfel o linie identică celei inițiale, dar care posedă în plus însușirea de restaurare a fertilității polenului când este incrucisata cu o formă androsterilă. 120 n cazul când în producție se folosește sămânță provenită de la hibrizi simpli, linia sau forma tată, polenizatoare trebuie să fie neapărat restauraloare de feilitate, deoarece, altfel hibridul simplu va fi steril, nu se vor putca ‘obtine semințe. Lia A snes. 2 a, tl sect, Line 8 nomste oe sestaureaza Terasa] g saa Lins © camsie aa cei eT Când pentru obținerea hibridului dublu se folosește o singură line androsterilă (A) și două linii restauratoare de fertilitate (C si D), castrarea se înlătură numai in proporție de 75 %, deoarece linia C (mama hibridului simplu tată) se castrează, iar hibridul dublu rezultat va fi complet fertil, asa cum se poate vedea din schema următoare Tarata ta ea eebel Oa E a Pentru a se elimina definitiv castrarea artificială se folosesc două linii androsterile (A si C) si numai o singurd linie restauratoarc de fertilizare (D), însă în acest caz hibridul dublu va prezenta numai 50 % plante cu polen fertil. În acest caz schema se prezintă astfel : 121 Descoperirea și folosirea în practica ameliorării plantelor și a producerii semințelor hibride a fenomenului de androsterilitate și a celui de restaurare a fertilității polenului, a făcut posibilă selecția unor forme valoroase, care, pe lângă o producție ridicată, oferă o mare siguranță în obținerea unei semințe hibride de calitate superioară, la un pret de cost scăzut. De mare perspectivă este aplicarea acestor fenomene, făcând posibil să se folosească sau să se întrevadă folosirea în practică a heterozisului și la plantele autogame, prin extinderea in cultură a hibrizilor. 3.- FOLOSIREA FENOMENULUI HETEROZIS IN AMELIORAREA PLANTELOR. Una din principalele căi de ridicare a producției agricole este folosirea fenomenului heterozis. Acest fenomen apare după cum se știe în prima generație hibridă ca urmare a unor interacțiuni genice. Printre acestea amintim efectele datorită heterozigotiei în care se includ si acțiunile alelice de supradominanță, efectele de dominanta (acțiunea cumulativă a genelor dominante favorabile), efectele datorită interacțiunilor genice nealelice (de epistazie) etc. Heterozisul se manifestă după Gustafsson (1946) printr-o sporire accentuată a capacității de producție a hibridului față de genitori (heterozis reproductiv), printr-o creștere vegetativa mai accentuată (heterozis somatic) cât și printr-o mai bună capacitate de adaptare a organismului față de condițiile de mediu (heterozis adaptativ) Astfel, prima formă de manifestare a heterozisului este sporirea producției determinată de creșterea înălțimii și grosimii plantei, a dimensiunilor inflorescenfei, florilor, fiuctelor și semintelor, a sporirii numărului de frunze, flori și fructe, de dezvoltare a sistemului radicular ete. Creșterea uniformitatii este si ea o manifestare a vigorii hibride, hibrizii dubli, dar mai ales cei simpli de porumb, manifestă o mai mare omogenitate în ceea ce privește talia, înfloritul, maturitatea, înălțimea de inserție a stiuletilor, mărimea și forma stiuletilor, decât formele parentale. Caracteristică hibrizilor F, este și rezistența mai mare la acțiunea factorilor externi care provoacă anomalii în dezvoltare, rezistența mai mare la acțiunea factorilor de mediu nefavorabili (ger, secetă, arșiță, lumină sau hrană insuficientă), precum si o rezistență sporită la boli și dăunători. Precocitatea mai mare, plasticitatea ecologică ridicată și calitatea superioară sânt de asemenea, caracteristici deosebit de importante ale vigorii hibride. 122 Cercetările întreprinse în acest domeniu au scos în evidență faptul că vigoarea hibridă este mai pronunțată la hibrizii din interiorul speciei decât la cei între specii sau între genuri, In cadrul aceleiași specii, amploarea heterozisului este mult mai mare la hibrizii între linii consangvinizate decât la hibrizii între soiuri. Așa de pildă, la porumb, hibrizii, dubli F, între linii consangvinizate dau sporuri de producție de 25-100 % față de soiuri, in timp ce hibrizii F, între soiuri dau sporuri de numai 10-25 %4. La grâu și alte plante autogame, hibrizii F, între linii homozigote sunt superiori hibrizilor intre soiuri în ceca ce privește producția. Dacă comparăm însă cele două categorii de plante, alogame și autogame, se constată că intensitatea heterozisului diferă după cum hibridarea se face între linii sau între soiuri. Astfel la hibrizii între linii consangvinizate la plantele alogame, fenomenul heterozis este aproape totdeauna foarte bine conturat în timp ce la hibrizi între linii homozigote la Plantele autogame, fenomenul acesta este mai slab exprimat sau, în unele cazuri lipsește cu desăvârșire. Când este vorba însă de hibrizii între soiuri, amploarea heterozisului este mult mai mare la plantele autogame, decât Ia cele alogame, deoarece acestea din urmă au un pronunțat caracter de heterozigotie, situație care favorizează apariția heterozisului, Totuși, si în ‘acest caz se întâlnesc multe excepții, între care cităm hibrizii între soiurile de porumb sau între soiurile de cânepă, la care sporul de producție este de 10-30 % față de soiurile parentale Intensitatea heterozisului diferă și de la o specie la alta. Astfel, la Porumb, la care se poate realiza hibridarea completă între două forme, vigoarea hibridă este mai mare decât la sfeclă, la care, pe lângă polenizarea xenogamă, se întâlnesc si cazuri de polenizare, heterogenă și chiar cleistogama In sfărșit, este prea bine cunoscută situația când unele linii consangvinizate reacționează slab la hibridare, fapt care obligă pe amelioratori să facă selecția liniilor pe baza capacității combinative generale si specifice. Sub aspect teoretic si practic, heterozisul a fost luat în studiu îndată după redescoperirea. legilor lui Medel, în 1990. In perioada 1900-1914, biologii americani G.H.Shull, E.M.East, H.K. Hayes au studiat independent efectele încrucișării și consangvinizării la porumb, plantă tipic alogamă. Rezultatele valoroase obținute de Shull, East și Hayes au constituit punctul de plecare pentru clarificarea problemei. consangvinizării și pentru elaborarea unei noi metode de ameliorare a porumbului. Acești cercetători au Propus pentru prima oară utilizarea în producție a hibrizilor simpli între linii 123 consangvinizate de porumb. Deoarece producerea de sămânță simplu hibridă este costisitoare, D.F. Jones (1918) a recomandat introducerea în cultură a hibrizilor dubli de porumb : din 4 linii consangvinizate A,B,C și D se obțin mai întâi hibrizii simpli (A x B) și (C x D), apoi prin încrucișarea acestora, se obține hibridul dublu (A x B) x (C x D). In felul acesta, a luat naștere metoda dublei hibridări, care se folosește în prezent, in toată lumea, în ameliorarea porumbului. Căile de folosire în practică a superiorității hibrizilor Cel mai ridicat procent de heterozigotie (100 %) se realizează la hibrizii simpli, fapt ce le conferă și cea mai înaltă capacitate de producție in prima generație. De aceea, la majoritatea plantelor tendința este de a se folosi hibrizii simpli rezultați din încrucișarea a doi genitori homozigoți. La porumb, datorită slabei productivitati a liniilor consengvinizate (de pe care se recoltează sămânța hibridă) s-au folosit în producție hibrizii dubli – rezultați din încrucișarea a doi hibrizi simpli. In prezent, odată cu crearea unor linii consangvinizate de porumb cu o capacitate ridicată de producție, prețul de cost al semnintei simplu hibride a început să scadă, fapt ce permite introducerea directă în cultură a hibrizilor simpli, care, așa cum s-a arătat, au o mare capacitate de producție, superioară hibrizilor dubli de porumb. Hibrizii simpli se caracterizează si printr-o mai mare uniformitate, La extinderea în cultură a hibrizilor simpli trebuie ținut seama însă de faptul că aceștia sunt foarte pretentiosi la condițiile de cultură, sint mult mai sensibili Ia variațiile condițiilor de mediu decăt hibrizii dubli care. având o bază genetică mai largă au o mai bună adaptabilitate la condițiile de mediu. Efectul heterozis care se manifestă la hibrizi in F, scade in generațiile următoare, ca urmare a fenomenului de segregare și a creșterii frecvenței indivizilor homozigoti. Scăderea efectului heterozis impune folosirea în producție în fiecare an a semintei din prima generatic. Cea mai puternică scădere a producției in generația F, se constată la hibrizii simpli rezultați din încrucișarea liniilor. consangvinizate. O scădere destul de pronunțată, însă ceva mai mică, se observa la hibrizii dubli. In cazul hibrizilor simpli între soiuri, scăderea efectului heterozis in F, desi are loc, se produce într-o măsură mai redusă, această depresiune depinzând de baza genetică a partenerilor. © altă cale de folosire a vigorii hibride în practică este obținerea la culturile alogame a soiurilor sintetice, rezultate din încrucișarea mai multor 124 linii consangvinizate (cca 6-10 linii. consangvinizate alese pe baza valorii combinative generale și specifice). Deși soiurile sintetice sunt inferioare hibrizilor simpli sau dubli, ceea ce privește capacitatea de producție, au totuși importanță practică, deoarece, având o bază ereditară largă au o bună capacitate de adaptare la mediu. Spre deosebire de hibrizii simpli sau dubli care se folosesc numai în prima generație, soiurile sintetice pot fi cultivate mai multe generații fără să prezinte o prea mare scădere de producție. Menținerea la un nivel constant a capacității de producție în cadrul soiurilor sintetice ca urmare a stabilității structurii genetice a populației (echilibrul genetic) se bazează pe fenomenul de panmixie. In acest caz, fiecare plantă componentă a soiului sintetic are sansa egală de a fi fecundată de oricare altă plantă componentă a soiului.