Cercetari Privind Influenta Conditiilor Climatice Asupra Dezvoltarii Genotipurilor de Lupin (lupinus Sp.)

[NUME_REDACTAT].

INTRODUCERE

Lupinul este o plantă proteică, o legumioasă și face parte din genul Lupinus, ce cuprinde peste 300 specii anuale si perene. Se cunosc 2 centre de origine: [NUME_REDACTAT] de Sud și de Nord (specii perene) și bazinul mediteranean (specii anuale.)(K. Kettel, 2003)

Principalele specii cultivate anuale în intreaga lume sunt: lupinul alb (lupinus albus L.), lupinul albastru (lupinus angustifolius L.) si lupinul galben (lupinus luteus L.). Lupinul ca și celelelalte leguminosase fixează azotul atmosferic si produce semințe cu un conținut ridicat de proteine (35-40%).

Ca specie de cultură, lupinul a reprezentat o importanță deosebită pentru multe civilizații vechi, fiind cultivat mai ales pentru îngrășământ verde, de cel puțin 3000 de ani (Putnam, 1993).

Lupinul traditional de numește lupin amar si are un conținut ridicat in alcaloizi (0,8-0,9%) (lupanină, sparteina, hidroxilupanina, multiflorina, hidroximultiflorina).

In anul 1920 amelioratorii germani obțin primul soi de lupin liber de alcaloizi (0,01-0,03%), așa numitul lupin dulce (D.H.Putnam, 1989). Lupinul dulce este utilizat in principal in hrana rumegătoarelor, monogastricelor și în hrana peștilor, iar intr-o masură mai mică in alimentația umană. (B.Glencross, 2003)

In SUA, făina de lupin este utilizată ca aditiv în paste si pâine, este o sursă de făină pentru persoanele cu alergie la gluten, iar in Franța lupinul alb se foloseste ca ingredient în brânzeturi). (K. Kettel, 2003)

In țara noastră la SCDA Livada a existat un program de ameliorare a lupinului alb, activitate ce s-a concretizat cu omologarea soiului Medi (1994), soi ce s-a obținut prin selecție inndividuală repetată din combinația hibridă Bihor (populație locală) și soiul unguresc Nyirisegi.

Deși cultivarea acestei specii datează de mii de ani, în multe regiuni ale lumii lupinul este considerat o cultură noua. (D.H.Putnam , 1993) El este întâlnit in aproape toate țările in care se practică agricultura ecologică, inclusiv in România. In anul 2004 lupinul s-a cultivat in lume pe o suprafață de 775.000 ha cu o producție medie de 1484,2 kg/ha și o producție totală de 1,2 mil tone (FAO 2004).

Marile tari cultivatoare de lupin sunt: Australia (660.000 mii ha), Maroc (21.000 ha), Spania (16.200ha), Chile (15.720 ha) și [NUME_REDACTAT] (15.100 ha).

[NUME_REDACTAT] lupinul s-a cultivat pe o suprafață de 55.460 ha in anul 2004.(FAO 2004). [NUME_REDACTAT], Anglia, Danemarca predomină lupinul albastru iar in țările ca Rusia, Germania, Polonia, Chile, Egipt și Africa de Sud- lupinul alb, iar lupinul galben se cultivă cu precădere în Polonia (Yoshie-Stark, 2003). [NUME_REDACTAT] este pedominantă specia lupinus angustifolius L. pentru că are o perioadă de vegetație mai scurtă, este tolerantă la antracnoză, dă producții mai ridicate și mai stabile decât celelalte două specii.

(B. Joernsgaard, 2002)

Lupinul este menționat pentru prima dată la greci (Theoprast 371-286 ani Î.e.n.). Date mai precise se cunosc din epoca Romană. Acțiunea fertilizantă a lupinului și folosirea lui că îngrășământ verde este arătată de către Cato (234-149 î.e.n.) în lucrarea [NUME_REDACTAT]. Ulterior și alți autori amintesc de lupin (Varro, Columelă, Plinus). Din datele arheologice și descrierile menționate se poate afirma că în acest timp se cultiva lupin alb. [NUME_REDACTAT] Centrală, lupinul a fost cunoscut încă de la sfârșitul secolului al XI-lea, fiind amintit de Hildegard; după Camerarius(1665-1721) se cunosc lupinul alb și galben.

CAPITOLUL I

STADIUL ACTUAL AL CUNOAȘTERII

ÎN DOMENIUL TEMEI ABORDATE

Aspecte generale privind cultura lupinului

Sfârșitul de mileniu a pus în fața cercetării științifice din agricultură revizuirea unor concepte ce au stat la baza elaborării tehnologiilor intensive bazate cu precădere pe folosirea resurselor energetice fosile, care sunt din ce în ce mai costisitoare și în același timp poluante. În acest context, mai alest in ultimul deceniu, s-a dat o importanță mai mare leguminoaselor anuale și se încearcă elaborarea unor tehnologii durabile în care efectul de poluare să fie redus, în condițiile obținerii unor producții ridicate pe ansamblul asolamentului.

Sub acest aspect, pe solurile acide deficitare în materie organică, au fost întreprinse unele cercetări care au evidențiat comportarea remarcabilă a lupinului care, în aceste condiții ecologice, este o sursă multiplă de producere a azotului pe cale simbiotică.

Lupinul și-a sporit importanța odată cu crearea soiurilor cu conținuturi scăzute în alcaloizi, fapt ce a stimulat , în ultimul deceniu și în țara noastră abordarea unor cercetări aprofundate în domeniul tehnologiilor de cultura a acestei specii.

Cercetările întreprinse pe solul brun de la Livada au evidențiat comportarea excelentă a lupinului alb; în faza experimentală a dat producții de boabe de 2-3 t/ha, depăsind mazărea pentru boabe cu sporuri de peste 50%. În acelasi timp s-a evidențiat posibilitatea cultivării lupinului dulce și în cultură succesivă de vară, după orz de toamnă, când într-o perioadă de 75 de zile până la începutul înfloritului a produs 15-20 t/ha masă verde, care încorporată în sol sub formă de îngrășământ verde, echivalează cu o fertilizare organică cu 20 t/ha gunoi de grajd; în urmatorii 2-3 ani, culturile postmerătoare exigente față de sol dau producții economice în condițiile micșorării semnificative a dozelor de îngrășăminte azotate.

În concluzie, în zona solurilor acide, sărace în humus, lupinul cultivat pentru boabe, inclus într-un asolament rational și folosit și ca îngrășământ verde, are un rol important în rentabilizarea agriculturii acestei zone, putând asigura în același timp o cantitate importantă de proteine pentru furajarea animalelor monogastrice.

Lupinul este o veche planta agricolă cunoscută in [NUME_REDACTAT] și în [NUME_REDACTAT]. Plantele de lupin au un conținut ridicat în alcaloizi care este toxic pentru animale, motiv pentru care mai întai acesta a fost folosit ca îngrășământ verde în asolament pe terenuri sărace, nisipoase. Totuși, lupinul este o leguminoasă care dă rezultate bune în zonele umede si reci, de aceea este considerat o sursă de proteină pentru zonele unde alte plante proteice (soia, mazăre) nu dau rezultate satisfăcătoare. Pentru acest motiv s-au dezvoltat lucrări de ameliorare la această specie care au avut ca obiective principale crearea de soiuri productive, cu conținut scăzut in alcaloizi, rezistente la boli și daunatori.

Lupinul este o specie tetraploida (4n=48, x=12), autogamă, anuală.

În țara noastră lucrari de ameliorare la această specie au început după anul 1980 în cadrul Stațiunii de [NUME_REDACTAT] Livada, și au fost concretizate prin crearea și înregistrarea în anul 1994 a soiului MEDI ([NUME_REDACTAT]). Este un soi cu un conținut scăzut în alcaloizi (1,025% din substanța uscată). Producția de boabe poate depașii 3000 kg/ha cu un conținut de peste 40% proteina brută din substanța uscată, ceea ce înseamnă circa 1300 kg proteină/ha.

1.2. Importanță alimentară, furajeră și agronomică a lupinului

Cultura lupinului capătă deosebită importanță abia în secolul al XIX-lea. Lupinul se întrebuințează ca nutreț sub formă de boabe sau masă verde ca și îngrășământ. Introducerea lupinului în asolamente are deosebită importanță pentru solurile nisipoase. În industrie, boabele sunt utilizate pentru conținutul ridicat în substanțe proteice. Alcaloizii lupinului încearcă a se folosi în combaterea diferiților paraziți vegetali.

Întrebuințarea lupinului în hrană animalelor ca nutreț concentrat se poate face numai după îndepărtarea alcaloizilor. Numai la pești boabele de lupin se pot utiliza fără nici un tratament. Îndepărtarea alcaloizilor se face prin fierbere și spălare, tratare cu acizi sau clorură de sodiu, însă o parte din substanțele ușor solubile sunt îndepărtate.

În ultimul timp a fost selecționat lupinul dulce, cu un conținut scăzut de alcaloizi. Lupinul este considerat lipsit de alcaloizi la un conținut sub 0,03%. Valoarea furajeră este foarte ridicată, 100 kg boabe din lupinul dulce specia luteus egalează cu 112 UN, iar 100 kg nutreț verde conține 11,4-11,8 UN și 1,89-3,5 kg proteină digestibilă.

Tulpinile având un conținut mare de substanțe proteice de 5,68-8% sunt un material bun de așternut, dând un gunoi bogat în compuși organici.

După cercetările lui Rabinovici lupinul poate acumula la hectar pană la 180 kg azot.

Tabelul 1.1

Cantitatea de azot acumulată de diferite leguminoase în kg/ha.

Sursa: [NUME_REDACTAT], 2006, p. 308.

Valoarea lupinului ca și îngrășământ este apropiată cu cea a gunoiului de grajd în privința azotului si mai sărac in ceea ce privește fosforul si potasiul.

Tabelul 1.2

Compoziția chimică ca gunoiului de grajd și a lupinului

Sursa: [NUME_REDACTAT], 2006, pagina 308.

Îngrășămintele verzi

Sunt resurse organice care provin din plante agricole în culturi pure sau în amestecuri de mai multe specii cu masă vegetală bogată și de regula cu creștere rapidă, realizate în scopul incorporării lor în sol pentru îmbogățirea însușirilor fizice. Răspund acestor cerințe speciile de leguminoase (mazăre, măzăriche, lupin, sparceta, trifoi, datorită aportului de N2 prin fixare simbiotică și conținutului de N2 din masa vegetală) și neleguminoasele (cucifere-muștar, rapiță, cu masă vegetală semnificativă și viteză de creștere mare, unele graminee-secara, ovăz, raigras, care mai ales în amestec cu leguminoasele au aport esențial in celuloză, hemiceluloză și lignine).

Aceste specii se seamană toamna, primavara și vara, în culturi pure, în amestecuri și în culturi ascunse. Se incorporează în sol în fenofaza în care biomasa este maximă, plantele sunt turgescente ceea ce coincide cu înfloritul lor. Anterior incorporării masei vegetale se tavalugește sau se toacă pentru a favoriza descompunerea și mineralizarea plantelor. Se apreciază că o producție de 10-20 t/ha masă verde din aceste culturi introduce în sol 2-3 tone substanță uscată.

Introduse în sol îngrășămintele verzi au urmatoarele efecte:

Determină un aport însemnat de materie organica cu rol esențial în bilanțul humusului în sol. Se apreciază că un îngrășământ verde cu 2% N și coeficient de humificare de 5% poate determina sinteza a 250 kg humus/ha/an și 12,5 kg N. Acest humus este putin stabil, slab polimerizat și ușor mineralizabil.

Determină un aport de nutienți , mai ales de N din leguminoase dar și alte elemente din corpul lor sau extrase de aceste plante din sol, care datorită activității absorbante a sistemului radicular se mențin în volumul edafic și profilul explorat de rădăcini.

Stimulează activitatea biologică din sol prin creșterea numărului și randamentului bacteriilor amonificatoare și nitrificatoare.

Se implică la susținerea capacității de tamponare și de schimb cationic al solurilor. Sporește eficiența unor îngrășăminte minerale și atenuează efectele unor factori toxici și poluanți.

Au roluri fizice ameliorative în soluri-stabilizarea structurii , refacerea regimului aerohidric al solurilor. Protejează solurile de acțiunea eroziunii. (Rusu si colab, 2005)

1.3. Compoziția chimică

Boabele de lupin sunt bogate în substanțe proteice și mai puțin bogate în glucide. Spre deosebire de restul leguminoaselor în boabele ajunse la maturitate nu se găsește amidon. Unele specii de lupin ( Lupinus polyphyllus L, Lupinus mutabilis L.) au un conținut ridicat de ulei nesicativ, cu indicele iod 85,2. Dintre substanțele cu azot fac parte și alcaloizii, reprezentați prin 7 fracții, dintre care cele mai importante sunt lupanina, lupinidina, lupina, oxilupanina).

Toxicitatea boabelor de lupin este mărită și de alte componentemai puțin cunoscute, dintre care ictrogenul accentuează fenomenul de lupinoză. Conținutul în alcaloizi variază mult de la an la an. În anii secetoși se poate mari de 2-3 ori. Cenușa lupinului este bogată în potasiu, fosfor, sulf și magneziu.

Tabelul 1.3

Amplitudinea in % a compoziției chimice a lupinului în limitele diferitelor specii.

Sursa: [NUME_REDACTAT], 2006, p.307.

Semințele speciilor cultivate se caracterizează printr-un conținut ridicat în substanțe proteice, spre deosebire de mazăre, fasole, linte și printr-un conținut ridicat în substanțe grase.

De remarcat că din punctul de vedere al conținutului în substanțe proteice lupinul stă alături de soia. (W. Wieliams-1975) face metiunea că în condițiile din Anglia lupinul ar putea constituii pricipala sursă de proteine, așa cum soia constituie principala sursă pentru SUA.

Tabelul 1.4

Compoziția chimică la diferite specii de lupin

Sursa: [NUME_REDACTAT], 1989, p. 400.

Boabele și plantele de lupin conțin diferiți alcaloizi care dau gust amar și sunt toxici pentru organism. În ultimul timp s-au creat însă forme de lupin cu un conținut mai mic de alcaloizi (lupin dulce), care pot fi întrebuințate în hrana animalelor fără ca acestea să sufere intoxicații sau alte vătămări (Nyirsegi edes din lupin alb). Lupinul galben neameliorat conține în boabe 1,5% alcaloizi, lupinul cu frunză îngustă conține 2%, iar lupinul alb și peren până la 3,2%. În masă verde, conținutul de alcaloizi este de 3-7 ori mai mic decât în boabe.

Conținutul în alcaloizi în plantă variază cu faza de vegetație; până la înflorit, conținutul în alcaloizi este mai ridicat, apoi spre maturitate scade.

1.4. Particularități biologice ale plantei

Rădăcina. Lupinul are un sistem radicular de tip I care patrunde în sol pana la 180 cm în cazul lupinului alb si pană la 200 cm în cazul lupinului galben. Cea mai mare partea a rădăcinii(>50%) se gasește în stratul arabil. Nodozitațile sunt mari, dispuse in special pe radacina principala, in zona coletului și rezulta în urma simbiozei cu bacteriile Rh. Lupini, care se dezvolta la o reactie acidă până la ușor

Tulpina este cilindrică, fistuloasă, cu o înalțime de 60-150 cm la lupinul alb și 50-120 cm la lupinul albastru și galben. Speciile anuale de lupin au tulpina ramificată in partea superioară (ramificațiile pornesc de sub racem), iar speciile perene au tulpina ramificată de la bază.

Frunzele sunt palmat compuse, alcatuite din 5-9 foliole alungit-ovale la lupinul alb, lat lanceolate la lupinul galben și liniar lanceolate la lupinul albastru.

Inflorescența. Florile sunt dispuse in raceme terminale, situate in varful tulpinii principale și a ramificațiilor. Florile au culoarea albă sau albăsturie la lupinul alb, galbenă-aurie la lupinul galben și albastră, roz, violacee la lupinul albastru. Înflorirea incepe de la baza racemului tulpinii principale și continuă cu racemele de pe ramificații. Polenizarea este autogamă la lupinul alb și albastru și alogama la lupinul galben și cel peren. Procentul de legare al florilor este mic, de exemplu la lupinul alb numărul de flori este de 50-60 din care se formează numai 8-10 păstăi, procentul de legare fiind de numai 16%.

Fructul este o păstaie, care la lupinul alb este galbenă, dreaptă, indehiscentă și cu 4-8 semințe. La lupinul galben, păstaia este brun inchisă, păroasă, usor curbată, dehiscentă si cu 4-5 seminte. La lupinul albastru păstaia este brună, dreaptă si cu 4-7 seminte.

Sămânța. La lupinul alb este albă cu nuante roz și are MMB=300-400g. La lupinul galben sămânța este marmorată pe fond albicios și are MMB=100-180g.

La lupinul albastru, sămânța este marmorată și pe fond inchis, are MMB=150-200g. La lupinul peren, sămânța este brună, marmorată și are MMB-20-25g.

Fixarea azotului.

Bacteriile simbionte din rădăcinile plantelor aparținand familiei Fabaceae alimentează planta cu NH3 și primesc în schimb produși ai fotosintezei. Bacteriiile invadează rădăcina și formează noduli de culoare roz, în care azotul atmosferic este convertit în amoniu, in condițiii de anaerobioză.

Speciile cultivate care realizează asociații cu bacteria Rhizobium, sunt considerate ''fertilizatori vii'' și în acest fel se mărește în mod ecologic conținutul solului în azot. După infecția cu bacteria Rhizobium , celulele corticale ale radacinilor plantei sunt stimulate să se dividă și produc în final structuri noi veziculoase numite nodozități care conțin bacteriile.

Microorganismele care traiesc în nodozități se deosebesc de cele libere. Se numesc bacteroizi și diferă ca marime și forma. Produc o enzimă capabilă să fixeze azotul atmosferic numită nitrogenază.

Acest tip de simbioză este întalnit la trei familii de leguminoase: Fabaceae (90% dintre specii), Cesalpinaceae (90%) și mimosaceae (30%), însumând 780 de genuri. De obicei, nodozitățile sunt situate subteran, excepție face o leguminoasă tropicală [NUME_REDACTAT] la care nodozitățile se gasesc pe tulpină.

Nodozitățile au o formă ovoidală. La exterior au un cortex suberificat sub care se gasesc fascicule vasculare periferice, iar în zona mediană, de culoare roz, se disting patru zone cu funcții distincte:

ZONA I, este situată distal, în locul cel mai îndepărtat de inserție al nodozității pe rădăcină. Este o zonă cu intense diviziuni celulare, prim care nodozitatea crește. Este lipsită de bacteroizi.

ZonaII, imediat următoare, este zona în care apar progresiv bacteroizii;

ZONA III, este zona fiziologic activă, conține bacteroizii, delimitați de o membrană proprie și de o membrană suplimantară numită membrană peribacteroidă sau de sechestrare, aparținând celulei gazdă. Numărul este de aproximativ 108 bacteroizi pe nodozitate. Bacteroizii sunt bacterii Gram-transformate, aparținând genului Rhizobium, având forma literei Y sau L. Comparativ cu formele libere, bacteroizii sunt deformați și au un metabolism distinct.

ZONA IV, cea mai apropiată de zona de inserție a nodozității pe rădăcină, este zona de senescență unde ajung celulele care mor din zona III.

În general, nodozitățile din zona temperată au creștere nedeterminată. In zona tropicală, nodozitățile au creștere determinată, cu un ciclu de viață scurt.

Într-un sol sterilizat, lipsit de bacterii, nodozitățile nu se formează.

Nitrogenaza, enzima produsa de catre bacteroizi, catalizează reactia de reducere a azotului atmosferic la azotul amoniacal, în prezența unei surse de energie (ATP) și a electronilor.

N2 + 12 ATP + 6e- +8H+ = 2 NH4+ + 12 ADP + 12 P

Bacteroizii sunt heterotrofi pentru carbon și respiră ca și mitocondriile.

Nodozitățile consumă intre 15 și 30 % din produșii fotosintezei în procesul de fixare și reducere a azotului atmosferic. Produsul final al activității bacteroizilor este amoniul sau alanina. Acești compuși sunt preluați de celula gazdă, sunt transformați în alți compuși cum ar fi aspargina, glutamina, alantoina, acidul uric, citrulina și sunt evacuați prin intermediul seveii brute care circulă prin xilem.

Protecția împotriva oxigenului și aportul de energie necesar fixării azotului, susține activitatea bacteroizilor ilustrând cooperarea care există între cei doi parteneri ai acestei simbioze. Bacteriile libere din sol nu fixează azotul atmosferic pentru că nu au condiții favorabile de producere și acțiune a nitrogenazei.

Cantitățile de azot fixate anual de către leguminoase sunt variabile. Asimilația totală a azotului este proporțională cu producția de biomasă și este influențată de o serie de factori cum ar fi climatul și nutriția minerală. Biomasa și fixarea azotului de majoritatea leguminoaselor este puternic redusă la pH scăzut și de un aport scazut de fosfor, calciu și potasiu. Fertilizarea cu fosfor este o practică uzuală în producția de furaje și de soia, alături de aplicarea de amendamente pe solurile acide.

Fixarea rizobială a azotului este facultativă. Ea este inhibată în prezența azotului în sol în cantități suficiente. Pe solurile fertile, nodozitățile pot să dispară, sau devin inactive.

Acumularea de azot în biomasa leguminoaselor nu face distincția între sursele de azot ale plantei. Leguminoasele achiziționează azot mineral în primele faze de dezvoltare ale plantulii și în timpul formării nodozităților. În etapele următoare ale ciclului de dezvoltare, cea mai mare parte a azotului se datorează asocierii cu microorganisme. ([NUME_REDACTAT] si colab., 2012)

1.5. Sistematică. Origini. Soiuri.

Lupinul cuprinde peste 400 de specii, dintre care 15 sunt cultivate. Principalele specii sunt următoarele: Lupinus angustifolius L., Lupinus lutens L., Lupinus albus L. și Lupinus polyohyllus Lindlei.

[NUME_REDACTAT] L. Cuprinde cateva specii anuale și perene care sunt grupate în:

[NUME_REDACTAT], care se caracterizează prin inflorescentă sub forma de ciorchine și cu ovar cu cel puțin 4 ovule.

[NUME_REDACTAT], se caracterizează prin ovar cu doua ovule.

[NUME_REDACTAT] cuprinde speciile anuale și perene de lupin. Speciile anuale sunt originare din [NUME_REDACTAT], dintre acestea cele mai importante fiind:

Lupinus albus L.-lupin alb

Lupinus luteus L.- lupinul galben

Lupinus angustifolius L.- lupinul albastru

Tabelul 1.5

Caractere de recunoastere a speciilor de lupin

Sursa: [NUME_REDACTAT], 2006, p. 309.

În afară de speciile prezente în tabel se mai cultivă:

Lupinus mutabilis sweet, plantă ani-bianuală, tulpină nepăroasă, frunze cu 7-11 foliole, flori albastre sau albe, parfumate, cu pată neagra pe stindard, semințe mari, albe cu un conținut in ulei de 21%.

Lupinus pubescens Bent, plantă anuală cu semințe mărunte, masă mare vegetativă, dar mai putin raspandită in cultură.

Lupinus albus L.- lupinul alb.

Tulpina are înalțime de 100-150 cm și este ramificată numai în partea superioară. Frunzele sunt palmate și au 7-9 foliole alungit ovale, pubescente pe partea inferioară (perișorii se restrang pe marginile foliolei, dandu-i un caracter aureolat). Florile au culoare albă, uneori cu nuanțe albăstrui, fiind fără miros. Păstăile sunt lungi (8-11 cm), drepte, galben-brune si conțin 4-8 seminte mari (MMB= 300-400 g). Semințele au culoare albă, rozie si formă rotundă, fiind turtite.

Lupinus luteus L. Lupinul galben

Tulpina are înalțimea de 70-90 cm și este ramificată mai ales in partea superioară. Frunzele sunt palmate si au 5-9 foliole lat lanceolate, lungi de 4-6 cm, pubescente pe ambele fețe. Florile sunt galbene și au miros plăcut. Păstăile sunt lungi de 4-5,5 cm și sunt ușor curbate, de culoare brun-inchisă și cuprind 4-6 semințe rotund uniforme, turtite, relativ mici (MMB=100-180 g). Semințele au suprafață marmorată sub forma de pete cenușii pe fond alb-roz, sau sunt pătate cu dungi in formă de semilună, sau semințe alb-roz cu desene.

Lupinus angustifolius L.- lupinul albastru.

Tulpina are înălțimea de 90-100 cm și este ramificată pe toata lungimea. Frunzele sunt palmate și au 7-9 foliole linear-lanceolate, slab pubescente pe partea inferioară. Florile au culoarea albastră (mai rar albă sau roză) și sunt fără miros. Păstaia este dreaptă, de 5-7 cm lungime, de culoare brună și conține 4-7 semințe reniforme, cu MMB=150-200g. Culoarea semintelor este cenușie, cenușie-bruna, brună-marmorată, mai rar albă (numai cu pete brun deschise langa hil).

Lupinus polyphyllus Lindley- lupinul peren.

Tulpina are înălțimea de 100-150 cm și este ramificată mai ales in partea inferioara. Frunzele sunt palmate și au 7-16 foliole oval-alungite, pubescente pe partea inferioara. Florile sunt de culoare albastru inchis sau violacee cu miros placut. Păstaile au 6-9 cm lungime, curbate, de culoare neagră, pubescente, dehiscente si contin 8-10 semințe mici (MMB=20-25g). Semințele au forma ovală, brune sau negre, adesea cu desen punctat. Varietățile de lupin, in cadrul fiecarei specii se diferentiaza prin culoarea florilor, prezența sau absența culorii antocianice pe frunze, tulpină si culoarea semințelor. (Roman si colab., 2006)

1.6. Relațiile plantă-factori de vegetatie

Cerinte față de temperatură.

Fată de condițiile termice, pretențiile lupinului variază mult cu specia. Lupinul peren este rezistent la frig și se intinde cel mai spre nord. Înghețurile târzii de -5-6o C nu sunt dăunătoare nici germenilor, nici plantelor adulte, iar cele timpuri de septembrie, care păgubesc trifoiul sunt inofensive pentru această specie. Temperatura minimă de germinație este 3-4oC.

Dintre speciile anuale, cel mai rezistent la temperaturi scăzute este lupinul cu frunză ingustă, la care colții rezistă până la -4oC pe când lupinul galben și cel alb sunt mai puțin rezistente. În câmpul experimental al institutului [NUME_REDACTAT], în anul 1952, lupinul alb în stare de vegetație a rezistat fără nicio pierdere la un îngheț de -2,6oC survenit la 19 mai.

Cerințe față de umiditate

Lupinul este mijlociu rezistent la seceta. Cea mai critică perioadă pentru lupinul galben este cea a formării butonilor florali și a înfloritului. Lipsa umidității in această perioada are ca urmare caderea florilor si duce la scăderea producției.

Cerințe față de sol

Pe solurile acide , cel mai bine reușește lupinul multianual. Pe solurile mai nisipoase, sărace in calciu, reuseste mai bine lupinul galben, având o mare putere de absorbție, la fel și pe solurile turboase. Pe solurile prea bogate în calciu lupinul galben sufera de cloroză. Lupinul albastru merge in terenuri mai grele și suportă mai bine calciul. Lupinul alb și cel multianual necesită terenuri mai fertile. In general toate speciile de lupin dau cele mai mari recolte la un pH=6.

Zone ecologice

Lupinul alb se cultivă cu bune rezultate pe solurile brune, brun-roșcate din Transilvania, Banat, Muntenia cat și pe nisipurile din Oltenia. Lupinul galben valorifica mai eficient solurile nisipoase din NV Transilvaniei, iar cel albastru solurile luvice din zonele umede si racoroase.

CAPITOLUL II

MATERIAL ȘI METODĂ

2.1. Obiectivele lucrării

Cuantificarea toleranței la condițiile climatice a plantelor poate fi făcută pe baza producției în condiții de secetă, fără înțelegerea mecanismelor specifice ale toleranței .

O alternativă a acestei concepții este identificarea primară a mecanismelor de rezistență la condițiile climatice și, apoi, dezvoltarea metodologiilor corespunzătoare pentru măsurarea acestora (Martineanu, 1979), alături de detectarea cu ușurință a diferențelor genotipice ale răspunsului la secetă, folositoare în ameliorarea rezistenței față de acest factor de mediu (Săulescu și colab.,1995).

La fel ca și rezistența la ger, rezistența la secetă este o însușire fiziologică.

Deși, în esență, informațiile necesare pentru explicarea fiziologiei rezistenței la secetă continuă să se îmbogățească, este dificil să se discearnă asocierea între caracterele fiziologice și secetă, aplicabile pentru programele de ameliorare (Fischer și Wood, 1979).

Reglajul osmotic este unul din principalele și totodată cel mai obișnuit mecanism al toleranței plantelor la stresul abiotic (secetă, frig și ger, salinitate), iar prolina liberă este unul din aminoacizii liberi care contribuie la reglajul osmotic al plantelor în condiții de stres (Morgan, 1984; Dorffling și Schulemburg, 1990; Mckersie și Leshem, 1994).

O altă componentă a toleranței plantelor la condițiile climatice, folosită mult în ultimul timp, este stabilitatea membranelor plasmatice (Sullivan, 1972; Blum, 1982; Hawart, 1994), care poate fi determinată cu ușurință prin testul conductometric.

Acest test se bazează pe observația că atunci când frunzele sunt vătămate din cauza condițiilor climatice, permeabilitatea membranelor celulare crește iar electroliții ies afară din celule. Leguminoasele pentru boabe sunt recunoscute ca fiind o componentă cheie a sistemelor de agricultură durabilă. Ele nu au nevoie de fertilizare cu azot, pentru că au capacitatea de a utiliza azotul atmosferic în producerea propriilor componente proteice, ca urmare a simbiozei cu bacteria fixatoare de azot Rhizobium sp., în nodozități.

Datorită conținutului ridicat în proteină (lupinul dulce – Lupinus angustifolius – 34%, Lupinus albus – 37%, Lupinus luteus – 42%, fasolea – Phaseolus spp. – 27%, lintea – Lens culinaris – 22%, năutul – Cicer arietinum- 23%, mazărea – Pisum sativum- 24%, bobul – Vicia faba 29%, soia – Glycine max – 39%,), semințele de leguminoase sunt utilizate direct în consumul uman sau indirect, pentru hrana animală.

Leguminoasele furnizează mineralele esențiale cerute de om (Grussak, 2002), reduc colesterolul și au un efect hipoglicemic, reducând creșterea conținutului de glucoză etc.

Deși, aceste plante au o importanță incontestabilă, atât pentru valoarea lor nutritivă, cât și pentru impactul pozitiv asupra mediului și beneficiile agrotehnice, utilizarea acestor culturi în sistemele agricole europene, este relativ limitată în comparație cu alte zone de pe glob.

Astfel, din totalul suprafeței arabile a [NUME_REDACTAT], numai 2,3 % reprezintă leguminoasele pentru boabe (0,3% soia si 2% celelalte sp.), cerealele cultivându-se pe 50% din suprafață și alte specii pe 45,7%.

[NUME_REDACTAT] Unite ale Americii, suprafețele ocupate cu aceste specii proteice, reprezintă 17,5% din totalul suprafeței arabile (17% soia, 0,5% celelalte sp.), iar în Canada, soia ocupă 3%, iar celelalte leguminoase 5%.

Față de [NUME_REDACTAT] ale Americii și Canada, care cultivă leguminoase anuale pe o suprafață de 34 mil. ha, [NUME_REDACTAT] are numai 2,2 mil.ha cultivate cu aceste specii. Anual, se produc în lume cca. 240 mil. tone de leguminoase, din care 3 ∕ 4 soia (182 mil. to) și 1 ∕ 4 alte specii (56 mil. to) si cca. 2110 mil. to. cereale. [NUME_REDACTAT] produce 2% din producția mondială de leguminoase anuale, 0,5% din producția mondială de soia si 9% din producția totală a celorlalte leguminoase.

America de Nord, [NUME_REDACTAT] și America de Sud produc 70% din producția mondială de leguminoase, 85% din producția globală de soia si 20% din producția celorlalte leguminoase.

[NUME_REDACTAT] a produs în 2004 ∕ 2005, aproximativ 5,5 mil.tone de proteine și a consumat cca. 24 mil. tone de proteine, înregistrând deci, un deficit proteic de cca. 77% (Surse: UNIP – [NUME_REDACTAT] – CIDE, 2008).

Din aceste considerente, se impune acordarea unei atenții sporite cercetărilor de genetică și ameliorare în domeniul leguminoaselor.

Obiectivul general al acestei lucrări constă în evaluarea efectului fenomenului condițiilor climatice asupra dezvoltării și evoluției genotipurilor de lupin.

Pentru elaborarea lucrării, s-au realizat experiențe cu lupin și s-au făcut determinări și măsurători, urmărindu-se următoarele obiective specifice:

influența condițiilor climatice asupra:

înălțimii plantelor de lupin;

perioadei de vegetație;

producției de semințe;

elementelor de producție;

stabilirea corelațiilor între principalele caractere analizate și anume:

producția de semințe și numărul de nodozități;

producția de semințe (boabe) și substanța uscată

2.2. Materialul biologic

Materialul biologic luat în studiu a fost analizat sub aspectul următoarelor caracteristici:

înălțimea plantei;

numărul de nodozități;

substanța uscată;

elementele de producție:

număr de păstăi pe plantă;

număr de boabe în păstaie;

număr de boabe pe plantă;

MMB;

greutatea boabelor pe plantă;

producția de boabe la mp.

Pentru determinarea numărului de nodozități au fost recoltate probe alcătuite din 10 plante, în fenofaza de înflorit-fructificat. Pentru analiza elementelor de producție, s-au recoltat elite (10 plante) din fiecare variantă și repetiție.

Tabelul 2.1

Caracteristicile genotipurilor de lupin utilizate

în experimentare

*Dt – determinat; sdt – semideterminat; E – erectă

Experiența a fost structurată în trei repetiții randomizate, pentru fiecare linie de lupin. Semănatul s-a executat manual, cu 50 cm între rânduri și o densitate de 50 b.g/m2. În continuare sunt prezentate schița câmpului și așezarea randomizată a celor trei repretiții atât pentru anul 2013, cât și pentru anul 2014

Figura 2.1. Schița experienței în 2013 și 2014

2.3. Determinări efectuate

Materialul studiat

Materialul biologic luat în studiu a fost analizat sub aspectul următoarelor caracteristici:

înălțimea plantei;

numărul de nodozități;

substanța uscată;

elementele de producție:

număr de păstăi pe plantă;

număr de boabe în păstaie;

număr de boabe pe plantă;

MMB;

greutatea boabelor pe plantă;

producția de boabe la mp.

Pentru determinarea numărului de nodozități au fost recoltate probe alcătuite din 10 plante, în fenofaza de înflorit. Pentru analiza elementelor de producție, s-au recoltat elite (10 plante) din fiecare variantă și repetiție.

Fig. 2.2. Lupin – Câmpul de Ameliorarea plantelor – U.S.A.M.V. București (2013,2014)

CAPITOLUL III

CONDIȚIILE GENERALE ÎN CARE S-AU EFECTUAT CERCETĂRILE

3.1.Caracterizarea condițiilor climatice de la stația meteorologică București-Băneasa în anii 2013-2014

Anul 2013

Temperatura medie anuală la stația meteorologică Băneasa (11,5ºC) a fost cu 0,6ºC mai mare decât normala climatologică standard (1961-1990). Abaterile pozitive ale temperaturii medii lunare față de normala climatologică standard, corespunzătoare fiecărei luni în parte, au oscilat între 0,1ºC (octombrie) și 2,7ºC (noiembrie), iar abateri negative s-au înregistrat doar în martie și septembrie, când temperatura medie lunară pe țară a fost mai mică decât normala climatologică standard cu 0,1ºC, respectiv 1ºC.

Cantitatea anuală de precipitații a fost de 585,8 mm, cu 144 mm mai mult decât media climatologică a anilor 1961-1991. S-au înregistrat 68 de zile cu precipitații mai mari de 1 mm, 23 de zile cu zăpadă, 99 de zile cu îngheț, 53 de zile cu ceață si 42 de zile cu furtuni.

Temperatura minimă a anului a fost de -15,9ºC, iar cea maximă a fost de 36,9ºC.

Sursa : www.meteomanz.com, www.meteoromania.ro

Figura 3.1

Sursa : www.meteomanz.com, www.meteoromania.ro

Figura 3.2

[NUME_REDACTAT] s-a caracterizat prin valori ale temperaturii mai mari decât norma climatologică (1961-1991) cu 0,9ºC. Temperatura minimă absolută a fost de -15,9ºC pe data de 10. Temperatura maximă absolută a fost de 13ºC pe data de 21. S-au înregistrat 30 de zile cu îngheț la sol și 7 zile cu precipitații mai mari de 1mm. Media lunară din punct de vedere al precipitațiilor a fost de 52,8 mm, mai mare decât media climatologică (1961-1991) cu 13mm. S-au înregistrat 10 zile cu ceață. Strat cu zăpadă la sol s-a înregistrat în intervalul 7-16 și 26-31, cu valori ce nu depașesc 10 cm. Direcția vântului predominant a fost S-SV.

Luna februarie, s-a caracterizat prin valori ale temperaturii mai mari decât norma climatologică (1961-1991) cu 2,4ºC. Temperatura minimă absolută a fost înregistrată în ziua de 19 cu valoarea de -5ºC. Temperatura maximă absolută a fost înregistrată în ziua de 3 cu valoarea de 16,2ºC. S-au înregistrat 16 zile cu îngheț la sol și 10 zile cu precipitații mai mari de 1mm. Media lunară din punct de vedere pluviometric a fost de 45,1 mm, mai mare decât media climatologică (1961-1991) cu 8,9 mm. S-au înregistrat 5 zile cu ceață. Strat cu zăpadă la sol s-a înregistrat doar in zilele de 1,10,11,17, cu valori ce nu depașesc 2 cm. Direcția vântului predominant a fost E-NE.

Luna martie, s-a caracterizat prin valori ale temperaturii mai mici decât norma climatologică (1961-1991) cu 0,1ºC. Temperatura minimă absolută a fost înregistrată în ziua de 18 cu valoarea de -7,4ºC. Temperatura maximă absolută a fost înregistrată în ziua de 31 cu valoarea de 18,6ºC. S-au înregistrat 16 zile cu îngheț la sol și 7 zile cu precipitații mai mari de 1 mm. Media lunară din punct de vedere pluviometric a fost de 50 mm, mai mare decat media climatologică (1961-1991) cu 11,8 mm. S-au înregistrat 2 zile cu ceață. Strat cu zăpadă la sol s-a înregistrat doar în intervalul 26-29 cu valori ce nu depașesc 10cm.

Luna aprilie s-a caracterizat prin valori ale temperaturii mai mari decât norma climatologică (1961-1991) cu 1,4ºC. Temperatura minimă absolută a fost înregistrată în ziua de 10 cu valoarea de 0,8ºC. Temperatura maximă absolută a fost înregistrată în ziua de 30 cu valoarea de 30,5ºC. S-au înregistrat 5 zile cu precipitații mai mari de 1 mm. Media lunară din punct de vedere pluviometric a fost de 32,8 mm, mai mică decât media climatologică (1961-1991) cu 13,2 mm. Zile cu furtuni:1.

Luna mai s-a caracterizat prin valori ale temperaturii mai mari decât norma climatologică (1961-1991) cu 1,6ºC. Temperatura minimă absolută a fost înregistrată în ziua de 10 cu valoarea de 5,6ºC. Temperatura maximă absolută a fost înregistrata în ziua de 20 cu valoarea de 31,9ºC. S-au înregistrat 7 zile cu precipitații mai mari de 1 mm. Media lunară din punct de vedere pluviometric a fost de 70 mm, mai mare decât media climatologică (1961-1991) cu 2,8 mm. Zile cu furtuni:12.

Luna iunie s-a caracterizat prin valori ale temperaturii mai mari decât norma climatologică (1961-1991) cu 1,1ºC. Temperatura minimă absolută a fost înregistrată în ziua de 3 cu valoarea de 9,3ºC . Temperatura maximă absolută a fost înregistrată în ziua de 22 cu valoarea de 34,8ºC. S-au înregistrat 9 zile cu precipitații mai mari de 1 mm. Media lunară din punct de vedere pluviometric a fost de 107,2 mm, mai mare decât media climatologică (1961-1991) cu 29,8 mm. Zile cu furtuni:14.

Luna iulie s-a caracterizat prin valori ale temperaturii mai mari decât norma climatologică (1961-1991) cu 0,6ºC. Temperatura minimă absolută a fost înregistrată în ziua de 2 cu valoarea de 11ºC . Temperatura maximă absolută a fost înregistrată în ziua de 29 cu valoarea de 36,9ºC . S-au înregistrat 4 zile cu precipitații mai mari de 1mm. Media lunară din punct de vedere pluviometric a fost de 14,8 mm, mai mică decât media climatologică (1961-1991) cu 49,5 mm. Zile cu furtuni:7.

Luna august s-a caracterizat prin valori ale temperaturii mai mari decât norma climatologică (1961-1991) cu 2,1ºC. Temperatura minimă absolută a fost înregistrată în ziua de 31 cu valoarea de 10,3ºC . Temperatura maximă absolută a fost înregistrată in ziua de 14 cu valoarea de 35,6ºC. S-au înregistrat 4 zile cu precipitații mai mari de 1 mm. Media lunară din punct de vedere pluviometric a fost de 22 mm, mai mică decât media climatologică (1961-1991) cu 36,3 mm. Zile cu furtuni:4. Direcția vântului predominant S-SE.

Luna septembrie s-a caracterizat prin valori ale temperaturii mai mici decât norma climatologică (1961-1991) cu 1ºC. Temperatura minimă absolută a fost înregistrată in ziua de 21 cu valoarea de 3,1ºC. Temperatura maximă absolută a fost înregistrată în ziua de 12 cu valoarea de 30ºC. S-au înregistrat 6 zile cu precipitații mai mari de 1 mm. Media lunară din punct de vedere pluviometric a fost de 122,8 mm, mai mare decât media climatologică (1961-1991) cu 80,6 mm. Zile cu furtuni:2. Direcția vîntului predominant a fost SW.

Luna octombrie s-a caracterizat prin valori ale temperaturii mai mari decât norma climatologică (1961-1991) cu 0,1ºC. Temperatura minimă absolută a fost înregistrată în ziua de 5 cu valoarea de -3,5ºC. Temperatura maximă absolută a fost înregistrată în ziua de 29 cu valoarea de 24,9ºC. S-au înregistrat 6 zile cu precipitații mai mari de 1 mm. Media lunară din punct de vedere pluviometric a fost de 32 mm, mai mică decât media climatologică (1961-1991) cu 1 mm. Zile cu furtuni: 2. S-au înregistrat 8 zile cu ceață și 3 cu îngheț la sol.

Luna noiembrie s-a caracterizat prin valori ale temperaturii mai mari decât norma climatologică (1961-1991) cu 2,7ºC. Temperatura minimă absolută a fost înregistrată în ziua de 30 cu valoarea de -4,4ºC. Temperatura maximă absolută a fost înregistrată în ziua de 4 cu valoarea de 23,2ºC. S-au înregistrat 3 zile cu precipitații mai mari de 1 mm. Media lunară din punct de vedere pluviometric a fost de 31,3 mm, mai mică decât media climatologică (1961-1991) cu 17,5 mm. Zile cu îngheț la sol: 5. Zilele 27-30 prezintă strat de zăpadă cu valori între 5 și 15 cm.

Luna decembrie s-a caracterizat prin valori ale temperaturii mai mici decât norma climatologică (1961-1991) cu 0,6ºC. Temperatura minimă absolută a fost înregistrată în ziua de 11 cu valoarea de -9,8ºC. Temperatura maximă absolută a fost înregistrată în ziua de 28 cu valoarea de 11,7ºC. Nu s-a înregistrat nici o zi cu precipitații mai însemnate de 1 mm. Media lunară din punct de vedere pluviometric a fost de 0,7 mm, mai mică decât media climatologică (1961-1991) cu 42,6 mm. Zile cu îngheț la sol: 29. Nu s-au înregistrat zile cu strat de zăpadă.

Anul 2014

Sursa: www.meteomanz.com, www.meteoromania.ro

Figura 3.3

Sursa : www.meteomanz.com, www.meteoromania.ro

Figura 3.4

În 2014, temperatura medie anuală la stația meteorologică Băneasa (11,6ºC) a fost cu 0,7ºC mai mare decât normala climatologică standard (1961-1991). Abaterile pozitive ale temperaturii medii lunare față de normala climatologică standard, corespunzătoare fiecărei luni în parte, au oscilat între 0,1ºC (aprilie) și 3,5ºC (martie). Abaterile negative au oscilat între 0,3oC(octombrie) și 1oC (mai).

Cantitatea anuală de precipitații a fost de 841,5 mm, apoape dublă față de media climatologică a anilor 1961-1991, când s-a înregistrat o medie anuală a precipitațiilor de 441,4 mm. S-au înregistrat 93 de zile cu precipitații mai mari de 1 mm, 23 de zile cu zăpadă, 76 de zile cu îngheț, 55 de zile cu ceață și 48 de zile cu furtuni.

Temperatura minimă a anului a fost de -19,4ºC, iar cea maximă a fost de 35,5ºC.

Luna ianuarie s-a caracterizat prin valori ale temperaturii mai mari decât norma climatologică (1961-1991) cu 1,7oC. Temperatura minimă absolută a fost de -16,4oC pe data de 31. Temperatura maximă absolută a fost de 15,1oC pe data de 12. S-au înregistrat 20 de zile cu îngheț la sol și 7 zile cu precipitații mai mari de 1 mm. Media lunară din punct de vedere al precipitațiilor a fost de 61,2 mm, mai mică decât media climatologică (1961-1991) cu 21,6 mm. S-au înregistrat 17 zile cu ceață. Strat cu zăpadă la sol s-a înregistrat în intervalul 25-31, cu valori maxime ale inalțimii stratului de zăpadă ce depășesc 40 cm. Direcția vântului predominant a fost SV.

Luna februarie s-a caracterizat prin valori ale temperaturii mai mari decât norma climatologică (1961-1991) cu 2,1oC. Temperatura minimă absolută a fost de -13,9oC pe data de 1. Temperatura maximă absolută a fost de 25oC pe data de 14. S-au înregistrat 17 zile cu îngheț la sol. Media lunară din punct de vedere al precipitațiilor a fost de 2,1 mm, mai mică decât media climatologică (1961-1991) cu 34,1 mm. S-au înregistrat 11 zile cu ceață. Strat cu zăpadă la sol s-a înregistrat în intervalul 1-12, cu valori maxime ale inalțimii stratului de zăpadă ce nu depășesc 30 cm.

Luna martie s-a caracterizat prin valori ale temperaturii mai mari decât norma climatologică (1961-1991) cu 3,5oC. Temperatura minimă absolută a fost de -4,3oC pe data de 13 si 30. Temperatura maximă absolută a fost de 23,8oC pe data de 19. S-a înregistrat 7 zile cu îngheț la sol și 8 zile cu precipitații mai mari de 1 mm. Media lunară din punct de vedere al precipitațiilor a fost de 41 mm, mai mare decât media climatologică (1961-1991) cu 2,8 mm. S-a înregistrat o singură zi cu ceață. Direcția vântului predominant a fost S-SV.

Luna aprilie s-a caracterizat prin valori ale temperaturii mai mici decât norma climatologică (1961-1991) cu 0,1oC. Temperatura minimă absolută a fost de 2,1oC pe data de 7. Temperatura maximă absolută a fost de 25,9oC pe data de 9. Media lunară din punct de vedere al precipitațiilor a fost de 117,6 mm, mai mare decât media climatologică (1961-1991) cu 71,6 mm. S-au înregistrat 4 zile cu furtuni și 11 zile cu precipitații mai mari de 1 mm. Direcția vântului predominant a fost SE.

Luna mai s-a caracterizat prin valori ale temperaturii mai mici decât norma climatologică (1961-1991) cu 1oC. Temperatura minimă absolută a fost de 2,3oC pe data de 7. Temperatura maximă absolută a fost de 29,2oC pe data de 25. Media lunară din punct de vedere al precipitațiilor a fost de 105 mm, mai mare decât media climatologică (1961-1991) cu 34,8 mm. S-au înregistrat 8 zile cu furtuni și 10 zile cu precipitații mai mari de 1 mm. Direcția vântului predominant a fost SE.

Luna iunie s-a caracterizat prin valori ale temperaturii mai mici decât norma climatologică (1961-1991) cu 0,7oC. Temperatura minimă absolută a fost de 8,6oC pe data de 22. Temperatura maximă absolută a fost de 30,8oC pe data de 10. Media lunară din punct de vedere al precipitațiilor a fost de 131,4 mm, mai mare decât media climatologică (1961-1991) cu 54,2 mm. S-au înregistrat 13 zile cu furtuni și 14 zile cu precipitații mai mari de 1 mm. Direcția vântului predominant a fost SV.

Luna iulie s-a caracterizat prin valori ale temperaturii mai mari decât norma climatologică (1961-1991) cu 1oC. Temperatura minimă absolută a fost de 12,1oC pe data de 5. Temperatura maximă absolută a fost de 32,2 oC pe data de 22. Media lunară din punct de vedere al precipitațiilor a fost de 42,3 mm, mai mică decât media climatologică (1961-1991) cu 22 mm. S-au înregistrat 12 zile cu furtuni și 11 zile cu precipitații mai mari de 1 mm.

Luna august s-a caracterizat prin valori ale temperaturii mai mari decât norma climatologică (1961-1991) cu 1,6oC. Temperatura minimă absolută a fost de 9,8oC pe data de 30. Temperatura maximă absolută a fost de 35,5 oC pe data de 14. Media lunară din punct de vedere al precipitațiilor a fost de 41,8 mm, mai mică decât media climatologică (1961-1991) cu 16,5 mm. S-au înregistrat 9 zile cu furtuni și 3 zile cu precipitații mai mari de 1 mm.

Luna septembrie s-a caracterizat prin valori ale temperaturii mai mari decât norma climatologică (1961-1991) cu 0,6oC. Temperatura minimă absolută a fost de 4oC pe data de 25. Temperatura maximă absolută a fost de 30,7 oC pe data de 11. Media lunară din punct de vedere al precipitațiilor a fost de 42,2 mm, mai mare decât media climatologică (1961-1991) cu 0,8 mm. S-au înregistrat 2 zile cu furtuni și 3 zile cu precipitații mai mari de 1mm.

Luna octombrie s-a caracterizat prin valori ale temperaturii mai mici decât norma climatologică (1961-1991) cu 0,3oC. Temperatura minimă absolută a fost de 0,1oC pe data de 25. Temperatura maximă absolută a fost de 25,3 oC pe data de 1. Media lunară din punct de vedere al precipitațiilor a fost de 76,6 mm, mai mare decât media climatologică (1961-1991) cu 44,9 mm. . S-a înregistrat o singură zi cu ceață. Strat cu zăpadă la sol s-a înregistrat în intervalul 25-27, cu valori maxime ale inalțimii stratului de zăpadă ce nu depașesc 15 cm. Direcția vântului predominant a fost SE.

Luna noiembrie s-a caracterizat prin valori ale temperaturii mai mici decât norma climatologică (1961-1991) cu 0,5oC. Temperatura minimă absolută a fost de -2,9oC pe data de 3. Temperatura maximă absolută a fost de 14,5 oC pe data de 10. Media lunară din punct de vedere al precipitațiilor a fost de 40,8 mm, mai mică decât media climatologică (1961-1991) cu 8 mm. S-au înregistrat 11 zile cu ceață si 10 zile cu îngheț la sol. Nu s-au înregistrat zile cu strat de zăpadă la sol. Direcția vântului predominant a fost SE.

Luna decembrie s-a caracterizat prin valori ale temperaturii mai mari decât norma climatologică (1961-1991) cu 0,5oC. Temperatura minimă absolută a fost de -19.4oC pe data de 31. Temperatura maximă absolută a fost de 16,6 oC pe data de 24. Media lunară din punct de vedere al precipitațiilor a fost de 139,6 mm, mai mare decât media climatologică (1961-1991) cu 96,3 mm. . S-au inregistrat 13 zile cu ceață si 22 de zile cu îngheț la sol. Strat cu zapadă la sol s-a înregistrat în intervalul 1-6 si 27-31, cu valori maxime ale inalțimii stratului de zapadă ce nu depășesc 35 cm. Direcția vântului predominant a fost SV.

3.2. Caracterizarea condițiilor pedologice la U.S.A.M.V. București.

În urma cercetărilor întreprinse de catedra de pedologie din cadrul USAMV București, solul din [NUME_REDACTAT] Agronomie este unul de tip Tehnosol. Subtipul de sol: copertic.

Reactia solului este slab alcalină atât la adâncimea de 0-20 cm cât și pe adâncimea 20-40 cm unde reacția este mai ridicată datorită prezenței unui material bogat în carbonat de calciu. Valorile conductibilității electrice sunt reduse ceea ce demonstrează ca nu sunt săruri solubile ale ionului Na pe profilul de sol.

Însușirile fizice sunt favorabile la suprafața solului, prezintă o densitate aparentă mică, ca urmare a depunerii materialului utilizat la copertare iar la adâncimea de 20-40 cm densitatea aparentă este mijlocie. Porozitatea totală este ridicată la suprafață si prezintă valori mai scazute pe profil.

Conținutul ridicat de nisip la adâncimea de peste 40 cm determină o bună permeabilitate a apei pe profilul de sol.

Rezistența la penetrare prezintă valori reduse la suprafață unde a fost depus materialul parental, după care urmează o creștere a rezistenței la penetrare pe adâncimea de 30 cm. Totuși nu au fost înregistrate valori foarte ridicate ale rezistenței la penetrare de peste 2 Mpa care să impună restricții majore în dezvoltarea sistemului radicular. Se impune o lucrare de mobilizare mai profundă a solului pe adâncimea 30-40 cm pentru mărirea spațiului lacunal al solului pentru un regim aero-hidric mai favorabil. ([NUME_REDACTAT], 2013)

Buletin de analiză agrochimică.

Determinările au fost efectuate conform următoarelor metodologii și standarde:

ph potențiometric în suspensie apoasă (1:2,5) SR EN 12176/2000

săruri totale solubile, % (SR EN 13370:2004)

PAL, PAL (metoda Egner-Riehm-Domingo)

Humus (C organic metoda [NUME_REDACTAT] în modificare Gogoașă)

([NUME_REDACTAT], 2013)

Interpretare rezultate

Valorile obținute indică o reacție a solului foarte slab alcalină pentru cele 4 probe analizate.

Sărurile totale solubile pentru probele analizate indică soluri fără probleme de salinizare.

Gradul de aprovizionare al solului cu P mobil (potențial asimilabil) extractibil in AL este foarte ridicat.

Gradul de aprovizionare al solului cu K mobil (potențial asimilabil) extractibil in AL: foarte bine aprovizionat.

Conținutul în humus: aprovizionare slabă pentru proba 1 (sola 1) și proba 3 (sola 2) și mijlociu aprovizionat pentru proba 2 (sola 1) și proba 4 (sola 2).

Analizele agrochimice au fost efectuate de catedra de Agrochimie din cadrul USAMV București.

CAPITOLUL IV

REZULTATE OBȚINUTE

4.1.Influența condițiilor climatice asupra dezvoltării plantelor

Datorită poziției geografice, România beneficiază de un climat temperat mediteranean ce conferă condiții bune pentru dezvoltarea plantelor agricole. În anii de studiu, 2013 și 2014, valorile multianuale ale temperaturilor medii, dar mai ales ale precipitațiilor au fost mai mari decât media climatologică înregistrată în anii 1961-1991.

Sursa : www.meteomanz.com

Figura 4.1

Sursa : www.meteomanz.com

Figura 4.2

4.2. Rezultate privind creșterea și dezvoltarea plantelor de lupin

Anul 2013 a fost unul favorabil termic, dar cu o rezervă de apă acumulată în sol în timpul sezonului rece deficitară și cu o perioadă mai secetoasă în lunile august-septembrie.

Temperaturile mai ridicate decat media climatologica in lunile de primavara au facut ca perioada de vegetatie a lupinului sa sa micsoreze. Acest lucru a facut ca lupinul sa germineze si sa infloreasca mai repede.

Anul 2014 a fost unul cu valori aproape duble față de media climatologică din punct de vedere al precipitațiilor dar distribuția lor a fost neuniformă pe perioada de vegetație. Deși media anuala a temperaturilor s-a situat în limite normale, lunile din prima parte a vegetației au avut valori mai mici față de mediile multianuale. Acest lucru a facut ca liniile de lupin sa porneasca mai greu in vegetatie si sa vegeteze o perioada mai mare de timp. Timpii de rasarire au crescut acest lucru fiind aratat de linia LWA 1, caruia ia luat 19 zile sa rasara in 2014. Acest fenomen s-a manifestat la toate liniile de lupin, perioada de vegetatie marindu-se in medie cu 1,66 zile (1,94%) fata de 2013. Cea mai mare diferenta s-a inregistrat la soiul LAG6Ech0, acesta inregistrand o diferenta de 3 zile (3,6%) in cei doi ani de studiu.

Cel mai tardiv genotip este soiul Medi cu o perioada de vegetatie de 91 de zile in 2013 si 92 de zile in 2014. In extrema opusa, cel mai timpuriu genotip este soiul LWA 1 cu o perioada de vegetatie de 81 de zile in 2013 si 82 zile in 2014.

Tabelul 4.1

Observații fenologice înregistrate la genotipurile de lupin

2013,2014 – U.S.A.M..V. [NUME_REDACTAT] lupinul este o plantă rezistentă la seceta, lucru conferit de rădăcina sa pivotantă și adancă, se constată o diminuare a taliei plantelor, a numărului de nodozități dar și a cantității de biomasă uscată în anul 2013, care s-a caracterizat printr-un regim hidric mai scazut și valori ale temperaturilor lunare mai mari decat anul 2014.

Înălțimea plantelor este mai mică la toate liniile de lupin cu 10,10% ân 2013 față de anul 2014. Cea mai mică valoare a înregitrat-o soiul LAG6Ech0 cu o diferență față de anul 2014 de 3,33% iar cea mai evidenta reducere a înalțimii plantelor a avut-o soiul Medi cu o diferență față de anul 2014 de 20,62%.

Numărul de nodozități a fost și el afectat în 2013 de lipsa precipitațiilor și a temperaturilor mai ridicate, înregistrandu-se o diferență de 9,48% între cei doi ani. Cea mai mică diferență s-a înregistrat in cazul soiului ROSE, de 3,12%, iar cea mai elocventă reducere a numărului de nodozități în anul 2013 a avut-o soiul LAE 1-7, cu o reducere de 21% a numărului de nodozități. Cel mai mare număr de nodozități s-a înregistrat la soiul românesc Medi, lucru constatat în ambii ani de cercetare, cu valori de 8,5-9 nodozități pe plantă.

Cantitatea de biomasă uscată a avut valori mai mici în anul 2013 cu o diferență de 19,35% față de anul 2014. Cea mai mică diferență s-a înregistrat la soiul ROSE, de 8,33%, iar cea mai mare la soiul LWA 1 de 34,48%. Cea mai mare cantitate de biomasă uscată acumulată s-a înregistrat la soiul romanesc Medi, cu valorile cele mai mari in ambii ani de cercetare.

Tabelul 4.2

Numărul de nodozități și biomasa uscată la genotipurile de lupin luate în studiu – USAMV București – 2013,2014

Figura 4.3. Aspect nodozități la soiul Medi

4.3. Rezultate privind productia de seminte si elementele de productivitate

Condițiile climatice și-au pus amprenta și aici, liniile de lupin manifestând valori ale elementelor de productivitate mai scazute în anul 2013 fața de anul 2014.

Caracterul cel mai puțin influențat a fost MMB-ul, cu o diferenta între ani de 7,66%.

Caracterele cele mai influențate au fost greutatea semințelor pe plantă și implicit producția realizată în boabe, cu diferențe de 32,91 %, respectiv 32,50 %.

Cea mai bună comportare a avut-o genotipul românesc Medi, care s-a evidențiat cu cele mai mari elemente ale productivității în ambii ani de testare. Acesta a realizat o producție foarte bună în anul 2014 de 797 g/m2 pusă pe seama precipitațiilor abundende din lunile aprilie, mai și iunie care au înregistrat în total 354 mm. O bună comportare a avut și în anul 2013 cu o producție de 457 g/m2, foarte aproape de această producție situandu-se și soiul LAG6Ech0 cu o producție de 450 g/m2.

Tabelul 4.3

Valorile elementelor de producție înregistrate de genotipurile de lupin studiate în perioada 2013,2014 – U.S.A.M.V. București

4.4. Rezultate privind corelatiile fenotipice intre principalele caractere analizate.

Corelația dintre producția de semințe și numărul de nodozități

Chiar dacă semințele de lupin nu au fost inoculate cu bacterii fixatoare de azot în vederea obținerii unui număr ridicat de nodozitați, solul cu un pH usor alcalin și prezența precipitațiilor, au favorizat dezvoltarea nodozităților.

Tabelul 4.4

Valorile medii ale numărului de nodozități și producției raportate la m2

U.S.A.M.V. București – 2013,2014

Din figura 4.4 și figura 4.5 se poate observa că producția de boabe s-a corelat pozitiv cu numărul de nodozități în ambii ani de experimentare (R2 = 0,9782 în 2013; R2 =0,97376 în

2014).

Corelația dintre producția de semințe și biomasa uscată

Tabelul 4.5

Date privind producția de boabe (g/m2) și bimasa uscată (g/m2)

Din figura 4.6 și figura 4.7 se poate observa că producția de boabe s-a corelat pozitiv cu biomasa uscată în ambii ani de experimentare (R2 = 0,9729 în 2013; R2 =0,9682 în 2014)

CONCLUZII

Conditiile climatice ale anului 2013, manifestate printr-un regim hidric mai mic decat cel din 2014, au condus la realizarea unei recolte de seminte si biomasa uscata mai mici in primul an de testare.

Conditiile anului 2014, manifestate printr-un aport hidric foarte bun, cu precipitatii distribuite pe perioada de vegetatie, au condus la realizarea unei recolte foarte bune la soiul de lupin alb Medi. Acesta a realizat o productie in boabe de 7970 kg/ha, aceasta fiind cea mai mare productie in boabe din ambii ani de testare.

[NUME_REDACTAT] a obtinut valorile cele mai mari de biomasa uscata cu o productie maxima de 6760 kg/ha in anul 2014. Acesta a obtinut si cele mai mari valori cu privire la numarul de nodozitati in ambi ani de testare, cantitatea de azot lasata in sol fiind una direct proportionala.

Dintre soiurile de lupin albastru, cele mai mari productii de seminte le-a obtinut genotipul LAG6Ech02. Acesta a obtinut si cele mai mari valori ale biomasei uscate si valori foarte bune in ceea ce priveste numarul de nodozitati pe radacina.

Productia de seminte s-a corelat pozitiv si cu numarul de nodozitati dar si cu biomasa uscata obtinuta in cei doi ani de testare.

Soiul de lupin galben LWA 1 a obtinut valorile cele mai mici ale elementelor de productivitate, biomasei uscate si numarului de nodozitati comparativ cu celelalte genotipuri de lupin. Totusi, obtinand o productie de seminte de 1290 kg/ha in 2013 si 1630 kg/ha in 2014, acesta poate fii cultivat.

BIBLIOGRAFIE

[NUME_REDACTAT]., V. Bîrnaure, 1989. Fitotehnie. [NUME_REDACTAT], București. ISBN: 973-40-0014-4. p. 399-402.

Borcean I., Gh. David, A. Borcean, 2006.Tehnici de cultură și protectie a cerealelor și leguminoaselor. Editura de vest, Timișoara. ISBN: (10) 973-36-00419-4. p 306-309.

[NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT], 2012. Ecologia plantelor de cultură. [NUME_REDACTAT], Cluj-Napoca. ISBN: 978-973-53-0928-2. p. 151-154.

[NUME_REDACTAT], I. Oroian, [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT], M. Rusu, 2005.

Tratat de agrochimie. [NUME_REDACTAT], București. ISBN: 973-40-0727-0. P 487-488.

Moga I., [NUME_REDACTAT],2005. Tehnologii moderne de producere a semintelor la plante furajere. [NUME_REDACTAT], București. ISBN 973-40-0730-0, p. 144.

[NUME_REDACTAT]. V., V. Ion, [NUME_REDACTAT] Iuliana, 2006. Fitotehnie-cereale și leguminoase pentru boabe. [NUME_REDACTAT], București. ISBN: (10) 973-40-0745-7. p. 229-223.

[NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT], V. Gheorghe, O. Chihaia, Gh. Burloi, I. Miu, 2005. Studiu privind comportarea unor linii de lupin în condițiile de la USAMV București. [NUME_REDACTAT] Seria A XLVIII, ISSN 1222-5339. p. 427 – 432.

http://www.horticultura-bucuresti.ro/fisiere/file/Manuale%20An%20I%20Horti%20invatamant%20la%20distanta/Pedologia.pdf

Acasă

http://www.meteomanz.com/