Pomicultura Curs [PDF]

Zitiervorschau

3

BACIU AURELIAN ADRIAN

POMICULTURĂ GENERALĂ

EDITURA „UNIVERSITARIA” CRAIOVA - 2005 -

4

REFERENŢI ŞTIINŢIFICI: Dr. Docent VASILE COCIU - membru titular al Academiei de Ştiinţe Agricole şi Silvice „Gheorghe Ionescu Şişeşti” Prof.Univ.Dr.Ing. ION BOTU – Universitatea din Craiova

Copyright © 2005 Universitaria Toate drepturile sunt rezervate Editurii Universitaria Descrierea CIP a Bibliotecii Naționale BACIU, AURELIAN ADRIAN POMICULTURĂ GENERALĂ / Aurelian Adrian Baciu / Editura Universitaria, 2005 (Tipografia Universității din Craiova) 504 p.; 24 cm; Bibliogr. ISBN: 973-742-101-9 634.1 (075.8)

Bun de tipar: 07.06.2005 Tipografia Universității din Craiova Str. Brestei, nr. 156A, Craiova, Dolj, România Tel.: +40 251 598054

5

PREFAŢĂ În decursul activităţii mele profesionale am citit şi, adesea am prefaţat, multe manuale de pomicultură generală şi specială, de nivele diferite. Manualele „unice”, de obicei scrise de colectiv de autori, îmi erau cele mai nesuferite, din cauza diversităţii greşelilor fiecărui autor. Din fericire, orientarea s-a schimbat şi din manual „unic”, avem acum – de cele mai multe ori – autor unic. Îmi face plăcere să constat apariţia, în ultimii 15 ani, a unei serii de lucrări (manuale, tratate, monografii) de pomicultură, scrise de profesorii catedrelor de specialitate de la facultăţile de horticultură din ţară. Ori, când ai curajul să scrii o asemenea lucrare înseamnă că eşti pe deplin stăpân pe materie, că îţi asumi o răspundere, că aştepţi o recunoaştere a activităţii şi personalităţii tale, cel puţin din partea profesioniştilor, recunoaştere de care toţi avem nevoie. Nu mai vorbesc de satisfacţia pe care ţi-o dă acest act de împlinire a unei datorii, pe care singur ţi-ai impus-o. Deşi autorul sau autorii sunt nevoiţi să respecte o anumită „programă analitică”, fiecare se străduieşte să-i imprime specificul personalităţii sale, să aducă partea sa de originalitate, prin modul de aranjare a materialului, prin aspectele asupra cărora insistă mai mult, prin modul de interpretare şi prezentare a noţiunilor etc. Cum eu îi cunosc pe fiecare spun adesea: „e cartea de vizită a D-lui…”. Voluminoasa lucrare „Pomicultura generală” a D-lui Baciu Aurelian Adrian nu se abate de la aceste constatări. În cele peste 500 de pagini este sintetizată toată ştiinţa pomicolă, corect sistematizată, cursiv exprimată şi la zi cu informaţia documentară. Sunt prezentate, pe larg, aspectele tehnice privind producerea materialului săditor pomicol, organizarea şi înfiinţarea, întreţinerea şi exploatarea plantaţiilor pomicole. Credincios formaţiei sale de cercetător, D-l Baciu Aurelian Adrian acordă, în mod absolut corect, o atenţie deosebită aspectelor teoretice ale pomiculturii moderne, cum sunt particularităţile biologice ale plantelor pomicole (pomi, arbuşti fructiferi, căpşun) şi condiţiilor de mediu în care acestea vieţuiesc, cu foarte, foarte multe detalii, de care pomicultorul nu poate să nu ţină seama, dacă vrea să aibă succes în activitatea sa. Respectând terminologia ştiinţifică, autorul s-a străduit să prezinte totul cât mai clar, ajutându-se în acest sens şi de numeroase figuri şi scheme reuşite. „Pomicultura generală” a D-lui Baciu Aurelian Adrian poate sta cu cinste alături de cele mai bune lucrări de acest gen, apărute la noi şi poate fi de real folos, nu numai în învăţământul agricol, ci şi în practica pomicultorilor profesionişti. Prof. asociat Dr. docent Vasile Cociu, Membru titular al Academiei de Ştiinţe Agricole şi Silvice „Gheorghe Ionescu Şişeşti”

6

RUGĂCIUNE PENTRU POMI Încep să plece pomii, se dezbracă De hainele pe care le-au purtat Pe care luna-n fiecare noapte Cu ceara ei de aur le-a pătat. E-o desfrunzire care înfioară, O sfâşiere ce n-o poţi ierta. Plâng pomii toţi cu lacrime de frunze Şi nimeni nu-i mai poate ajuta. Tu, viaţă, care eşti stăpâna noastră A tuturor şi care poţi când vrei, Ajută-le un pic să mai rămână Cu hainele care le au pe ei. E prea devreme pentru întomnare, Mai ţine toamna-n frâne fremătând, Măcar o săptămână de se poate, O să le fie frig prea de curând. Ne-au adus roadele şi ne-au umbrit în vară, Au fost la păsări casă şi-ajutor, Ia de la mine, dacă n-ai de unde, Câteva zile şi mai dă-le lor.

Virgil Carianopol

7

CUPRINS Prefaţă ………… .. …………………………………………………………………………… 3 CAPITOLUL I ............................................................................................ 12 1. DEFINIŢIE, IMPORTANŢĂ, SCURT ISTORIC ......................................... 12 1.1. Definiţie ......................................................................................... 12 1.2. Importanţa economică şi socială a pomiculturii ............................ 13 1.3. Valoarea alimentară a fructelor ...................................................... 16 1.4. Scurt istoric al culturii pomilor ..................................................... 21 CAPITOLUL II ........................................................................................... 26 2. POMICULTURA PE PLAN MONDIAL ŞI ÎN ROMÂNIA .............................. 26 2.1. Pomicultura pe plan mondial ......................................................... 26 2.2. Pomicultura în România ................................................................ 29 2.3. Tendinţele actuale în pomicultură ................................................. 30 2.4. Regiunile pomicole ale României ................................................... 31 CAPITOLUL III .......................................................................................... 36 3. BAZELE BIOLOGICE ALE PLANTELOR POMICOLE ............................... 36 3.1. Clasificarea plantelor fructifere ..................................................... 36 3.1.1. Clasificarea botanică (sistematică, taxonomică) ............................. 36 3.1.2. Clasificarea după habitus .............................................................. 41 3.1.3. Clasificarea anatomo – structurală ................................................ 42 3.1.4. Clasificarea pomicolă..................................................................... 45 3.1.5. Clasificarea tehnologică ................................................................. 48 3.1.6. Clasificarea după gradul de perisabilitate ...................................... 49 3.1.7. Clasificarea după valoarea energetică ............................................ 49 3.2. Morfologia, anatomia şi fiziologia pomilor şi arbuştilor fructiferi....................................................................... 51 3.2.1. Rădăcina ....................................................................................... 51 3.2.1.1. Morfologia rădăcinii ................................................................ 52 3.2.1.2. Anatomia rădăcinii.................................................................. 56 3.2.1.3. Fiziologia rădăcinii .................................................................. 59 3.2.1.4. Intensitatea şi ritmicitatea creşterii rădăcinilor........................ 61 3.2.1.5. Factorii care influenţează creşterea rădăcinilor ....................... 62 3.2.1.6. Extinderea şi repartizarea în sol a sistemului radicular .............................................................. 65 3.2.1.7. Interacţiunea dintre rădăcinile plantelor învecinate ................. 69 3.2.1.8. Funcţiile organelor hipogee (sistemului radicular) ..................... 71 3.2.2. Tulpina ......................................................................................... 74 3.2.2.1. Morfologia tulpinii ................................................................... 74 3.2.2.2. Anatomia pomilor şi arbuştilor fructiferi .................................. 87 3.2.2.3. Fiziologia tulpinii .................................................................... 92 3.2.2.4. Factorii externi care influenţează creşterea tulpinii. ................................................................. 94 3.2.2.5. Ramificarea tulpinii pomilor .................................................... 99 3.2.2.6. Factorii care modifică ramificarea naturală şi consecinţele asupra creşterii şi fructificării pomilor ................................. 101 3.2.2.7. Circulaţia sevelor .................................................................. 104 3.2.3. Frunza ...................................................................................... 107 3.2.3.1. Morfologia frunzei ................................................................. 107

8

3.2.3.2. 3.2.3.3. 3.2.3.4. 3.2.3.5. 3.2.3.6.

Anatomia frunzei .................................................................. 110 Fiziologia frunzei ................................................................... 112 Factorii care influenţează fotosinteza .................................... 113 Biochimia fotosintezei ........................................................... 121 Respiraţia pomilor şi arbuştilor fructiferi (dezasimilaţia) ..................................................................... 125 3.2.3.7. Transpiraţia pomilor şi arbuştilor fructiferi ........................... 126 3.2.4. Floarea ........................................................................................ 129 3.2.4.1. Morfologia florii ..................................................................... 130 3.2.4.2. Anatomia florii ...................................................................... 132 3.2.4.3. Fiziologia organelor florale la plantele pomicole ..................... 135 3.2.5. Fructul ........................................................................................ 151 3.2.5.1. Morfologia fructului .............................................................. 152 3.2.5.2. Anatomia fructului ................................................................ 153 3.2.5.3. Procesele fiziologice din fructe ............................................... 154 3.2.6. Sămânţa ..................................................................................... 160 3.2.6.1. Morfologia seminţei ............................................................... 161 3.2.6.2. Anatomia seminţei ................................................................ 163 3.2.6.3. Fiziologia seminţei................................................................. 163 3.3. Ciclurile de viaţă ale pomilor şi arbuştilor fructiferi .................... 164 3.3.1. Ciclul individual de viaţă al plantelor pomicole ............................ 165 3.3.2. Perioadele de vârstă ale pomilor .................................................. 167 3.3.3. Ciclul anual al plantelor pomicole ................................................ 175 3.3.3.1. Fenofazele iniţiale ale organelor vegetative ............................. 176 3.3.3.2. Fenofazele iniţiale ale organelor de rod .................................. 177 3.3.3.3. Perioada de repaus ............................................................... 180 3.3.3.4. Fenofazele finale ale organelor vegetative .............................. 185 3.3.3.5. Fenofazele finale ale organelor de rod.................................... 189 3.3.3.6. Relaţiile dintre creştere şi rodire în ciclul individual şi ciclul anual al plantelor pomicole .................................................. 212 3.3.3.7. Alternanţa de rodire .............................................................. 214 CAPITOLUL IV ........................................................................................ 219 4. ECOLOGIA POMILOR ŞI ARBUŞTILOR FRUCTIFERI ........................... 219 4.1. Particularităţile agroecosistemului pomicol ................................ 219 4.2. Interdependenţa factorilor de vegetaţie ....................................... 221 4.3. Lumina ca factor de vegetaţie ...................................................... 227 4.4. Temperatura ca factor de vegetaţie ............................................. 234 4.5. Apa ca factor de vegetaţie ............................................................ 241 4.6. Aerul ca factor de vegetaţie ......................................................... 247 4.7. Solul ............................................................................................ 249 4.8. Relieful ........................................................................................ 254 4.9. Altitudinea ................................................................................... 256 4.10. Poluarea mediului şi efectele asupra creşterii şi rodirii pomilor .......................................................... 256 CAPITOLUL V ......................................................................................... 260 5. PRODUCEREA MATERIALULUI SĂDITOR POMICOL ........................... 260 5.1. Organizarea pepinierei pomicole .................................................. 260 5.1.1. Amplasarea pepinierelor .............................................................. 260 5.1.2. Sectoarele pepinierei pomicole ..................................................... 261 5.1.3. Dimensionarea pepinierei ............................................................ 263 5.2. Bazele biologice ale înmulţirii sexuate (generative) ..................... 266 5.2.1. Caracteristicile înmulţirii sexuate la speciile pomicole .................. 267

9

5.3. Bazele biologice ale înmulţirii vegetative (asexuate) .................... 268 5.3.1. Înmulţirea prin marcotaj ............................................................. 269 5.3.2. Înmulţirea prin butaşi ................................................................. 274 5.3.2.1. Factorii care condiţionează înmulţirea prin butaşi. ................ 275 5.3.2.2. Înmulţirea portaltoilor prin butaşi de ramuri ......................... 277 5.3.2.3. Înmulţirea prin butaşi de lăstari ........................................... 278 5.3.3. Înmulţirea prin stoloni ................................................................ 280 5.3.4. Înmulţirea prin drajoni ................................................................ 280 5.3.5. Înmulţirea prin altoire ................................................................. 281 5.3.5.1. Factorii care influenţează prinderea la altoire ........................ 282 5.3.5.2. Principalele metode de altoire folosite în pomicultură ............ 284 5.3.5.3. Unelte şi materiale folosite la altoire ...................................... 294 5.3.6. Înmulţirea prin micropropagare in vitro .................................... 296 5.4. Tehnologia obţinerii portaltoilor pe cale generativă .................... 297 5.4.1. Înfiinţarea, întreţinerea şi exploatarea plantaţiilor de seminceri ... 298 5.4.2. Tehnologia producerii puieţilor în şcoala de puieţi ....................... 300 5.4.3. Tehnologia producerii puieţilor la ghivece .................................... 302 5.5. Tehnologia înfiinţării şi întreţinerii plantaţiilor mamă elită ............................................................... 303 5.5.1. Tehnologia înfiinţării şi întreţinerii plantaţiilor mamă de marcote. 307 5.5.2. Plantaţia mamă de drajoni........................................................... 311 5.5.3. Tehnologia înfiinţării şi întreţinerii stolonierelor ........................... 312 5.5.4. Tehnologia obţinerii pomilor altoiţi .............................................. 315 5.6. Particularităţile producerii materialului săditor la speciile pomicole ........................................................................ 321 5.6.1. Mărul, părul, gutuiul ................................................................... 321 5.6.2. Prunul......................................................................................... 322 5.6.3. Cireşul şi vişinul ......................................................................... 323 5.6.4. Caisul, piersicul, migdalul ........................................................... 324 5.6.5. Nucul, castanul, alunul ............................................................... 324 5.6.6. Arbuştii fructiferi ......................................................................... 325 CAPITOLUL VI ........................................................................................ 327 6. ORGANIZAREA ŞI ÎNFIINŢAREA PLANTAŢIILOR POMICOLE .............. 327 6.1. Amplasarea plantaţiilor şi alegerea terenului ............................... 327 6.2. Sisteme de plantaţii pomicole ................................................... 329 6.3. Tipuri de plantaţii pomicole ........................................................ 335 6.4. Alegerea terenului pentru înfiinţarea plantaţiilor ........................ 336 6.5. Organizarea şi amenajarea terenului. ........................................... 338 6.6. Amenajarea terenurilor destinate plantaţiilor pomicole cu pante de peste 6 % .................................................................................... 342 6.7. Pregătirea terenului în vederea plantării ..................................... 349 6.8. Stabilirea distanţelor de plantare................................................. 353 6.9. Plantarea pomilor ........................................................................ 359 6.10. Instalarea spalierului ................................................................. 365 6.11. Stabilirea sortimentului de pomi, arbuşti fructiferi şi căpşuni ................................................................................... 365 CAPITOLUL VII ....................................................................................... 371 7. ÎNTREŢINEREA PLANTAŢIILOR POMICOLE ....................................... 371 7.1. Forme de conducere a pomilor (coroane) ..................................... 371 7.1.1. Necesitatea formării coroanelor.................................................... 371 7.1.2. Norme constructive privind formarea coroanelor .......................... 373 7.1.3. Clasificarea coroanelor ................................................................ 375

10

7.1.4. Tipuri de coroane ........................................................................ 376 7.2. Operaţiuni tehnice folosite pentru dirijarea creşterii şi rodirii ....................................................................... 389 7.2.1. Tăierile ........................................................................................ 389 7.2.2. Schimbarea poziţiei ramurilor ..................................................... 396 7.2.3. Operaţiuni tehnice secundare de dirijare a creşterii şi rodirii ...................................................................... 398 7.3. Principii generale privind formarea coroanelor ............................ 399 7.4. Tăieri de întreţinere a coroanelor ................................................ 405 7.5. Tăieri de corectare a coroanelor ...................................................... 407 7.6. Mecanizarea tăierii pomilor ......................................................... 408 7.7. Întreţinerea şi lucrarea solului în livezi ....................................... 410 7.8. Fertilizarea în pomicultură .......................................................... 420 7.8.1. Elementele nutritive şi interacţiunea dintre ele ............................ 421 7.8.2. Rolul principalelor macro şi microelemente în nutriţia pomilor şi arbuştilor fructiferi ...................................... 422 7.8.3. Noţiuni generale privind fertilitatea şi fertilizarea ......................... 435 7.8.4. Particularităţile fertilizării pomilor şi arbuştilor fructiferi ............. 437 7.8.5. Tehnici de administrare a îngrăşămintelor şi tipuri de îngrăşăminte ................................................................................................ 441 7.8.6. Fertilizarea şi implicaţiile asupra mediului .................................. 443 7.8.7. Fertilizarea solului în pomicultura ecologică. ............................... 445 7.9. Irigarea plantaţiilor pomicole ...................................................... 450 7.9.1. Rolul apei .................................................................................... 450 7.9.2. Noţiuni folosite în tehnica irigaţiei ............................................... 452 7.9.3. Metode de udare în livezi ............................................................. 454 7.9.4. Influenţa irigaţiilor asupra solului ............................................... 458 7.9.5. Irigarea prin aspersiune – mijloc de protecţie împotriva gerurilor târzii de primăvară ................................................................... 460 7.10. Protejarea pomilor şi a producţiei de fructe ............................... 461 7.10.1. Combaterea bolilor şi insectelor ................................................. 461 7.10.2. Protecţia pomilor împotriva rozătoarelor .................................... 469 7.10.3. Protejarea pomilor împotriva accidentelor climatice ................... 470 7.10.4. Îngrijirea recoltelor .................................................................... 473 7.11. Recoltarea şi valorificarea producţiei de fructe ......................... 476 7.11.1. Estimarea şi evaluarea producţiei de fructe ............................... 476 7.11.2. Organizarea, planificarea şi pregătirea campaniei de recoltare ... 479 7.11.3. Recoltarea fructelor ................................................................... 480 7.11.4. Stabilirea momentului de recoltare. ........................................... 482 7.11.5. Tehnica recoltării....................................................................... 486 7.11.6. Factorii care influenţează productivitatea muncii la recoltarea manuală ................................................................................... 490 7.11.7. Faze tehnologice între recoltare şi condiţionare .......................... 491 7.11.8. Criterii de apreciere calitativă a fructelor ................................... 496 BIBLIOGRAFIE ……………………………………………………………………………..497

11

CAPITOLUL I 1. DEFINIŢIE, IMPORTANŢĂ, SCURT ISTORIC 1.1. Definiţie Pomicultura este o ramură a horticulturii cu pondere importantă din punct de vedere economic şi social. Ea este, în acelaşi timp, o ştiinţă cu obiect de studiu şi metode de cercetare proprii, iar practicarea ei reprezintă o preocupare profitabilă, utilă şi plăcută. Pomicultura este ştiinţa care se ocupă cu studiul biologiei, ecologiei şi tehnologiei de cultură a speciilor pomicole. Etimologic, denumirea provine de la cuvintele latine pomum (i) – fruct, poamă (pom - poet.) şi cultura (ae) - îngrijire, cultivare. În decursul timpului pomicultura a evoluat de la o simplă îndeletnicire la o ştiinţă concretă, complicată, având legături cu discipline ca : botanica, fiziologia vegetală, biochimia, agrochimia, pedologia, genetica, ameliorarea plantelor, ecologia vegetală, entomologia, fitopatologia etc. O definiţie şi mai completă a ştiinţei pomicole se poate formula astfel : Studiul particularităţilor biologice şi ecologice ale speciilor de pomi şi arbuşti fructiferi, în vederea stabilirii tehnologiilor adecvate de cultură pe areale specifice, în vederea obţinerii de producţii mari, de calitate superioară, constante de la un an la altul, profitabile şi a păstrării echilibrului ecologic. Ca disciplină didactică, Pomicultura (Fruit science – engl.; Arboriculture fruitière – fr.; Frutticoltura - it.; Fructicultura – sp.; Obstbau – germ.) cuprinde aspecte ştiinţifice şi practice legate de cultura speciilor fructifere caracteristice unei zone climatice. Pomicultura, ca obiect de studiu, se împarte în Pomicultura generală, unde sunt prezentate probleme de taxonomie, biologie, ecologie şi tehnologie comună tuturor speciilor pomicole şi Pomicultura specială sau Pomologia, care studiază particularităţile biologice ale soiurilor de pomi şi arbuşti fructiferi pe baza cărora se stabileşte tehnologia diferenţiată pe grupe de soiuri sau pe fiecare soi în parte în vederea obţinerii producţiilor de fructe superioare din punct de vedere cantitativ şi calitativ. Ca urmare, Pomicultura specială (Pomologia) are un pronunţat caracter practic. Deoarece, în orice moment, activitatea din pomicultură se bazează pe cele mai noi descoperiri ale ştiinţei, Childers (1979) a introdus conceptul de „Pomicultură modernă”, concept care are în vedere biocenoza, biotopul, cadrul organizatoric şi tehnologic de asigurare a unor inter-relaţii cât mai naturale, de lungă durată cu mediul, dar şi de a asigura o rentabilitate economică a activităţii prin sporirea producţiei şi îmbunătăţirea calităţii fructelor. Fructele având un caracter sezonier şi o perioadă de păstrare relativ scurtă, este necesar ca acestea să fie prelucrate, adică transformate în produse semifinite sau finite. Odată trecute din sfera producţiei în sfera consumului sau prelucrării, toate fructele devin obiectul unor procese tehnologice care urmăresc punerea lor în valoare într-un anumit interval de timp. Această transformare presupune cunoştinţe de biologie, chimie analitică şi biochimie, biofizică, climatologie, maşini şi instalaţii frigorifice, termodinamică, chimia alimentelor, microbiologie ş.a.

12

1.2. Importanţa economică şi socială a pomiculturii Pomicultura, ca ramură a agriculturii, are o importanţă economică şi socială deosebită, după cum reiese din cele ce urmează: Îmbunătăţirea hranei populaţiei. Fructele reprezintă alimente deosebite pentru hrana omului sănătos, bolnav sau convalescent, datorită compoziţiei chimice foarte complexe. Apa din fructe este apă biologică, pură şi contribuie la hidratarea organismului. Glucidele se găsesc sub formă de monozaharide (fructoză, glucoză), de dizaharide şi în mai mică măsură sub formă de polizaharide. Acestea se absorb rapid în organism, refac rezerva de glicogen a ficatului, conferind fructelor rol reconfortant. Glucidele din fructe nu conduc la fenomene de obezitate, ele arzându-se în procesul de respiraţie. Acizii organici asigură păstrarea mai bună a vitaminei C, măresc pofta de mâncare, potolesc setea şi au rol răcoritor. Ca surse de grăsimi şi proteine, fructele cărnoase (mere, pere, prune, caise, piersici, cireşe, vişine) intră în categoria alimentelor cu aport extrem de redus. Cantităţile reduse sunt compensate printr-o mare diversitate în proteine. Metodele moderne de analiză au identificat la măr 26 de aminoacizi, printre care şi cei esenţiali (pe care organismul uman nu-i poate sintetiza). Cantităţi mari de lipide şi proteine se găsesc în nuci, alune, migdale. Substanţele minerale din fructe au rol mineralizant deosebit. Ele participă în metabolism direct sau sub formă de coenzime. Vitaminele pătrund nealterate în organismul omului şi reglează procesele metabolice generale. Unele vitamine nu pot fi sintetizate de organismul uman şi nu pot fi stocate, astfel că omul este obligat să-şi procure cantităţile zilnice necesare, în principal prin consumul de alimente vegetale, în special din fructe. Taninurile dau fructelor astringenţă, au rol bactericid, hemostatic, iar substanţele pectice au rol emolient, laxativ şi împreună cu celuloza contribuie la eliberarea tractusului intestinal. În hrana omului, fructele sunt utilizate ca desert sau între mese, în stare proaspătă, ceea ce permite ingerarea întregii cantităţi de vitamine şi săruri minerale de care organismul are nevoie. Ponderea fructelor în alcătuirea raţiei ştiinţifice pentru diverse grupe de consumatori este următoarea (după I. Mincu şi Dorina Boboia, 1975): Adolescenţi

Adulţi

Bătrâni

Specificare

0-4 ani

5-9 ani

Copii 10-14 ani

15-19 ani

20-64 ani

peste 65 ani

Fructe g/zi Fructe kg/an

150 55

200 73

300 110

350 126

270 99

270 99

Fructele au însă şi foarte multe utilizări alimentare, cum sunt: coapte (mere, pere), sub formă de mâncăruri gătite din fructe proaspete sau în prealabil uscate (mere, prune, gutui), ca salată alături de fripturi (mere murate, vişine, cireşe, caise etc.), marmeladă sau piureuri, sub formă de compoturi, băuturi nealcoolice (suc, nectar, sirop) sau alcoolice (cidru din mere sau pere, ţuică din prune, rachiu din fructe : mere, pere, piersici, caise) precum şi pentru asezonarea multor preparate culinare (oţetul de mere). Rolul fructelor ca „medicamente” valoroase. Conţinutul fructelor face ca, alături de valoarea alimentară, ele să aibă şi o serie de proprietăţi terapeutice şi explică prezenţa lor atât în alimentaţia omului sănătos cât şi în regimuri alimentare recomandate atât de medicina populară cât şi de cea ştiinţifică, multor categorii de bolnavi.

13

Pliniu cel Bătrân şi Dioscorides Pedanius, cei mai cunoscuţi farmacologi antici, apreciau însuşirea astringentă terapeutică a merelor, iar sucul de mere era folosit contra tusei. Florile de măr, sub formă de infuzie, serveau pentru combaterea inflamaţiei ochilor, iar merele coapte pentru tratarea rănilor pielii. Cele mai importante şi numeroase sunt, însă, utilizările interne ale fructelor. Ele se recomandă pentru a ajuta digestia. Aciditatea lor moderată provoacă o importantă secreţie de salivă, stimulează sucurile gastrice şi reglează funcţiile intestinale. Deconstipante renumite sunt merele, perele, gutuile, prunele piersicile şi caisele. Ele au rol important în prevenirea cancerului intestinului gros, tocmai prin înlăturarea constipaţiei. Aceste fructe sunt foarte indicate în infecţiile intestinale (colibaciloză). Fructele au o acţiune benefică asupra diurezei pe care o exercită şi asupra eliminării acidului uric. Din această cauză, sunt recomandate artriticilor, obezilor, reumaticilor, gutoşilor. Consumul de fructe este, de asemenea, unul din mijloacele de corectare a hipertensiunii arteriale. Unele fructe (mere, gutui, coacăze, pere) foarte bogate în pectină, care, se consideră că ar avea puterea de a reduce colesterolul din sânge, sunt recomandate în prevenirea aterosclerozei şi a infarctului de miocard. În medicina populară românească merele erau şi mai sunt folosite pentru eliminarea secreţiilor bronşice, iar fructele fierte, călduţe, aplicate în apropierea urechii, extern, pentru calmarea durerilor în otitele incipiente, rebele şi pentru nevralgiile spontane. Merele rase, fierte în sucul lor şi în ulei în părţi egale, sunt folosite pentru badijonarea rănilor, iar amestecul de tărâţe şi decoct de mere concentrat poate constitui o cataplasmă călduţă, aplicată în zona splinei atunci când aceasta doare, este inflamată, mai ales după un efort fizic susţinut. Sursă de materii prime pentru industria alimentară. Datorită caracterului sezonier al producţiei de fructe, al dezechilibrului dintre producţie şi consum în unele perioade cât şi a nevoii aportului de fructe în alimentaţie pe parcursul întregului an, este necesară prelucrarea acestora. Din fructe se prepară diverse produse ca : gem, dulceaţă, marmeladă, jeleu, sucuri, siropuri, nectar etc. De asemenea, fructele se folosesc în industria ciocolatei, a uleiului vegetal, se utilizează în cofetărie, patiserie sau în arta culinară: mâncăruri de prune, de gutui, de mere, sos de vişine, de coacăze, de agrişe etc. Dezvoltarea industriilor din amonte, prin care se pune la dispoziţia pomicultorilor baza tehnico-materială necesară desfăşurării în bune condiţii a activităţii (îngrăşăminte chimice, pesticide, tractoare şi maşini agricole, mijloace de susţinere) şi din aval (ambalaje, transporturi, instalaţii frigorifice, utilaje de prelucrare, etc.), prin care se poate valorifica eficient producţia pomicolă. Aportul la venitul naţional - prin valoare economică, rezultată din veniturile ce se obţin din comerţul intern şi extern de fructe, pomicultura constituie o sursă sigură de venituri, acestea fiind de peste 5 ori mai mari decât ale culturilor cerealiere (un hectar de livadă echivalează cu 5 ha cultură mare). Relieful variat al teritoriului românesc, cu versanţi expuşi la soare şi văi adăpostite, care întrunesc condiţii de precipitaţii suficiente, temperaturi moderate, insolaţie favorabilă şi adăpost împotriva curenţilor şi a vânturilor, a favorizat dezvoltarea unui important patrimoniu pomicol. În condiţii normale, producţia de fructe la unele specii depăşeşte nevoile de consum intern, fiind folosită la export în stare proaspătă (măr, prun, căpşun) sau prelucrată (caise, cireşe, vişine, căpşuni, zmeură, mure, afine etc.). În comparaţie cu alte produse agricole, fructele şi produsele din fructe au o valoare de revenire mare, asigurând un comerţ avantajos.

14

Utilizarea mai eficientă a fondului funciar. Plantaţiile pomicole valorifică mai bine terenurile comparativ cu alte culturi. Este vorba de terenurile în pantă, cu soluri argiloase, din zona dealurilor, improprii pentru culturile de cereale, cât şi nisipurile din sudul şi nord-vestul ţării. Prin sistemul radicular dezvoltat, speciile pomicole valorifică terenul şi în astfel de situaţii, asigurând în condiţiile unor tehnologii adecvate producţii eficiente. Trebuie menţionat faptul că nu valorifică unele terenuri, cum sunt cele cu relieful foarte frământat, cu pante mari, terenuri alunecoase, cu solul subţire sau cele mlăştinoase. Prin plantarea pomilor pe aliniamentele rutiere, ale căilor ferate, perimetrelor incintelor, drumurile între tarlale etc., unde nu pot fi cultivate alte specii, aceştia îşi pot găsi o folosinţă mai eficientă. Utilizarea mai eficientă a forţei de muncă. Suprafeţele însemnate de plantaţii de pomi şi arbuşti fructiferi, cantitatea mare de fructe care se obţine (cca. 1400 mii tone/an) ce se realizează, absorb o parte a pululaţiei care participă fie direct la aplicarea tehnologiilor în livezi, fie în activităţi conexe (industria prelucrătoare, comerţul cu fructe, ambalaje, construcţia de maşini, industria chimică etc.) Prin specificul tehnologiilor de cultură, o parte din muncitori sunt ocupaţi permanent (inclusiv iarna), pe o perioadă de circa 10 luni pe an, la tăieri, fertilizări, combaterea bolilor şi dăunătorilor, recoltări, pomicultura fiind un sector intensiv. Contribuţia la ameliorarea peisajului, la combaterea eroziunii, a poluării aerului, asanarea unor noxe, poluanţi chimici, fonici, etc. Cultura pomilor are şi o funcţie climatică şi de conservare a solului. Prezenţa într-o anumită regiune, pe un anumit teritoriu a unor plantaţii în masiv, contribuie masiv la modificarea de multe ori esenţială a regimului şi calităţii climatului. Ele purifică aerul de praf, fum şi gaze, asigură o compoziţie normală a atmosferei prin consumul de CO2 şi eliberarea în schimb a unei cantităţi de aproape de 3 ori mai mare de oxigen, atenuează extremele de temperatură, măresc umiditatea relativă a aerului, micşorează viteza vânturilor, favorizează reţinerea zăpezii etc. Plantaţiile joacă un apreciabil rol antierozional, intervenind activ în conservarea solului prin protecţia împotriva eroziunii de suprafaţă şi adâncime, prin evitarea şi împiedicarea alunecărilor de teren, prin fixarea nisipurilor mişcătoare etc. Conversiunea energiei solare în biomasă. Culturile pomicole au un aport energetic, dovedindu-se incomparabil mai eficiente decât majoritatea culturilor agricole. Spre exemplu, de pe un ha livadă intensivă de măr se obţine o valoare echivalentă cu 5 ha cultivate cu cereale (Popescu M. şi colab., 1992). Datorită metabolismului cu un procent ridicat în procesele bioacumulative, livada este un ecosistem capabil să fixeze şi să convertească foarte eficient energia solară, constituindu-se într-o adevărată uzină biochimică nepoluantă. Valorificarea producţiei secundare. În afara producţiei de fructe, care la majoritatea speciilor pomicole poate depăşi 20-25 t/ha/an, plantaţiile pomicole asigură cantităţi mari de biomasă constituită din ramurile rezultate de la tăieri (1,5-2,5 t/ha/an), frunzele căzute (circa 0,6 t/ha/an), masa lemnoasă provenită din livezile bătrâne care se defrişează (40-60 t/ha), resurse care îşi pot găsi forme superioare de valorificare în cadrul bilanţului energetic al viitorului (Bălan V., 1997). La ora actuală, doar o mică parte din această biomasă este utilizată în industria mobilei (lemnul de nuc, cireş, păr, castan comestibil, trandafir), în sculptură (nuc, migdal), în industria linoleumurilor (nuc), ca sursă de combustibil, etc.

15

Fondul de germoplasmă. Din speciile de pomi şi arbuşti fructiferi din ţara noastră, în decursul timpului, s-au diferenţiat prin munca pomicultorilor anonimi, numeroase soiuri locale cum sunt: Creţesc, Pătul, Domnesc – la măr; Tămâioase, Harbuzeşti – la păr; Boambe de Cotnari, Pietroase negre – la cireş; Tuleu gras, Grase româneşti, Vinete – la prun; de Sibişel, de Geoagiu – la nuc etc., unele dintre ele situându-se în ceea ce priveşte calitatea fructelor la nivelul celor din sortimentul mondial şi chiar depăşindu-le sub unele aspecte. Pe lângă soiurile şi tipurile autohtone, în staţiunile de cercetare se află zeci de mii de hibrizi şi elite în câmpurile experimentale în diferite stadii de selecţie urmând să îmbunătăţească în continuare sortimentele. Preocupare plăcută pentru diverse categorii sociale (pensionari, intelectuali), prin care se contribuie la ridicarea aspectului arhitectural al clădirilor, la înfrumuseţarea teritoriului urban şi rural. Are, deci şi un rol peisagistic, recreativ-turistic.

1.3. Valoarea alimentară a fructelor Fructele constituie unul din componentele indispensabile ale alimentaţiei raţionale a omului. Cu puţine excepţii, datorită echilibrului şi armoniei dintre diferitele lor elemente (forme, mărimi, culori, arome, parfumuri, gusturi, componente fizico-chimice etc.), fructele reprezintă aproape singurul aliment gata pregătit în natură, în stare finită, care se poate consuma proaspăt, fără nici un adaos sau vreun proces de prelucrare. Orice operaţiune de pregătire scade valoarea alimentară specifică a fructelor. Valoarea lor alimentară se datorează componentelor chimice ale acestora şi formelor uşor accesibile organismului omenesc, la care se adaugă diferiţi excitanţi olfactivi, vizuali şi gustativi, care fac ca fructele să aibă mare acceptabilitate în consum şi să fie savurate cu plăcere. Din punct de vedere chimic fructele conţin apă şi substanţă uscată (substanţe organice şi substanţe minerale). Conţinutul fructelor proaspete în apă variază în funcţie de specie în limite largi : 73,5 % la prune, 91,42 % la piersici, 93 % la căpşuni şi numai 4 % la alune. Sucul extras din fructe, pe lângă componentele substanţei uscate, este constituit în cea mai mare parte din apă. Băuturile nefermentate din fructe şi sucurile naturale, constituie regulatorul cel mai bun al metabolismului, contribuind la restabilirea regimului hidric în organism, iar prin aportul celorlalte componente la reconfortarea acestuia. Zaharurile formează masa principală a componentelor substanţei uscate din fructe (circa 90 %). Cele mai răspândite sunt monozaharidele (glucoza, fructoza, sorboza), dizaharidele (zaharoza) şi polizaharidele (celuloza, amidonul, pectina). Conţinutul total al acestora în fructele proaspete variază, de asemenea, cu, specia în limite largi, de la 3,4 % (agrişe) la 16,72 % (mere). Zaharurile din fructe, cu deosebire cele simple, sunt asimilate de organismul omenesc foarte uşor, intrând direct în circuitul sanguin, fără transformări prealabile care să necesite consum energetic. Trebuie subliniată “sănătatea” pentru organism a zahărului din fructe în comparaţie cu cel obţinut prin prelucrare industrială, cu deosebire prin dublă rafinare. Substanţele pectice se găsesc în fructe în limite de la 0,05 % (coacăze) la 1,60 % (mere). Formele substanţelor pectice sunt diferite în fructe, cele mai importante pentru proprietăţile gelifiante - utilizate în tehnologia de prelucrare prin transformarea totală - fiind protopectina şi pectina propriu-zisă. Pectinele ajută la formarea bolului fecal, pentru care motiv, sub formă de crud (în special de mere), restabileşte perturbaţiile funcţionale ale digestiei.

16

Celuloza, conţinută în cantităţi mai mari sau mai mici în toate fructele, joacă un important rol mecanic, în sensul că stimulează peristaltismul intestinal şi favorizează eliminarea reziduurilor în urma digestiei; determină, de asemenea, o acţiune laxativă atunci când se consumă cantităţi mari de fructe cu coajă. Proprietăţi laxative au în special perele şi gutuile, fructe bogate în pectină şi celuloză. Substanţele minerale se găsesc sub formă de compuşi (oxizi) ai principalelor metale (K, Na, Ca, Fe ş.a.) sau săruri ale acizilor fosforic, clorhidric, carbonic, sulfuric etc. Conţinutul în săruri minerale variază de la o specie la alta, în funcţie de soi, dar şi de condiţiile pedologice, de climă, de tehnologiile aplicate etc. Deşi în cantităţi mici, substanţele minerale au un rol deosebit în organismul uman influenţând secreţia diferitelor glande, servind totodată ca substanţe tampon în metabolismul intern, în special al sucului gastric. Sărurile de potasiu au acţiune alcalinizantă, iar prezenţa lor în cantităţi sporite în organism favorizează eliminarea sodiului, fenomen, datorită căruia fructele previn apariţia edemelor potenţiale în tratamentele îndelungate cu produşi pe bază de cortizon. Potasiul şi magneziul sunt necesari în procesele de creştere şi la sinteza proteinelor. Fierul participă la refacerea hemoglobinei şi este indispensabil respiraţiei celulare. Fosforul intervine în metabolismul glucidelor, intră în constituţia ţesutului osos, participă la diverse reacţii biochimice. Calciul este constituentul de bază al scheletului, are rol în procesul de coagulare sanguină, în funcţionarea normală a sistemului nervos. Sulful împreună cu fosforul participă la sinteza substanţelor proteice. Consumul a 100 g caise uscate pe zi contribuie la formarea a 1,8 g hemoglobină, aceeaşi cantitate de prune uscate asigură 1,6 g hemoglobină, în timp ce 100 g carne de pasăre sau muşchi de vacă, dau numai 0,7, respectiv 0,5 g hemoglobină (Radu I.F. şi col.,1946). În acelaşi timp, alcalinitatea potenţială mai mult sau mai puţin pronunţată, specifică tuturor fructelor, influenţează favorabil asupra rezervei alcaline a organismului. Exprimată în cm3 soluţie normală de alcali la 100 g, alcalinitatea potenţială variază între 0,81 şi 12,38. Nevoia zilnică a organismului în săruri, este în funcţie de vârstă, sex, greutatea corporală ş.a., fiind de 4-5 g sodiu, 2-4 g potasiu, 0,5-0,7 g calciu, 0,5 g magneziu, 0,9-2,2 g fosfor (Radu I.F. şi col., 1946). Conţinutul fructelor în acizi organici este în relaţie directă cu caracterul genetic al speciilor şi soiurilor dar este dependent şi de gradul de maturare al fructelor, variind între 0,29 % la pere şi 2,32 % la coacăze, exprimat în acid citric (Radu I.F., 1966). Acizii imprimă gustul acru al fructelor, dar raporturile în care se găsesc faţă de substanţele zaharoase asigură armonia gustului şi gradul de „dulce” sau „acru”. Aciditatea unor fructe este rezultatul prezenţei mai multor acizi: malic, citric, tartric, succinic etc. Aceştia se găsesc liberi sau sub formă de săruri sau esteri. Acidul malic este prezent cu precădere în mere, afine, în timp ce acidul citric se găseşte în cantităţi foarte mici la aceste specii. În schimb căpşunile, coacăzele, zmeura, piersicile, caisele, conţin numai acid citric. Acidul tartric se găseşte mai mult în fructele de pădure, iar cel succinic în agrişe şi în fructele neajunse la maturitate. Alături de sărurile minerale, acizii joacă un rol deosebit în secreţia diferitelor glande şi au, de asemenea, avantajul că nu măresc aciditatea sucului gastric, fiind în general slabi, uşor metabolizaţi în alte substanţe.

17

Proteinele, deşi în cantităţi mici, sunt prezente în toate fructele. Fiind substanţe azotate, îndeplinesc în principal rol plastic în constituţia diferitelor ţesuturi şi ca substanţă de rezervă cu activitate biologică ridicată. Principalii componenţi ai proteinelor sunt aminoacizii, dintre care în fructe s-au identificat un număr de peste 25. Cantităţi mai mari de proteine se găsesc în nuci (19,85 %), alune (13,96 %), (Radu I.F. şi col., 1946) cât şi în castane (6,9 % - Vieru R., 1974). La restul speciilor conţinutul în proteine este în jur de 1 %. Aportul zilnic de proteine de origine vegetală, prin alimentaţie trebuie să fie asigurat în proporţie de 40-50 %. Fructele bogate în aminoacizi, pot satisface, alături de legume, nevoile respective. Ca şi substanţele proteice, grăsimile se găsesc în cantităţi reduse în fructe (între 0,1 -1,0 %) cu excepţia migdalelor, alunelor şi nucilor în care conţinutul este între 50 şi 75 %. De asemenea, conţinutul în lipide este mult mai ridicat în sâmburii şi seminţele fructelor (8-42 %). Grăsimile fructelor, de la speciile cu conţinut ridicat, aduc un aport energetic deosebit (până la 750 kcal/kg) cu menţiunea asupra calităţii substanţelor grase din fructe, care, având formă simplă, sunt transformate de organism în forme asimilabile cu consum minim de energie. Grăsimile participă în proporţie de 20-30 % la valoarea energetică globală a raţiei alimentare zilnice, iar dintre acestea, alimentaţia raţională presupune ca, 1/3 până la 1/2 să fie constituită din grăsimi de origine vegetală, inclusiv din fructe. Substanţele tanice se găsesc în toate fructele în special în cele neajunse la maturitate şi se evidenţiază prin aceea că fructele au un gust aspru, astringent, dând senzaţia că “fac gura pungă”. Pot ajunge uneori în cantităţi mari în unele fructe (2,8 % în nucile verzi). Cu toate că fructele proaspete măresc rezerva alcalină a organismului, unele fructe, între care prunele, deşi au exces de săruri alcaline, reacţionează fiziologic acid în organismul omenesc deoarece conţin în jur de 1 % acid chinic (compus tanic) care joacă un important rol fiziologic, acela de a dizolva ceraţii. Valoarea nutritivă a fructelor, în afara conţinutului lor în glucide, săruri, grăsimi etc., se datorează în principal cantităţilor însemnate de vitamine pe care le sintetizează. Vitaminele sunt biocatalizatori ai proceselor vitale, indispensabile vieţii, lipsa lor din organism provocând grave tulburări funcţionale metabolismului. Organismul animal, cu anumite excepţii, este incapabil să-şi sintetizeze vitaminele necesare. Pe de altă parte, imposibilitatea de stocare în organism a vitaminelor, presupune aportul permanent în raţiile alimentare a unor componente bogate in vitamine. Încercările de a înlocui vitaminele produse pe cale biologică de către regnul vegetal, cu vitamine sintetice, sub formă de drajeuri, sunt discutabile. Se citează cazuri în care folosirea în exces a vitaminei C sintetice, a avut efecte nefavorabile. Dintre vitaminele absolut necesare pentru buna funcţionare şi dezvoltare a organismului omenesc (A, BI, C, D, E, F, K, PP) majoritatea se găsesc în fructe, în cantităţi diferite, în funcţie de caracterul genetic al speciilor şi soiurilor. Vitamina A, denumită şi factor antixerotic datorită protecţiei pe care o asigură în organism împotriva uscării celulelor epidermice şi altor ţesuturi membranoase, are rol în metabolismul proteinelor, sărurilor minerale, glucidelor şi grăsimilor, contribuind la bună funcţionare şi întreţinere a epiteliilor, mucoaselor, la stimularea creşterii. Lipsa de durată a vitaminei A din

18

alimentaţie provoacă uscarea pielii, sclerozarea corneei, oprirea creşterii la tineret, diminuarea rezistenţei la diferite infecţii, tulburări ale aparatului urogenital etc. Un efect specific al avitaminozei A în organism este scăderea capacităţii vizuale, în special pe timp de noapte şi la lumina slabă. Fructele nu conţin de fapt vitamina A, ci caroten, care este o provitamină şi care în organism (ficat) se metabolizează în vitamina A. Carotenul este răspândit în toate ţesuturile care conţin pigmenţi galbeni şi verzi, cantităţi mai însemnate fiind în caise, măceşe, cătină, coacăze. Nevoia zilnică a organismului uman în vitamina A este mai mare la tineret (6000-8000 U.I. fată de 4 000-6 000 U.I. la adulţi). O unitate internaţională (U.I.) este egală cu 0,6 micrograme de β-caroten. Vitamina B. Este de fapt vorba de un complex B1-B12. Mai importante pentru funcţiile organismului şi care au ca sursă inclusiv fructele sunt: Vitamina Bl (Tiamina), care intervine în metabolismul glucidelor şi al proteinelor, favorizează absorbţia grăsimilor, influenţează metabolismul apei, buna funcţionare a aparatului digestiv şi are rol în procesul de creştere. Lipsa vitaminei B1 din alimentaţie determină boala Beriberi (polinevrită) care se manifestă prin pierderea apetitului alimentar, tulburări gastrointestinale, oboseală, nervozitate şi uneori chiar paralizie. Tulburările funcţionare sunt consecinţa desfăşurării anormale a metabolismului glucidic, urmat de acumularea în muşchi a acidului piruvic care provoacă intoxicarea lentă a acestuia şi celelalte stări anormale. În fructe este prezentă la majoritatea speciilor. Cantităţi mai mari se găsesc în nuci, alune, mere, pere, prune. Nevoia zilnică a organismului, condiţionată de mai mulţi factori între care, în principal, este cantitatea de glucide din raţia alimentară şi vârsta, această nevoie oscilând între 1,0 şi 3,0 mg/zi. Vitamina B2 (Riboflavina) denumită şi vitamina creşterii, întreţine energia celulară şi reglează, de asemenea, vederea. În cantităţi mai mari se găseşte în pere, mere, agrişe, căpşuni. Nevoia zilnică minimă a organismului este de 2 mg, iar cea optimă de 6-12 mg. Vitamina B6 (Piridoxina) intervine în metabolismul proteinelor, lipidelor, glucidelor, în creştere şi reproducţie şi, de asemenea, în metabolismul colesterolului. Se găseşte în cantităţi mai mari în agrişe, coacăze, mere, pere etc. Nevoia zilnică a organismului este de minim 2 mg. Vitamina B12, considerată împreună cu acidul folic ca factori antianemici, jucând rol în procesele de creştere, la maturarea hematiilor, în funcţiunea normală a tubului digestiv, este prezentă în fructe în cantităţi mai mici. Vitamina PP (acidul nicotinic) sau factorul antipelagros are acţiune vaso-dilatatoare, stimulează secreţia gastrică, sporeşte glicemia şi reduce colesterolul. Se întâlneşte şi în fructe, cantităţi mai mari conţinând caisele şi piersicile. Vitaminele din grupa complex B nu sunt în general sensibile la acţiunea termică, la păstrare, aer, lumină cu excepţia vitaminei Bl care este labilă la fierbere şi suferă procese oxidative în prezenţa aerului. Vitamina C sau acidul ascorbic este una dintre cele mai importante substanţe conţinute în fructe. Ea este necesară organismului uman în cantităţi însemnate având un rol deosebit în metabolism: contribuie la funcţionarea normală a tuturor ţesuturilor şi organelor, intervine în respiraţia celulară, în metabolismul glucidelor, lipidelor şi proteinelor, în sinteza substanţei intercelulare; are acţiune antialergică şi antihemoragică, influenţează pozitiv producerea globulelor roşii şi sporirea rezistenţei organismului faţă de infecţii.

19

Lipsa vitaminei C din alimentaţie provoacă boala denumită scorbut, care se manifestă prin reducerea forţei musculare, hemoragii interne ale articulaţiilor şi gingiilor, reducerea rezistenţei la infecţii, boli dentare etc. Fructele conţin cantităţi foarte mari de vitamina C, îndeosebi măceşele (peste 1000 mg % acid ascorbic), cătina, coacăzele negre etc. Pentru îndeplinirea în condiţii normale a funcţiilor sale, organismul are nevoie zilnic, în legătură şi cu vârsta şi felul activităţii desfăşurate, de peste 30-50 mg vitamină C. Femeile în perioada de sarcină şi bătrânii, mai ales primăvara, sunt sensibili la avitaminoza C. Vitamina C este solubilă în apă, uşor oxidabilă şi termolabilă. În timpul păstrării temperatura ridicată determină pierderea vitaminei C din fructe într-o proporţie mare. Procesul de uscare a fructelor nu influenţează conţinutul în vitamina C, în schimb păstrarea îndelungată a acestora îl diminuează. Conservarea fructelor prin sterilizare nu diminuează conţinutul de vitamina C, în timp ce fierberea în prezenţa aerului o degradează. Important de cunoscut este că fermentarea lactică menţine conţinutul fructelor în vitamina C. Vitamina D sau factorul antirahitic, are rol deosebit în metabolismul calciului, fosforului, magneziului, fierului şi hidrocarbonaţilor. În unele fructe, mai ales în cele cu conţinut mare în grăsimi, se găsesc cantităţi mici de provitamine (ergosterină, colesterină) care sub influenţa radiaţiilor ultraviolete se convertesc în vitamina D, înainte sau chiar după ingerare în organism. Nevoia organismului în vitamina D este de minim 0,025 mg/zi. Fierberea, oxidarea, uscarea, păstrarea îndelungată , influenţează în sens negativ conţinutul în vitamina D al fructelor. Vitaminele E influenţează creşterea şi fecunditatea găsindu-se în cantităţi reduse în unele fructe (alune, banane, portocale), organismul având nevoie de minimum 1,0 mg/zi de vitamina E. Vitaminele K, factorul antihemoragic, este necesar în organism pentru a menţine în sânge concentraţia normală de protrombin care, în prezenţa aerului, asigură coagularea în caz de hemoragii. Vitaminele K sunt sintetizate în organism de către flora intestinală, dar au fost determinate în cantităţi reduse şi în fructe (măceşe, căpşuni, mere ş.a.). Se păstrează în fructele conservate prin fierbere dar este distrusă de lumină. Nevoia zilnică a organismului este de cel puţin 1,0 mg. Vitamina F, de fapt un amestec de acizi graşi nesaturaţi, este indispensabilă organismului în procesele de reproducţie şi lactaţie şi de asemenea în metabolismul grăsimilor, lipsa ei provocând uscarea şi descuamarea pielii. În fructe se găseşte în cantităţi însemnate. Vitamina F intervine în procesele alergice, în menţinerea permeabilităţii normale a vaselor sanguine, la formarea hematiilor. Dintre fructe, cantităţi mai mari conţin măceşele, lămâile, portocalele. Pentru asigurarea funcţiunilor normale ale organismului din punct de vedere al aportului vitaminic, raţiile alimentare trebuie să cuprindă constant cantităţi raţionale de fructe proaspete sau conservate, din cât mai multe specii şi soiuri, ţinând seama de conţinutul diferit al acestora în vitamine. Valoarea nutritivă ridicată - inclusiv aport vitaminic - au şi produsele derivate din fructe cum sunt sucurile naturale nefermentate, compotul, siropurile, gemul, dulceaţa, marmelada şi îndeosebi fructele uscate, care asigură împreună cu fructele păstrate în depozite, consumul diversificat în cursul întregului an.

20

1.4. Scurt istoric al culturii pomilor Fructele au constituit fără îndoială primul aliment pentru om încă de la începutul evoluţiei sale. O analiză mai atentă dovedeşte că fructele pomilor roditori au fost şi continuă să fie printre singurele produse finite ale naturii care se consumă în starea în care se găsesc, fără adaosuri sau aport de energie pentru preparare. Explorarea aşezărilor lacustre a relevat existenţa resturilor de seminţe, sâmburi, fructe întregi, care nu lasă nici o îndoială asupra folosirii în alimentaţie a fructelor de către om. Datarea în timp a momentului în care omul a început să cultive diferitele specii agricole şi pomicole este foarte veche. Domesticirea plantelor pomicole s-a produs în momentul în care triburile au renunţat la viaţa nomadă şi au devenit sedentare. Dovezi ale utilizării fructelor in hrana oamenilor datează de la sfârşitul epocii de piatră şi sunt numeroase (mere tăiate şi uscate, sâmburi de Prunus insititia şi Prunus spinosa). Diverse informaţii şi dovezi materiale ca: fructe carbonizate, sculpturi şi basoreliefuri de pe vechile monumente, scrieri vechi religioase, inscripţii, legende religioase, istorice şi mitologice etc. atestă existenţa livezilor de pomi, din specii diferite, cu peste 3000 ani î.Hr. Aceasta presupune că luarea în cultură a pomilor s-a petrecut cu mult înainte. Pomii au fost introduşi în cultură mai întîi la popoarele din Orient, Egipt (pe valea Nilului), Mesopotamia (pe valea Tigrului şi Eufratului), Fenicia, Palestina, Persia, India, China. Cele mai vechi dovezi scrise despre cultura pomilor fructiferi datează din epoca regatului vechi egiptean (3000 - 2400 î.Hr.) „livezi în care măslinul ocupa locul principal”. În poemul hindus „Ramayana” se vorbeşte de asemenea despre pomi fructiferi cultivaţi în India. Dezvoltarea economică şi socială a Egiptului au dus şi la sporirea cunoştinţelor ştiinţifice în domeniul agriculturii şi a culturii pomilor fructiferi în condiţii de irigare. În Mesopotamia, agricultura s-a dezvoltat de foarte timpuriu (mileniul III î.Hr.). Locuitorii de aici au construit sisteme de irigaţii şi desecări folosind revărsările celor două fluvii, Tibru şi Eufrat. Existau chiar şi legi pentru protejarea culturii pomilor. În „Codul lui Hamurabi” (1792-1750 î.Hr.) se prevedea pedepsirea celor care tăiau pomii fără aprobare. În Palestina, pomicultura prezenta interes mai ales pe văile râurilor. În cartea „Cântarea cântărilor” (1012 î.Hr.) se menţionează grădinile cu pomi fructiferi din jurul palatului regelui Solomon. Date arheologice şi istorice dovedesc, de asemenea, o cultură înfloritoare a pomilor în Grecia antică (menţiuni despre pomi şi fructe se găsesc în operele „Iliada” şi „Odiseea” ale lui Homer, 1280-1180 î.Hr.), Macedonia, Peninsula Italică, pe teritoriul Elveţiei de astăzi, al Sileziei etc. În Grecia antică, cultura pomilor fructiferi s-a bucurat de mare atenţie. Foarte multe specii pomicole care proveneau din Asia au fost introduse în cultură în această ţară. Prin intermediul coloniilor greceşti din zona Mediteranei aceste specii s-au răspândit în Europa, iar prin intermediul romanilor (mai târziu) s-au extins şi în alte zone. În legislaţia lui Dracon (anul 621 î.Hr.) se prevedeau măsuri speciale pentru ocrotirea plantaţiilor de pomi iar furtul de fructe şi legume se pedepsea cu moartea. Xenophon (430-354 î.Hr.) scrie despre cultura vişinului. Alexandru Macedon (351-323 î.Hr.) introduce în Macedonia în

21

anul 330 î.Hr. numeroase specii şi soiuri de pomi din Persia, încurajează înfiinţarea de plantaţii pomicole şi pune bazele comerţului cu fructe. Cele mai multe scrieri cu caracter pomicol şi pomologic au rămas de la filozoful grec Theophrast (372-288 î.Hr.) care în lucrările “De Causis Plantarum” şi “Historia de Plantis” vorbeşte despre importanţa cultivării pomilor fructiferi. El atrage atenţia că producţii mai mari se obţin de la pomii cultivaţi şi nu de la cei pădureţi. Se mai emite părerea că omul poate modifica plantele prin cultură (domesticire). Cu privire la altoire, recomandă “unirea speciilor asemănătoare”, apoi descrie polenizarea încrucişată. Reuşeşte să enumere peste 500 de plante printre care numeroase soiuri de măr, păr, vişin, gutui, moşmon, scoruş, smochin, castan comestibil, alun, nuc, migdal, zmeur, mur, etc. Dezvoltarea culturii pomilor a urmat cursul evoluţiei generale a societăţii omeneşti. Întâlnim astfel, în mileniul II şi I î.Hr. numeroase dovezi care relevă un stadiu destul de avansat al pomiculturii: selecţia unor soiuri noi, practicarea altoirii, împrejmuirea plantaţiilor, folosirea irigaţiei. În Babilon existau „Grădinile suspendate ale Semiramidei”, construite de Nabucodonosor al II-lea (604-563 î.Hr.), care erau una dintre cele 7 minuni ale antichităţii. Aici se cultivau foarte mulţi pomi şi arbori pe lângă flori, pe terase cu izolare hidrofugă şi pe sol artificial, cu irigaţii bine dirijate. S-a încercat aclimatizarea unor specii străine în pepiniere, cultura pomilor pe terase etc. În China, în mileniul al II-lea î.Hr. se cultivau pomi fructiferi (piersic, smochin, cais). Primul tratat de agronomie este alcătuit dintr-o culegere de învăţături şi cunoştinţe practice agricole, cu indicaţii asupra asolamentelor, folosirii îngrăşămintelor, etc. O altă lucrare, “Tratat complet de agricultură” (sec. XVII î.Hr.) al lui Sun Cuan Ci, prezintă metode de sădire a pomilor fructiferi. Experienţa în cultura pomilor acumulată de-a lungul veacurilor a făcut posibil ca începând cu ultimele secole î.Hr. să apară numeroase lucrări de agronomie în care pomicultura să aibă un spaţiu important. Se dau îndrumări cu privire la portaltoi, tehnica altoirii, lucrările solului, utilizarea îngrăşămintelor la livezi şi se fac referiri asupra diferitelor soiuri (Teofrast, Cato, Varro, Virgiliu, Columella, Cia Tze-Sie, Cirus cel Bătrân, Cirus cel Tânăr). În Peninsula Italică, încă din mileniul II î.Hr., apar primele plantaţii de vii şi pomi fructiferi. Popoarele Italiei de azi au deprins metode de îngrijire a plantaţiilor de la greci. Pe la 750 î.Hr. grecii au introdus în Italia migdalul, castanul comestibil, nucul, alunul, gutuiul, scoruşul şi moşmonul. Existenţa în religia romanilor a zeiţei Pomona (zeiţa pomiculturii şi fructelor) atestă aprecierea fructelor şi a culturii pomilor fructiferi. Cel mai vechi agronom roman, Cato (234-149 î.Hr.) în tratatul “De Re Rustica” descrie soiuri de măr, păr, smochin, nuc, măslin. Au urmat scrierile lui Varro (116-29 î.Hr.), Columella (2 î.Hr. - 65 d.Hr.), Pliniu cel Bătrân (23-79 d.Hr.) cu a sa “Historia naturalia” şi Virgiliu, cunoscut pentru poemele sale „Georgicele”, care sunt, printre altele, şi un compendiu de agricultură. Primele 2-3 secole ale erei noastre se caracterizează prin continuarea progresului în economia agricolă, inclusiv în pomicultură. Romanii, în expansiunea lor, au contribuit la lărgirea arealului de cultură a pomilor pe teritoriul Europei de astăzi (Galia, Spania, Germania, Balcani şi Nordul Dunării - Dacia, Belgia şi Anglia), la introducerea de specii şi soiuri noi precum şi tehnici mai avansate de cultură. Perioada care urmează până la Renaştere şi imediat după aceasta este săracă în referiri privitoare la cultura pomilor. Lucrările de epocă nu reflectă o dezvoltare a culturii pomilor şi nici ridicarea nivelului de cunoştinţe tehnice în acest domeniu.

22

Progresul general care a fost declanşat de noile principii pe care se baza întocmirea societăţii după cele aproape zece secole de întuneric şi stagnare ale sclavagismului antic şi feudalismului (timpuriu şi dezvoltat), nu putea să nu afecteze pozitiv şi cultura pomilor fructiferi. Descoperirile geografice, legăturile dintre diferitele ţări, intensificarea comerţului, migraţiunile popoarelor, cruciadele, au determinat mai ales începând cu finele secolului XIII şi în mod deosebit în secolele XVI-XVIII, crearea pieţei mondiale care a stimulat interesul pentru dezvoltarea agriculturii, deci şi a pomiculturii. Tehnica şi ştiinţa fac progrese însemnate. Către sfârşitul acestei perioade apar lucrări de pomicultură, destul de modeste la început, în care se dau sfaturi şi îndrumări asupra culturii pomilor şi se fac chiar sumare descrieri ale unor soiuri. Se fac încercări de obţinere a noi soiuri prin însămânţarea seminţelor provenite din polenizarea liberă şi din pomi elită identificaţi în flora spontană, fără a se pune încă problema folosirii hibridării artificiale. Astfel, Nico1as Hardenpont (17051774) obţine în Belgia numeroase soiuri de păr, dintre care unele se menţin şi astăzi în livezi (Passe Colmar, Beurre d’Hardenpont) Whee1er M. obţine în Anglia în anul 1770 soiul de păr Bon Cretien Williams, care continuă să fie şi astăzi cel mai răspândit soi din cultură. Sfârşitul secolului XVIII, cu deosebire după anul 1789 şi întreg secolul XIX, corespunde unor progrese însemnate în toate domeniile ştiinţelor naturii. Apariţia lucrărilor lui Darwin contribuie la forma rea unei noi concepţii asupra lumii vii. Dezvoltarea impetuoasă a ştiinţelor naturii a determinat importante progrese în agricultură care a devenit o ramură de producţie din ce în ce mai rentabilă. Alături de cultura extensivă a plantelor agro-alimentare se dezvoltă rapid producţia intensivă horticolă, cu deosebire pomicultura şi legumicultura. Aceasta se reflectă şi pe planul literaturii de specialitate care se îmbogăţeşte cu noi lucrări ale unor autori renumiţi în domeniu ameliorării şi tehnicii pomicole: Noisette L. (1827), Leroy A., Sindley G., Bolotov A.T., Pointeau A., Ditrich I.G. Diel A., Siegel G., Van Mons J.B., Cox R., Adames R., Henzen K., Reder H., Boisbunel A.T., Baltet E., Lebe1 J. etc. Din această perioadă datează o serie de soiuri întâlnite şi astăzi în cultură, obţinute din selecţia puieţilor proveniţi din seminţe hibride din polenizare naturală: Passe Crassane (1845), Olivier de Serres (1847), Renet Baumann şi altele. Ultimele trei decenii ale secolului XIX şi începutul secolului XX sunt caracterizate prin progrese rapide în toate domeniile economice, ca urmare a creării unor puternice pieţe interne pentru desfacerea produselor agricole şi industriale. Cultura pomilor devine ramură de producţie cu caracter comercialindustrial în majoritatea ţărilor occidentale, înfiinţându-se livezi mari, cu număr mare de soiuri. Nivelul tehnic se ridică necontenit. Crearea soiurilor noi are la bază hibridarea artificială, bazată pe cunoaşterea caracterelor şi însuşirilor genitorilor şi educarea dirijată a hibrizilor în tinereţe. Se remarcă de asemenea o pleiadă de selecţionatori amelioratori, agrotehnicieni, între care: Vercier J., Entz F., Mϋller H.M., Lauche W., Oberdiek J., Gaucher N., Smith R.E., Sreder R.I., Miciurin I.V., Burbank L., Sagot E., Gauthier L., Mullins A., Arnold Ch., Stayman J., Hale I. H. etc. În tehnologiile de cultură se remarcă tendinţa spre forme de coroană artistice, palisate pe spalier şi chiar pe ziduri în cadrul averilor mânăstireşti, pe lângă marile parcuri şi grădini, şcoli de agricultură etc. Şcoala franceză a formelor artistice, deşi bazată pe noţiuni empirice, a însemnat un mare pas înainte în tehnica pomicolă, reuşind să determine o creştere mai redusă a pomilor, intrarea timpurie pe rod, producţii de fructe mari şi de calitate.

23

Alături de pomicultura în forme joase, artistice, palisate răspândită mai ales în Franţa, Germania, Belgia, Olanda, Austria şi alte ţări, s-a dezvoltat şi cultura pomilor în forme naturale, cu trunchiul înalt. Se pun bazele formelor de coroană piramidă etajată (Gaucher N.), urmată de forma de vas, piramida neetajată (leader) etc. Sfârşitul secolului XIX şi primele decenii ale secolului XX se caracterizează printr-o orientare spre pomi cu talie mare, în forme mai puţin îndepărtate de tendinţele naturale de creştere. Preocupările pentru cultura pomilor cu talie mică nu au fost însă abandonate, dimpotrivă, interesul faţă de aceste culturi este stimulat de selecţionarea diverselor tipuri de portaltoi vegetativi de către Staţiunea East-Malling. Se menţionează creşterea considerabilă a colecţiei mondiale de portaltoi vegetativi ca urmare a lucrărilor întreprinse de Institutul Iohn Innes din Merton (Anglia), Staţiunea Alnarp (Suedia) ş.a. Perioada dintre cele două războaie mondiale şi în mod special după cel de-al doilea război mondial, se caracterizează prin trecerea, în unele ţări aproape total, de la pomicultura extensivă în forme înalte, la cultura modernă cu mari densităţi de pomi la unitatea de suprafaţă, în forme pitice, intensivă şi superintensivă, în garduri fructifere. Alături de sistemele de cultură o adevărată revoluţie se produce în domeniul sortimental, anual se creează zeci şi chiar sute de soiuri în mod programat, folosind tehnici de vârf: ingineria genetică, tehnicile “in virto” a culturilor de celule etc. Sunt organizate colecţii pomologice naţionale şi chiar “bănci de germoplasmă”. Se poate vorbi în prezent de pomicultură ca o variantă a activităţii industriale, bazată pe cele mai noi cuceriri ale ştiinţei şi tehnicii contemporane. Pe teritoriul României, cultura pomilor fructiferi a fost practicată din timpuri foarte îndepărtate. Primele informaţii referitoare la cultura pomilor fructiferi se găsesc în limba strămoşilor noştri daco-romani. Astfel, pentru unele specii pomicole, în limba română există denumiri de origine latină fapt care atestă cunoaşterea diferitelor specii de către strămoşii noştri: măr (malus), păr (pirus), prun (prunus), cireş (cerasus), piersic (persicus), nucul (nux), alunul (avellana). Izvoarele istorice specifică faptul că în timpul stăpânirii romane, baza economică din Dacia o constituia “producţia de cereale, creşterea vitelor şi pomicultura”. Cultura pomilor în vechime poate fi atestată de numărul foarte mare de soiuri autohtone de fructe mai ales în comunele care au denumiri de fructe ca: Nucet, Merişani, Cireşu, Vişina, Cireşoaia, Alunu, Aluniş, Periş, etc. Din perioada Evului Mediu există documente care atestă cultura pomilor în Ţările Române. Aceste documente se referă în special la “dări în fructe” sau la “danii” făcute de domnitori către mânăstiri cărora li se dădeau în stăpânire livezi şi vii. Dimitrie Cantemir, în „Descriptio Moldavie” vorbeşte despre cultura pomilor în Moldova, pe la 1716. O serie de cronicari străini (Paul de Alep, Matei de Murano, Walter Baltazar), în scrierile lor, evocă bogăţia de fructe din Ţările Române. Se menţionează şi comerţul făcut cu fructe proaspete şi deshidratate. Cultura pomilor a fost constantă de-a lungul veacurilor în zonele submontane, mai ferite de năvălirile popoarelor migratoare însă pe parcursul timpului se extinde şi în zona colinară.

24

În secolul XIX, iniţial în Transilvania şi apoi în Muntenia şi Moldova se introduc numeroase soiuri de pomi din alte ţări iar cultura pomilor fructiferi ia amploare. Se înfiinţează pepiniere viti-pomicole la Istriţa, Strehaia, Vişani şi Drăgăşani. După primul război mondial se înfiinţează pepiniere particulare care produc milioane de pomi destinaţi sectorului pomicol aflat în plină dezvoltare Transilvania, Muntenia, Moldova şi Oltenia. Profesorul Dumitru Ştefănescu organizează Direcţia Horticulturii în cadrul Ministerului Agriculturii. Apoi se înfiinţează Camerele Agricole, loturi demonstrative, apar staţiunile experimentale de la Fălticeni şi Strehaia. Odată înfiinţarea ICAR în 1927, se pun bazele unei agriculturi cu orientare ştiinţifică România. Pe la 1940 se înfiinţează regiunile fitosanitare, în care se aplicau tratamente în livezi şi pepiniere, se făcea controlul fitosanitar al pepinierelor şi se supraveghea circulaţia materialului săditor de la o regiune la alta. Marii pomicultori ca: I.C. Teodorescu, N. Constantinescu, T. Bordeianu, V. Sonea, A. Liacu au publicat numeroase lucrări ştiinţifice şi au întocmit programe pentru dezvoltarea sectorului pomicol şi stabilirea sortimentului speciile pomicole din România. Inginerii agronomi care au studiat în Europa împreună cu horticultorii din ţară au pus bazele Societăţii Naţionale de Horticultură în 1913. În jurul acesteia s-au grupat cei mai de seamă specialişti din domeniu. S-au organizat conferinţe demonstrative practice în scopul promovării horticulturii şi pomiculturii. După război, s-au înfiinţat Facultăţile de Horticultură de Bucureşti (1948), Iaşi, Craiova (1962), Cluj şi Timişoara. Pe de altă parte, au luat fiinţă primele Staţiuni de Cercetare pentru pomicultură la Bistriţa şi Voineşti, ulterior şi la Geoagiu, Fălticeni, Constanţa, etc. Din 1967 s-a înfiinţat Institutul de Cercetare şi Producţie Pomicolă Piteşti la ca au fost arondate Staţiunile de Cercetare pentru Pomicultură de pe întreg teritoriul României. România a traversat în această etapă o perioadă de la pomicultura arhaică (clasică) la pomicultura intensivă (după 1965). S-au înfiinţat zeci de mii de ha plantaţii intensive, în special la măr, iar producţia acestora a crescut la peste 10 t/ha. Important este faptul că în România s-au creat şi au fost trecute în fermele de producţie sute de soiuri noi româneşti şi străine, foarte valoroase şi competitive pe pieţele internaţionale şi s-au aplicat noi verigi tehnologice. Perioada care a urmat revoluţiei din 1989 a lăsat însă urme grele în pomicultura românească. Fărâmiţarea excesivă a terenului şi implicit a plantaţilor de pomi, lipsa mijloacelor de lucru, a investiţiilor, a cunoştinţelor profesionale, au contribuit la reducerea patrimoniului pomicol, la slabe producţii de fructe, etc. Pentru următorii ani se impun măsuri de redresare a acestui sector important al economiei româneşti, iar învăţământul agricol are un rol esenţial în acest sens. Strategia de dezvoltare a pomiculturii în România trebuie să aibă baze ştiinţifice, financiare, tehnologice şi organizatorice dintre cele mai moderne pentru ca pomicultura să poată intra în circuitul competitiv internaţional. Aceasta trebuie să urmeze firesc cursul evolutiv al pomiculturii moderne mondiale.

25

CAPITOLUL II 2. POMICULTURA PE PLAN MONDIAL ŞI ÎN ROMÂNIA 2.1. Pomicultura pe plan mondial

1980

1990

Total mondial 235394,5 287284,3 Total zonă temperată 63458,4 75263,2 Mere 33942,6 41028,9 Pere 8583,7 9559,8 Gutui 266,8 344,5 Prune 5992,9 6097,7 Caise 1764,5 2176,0 Piersici şi nectarine 7535,1 9382,1 Căpşuni 1795,6 2461,6 Cireşe 1270,1 1396,3 Vişine 665,3 867,7

26

2000

2004

398731,1 418579,8 110492,8 114538,6 59208,5 59059,1 16810,2 17909,5 371,1 382,2 9035,3 9836,9 2762,3 2685,5 13317,5 15561,2 3261,0 3113,8 1898,8 1896,5 929,5 1035,7

% din prod. zonei 2004

Specia

% din prod. mondială 2004

Pentru asigurarea necesarului de fructe, în evoluţia sa, omul a trecut de la faza de culegător la faza de cultivator, a extins suprafeţele cu pomi, a îmbunătăţit continuu sortimentul de specii şi soiuri, a perfecţionat tehnologiile de cultură şi modul de valorificare a producţiei pomicole. Recoltele mondiale de fructe au crescut continuu, la început pe măsura extinderii suprafeţelor cultivate, iar în ultimele decenii datorită sporirii randamentului la unitatea de suprafaţă. De la o producţie de 235934,5 mii tone, în anul 1980, producţia mondială a principalelor specii fructifere a crescut, ajungând în anul 2004 la o producţie de 418579,8 mii tone (tabelul nr.1.1). Din producţia mondială de fructe, 46,8 % este furnizată de trei specii: bananierul (70629 mii tone), portocalul (63039,7 mii tone) şi mărul (59059,1 mii tone), acestea fiind considerate ca principalele specii fructifere de pe glob. În cazul fructelor, valoarea comercial - alimentară şi tehnologică este dată de ponderea componentelor edibile (consumabile) în greutatea totală a producţiei, de conţinutul acestora în substanţe utile şi de calităţile lor organoleptice (senzoriale). Analizând cele trei specii (portocal, măr şi bananier) care deţin ponderea producţiei mondiale, constatăm că la portocale „partea edibilă” reprezintă 64,5-71,9 % din greutatea fructului, iar părţilor neconsumabile, denumite „refuz” le revin 28,1-33,5 % din greutate. Pulpa comestibilă a bananelor are o pondere de 60-76 %, în funcţie de soi, iar diferenţa până la 100 % o reprezintă cojile. La mere însă, refuzul, alcătuit din peduncul, pieliţă, seminţe şi casa seminţelor variază doar între 5,4 şi 12,5 % . Tabelul 1.1 Evoluţia producţiei mondiale la principalele fructe în ultimele decenii (FAO, 2004) mii tone

100,00 27,36 100,00 14,11 51,56 4,28 15,64 0,09 0,33 2,35 8,59 0,64 2,34 3,72 13,59 0,74 2,72 0,45 1,66 0,25 0,90

Castane Alune Coacăze Zmeură Afine Total zonă tropicală Portocale Banane Cocos Mango Mandarine, clementine Lămâi şi lime Ananas Măsline Grepfrut, pumello Curmale Papaya Cacao Ceai Kiwi

472,0 484,3 421,1 560,8 475,8 478,6 231,7 303,6 62,1 124,3 171936,1 212021,1 40004,5 49651,2 36386,7 46234,5 32229,3 42511,4 14426,4 16903,4

951,0 1042,7 678,7 699,9 650,9 686,8 378,9 389,1 238,5 238,6 288238,4 304041,2 64249,2 63039,7 64192,4 70629,0 51635,4 53473,6 24749,0 26286,3

0,25 0,91 0,17 0,61 0,16 0,60 0,09 0,34 0,06 0,21 72,64 100,00 15,06 20,73 16,87 23,23 12,78 17,59 6,28 8,65

8491,3

12330,8

17935,9

22198,8

5,30

7,30

5179,5 10831,1 11217,5 4511,9 2659,4 2412,0 1666,3 1893,5 26,7

7273,1 11555,1 9025,0 4060,0 3431,2 3144,9 2531,9 2526,1 842,7

11149,5 14382,2 15370,4 5331,4 6168,6 5678,3 3418,6 2957,0 1020,5

12126,2 15287,4 15340,5 4874,9 6772,1 6504,4 3302,4 3196,9 1008,9

2,90 3,65 3,66 1,16 1,61 1,55 0,79 0,76 0,24

3,99 5,03 5,05 1,60 2,23 2,14 1,09 1,05 0,33

Din calculul producţiei mondiale edibile a celor trei specii fructifere (tabelul 1.2), efectuat pe producţia anului 2004, se constată că mărul, cu o producţie globală mai mică cu 3980,6 mii tone în comparaţie cu portocalul, producţia edibilă a mărului este mai mare decât a portocalului. Tabelul 1.2. Calculul producţiei edibile de mere, portocale şi banane la producţia anului 2004 Specia

Prod. globală mii t

%

mii t

Prod. edibilă (mii t) col.1-col. 3

Refuzuri

Mere

59059,1

5,412,5

3189,27382,4

51676,755869,9

Portocale

63039,7

28,133,5

17714,221118,3

41921,448477,5

24-40

16951,028251,6

42377,453638,0

Banane

70629,0

Natura refuzurilor Peduncul, pieliţă, casa seminţelor, seminţe Coajă (albedo şi flavedo), seminţe „ombilicale” Coajă

Din punct de vedere al producţiei globale de fructe, ordinea speciilor fructifere este: bananierul portocalul şi mărul, iar din punct de vedere al producţiei edibile, mărul se situează pe primul loc. În cadrul speciilor din zona temperată, mărul însă deţine supremaţie, având o pondere de 51,6 % din producţie. Este urmat, la distanţă, de păr (15,64 %), piersici şi nectarine (13,59 %) şi prun (8,59 %). Producţia principalelor specii fructifere din zona temperată este repartizată diferit pe continente. Asia se situează pe primul loc, este urmată de Europa şi de America de Nord. În Europa se obţin cele mai mari producţii (la nivelul anului 2004) de căpşuni 1164,7 mii t), cireşe (953,3 mii t), vişine (711,9 mii t), arbuşti fructiferi, iar Asia participă cu cantităţi foarte mari de mere (30649 mii t), pere (11839,9 mii t), gutui (231,3 mii t), prune (5379,3 mii t), caise (1290,7 mii t), nuci şi

27

% din supraf. zonei 2004

% din supraf. mondială 2004

alune. Piersicile, nectarinele şi paviile sunt asigurate în cantităţi mari şi atât de Asia (7599,3 mii t), cât şi de Europa (4556,6 mii t). Analizând suprafeţele ocupate cu principalele specii fructifere de climat temperat se constată că, în ultimele decenii, la nivel mondial, creşteri semnificative ale suprafeţelor s-au înregistrat la măr, păr, prun, piersic, vişin, castan şi coacăz (tabelul 1.3). Tabelul 1.3 Evoluţia suprafeţei mondiale la principalele specii fructifere în ultimele decenii (FAO, 2004) mii ha

Specia

1980

1990

2000

2004

Total mondial Total zonă temperată Mere Pere Gutui Prune Caise Piersici şi nectarine Căpşuni Cireşe Vişine Castane Alune Coacăze Zmeură Afine Total zonă tropicală Portocale Banane Cocos Mango Mandarine, clementine Lămâi şi lime Ananas Măsline Grepfrut, pumello Curmale Papaya Cacao Ceai Kiwi

37154,6 7511,7 3575,0 804,8 30,1 629,2 294,1 754,4 171,0 137,7 88,3 133,0 420,1 22,3 41,1 20,4 30002,9 2209,4 2788,2 8768,6 1653,8

48611,7 11039,6 5115,0 1107,0 53,1 1520,9 318,6 1326,5 210,1 287,1 195,9 250,3 457,4 88,4 67,5 41,9 37572,1 3150,2 3387,9 10008,3 1970,9

57331,7 12917,7 5450,8 1590,4 49,7 2294,9 389,5 1275,3 235,5 361,9 215,2 319,9 499,7 112,2 74,0 48,7 44414,0 3555,6 4138,3 10578,9 3502,5

59200,1 13400,7 5280,6 1758,0 57,5 2571,4 399,8 1422,3 214,1 375,2 248,2 333,6 490,5 121,9 78,9 48,7 45799,3 3630,7 4545,7 10701,2 3699,4

631,7

1283,9

1623,5

1743,4

2,94

3,80

403,0 600,0 5129,3 172,5 357,3 190,5 4722,4 2369,5 6,9

573,7 621,8 7405,8 223,5 624,3 222,4 5697,2 2260,3 6,7

752,1 754,5 8313,5 250,0 1087,8 335,5 7123,6 2342,2 5,6

801,4 843,8 8514,3 255,5 1161,3 365,8 7019,2 2461,0 5,8

1,35 1,43 14,38 0,43 1,96 0,62 11,86 4,16 0,1

1,75 1,84 18,59 0,56 2,54 0,80 15,33 5,37 0,13

100,00 22,64 100,00 8,92 39,41 2,97 13,12 0,10 0,43 4,34 19,19 0,68 2,98 2,40 10,61 0,36 1,60 0,63 2,80 0,42 1,85 0,56 2,49 0,83 3,66 0,21 0,91 0,13 0,59 0,08 0,36 77,36 100,00 6,13 7,93 7,68 9,93 18,08 23,37 6,25 8,08

Dintre speciile zonei tropicale, cele mai mari suprafeţe sunt ocupate de speciile: cocos, măslin, cacao, bananier şi portocal.

28

2.2. Pomicultura în România În România, pomicultura este una din principalele ramuri ale agriculturii. Faptul că teritoriul ţării noastre este situat la limita dintre zonele climatului mediteranean şi a celui temperat face posibilă cultura a numeroase specii pomicole, inclusiv a unor specii subtropicale (smochin, kaki, şi kiwi). Practic, în ţara noastră pomii se cultivă cu succes pe întregul teritoriu, cu excepţia zonei alpine şi a unei părţi din zona coniferelor. Şi pe plan economic, condiţiile pentru dezvoltarea pomiculturii sunt deosebit de favorabile. Datorită poziţiei sale geografice, ţara noastră poate face export de fructe atât spre ţările sudice, deficitare în mere, pere, prune, cât şi spre cele nordice, deficitare în piersici, caise, nuci şi alte fructe. În afară de fructele pentru consum în stare proaspătă sau export, pomicultura asigură materii prime pentru industria prelucrătoare. Datorită caracterului sezonier al producţiei de fructe, al dezechilibrului dintre producţie şi consum din unele perioade ale anului cât şi nevoii aportului de fructe în alimentaţie în cursul unui an, industria prelucrării fructelor are rolul de a rezolva aceste aspecte. Sortimentele în care se pot transforma fructele şi derivatele în care se folosesc sunt tot mai diversificate: sucuri naturale concentrate, nectare, marmelade, dulceţuri, bomboane, îngheţată, fructe deshidratate, congelate, fructe confite ş.a. Toate aceste produse sunt realizate din materia primă pusă la dispoziţia industriei alimentare de către sectorul pomicol. Producţia de fructe din România a crescut de la 401,1 mii tone în anul 1950 până în 1985, când înregistrează valoarea maximă de 1958,4 mii tone. După anul 1985, producţia de fructe a început să scadă, în anul 2002 fiind de numai 952,0 mii tone (tabelul 1.4). Cauzele sunt multiple: schimbarea formei de proprietate asupra pământului, scăderea nivelului agrotehnicii aplicate în actualele plantaţii, dezorganizarea reţelei de preluare şi valorificare a fructelor ş.a. Este de remarcat faptul că după anul 1990, suprafaţa pomicolă scade, ajungând în anul 2002 la numai 240,9 mii ha livezi şi pepiniere pomicole (Anuarul Statistic al României, 2003). Această situaţie este determinată în special de costurile ridicate pentru înfiinţarea plantaţiilor noi şi se reflectă negativ asupra producţiei totale de fructe. Dacă până în anul 1989 dezvoltarea pomiculturii era dirijată prin planuri anuale de plantări cu specificarea strictă a sortimentului de specii, în perioada care a urmat, plantările s-au realizat sporadic. Tabelul 1.4. Producţia totală de fructe din România - mii tone (Anuarul statistic al României - 2003) 2002 Specia

TOTAL FRUCTE Prun Măr Păr Piersic Cireş + vişin

1997

1998

1999

2000

2001

1416,5 491,6 664,1 69,9 17,1 73,8

1036,4 404,4 364,6 64,5 17,9 77,9

935,6 361,3 315,0 63,5 16,1 71,6

1301,0 549,6 490,3 70,6 18,3 73,7

1352,8 557,2 507,4 71,6 16,7 91,2

29

Total 952,0 220,6 491,5 68,1 13,0 66,3

d.c. proprietate majoritar privată 892,3 216,3 443,5 67,4 10,6 63,7

Cais + zarzăr Nuc Căpşun Alte fructe

27,6 32,9 13,5 26,0

37,0 32,5 13,0 24,6

31,5 34,8 15,8 26,0

28,4 31,5 11,7 26,9

28,3 33,9 18,4 28,1

18,3 37,5 16,9 19,8

17,6 37,0 16,8 19,4

Este de remarcat faptul că la păr, cireş, vişin, cais, nuc şi căpşun, producţia este realizată aproape în totalitate de sectorul privat.

2.3. Tendinţele actuale în pomicultură Intensivizarea culturilor pomicole se produce prin înlocuirea plantaţiilor extensive cu cele intensive şi superintensive, de mare desime. Intensivizarea presupune: scurtarea timpului de producere a materialului săditor, utilizarea soiurilor de mare randament, portaltoi de vigoare redusă, soluţii moderne de organizare şi exploatare a plantaţiilor, intrare rapidă pe rod, producţii foarte ridicate şi de bună calitate; utilizarea de material săditor liber de viroze (Virus Free) produs prin culturi de meristeme şi alte metode moderne; schimbarea rapidă a sortimentelor de soiuri prin introducerea în producţie a noilor soiuri (la 10-12 ani); concentrarea culturii speciilor în bazine şi centre consacrate care oferă cele mai bune condiţii în scopul valorificării maxime a potenţialului biologic; - micşorarea volumului lucrărilor manuale efectuate în livadă prin reducerea tăierilor, mecanizarea lucrărilor (tăieri, recoltat), folosirea substanţelor bioactive, etc; creşterea ponderii productiei biologice (ecologice) la nivel mondial prin utilizarea unor soiuri rezistente la boli şi dăunători care să nu necesite tratamente cu pesticide; reducerea costurilor de producţie şi eficientizarea producţiei pomicole la toate speciile; introducerea în cultură a noi specii pomicole de interes alimentar şi sanogen (amelanchier, socul negru, corn şi altele). În conformitate cu strategia de dezvoltare a pomiculturii în perioada 2001-2004 elaborată de către ministerul de resort în anul 2001, rezultă în mod clar unele concepte noi cu privire la dezvoltarea acestui sector şi integrarea în ansamblu în Uniunea Europeană. Dezvoltarea durabilă a pomiculturii priveşte armonizarea cu reglementările U.E., optimizarea exploataţiilor pomicole comerciale, sprijinirea directă a producătorilor prin subvenţii în condiţiile asigurării unei producţii eficiente şi de foarte bună calitate. Deja se delimitează clar pomicultura industrială, profitabilă şi competitivă, de pomicultura de subzistenţă sau de „hobby” (de plăcere). În acest context general de globalizare, pomicultura are tendinţa de a se extinde şi spori producţia de fructe cu 1,6 % pe an, concomitent cu o diversificare a producţiei prin introducerea în cultură a unor specii noi (Avermaete, 1998; Cook, 1998). La această tendinţă este aliniată în mod obiectiv şi pomicultura românească.

30

2.4. Regiunile pomicole ale României România este situată în emisfera nordică, la 45 0 latitudine N şi 250 longitudine E. Prin poziţia geografică teritoriului României îi este imprimat un climat temperat continental cu slabe influenţe mediteraneene în sud-vest. Poziţia geografică şi climatul permit cultivarea pe teritoriul României a tuturor plantelor pomicole de climă temperată (măr, păr, prun, cais, piersic, cireş, vişin, nuc, alun, castan, migdal, arbuşti fructiferi, căpşun etc.). Evaluarea favorabilităţii condiţiilor naturale pentru amplasarea plantaţiilor pomicole se face pe baza unor criterii de climă, sol, relief, poziţie geografică etc. La aceasta se adaugă cele legate de tradiţia istorică, necesităţile sociale, posibilităţile financiare, comerţul şi relaţiile internaţionale. Pentru ca soiurile să-şi poată exprima superior întreaga gamă de caracteristici agro-productive şi calitative, ele trebuie cultivate în anumite zone. S-a constatat că relieful foarte variat, poziţia geografică, altitudinea şi solul diferit determină o variaţie foarte mare a condiţiilor pedoclimatice şi răspunsul soiurilor este pe măsura acestor condiţii. S-a impus, astfel, zonarea pomiculturii prin împărţirea teritoriului României în 13 regiuni (fig.2.1). Regiunea I - Zona subcarpatică meridională.

Fig. 2.1. Regiunile pomicole ale României (după Constantinescu N., 1957)

Regiunea cuprinde totalitatea dealurilor şi văilor din partea de sud a Carpaţilor Meridionali, de la Drobeta –Turnu Severin, şi până la vest de Adjud Vrancea (dealurile Olteniei şi Munteniei). În această regiune este cantonată peste 50 % din pomicultura României. În zona Olteniei apar influenţe de tip mediteranean, care favorizează existenţa unor specii ,ai pretenţioase la temperatură ( castan, alun, smochin). În regiunea I se cultivă ca specii de bază: prunul, mărul, părul, nucul, alunul, castanul, cireşul şi vişinul. Terenurile bine drenate, fără exces de umiditate sunt favorabile şi pentru cultura arbuştilor fructiferi şi a căpşunului. În unele microzone pot fi cultivate şi specii ca smochinul, pecanul, migdalul, piersicul şi caisul. Regiunea I-a rămâne cea mai favorabilă pentru cultura modernă şi durabilă a pomilor şi arbuştilor fructiferi, cu condiţia alegerii judicioase a

31

terenurilor pentru plantaţii şi a unui sortiment de soiuri şi portaltoi corespunzător condiţiilor climatice existente aici. Regiunea a II-a – Dealurile de vest. Cuprinde zona colinară a Banatului, a dealurilor din vestul Munţilor Apuseni şi Depresiunea Haţeg-Orăştie-Sebeş. În această regiune specia dominantă este prunul, urmată de măr. Se constată o anumită specializare a bazinelor pentru cultura unor specii pomicole (Caransebeş – pentru măr şi prun; Haţeg – prun; Lipova - Mureş – măr, nuc; Moldova Nouă – Mehadia – îşi face prezenţa smochinul). Regiunea a III-a – Dealurile de nord-vest. Regiunea cuprinde Dealurile Silvaniei, Podişul Someşului şi o mare parte din dealurile Gherla-Dej şi din Maramureş. Principalele specii pomicole cultivate sunt: mărul, prunul, piersicul, caisul (în vest), castanul etc. Regiunea a II-a se distinge printr-un potenţial ecologic favorabil pentru mai multe specii pomicole. Mărul, castanul şi piersicul găsesc în bazinele pomicole din regiunea dealurilor de NV condiţii de creştere şi fructificare dintre cele mai favorabile din ţară. Regiunea a IV-a – Dealurile din Sud – Estul Transilvaniei. Cuprinde dealurile situate la vest de Carpaţii Orientali şi la nord de Carpaţii Meridionali (până la Sebeş). În această regiune se cultivă mărul, prunul, cireşul şi vişinul. Regiunea a V-a – Dealurile de est (Subcarpaţii orientali). Regiunea cuprinde totalitatea dealurilor şi teraselor de pe partea dreaptă a râului Siret, parţial Fălticeni, depresiunile dinspre Liteni, Suceava şi Rădăuţi. Speciile cu comportarea cea mai bună s-au dovedit a fi: mărul, părul, prunul, vişinul, arbuştii fructiferi şi nucul. Regiunea a devenit renumită pentru cultura mărului, iar în zona Bacăului şi pentru nuc. Regiunea a VI-a – Podişul Târnavelor. Cuprinde podişul şi luncile Târnavelor, care au un climat moderat. În această regiune pomicolă predomină mărul, însă, în unele centre de tradiţie se mai cultivă cireşul, caisul, piersicul şi nucul. Regiunea a VII-a – Câmpia Transilvaniei. Cuprinde zona de silvostepă şi forestieră din centrul Transilvaniei şi Podişul Secaşelor. În această zonă sunt condiţii favorabile pentru prun, cireş, vişin, nuc, măr, iar în unele centre mai adăpostite, pentru piersic şi cais. Regiunea a VIII-a - Podişul Moldovei. În această regiune pomicolă este inclus Podişul Bârladului şi partea din Podişul Sucevei situată la est de Siret. Principalele specii cultivate sunt: prunul, mărul, cireşul, nucul şi vişinul. Potenţialul ecologic s-a dovedit a fi foarte favorabil pentru speciile măr (Iaşi), cireş şi vişin (Iaşi, Huşi, Bârlad). Regiunea a IX-a – Câmpia Română de Vest (Câmpia Olteniei şi Munteniei). Este o regiune foarte întinsă, porneşte, în vest, de la Vânju-Mare şi ajunge la est, la Mizil, Lehliu, Călăraşi. În regiunea a IX-a reuşesc majoritatea speciilor pomicole, dar în special: piersicul, caisul, prunul, mărul, migdalul, căpşunul, cireşul, vişinul şi părul. Nu este indicată cultura arbuştilor fructiferi decât cu aport cu apă de irigare. Regiunea are mari şanse de a organiza o pomicultură modernă şi durabilă datorită condiţiilor naturale favorabile pentru speciile termofile.

32

Regiunea a X-a – Câmpia de Vest a Banatului şi Crişanei. Cuprinde zona de stepă, silvostepă şi pădure din Banat, Crişana şi Maramureş. Flora pomicolă este relativ bogată. Predomină prunul, însă, sunt condiţii de cultură şi pentru cais, piersic, cireş, vişin, nuc şi chiar măr (în zona nisipurilor). Regiunea a XI-a – Câmpia Moldovei. Cuprinde partea sudică a Câmpiei Siretului, Câmpia Bârladului, Câmpia Prutului şi Câmpia Jijia-Bahlui. În această regiune predomină speciile vişin, cireş şi nuc. Regiunea a XII-a – Bărăgan şi Dobrogea. Cuprinde zona de stepă din sud-estul României. Aici sunt întrunite condiţii foarte favorabile pentru cultura speciilor pomicole termofile şi nu numai. În zona a XII-a se cultivă cais, piersic, migdal, prun, vişin, nuc. În zona Ostrov se poate cultiva şi actinidia (kiwi). Regiunea a XIII-a – Zona inundabilă a Dunării. În această zonă, intervenţia bruscă a factorului antropogen a modificat major ecosistemele naturale existente. De pe urma acestor transformări, pomicultura a profitat prin plantaţii de piersic, cais şi mai puţin măr şi păr. Solurile din această zonă fiind fertile, în această zonă se cultivă gutuiul, părul altoit pe gutui, piersicul, caisul, căpşunul, cătina albă etc. Regiunile pomicole ale României au fost delimitate pe baza unor ecosisteme naturale cu o structură geografică şi orografică unitară şi cu elemente climatice şi edafice asemănătoare. Încercările repetate de zonare şi microzonare a pomiculturii au evidenţiat dificultatea problemei văzută prin prisma noilor cerinţe ale societăţii. Prin „Strategia Dezvoltării Horticulturii” în perioada următoare, au fost stabilite, printre altele, „areale pentru dezvoltarea pomiculturii, arbuştilor fructiferi şi căpşunului” pe teritoriul României (fig.2.2.). Schiţa acestor areale este în concordanţă cu cele 8 Centre Regionale de Dezvoltare în care a fost structurată suprafaţa ţării, mai mult după criterii geografice şi economice, decât după criterii ecologice şi sociale. Cele 8 areale destinate culturii plantelor pomicole, în concepţia actuală, sunt: 1. Centrul Moldova - cuprinde cea mai mare parte a judeţului laşi, partea de sud a Botoşaniului, părtile de răsărit ale Neamtului şi Bacăului şi jumătatea nordică a Vasluiului. Se suprapune cu regiunea colinelor Moldovei. 2. Centrul Munteniei de Est - Moldova de Sud - cuprinde Bărăganul de est şi câmpia de sud a Moldovei (Brăila, Galaţi, parţial Vrancea şi Buzău). Se suprapune cu regiunea a X-a în partea de răsărit. Pomicultura este relativ slab reprezentată şi nu are tradiţie prea mare. 3. Centrul Muntenia - cuprinde o unitate teritorială foarte extinsă, cu condiţii climatice diferenţiate. Constituie centrul cu cea mai mare suprafaţă cultivată cu pomi fructiferi (Argeş, Dâmboviţa, Prahova, Teleorman, Giurgiu, Bucureşti, Ialomiţa şi Călăraşi. Face parte din centrul N-E Muntenia. În ultimii ani, pomicultura are tendinţa de extindere în acest centru din motive ecologice, sociale şi financiare. Centrul se suprapune parţial cu regiunile a şi a X-a. 4. Centrul Oltenia - cuprinde întreaga Oltenie geografică cu judeţele Dolj, Vâlcea, Gorj, Mehedinţi şi Olt. Oferă condiţii climatice şi edafice foarte diferenţiate între partea de nord şi cea sudică (regiunile I-a şi a VI-a). În general, regiunea este foarte favorabilă plantelor pomicole. 5. Centrul Banat - cuprinde câmpia şi dealurile din judeţele: Timiş (în totalitate) şi parţial Arad, Hunedoara şi Caraş - Severin. Elementele climatice,

33

edafice şi orografice sunt foarte diferite de la o zonă la alta în cadrul centrului, arealul se suprapune cu cel al regiunii pomicole a VII-a (Câmpia Banatului) şi a II (Dealurile din Vest).

Fig.2. Arealele pentru dezvoltarea pomiculturii (după Botu I., Botu M., 2003)

6. Centrul de Nord - Vest - care cuprinde părţi din judeţele: Bihor, Sălaj, Cluj, Satu - Mare, Maramureş şi Bistriţa - Năsăud. Condiţiile climatice şi de sol sunt foarte diferite. Arealul se suprapune cu părţi din regiunile pomicole a II-a, a II-a şi a VI-a. 7. Centrul Transilvania - cuprinde câmpia şi dealurile din judeţele: Mureş, parţial Alba, Sibiu şi foarte puţin din Braşov şi Harghita. Centrul cuprinde o diversitate mare de elemente climatice şi edafice. Arealul se suprapune cu regiunea pomicolă a IX-a (Câmpia Transilvaniei) şi parţial cu regiunea a V-a (Dealuri din sud-estul Transilvaniei. 8. Centrul Dobrogea - cuprinde o mica parte din Dobrogea geografică (bazinele pomicole existente). Este o unitate teritorială cu condiţii favorabile de cultură în condiţii de irigare. Această delimitare geografică se doreşte a fi în ton cu necesităţile de dezvoltare actuale ale zonelor respective. Această zonare nu poate fi considerată benefică deoarece prezintă unele lacune: - nu s-a ţinut seama de zonele ecologice care le alcătuiesc; - în acelaşi areal se întâlnesc zone climatice foarte diferenţiate între ele; - arealele nu sunt delimitate pe baza condiţiilor de favorabilitate pentru anumite specii pomicole; - nu au ca bază de fundamentare rezultatele obţinute de cercetare pe parcursul a peste trei decenii; - nu cuprinde unele zone de mare favorabilitate şi de tradiţie. În următorii ani este nevoie de realizarea unei zonări pe baze ştiinţifice şi în acord cu necesităţile sociale şi economice. Aceasta presupune acţiunea de

34

cercetare în următorii ani a specialiştilor din domeniul pomiculturii, a celor din economie, din guvern şi din conducerile locale. Obligatoriu, zonarea pomiculturii, trebuie completată cu microzonarea pentru a asigura condiţii de reuşită deplină acestui domeniu. Rolul fructelor în alimentaţia umana nu se rezumă doar la aportul lor în calorii şi proteine. Putem spune ca sub acest aspect el este chiar minor, deoarece proporţia este destul de mică faţă de aportul pe care îl au fructele în alimentaţia umană sub aspectul vitaminelor, sărurilor minerale etc. Este necesar să se aibă în vedere faptul că organismul uman nu are „depozite de vitamine” cum are spre exemplu pentru glucide: consumul permanent de fructe proaspete este astăzi o necesitate stringentă şi pentru faptul că alimentaţia zilnică este tot mai mult tributară unor alimente prelucrate, care în cursul proceselor tehnologice la care sunt supuse, pierd o bună parte sau în totalitate vitaminele pe care le conţin. Fructele bogate în aminoacizi, cum sunt nucile, alunele, caisele uscate etc., pot satisface alături de legume o bună parte din nevoile de proteine de origine vegetală, substanţe care participă la construcţia şi refacerea celulelor şi a ţesuturilor uzate ale organismului. Fructele proaspete, uscate, precum şi preparatele din acestea, constituie surse bogate în glucide, componentul de bază al raţiei alimentare (5060 % din valoarea calorică globală). Nucile, alunele, migdalele reprezintă surse bogate în lipide vegetale, substanţele calorigene esenţiale ce se vor a fi de 1/3 până la 1/2 din totalul raţiei. Cu excepţia vitaminei D, fructele pot furniza toate celelalte vitamine necesare organismului. Studiile de nutriţie, aşa cum s-a subliniat anterior, considera că pentru ţara noastră un consum anual de 85-95 kg fructe asigură în raţia alimentară un aport vitaminic, de săruri, acizi şi alte substanţe în proporţii bune spre foarte bune. Din această cantitate, în care sunt incluse strugurii şi citricele, 62 kg urmează să o reprezinte fructele de climat temperat (autohtone). În realizarea producţiei de fructe un rol însemnat, pe lângă îmbunătăţirea permanentă a tehnologiei şi creşterea ponderii livezilor în masiv, de tip intensiv, în detrimentul celor clasice, l-a avut înmulţirea unui sortiment valoros, adecvat specificului fiecărei zone de cultură. Din punct de vedere calitativ structura sortimentală s-a îmbunătăţit ca urmare a rezultatelor cercetării, în conveerul speciilor o pondere însemnată fiind deţinută de soiurile noi, autohtone, mai productive şi bine adaptate condiţiilor pedoclimatice specifice bazinelor pomicole consacrate.

35

CAPITOLUL III 3. BAZELE BIOLOGICE ALE PLANTELOR POMICOLE Plantele lemnoase în general, din care fac parte pomii şi arbuştii fructiferi specifici climatului temperat, posedă 6 organe distincte: trei sunt părţi vegetative - rădăcinile, tulpinile, frunzele, iar alte trei generative - florile, fructele, seminţele. Fiecare organ se deosebeşte ca aspect morfologic, are o structură particulară şi îndeplineşte funcţii fiziologice specifice, dar toate la un loc constituie organismul viu, unitar, care, în cursul ciclului individual de viaţă, creşte şi fructifică. Creşterea şi fructificarea depind în final de legăturile reciproce complexe dintre multiplele procese fiziologice desfăşurate la nivelul organelor, în dependenţă de însuşirile genetice ereditare şi de factorii mediului exterior. Condiţiile de mediu nefavorabile schimbă mersul unor procese fiziologice importante, ceea ce se reflectă în creşterea organelor şi în fructificarea plantelor. De exemplu, lipsa de apă înrăutăţeşte creşterea deoarece reduce fotosinteza, transportul substanţelor în plantă, etc. Excesul de apă încetineşte, de asemenea, creşterea rădăcinilor, reduce absorbţia etc. Toate acestea au efecte negative asupra producţiei de fructe. Rezultă că studiul în dinamică al organelor implică şi cunoaşterea principalelor procese fiziologice, precum şi a rolului lor în creşterea şi fructificarea pomilor şi arbuştilor. Autorii diferitelor lucrări de pomicultură, în general agrotehnicieni, s-au oprit în majoritatea cazurilor asupra morfologiei pomilor şi numai tangenţial au abordat aspecte de structură şi de fiziologie.

3.1. Clasificarea plantelor fructifere Fructele se obţin de la specii de plante care au durată de viaţă foarte variabilă şi anume de la 3 - 4 ani (căpşunul) la 60 ani şi chiar mai mult (nucul, măslinul). În aceleaşi condiţii ecologice, agrotehnica aplicată, vârsta plantelor sau soiul influenţează foarte mult producţia, calităţile gustative, mărimea, forma, culoarea şi structo-textura fructelor. Pentru o prezentare cât mai clară a speciilor pomicole şi pentru a permite tragerea unor concluzii privind cultura, capacitatea de păstrare şi diversificarea produselor prin prelucrare industrială, se impune clasificarea acestora având în vedere criterii de specificitate, diversitate, răspândire geografică, denumire ştiinţifică sau populară.

3.1.1. Clasificarea botanică (sistematică, taxonomică) Diversitatea plantelor pomicole este foarte mare, complexă şi dificil de clasificat. Plantele pomicole din flora spontană se consideră că aparţin la un număr de peste 2000 de specii încadrate la nivel mondial în circa 100 genuri. Majoritatea din acestea se găsesc în zonele ecuatorială şi subtropicală.

36

Din punct de vedere taxonomic, speciile fructifere de climat temperat aparţin încrengăturii Angiospermae, subclasa Dicotiledoneae. Denumirea ştiinţifică (binară) a speciilor pomicole conţine 2 nume, bazate de regulă pe rădăcină latină sau greacă; primul nume reprezintă genul, iar cel de-al doilea specia în cadrul genului. De exemplu, Malus domestica este numele mărului cultivat unde Malus reprezintă genul (în latină înseamnă măr sau un lucru rău, greşit, denumirea duală provine probabil din povestea biblică cu Eva şi mărul, în Grădina Edenului), iar epitetul specific domestica este un adjectiv care înseamnă „pe lângă casă”. La sfârşitul denumirii ştiinţifice se adaugă o abreviaţie a numelui persoanei care a dat numele plantei. În cazul mărului este vorba de Borkhausen şi deci denumirea completă a mărului este: Malus domestica Borkh. Linné (Systema plantarum, 1735; Fundamenta botanica, 1736), cunoscut ca părintele botanicii, a dat nume la numeroase plante, de unde litera capitală L. găsită la foarte multe denumiri ştiinţifice de plante - de exemplu: Pyrus communis L. Din totalul de peste 2000 de specii pomicole încadrate în circa 100 de genuri, în zona temperată sunt utilizate în alimentaţia omului specii din 10 ordine: Rosales, Ericales, Eleagnales, Rhamnales, Cornales, Juglandales, Fagales, Urticales, Rubiales, Actinidiales. Ordinele Rosales şi Fagales sunt reprezentate de câte două familii (Rosaceae şi Saxifragaceae, respectiv Fagaceae şi Betulaceae). Celelalte ordine sunt reprezentate de câte o singură familie. Familia Rosaceae (una din marile familii de angiosperme) are un rol preponderent în rândul plantelor pomicole. Plantele furnizează circa 2/3 din speciile de climat temperat şi sunt grupate pe subfamilii: Pomoideae, Prunoideae şi Rosoideae. Celelalte familii sunt reprezentate de 1-4 genuri. Nivelul de ploidie în cadrul fiecărui gen este foarte diferit şi contribuie la sporirea variabilităţii genetice. Pentru pomicultura viitorului, cunoaşterea şi folosirea acestor specii în programele de ameliorare este foarte importantă. Cunoaşterea taxonomiei speciilor pomicole este importantă din punct de vedere ştiinţific (pentru ameliorarea genetică, conservarea resurselor genetice) dar şi practic (pentru că originea genetică a speciilor pomicole coincide de cele mai multe ori cu arealele cele mai favorabile pentru cultură). Fiecare plantă reprezintă un individ caracterizat prin anumite însuşiri după care se poate recunoaşte. Pe baza asemănărilor şi a deosebirilor dintre indivizi, plantele pot fi grupate în categorii sau unităţi sistematice denumite taxoni. Aceştia se ierarhizează după gradul de înrudire şi după importanţa caracterelor luate în considerare. Taxonul biologic fundamental cu care se lucrează în sistematică este specia, care reprezintă unitatea de bază în clasificarea organismelor vegetale şi animale. Specia fiind o unitate sistematică prea largă pentru plantele cultivate, a fost necesară introducerea unor infrataxoni: subspecia, convarietatea, varietatea şi cultivarul. Spre deosebire de speciile spontane care alcătuiesc baza fondului biologie, speciile fructifere cultivate sunt rezultatul selecţiei artificiale. Iniţial selecţia s-a făcut empiric, nesistematic, alegându-se şi înmulţindu-se formele cu fructe mari şi gustoase. Această selecţie a condus la obţinerea formelor domestice - cultivate - grupate sub denumirea de soiuri. Soiul (cultivarul) - reprezintă un grup de indivizi mai mare sau mai mic care are o alcătuire genetică proprie, asemănare fenotipică, specifică, adaptare la anumite condiţii pedoclimatice (cu o înmulţire specifică) şi care răspunde economic la cerinţele factorului antropogen.

37

Numărul soiurilor de la plantele pomicole este foarte mare în prezent (peste 10.000 de soiuri la măr, la păr peste 6.000, la prun peste 3.000, la piersic peste 3.500 soiuri, etc.). În cadrul speciilor, soiurile sunt notate ca varietate (variety) sau cultivar: Malus domestica Borkh. „Golden Delicious” sau Malus domestica Borkh. cv. Golden Delicious. Mai există şi variaţii mugurale care se manifestă sub forma unor variaţii uşoare ale soiurilor, cu importantă horticolă, datorate mutaţiilor apărute la unele organe. Pe teritoriul ţării noastre se găsesc aproape toate genurile pomicole care au dat naştere la plantele cultivate în zona temperată (tabelul 3.1). În cadrul florei spontane există foarte multe specii şi ele constituie o bogăţie genetică deosebită. Totalitatea soiurilor care se cultivă într-o zonă, regiune sau ţară formează sortimentul zonei respective. Sortimentul se caracterizează prin diversitate ca epocă de maturare a fructelor şi destinaţie a lor, dar factorul care hotărăşte asupra valorii soiurilor dintr-o zonă dată, respectiv cantitatea şi calitatea recoltei pe care o asigură, este clima, factorul ecologic, în general. Tabelul 3.1. Unităţi sistematice în care sunt cuprinse speciile pomicole din zona temperată Familia Subfamilia

domestica Borch. sylvestris Miller pumila Miller prunifolia Borch. baccata L. (Borch) coronaria L. (Miller) communis L. caucasia Fed. nivalis Jacq. serotina Red.

Nr. cromozomi (2n) 34 34 34 34 34, 68 51 (68) 34,51,68 34 34 34

Mespilus

eleagrifolia Pall. ussuriensis Maxim. calleryana Bunge betulifolia Bunge oblonga Mill. japonica Pers. germanica L. grandiflora

34 34 34 34 34 34 34 34

Sorbus

domestica L. aucuparia L.

34 34

Genul

Malus

Specia

Pyrus Pomoideae Rosaceae Cydonia

ovalis Medik. Amelanchier alnifolia Nutt. cerasifera Ehrh. Prunoideae

Prunus (prun)

cocomila Ten. domestica L.

38

68 16,24,32,48 16 48

Denumirea populară măr cultivat măr pădureţ măr paradis măr chinezesc măr siberian măr coronat păr comun păr de Caucaz păr nins păr chinezesc de nisipuri păr sălcioară păr de Ussuria

gutui cultivat gutui japonez moşmon moşmon ornamental scoruş scoruş de munte amelanchier moşmon canadian mirobolan, corcoduş prun italian prun european

insititia L. salicina Lindl.

Prunus (cais)

Prunus (piersic) Prunoideae Prunus (cireş şi vişin)

Prunus (migdal)

Rosaceae

Fragaria (căpşun) Rosoideae

Rubus (zmeur şi mur)

Rosa

Rosaceae

Ericaceae

Eleagnaceae

Saxifragaceae

Ribes

Vaccinum

Hippophaë

mirabelle prun chinojaponez spinosa L. 32,16,24,40 porumbar rivuralis Scheele 16 prun sinuos armeniaca L. 16 cais cultivat sibirica L. 16 cais siberian mandshurica 16 cais de Koehne. Manciuria mume Sieb et Zucc. 16 cais japonez persica ( L.) Batsch. 16 piersic davidiana (Carr.) 16 piersicul lui Franch David kansuensis Redh. 16 piersic de Kansu mira Koehne 16 piersic de Tibet avium L. 16 cireş cerasus L. 32 vişin comun fruticosa Pall. 32 vişin de stepă mahaleb L. mahaleb padus L. mălin laurocerasus (L.) Mill. cireş verde serotina Ehrh. 16 vişin negru sălbatic amigdalus Batch. 16 migdal comun bucharica Korsch. 16 migdal de Buhara tenella Batsch. migdal pitic de Siberia vesca L. 14 fragul de pădure viridis Duch. 14 fragul de deal moschata Duch. 42 căpşunul aromat chiloensis (L.) Duch. 56 fragul de Chile virginiana Duch. 56 fragul de Virginia ananassa Duch. 56 căpşunul cultivat idaeus Arrhn. 14 zmeur roşu occidentalis L. 14 zmeur negru caesius L. mur de câmp tomentosus Borkh. mur pâslos rusticans Merc. mur fără spini canina L. 36 măceş damascena Miller 28 trandafir de dulceaţă nigrum L. 16 coacăz negru rubrum L. 16 coacăz roşu aureum Pursh. 16 coacăz auriu grosularia L. agrişul european corymbosum L. 24,48,72 afinul înalt angustifolium Ait. 48 afinul pitic vitis-idaea L. 24 afinul roşu uliginosum L. 24,48,72 afinul vânăt myrtillius L. 24 afinul negru rhamnoides L.

39

48 16 (32)

cătina albă

Rhamnaceae Cornaceae

Juglandaceae

Fagaceae

Betulaceae

Caprifoliaceae Ginkgoaceae Moraceae

Ziziphus Cornus

Juglans

22 32 32 32

nigra L. australis Griseb

32 32

sativa Mill.

24

dentata Borch.

24

pumilla Mill. crenata Sieb & Zucc.

24 24

Castanea

Corylus

avellana L. colurna L. chinensis Franch.

22 18,22 22

sieboldiana Blume americana Marsh.

22 22

nigra L.

36

canadensis L. biloba L.

36 24

alba L. nigra L. carica L. chinensis Planch. deliciosa Achev.

28 28

Sambucus Gingko Morus Ficus

Actinidiaceae

jujuba Mill. sativa Gaertn. mas L. regia L. cinerea L. mandshurica Maxim

Actinidia

zizifus, gigif, jojoba corn nucul persian nucul cenuşiu nucul de Manciuria nucul negru nucul de Argentina castanul european castanul american castanul pitic castanul japonez alunul comun alunul turcesc alunul chinezesc alunul japonez alunul american socul negru european socul canadian gingko dudul alb dudul negru smochinul kiwi, actinidia chinezească

Fiecare specie prezintă variabilitate genetică accentuată ceea ce reprezintă mare avantaj pentru programele de ameliorare. Un soi se menţine în cultură până în momentul când apare altul mai bun, din punct de vedere al producţiei sau calităţii fructelor. Modificarea sortimentelor este impusă şi de industria alimentară în plină dezvoltare. Datorită faptului că multe fructe nu se pot păstra în stare proaspătă tot anul, ele sunt transformate în produse alimentare: compot, gem, suc, nectar, deshidratate, congelate etc. Pentru fiecare produs sunt necesare soiuri cu însuşiri speciale, iar perfecţionarea maşinilor de prelucrare impune, de asemenea, schimbarea soiurilor. Clasificarea botanică interesează pentru stabilirea agrotehnicii adecvate, având în vedere că plantele aparţinând aceleiaşi familii, gen, specie, sunt în general atacate de aceleaşi boli şi dăunători şi au aceleaşi cerinţe agrotehnice.

40

3.1.2. Clasificarea după habitus Ţinând seama de aspectul general al plantelor, cu alte cuvinte de habitusul lor, speciile pomicole pot fi grupate în: pomi propriu-zişi; arbustoizi; arbuşti; subarbuşti şi plante semiierboase perene.

Fig.3.1.2. Arbustoizi

Fig.3.1.1. Pomi propriu-zişi

Pomii propriu-zişi (fig.3.1.1). Sunt plante lemnoase de vigoare variabilă, adesea mare, cu un singur trunchi şi o coroană omogenă. Înălţimea pomilor oscilează între 5-20 m şi au o longevitate mare (de la 15 ani, până la 100 ani şi chiar mai mult, ca la castan). Se înmulţesc prin seminţe (speciile sălbatice, portaltoii franc), prin altoire, iar câteva specii şi prin drajoni. Din această grupă fac parte: mărul, părul, cireşiul, nucul, prunul, piersicul, caisul, vişinul şi castanul dulce. Arbustoizii (fig.3.1.2). Sunt plante lemnoase de vigoare redusă, cu forma de tufă, constituită din 2-4 tulpini de grosimi şi înălţimi variabile care iau naştere din zona coletului, formând coroane separate sau unice. Durata vieţii este de circa 20-30 de ani, iar înălţimea arbustoizilor ajunge până la 3-7 m. Se înmulţesc prin seminţe (mai rar) şi pe cale vegetativă prin drajoni, butaşi şi marcote. Din această grupă fac parte: gutuiul, alunul, cornul, moşmonu1, vişinul arbustoid, mărul paradis, scoruşul, cătina albă, Ziziphus (ultimele două specii introduse recent în cultură ).

Fig.3.1.3. Arbuşti fructiferi 1- tufă compactă; 2 – tufă răsfrântă.

Fig.3.1.4. Semiarbuşti

Arbuştii (fig.3.1.3). Sunt plante lemnoase de vigoare redusă, cu înălţimea de 1-2 m, care prezintă numeroase tulpini de grosimi mici (1-3 cm),

41

slab ramificate, ce apar din zona coletului, formând tufe compacte sau răsfrânte (cu înălţimi de 1,0-1,5 m). Durata vieţii este redusă (10-15 ani). Întrucât emit uşor rădăcini adventive, se înmulţesc vegetativ prin drajoni, butaşi, marcote. Se pot înmulţi şi prin seminţe. Se cunosc următorii arbuşti fructiferi: coacăzul, agrişul, socul, scoruşul negru (Aronia melanocarpa), introdus recent în cultură. Semiarbuştii (fig.3.1.4). Sunt plante semilemnoase, cu tulpini care trăiesc numai doi ani. În primul an apar tulpini simple, înalte de 1-3 m, subţiri (cu diametrul de circa 1 cm); în al doilea an rodesc pe ramificaţiile dinspre vârfuri. După recoltarea fructelor tulpinile se usucă, însă plantele se regenerează prin drajoni, care asigură tufei o durată de viată de 10-20 ani. Din această grupă face parte zmeurul şi murul. Plantele fructifere semiierboase (fig.3.1.5). Fac trecerea dintre plantele arborescente şi cele ierboase, fiind reprezentate prin căpşun şi frag. Căpşunul creşte sub formă de tufă cu înălţimea de 15-30 cm. Partea subterană este formată dintr-o tulpină scurtă (rizom) şi rădăcini, iar partea aeriană este reprezentată de ramificaţii bazale ale tulpinii - lăstari foarte scurţi (2-3 cm), frunze lung peţiolate, inflorescenţe şi stoloni (tulpini târâtoare). Frunzele se Fig.3.1.5. Plante semiierboase perene usucă anual, însă tulpinile trăiesc 6-8 ani.

3.1.3. Clasificarea anatomo – structurală Pentru clasificarea anatomo - structurală trebuie să se ia în considerare faptul că în momentul în care condiţiile termohidrice şi trofice sunt favorabile, creşterea, ca proces fiziologo - biochimic se referă nu numai la multiplicarea şi modificarea dimensională (creşterea) a celulelor, ci şi la acumularea de substanţe organice. Activitatea celulară (diviziunea, creşterea şi dezvoltarea) are loc numai când condiţiile agro-pedoclimatice sunt favorabile, în caz contrar, activitatea celulară încetează. Unitatea structurală şi funcţională a oricărui organism vegetal sau animal este celula. Aceasta, ca unitate biologică, structurală şi funcţională, reprezintă un sistem organizat, extrem de complex, capabil de a sintetiza substanţele necesare creşterii şi reproducerii organismelor vii. Celula vegetală este protejată de obicei de un perete celular, iar conţinutul este reprezentat de mai multe organite, bine definite morfologic şi cu funcţii vitale precise. Unele dintre acestea sunt vii şi totalitatea lor alcătuiesc protoplastul (citoplasma propriu-zisă, nucleu, plastide, condriozomi, ribozomi, dictiozomi, sferozomi, lizozomi, centrozomi, cili şi flageli), altele sunt lipsite de viaţă şi constituie paraplasma (peretele celular sau membrana, vacuole sau incluziuni ergastice lichide, incluziuni ergastice solide, anorganice şi organice). Unele dintre aceste componente ale celulelor vegetale au importanţă deosebită în procesele care au loc pe parcursul dezvoltării sau în cazul prelucrării fructelor. La începutul formării lor, fructele au o structură simplă, care ulterior se modifică datorită diviziunii şi creşterii celulelor, diferenţierii ţesuturilor.

42

Ţesutul reprezintă o grupare de celule asemănătoare ca formă, structură, origine, mărime şi funcţiuni. Ţesuturile sunt meristematice când celulele componente au aceeaşi formă şi mărime, fără să fi suferit vreo diferenţiere şi se întâlnesc la toate organele în creştere. Prin diferenţiere, care este un proces fiziologo - biochimic, se modifică forma, mărimea, aspectul şi raportul cantitativ - calitativ dintre diferitele componente ale membranelor şi protoplasmei (substanţă albuminoidă complexă, având aspectul unei mase incolore, semifluide, care alcătuieşte baza celulelor vii).

Fig.3.1.6. Constituenţii celulari (schemă după Sitte): m.p.- membrana primară ; pl.-plasmalemă; v.-vacuolă; pld.- plasmodesme; r.i.- reţea intraplasmatică; p.- por străbătut de reţea; m.n. – membrană nucleară ; p.p.protoplastide; n. –nucleu ; cr. –cromatină ; mt. –mitocondrii ; G.- aparatul Golgi ; l.picături de lipoizi.

Ţesuturile care se formează prin diviziunea şi modificările suferite de ovar după fecundare iau denumirea de pericarp. Acesta se diferenţiază în epicarp, mezocarp şi endocarp (în care se dezvoltă una sau mai multe seminţe) Epicarpul (partea exterioară a fructului), format din unul sau mai multe straturi de celule netede, este acoperit cu pruină la prune, mere, pere, cireşe, vişine, afine şi cu perişori fini la caise, piersici, agrişe, coacăze. Epicarpul este subţire la fructe ca: cireşe, vişine, prune, coacăze, afine şi gros la citrice (lămâi, portocale, mandarine). #n practică, epicarpul subţire se numeşte pieliţă, iar epicarpul gros - coajă. Mezocarpul reprezintă cea mai mare parte din pericarp. Este cărnos şi suculent, deoarece în celulele lui se acumulează apă în care sunt dizolvate diferite substanţe organice (zaharuri, acizi şi săruri organo - minerale). În practică, mezocarpul poartă denumirea de pulpa fructului. La citrice, mezocarpul este subţire ca o pieliţă. Endocarpul, stratul interior al pericarpului, este subţire şi membranos la mere, pere, gutui, sau gros, lemnos, sclerificat, formând sâmburele, la prune, caise, piersici, cireşe, vişine, care la interior închide sămânţa. La citrice, endocarpul este comestibil. Dintre ţesuturile care se întâlnesc în structura unor fructe, pentru prelucrarea acestora, prezintă importanţă sclerenchimul. Acesta este format din

43

celule alungite, cu capete ascuţite şi membrane foarte îngroşate, formând sclereide pietroase în pulpa perelor şi gutuilor. Sclereidele formează peretele tare al alunelor, sâmburilor de prune, piersici, caise ş.a. La unele fructe se întâlnesc ţesuturi secretoare, care produc diferite uleiuri eterice, răşini, alcaloizi, mucilagii, latex. Unele din aceste substanţe sunt eliminate, altele se adună în pungi sau buzunare secretoare. Astfel, la citrice, acestea sunt situate în mezocarp, în apropiere de suprafaţa fructului.

Fig.3.1.7. - Fructul la unele specii pomicole: A - Măr: a - caliciul; b - cavitatea subcalicială; c - inima; d - seminţe; e - pulpa; f - axul fructului; g - pieliţa. B - Prun: a - pieliţa; b - pulpa; c - endocarpul; d - sămânţa. C - Zmeur: a - drupeole; b - endocarpul; c - receptacul. D - Nuc: Me - mezocarp; S - sudură carpelară; m - membrane secundare; En - endocarp; L - loja miezului; Mp - membrană principală; M - miez; Tm - tegumentul miezului. E - Afin: Ep - epidermă; H - hipodermă; Me mezocarp En - endocarp; Loc - locule; Se - seminţe; Fb - fibre vasculare.

Din punct de vedere anatomic, fructul rezultă, de regulă, numai din multiplicarea celulelor ovarului fecundat sau partenocarpic (ovar nefecundat), sau din concreşterea ovarului cu receptaculul floral. La principalele specii pomicole cultivate în ţara noastră se întâlnesc următoarele tipuri de fructe: poama, drupa, polidrupa, pseudodrupa, nuca, nucula, baca, pseudobaca, hesperida şi sicona. Poama este un fruct fals, la formarea căruia, alături de pereţii ovarului, participă şi receptaculul floral (măr, păr, gutui). Drupa, fruct cărnos, indehiscent, cu o singură lojă şi o sămânţă, provenit din creşterea pereţilor ovarului. Din epicarp se formează pieliţa, din

44

mezocarp, pulpa cărnoasă şi suculentă, iar din endocarp, după întărirea (sclerenchimizarea) celulelor, se formează peretele sâmburelui, care are în interior o sămânţă. Se întâlneşte la prun, cireş, vişin, cais, piersic, corcoduş, zarzăr, corn. Polidrupa este un fruct compus din mai multe drupe mici (drupeole), aşezate una lângă alta pe un receptacul comun. Fiecare drupeolă are epicarp, mezocarp, endocarp şi sâmbure mic, impropriu denumit sămânţă. Se formează la zmeur şi mur. Pseudodrupa (drupă dehiscentă) sau drupa falsă este asemănătoare cu drupa adevărată, de care se deosebeşte prin aceea că mezocarpul este mai subţire, necomestibil, iar la maturitate crapă şi pune în libertate sâmburele. Se întâlneşte la nuc şi migdal. Nuca este un fruct cu pericarpul tare şi sămânţa liberă sau puţin aderentă. Până la maturitate fructul este acoperit parţial sau total de involucru (înveliş bracteal) şi este întâlnit la alun şi castan. Nucula este un fruct uscat, indehiscent, de obicei cu o singură sămânţă care se dezlipeşte uşor de pericarp. Nuculele sunt dispuse pe un receptacul cărnos, comestibil, care impropriu este numit fruct, iar fructele (nuculele) sunt impropriu considerate seminţe. Căpşuna este fructul reprezentativ. Baca este un fruct cărnos indehiscent, format din una sau mai multe carpele (frunzuliţe modificate, situate în centrul unei flori şi care poartă ovulele ei). Are la exterior pieliţă (epicarp), mezocarp suculent şi endocarp tot suculent, care la maturitatea fructelor se gelifică şi se confundă cu endocarpul. Baca are una sau mai multe seminţe, în funcţie de numărul carpelelor. Se întâlneşte la coacăz, afin. Pseudobaca este un fruct fals, cărnos, indehiscent, asemănător cu baca, dar la formarea lui, în afară de pereţii ovarului, participă şi axul floral care concreşte cu ovarul. Acest tip de fruct se întâlneşte la agriş. Hesperida este o bacă, având pericarpul colorat şi cu numeroşi pori, mezocarpul spongios, alb - gălbui, necomestibil şi un endocarp voluminos, compartimentat, cu celule mari, suculente, comestibile. Hesperida este un fruct caracteristic pentru citrice (lămâi, portocale, mandarine, grepfrut). Sicona, un fruct fals, compus, rezultat din concreşterea inflorescenţei cu ovarul. Fructele propriu - zise sunt nuculele înglobate în partea cărnoasă şi comestibilă a inflorescenţei. Se întâlneşte la smochin.

3.1.4. Clasificarea pomicolă Această clasificare are în vedere în primul rând caracteristicile fructului, dar speciile înrudite din acest punct de vedere au şi particularităţi biologice asemănătoare. Ţinându-se seama de particularităţile biologice şi agrotehnice, de structura anatomică şi de regimul termohidric al creşterii şi maturării fructelor, speciile pomicole sunt clasificate în 6 grupe: Grupa pomaceelor cuprinde speciile: măr, păr, gutui şi moşmon, care fac parte din familia Rosaceae, subfamilia Pomoideae. Aceste specii formează „fructe false”, rezultate din concreşterea ovarului cu receptaculul florii. Fructul poartă denumirea de poamă. Toate speciile din această grupă sunt bine adaptate climatului temperat. Repausul lor obligatoriu din timpul iernii este lung şi înfloresc târziu primăvara, astfel încât scapă de brumele târzii de primăvară. Majoritatea

45

speciilor din această grupă sunt foarte rezistente la gerurile din timpul iernii, în schimb temperaturile ridicate din vară le influenţează negativ. În general sunt pretenţioase faţă de umiditate şi de fertilitatea solului. Ca urmare, dau rezultate bune în regiunile răcoroase ale ţării, la altitudini mai mari şi cu precipitaţii abundente. Soiurile cu coacere timpurie a fructelor au cerinţe mai scăzute faţă de apă şi pot fi cultivate şi în regiunile mai secetoase. Speciile de pomacee trăiesc în medie 80-90 de ani, intră în perioada de rodire târziu, însă dau recoltate bogate. Caracteristice pentru această grupă sunt şi ramurile de rod. Acestea au mugurii roditori situaţi terminal, iar rezerva de muguri vegetativi, este situată lateral şi în porţiunea bazală. La aceste specii, mai ales la măr şi păr, în locul de prindere al fructelor pe ramurile de rod se produce o acumulare de substanţe organice de rezervă, iar ţesuturile se îngroaşă dând naştere unor formaţiuni numite burse. Pe acestea apar noi ramuri de rod în acelaşi an. De asemenea, din mugurii vegetativi de la bază apar ramificaţii noi. Datorită acestor particularităţi, ramurile pomaceelor nu se degarnisesc. Dimpotrivă, în punctele de rodire se creează condiţii bune pentru formarea florilor şi în anii următori. Pomaceele sunt reprezentate în cultură prin foarte numeroase soiuri care se înmulţesc prin altoire. Portaltoii folosiţi pentru aceste soiuri se obţin din seminţe sau prin înmulţirea vegetativă (marcotaj, butăşire). Grupa drupaceelor (sâmburoaselor) cuprinde speciile pomicole care au fructul o drupă: prunul, caisul, piersicul, cireşul, vişinul, corcoduşul, porumbarul, cornul. Acestea intră mai repede pe rod (sunt mai precoce) şi trăiesc mai puţin decât pomaceele; unele ating 45-50 de ani (cireşul), altele abia 15-20 de ani (caisul, piersicul). Repausul hibernal al drupaceelor este scurt, ele înfloresc timpuriu, iar florile lor sunt uşor distruse de brumele târzii de primăvară. Drupaceele sunt mai puţin rezistente la temperaturile scăzute din timpul iernii, au cerinţe mai mari faţă de căldură şi sunt mai rezistente la secetă decât pomaceele. Datorită acestor caracteristici, cultura drupaceelor este cantonată pe coline, în apropiere de câmpie, doar câteva specii urcă la altitudini mai mari (unele soiuri de prun, cireşul, vişinul). Unele dintre drupacee pot fi cultivate cu succes şi în câmpie. Drupaceele au o creştere viguroasă, rapidă (mai ales în primii ani), produc mulţi lăstari anticipaţi şi se degarnisesc foarte repede (vegetaţia se depărtează de ramurile principale). Aceasta se datorează faptului că ramurile de rod ale drupaceelor au muguri floriferi amplasaţi lateral, iar cei vegetativi, care continua vegetaţia, sunt situaţi terminal. În punctele de fructificare pe aceste ramuri se formează o cicatrice, un punct mortificat, lipsit de vegetaţie. Punctele de creştere se deplasează an de an către vârfuri. Soiurile de drupacee existente în cultură sunt numeroase. Se înmulţesc prin altoire pe portaltoi obţinuţi, în principal, prin înmulţire generativă şi numai în mică măsură pe portaltoi vegetativi. Grupa nuciferelor includ nucul, cu fructul drupă falsă, alunul şi castanul comestibil cu fructul nuculă, respectiv nucă, apoi pecanul, casiul, cocosul, fisticul, specii din familii diferite care formează fructe uscate. Ele sunt în general pretenţioase faţă de căldură, unele dintre ele trăiesc mult şi intră târziu pe rod (nucul, castanul), altele au viaţa mai scurtă şi încep să rodească mai devreme (migdalul). Speciile pomicole nucifere sunt reprezentate în cultură de un număr mai restrâns de soiuri. Datorită faptului că în trecut a fost utilizată mai

46

ales înmulţirea prin seminţe, la nuc şi castan există multe tipuri şi populaţii locale. Grupa baciferelor include afinul, coacăzul, agrişul, zmeurul şi căpşunul, specii cu fructe uşor perisabile (care se alterează uşor în timpul transportului şi păstrării). Din punct de vedere morfologic, fructele speciilor din această grupă sunt foarte variate: bace la afin, coacăz, bace fa1se la agriş, po1idrupe la zmeur, mur şi po1iachene dispuse pe receptaculul îngroşat, la căpşun. Unele dintre bacifere sunt specii lemnoase, cum sunt arbuştii: coacăzul, agrişu1. Zmeurul este un subarbust (semiarbust), iar căpşunii fac trecerea dintre plantele ierboase şi cele lemnoase. Majoritatea baciferelor au talie mică, formează tufe cu mai multe tulpini şi pot fi utilizate în combaterea eroziunii solului. Ele trăiesc 10-15 ani şi încep să rodească din al doilea an după plantare. Speciile cuprinse în această grupă emit cu uşurinţă rădăcini adventive, motiv pentru care se înmulţesc prin marcotaj, butăşire, drajoni sau stoloni. Altoirea se utilizează rar la aceste specii. Pe lângă speciile de climat temperat pe care le-am prezentat anterior, după condiţiile în care trăiesc, speciile fructifere de climat cald pot fi grupate în specii subtropicale şi tropicale. Grupa speciilor subtropicale (tab.3.2) cuprinde, printre altele, smochinul şi citricele, specii cu însuşiri diferite de plantele climatului temperat, puţin răspândite la noi. Această grupă include specii din climatul subtropical umed, sensibile la ger, puţine dintre acestea reuşind şi la noi în ţară. Pentru cultura lor sunt necesare intervenţii agrotehnice deosebite, iar importanţa lor economică este redusă. Tabelul 3.2. Specii pomicole subtropicale Nr. crt. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.

Denumirea speciei Smochinul Lmâiul Portocalul Mandarinul Grepfrutul Măslinul Rodia Hurmaua Feijoa Fisticul Kiwi

Denumirea ştiinţifică Ficus carica Citrus limonium Citrus sinensis Citrus nobilis Citrus paradisi Olea europaea Punica granatum Diospyros kaki Feijoa seloviana Pistacia vera Actinidia deliciosa

Familia botanică Moraceae Rutaceae Rutaceae Rutaceae Rutaceae Oleaceae Punicaceae Ebenaceae Myrtaceae Anacardiaceae Actinidiaceae

Fructul siconă hesperidă hesperidă hesperidă hesperidă drupă bacă drupă bacă drupă falsă bacă

Grupa plantelor pomicole tropicale. În această grupă sunt incluse specii de mare valoare alimentară şi cu circulaţie internaţională (bananierul, ananasul, mango etc.) (tabelul 3.3.). Unele cresc în climatul tropical umed (zona pădurilor ecuatoriale), altele în oazele deşerturilor, constituind hrana de bază a localnicilor. Speciile pomicole din această grupă au vegetaţia continuă, fără starea de repaus caracteristică speciilor de climat temperat. Tabelul 3.3. Specii pomicole tropicale Nr.crt 1. 2. 3.

Denumirea speciei Ananasul Bananierul Roşcovul

Denumirea ştiinţifică Ananas sativus Musa paradisiacal Ceratonia siliqua

47

Familia botanică Bromeliaceae Musaceae Leguminosae

Fructul soroză bacă păstaie

4. 5. 6. 7. 8. 9. 10 11 12 13 14

Cocotierul Cacao Cafeaua Mango Papaia Arborele de pâine Nuc Cola Curmalul Vanilia Avocado Mangostan

Cocos nucifera Theobroma cacao Cofea arabica Mancifera indica Carica papaya Artocarpus incisus Cola acuminata Phoenix dactylifera Vanilia planifolia Persea americana Garcinia mangostana

Palmae Sterculiaceae Rubiaceae Anacardiaceae Caricaceae Moraceae Sterculiaceae Palmae Orchidaceae Lauraceae Guttiferae

drupă capsulă bacă bacă bacă soroză drupă drupă capsulă drupă bacă

3.1.5. Clasificarea tehnologică În industria de prelucrare a fructelor este importantă clasificarea acestora după compoziţia chimică, gradul de perisabilitate şi valoarea energetică. Pentru a cunoaşte desfăşurarea şi succesiunea în timp a procesului de prelucrare şi chiar natura produselor finite, este necesar să se facă o clasificare tehnologică. Scopul final al cultivării speciilor pomicole este obţinerea de substanţă vegetală pentru nevoile imediate şi în timp de hrană. Fructele se recoltează atunci când conţin cantitatea de substanţe (organice şi minerale) şi au calitatea dorită pentru satisfacerea acestor nevoi. Substanţele respective sunt materii de rezervă pentru fructele recoltate şi reprezintă baza prelucrării produselor pomicole, iar tehnologia prelucrării le evidenţiază în produsul finit. Fructe bogate în amidon sunt castanele; în zaharuri: merele, perele, gutuile, prunele, cireşele, caisele, piersicile; în substanţe grase şi proteice: nucile, migdalele, alunele. Fructe bogate în acizi şi pectină sunt vişinele, porumbele, caisele, afinele, gutuile, zmeura. Este necesar să cunoaştem conţinutul în substanţe minerale al fructelor pentru asigurarea unei raţii alimentare corespunzătoare sau pentru dirijarea corectă a procesului de prelucrare. Analizând conţinutul în substanţe minerale al fructelor, se constată că migdalele, nucile, cireşele şi căpşunile sunt bogate în fosfor; migdalele, caisele, piersicile, prunele deshidratate, nucile sunt bogate în fier. Iodul se află în cantităţi mari în căpşuni şi pere. Vitaminele se află în cantităţi diferite în funcţie de specie. Provitamina A (carotenul) se află în nuci, afine, zmeură, cireşe, coacăze roşii, agrişe, prune, mere, caise, piersici, portocale, lămâi; acidul ascorbic (vitamina C) în cantităţi mari în măceşe, căpşuni, coacăze roşii şi negre, agrişe, zmeură. Grupa vitaminelor B1 şi B2 se află în mure, zmeură, coacăze roşii, nuci, caise, cireşe, piersici, prune, portocale, lămâi, mere, căpşuni, agrişe şi afine. Vitamina K se găseşte în măceşe, căpşuni, mere proaspete iar substanţele tanoide în toate fructele în stare verde, nematurate. Clasificarea tehnologică ajută la luarea de măsuri pentru modificarea mersului şi duratei de prelucrare pentru a evita pierderea sau distrugerea unor substanţe şi adăugarea unor extracte proaspete pentru ridicarea valorii alimentar-comerciale a produselor finite. Clasificarea tehnologică limitează anumite direcţii de prelucrare. Produse de calitate se pot obţine numai de la anumite soiuri din cadrul aceleiaşi specii.

48

3.1.6. Clasificarea după gradul de perisabilitate Perisabilitatea (din limba franceză, périssable = sensibil la păstrare, care se strică uşor) prezintă cea mai mare importanţă. În funcţie de perisabilitate, fructele sunt recoltate, manipulate, transportate, păstrate, condiţionate, valorificate şi prelucrate în mod distinct. Din acest punct de vedere, fructele se clasifică în următoarele grupe: a ) excesiv de perisabile : căpşuni, zmeură, mure, unele soiuri de afine, de agrişe şi de coacăze; b) foarte perisabile : coacăzele, agrişele, anumite soiuri de caise, zarzăre, cireşe, vişine, piersici; c) perisabile : pere şi mere de vară, cireşe, vişine, corcoduşe, caise, piersici, prune; d) mai puţin perisabile : merele, gutuile; e) foarte puţin perisabile : nucile, alunele, castanele, migdalele. Gradul de perisabilitate este strâns legat de structura anatomomorfologică a produsului, proprietăţile fizice şi compoziţia chimică, dar şi de intensitatea proceselor sale fiziologice, influenţa şi acţiunea simultană a acestor factori determinând diferenţierea din acest punct de vedere.

3.1.7. Clasificarea după valoarea energetică Această clasificare grupează produsele horticole în patru categorii: a) cu valoare energetică foarte ridicată - nucile, alunele, migdalele; b) cu valoare energetică mare - cireşele (soiuri cu maturare târzie); c) cu valoare energetică medie - în care se încadrează majoritatea fructelor; d) cu valoare energetică redusă. Alimentele consumate de om se împart în trei mari categorii : - alimente care ocrotesc organismul şi îl ajută să reconstituie celulele de creştere sau pe cele uzate prin funcţionarea diverselor organe, acestea fiind formate din protide (proteine, albuminoide) ; - alimente care dau energie, formate din zaharuri şi grăsimi ; - alimente care îndeplinesc un rol biocatalitic în organism şi se numesc factori de nutriţie. În această grupă sunt cuprinse vitaminele, substanţele minerale (microelementele) şi apa fără de care acestea nu pot fi vehiculate şi chiar metabolizate de către organism. Alimentele ocrotitoare. Pentru dezvoltarea sau refacerea celulelor, organismul uman are nevoie de circa 1 g/kilocorp/zi alimente ocrotitoare. Fructele şi produsele obţinute din acestea, cu excepţia câtorva specii (nuci, castane, alune, migdale), conţin cantităţi reduse şi foarte reduse de substanţe ocrotitoare şi din acest punct de vedere nu prezintă o importanţă deosebită în alimentaţia omului. Alimentele energetice. Din această grupă fac parte grăsimile şi zaharurile, ale căror transformări (arderi) dau în primul rând energia calorică necesară organismului. Cu cât grăsimile şi zaharurile sunt mai simple, cu atât acestea sunt mai uşor acceptate şi organismul depune mai puţină energie ca să le asimileze. Lipsa glucidelor şi a lipidelor face imposibile eforturile. Cantitatea de glucide este de 3-6 g/kilocorp/zi şi de lipide de 1-2 g/kilocorp/zi. Valoarea energetică a alimentelor se calculează în calorii. Astfel, dintrun gram de glucide rezultă 4 kcal, iar dintr-un gram de lipide, 9 kcal, dar

49

pentru a transforma (arde) glucide care să producă 100 kcal, organismul cheltuieşte 6 kcal. Pentru aceeaşi cantitate de energie din grăsimi, organismul cheltuieşte 13 kcal. Raţia zilnică necesitând, pentru un efort minim circa 1800 kcal, fiind uşor asimilabile, substanţele energetice pe care le conţin conservele din fructe pot asigura o anumită cantitate de calorii. Din acest punct de vedere, produsele din fructe devin o sursă valoroasă mai ales dacă în cadrul procesului tehnologic li s-au adăugat cantităţi mari de zahăr. În tabelul 3.4. este prezentată valoarea energetică medie la principalele fructe ale speciilor pomicole de climat temperat. Tabelul 3.4 Valoarea energetică medie a fructelor (prelucrare după Burzo, I., 1986; Niculescu, P. şi colab., 1986) Nr. crt. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19.

Produsul Nuci Migdale Alune Cireşe Gutui Vişine Castane Afine Coacăze negre Pere Caise Mere Prune Mure Piersici Coacăze roşii Agrişe Zmeură Căpşun

Valoarea energetică kJ/100 subst. edibilă kcal/kg 2950,4 7048 (6700-6800) 2725,0 6509 2284,6 5457 311,8 745 (670-820) 286,4 684 (270-485) 280,1 669 (630-650) 252,5 603 239,4 572 (530-660) 239,0 571 (500-560) 230 550 (500-600) 225,2 538 (420-540) 219,9 525 (4900-500) 215,5 515 (520-750) 202,5 483 192,6 46 (410-500) 190,0 454 (280-540) 182,7 436 167,1 399 (360-670) 142 340 (430)

Alimentele energetice, pentru a fi metabolizate, au nevoie de prezenţa elementelor biocatalitice. Alimente biocatalitice. Această grupă de substanţe este formată în principal din vitamine şi din microelementele substanţelor minerale. Acestea, deşi se găsesc în cantităţi extrem de mici în alimente, joacă un rol vital. Organismul uman este în imposibilitate să catalizeze (transforme) alimentele şi deci să supravieţuiască, dacă acestea lipsesc. Necesarul de vitamine este cu atât mai mare cu cât în raţia zilnică se folosesc alimente ca : zahăr, făină albă, griş, carne, alcool, care sărăcesc organismul în vitamine. Microelementele, provenite în principal din substanţele minerale din fructe, sunt de asemenea importanţi catalizatori, lipsa lor producând dereglări ale metabolismului uman.

50

3.2. Morfologia, anatomia şi fiziologia pomilor şi arbuştilor fructiferi În raport cu gradul de dezvoltare şi particularităţile biologice, speciile pomicole au habitus şi longevitate foarte variate. Astfel, există specii pomicole arborescente, cu creştere viguroasă (castan comestibil, nuc) şi moderată (măr, păr, prun, cireş, vişin, cais etc.), dar şi specii arbustive (agriş, coacăz, afin) sau chiar plante semiierboase (căpşun). Şi în ceea ce priveşte durata de viaţă a plantelor pomicole se observă o variaţie foarte mare de la o specie la alta. Astfel, castanul şi nucul pot depăşi 250-300 ani, mărul şi părul 40-100 ani, cireşul 30-60 ani, piersicul 20 ani, coacăzul şi agrişul 15 ani, însă căpşunul numai 5-6 ani. Aceste două aspecte (habitus şi longevitate) sunt condiţionate de particularităţile biologice ale fiecărei specii, dar sunt influenţate de condiţiile ecologice, de agrotehnică precum şi de interacţiunea acestor factori. Planta pomicolă (pomul sau arbustul fructifer) reprezintă un monosistem (biosistem pomicol). Pomul este un biosistem deschis, în majoritatea cazurilor structurat din două subsisteme (portaltoi şi altoi), care formează un cuplu funcţional elementar, armonios, dinamic, un „automat biologic” autoreglabil. Între cele două subsisteme se face un schimb permanent de substanţă, energie şi informaţie cu mediul ambiant. În cazul pomilor altoiţi subsistemul portaltoi este asimilat sistemului radicular, iar subsistemul altoi, sistemului aerian (tulpina). Porţiunea din imediata vecinătate cu solul, unde are loc trecerea între rădăcină şi tulpină, este denumită colet. La plantele provenite din sămânţă, cât şi la cele altoite pe portaltoi generativi, coletul este normal, clasic, distinct. La cei obţinuţi pe cale vegetativă (butaşi, drajoni, marcote, microînmulţire), precum şi la pomii altoiţi pe portaltoi vegetativi, coletul nu se distinge şi este denumit colet convenţional. În majoritatea cazurilor pomii cultivaţi sunt, de regulă, proveniţi din concreşterea a doi parteneri diferiţi: portaltoiul şi altoiul; concreşterea lor realizându-se în urma operaţiunii de altoire. Portaltoiul este reprezentat prin partea subterană, hipogee – rădăcina, iar altoiul prin partea aeriană, epigee – tulpina. Părţile formează un individ unitar, de sine stătător. La unele plante pomicole cultivate – arbuştii fructiferi – rădăcina şi tulpina au aceeaşi apartenenţă.

3.2.1. Rădăcina În producţia pomicolă rădăcina are un rol important şi complex ca şi tulpina. Dacă în decursul timpului, pomicultorii au acordat o mare atenţie sistemului aerian şi mai puţin celui radicular, s-a datorat cunoştinţelor limitate despre acest organ, dificil de investigat. Cunoaşterea fenomenelor care se petrec în sol, la nivelul rădăcinii, apare cu atât mai importantă cu cât o serie de factori vitali pentru activitatea rădăcinii pot fi dirijaţi prin agrotehnică.

51

3.2.1.1. Morfologia rădăcinii Rădăcina are, de obicei, formă cilindrică. După origine rădăcinile sunt de două feluri: - Rădăcinile embrionare (normale). Ele provin din radicula embrionului, care prin creştere devin pivot, cu orientare verticală, caracteristic portaltoilor sau pomilor obţinuţi din sămânţă (fig. 3.2.1). Creşterea în lungime a rădăcinilor se realizează prin diviziunea celulelor iniţiale ale meristemului radicular. Diferenţierea acestora şi realizarea structurii interne este codificată genetic prin sinteza de molecule informaţionale în celulele diferenţiate, care sunt transportate prin plasmodesme spre celulele nediferenţiate (Laux T., Jurgens G., 1997). În ceea ce priveşte caracterul de creştere şi ramificarea naturală a pivotului, acesta poate fi puternic, cu penetraţie adâncă şi puţine ramificaţii laterale (la părul din sămânţă) sau scurt, cu ramificaţii laterale primare – sistem radicular rămuros – la mărul din sămânţă. Gradul de ramificare al rădăcinii este dependent de condiţiile existente în sol, de fermitatea acestuia, de gradul de fertilitate sau natura substanţelor din sol etc. O bună ramificare se realizează în solurile aluvionare, uşoare, profunde şi bine aerate. În cele mai multe cazuri rădăcinile nu sunt distribuite uniform în sol, ele tind să crească spre zonele cu umiditate şi compoziţie optimă, pe baza chimiotropismului şi hidrotropismului pozitiv al acestora, precum şi în zona de minimă rezistenţă a solului, unde porozitatea este mai mare. Pomii produşi în pepinieră şi transplantaţi apoi la locul definitiv, al căror pivot a fost tăiat, prezintă un sistem radicular dezvoltat, cu numeroase rădăcini laterale primare. - Rădăcinile adventive care nu îşi au originea în radicula embrionului ci iau naştere pe alte organe ale plantelor, în cazul pomilor şi arbuştilor fructiferi, pe tulpini (ramuri şi lăstari) (fig. 3.2.2). Majoritatea autorilor admit ca ţesut generator Figura 3.2.3 –Formarea al rădăcinilor adventive, periciclul (fig.3.2,3). În rădăcinilor laterale (schemă) a - epiderma; b - scoarţa; anumite condiţii celulele periciclului din c - periciclu; d - cilindru vecinătatea razelor medulare încep diviziunea central; e - rădăcini laterale alcătuind vârful de creştere care se diferenţiază în ţesuturi de creştere. Acestea se transformă în ţesuturi de rădăcină şi prin presare mecanică străbat ţesuturile tulpinilor (Kramer P., Kozlovski T., 1960). Rădăcinile adventive se formează frecvent în zona nodurilor, mai rar în internoduri. Rădăcinile adventive pot apărea şi în alte zone (în punctele rănite ale cambiului, în jurul mugurilor etc.)(Martinez-Zaparta E., 1964). Odată apărute, rădăcinile adventive evoluează şi ramifică la fel ca şi rădăcinile normale, cu deosebirea că sistemul radicular va fi fasciculat: nu are pivot (uneori formează un pivot fals), este alcătuit din numeroase rădăcini mai slab diferenţiate ca grosime şi lungime şi cu pătrundere mai redusă în adâncimea solului. Mărul paradis şi arbuştii fructiferi (coacăz, agriş) constituie exemple tipice.

52

Figura 3.2.4 – Structura permanentă a rădăcinii : a – pivotul; b - rădăcină de ordinul I; c - rădăcină de ordinul II; d - rădăcină de ordinul III.

Însuşirea unor plante pomicole de a forma rădăcini adventive prezintă o deosebită importanţă pentru înmulţirea vegetativă prin marcotaj şi butăşire. Complexitatea sistemului radicular al pomilor, longevitatea şi masa mare a acestui organ, creşterea şi dispariţia continuă a unor tipuri de rădăcini, a condus la necesitatea adaptării unei nomenclaturi specifice. Atât în cazul rădăcinilor embrionare, cât şi la cele adventive, se disting rădăcini de schelet şi semischelet şi rădăcini fibroase. Rădăcinile de schelet şi semischelet sunt considerate organe permanente ale organelor hipogee. Ele includ rădăcinile de Figura 3.2.5 Secţiune longitudinală prin vârful ordinul zero (pivotul), pe cele primare şi rădăcinii: secundare cu ramificaţiile lor până la ordinul III a - vârful vegetativ; (fig.3.2.4). Acestea ating lungimi de mai mulţi b – zona netedă; metri, grosimi de la 3 mm până la 15-20 cm sau c – zona piliferă; chiar mai mult, au o durată de viaţă lungă, unele cc – cilindrul central. dintre ele tot atât cât trăieşte pomul. În tinereţe rădăcinile pomilor sunt de culoare violacee (la zarzăr şi coacăz negru), galben-murdară (la corcoduş, mahaleb), galben-cafenie (la măr), cafenie-negricioasă (la păr), cenuşie-negricioasă (la nuc).

53

Cu trecerea timpului, când rădăcinile îmbătrânesc, acestea capătă o culoare brună, mai deschisă sau mai închisă, datorită suberului îngroşat şi exfoliat. La o rădăcină tânără, în creştere, se deosebesc din punct de vedere al funcţionalităţii şi aspectului patru zone (figura 3.2,5). În vârf se află piloriza (scufia sau caliptra), cu rol de protecţie a celulelor meristematice împotriva durităţii particulelor de sol. Imediat sub aceasta se găseşte vârful vegetativ alcătuit din grupuri de celule iniţiale, prin diviziunea cărora rezultă meristemele primordiale (promeristemele), care la rândul lor dau naştere la meristemele primare. În continuare este zona netedă (zona de extindere a celulelor) în care are loc creşterea în lungime a rădăcinii prin întinderea (alungirea) celulelor. Urmează apoi zona piliferă unde se diferenţiază ţesuturile primare generând structura primară: rizoderma, scoarţa şi cilindrul central. În această zonă, din rizodermă se formează perii radiculari. Zona piliferă are o durată de câteva ore până la 10-20 zile. Aceasta este influenţată de vârstă, de viteza de creştere a rădăcinii şi de condiţiile din sol. Figura 3.2.6 – Rădăcini Rădăcinile fibroase sunt lungi de la fibroase la măr: fracţiuni de milimetru la câţiva milimetri, uneori 1-de creştere sau axiale; câţiva centimetri, şi au grosimi sub 3 mm. Ele pot fi 2- absorbante sau active; reprezentate de ramificaţiile de ordinele IV, V şi VI, 3- intermediare; trăiesc mai puţin de un an şi constituie structura 4- conducătoare. nepermanentă, dinamică a rădăcinii. După stadiul de dezvoltare şi funcţiile pe care le îndeplinesc, rădăcinile fibroase pot fi clasificate în: rădăcini axiale, absorbante, intermediare şi conducătoare (fig. 3.2.6). Rădăcinile axiale (de creştere) au numai structură primară şi se găsesc în vârful rădăcinilor în creştere. Au culoare albă, sunt lungi de 10-25 mm, mai groase decât zona de diferenţiere a cilindrului central (fig.3.6). Ca funcţii, asigură creşterea în lungime, formarea laterală a rădăcinilor absorbante precum şi apei şi a sărurilor minerale prin intermediul perilor absorbanţi. Cel mai mare număr de rădăcini axiale se găsesc primăvara, la pomii tineri obţinuţi din seminţe (Kolesnicov V.A., 1971). Aceste rădăcini nu formează micorize. Rădăcinile absorbante (active). Ca şi cele axiale, au numai structură primară. Lungimea lor este de 0,1-4 mm, grosimea de 0,3-1 mm şi au culoarea albă-translucidă. Numărul acestora este foarte mare, depăşeşte 90 % din numărul total de rădăcini ale pomului şi are valori diferite de la o specie la alta: la măr 170-300/mm2, la păr 200/mm2, la prun 380/mm2 suprafaţă radiculară. Perii absorbanţi. Suprafaţa de absorbţie a rădăcinilor active şi a celor axiale este considerabil mărită (de până la 10 ori) de perii absorbanţi sau radiculari. Aceştia sunt celule rizodermice modificate, mult alungite, conţin protoplasmă, nucleu şi o vacuolă mare plină cu suc vacuolar. Se formează în 36-40 ore şi au o durată de viaţă de 10-20 zile (Anghel Gh. Şi colab., 1975). În acest interval, alţi peri se formează către zona netedă, încât zona piliferă avansează în ritmul creşterii rădăcinilor explorând mereu alte spaţii din sol.

54

Micorizele reprezintă simbioze între rădăcinile pomilor şi ale arbuştilor fructiferi şi unele specii de ciuperci. În condiţii optime de umiditate, rădăcinile absorbante formează relaţii de micoriză cu anumite ciuperci (Kolesnicov V.A., 1975). Micoriza este alcătuită dintr-o aglomerare de hife de ciuperci simbiotice care contaminează rădăcinile tinere. Cele mai multe specii pomicole formează endomicorize. Sabrana C. şi Vitaglino C. (1990) au făcut o sinteză a ciupercilor de ciuperci micoritice care formează micorize cu pomii fructiferi după cum urmează: la măr – Glomus fasciculatum, G. mossae, G. maculosum, G. versiforme, G. manihotis, G. bitunicatum, G. occulatum, G. epigaeum, G. monosporum, G. macrocarpum, G. albidum, G.caledonicum, G. constrictum, G. etunicatum, G. fragile, G. hyalosporum, G. melanosporum, Gigaspora marginata, Gig. calospora, Gig. verrucosa, Gig. gigantea, Gig. gilmorei, Gig. erytropa, Gig. heterogama, Gig. pellucida, Gig. reticulata, Gig. rosea, Acaulospora bireticulata, A. scrobiculata, A. spinosa, Sclerocystis rubiformis, S. sinuosa. Ciupercile care formează micorize la piersic sunt: Glomus etunicatum, G. fasciculatum, G. mossaeae, Gigaspora marginata. Aceasta din urmă se află şi la cireş. Ciupercile respective se fixează în zona perilor absorbanţi, pătrunzând în primul strat de celule (micoriză ectotrofă). Hifele ciupercilor micoritice intensifică mult absorbţia apei şi a sărurilor minerale, au o durată de viaţă mai mare decât a perilor absorbanţi şi se extind pe o lungime mai mare a rădăcinilor. Prin consumul de hidraţi de carbon, hifele ciupercilor reduc capacitatea de orientare a agenţilor patogeni spre rădăcină, iar prin secretarea unor antibiotice specifice favorizează formarea unei zone protectoare în jurul rădăcinilor (Dorobanţu N., 1976). Micoriza ectotrofă poate înlocui total perii absorbanţi, plantele pomicole fiind micorizate total, în cazul nucului, alunului şi castanului, sau poate să înlocuiască numai parţial funcţiile perilor absorbanţi, cazuri întâlnite la gutui, măr, păr, vişin, prun, arbuşti fructiferi. La alun s-a constatat formarea de ectomicorize în simbioză cu Tuber melanosporum. Procesul de infecţie durează 40-50 de zile. Hifele ciupercilor formează un fel de manşon pâslos în jurul perilor absorbanţi (reţeaua lui Harting) la suprafaţă (fig. 3.2.7) În timpul perioadelor secetoase, micorizele pot să dispară, ciupercile dând naştere la forme de rezistenţă, pentru ca, în condiţii normale de umiditate să regenereze simbioza. În cadrul simbiozei, ciuperca furnizează rădăcinilor plantei gazdă apa şi substanţele minerale prin suprafaţa mare de absorbţie, ceea ce permite o bună explorare a solului. În acelaşi timp, gazda (pomul sau arbustul fructifer) furnizează ciupercii compuşii organici necesari pentru nutriţie. Majoritatea ciupercilor conţin nitrareductaze şi ca urmare pot reduce Figura 3.2.7 – Peri absorbanţi: nitraţii la nitriţi şi azot amoniacal. În 1 – la coacăzul negru fără micoriză; acelaşi timp, ciupercile pot absorbi şi 2 – la prun cu micoriză. azotul amoniacal pe care îl utilizează pentru sinteza glutaminei şi a acidului glutamic. Plantele micoritice au o rezistenţă mai mare în cazul cultivării pe soluri calcaroase sau cele care conţin metale grele. Baldini E. (1986)

55

menţionează că plantele micoritice pot absorbi de două ori mai multe substanţe minerale comparativ cu cele nemicoritice. Plantele micoritice cresc mai mult în greutate, înălţime şi diametru şi au o suprafaţă foliară mai mare (Sabrana C, Vitagliano C., 1990), un conţinut sporit în citochinine, o rezistenţă mai mare la infecţiile radiculare şi o toleranţă mărită la stresul salin. Micorizele eliberează în sol auxină şi alţi compuşi indolici, care au efect favorabil asupra microflorei din sol (Green C.D. ş.a., 1996). În general, pomii care prezintă micoriză sunt mai viguroşi, mai bine dezvoltaţi, mai rezistenţi. Rădăcinile intermediare sau de tranziţie. Acestea reprezintă o fază de tranziţie de la cele absorbante către rădăcinile conducătoare, deci nu constituie o categorie aparte de rădăcini cu rol bine definit. La aceste rădăcini are loc trecerea de la structura primară la cea secundară, devenind rădăcini conducătoare. Au o culoare albă-violacee şi prezenţa lor indică o bună creştere a sistemului radicular. O parte din rădăcinile intermediare, în special cele provenite din rădăcinile absorbante pier. Rădăcinile conducătoare. Acestea sunt, de fapt, rădăcinile de schelet şi semischelet în devenire. Au culoare brună-deschis sau brună-închis. Se formează din cele intermediare al căror cortex primar este îndepărtat. După o perioadă scurtă, în aceste rădăcini apar îngroşări secundare şi astfel, ele devin rădăcini de schelet.

3.2.1.2. Anatomia rădăcinii În funcţie de stadiul de dezvoltare ontogenetică, de felul ţesuturilor şi de dispunerea lor în rădăcină, la rădăcinile plantelor pomicole se întâlnesc două feluri de structuri: primară şi secundară. (fig. 3.2.8). Structura primară se întâlneşte la toate plantele tinere, în primele faze de dezvoltare, precum şi în vârfurile rădăcinilor mature. Rădăcina cu structură primară nu este capabilă de îngroşări evidente şi apreciabile. Structura primară veritabilă se evidenţiază la nivelul zonei pilifere. Aici ţesuturile definitive primare sunt: rizoderma, scoarţa şi cilindrul central. Rizoderma (epiblemul) este alcătuită dintr-un strat de celule parenchimatice vii, strâns alipite între ele şi cu toţi pereţii subţiri, pectocelulozici. Numeroase celule ale rizodermei se alungesc şi se transformă în peri absorbanţi. Scoarţa este alcătuită din mai multe straturi de celule parenchimatice, diferenţiate structural şi funcţional în trei regiuni: exodermul, scoarţa propriuzisă şi endodermul. Exodermul este format din 1-2 (3) rânduri de celule, strâns alipite între ele, cu pereţii suberificaţi şi reprezintă ţesutul de protecţie al rădăcinii în zona aspră. Scoarţa propriu-zisă sau parenchimul cortical este pluristratificată şi poate îndeplini funcţii diverse, inclusiv cel de depozitare a substanţelor de rezervă. Endodermul este stratul intern al scoarţei, alcătuit din celule egale între ele şi strâns alipite. Văzut din spaţiu, endodermul are forma unui cilindru care înconjoară cilindrul central (stelul). În dreptul fasciculelor de xilem, în endoderm, rămân celule subţiri, neîngrăşate, numite celule de pasaj sau de trecere, care permit circulaţia sevei brute de la scoarţă spre vasele de xilem.

56

Figura 3.2,8 – Secţiune transversală în diferite stadii prin rădăcina de păr: A – cilindrul central în stadiul procambial (înainte de începutul diferenţierii celulelor conducătoare); B – structura primară; C – arcurile de cambiu dintre lemnul şi liberul primar au început să producă ţesuturi conducătoare secundare; D – cambiul sub formă de celule a produs ţesuturi conducătoare secundare, periciclul începe să se dividă tangenţial, endodermul este parţial strivit, scoarţa pe cale de exfoliere; E – creşterea secundară a progresat, s-a format peridermul, scoarţa primară s-a desprins, cambiul în zona fasciculelor de protoxilem formează raze largi (după Katherine Esau, 1965).

Cilindrul central (stelul) este coloana de ţesuturi care umplu centrul rădăcinii. El este alcătuit din periciclu, fascicule conducătoare, raze medulare şi măduvă. Periciclul este format din celule strâns alipite între ele şi în alternanţă cu cele ale endodermului, ca o consecinţă a originii diferite ale acestora. Din periciclu pornesc radicelele şi, de aceea, acesta se mai numeşte strat rizogen (generator de rădăcini). Formarea radicelelor începe din zona aspră. Fasciculele conducătoare sunt elementele cele mai importante ale cilindrului central. Acestea sunt separate şi în alternanţă. Dezvoltarea xilemului şi a floemului se face centripet. Vasele mai tinere (protoxilemul şi protofloemul) sunt situate spre periciclu, iar metaxilemul şi metafloemul, spre măduvă.

57

Numărul fasciculelor dintr-o rădăcină variază, însă, totdeauna numărul celor de xilem este egal cu al celor de floem. Între fascicule se află parenchimul care alcătuieşte razele medulare primare, iar în centrul rădăcinii se află măduva. Structura secundară a rădăcinii (fig. 3.2.9). La plantele pomicole, în timpul vieţii, pe lângă structura primară, rădăcina prezintă şi o structură secundară, care o completează pe cea primară. Structura secundară apare după cea primară şi se bazează pe aceasta. Ţesuturile secundare, care se intercalează printre cele primare şi duc la îngroşarea rădăcinii, provin prin activitatea a două meristeme secundare : cambiul şi felogenul. Cambiul (zona generatoare floemo-xilematică = libero - lemnoasă) se formează totdeauna în cilindrul central şi generează floem secundar spre exterior şi xilem secundar spre interior. Spre deosebire de ţesuturile primare, în ţesuturile secundare apar elemente mecanice de tipul fibrelor lemnoase şi liberiene cu rol important în susţinerea plantelor. Xilemul şi floemul secundar se dispun în cilindri concentrici separaţi de cambiu şi străbătuţi în sens radiar de raze medulare secundare. Fostele fascicule de xilem şi floem secundar sunt împinse de ţesuturile secundare spre interior şi respectiv spre exterior, încât acestea pot fi identificate cu greutate într-o Figura 3.2.9 – Schema formării rădăcină bătrână. ţesuturilor secundare floemo-xilemice: Cambiul se formează în urma 1– la începutul apariţiei cambiului; unui proces de diferenţiere a celulelor 2 – la sfârşitul primului an; 3 – la sfârşitul anului al doilea; sc – scoarţa; parenchimatice de pe faţa internă şi cc – cilindru central; lm – fascicul de laterală a fasciculelor de floem primar xilem (lemn) primar; l – fascicul de şi de pe faţa laterală a fasciculelor de floem (liber) primar; c – cambiu; m – xilem primar. Aceasta este forma măduvă; ls1-ls2 – liber (floem) secundar iniţială, de arcuri de cambiu. din primul şi al doilea an; lms1-lms2 – Ulterior, prin diferenţierea lemn secundar din primul şi al doilea celulelor periciclului de pe faţa externă an (după Popescu Gh., 2000). a fasciculelor de xilem, arcurile se unesc şi capătă un contur sinuos. Cambiul funcţionează toată viaţa pomului, dar îşi întrerupe activitatea în fiecare toamnă, când plantele pomicole intră în starea de repaus şi şi-o reia

58

în primăvara următoare, la pornirea în vegetaţie (în zonele cu climat temperat unde este prezentă alternanţa anotimpurilor). Felogenul (zona generatoare subero-felodermică) apare la început sub forma unui cilindru (inel în secţiune transversală), în periciclu, în floem, în straturile mai exterioare sau mai profunde ale scoarţei. Prin acţiunea felogenului, spre exterior se formează suber, iar spre interior feloderm. Ansamblul ţesuturilor produse de felogen alcătuiesc scoarţa secundară sau peridermul.

3.2.1.3. Fiziologia rădăcinii Rădăcinile plantelor pomicole îndeplinesc funcţii multiple, iar activitatea fiziologică a acestora se desfăşoară permanent, cu intensităţi diferite, în funcţie de tipul de rădăcină, vârstă, condiţii climatice etc. Astfel, prin rădăcinile conducătoare se transportă seva brută (apa cu substanţele minerale) către tulpină prin vasele lemnoase şi invers, seva elaborată (substanţele organice), către ultimele terminaţii ale sistemului radicular, prin vasele liberiene. Tot aceste rădăcini fixează planta în sol şi în ele se depozitează substanţe de rezervă. Activitatea fiziologică a rădăcinilor absorbante sau active este foarte intensă şi complexă: absorb apa cu substanţele minerale, sintetizează în forme organice unele elemente (azot în amide, aminoacizi, protide), excretă zaharuri, acizi organici, compuşi minerali de P şi K. Aceste substanţe contribuie la solubilizarea elementelor minerale din sol şi la dezvoltarea microorganismelor rizosferei, exercită o influenţă activă asupra schimbului de ioni în procesul absorbţiei. Creşterea în lungime a rădăcinilor este asigurată de meristemul apical, iar formarea rădăcinilor laterale se realizează în urma dediferenţierii celulelor periciclului care, în urma diviziunii, formează un con de creştere care pătrunde printre celule până la suprafaţa rădăcinii. Această creştere este influenţată de fitohormoni. În rădăcini are loc biosinteza acidului abscizic, al citochininelor şi al etilenei, pe lângă care se pot biosintetiza şi gibereline. Auxina, alt fitohormon cu implicaţii majore în creşterea rădăcinilor, provine din organele aeriene ale plantelor pomicole. Este cunoscut faptul că acidul abscizic are efect de inhibare a creşterii rădăcinii, pe când etilena are rol de stimulare. Acest rol este reliefat de faptul că prin emisia de elilenă la nivelul rădăcinii are loc îngroşarea pereţilor celulari. Ca urmare, în cazul în care rădăcinile întâlnesc un obstacol, acestea, având pereţii celulari îngroşaţi, pot depăşi obstacolul. Creşterea sistemului radicular este stimulată de citochinine şi auxine. Citochininele, dacă nu sunt în exces, stimulează diviziunea celulară din meristemul apical al rădăcinilor, iar auxina are rol de stimulator asupra procesului de rizogeneză (Jesko T., 1991). Raportul acid abscizic/auxine şi locul lor în celule determină creşterea geotrop pozitivă a rădăcinilor. Auxina contracarează acţiunea inhibitoare a acidului abscizic şi astfel, celulele situate spre organele aeriene vor avea o creştere mai intensă faţă de celulele din partea opusă, ceea ce generează o curbură geotrop pozitivă în zona de extensie celulară. Rădăcinile din apropierea tulpinii sunt mai lungi decât cele din zona apicală. Aceasta se datorează

59

dominanţei apicale care se manifestă atât la nivelul rădăcinilor cât şi la partea aeriană a plantelor pomicole. Auxina sintetizată în mugurii apicali ai părţii aeriene este transportată spre vârful rădăcinii şi, cantităţile mici ajunse aici, stimulează procesul de creştere al acestora. Concomitent cu efectul de stimulare a creşterii rădăcinilor de către auxină, are loc şi o inhibare a creşterii rădăcinilor secundare, ca efect al acţiunii citochininelor şi a acidului abscizic sintetizate în apexul rădăcinii. În urma dediferenţierii unor celule ale razelor medulare, ale cambiului sau ale floemului secundar, acestea revin la stadiul de meristem. În urma diviziunii şi proliferării spre exterior sub forma unui con de creştere, acestea dau naştere la rădăcinile adventive. Această caracteristică este utilizată la înmulţirea unor pomi şi a arbuştilor fructiferi prin butaşi (agriş, coacăz, afin etc.). Procesul de rizogeneză este stimulat de auxine care, datorită transportului lor polar, determină întotdeauna formarea rădăcinilor la polul bazal al butaşilor. În ceea ce priveşte giberelinele, rolul lor în formarea rădăcinilor este controversat. În faza iniţială a rizogenezei ele pot avea efect inhibitor, prin blocarea procesului de diviziune a celulelor care vor forma primordiile radiculare, însă, în etapele următoare, ele pot avea efect stimulator asupra procesului de rizogeneză. Citochininele sunt substanţe bioactive produse în meristemul apical al rădăcinii. Baldini E. (1993) constată că rolul citochininelor în creşterea rădăcinilor rezidă din interacţiunea cu alţi hormoni care influenţează diviziunea celulară. Citochininele produse de rădăcini şi transportate prin xilem spre partea epigee, influenţează activitatea fiziologică a lăstarilor prin controlul metabolismului proteinelor şi al CO2 în frunze, formarea enzimelor în frunze, formarea lăstarilor, ieşirea mugurilor din repaus şi legarea fructelor. Acidul abscizic (ABA) este o substanţă bioactivă cu rol inhibitor al diviziunii şi elongaţiei celulare. El poate fi stimulator pentru alte procese, în funcţie de nivelul endogen şi interacţiunea lui cu alţi hormoni vegetali. Acidul abscizic influenţează activitatea fiziologică a pomilor pe mai multe căi: inhibă creşterea rădăcinilor şi alungirea tulpinii, inhibă absorbţia şi acumularea ionilor de K şi P, sporeşte căderea frunzelor, provoacă repausul mugurilor, se opune activităţii giberelinelor. Etilena nu este în sens strict un hormon vegetal, dar formarea şi prezenţa ei are aspecte specifice de reglare ca:scoaterea din repaus, dirijarea inducţiei florale, maturarea şi supramaturarea fructelor. Etilena nu reprezintă un factor limitativ în procesul de rizogeneză, în schimb, poliamidele (putresceina, spermina şi spermidina) se comportă ca substanţe stimulatoare în acest proces. În timpul rizogenezei au loc numeroase procese biochimice şi fiziologice. Se consumă substanţe nutritive (glucide reducătoare, aminoacizi), se intensifică activitatea enzimatică şi respiraţia. Rizogeneza este influenţată şi de factori externi, printre care, temperatura şi intensitatea luminoasă. Temperatura optimă pentru rizogeneză este cuprinsă între 21 şi 27 0C ziua şi între 15 şi 21 0C în timpul nopţii. Baldoni L. şi colab.(1993) constată că intensitatea luminoasă mare inhibă procesul de rizogeneză prin favorizarea sintezei substanţelor inhibitoare.

60

3.2.1.4. Intensitatea şi ritmicitatea creşterii rădăcinilor Factorii creşterii rădăcinilor sunt numeroşi şi variabili, fapt care explică diferenţele dintre datele cercetătorilor care s-au ocupat cu studiul sistemului radicular la plantele pomicole. Ritmul de creştere al rădăcinii poate să ajungă la câţiva mm într-o zi, cele mai mari creşteri realizându-se în timpul nopţii, când potenţialul hidric al celulelor este mai mare, fiind favorizată, în acest fel, extensia celulară. Intensitatea creşterii rădăcinilor la plantele pomicole depinde, pe lângă factorii de creştere, de specie şi de vârsta plantelor. Rogers W.S. (1939) a constatat că în perioadele de creştere activă a rădăcinilor la măr, acestea cresc cu 3 mm/zi, iar Rusu E. (1969) stabileşte la nuc o creştere medie de 8 mm/zi. În ceea ce priveşte creşterea rădăcinilor în decursul unui an, este acreditată părerea că acestea, spre deosebire de partea aeriană, nu ar avea o perioadă ereditară de repaus şi că o anumită ritmicitate constatată în creştere este datorată variaţiei factorilor de vegetaţie. La piersic a fost remarcată iniţierea formării rădăcinilor cu 3-4 săptămâni înainte de înflorire şi realizarea unui maxim de creştere primăvara. După dezmugurit, odată cu creşterea organelor vegetative aeriene, cantitatea de substanţe trofice din plante scade şi, implicit, ritmul de creştere al rădăcinilor. La aceasta contribuie şi stresul hidric din timpul verii. Spre sfârşitul verii, odată cu încetinirea şi încetarea creşterii lăstarilor, se produce al doilea maxim de creştere al rădăcinilor. Dacă în timpul iernii temperatura din sol nu scade sub 2 0C, procesul de creştere continuă lent (Baldoni L., 1986). Aceasta explică, printre altele, avantajul plantării de toamnă al pomilor. Kolesnikov V.A.(1959) susţine că numărul valurilor de creştere poate fi mai mare (3 sau chiar 4), sau se poate reduce la un singur val. Kramer P. şi Kozlovski T. (1960) au observat că, în statul Oregon, rădăcinile cresc în tot cursul anului dacă nu sunt îngheţuri, secetă sau inundaţii. Această constatare este consemnată şi de Rusu E. (1969) la nuc în iarna anului 1967. Temperaturile apropiate de 0 0C şi mai mari de 30 0C reduc ritmul de creştere al rădăcinilor. Acest proces este declanşat la temperatura de 1 0C la căpşun, 4-6 0C la măr, 6-7 0C la păr, 12 0C la cais şi piersic etc. Condiţiile de creştere ale rădăcinilor sunt influenţate şi de adâncimea la care se află acestea. Cele mai favorabile condiţii se întâlnesc la adâncimea de 20-100 cm, zonă în care se formează cel mai mare număr de rădăcini. Şuta A. şi colab (1956) au constatat că cele mai multe rădăcini se află la adâncimea de 20-70 cm, Popescu M. (1965), că pe solurile nisipoase, majoritatea rădăcinilor de cais şi prun se formează la adâncimea de 25-70 cm, iar Hoza D. (1996), susţine că, în cazul înierbării terenului între rândurile de pomi, frecvenţa maximă a rădăcinilor la prun este la adâncimea de 30 cm. Toate aceste date vin în sprijinul părerii că rădăcinile au capacitatea de a creşte în tot cursul ciclului anual şi că ritmicitatea, inegală ca număr de valuri şi amplasare în timp, este în funcţie de condiţiile specifice de mediu. În climatul temperat în care se află plasată ţara noastră, o creştere însemnată a rădăcinilor se realizează primăvara, fie înaintea înfrunzitului dacă dezgheţul la sol este timpuriu şi pomul are suficiente substanţe de rezervă acumulate în anul precedent, fie după înfrunzit, până în luna iunie. A doua creştere importantă are loc toamna (septembrie-noiembrie) dacă solul are suficientă

61

umiditate. La pomii fără rod creşterea de toamnă a rădăcinilor se prelungeşte, iar recoltarea la timp a fructelor este în avantajul creşterii rădăcinilor.

3.2.1.5. Factorii care influenţează creşterea rădăcinilor Compoziţia aerului din sol influenţează creşterea rădăcinilor prin conţinutul său în componente (O, CO2 şi produşi de descompunere aerobă – hidrogen sulfurat, metan, etilen). Nevoia de oxigen este diferită de la o specie la alta. Boyton D. (1940) menţionează că în mediul natural rădăcinile mărului rămân în viaţă la un conţinut de 1-3 %, au creşterea normală la 5-10 %, iar formarea de noi rădăcini necesită 12 % oxigen. În cazul solului cu grad redus de aerisire (sub 5 %), rădăcinile piersicului nu cresc, însă la 10 % oxigen, creşterile sunt normale pentru această specie. Reducerea cantităţii de oxigen din sol este cauzată de respiraţia rădăcinilor şi a microorganismelor aerobe care consumă oxigenul şi elimină CO2. Refacerea rezervei de oxigen în sol se face prin schimbul permanent cu aerul atmosferic (difuzie), cu atât mai bine cu cât solul este afânat, dar deficitar dacă acesta este tasat şi nelucrat. Pe solurile grele deficitul de oxigen este mai frecvent decât pe solurile mijlocii şi uşoare, fapt reflectat în creşterea şi fructificarea mai slabă a pomilor pe solurile argiloase nesatisfăcător lucrate. La fel se petrec lucrurile şi cu pomii cultivaţi în ţelină permanentă sub care există un deficit cronic de oxigen. Concentraţia de oxigen din sol se reduce cu adâncimea, pe când cea de CO2 sporeşte. Lipsa de oxigen se resimte şi pe solurile cu exces de umiditate temporară, datorită inundaţiilor sau a unor ploi prelungite, dar mai ales pe solurile cu exces permanent, în cazul plantaţiilor necorespunzător amplasate. Excesul temporar de apă opreşte creşterea rădăcinilor şi stânjeneşte absorbţia, însă dacă acesta depăşeşte o durată critică, rădăcinile absorbante pier şi până la apariţia altora noi, pomii trec printr-o perioadă de stagnare. Nevoia de oxigen şi rezistenţa la asfixia radiculară a pomilor este diferită în funcţie de specie, portaltoi şi combinaţia specie-portaltoi. Pomaceele sunt mai tolerante decât drupaceele, iar în cadrul acestor grupe, speciile se ordonează după scăderea gradului de toleranţă astfel: gutuiul, părul, prunul, piersicul, cireşul, caisul. Trocmé S. şi Gras R. (1977) clasifică portaltoii vegetativi ai mărului astfel: mai sensibili – MM 106 şi MM 109; mai puţin sensibili – MM 1, M 7, M 13, MM 106, MM 111. O insuficienţă de oxigen în sol poate fi provocată şi de o prea mare cantitate de rădăcini pe unitatea de sol, aspect întâlnit în sistemele de cultură de foarte mare desime (sistemul „pajişte”). Temperatura solului este un factor esenţial pentru creşterea rădăcinii şi pentru acumularea substanţei uscate în plante. Ea determină creşterea sezonieră a rădăcinilor pomilor în climatul temperat. Iarna, când solul atinge temperatura minimă (sub 2 0C), creşterea încetează, aceasta reluându-se, cu intensităţi diferite, în funcţie de temperatura de peste 2 0C. În această perioadă (ianuarie-martie), creşterea este mai activă în adâncime, unde solul este mai cald.

62

Pe solurile grele, umede şi reci, creşterea din primăvară este întârziată şi lentă, iar toamna se prelungeşte. Invers stau lucrurile pe solurile uşoare şi uscate. În perioada de vegetaţie se realizează temperatura optimă, însă în lunile iulie-august, când temperatura solului trece de 25 0C, ritmul creşterii rădăcinilor scade, iar la temperatura de 30 0C, încetează. Umiditatea constituie o premisă fundamentală pentru creşterea rădăcinilor, transportul substanţelor nutritive, desfăşurarea proceselor fiziologo-biochimice şi pentru menţinerea stării hidrice a celulelor. Rădăcinile pomilor se orientează în creştere spre zonele unde cantitatea de apă accesibilă este mai mare (hidrotropism), însă aceasta încetează în apropierea punctului de saturaţie, întrucât devine insuficientă aeraţia. Iancu M. (1980) consemnează faptul că, atunci când conţinutul în apă al solului a fost apropiat de limita inferioară a intervalului umidităţii active în stratul superficial al solului, s-a constatat extinderea mai în adâncime a sistemului radicular. În solurile uscate are loc un proces rapid de suberificare a rădăcinilor, astfel că suprafaţa de absorbţie se micşorează. Absorbţia apei depinde configuraţia sistemului radicular şi de eficienţa rădăcinilor, ambele variind în funcţie de specie, soi şi portaltoi. Seceta are efect stresant asupra rădăcinilor pomilor şi arbuştilor fructiferi, determinând inhibarea creşterii acestora, sinteza acidului abscizic şi moartea perilor absorbanţi. Excesul de umiditate are efecte negative determinând asfixia radiculară.

Fig. 3.2.10 Influenţa îngrăşămintelor asupra formării şi creşterii rădăcinilor: a - neîngrăşat; b - îngrăşat cu fosfor; c – îngrăşat cu fosfor şi azot; d – îngrăşat cu fosfor şi potasiu; e - îngrăşat cu azot şi potasiu; f - îngrăşat cu azot; g – îngrăşat cu gunoi de grajd; h – îngrăşat cu gunoi de păsări; i – îngrăşat cu must de grajd.

63

În condiţii de anaerobioză, amigdalina din rădăcini, în prezenţa emulsinei, se hidrolizează, cu producere de acid cianhidric, cu efect toxic. Acesta, împreună cu acumularea de aldehidă acetică şi alcool etilic peste nivelul caracteristic de prag (suportabil), poate să determine moartea celulelor rădăcinii. Substanţele nutritive influenţează, de asemenea, creşterea pomilor şi arbuştilor fructiferi. Un sol bogat în materie organică sau în elemente minerale asimilabile favorizează o creştere activă a rădăcinilor. Dintre aceste elemente, nutriţia corespunzătoare cu azot favorizează creşterea în lungime, iar fosforul şi potasiul stimulează ramificarea (fig.3.2.10). Un sistem radicular bine dezvoltat asigură aprovizionarea corespunzătoare a plantei cu apă şi substanţe minerale (120 kg/ha azot, 25-50 kg/ha P2O5, 150 kg/ha K2O, 100 kg/ha Ca2O şi 20 kg/ha MgO). Cantitatea de substanţe minerale absorbite de rădăcinile pomilor variază în raport cu specia (tabelul 3.2.1). Tabelul 3.2.1. Cantitatea medie de elemente (kg/ha) absorbite din sol, într-un an, la unele specii pomicole (Cobianchi I., 1976). Specia N P2O5 K2 O CaO MgO Măr 60-100 20-35 70-150 175-190 30-35 Păr 60-100 15-25 60-100 200-210 20-25 Piersic 80-150 20-25 80-130 150-160 30-35 Absorbţia substanţelor minerale de către rădăcinile pomilor şi arbuştilor fructiferi se realizează, în principal, pe cale activă, cu participarea transportatorilor proteici („pompe de ioni”), fapt dovedit prin concentraţia mărită a ionilor din celule comparativ cu cea din soluţia solului. Fotosinteza. Creşterea rădăcinilor depinde şi de accesul constant al hidraţilor de carbon formaţi în procesul de fotosinteză. Factorii care reduc fotosinteza (lumina, temperatura etc.) înrăutăţesc creşterea rădăcinilor mai mult decât creşterea lăstarilor, ceea ce duce la diminuarea absorbţiei. Deoarece în organele permanente ale pomilor se află rezerva de hrană, acestea atenuează în bună parte fluctuaţiile fotosintezei. Tăierile energice ale coroanei stimulează creşterea părţii aeriene în detrimentul rădăcinilor, a căror creştere este inhibată. Acest proces este determinat de o corelaţie trofică pozitivă care există între rădăcină şi organele aeriene ale plantelor pomicole. Lucrările solului provoacă secţionarea rădăcinilor până la adâncimea de 12 cm, fapt ce determină stimularea creşterii rădăcinilor. Producţiile mari determină transportul prioritar al asimilatelor spre fructe şi seminţe în detrimentul creşterii rădăcinilor. Prioritatea în transportul substanţelor organice se face în următoarea ordine: fructe, muguri, rădăcini, organe de rezervă. Înierbarea permite creşterea rădăcinilor în stratul superficial al solului, dar favorizează concurenţe între rădăcinile pomilor şi ale ierburilor, în ceea ce priveşte apa şi substanţele minerale, inhibând creşterea acestora şi favorizând sensibilitatea la stresul hidric (Faust, M., 1989). Valoarea pH-ului influenţează creşterea rădăcinilor. Aceasta este considerată optimă între 5,6 şi 6,5, cu excepţia afinului, care preferă soluri mai acide (pH de 4,5-5,5) şi a migdalului, care preferă pH-ul alcalin, rezistând la o concentraţie de calcar de până la 16 %.

64

Ritmicitatea creşterii rădăcinilor este influenţată, alături enumeraţi şi de aprovizionarea cu substanţe hidrocarbonate. Valul din toamnă se corelează cu migrarea descendentă a substanţelor. Westwood M.N.(1978) afirmă că încetinirea creşterii primăvara este datorată creşterii rapide a lăstarilor care consumă o din substanţele hrănitoare.

de factorii de creştere rădăcinilor mare parte

3.2.1.6. Extinderea şi repartizarea în sol a sistemului radicular În general, arhitectonica sistemului radicular este în strânsă legătură cu ereditatea, dar poate suferi modificări atât de importante sub acţiunea condiţiilor de sol, încât la aceeaşi specie se înregistrează diferenţe foarte mari în ceea ce priveşte extinderea, repartizarea şi gradul de ramificare al rădăcinilor. Ca urmare a numeroase studii efectuate asupra sistemului radicular de către Rogers W., Kolesnikov V., Negrescu I., Şuta A., Tudosescu O., Parnia P., Florescu C., Iancu V. şi alţii, s-au putut desprinde următoarele generalităţi: - Rădăcinile înaintează de la trunchi în toate direcţiile, mai repede decât se dezvoltă coroana. - Extinderea laterală a sistemului radicular depăşeşte întotdeauna pe cea a sistemului aerian (ca lungime, de 1,5 până la 4-5 ori şi ca suprafaţă, de 2,5 până la 7 ori). - Extinderea în adâncime a sistemului radicular variază în limite foarte largi. 85-95 % din rădăcini sunt repartizate pe adâncimea de 25-100 cm, formând grupa rădăcinilor cu direcţie mai mult sau mai puţin orizontală, ele constituind baza de hrănire a pomilor. Restul de 5-15 % formează grupa rădăcinilor cu direcţie verticală şi pătrund, în medie, la adâncimi de 1,5-3 m, dar unele pot atinge chiar 7-10 m. Acestea aprovizionează pomii cu apă în perioadele de secetă. - Pe acelaşi tip de sol, raportul dintre sistemul aerian şi sistemul radicular, la pomii maturi, este relativ constant, indiferent de soi şi portaltoi (Westwood M.N., 1978). Rădăcina reprezintă 25-30 % din greutatea totală a pomului. - Cea mai mare cantitate de rădăcini active se găseşte sub proiecţia coroanei. Factorii care influenţează extinderea şi repartizarea în sol a rădăcinilor şi care concură la definirea habitusului rădăcinii sunt de natură biologică, pedologică şi agrotehnică. Factorii biologici se referă la specie, portaltoi şi soi. Cu cât o specie este mai viguroasă, cu atât dezvoltă un sistem radicular mai viguros, explorând un volum mai mare de sol. Astfel, Rusu E. (1969) constată că nucul, la 40 de ani, îşi întinde rădăcinile la 11-14 m, sau chiar până la 20 m de la trunchi, iar în adâncime, pătrund până la 4-5 m. Prunul, la 25 de ani îşi extinde rădăcinile pe direcţie orizontală la 3,5-4 m, iar cele verticale până la 1,2-1,5 m adâncime (Ţâru V., 1972). Piersicul, specie de vigoare mai redusă, îşi circumscrie rădăcinile pe o rază de 2,5-3 m de la trunchi, pătrunzând în adâncime la 1-1,3 m (Iancu V., 1968). La coacăzul negru, rădăcinile se dezvoltă pe o rază de 0,9-1 m şi pe adâncimea de 0,5-0,7 m. În cadrul aceleiaşi specii, portaltoii, prin particularităţile lor ereditare, generează diferenţe mari de înrădăcinare în aceleaşi condiţii de sol şi agrotehnică (fig. 3.2.11).

65

Creşterea sistemului radicular este influenţată şi de soi. Acesta are rol semnificativ în ramificarea (numărul) rădăcinilor, mai ales a celor orizontale. Soiul generează diferenţe şi în ceea ce priveşte volumul de sol explorat, datorate nu atât repartizării în adâncime a sistemului radicular, cât, mai ales, suprafeţei de extindere laterală a acestora. Influenţa altoiului asupra sistemului radicular este mai evidentă atunci când altoirea se execută la nivelul coletului şi mai puţin evidentă în cazul altoirii pe trunchiul portaltoiului.

Fig. 3.2.11 : Dezvoltarea sistemului radicular la mărul Jonathan de 6 ani, altoit pe diferiţi portaltoi: A – portaltoiul M 9; B – portaltoiul franc Creţesc; C – portaltoiul sălbatic (Malus silvestris) (după Florescu A.C., 1968).

Factorii pedologici. Solul, prin însuşirile fizice (textură, structură, stabilitate structurală), influenţează puternic extinderea şi repartizarea rădăcinilor. Pe solurile nisipoase propriu-zise, rădăcinile pomilor, indiferent de portaltoi şi vigoare, se extind foarte mult lateral şi mai puţin în adâncime. Westwood M. (1978) constată că pe aceste soluri, trei pătrimi din totalul sistemului radicular se găseşte în primii 30 cm de sol. Majoritatea se dispun paralel cu suprafaţa terenului, câteva verticale aflându-se în prelungirea pivotului. Acestea sunt subţiri şi slab ramificate. Raportul coroană/rădăcină este de 1-1,5 ca diametru şi 1-3,5 ca suprafaţă ocupată. Unii cercetători consideră că această dispunere a sistemului radicular se datorează insuficienţei în elemente nutritive în adâncime. Alţii consideră că, pe lângă factorul prezentat anterior, nisipul se comportă, la penetrarea rădăcinilor, ca un obstacol. Se cunoaşte că forţa exercitată de rădăcină este de 5-10 kg/cm2 în direcţia de înaintare şi de 6,5 kg/cm 2 în sens radiar, astfel că,

66

posibilitatea de pătrundere depinde de mobilitatea grăunciorilor de nisip. Pe nisipurile tasate, la care porii sunt de dimensiuni mici, pe lângă înaintarea dificilă, se adaugă şi lipsa de oxigen. Popescu M. (1965) a demonstrat acest fapt pe nisipurile din Oltenia şi recomandă o mobilizare energică în adâncime şi o fertilizare masivă cu gunoi de grajd pe solurile nisipoase, înainte de plantarea pomilor. Atunci când solul nisipos conţine o oarecare cantitate de particule fine (lut sau argilă), sistemul radicular are o dezvoltare mai bună, unele rădăcini verticale putând depăşi 1 m adâncime. Înrădăcinarea superficială pe solurile nisipoase propriu-zise, coroborată cu capacitatea redusă de reţinere a apei a acestor soluri, determină o creştere mai redusă a pomilor şi le sporeşte sensibilitatea la uscăciune (Bunea A., 1979). Solurile lutoase, considerate ca foarte propice pentru cultura pomilor favorizează extinderea şi repartizarea normală a sistemului radicular, caracteristică portaltoiului şi soiului. Extinderea laterală este mai redusă decât pe solurile nisipoase, pătrunderea în adâncime mult mai mare şi ramificarea mai complexă. Raportul diametru/coroană este, în medie, de 1 la 2. Şi pe aceste soluri, adâncimea de pătrundere este diferită, datorată, nu atât texturii lor, cât structurii şi stabilităţii acestora. Pe solurile lutoase cu structură masivă, continuă, aeraţia solului este deficitară şi tasarea poate fi puternică, fenomene agravate dacă solul respectiv se găseşte într-o zonă cu regim pluviometric ridicat. În aceste condiţii, rădăcinile nu pătrund în adâncime, procesele din sol decurg mai mult sau mai puţin satisfăcător, fapt ce duce la reducerea importantă a vigorii pomilor. Pe solurile lutoase cu structură fragmentară ( prismatică, sferoidală sau filitoasă), aeraţia şi drenajul fiind foarte bune, sistemul radicular se dezvoltă puternic şi în adâncime. Datorită capacităţii bune de reţinere a apei şi a conţinutului în elemente nutritive, pe aceste soluri, pomii cresc viguros şi fructifică bine. Cu totul altfel se petrec lucrurile pe solurile argiloase. Aici proprietăţile structurale au o importanţă mai mare decât pe cele lutoase. O structură continuă le face slab accesibile pentru rădăcini, atât din cauze mecanice, cât şi din lipsa de oxigen. Rădăcinile se dispun în stratul superior şi se extind mai mult lateral, putând depăşi de 2-3 ori proiecţia coroanei (Westwood M., 1978). Pe aceste soluri pomii se dezvoltă slab (fig. 3.2.12).

Fig. 3.2.12. Repartizarea rădăcinilor pe un sol argilos compact (după Cutanceau,M.)

Dacă solul argilos are structură fragmentară stabilă, cu dimensiunile elementelor structurale de circa 1 cm, rădăcinile pot atinge adâncimi de peste 1

67

m (Trocmé S. şi Gras R., 1964). Ramificarea este mai puternică decât pe solurile lutoase, rădăcinile sunt mai scurte şi mai groase. Sistemul radicular nu capătă o extindere mare datorită fertilităţii şi umidităţii bune. Pe solurile intermediare (nisipo-argiloase, nisipo-lutoase, luto-argiloase, luto-nisipoase, argilo-lutoase, argilo-nisipoase), extinderea şi caracterul repartizării sistemului radicular se abate către textura predominantă. Dacă pomii sunt plantaţi pe un sol constituit dintr-un strat nisipos sau nisipo-lutos, aşezat pe altul argilos cu structură fragmentară, rădăcinile se dezvoltă bine. Dacă însă, cel de-al doilea strat este argilos cu structură continuă, rădăcinile rămân în primul strat. Chiar şi aici, din cauza drenajului deficitar al apei prin argilă, aeraţia este necorespunzătoare. În situaţia în care la suprafaţă se află un strat argilos sau lutos cu structură bună, iar dedesubt unul nisipos, rădăcinile rămân în majoritate în stratul superior (fig.3.2.13). Pe solurile cu 30-40 % pietriş în amestec, Fig. 3.2.13. Dispunerea în adâncime a rădăcinilor sistemul radicular are o pe un sol cu orizonturi texturale diferite : a - sol dezvoltare medie, însă aluvionar; b - pietriş. rădăcinile sunt puternic ramificate, din cauza devierii laterale provocată de pietrele întâlnite în cale. Grosimea mare a stratului de sol, influenţează şi el, extinderea în adâncime a sistemului radicular, cu efecte favorabile asupra producţiei şi a rezistenţei la secetă. A fost evidenţiată, piersic şi măr, corelaţia dintre grosimea solului şi circumferinţa trunchiului, acesta fiind, la rândul său, în corelaţie directă cu producţia. Cireşul a avut o rezistenţă mai mare la secetă când a fost plantat pe soluri adânci. Solurile cu adâncime redusă limitează extinderea în profunzime a rădăcinilor, expun mai mult pomii la secetă, iar pierderea azotului nitric prin antrenare este mai mare. Pânza de apă freatică la adâncimi necorespunzătoare împiedică pătrunderea rădăcinilor în sol. Rusu E. (1969) a constatat că rădăcinile (la nuc) păstrează „un spaţiu de siguranţă” de 30-40 cm faţă de nivelul freatic. Dacă nivelul apei freatice se ridică, rădăcinile noi se orientează către straturile superioare, iar cele inundate pier. Agrotehnica poate aduce schimbări importante în extinderea şi repartizarea în sol a sistemului radicular. Mobilizarea adâncă şi fertilizarea puternică cu gunoi de grajd a solului înainte de plantare favorizează adâncirea sistemului radicular şi restrângerea laterală a sa. Chiar pe solurile nisipoase şi pe cele argiloase compacte, sistemul radicular se adânceşte în condiţiile

68

menţionate mai sus şi, ca urmare, pomii rezistă mai bine la secetă, cresc mai viguroşi şi sunt mai productivi. Repartizarea în sol a rădăcinilor este influenţată şi de sistemul de întreţinere a solului din plantaţie. Pisani P. (1960) a constatat că la piersic, în cazul solului lucrat superficial, nu s-au găsit rădăcini în primii 10-20 cm, cauza fiind atât tăierea rădăcinilor ocazionată de lucrările mecanice repetate, cât şi de uscarea frecventă vara, a stratului superficial. Sistemul radicular era dispus, în acest caz, între 20 şi 70 cm. În situaţia întreţinerii solului prin mulcire cu paie, numeroase rădăcini, subţiri, abundent ramificate erau dispuse în apropierea suprafeţei solului, restul ajungând până la 60 cm. În solul nelucrat, în primii 20 cm nu se găseau rădăcini, probabil tot din cauza uscării. Acestea erau plasate pe adâncimea de 25-80 cm, unele ajungând chiar la 2 m. Şi modul de administrare a îngrăşămintelor determină modificări în repartizarea rădăcinilor. Cercetările efectuate pe pomi în vârstă, cultivaţi pe sol înierbat şi fertilizaţi timp îndelungat pe o rază de circa 1 m în jurul trunchiului, au dovedit că în această zonă se află un număr mare de rădăcini absorbante, spre deosebire de afirmaţia majorităţii cercetătorilor, care situează ponderea mare a acestor rădăcini la 1,5-2-3 m de trunchi.

3.2.1.7. Interacţiunea dintre rădăcinile plantelor învecinate În privinţa interacţiunii dintre rădăcinilor plantelor învecinate nu există o părere unanimă. Unii cercetători afirmă că numai rădăcinile pomilor din specii diferite se întrepătrund, alţii, că, şi în cazul aceleiaşi specii se petrece acest fenomen. Kolesnikov V.A. (1959) a constatat că rădăcinile mărului s-au întrepătruns cu cele ale caisului şi cireşului, dar au evitat zona rădăcinilor mărului vecin (fig. 3.2.14). Bragioni G. (1959) a constatat acelaşi fenomen la piersic. Apare evitarea întrepătrunderii cu rădăcinile pomilor apropiaţi (fig.3.2.15). Fig. 3.2.14. Extinderea sistemului Rusu E. (1969) afirmă că, în radicular al unui măr de 12 ani, urma studiului sistemului radicular la în raport cu alte specii peste 200 nuci, a constatat că, atât în (după Kolesnikov, V.) pepinieră, cât şi în plantaţii, nu s-a evitat fenomenul de evitare a rădăcinilor. Din cele prezentate anterior rezultă concluzia că interacţiunea dintre rădăcini diferă de la o specia la alta. În cazul înierbării, Coker E. (1959) afirmă că rădăcinile grami-neelor nu împiedică explorarea solului de către rădăcini. Rusu E. (1969) afirmă că la nucii cultivaţi în ţelină, rădăcinile se aflau la 2-3 cm de suprafaţă, printre rădăcinile ierburilor. Este clar că rădăcinile plantelor de pajişte au o influenţă asupra repartizării rădăcinilor în sol, repartiţie datorată în primul rând concurenţei pentru apă şi substanţe nutritive.

69

În situaţia în care atât apa cât şi substanţele nutritive sunt în cantităţi îndestulătoare pentru ambele culturi, rămâne totuşi problema aeraţiei deficitare sub ierburile menţinute pe durată lungă de timp, ceea ce ar constitui un motiv să se apropie de suprafaţa solului. Extinderea laterală şi în adâncime a sistemului radicular sunt influenţate şi de vârstă. Când pomii sunt în plină putere, sistemul radicular continuă să cuprindă noi mase de sol, dar când apare declinul, acesta se restrânge. Fig. 3.2.15. Evitarea întrepătrunderii rădăcinilor între piersicii învecinaţi Aceste constatări duc la (după Bragioni, G.) concluzia că lucrările solului trebuie făcute superficial în perioada de tinereţe şi către perioada declinului, însă pot fi mai adânci în perioada de mare producţie, când sistemul radicular se adânceşte. Modul cum reacţionează rădăcinile pomilor faţă de rădăcinile altor plante este influenţat de substanţele chimice secretate de acestea. Aleopatia reprezintă interacţiunile chimice care au loc între plantele diverselor specii, iar substanţele aleochimice reprezintă compuşii organici implicaţi în aleopatie. Unele substanţe dintre cele sintetizate de plantele unei specii pot avea efect stresant asupra plantelor aceleiaşi specii sau din altele, sau pot mări sensibilitatea acestora la acţiunea factorilor de stres. Efectul acestor substanţe este determinat de concentraţia şi durata de acţiune. Substanţele aleopatice au o compoziţie chimică variată şi sunt reprezentate de : juglonă, taninuri hidrolizate sau condensate, fenoli sau acizi fenolici, alcaloizi, cumarine, lactone, steroizi etc. Aceste substanţe ajung în soluţia solului sub formă de secreţii ale rădăcinii, prin biodegradarea frunzelor căzute la sfârşitul perioadei de vegetaţie, sau sunt eliminate sub formă de compuşi volatili (terpene). Unele dintre aceste substanţe aleopatice acţionează direct, sub forma în care au fost eliminate, altele, în urma transformării de către bacterii, devin noi compuşi inhibitori de creştere. Substanţele aleopatice cu greutate moleculară mică, existente în soluţia solului sunt absorbite de rădăcinile plantelor pe cale activă sau pasivă şi sunt translocate rapid spre xilem. Cele cu greutate mai mare sunt absorbite, însă nu pot fi translocate. Acţiunea substanţelor aleopatice asupra metabolismului plantelor este foarte diversă. Unele substanţe (acidul cinamic, acidul benzoic, cumarinele), sunt inhibitori de creştere, în timp ce altele inhibă respiraţia, fotosinteza, activitatea unor enzime, sinteza proteinelor etc. Baldoni E. şi colab. (1992) consideră că eliminarea de către rădăcinile piersicilor a substanţelor aleopatice împiedică replantarea pe aceeaşi parcelă a piersicului, cireşului sau a mărului. Nucii produc juglonă şi compuşi ce conţin iod, care au rol allelopatic, împiedicând creşterea altor plante în apropierea acestora. Acumularea în rădăcini a substanţelor aleopatice este una din cauzele apariţiei „oboselii solului”, cu importanţă practică majoră în pomicultură.

70

3.2.1.8. Funcţiile organelor hipogee ( sistemului radicular) Rădăcinile exercită numeroase funcţii necesare pentru buna desfăşurare a activităţii sistemului plantă-individ, căruia îi aparţin: ancorarea în sol, absorbţia şi transportul apei şi a substanţelor hrănitoare, respiraţia, depozitarea, sinteza primară a unor compuşi organici, excreţia, sinteza sau conversia substanţelor biostimulatoare, înmulţirea vegetativă şi altele. Ancorarea în sol (sau fixarea pomului) este în legătură directă cu textura şi adâncimea solului livezii, dar depinde în primul rând de particularităţile genetice ale portaltoiului în privinţa distribuţiei spaţiale, densităţii, rezistenţei şi adâncimii rădăcinilor. Factorii care influenţează creşterea totală a individului au efect direct şi asupra ancorării. Portaltoii viguroşi au o mai bună ancorare în sol decât cei de vigoare redusă, care necesită chiar spalier sau alt mijloc de susţinere. Portaltoii de vigoare scăzută au un raport mare între coajă şi xilem; în această situaţie, când proporţia de floem funcţional este mare, rădăcinile devin fragile ca, de exemplu, la M-9, la care ancorarea este slabă şi prezenţa spalierului se impune. Absorbţia apei şi a substanţelor hrănitoare este o funcţie principală, specifică, şi are rolul de a satisface nevoile de transpiraţie şi de hrană ale pomului. 0dată cu apa sunt absorbite şi elementele hrănitoare, precum şi substanţele organice cu moleculă mică existente în soluţia solului. Absorbţia se efectuează, în principal, prin intermediul perilor radiculari. Se constată, însă, că apa poate pătrunde in rădăcini şi prin intermediul scoarţei, care este mult mai permeabilă pentru apă decât coaja tulpinii. Această particularitate devine foarte importantă în cazul transplantărilor, când rădăcinile se pot usca definitiv prin pierderea foarte rapidă a apei. Forţa de sucţiune a rădăcinilor absorbante este de 8-14 at. la măr, păr, gutui şi cireş şi de 18 at. la prun şi piersic. Transportul (sau conducerea) substanţelor absorbite către frunze se face prin xilem, care este continuu de la vârful rădăcinii până la frunze, Curentul ascendent de sevă brută nu este un proces simplu, la realizarea lui contribuind în bună măsură şi microelementele, mai ales în privinţa scurgerii substanţelor organice cu moleculă mică. Paralel cu acest curent ascendent se desfăşoară şi deplasarea substanţelor elaborate de frunze către vârfurile de creştere ale rădăcinilor sau către locurile de depozitare. Această deplasare se efectuează prin intermediul floemului. Respiraţia. Majoritatea peciilor fructifere şi în mod deosebit cele din familia Rosaceae manifestă mari nevoi faţă de oxigenul din sol. Ele funcţionează în condiţii optime când O2 reprezintă 10 % din aerul din sol. Dintre rădăcini, cele nou formate sunt mai pretenţioase faţă de oxigen decât cele mai în vârstă iar în procesul înrădăcinării butaşilor sau marcotelor nevoile sunt şi mai mari. Rădăcinile absorbante sunt foarte sensibile la lipsa de oxigen, activitatea perilor absorbanţi fiind suprimată în cel mult 30 minute după scăderea sub limită. Situaţii de stres în privinţa respiraţiei pot apărea în solurile bătătorite cu textura fină sau în cele inundate. Depozitarea. Rădăcinile pomilor constituie un important organ de depozitare a substanţelor de rezervă. Rădăcinile cu structură primară depozitează amidon în cortex. Cele la care apar îngroşări secundare depozitează amidon în celulele parenchimatice şi de sclerenchim ale xilemului şi floemului. Portaltoii de vigoare redusă ai mărului au o mai mare proporţie

71

de celule parenchimatice în rădăcini şi tulpini şi, ca urmare funcţia de depozitare este mai bine reprezentată, comparativ cu cei de vigoare mare. Depozitarea este mai puţin accentuată în perioada de creştere activă când substanţele elaborate de frunze sunt aproape în totalitate consumate dar se accentuează în perioadele când creşterile scad, iar frunzişul atinge suprafaţa maximă. Depozitele de substanţe de rezervă existente în rădăcini conferă pomilor o mare vitalitate, ele putând fi mobilizate şi utilizate în diferit momente ale ciclului anual de viaţă sau în cazuri de accidente: creşterile de primăvară ale rădăcinilor, care se manifestă mult înainte de intrarea în vegetaţie a organelor epigee; vindecarea rănilor apărute pe rădăcini cu ocazia plantării sau a arăturilor etc. Sinteza primară a unor compuşi organici. La nivelul rădăcinilor, în mod deosebit a celor absorbante, s-a constatat transformarea azotului anorganic absorbit din sol în substanţe organice (amide, aminoacizi), folosind energia rezultată din descompunerea hidraţilor de carbon. Conversia sau sinteza substanţelor bioactive. 0 importantă funcţie a rădăcinilor este biosinteza şi transportul hormonilor vegetali: auxinele, giberelinele, citokininele, acidul abscizic şi etilenul. Auxina. Acidul indolilacetic (IAA) se găseşte în vârfurile rădăcinilor, în stel şi în cortex. Sinteza lui se pare a se realiza în ţesuturile mai mature ale rădăcinii. El este transportat acropetal de la baza rădăcinilor către vârful 1or prin sistemul vascular sau prin celulele vii ale cilindrului central. Gibere1ine1e. Rădăcinile constituie o sursă de gibereline care se deplasează prin vasele lemnoase. Se pare că vârful rădăcinii este un loc de conversie a giberelinei sintetizată de frunze către o formă mai activă. Citokinina. Această substanţă bioactivă este produsă în meristemul apical al rădăcinii. Nivelul variază în funcţie de stadiul de creştere dezvoltare şi de stres al rădăcinii. La plantele expuse la secetă, la nutriţie săracă şi la temperaturi ridicate în sol s-a constatat un nivel scăzut de sinteză al citokininelor (şi al giberelinelor). Aceasta constituie un puternic argument că citokininele sunt sintetizate în vârf, lucru care nu a fost demonstrat direct. Acidu1 abscizic. După cum se ştie, acidul abscizic (ABA) este un inhibitor al diviziunii şi elongaţiei celulare. El poate fi stimulator pentru alte procese, în funcţie de nivelul endogen şi interacţiunea lui cu alţi hormoni vegetali. ABA a fost găsit în extrasele din xilemul rădăcinii, iar sinteza are lac în celulele scufiei. Este, de asemenea, sintetizat şi în alte părţi ale plantei. Concentraţiile de acid abscizic influenţează activitatea fiziologică a pomului pe mai multe căi: inhibă creşterea rădăcinilor şi alungirea tulpinii; inhibă absorbţia şi acumularea ionilor de K şi P; sporeşte căderea frunzelor; provoacă repausul mugurilor; se opune activităţii giberelinelor. Seceta nu afectează sinteza acidului abscizic în rădăcini. Eti1enu1. Acesta nu este în sens strict un hormon vegetal, dar formarea lui în pom are aspecte specifice de reglare, ca: scoaterea din repaus, dirijarea inducţiei florale, coacerea şi supracoacerea fructelor şi inducţia rădăcinilor adventive. Rădăcinile sunt puternic inhibate în privinţa creşterii în lungime de către etilen, în funcţie de nivelul endogen. Etilenul produs intern rămâne la nivel scăzut, mai ales în solurile în care gazul difuzează repede şi astfel creşterea în lungime a rădăcinilor este asigurată. Teoretic, nivelul normal de etilen este sub pragul de inhibare a creşterii, dar auxina situată la nivel ridicat provoacă evoluţia etilenului deasupra acestui prag. Etilenul se interferează cu transportul auxinei. De raportul auxină / etilen depinde acţiunea fiecăruia.

72

Auxina stimulează etilenul inhibitor al creşterii rădăcinilor. Ramificarea laterală a rădăcinilor este un rezultat al influenţei etilenului. Secreţia (denumită şi excreţie sau desorbţie) constă în eliminarea din rădăcini în mediul exterior a unor substanţe dintre care unele au acţiune solubilizantă asupra sărurilor complexe din sol, altele contribuie la dezvoltarea rizosferei, iar o altă categorie o constituie substanţele toxice care conduc la aleopatie. Alături de acidu1 carbonic, care are acţiune solubilizantă asupra sărurilor complexe, rădăcinile mai elimină ca exsudate zaharuri simple şi chiar polizaharide; de asemenea, enzime, aminoacizi ca: -alanină, acid aspartic, triptofan, metionină şi chiar ioni de K şi P. Ca urmare, în imediata vecinătate a rădăcinilor, în zona perilor absorbanţi (denumită rizosferă), se creează condiţii pentru dezvoltarea unui mare număr de microorganisme: bacterii, ascomicete, ciuperci. În rizosferă, substanţele hrănitoare organice şi minerale abundă, ca urmare a solubilizării provocate de substanţele emise de scufiile din vârfurile rădăcinilor, de picăturile secretate de perii absorbanţi, de exsudatele celulelor vii ale rădăcinii şi de cele eliberate prin dezintegrarea celulelor cortexului. S-a constatat că microorganismele din rizosferă oferă pomilor vitamine, hormoni de creştere şi factori de rezistenţă la paraziţi şi atacă mineralele insolubile, descompun humusul, sintetizează proteine din azotul atmosferic. În general, microorganismele contribuie în mare măsură la crearea disponibilităţilor şi la utilizarea substanţelor hrănitoare de către rădăcinile pomilor. Creşterea rapidă a rădăcinilor favorizează atât capacitatea de absorbţie, cât şi de secreţie a rădăcinilor, deci îmbunătăţirea condiţiilor de nutriţie a pomilor, în timp ce deficienţele de nutriţie cu azot, în special, cu fosfor, precum şi anumite erbicide, reduc secreţia rădăcinilor. Substanţele aleopatice sunt acele substanţe lăsate de plantă în sol şi împiedică sau frânează creşterea rădăcinilor unei plante învecinate din aceeaşi specie sau din specii diferite. În grupa substanţelor aleopatice sunt cuprinse exsudate ale rădăcinilor sau produse rezultate din descompunerea unor ţesuturi sau a unor rădăcini întregi. Despre prima categorie există puţine cunoştinţe, datorită faptului că se descompun repede sub acţiunea diferiţilor agenţi fizici şi chimici existenţi în sol. Din cea de a doua categorie, a fost descoperită, în rădăcinile rămase după defrişarea pomilor, florizina. Aceasta se colorează în galben dacă mediul este acid, datorită oxidării, sau în roşu-brun, dacă mediul este neutru. A mai fost identificat fenomenul de hidroliză a amigdalinei din rădăcinile piersicului, în urma căreia rezultă substanţe toxice pentru rădăcinile pomilor nou plantaţi. Fenomenul de hidroliză este datorat enzimelor care apar în leziunile-provocate de nematozi pentru rădăcinile piersicului. Înmulţirea vegetativă. Pentru unele specii pomicole, cum sunt: porumbarul, prunul, vişinul, cătina, zmeurul şi murul, rădăcinile mai au şi funcţia de înmulţire vegetativă. Aceasta se datorează faptului că, pe rădăcinile acestor specii, se formează muguri adventivi care apoi evoluează în drajoni. Aceştia, după detaşare, dau naştere la indivizi noi. În caz contrar, drajonii nou apăruţi formează tufe dese şi invadează terenul.

73

3.2.2. Tulpina Tulpina reprezintă partea epigee a plantelor pomicole. Aceasta poate avea origine embrionară, când provine din tulpiniţa embrionului şi se întâlneşte la pomii înmulţiţi pe cale generativă, sau origine mugurală, când provine dintrun mugure şi se întâlneşte la pomii obţinuţi pe cale vegetativă (marcotaj, butăşire, altoire, microînmulţire). Partea aeriană a pomilor şi arbuştilor fructiferi are diferite forme. Pomii au tulpina formată dintr-un trunchi şi coroană. Trunchiul face legătura între rădăcină şi coroană şi prin vasele lui circulă substanţele hrănitoare. Coroana este situată la partea superioară a trunchiului, care este constituită din totalitatea ramurilor. La plantele obţinute pe cale vegetativă, trunchiul este considerat de la nivelul solului până la prima ramificaţie a tulpinii. Arbuştii fructiferi au tulpina ramificată de la bază şi nu formează un trunchi distinct.

3.2.2.1. Morfologia tulpinii Componentele tulpinii pomilor şi arbuştilor fructiferi Trunchiul Trunchiul este partea de tulpină neramificată. El face legătura dintre rădăcină şi coroana pomului. Locul de trecere de la rădăcină la tulpină poartă numele de colet. Pomii obţinuţi din sămânţă au colet tipic, iar cei obţinuţi pe cale vegetativă au un colet convenţional. Lungimea trunchiului se măsoară de la colet (sau de la nivelul solului – în cazul celor obţinuţi pe cale vegetativă) până la punctul de inserţie al primei ramuri de schelet (fig. 3.2.1.). Proiectarea lungimii trunchiului se face în câmpul II al pepinierei pentru pomii ce se livrează cu coroană sau în livadă, şi în primăvara anului I de la plantare, când pomii se livrează din pepinieră sub formă de vergi de 1 an. Ca aspect, suprafaţa trunchiului este netedă sau uşor crăpată la pomii tineri, de culoare specifică şi cu lenticele caracteristice speciei şi soiului. La pomii maturi apare ritidomul care crapă longitudinal sau radial şi se exfoliază, de asemenea, caracteristic: în formă Fig.3.2.1. Părţile componente ale de plăci de diferite forme şi mărimi tulpinii plantelor pomicole: ritidom solzos, la măr, păr; în inele a- colet; b- trunchi; c- coroană; sau fâşii concentrice - ritidom d- axul; e- şarpantă; f- subşarpantă; concentric la cireş şi vişin; ritidom g- ramuri de semischelet, h- ramuri anuale de garnisire; i- unghi de solzos persistent, la nuc. inserţie; j- unghi de divergenţă.

74

Tabelul 3.2.1 Lungimea trunchiului la pomii cultivaţi în diferite sisteme de cultură (S.T.A.S. 989-70) Lungimea trunchiului (cm) 40-60 50-70 60-70 70-100 100-120

Felul trunchiului Trunchi pitic Trunchi mijlociu Trunchi înalt

Sistemul de cultură în care se recomandă Plantaţii intensive Plantaţii clasice şi agro-pomicole Plantaţii intensive Plantaţii clasice şi agro-pomicole Plantaţii clasice şi agro-pomicole

Trunchiul susţine coroana, face legătura organică între aceasta şi rădăcină; prin lenticele asigură schimbul de gaze necesar ţesuturilor vii. Coroana Coroana reprezintă totalitatea ramificaţiilor tulpinii. În perioada de repaus toate ramificaţiile tulpinii poartă denumirea de ramuri. În perioada de vegetaţie, ramificaţiile în creştere ale tulpinii cu frunze pe ele şi care se formează din muguri vegetativi sau micşti poartă denumirea de lăstari. După căderea frunzelor, lăstarii se transformă în ramuri anuale. Organele bine diferenţiate ale plantelor, cu caractere morfologice şi anatomice distincte, tulpinile pomilor şi arbuştilor fructiferi din climatul temperat sunt lemnoase, au o durată de viaţă variabilă, de la 2 ani (mur, zmeur), până la peste 100 de ani (nuc). Acestea se ramifică an de an şi formează la maturitate sisteme aeriene complexe ale căror componente joacă un rol de mare importanţă în producţia pomicolă. Mugurii Mugurii reprezintă formaţiuni meristematice complexe, de origine exogenă, în care elementele vegetative sau cele de reproducere se găsesc sub formă de primordii. Ei sunt organe cu durată scurtă de viaţă ce se formează pe tulpină. La unele specii se formează muguri adventivi şi pe rădăcini. Mugurii pot fi clasificaţi după mai multe criterii: după poziţia pe ramură, după durata ciclului evolutiv şi după natura formaţiunilor pe care le generează. 1. După poziţia pe ramură se disting trei categorii de muguri Fig. 3.2.2. Diferite tipuri de muguri: a- muguri terminali; b- muguri vegetativi: terminali, subterminali şi subterminali; c- muguri laterali laterali (fig.3.2.2.). (axilari); d- muguri stipelari aşezaţi Mugurii terminali sunt plasaţi colateral; e- muguri stipelari aşezaţi în vârful ramurilor. Formarea lor serial; f- secţiune longitudinală printrmarchează încheierea fenofazei de un mugure vegetativ; g- secţiune creştere a lăstarilor. transversală printr-un mugure florifer. Din mugurii terminali se formează ramurile de prelungire care, în general, sunt ramuri viguroase şi din ele, în perioada de tinereţe, se formează ramurile de schelet.

75

Mugurii subterminali sunt plasaţi imediat sub mugurii terminali. Din primii 3-4 muguri subterminali se formează lăstarii, respectiv ramurile concurente. Mugurii laterali sunt plasaţi lateral pe ramură. Aceştia, la rândul lor, sunt de trei feluri: muguri laterali principali, stipelari şi adventivi. Mugurii laterali principali sau mugurii axilari sunt aceia care se dezvoltă la subsuoara frunzelor. Mugurii stipelari sau suplimentari sunt situaţi la noduri în jurul mugurelui axilar principal. Aceştia pot fi aşezaţi colateral, adică de-o parte şi alta a mugurelui principal (axilar) sau serial (pe aceeaşi linie cu mugurele principal, sub acesta). Mugurii adventivi sunt plasaţi lateral pe ramuri şi la unele specii (prun, vişin, zmeur), chiar pe rădăcini. Mugurii adventivi nu sunt plasaţi la noduri ci în puncte nedefinite şi reprezintă o rezervă de muguri pentru refacerea coroanelor în caz de accidente. 2. După durata ciclului evolutiv mugurii vegetativi sunt de trei feluri: muguri vegetativi normali, precoci şi dorminzi. Mugurii vegetativi normali sunt aceia care se formează în cursul unei perioade de vegetaţie şi evoluează în lăstari în anul următor formării lor. Lăstarii şi ramurile care se formează din aceşti muguri sunt lăstari, respectiv ramuri normale. Mugurii vegetativi precoci sunt aceia care se formează şi evoluează în lăstari în acelaşi an. Lăstarii care se formează din aceşti muguri poartă numele de lăstari anticipaţi şi sunt mai frecvenţi la sâmburoase. Mugurii dorminzi evoluează în lăstari după doi sau mai mulţi ani, sau rămân în stare latentă toată viaţa pomului. Ei se formează la baza ramurilor anuale şi constituie rezerva de muguri pentru refacerea coroanelor în caz de accidente şi în cazul coroanelor îmbătrânite, La sfârşitul perioadei de rodire maximă din mugurii dorminzi apar lăstarii lacomi. 3. După organele pe care le generează mugurii sunt de patru feluri: vegetativi, floriferi, micşti, muguri fruct. Mugurii vegetativi evoluează, după cum am prezentat mai sus, în lăstari. Ei au forma mai ascuţită, diametrul mare plasat la bază şi sunt în general mai mici, conici. Mugurii floriferi sunt monofuncţionali. Din aceştia se formează una sau mai multe flori. Ei sunt în general mai mari decât cei vegetativi, mai rotunjiţi (ovosferici) şi cu diametrul mare la mijloc (cireş, vişin, cais, piersic etc.). Mugurii micşti sunt bifuncţionali, deoarece din ei, alături de flori, se formează şi lăstari. Se întâlnesc măr, păr, gutui, nuc, zmeur, mur, coacăz. Mugurii fruct se întâlnesc la smochin şi după cum sunt denumiţi, din ei se formează direct fructe, la subsuoara frunzelor. Mugurii vegetativi sau de creştere dau naştere la lăstari, asigurând creşterea şi ramificarea tulpinii în decursul ciclului ontogenetic. Ei servesc şi la înmulţirea pomilor prin altoire. Mugurii vegetativi sunt inseraţi pe ramuri în spirală, având ciclul variat (2/5, 3/8, 4/11 etc.). Mugurii floriferi şi micşti se formează, tot din mugurii vegetativi, printrun proces complex de diferenţiere, care durează 9-10 luni. Lăstarii Componentele tulpinii care poartă frunze se numesc lăstari. Majoritatea lăstarilor pomilor şi arbuştilor fructiferi rezultă din creşterea mugurilor vegetativi normali sau a mugurilor micşti de la sămânţoase şi, în cazuri mai rare, din mugurii dorminzi sau adventivi. Lungimea lăstarilor este variabilă, de

76

la câţiva milimetri, când au aspectul unor rozete de frunze, la câţiva cm, putând atinge chiar 1,5-2 m. Punctele de pe lăstari unde sunt inserate frunzele se numesc noduri, iar porţiunile cuprinse între noduri sunt internodii. (fig. 3.2.3.). Unghiul format de lăstar cu peţiolul frunzei constituie axila frunzei. La subsuoara fiecărei frunze se conturează noua generaţie de muguri axilari. Epiderma lăstarilor poate fi glabră – cais, piersic, migdal, glabrescentă – păr, prun, sau păroasă – măr, gutui. Pe suprafaţa lăstarilor se găsesc lenticele, verucozităţi, glande secretoare, ghimpi şi spini. Aceste caracteristici servesc la identificarea speciilor şi soiurilor. Fig.3.2.3. Lăstar în creştere şi lăstari anticipaţi : Lăstarii pot fi terminali sau de f- frunze; o- muguri; n- nod; prelungire, concurenţi, laterali, anticipaţi i- internod; a- axilă; sau lacomi, după poziţia şi modul de evoluţie al mugurilor care îi generează. Lăstarii, indiferent de originea şi poziţia lor, îşi păstrează denumirea până toamna, la căderea frunzelor, când devin ramuri. Ramurile Întregul ansamblu de ramificaţii ale tulpinii formează coroana pomului. Structura coroanelor este naturală când se formează fără intervenţia omului, în care caz au aspectul caracteristic speciei şi soiului: piramidale, invers piramidale, globuloase, fusiforme etc.. La coroanele naturale, elementele structurale nu sunt totdeauna bine diferenţiate. În plantaţiile organizate de pomi şi arbuşti fructiferi, structurarea coroanelor este dirijată, iar elementele componente - ramurile, deşi identice ca structură internă, îndeplinesc roluri bine definite din punct de vedere structural şi al producţiei de fructe, ceea ce a făcut necesară clasificarea lor. 0 clasificare generală are, ca şi criteriu, ordinul de ramificare. Considerând axul coroanei ordinului zero - el fiind axul principal al pomului, prelungirea trunchiului - ramurile născute din el sunt de ordinul întâi, cele apărute lateral pe acestea de ordinul doi, şi aşa mai departe, ordinul trei, patru etc. 0 ramură oarecare, împreună cu toate prelungirile sale axiale datorate creşterii anuale, îşi păstrează ordinul iniţial. Identificarea ramurilor numai după ordinul de ramificare satisfăcătoare pentru alte discipline, nu este suficientă pentru pomicultură. Ca atare s-a recurs la o clasificare şi o nomenclatură specifică ce ţine seama de funcţiile intrinsece ale ramurilor şi de rolul constructiv în structura coroanelor. După funcţiile pe care le îndeplinesc la un moment dat sau către care evoluează în viitor, ramurile pot fi vegetative sau de creştere şi fructifere sau de rod. Criteriile de departajare între aceste două categorii de ramuri sunt vigoarea şi morfologia lor exterioară. Ramurile vegetative sunt viguroase, de regulă cu grosimi peste 0,5 cm şi lungimi peste 40-50 cm, cu internodii lungi, noduri rare şi mugurii axilari bine conturaţi. Corespund dolicoblastelor (dolicos - lung) sau macroblastelor (macros = mare) din botanică. Uneori mugurii axilari de la baza ramurilor

77

vegetative sunt mai deşi şi slab dezvoltaţi, corespunzând fazei de început a creşterii lăstarilor. Eventualele tăieri aplicate acestor ramuri se vor face la mugurii normal dezvoltaţi. În opoziţie cu ramurile fructifere, cele vegetative sunt numite şi ramuri lemnoase. Ramurile fructifere sunt de vigoare redusă, cu grosimi obişnuite de 0,50,7 cm, lungi de 0,5-6-10 cm, în mai puţine cazuri de 25-60 cm, cu internodii scurte, noduri dese, cu mugurii axilari mai mult sau mai puţin dezvoltaţi, putând chiar lipsi în unele cazuri. Corespund brachiblastelor (brachys = scurt) sau microblastelor (mikros = mic) din botanică. Prezenţa sau absenţa mugurilor de rod pe ramură, nu poate constitui criteriu de departajare între ramurile vegetative şi de rod pentru motivele următoare: la Prunoideae se formează curent muguri de rod pe ramurile de prelungire, care sunt net vegetative prin conformaţie şi evoluţie; există asemenea cazuri, mai rare şi la Pomoideae. 0 ramură cu o conformaţie de microblastă, indiferent de vârsta sa, este o ramură fructiferă, chiar dacă, la un moment dat, nu poartă muguri florali; în evoluţie, ea îşi păstrează funcţia. Ramurile vegetative, în evoluţia lor în timp, formează suportul coroanei. În funcţie de rolul lor, ramurile din coroana unui pom se împart în trei categorii: - ramuri de schelet (macroblaste); - ramuri de semischelet (mezoblaste); - ramuri de garnisire (microblaste). Ramurile de schelet au rolul de a susţine şi de a repartiza în spaţiu organele asimilatoare (frunzele) şi pe cele de reproducere (florile şi fructele). Ele constituie „osatura” coroanei şi sunt elemente stabile ale acesteia. Odată formate în perioada de tinereţe a pomilor, ele se menţin, cu rare excepţii (accidente, rărirea coroanei) până la pieirea pomilor. În aceste ramuri se depozitează o parte din substanţele de rezervă. Ca structură ele sunt mai bogate în ţesuturi de rezistenţă şi sunt impregnate cu cantităţi mai mari de substanţe minerale. Ca poziţie, ele formează cu verticala unghiuri mici (30-60 0). Ramurile de schelet se formează în perioada de creştere a pomilor şi au o durată de viaţă egală cu cea a pomului. Modul de repartizare în spaţiu a ramurilor de schelet definesc forma de coroană. În funcţie de poziţia în coroană se deosebesc următoarele ramuri de schelet: - axul pomului, este ramura de Fig.3.2.4. Poziţia şi vigoarea ramurilor schelet care prelungeşte trunchiul în fiice pe o ramură mamă. interiorul coroanei; la unele forme de coroane a- ramură de prelungire; b- ramură acesta poate lipsi. laterală; c- ramură concurentă; ramuri de schelet de ordinul I d- ramură lacomă, e- ramură sau şarpante, sunt ramurile de schelet anticipată. care ramifică din ax; vârsta unei şarpante este egală cu numărul segmentelor adăugate anual. Şarpantele sunt descrescânde ca vigoare şi complexitate de la bază către vârful pomului. ramuri de schelet de ordinul II sau subşarpante, sunt ramurile de

78

schelet oare ramifică din ramurile de ordinul I (şarpante); ele sunt subordonate şarpantelor şi sunt în număr de 1-4 pe acestea; la pomii puţin viguroşi sau, în anumite cazuri, acestea lipsesc. La unele forme de coroană utilizate în pomicultura modernă, scheletul pomului este format numai din ax, la alte forme din ax şi ramuri de ordinul I (şarpante) iar la altele din ax, ramuri de ordinul I (şarpante) şi ramuri de ordinul II (subşarpante). Indiferent de ordin, ramura care generează prin ramificare altă ramură poartă numele de ramură mamă, iar ramurile rezultate se numesc ramuri fiice. Ramurile fiice care provin din lăstari crescuţi pe ramuri - mame formate în anul precedent poartă numele de ramuri normale iar cele care apar din lăstari crescuţi pe ramuri formate în anal respectiv, se numesc ramuri anticipate. În funcţie de poziţia lor pe ramură, ramurile fiice pot fi terminale sau de prelungire, laterale, concurente şi lacome (fig.3.2.4.). Ramurile de prelungire se formează din mugurii terminali şi datorită polarităţii sunt cele mai viguroase şi ele asigură creşterea în volum a coroanei. Ramurile laterale se formează din muguri laterali. Vigoarea lor depinde de vârsta pomului, poziţia în coroană a ramurii mamă, de unghiul ei faţă de verticală etc. De regulă, dacă ramura mamă are poziţie normală (verticală sau oblică), vigoarea ramurilor laterale descreşte de la vârf la bază. La ramurile de schelet, între punctele de inserţie ale ramurilor de prelungire şi cele laterale trebuie să fie o distantă minimă l0 cm pentru a nu se concura. - Ramurile concurente sunt acelea care se formează din muguri subterminali. Prin poziţia lor, aceştia concurează ramura de prelungire, de aceea, la formarea scheletului asemenea ramuri se înlătură. - Ramurile lacome se formează în faza de bătrâneţe a pomilor din muguri adventivi situaţi de regulă la partea superioară şi la locurile de curbură a ramurilor de schelet. Se numesc lacomi datorită ritmului rapid de creştere. Ramurile lacome bine plasate şi corect dirijate pot fi folosite la reîntinerirea coroanelor. Unghiul pe care o ramură de ordin superior îl formează cu ramura de ordin imediat inferior, poartă numele de unghi de ramificare sau unghi de inserţie. Unghiul plan cu vârful în centrul pomului format de două ramuri vecine de acelaşi ordin plasate la acelaşi nivel pe verticală poartă numele de unghi de deschidere sau unghi de divergentă. Distanţa dintre punctele de inserţie a două ramuri de acelaşi ordin sau de ordine succesive poartă numele de distantă de ramificare. Ramurile de semischelet sau de legătură (mezoblaste) sunt ramificaţiile tulpinii care fac legătura dintre ramurile de schelet şi ramurile de rod. Ele se formează din ramurile de garnisire vegetative şi din ramurile de rod. Durate lor de viaţă este de 2-l0 ani, în funcţie de specie. Ele trebuie însă menţinute în pom atât timp cât asigură creşterea pe ele a unor ramuri de rod viguroase cu potenţial ridicat de producţie. Ramurile de semischelet se întineresc periodic prin tăierile de rodire şi reîntinerire. Ele diferă de cele de schelet prin dimensiunile mai reduse, având grosimi în jurul a 0,5-2 cm şi lungimi de peste 10 cm până la peste 1 m; la pomii foarte viguroşi pot fi mai mari. Ramurile de semischelet sunt foarte numeroase, amplificând de peste 50-100 de ori suportul de susţinere a ramurilor fructifere. Se deosebesc net de acestea din urmă prin faptul că de regulă nu poartă direct muguri florali, ci ramuri de rod. Durata de viaţă depinde de mărimea şi amplasarea lor în coroană; cele

79

viguroase pot atinge vârsta ramurilor de schelet; cele cu vigoare mai slabă se epuizează cu trecerea anilor şi pier degarnisind scheletul, dacă nu sunt regenerate la timpul potrivit prin lucrări adecvate de tăiere. Rezultă că ramurile de semischelet sunt elemente ale coroanei de durată limitată, care pot fi amputate, regenerate, suprimate fără ca sistemul de coroană să se modifice. Obişnuit, majoritatea semischeletului este constituit din ramuri de ordine superioare, trei, patru, cinci etc., ceea ce nu exclude însă prezenţa în coroană a ramurilor de semischelet de ordinele întâi - pe ax şi doi - pe şarpante. Alungirea şi complexarea prin ramificare în timp a semischeletului sunt implicate în cea mai mare măsură în îndesirea coroanelor pomilor maturi. Pentru a preveni acest fenomen nedorit, cât şi pentru a evita complexarea şi epuizarea semischeletului, tăierile de fructificare la pomii maturi se adresează cu precădere acestei categorii de ramuri. În ultimele decenii s-au obţinut, prin selecţie, pomi de tip ,,spur", cu semischelet puţin numeros şi slab ramificat, la care ramurile fructifere sunt inserate în marea lor majoritate direct pe ramurile de schelet. Ramurile fructifere sau de rod. Pot fi considerate ca cele mai dinamice elemente constitutive ale coroanei, datorită duratei relativ scurte de viaţă şi epuizării rapide. În funcţie de felul ramurii, de specie şi soi, trăiesc de la 1-2 ani până la 10-12 ani, dar durata lor economică în sensul fructificării regulate şi obţinerii fructelor de calitate, poate fi chiar mai scurtă. Când sunt tinere, ramurile fructifere au o mare capacitate de formare a mugurilor florali şi de a produce fructe de calitate superioară. Pe măsură ce înaintează în vârstă, atât frecvenţa fructificării cât şi calitatea fructelor lasă de dorit. Procesul de îmbătrânire este mult mai rapid, de unde şi necesitatea reîmprospătării permanente a ramurilor de rod la pomii ajunşi la maturitate, prin tăieri de fructificare. Pierderea capacităţii de fructificare a ramurilor de rod este accentuată, pe lângă vârstă, şi de insuficienţa luminii în coroanele îndesite. Aceste cauze cumulate fac ca la pomii neîngrijiţi fructificarea să migreze către periferia coroanelor, rămânând interiorul aproape lipsit de rod. Spre deosebire de ramurile de schelet şi semischelet care au aceeaşi semnificaţie pentru toate speciile de pomi, ramurile fructifere se deosebesc pe grupe de specii, unele fiind caracteristice chiar numai unor specii şi soiuri. Ramurile anuale de garnisire (microblaste) sunt ramurile ce se formează anual din mugurii vegetativi şi micşti. Acestea sunt de regulă mai scurte, mai subţiri, mai fragile, mai bogate în substanţe organice şi în special în polizaharide. Unghiul de inserţie al acestor ramuri este de 45-900. Durata de viată a acestor ramuri este numai de un an deoarece, prin evoluţia mugurilor vegetativi sau micşti, pe ele se formează alte formaţiuni şi se transformă în ramuri purtătoare de ramuri de garnisire, adică în ramuri de semischelet. În funcţie de felul mugurilor de pe ele, ramurile de garnisire se împart în : ramuri de garnisire vegetative (pintenul şi smiceaua) care au numai muguri vegetativi; ramuri de garnisire florifere sau de rod, care, alături de mugurii vegetativi, a u ş i muguri de rod (floriferi sau micşti). Dimensiunile ramurilor de garnisire, forma, culoarea, modul de repartizare al mugurilor pe ele şi potenţialul lor productiv diferă de la specie la specie şi de la soi la soi.

80

Fig. 3.2.5. Ramuri roditoare la măr şi păr. a- pinten simplu; b- pinten inelat; c- pinten mixt; d- ţepuşă simplă; e- ţepuşă inelată; f- ţepuşă mixtă; g- smicea; h- nuieluşă; j- bursa (punga de rod); k- vatra de rod.

Aceste particularităţi constituie pe de o parte caractere de identificare iar pe de altă parte elemente importante în funcţie de care se stabileşte agrotehnica diferenţiată pe specii şi soiuri. Ramurile fructifere ale Pomoideelor. Mărul şi părul, au cinci tipuri ramuri roditoare care, după morfologia externă şi dimensiuni, se grupează în: scurte Fig.3.2.6. Formarea şi evoluţia pintenului. de 5-7 cm şi rigide - pintenul şi a- mugure axilar vegetativ; b- rozetă de ţepuşa; lungi de 15-30 cm şi frunze; c- pinten; d- ramură scurtă de elastice - smiceaua, nuieluşa şi semischelet; e- pinten inelat. mlădiţa (fig. 3.2.5.). Pintenul şi ţepuşa poartă un singur mugure, totdeauna în vârf (apical sau terminal). Pintenul este o ramură de garnisire de 1-3-4 ani, având lungimea de 1-5 cm şi poartă în vârf un mugur vegetativ. În perioada de vegetaţie mugurele este înconjurat de o rozetă formată din 3-7 frunze. Pintenul poate fi simplu, Fig.3.2.7. Formarea şi evoluţia ţepuşei. inelat sau îmbătrânit. Ultimul nu a- mugure axilar vegetativ; b- rozetă de este altceva decât o succesiune de frunze; c- ţepuşă; d- inflorescenţă formată din mugure mixt; e- pungă de rod în pinteni inelaţi, a căror mugure timpul vegetaţiei; f- pungă de rod în terminal nu a reuşit să evolueze în perioada de repaus. mugure de rod (fig.3.2.6). Din mugurii axilari ai ramurilor vegetative iau naştere mai întâi pintenii care, fie în anul următor,

81

fie peste doi, trei ani de evoluţie prin segmente scurte îşi transformă mugurele apical în mixt, devenind ţepuşă (fig. 3.2.7.). Transformarea rapidă sau mai lentă este în relaţie directă cu numărul frunzelor din rozetă şi cu însuşirile soiului. Atunci când pintenul are numai 2-3 frunze, transformarea nu are loc; sunt necesare 5-7 frunze bine dezvoltate. La unele soiuri precoce este posibil ca ţepuşa să se formeze şi direct din mugurele axilar, fără să mai treacă prin stadiul de pinten (ţepuşe anticipate) (Red Melba, Jonathan, Golden Delicious ş.a.). Datorită poziţiei apicale a mugurelui unic, terminal pe ramură, pintenul şi ţep uşa nu pot fi supuse tăierilor de regenerare. Smiceaua, nuieluşa şi mlădiţa au de asemenea dezvoltaţi, de regulă, mugurii apicali, dar de-a lungul lor există şi muguri axilari mai puţin evoluaţi, care în anumite condiţii pot da naştere la pinteni şi smicele. Acest lucru se întâmplă după prima fructificare, când se arcuiesc sub greutatea fructului sau după scurtarea Fig.3.2.8. Formarea şi evoluţia nuieluşei. lor prin tăieri (fig. 3.2.8.). a- mugure axilar vegetativ; b- lăstar; c- nuieluşă; Deosebirea între d- nuieluşă cu mugure terminal înflorit; aceste trei ramuri e- nuieluşă pe care s-au format noi lăstari; f- ramură de semischelet pe care s-au format noi fructifere constă în faptul ramuri de garnisire. că smiceaua poartă totdeauna în vârf mugure vegetativ, nuieluşa mugur mixt apical, iar mlădiţa are în plus 1-3 sau mai mulţi muguri micşti laterali. Din mugurii axilari ai ramurilor vegetative se formează întâi smicele care prin evoluţii asemănătoare pintenilor, devin nuieluşe sau mlădiţe. Durata transformării este mai rapidă decât la pinteni, de regulă un an, datorită numărului mai mare de frunze al smicelelor. Datorită prezentei mugurilor vegetativi laterali, sau deja a pintenilor după fructificare, toate aceste ramuri pot fi tăiate pentru normare sau regenerare. Necesitatea regenerării se impune după 1-3 fructificări, deoarece fiind subţiri şi arcuite sub greutatea rodului, fructifică slab în continuare sau se usucă. La unele soiuri de păr, aceste tipuri de ramuri fructifere sunt mai groase, rigide şi pot asigura în condiţii bune 6-8 fructificări. Caracteristic ramurilor de rod ale mărului şi părului este formarea punţilor de rod - pungi sau burse - după fiecare fructificare. Acestea provin din dezvoltarea bazei inflorescenţei (corimbului), au o consistentă mai puţin dură decât ramurile, sunt bogate în substanţe de rezervă şi prevăzute totdeauna lateral cu 1-2 muguri în stare potenţială, care pot evolua in pinteni şi smicele, uneori chiar direct în ţepuşe şi nuieluşe. Punţile de rod constituie la pomacee elementele de legătură de la o fructificare la alta. Când legătura se face prin intermediul ţepuşelor ia naştere o aglomerare de pungi de rod, numită vatră de rod. După 3-5 fructificări, la măr mai ales, şi după 6-8 la păr, vetrele de rod nu mai asigură fructe de calitate şi trebuie regenerate prin tăieri. Acestea pot fi făcute direct,

82

simplificând ramificaţia multiplă; tăierea se face totdeauna deasupra unui pinten neevoluat aflat către baza vetrelor de rod, sau deasupra unei ţepuşe, nuieluşe, smicele. Gutuiul nu are ramurile de rod tipice mărului şi părului. Mugurii de rod la această specie se formează terminal sau axilar pe ramurile de un an. Din aceştia, creşte mai întâi un lăstar de 5-15 cm, cu 4-6 frunze, după care în vârful lui se formează bobocul floral şi floarea. Lăstarul - ramura scurta fructifică, se îngroaşă mai mult către extremitatea unde este inserat fructul, formând un fel de punţi de rod alungite (3-10 cm) numite măciulii (fig. 3.2.9.). Fig.3.2.9. Formarea şi evoluţia La capătul îngroşat al măciuliilor măciuliilor şi coarnelor de melc: a- mugure mixt; b- lăstar cu floare; se observă urma de inserţia a fructului. c- măciulie; d- coarne de melc în Acestea poartă 1-2 muguri de rod perioada de vegetaţie; e- coarne de (micşti) către vârf, şi lateral, încă 2-4 melc în perioada de repaus. muguri vegetativi slab dezvoltaţi. În primăvară, mugurii de rod evoluează cum s-a arătat mai sus, realizându-se formaţiuni care poartă denumirea de „coarne de melc”. Acestea sunt formaţiuni de rod formate din mugurii terminali micşti ai măciuliilor din anul trecut. Ca o caracteristică a ramurilor de garnisire de la speciile pomacee este aceea că, alături de floare sau inflorescenţă, se formează şi lăstari. Mugurii micşti de la toate speciile din această grupă sunt plasaţi terminal, iar spre bază sunt cei vegetativi. Datorită modului de repartizare al mugurilor, prin evoluţia acestora în noi lăstari, ramurile de garnisire se transformă în ramuri de semischelet bine garnisite şi cu o durată de viaţă destul de lungă. Garnisirea cu ramuri de semischelet se face centripet. Acest lucru permite ca, pe măsură ce părţile ramurilor îmbătrânesc, spre baza lor să apară noi ramuri tinere. Ramurile fructifere ale Prunoideelor. În cadrul acestei grupe se întâlnesc atât ramuri de garnisire comune tuturor speciilor, cât şi specifice, numai la anumite specii. Ramurile de garnisire vegetative (pintenul şi smiceaua) sunt caracteristice perioadei de tinereţe şi perioadei de declin, când mugurii axilari de pe aceste formaţiuni nu diferenţiază în muguri floriferi. Dintre ramurile fructifere de mare importantă, comune piersicului, caisului, prunului cireşului şi vişinului sunt: ramura buchet, ramura mijlocie şi ramura mixtă. Ca ramuri de rod specifice numai unor specii şi soiuri de sâmburoase se întâlnesc şi Fig.3.2.10. Ramuri buchet: ramurile: salbă, pleată şi anticipată a- cireş; b- cais; c- piersic. roditoare. Ramurile buchet, sunt

83

numite şi buchete de mai, deoarece în această lună sunt deja conturate morfologic la unele specii - poartă un singur mugure vegetativ în vârf, iar axilar în jurul acestuia, strâns grupaţi (la cireş, vişin, prun şi piersic), sau mai deşiraţi (cais), stau 3-7 muguri florali (fig. 3.2.10.). La unele specii pot fi axilari şi câte 1-2 muguri vegetativi, care conduc la ramuri buchet ramificate (prun, cais). În general, buchetele de mai sunt ramuri foarte scurte, 1-12 cm şi au o durată de viată variabilă cu specia şi soiul de la 1-2 ani până la 10-12 ani. Evoluând numai prin mugurele vegetativ din vârf, neavând nici o rezervă laterală de muguri vegetativi, ramurile buchet nu pot fi Fig. 3.2.11. Formarea şi evoluţia ramurilor buchet: regenerate prin tăieri. a- mugure axilar; b- lăstar scurt; Cireşul şi vişinul, c- ramură buchet; d- ramură buchet datorită faptului că mugurii cu fructe; e- ramură buchet inelată. stipelari nu se dezvoltă, formează cele mai tipice buchete de mai şi fructifică bine timp de 5-7 ani (fig.3.2.11.). Unele soiuri de prun prezintă, de asemenea, ramuri buchet tipice (Stanley, Agen) - acestea constituind baza fructificării (Stanley). Alte soiuri au buchete mai puţin tipice. Ca organizare morfologică exterioară, buchetele de mai la prun nu sunt atât de simetrice ca la cireş şi vişin, deoarece la baza unei frunze pot fi mai mulţi muguri, întrucât se dezvoltă şi cei stipelari. De asemenea, buchetele pot fi şi ramificate. La cais, ramurile buchet au mugurii florali mai deşiraţi. Durata economică a ramurilor buchet la prun şi cais este relativ scurtă, 3-4 ani; poate fi mai lungă la soiuri care au buchete de mai tipice (Stanley, Agen etc.). Ramura buchet la piersic este de durată scurtă (1-2 ani) şi nu asigură fructe de calitate. Ramurile mijlocii sunt ramuri de garnisire florifere lungi de 10-30 cm şi care au terminal un mugure vegetativ iar lateral muguri solitari, din care unii sunt vegetativi, alţii floriferi. De regulă cei floriferi sunt plasaţi la baza ramurii. Ramurile mijlocii se formează din mugurii vegetativi plasaţi în treimea superioară a ramurilor de schelet. În anul următor ramurile mijlocii se transformă în ramuri de semischelet deoarece din mugurii vegetativi de pe ele se formează buchete de mai sau noi ramuri mijlocii. Porţiunea de muguri floriferi se degarniseşte (fig.3.2.12). La cireş şi vişin ramurile mijlocii se întâlnesc frecvent, însă la cais şi prun aceste ramuri apar destul de rar şi numai la acele soiuri la care mugurii stipelari sunt rudimentari şi nu evoluează. Ramurile mixte poartă totdeauna un mugure vegetativ normal în vârf, iar lateral (axilar) atât muguri florali, cât şi vegetativi, de cele mai multe ori asociaţi pe nod, florali şi vegetativi, constituind grupurile de muguri caracteristice prunului, caisului, piersicului. În timp ce mugurii florali (simpli) formează flori sau inflorescenţe şi fructe, mugurele vegetativ apical evoluează într-o nouă ramură mixtă, iar din cei vegetativi axilari se formează, fie ramuri mixte, fie buchete de mai.

84

Ca atare, după primul an de fructificare, majoritatea ramurilor mixte apar ramificate mai mult sau mai puţin, depinzând de rezerva de muguri vegetativi axilari. După un număr de ani devin formaţiuni multiplu ramificate, purtând ramuri mixte numai către extremităţile ramificaţiilor. Suporturile vechi se îngroaşă mai mult sau mai puţin şi axele principale trec adesea în categoria ramurilor de semischelet. Asemenea formaţiuni mult complexate, produc fructe de slabă calitate şi trebuie regenerate, simplificate prin tăieri cu condiţia expresă ca pe partea rămasă pe pom să existe muguri Fig.3.2.12 Formarea şi evoluţia ramurilor vegetativi sau grupuri de muguri de rod mijlocii: a- mugure axilar; b- lăstar; floriferi şi vegetativi. c- ramură de rod mijlocie; d- ramură de semischelet în perioada de vegetaţie; eMugurii florali la prunoidee ramură de semischelet în perioada de având numai funcţia floriferă repaus. nu pot servi pentru regenerare, cum se întâmplă la pomoidee, datorită prezentei mugurilor vegetativi la baza axului floral. Ramurile mixte prezintă unele particularităţi de la o specie la alta. La piersic sunt lungi de 25-60-70 cm şi poartă pe noduri grupuri de câte 3 muguri care pot fi: toţi florali, cel din mijloc vegetativ şi cei laterali florali sau unul lateral floral şi ceilalţi doi vegetativi. La baza ramurii se găsesc 1-3 muguri vegetativi slab dezvoltaţi care pot evolua dacă ramura se scurtează, dacă se arcuieşte sau dacă se fac operaţii în verde. Ramurile mixte ale piersicului asigură fructe de calitate numai în primul an de formare a lor, motiv pentru care se elimină prin tăiere după prima fructificare, înlocuindu-se cu altele nou formate pe ramurile de schelet şi semischelet. Ramura mixtă este singura valoroasă pentru fructificare la Fig.3.2.13 Formarea ramurilor mixte la cais piersic. Migdalul are ramuri ´ şi prun: a-a - muguri vegetativi; b-b´ lăstari; mixte asemănătoare, cu c-c´ - ramuri mixte. deosebirea că pe nod pot fi grupuri de muguri, de până la 5-6, florali şi vegetativi. Prunul şi caisul (fig. 3.2.13.) formează ramuri mixte lungi de 7-20 cm, cu grupuri de 2-3 muguri de rod la prun şi 5-6-8 la cais, în majoritate florali. Sunt ramuri de bază pentru fructificarea acestor specii şi asigură fructe de calitate, chiar după ramificări multiple, 4-6 ani.

85

Ramura pleată se întâlneşte la numeroase soiuri de vişin (fig.3.1.14.). La multe soiuri ale acestor specii, ramurile plete sunt foarte numeroase, constituind baza fructificării. Durata economică poate fi de 5-7 ani, dar alunginduse an de an provoacă o puternică îndesire a coroanelor. Ramura pleată este o ramură de garnisire floriferă, asemănătoare ca structură cu buchetul de mai. Se deosebeşte de acesta prin faptul că are internodiile mai mari, ajungând la lungimea de 10-20 cm şi grosimea de 3-5 mm. Ca şi buchetul de mai, la pleată mugurele terminal este vegetativ, iar cei axilari sunt floriferi. Pleata nu poate fi Fig.3.2.14 Formarea şi evoluţia ramurii regenerată decât foarte rar prin pleată: a- mugure axilar; c- lăstari; ctăieri. ramură pleată de un an; d- ramură pleată de Ramurile salbă, ca şi 2 ani în perioada de vegetaţie; e- pleată de 2 ani în perioada de repaus; f- pleată de 3 ani celelalte formaţiuni fructifere ale în perioada de repaus. prunoideelor, poartă în vârf totdeauna un mugure vegetativ, iar lateral numai muguri florali; foarte rar se pot întâlni în poziţie axilară 1-2 muguri vegetativi. Sunt foarte subţiri, cu lungimi de 15-60 cm. Sub greutatea frunzelor şi a fructelor se arcuiesc, se degarnisesc total, rămânând să evolueze numai prin mugurele terminal. Nu pot fi regenerate prin tăieri, decât în cazul când au lateral 1-2 muguri vegetativi care, de obicei în anul următor evoluează în buchete de mai. Ramurile salbă se întâlnesc la piersic, în număr restrâns de regulă şi au o durată economică de 1-2 ani ; fructele sunt de calitate mediocră. Din aceste motive, dacă fructificarea este asigurată pe ramurile mixte, ramurile salbă se suprimă prin tăiere. Ramurile anticipate poartă axilar muguri florali la piersic şi cais. Ele sunt organizate morfologic asemenea ramurilor m ixte, iar uneori ca ramurile salbă. Nu sunt ramuri de bază pentru fructificare, dar în anii cu geruri mari de iarnă pot fi utile deoarece mugurii florali de pe ele au o rezistentă mai bună. Au lungimea de 10-50 cm şi grosimea de 3-5-mm. Ca structură mugurală poate fi identică unui buchet, numindu-se buchet anticipat, unei salbe sau a unei ramuri mixte, purtând denumirea de salbă, respectiv ramură mixtă anticipată. Toate aceste formaţiuni se deosebesc de cele normale prin faptul că ele se formează din muguri precoci şi deci, au aceeaşi vârstă cu ramura mamă. Ramurile fructifere ale nucului. Nucul, fiind plantă unisexuat monoică, diferenţiază două feluri de muguri floriferi (bărbăteşti sau muguri amenţi – din care se formează inflorescenţele cu flori bărbăteşti şi muguri floriferi femeieşti – din care se formează un lăstar care poartă în vârf 2-4 sau chiar mai multe flori femeieşti.

86

Având în vedere faptul că nu totdeauna cele două feluri de muguri sunt dispuse pe aceeaşi ramură, la nuc, se întâlnesc două feluri de ramuri de garnisire: florifere bărbăteşti şi florifere unisexuat mixte.

Fig.3.2.16 Ramură de garnisire floriferă unisexuat mixtă la nuc a- mugure mixt femeiesc; b- ament; c- mugure vegetativ.

Fig.3.2.15 Ramură de garnisire floriferă bărbătească la nuc

Ramura de garnisire floriferă bărbătească este o ramură de 5-25 cm lungime şi 10-15 cm grosime care are terminal un mugure vegetativ iar lateral muguri vegetativi şi muguri floriferi bărbăteşti (muguri ament). La noduri sunt de regulă doi muguri dispuşi serial din care ambii pot fi vegetativi, unul vegetativ şi unul ament sau ambii amenţi (fig. 3.2.15.). Ramura de garnisire floriferă unisexuat mixtă poartă pe ea trei feluri de muguri: vegetativi, muguri amenţi şi muguri floriferi micşti femeieşti (fig.3.2.16.). Această ramură de garnisire are 5-30 cm, prezintă terminal un mugure mixt femeiesc, iar lateral 1-3 muguri micşti femeieşti, muguri amenţi şi muguri vegetativi, în funcţie de biotip şi de dimensiunea ramurii. La majoritatea tipurilor este mixt femeiesc numai mugurele terminal, iar la tipurile productive diferenţiază în muguri micşti şi 2-4 muguri subterminali. La acelaşi biotip, intensitatea diferenţierii este maximă pe lăstarii de 10-20 cm (Godeanu I., 1976). Tulpina plantelor pomicole ajunse la completa dezvoltare prezintă o serie de particularităţi majore din punct de vedere al structurii şi aspectului general al părţii aeriene, al duratei de viaţă a acesteia şi a altor caracteristici, prezentate la capitolul privind clasificarea plantelor pomicole după habitus.

3.2.2.2. Anatomia pomilor şi arbuştilor fructiferi Sporirea masei vegetative a părţii aeriene a pomilor şi arbuştilor fructiferi este asigurată de două zone de creştere: meristemele apicale, primare, situate în vârfurile vegetative ale mugurilor vegetativi; acestea determină creşterea în lungime, generând primordiile frunzelor, mugurilor şi altor ţesuturi ale tulpinii;

87

meristemele laterale, reprezentate prin cambiu, situat între lemn şi scoarţă şi prin felogen situat în scoarţă; acestea asigură creşterea în grosime a tulpinii.

Fig. 3.2.17 Structura primară (A,B) şi secundară (C,D,E) a tulpinii de prun în secţiune transversală. A-D – stadii de dezvoltare începând cu diferenţierea ţesuturilor vasculare primare şi sfârşind cu primele inele secundare de lemn şi liber; E- segment de tulpină cu 3 inele de ţesut secundar (după Katherine Esau, Plant anatomy, Londra).

88

Creşterea în lungime se desfăşoară în trei faze: diviziunea celulelor care se produce numai în conul de creştere al vârfului vegetativ;

Fig.3.2.18 Diferenţierea ţesuturilor primare şi secundare în secţiune transversală şi longitudinală prin vârful unei tulpini (lăstar) (după Strasburger E, Lehrbuch der Botanik, Jena, 1978).

alungirea lentă a celulelor nou formate la nivelul vârfului ceea ce constituie creşterea terminală, precum şi alungirea internodiilor, constituind creşterea internodală; diferenţierea ţesuturilor în epidermă, scoarţa primară şi cilindrul central, luând astfel naştere structura primară a tulpinii (fig. 3.2.17.). Epiderma este formată dintr-un strat de celule; scoarţa din mai multe straturi, cele exterioare cu clorofilă, de unde şi culoarea verde a lăstarilor; cilindrul central sau stelul, are la exterior periciclul, la interior măduva, iar

89

între acestea se găsesc fasciculele de lemn primar (protoxilemul) şi de liber primar (protofloemul). La pomii şi arbuştii fructiferi, structura primară, singură, se găseşte numai la vârful lăstarilor în creştere, deoarece pe măsura maturării apare structura secundară (fig.3.2.18). Sporul anual de creştere în lungime a diverşilor lăstari de pe tulpină este în funcţie de specie, vârstă, amplasarea ramurilor şi agrotehnică. De-a lungul vieţii, potenţialul de creştere este foarte mare la început şi scade treptat cu vârsta; creşterea fizică este accelerată la puieţi, intensă la pomii tineri, lentă şi îndelungată la pomii maturi. Viteza de creştere este mai mare la lăstarii terminali (apicali) decât la cei laterali; cei din apropierea vârfului pomilor încep creşterea mai repede primăvara şi se prelungeşte mai mult toamna. Variaţii mari de creştere în cadrul aceleiaşi specii şi soi se constată ca răspuns la acţiunea mediului înconjurător. De obicei, această reacţie este legată de regimul fotoperiodic, de temperatură şi de hrană. Creşterea în grosime se datorează meristemelor secundare, îndeosebi cambiului Fig.3.2.19. Detalii din structura tulpinii de (fig. 3.2.19.). Celulele de tip prun din fig.3.2.17 după sfârşitul structurii fusiform ale acestuia se divid primare şi începerea primelor diviziuni tangenţial şi dau naştere la cambiale (X350) (după Katherine Esau) xilemul (lemnul) şi floemul (liberul) secundar, iar celulele de tip radiar generează razele medulare şi parenchimul medular. Elementele de xilem se formează în număr mai mare decât cele de floem, din care cauză masa tulpinii este formată în cea mai mare parte din lemn. Xilemul secundar se remarcă în secţiunea tulpinii (ramurilor) prin prezenţa inelelor anuale, datorate dimensiunilor diferite ale vaselor libero-lemnoase din cursul unui an; primăvara se formează trahee (vase) cu lumen larg, iar către sfârşitul verii trahee cu lumen mic. După numărul inelelor se poate stabili vârsta pomilor.

90

Funcţia de conducere a apei în tulpină are loc mai ales prin elementele lemnului format în cursul anului curent. Cu cât inelele de lemn sunt mai bătrâne, cu atât ele participă într-o măsură mai mică la transportul apei şi substanţelor minerale. Inelele mai profunde ale xilemului pierd această funcţie, celulele mor şi se impregnează cu diferite substanţe rezultate din metabolismul celulelor. Partea vie a lemnului are culoare deschisă şi se numeşte alburn, iar partea moartă se numeşte duramen.

Fig.3.2.20 Secţiune printr-o tulpină de pom (după Zimmerman, M.H., 1963).

Parenchimul medular serveşte ca depozit pentru amidon şi alte rezerve utilizate intens de pomi, primăvara, la începutul vegetaţiei. Razele medulare dispuse în cilindrul central ca în fig. 3.2.20, au rolul de a conduce de la vasele liberiene către elementele vii din interior, glucidele, grăsimile şi apa necesară nutriţiei. Spaţiile intercelulare existente în razele medulare asigură schimbul de gaze între elementele vii situate în profunzime şi atmosferă. Toate elementele menţionate ca aparţinând cilindrului central, se caracterizează prin ţesuturi ale căror celule au pereţii lignificaţi; ca atare ele joacă şi rolul de susţinere a tulpinii. Floemul sau liberul secundar constituit din tuburi ciuruite, cu celule nelignificate, conduce seva elaborată. Ca şi la xilem, inelele exterioare bătrâne mor, rămânând în funcţie cele mai tinere situate către interior. Felogenul numit şi cambiu de suber, constituie al doilea meristem lateral, în formă de inel, cu grosime de o celulă şi este situat în scoarţă. Ţesuturile produse de acesta formează împreună peridermul, partea cea mai importantă din el fiind suberul. Acesta formează la exteriorul tulpinii un înveliş continuu, slab permeabil pentru apă şi gaze. Pentru schimburile gazoase indispensabile respiraţiei celulelor vii aflate sub mantaua

91

neîntreruptă de suber, se formează lenticelele. Suberul nou format în fiecare an împinge ţesuturile vechi în afară, acestea cu timpul mor şi formează ritidomul care se exfoliază ca la majoritatea pomilor sau rămâne persistent ca la nuc. Liberul secundar produs de cambiu, împreună cu toate ţesuturile generate de felogen formează scoarţa secundară a tulpinii.

3.2.2.3. Fiziologia tulpinii Periodicitatea creşterii tulpinii pomilor şi arbuştilor fructiferi. Creşterea pomilor este urmarea unor procese biochimice şi fiziologice com plexe, a căror intensitate în timp nu este aceeaşi. Ca rezultat se deosebesc variaţii ale creşterii zilnice, sezoniere, cât şi în ciclul ontogenetic. Variaţiile diurne sesizabile au loc de la zi la noapte. Lăstarii se alungesc mai mult noaptea decât ziua, într-un raport mediu de 4:3, acesta fiind funcţie de factorii genetici şi de mediu. Dacă nopţile sunt însă reci, sporul de creştere din cursul nopţii este mai mic decât cel de zi. Asemănător stau lucrurile şi cu creşterea în grosime. Schimbări ale diametrului trunchiului şi ramurilor groase se constată regulat de la zi a noapte, ca urmare a transpiraţiei puternice din timpul amiezilor de vară. Pierderea apei produce o contracţie a tuturor ţesuturilor vii ale scoarţei şi lemnului. La deficite de apă, celulele cambiale îşi reduc activitatea. Saturarea cu apă noaptea, reactivează diviziunea celulară. Foarte importante sunt variaţiile sezoniere de creştere. Creşterea sezonieră în grosime a tulpinii se extinde pe o durată mai lungă de timp decât creşterea lăstarilor. Intensitatea maximă a creşterii în grosime se suprapune parţial cu cea a lăstarilor, dar se prelungeşte cu aproximativ încă o lună. Creşterea în grosime este mai puternic influenţată de condiţiile de mediu decât creşterea în lungime, care depinde mai mult de factorii genetici. Numeroşi cercetători au pus în evidentă influenţa apei asupra creşterii în grosime a trunchiului la pomi (Goode şi Ingram, Zeiger şi Childers W.H., Steinberg R.A. şi Hoffman M.B. la măr; Urin şi colab. la migdal; Kozlovski T. la cireş ; citaţi după Iancu M., 1980). Există o legătură între creşterea în lungime şi în grosime în sensul că activitatea cambială este stimulată de substanţele regulatoare de creştere care se formează în frunzele tinere. Creşterea în grosime a trunchiului şi a ramurilor se produce în urma diviziunii celulelor cambiale, proces în urma căruia se formează floemul şi xilemul. Diametrul vaselor conducătoare variază în funcţie de sezon, ceea ce determină formarea inelelor anuale, care corespund cu vârsta pomului. La creşterea în grosime participă şi felogenul, prin diviziunea căruia se formează suberul şi felodermul. Creşterea organelor aeriene ale plantelor este influenţată de substanţele hormonale. Citochininele stimulează diviziunea celulelor din meristeme, iar auxina stimulează extensia celulară. Acidul abscizic are un efect contrar, inhibând procesul de creştere (Dorffling, 1984). În ceea ce priveşte activitatea cambiului din tulpina pomilor fructiferi, s-a constatat că este stimulată de auxine, care se acumulează în aceste celule. Activitatea cambiului este iniţiată în zona mugurului apical, în care se biosintetizează acest hormon şi migrează spre baza tulpinii.

92

Creşterea în grosime a tulpinii variază în funcţie de specie, soi şi de condiţiile agro-pedoclimatice. Hoza D. (1996) a precizat că prunii cultivaţi în condiţiile fermei Băneasa - Bucureşti realizează un spor mediu anual de creştere în grosime de 15,2 cm2 la soiul Stanley, 17,10 cm2 la soiul Silvia şi 18,85 cm2 la soiul Tuleu timpuriu, în cazul pomilor în vârstă de 12 ani. Distanţa de plantare a avut un efect foarte evident asupra creşterii în grosime a trunchiului, cel mai mare spor de creştere fiind înregistrat la pomii cu distanţă mare de plantare (3x4 m), diferenţele fiind semnificative faţă de sporurile înregistrate la pomii plantaţi mai des. Monet (1983) a precizat că în cazul piersicului formarea mugurilor axilari are loc la baza primordiilor foliare. În această zonă se formează un masiv celular, care se transformă rapid într-un meristem funcţional. Activitatea acestui meristem este influenţată de dominanţa mugurului apical şi, ca urmare, activitatea meristemului variază în funcţie de poziţia pe ramură. În cazul unei dominanţe apicale puternice, mugurele axilar formează numai câteva primordii foliare, cele exterioare transformându-se în catafile, cu rol de protecţie. Aceşti muguri pot rămâne în stare de repaus vegetativ, pentru ca în anul următor să formeze lăstari, sau, dacă au fost expuşi la condiţii corespunzătoare pentru inducţia florală, vor da naştere la muguri de rod (florali sau micşti), care în anul următor vor forma flori. Durata şi viteza de creştere a ramurilor variază în funcţie de numeroşi factori. Astfel, durata perioadei de creştere a lăstarilor variază în funcţie de specie şi de condiţiile agro-pedoclimatice. În cazul piersicului, creşterea lăstarilor încetează la începutul lunii august, perioadă ce corespunde cu formarea mugurilor florali. În ceea ce priveşte viteza de creştere a lăstarilor, s-a constat că unii au o creştere rapidă care încetează după puţin timp, în timp ce alţii au creşterea lentă şi de durată. Aceste diferenţe se datorează dominanţei apicale, cât şi aprovizionării diferite cu apă şi cu substanţe minerale, funcţie de poziţia lor pe plantă. Creşterea lăstarilor poate fi: - acrotonă, caracterizată prin creşterea mai intensă a lăstarilor care provin din mugurii apicali. Acest tip de creştere este caracteristică generală pentru: măr, păr, cireş etc.; - bazitonă, caracterizată prin creşterea mai intensă a lăstarilor ce se formează din mugurii bazali. Acest tip de creştere este caracteristic în general pentru: cais şi piersic; - mezotonă, care prezintă caracteristici intermediare între cele două tipuri de creştere menţionate anterior. Ritmul de creştere a lăstarilor variază în funcţie de specie şi vârsta pomilor, vigoarea soiului şi a portaltoiului. Soiurile, respectiv portaltoii cu vigoare mare au creşteri intense, iar prezenţa fructelor pe pom reduce creşterile cu circa 20 % (datorită concurenţei cu organele vegetative, pentru substanţele nutritive (Xiloyannis ş.a., 1992). Suma creşterilor totale ale lăstarilor este dependentă de spaţiul aferent fiecărui pom, respectiv de distanţa de plantare. La distanţele mici de plantare (2,5 x 3,0 m) suma creşterilor totale ale lăstarilor de prun a variat între 500 şi 600 cm şi au fost localizate în partea superioară a coroanei. Pomii plantaţi la distanţe mai mari (3,0 x 4,0 m) au avut o sumă totală a creşterilor lăstarilor variind între 700 şi 800 cm, cele mai mari creşteri fiind determinate la soiul Tuleu timpuriu şi cele mai mici la soiul Silvia (Hoza D., 1996). Prin aplicarea unor doze mari de îngrăşăminte azotate sunt stimulate

93

creşterile vegetative, dar, în acelaşi timp, este întârziată maturarea lemnului. Prin aplicarea irigării în livezile pomicole este stimulată creşterea organelor aeriene ale pomilor. Richard ş.a. (1994) au precizat că irigarea solului în livezile de piersic au determinat creşteri în grosime ale trunchiului cu 9,3 % mai mari decât în cazul neirigării. Avery şi colab. citaţi de Kramer P. şi Koz1ovski T. (1960) au observat că la castan şi măr, mugurii terminali şi lăstarii tineri formaţi din ei au fost sursa substanţelor de creştere care, după formare migrează către părţile mai vechi ale tulpinii. De asemenea, au observat că activitatea cambială începe primăvara la nivelul mugurilor apicali şi urmează deplasarea substanţelor de creştere în jos. De-a lungul vieţii, creşterea pomilor şi arbuştilor fructiferi din climatul temperat prezintă o serie de particularităţi în ceea ce priveşte ritmul, intensitatea şi caracterul ciclic al acesteia. Pomii tineri, având un potenţial iniţial de creştere foarte mare, cresc mai repede decât cei maturi şi bătrâni. Majoritatea sistemului aerian se formează în general în primul sfert de viaţă, în ritm mai rapid la pomii puţin viguroşi, la speciile precoce (piersic) şi lent la speciile viguroase, longevive (nuc). Potenţialul de creştere scade cu vârsta şi odată cu acesta şi intensitatea creşterii. Lungimea lăstarilor, vigoarea lor în general, este relativ mică în primul şi chiar al doilea an după plantare, datorită capacităţii funcţionale reduse a pomului, traumatizat cu ocazia plantării şi încă nedezvoltat. După această perioadă, lungimea lăstarilor la pomii tineri este foarte mare, în medie 40-70 cm, dar pot atinge la unele specii peste 1 m. La fel se întâmplă şi cu creşterea în grosime. Treptat, cu înaintarea în vârstă, creşterea se temperează, încât pe la mijlocul vieţii, lăstarii sunt mai numeroşi, dar cu lungimi de 15-30 cm, exceptând pe cei situaţi către vârful pomului şi braţelor, care înregistrează încă lungimi de 50-60 cm. Către sfârşitul ciclului ontogenetic, potenţialul de creştere este în majoritate epuizat, lăstarii sunt din ce în ce mai mici încât la un moment dat se întâlnesc pe pomi numai rozete de frunze şi sporadic lăstari lacomi. S-ar părea că, pe parcursul ciclului de viaţă al pomilor şi arbuştilor fructiferi, creşterea urmează o curbă descendentă regulată şi continuă, ceea ce nu corespunde realităţii, deoarece aceste plante au însuşirea regenerării ciclice. Potrivit acestui fenomen natural, la o vârstă matură a pomilor, ramurile se arcuiesc sub greutatea proprie dar mai ales a fructelor, provocând apariţia pe curbură a unor lăstari viguroşi lacomi, care reactivează creşterea şi reîntineresc parţial coroana. Procesul se poate repeta de mai multe ori pe cale naturală sau prin tăieri aplicate la momentul oportun.

3.2.2.4. Factorii externi care influenţează creşterea tulpinii. În paralel cu factorii interni, creşterea părţii aeriene depinde de factorii de mediu care produc schimbări în mersul diferitelor procese biochimice şi biofizice din protoplasmă, influenţează metabolismul general şi în final creşterea. Trei factori externi principali au fost mai bine studiaţi: temperatura lumina şi apa. Limitele de temperatură între care are loc creşterea părţii aeriene la pomii şi arbuştii fructiferi este între 6 - 7° şi 33 - 36°C. Este însă probabil că

94

unele procese organo-formative la nivelul mugurilor florali să aibă loc la temperaturi scăzute până la 1oC. Între aceste limite există o temperatură optimă de creştere care variază cu specia, soiul, organul şi fenofaza. În general, aceasta se situează între 16°C şi 28°C. Fiecare specie pomicolă are un optimum de lumină la care creşterea lăstarilor şi suprafaţa foliară este cea mai mare. La o intensitate luminoasă suboptimală, frunzele sunt subtili, plane şi cu ţesuturile mecanice slab dezvoltate, iar la iluminare supraoptimală sunt groase, gofrate şi mai rigide. Intensitatea puternică a luminii are o oarecare tendinţă de încetinire a creşterii pe calea inhibiţiei acţiunii auxinei. Creşterea este influenţată şi de fotoperioadă; în general, zilele lungi favorizează creşterea. Deşi se consideră că influenţa luminii asupra procesului de creştere este foarte complexă, cercetările sunt încă insuficiente. Umiditatea are un rol foarte important şi mai bine cunoscut asupra creşterii părţii aeriene. Creşterea decurge intens la 70-80 % din capacitatea de câmp a solului. La un regim scăzut de apă, creşterea este puternic afectată, cu repercusiuni negative asupra întregului metabolism. Diviziunea celulară încetează, creşterea prin alungire a celulelor deja formate încetineşte sau se opreşte prematur. Ca urmare, internodiile rămân scurte, frunzele mici şi groase, peţiol scurt etc. Excesul de umiditate în sol, afectează indirect creşterea prin dereglarea proceselor fiziologice la nivelul sistemului radicular. Gazele toxice în concentraţie mai mare în aer, au efect de încetinire a creşterii. Mai des întâlnite sunt bioxidul de sulf, amoniacul, clorul, gazele provenite din combustia carburanţilor fosili etc. Corelaţia de creştere. Legăturile reciproce permanente dintre organele prin care planta ia legătura nemijlocită cu factorii mediului, constituie corelaţia de creştere. Aceasta se manifestă atât din punct de vedere funcţional, cât şi din punct de vedere morfologic. Corelaţia funcţională dintre rădăcinile absorbante şi frunze constă în aceea că funcţiunile lor se influenţează şi totodată se reglează reciproc. De exemplu, cantitatea de apă absorbită de rădăcini este în funcţie de intensitatea transpiraţiei frunzelor, dar totodată, cuantumul de apă eliminată prin transpiraţie depinde şi de intensitatea cu care este absorbită ea de rădăcini. Distrugerea accidentală a aparatului foliar atrage după sine încetarea aproape totală a absorbţiei apei de către rădăcinile absorbante. Tot astfel, cantitatea de elemente nutritive absorbite de rădăcini din sol depinde de activitatea asimilatoare a frunzelor şi invers. La rândul lor atât funcţiunile frunzelor, cât şi funcţiunile rădăcinilor absorbante sunt influenţate de condiţiile mediului exterior. Cum însă condiţiile exterioare (lumină, apă, căldură, hrană etc.) se schimbă necontenit, diurn şi sezonier, atrag după sine şi schimbarea raportului dintre funcţiunile acestor organe. De aici rezultă că această corelaţie funcţională dintre frunze şi rădăcini nu este statică, mereu aceeaşi, ci în continuă schimbare în sensul adaptării permanente a organismului la condiţiile pe care le oferă mediul. Anumite fenomene ale mediului exterior pot duce la ruperea temporară a corelaţiei funcţionale. De exemplu, seceta fiziologică provocată de o aversă însoţită de grindină, într-o zi călduroasă de vară, rupe corelaţia în sensul că absorbţia apei de către rădăcini este stânjenită de temperatura scăzută a solului, în timp ce sub acţiunea razelor solare puternice transpiraţia prin frunze este intensă. Ruperea prelungită a corelaţiei funcţionale duce la grave perturbări ale metabolismului şi chiar la pieirea plantei. Un exemplu îl

95

constituie seceta fizică, atunci când, după ofilirea frunzelor, care este un fenomen fiziologic corelat, urmează deshidratarea celulelor, căderea prematură a frunzelor şi chiar moartea plantei. Corelaţia funcţională este specifică fiecărei specii şi fiecărui soi şi are corespondent din punct de vedere cantitativ corelaţia morfologică. La un soi oarecare există un anumit raport în ce priveşte cantitatea de frunze şi de rădăcini absorbante într-un mediu dat. Micşorarea aparatului foliar sub acţiunea unui mediu schimbat, atrage după sine şi micşorarea proporţională a cantităţii de rădăcini absorbante şi invers. Tăierea puternică în verde a pomilor duce temporar la o rupere a corelaţiei funcţionale şi implicit a corelaţiei morfologice. Acelaşi fenomen se întâmplă dacă se taie o cantitate mare de rădăcini. Creşterea şi ramificarea tulpinii este corelată cu creşterea şi ramificarea rădăcinii. La un sistem aerian puternic dezvoltat şi ramificat va corespunde un sistem radicular asemănător; ele se condiţionează reciproc. Lucrul acesta este foarte evident la pomii unde intervine altoirea. Soiuri diferite modifică creşterea şi ramificarea aceluiaşi portaltoi. S-a constatat o corelaţie directă între grosimea trunchiului şi volumul coroanei. Cunoaşterea corelaţiei de creştere la pomi, dă posibilitatea restabilirii sale prin diferite măsuri agrotehnice, atunci când echilibrul a fost rupt fie artificial, fie natural. Ruperea artificială a corelaţiei poate avea loc accidental prin frângerea ramurilor, prin răniri, prin tăieri etc. Când un organ a fost îndepărtat, indiferent pe ce cale, în punctul de rănire are loc o reactivare a ţesuturilor, care tind să refacă organul pierdut. În acelaşi timp organele corelate îşi încetinesc funcţiile. De exemplu, suprimarea unei ramuri puternice atrage după sine, paralel cu tendinţa de regenerare a organului pierdut, încetinirea absorbţiei şi implicit o slăbire parţială a rădăcinii, deoarece hrănirea acesteia se baza în măsură corespunzătoare şi pe organul suprimat. În cazul suprimării totale a părţii aeriene, corelaţia funcţională şi morfologică este complet ruptă şi cu toate că rădăcina încearcă să-şi refacă organul îndepărtat, prin drajonare, de cele mai multe ori nu reuşeşte şi piere. Rezultă din acestea că în procesul de restabilire a corelaţiei rupte se evidenţiază două însuşiri noi ale organismului vegetal: restaurarea organului pierdut şi vindecarea rănilor. Restaurarea organului pierdut, în vederea restabilirii echilibrului se poate face în trei moduri şi anume: pe acelaşi loc, în cazul când a fost numai o rănire parţială a acestuia, care se poate vindeca. Exemplu este inelarea ramurilor sau inelarea trunchiului sub coroană; din apropierea rănii sau din calus (în cazul rădăcinilor mai ales), prin formarea de noi ramuri sau rădăcini care se formează din rezervele de muguri dorminzi şi adventivi; organele vecine şi paralele încep să se dezvolte mai viguros, compensând lipsa şi tinzând la restabilirea corelaţiei de creştere. Intensitatea restaurării este în funcţie de specie, de stadiul de dezvoltare a pomului, de vârstă, de locul rănit, de mărimea rănii, de substanţele de rezervă şi de numeroşi factori externi. Pomii tineri îşi refac repede organele pierdute, cele bătrâne mai greu. Vindecarea rănilor prezintă două cazuri: când în regiunea rănii nu există ţesut meristematic, pe locul rănit se formează un ţesut suberos de protecţie. Acest caz este întâlnit la frunze care nu au ţesuturi de regenerare.

96

când în regiunea rănii există ţesut meristematic şi rana a afectat atât scoarţa cât şi lemnul, reacţia este specifică ţesuturilor respective şi anume: - cambiul, ţesut generator, începe imediat formarea calusului din care mai târziu se diferenţiază ţesuturi noi, putând să dea naştere chiar la organe (rădăcini). - calusul începe să apară ca un inel pe marginile rănii apoi se întinde şi poate acoperi integral rana; alburnul nu poate forma ţesuturi noi de creştere, dar după rănire, se închide la culoare, se înnegreşte datorită secretării unor substanţe protectoare care închid rana, oprind pătrunderea apei şi a microorganismelor; duramenul rămâne inactiv, dar celulele sale fiind pline cu diferite substanţe minerale sunt mai puţin expuse degradării. În procesul de vindecare, măsurile de îngrijire au un rol important. Practic se face netezirea rănii şi ungerea ei cu ceară de altoit sau cu vopsea preparată din ulei de in. Ca o aplicare în practică a celor arătate este şi tăierea ramurilor pe inelul de la bază, care se face în acest loc, deoarece aici este o aglomerare de ţesuturi meristematice şi substanţe de rezervă, care activează calusarea. Dominanţa apicală. Un fenomen de corelaţie de creştere, important pentru pomicultură este şi dominanţa apicală. Aceasta se constată la lăstari, în sensul că mugurii axilari formaţi la subsuoara frunzelor nu pornesc în creştere decât dacă se ciupeşte vârful lor, iar la ramurile de un an, la reluarea creşterii primăvara, mugurii axilari formează lăstari cu atât mai mici, cu cât sunt mai depărtaţi de mugurele apical din care rezultă şi cel mai puternic lăstar; dacă se scurtează ramura eliminându-se mugurele din vârf, evoluţia mugurilor axilari se îmbunătăţeşte. Cercetările au arătat că dominanţa apicală este rezultatul inhibiţiei corelative a mugurelui apical la ramuri, respectiv a vârfului în creştere la lăstari, asupra mugurilor axilari. Procesul este controlat de substanţele stimulatoare şi inhibitoare de creştere. Unii cercetători (Thimann K. şi Skoog F., 1934) au ajuns la concluzia că numai auxina în migrarea sa bazipetală poate influenţa creşterea mugurilor axilari. Aceasta, produsă de frunzele foarte tinere (2-10 mm lungime) la lăstari, sau de mugurele apical în creştere la ramuri, se acumulează în cantitate „supraoptimală" la nivelul mugurilor axilari şi frânează creşterea. Alţii însă (Snow R., 1937) au constatat experimental că, în migrarea sa de sus în jos, concentraţia de auxină scade şi este, deci, în cantitate mai mică cu cât mugurii sunt la distanţe mai mari faţă de vârf. El sugerează existenta unui inhibitor special la nivelul mugurilor, care ia naştere din auxină şi alte substanţe provenite din rădăcină sau din frunzele mature. Rezultă deci că nu cantitatea supraoptimală de auxină frânează creşterea mugurilor axilari, ci concentraţia din ce în ce mai redusă a acesteia de-a lungul lăstarilor şi ramurilor anuale, fac ca mugurii să nu pornească în creştere pe lăstari, sau aceştia să crească din ce în ce mai mici, de la vârf către bază, pe ramuri. Westwood M. N. (1978) arată că numita „creştere inhibată prin auxină” se datorează inhibării mugurilor de către etilena generată de auxină în zona nodurilor şi că, astfel, concentraţia critică a auxinei care generează etilena diferă la nivelul diferitelor ţesuturi. Totodată, citochininele pot răsturna efectul inhibant al auxinei generatoare de etilenă, ba chiar mai mult, aceasta contracarează efectul etilenei aplicate. Rezultă deci după cercetările mai noi că dominanţa apicală este efectul corelat al auxinei, etilenei şi citochininelor. Giberelina, care este un puternic stimulator al creşterii, accentuează dominanta apicală.

97

Cu toată implicaţia substanţelor de creştere în dominanţa apicală, fenomenul nu poate fi desprins de fondul nutriţional. Experienţele au demonstrat că hrănirea abundentă slăbeşte dominanta apicală. Cercetările noi au demonstrat posibilitatea transportului mai eficient şi acumulări de substanţe hrănitoare în zonele cu concentraţii ridicate în fitohormoni (auxine, gibereline, citochinine). Azotul în special micşorează intensitatea dominanţei apicale la lăstari şi ramuri. Intensitatea luminoasă, fotoperiodismul, temperatura şi aeraţia solului influenţează asupra gradului de dominanţă apicală prin efectul lor asupra nivelului şi distribuţiei hormonilor endogeni. Ca urmare a dominanţei apicale la plantele pomicole apare fenomenul de etajare naturală a ramurilor datorită creşterilor puternice, an de an, a primilor 3-5 lăstari de la vârful ramurilor. Aceasta este exprimată mai bine la pomii unde şi dominanţa apicală este puternică: la cireş, la păr şi în general la pomii foarte viguroşi. Aceştia formează coroane piramidale cu ax puternic. În extrema cealaltă, vişinul şi gutuiul, cu o dominanţă apicală slabă formează coroane globulos-turtite, la care axul deviază şi se pierde cu timpul. Celelalte specii se încadrează între aceste extreme. 0 serie de factori agrotehnici, cum sunt schimbarea poziţiei ramurilor şi tăierile pot provoca modificări în manifestarea dominanţei apicale. Regenerarea pomilor şi arbuştilor fructiferi. Polaritatea. Regenerarea este procesul prin care pomii şi arbuştii fructiferi se refac din părţi detaşate, reconstituind ţesuturi şi organe cu roluri foarte bine definite. Astfel, dintr-o porţiune de ramură sau lăstar (butaş) cu cel puţin un mugure, sau dintr-o porţiune de rădăcină, poate rezulta un pom sau un arbust. Ba chiar mai mult, astăzi se realizează regenerarea pomilor numai din câteva ţesuturi (celule) meristematice ceea ce a condus la o nouă tehnică de înmulţire a pomilor şi arbuştilor prin „culturi de meristeme”. Ea are încă şi marele avantaj că meristemele nefiind purtătoare de virusuri se obţin plante libere de aceste boli. La alte plante, cultura de ţesuturi a fost posibilă şi din floem, calus şi măduva tulpinii. Fenomenul regenerării organelor din ţesuturi somatice (nemeristematice) se explică prin faptul că aceste ţesuturi luând naştere din celulele meristemelor prin diviziuni repetate şi specializându-se, păstrează informaţia genetică totală în acizii nucleici, citoplasmă şi în plastide. În procesul creşterii, celulele îşi păstrează omnipotenta morfo-fiziologică moştenită din prima diviziune a zigotului, iar forma de reacţie a celulei în cursul specializării este influenţată de factorii interni anume : polaritatea, corelaţia internă şi hormonii vegetali (Peterfi Şt. şi Să1ăgeanu N., 1972). Polaritatea este proprietatea plantelor întregi sau a unor porţiuni de plantă şi a celulelor, de a prezenta doi poli morfo-fiziologic determinaţi: polul apical şi popul bazal. Totdeauna cel morfologic superior emite tulpină (lăstari), iar cel inferior,rădăcină. Această reacţie polară este explicată şi demonstrată experimental tot prin acţiunea substanţelor de creştere. Acumularea auxinei la polul bazal - ca urmare a circulaţiei sale bazipetale, stimulează formarea rădăcinilor; totodată, calusul ce se formează la baza butaşilor este emiţător de auxină. În practică este deja cunoscut faptul că tratarea polului bazal al butaşilor cu auxină (AIB, ANA şi 2,4 D) influenţează favorabil rizogeneza. Polaritatea la plantele pomicole se manifesta numai la organele axiale (ramuri, lăstari, rădăcini) nu şi la frunze ca la unele plante. Totuşi, la organele axiale se distinge pe lângă polaritatea manifestată de-a lungul axei lor şi o

98

polaritate transversală. Un butaş aşezat culcat pe substrat nutritiv, emite lăstari din mugurii situaţi pe partea superioară şi rădăcini din ţesutul opus, situat pe faţa inferioară. Rezultă în final că, dacă corelaţiile morfo-funcţionale dintre diferitele organe conferă un caracter unitar plantelor pomicole şi că o anumită funcţiune este limitată la nivelul unui ţesut sau organ, există totuşi un mare grad de independenţă a organelor şi ţesuturilor determinat de informaţia genetică existentă în fiecare celulă, care în anumite condiţii modifică limitarea funcţională în scopul regenerării organelor lipsă.

3.2.2.5. Ramificarea tulpinii pomilor Tulpina principală (ordinul zero) rezultată din altoi sau din epicotilul seminţei, formează din mugurii (lăstarii) axilari ramificaţii de ordinul întâi organizate morfologic şi structural identic cu tulpina principală. Un an mai târziu pe ordinul întâi se formează ramuri de ordinul doi, apoi de ordinul trei şi aşa mai departe; cu fiecare ciclu de vegetaţie se suprapune o nouă generaţie de ramuri de aceeaşi vârstă şi de un nou ordin. Perioada lungă de ramificare a pomilor şi arbuştilor fructiferi dă naştere la un sistem format din ramuri de vârste, mărimi şi ordine diferite care constituie coroana. Ramificarea se face după anumite legităţi caracteristice speciilor şi chiar soiurilor, ceea ce face ca acestea să poată fi recunoscute după portul sau habitusul lor mai ales când coroanele s-au format liber, fără intervenţia omului. De exemplu, părul are un port piramidal, în timp ce al mărului este globulos. La pomii şi arbuştii fructiferi se întâlnesc două tipuri de ramificare: monopodial - axele ramurilor cresc an de an prin dezvoltarea mugurilor apicali (prin lăstarii sau ramurile de prelungire) şi simpodial - mugurele apical capătă altă funcţie (devine roditor sau este îndepărtat prin tăieri) încât creşterea este continuată de mugurele lateral. Căutând să stabilească locul pomilor între plantele lemnoase sub aspectul ramificării şi al constituirii sistemului aerian, G1oru P. şi Bou1ay H., în 1965. au ajuns la concluzia că pomii au caracteristici intermediare între tipul „arbore” şi tipul „tufă”. Astfel ca şi arborii, manifestă fenomenul de acrotonie, adică atât la tulpina principală, cât şi la ramuri domină, sub aspect vegetativ, mugurele apical (dominanţa apicală). Aceasta se concretizează prin creşterea puternică a lăstarilor terminali, ceea ce permite alungirea simultană şi regulată atât a axului (tulpina principală), cât şi a ramurilor laterale. Faţă de ramura-mamă, vigoarea ramificatii1or prezintă o simetrie radiară aproape perfectă în jurul axului. Dar spre deosebire de arbori, fenomenul de hipotonie - creşterea accentuată a mugurilor de pe faţa inferioară a ramurilor oblice şi orizontale - se manifestă slab la pomi. Dimpotrivă, la aceştia este foarte evident fenomenul de epitonie, adică creşterea puternică a mugurilor (lăstarilor) de pe faţa superioară a ramurilor oblice, orizontale şi arcuite, caracteristică tipului de tufă (fig. 3.2.21).

99

Fig. 3.2.21 – Manifestarea fenomenului de epitonie la o ramură înclinată de păr

Apariţia lăstarilor lacomi la baza ramurilor puternice şi pe trunchiul pomilor îi apropie de asemenea de „tufă”, la care predomină fenomenul de bazitonie, adică emiterea ramurilor (tulpinilor) de la baza plantei, din zona coletului (fig. 3.2.22). Această caracteristică de creştere şi ramificare intermediară între tipurile „arbore” şi „tufă” conferă pomilor o mare supleţe în ceea ce priveşte conducerea lor în diferite sisteme de coroană. Unele specii pomicole sunt mai uşor de condus decât altele, clasificându-se astfel: părul, mărul, piersicul, prunul, caisul, cireşul, vişinul şi pe ultimul loc migdalul care se conduce cel mai greu în forme de coroane ce se abat de la cea naturală. Caracteristicile ereditare ale portului sistemului aerian (tip de ramificare, unghiuri de ramificare) nu sunt absolute şi invariabile ci se modifică sub influenta factorilor de mediu înconjurător, cel mai important dintre aceştia fiind lumina şi apoi vânturile dominante. Într-o plantaţie prea deasă, ramificarea se face sub unghiuri mici, habitusul este îngust şi înalt; cauza principală este deficitul de lumină laterală. Jucovschi M. (1953) enumeră regulile, prezentate în continuare, în ceea ce priveşte caracteristicile morfologice şi fiziologice ale ramificării naturale a pomilor: - pomii din acelaşi soi şi de aceeaşi vârstă au numărul cel mai mare de ramificaţii, la unul şi acelaşi ordin; durata de viaţă şi energia de creştere a ramurilor scad de la ordinele inferioare la cele superioare; lungimea internodiilor şi mărimea limbului frunzelor se micşorează de la ordinele inferioare către cele superioare ; Fig. 3.2.22 Fenomenul de bazitonie la presiunea osmotică din celulele coacăzul negru frunzelor creşte de la ordinele inferioare la cele superioare; numărul mugurilor vegetativi scade, iar al celor florali creşte de la ordinele inferioare la cele superioare;

100

înfloritul şi coacerea fructelor încep mai devreme la ramurile ordinelor superioare, ultimii care înfloresc sunt mugurii de pe ramurile ordinelor inferioare, iar florile adeseori aici nu sunt complet dezvoltate şi multe din ele cad; căderea florilor este descrescândă de la ordinele inferioare spre cele superioare; procentul de polen normal, capacitatea de fecundare şi ca atare formarea fructelor cresc de la ordinele inferioare către cele superioare; - forma fructelor de la uşor alungită pe ramurile ordinelor inferioare devine mai sferică către ordinele superioare; numărul seminţelor din fruct, greutatea medie a seminţei şi puterea de germinaţie cresc de la ordinele inferioare spre cele superioare ; - durata de păstrare, suculenţa şi cantitatea de zaharuri din fructe, cresc de la ordinele inferioare către cele superioare.

3.2.2.6. Factorii care modifică ramificarea naturală şi consecinţele asupra creşterii şi fructificării pomilor Luând criteriu de bază poziţia verticală la care ramificarea are loc sub influenţa dominanţei apicale, o serie de factori pot aduce modificări substanţiale ale modului de ramificare având drept urmare schimbări morfo-funcţionale ale ramurilor, cât şi modificarea habitusului natural. Principalii factori modificatori sunt: poziţia spaţială a ramurilor, vigoarea (portaltoiul), tăierile şi regulatorii de creştere sintetici. Poziţia spaţială a ramurilor. Schimbarea poziţiei în plan vertical a ramurilor anuale modifică, mai mult sau mai puţin puternic, alura de creştere şi ramificare faţă de ramurile verticale, cu repercusiuni substanţiale asupra intrării pe rod şi a capacităţii de fructificare. Cauzele acestor modificări nu şi-au găsit explicaţii ştiinţifice satisfăcătoare. Ramuri1e orizonta1e. Spre deosebire de cele verticale, creşterea globală a ramurilor dirijate orizontal este substanţial mai mică. Cu cât ramura care se dirijează la orizontală este iniţial mai viguroasă şi cu poziţie în coroană nefavorabilă creşterii, cu atât efectul de reducere a creşterii este mai puternic şi invers. În ceea ce priveşte evoluţia mugurilor, depinde de aşezarea pe care o capătă aceştia in urma schimbării poziţiei ramurii-mamă: mugurii situaţi pe faţa superioară, opuşi solului, evoluează în lăstari puternici (epitonie); lungimea lor este în general crescândă de la vârful ramurii către baza ei. Mugurii aflaţi pe flancuri emit lăstari scurţi, iar cei de pe faţa inferioară formează pinteni sau trec în stare dormindă. (fig. 3.2.21) Faţă de ramura mamă, vigoarea ramificaţiilor prezintă o puternică asimetrie cu bucla situată către partea superioară (fig. 3.2.23.b). Rezultă că orientarea diferită a mugurilor faţă de gravitaţie este un factor dominant de care depinde evoluţia lor şi lungimea lăstarilor emişi, fenomen denumit gravimorfism.

101

Fig. 3.2.23 Reprezentarea grafică privind ramificarea în funcţie de poziţia ramurilor şi ordinea de repartiţie după vigoarea ramificaţiilor: a- direcţia de creştere 00; b- direcţia orizontală 900; c- direcţie oblică 450; d- ramură arcuită; 1-6 ordinea după vigoare a lăstarilor; zona haşurată x-y indică creşterea în zona de vârf.

Cu privire la fructificare, poziţia orizontală a ramurilor favorizează formarea rapidă a mugurilor florali. Este un fapt constatat că la măr şi la păr, formele de coroane cu ramurile palisate la orizontală, intră repede pe rod şi dau producţii mari. Cu toate acestea, prin poziţia verticală nedorită a lăstarilor de pe faţa superioară şi prin slăbirea globală a creşterii, slăbire care se accentuează în timp, ramurile orizontale se epuizează destul de repede încât predominanţa lor în coroana pomilor constituie un neajuns. Palisarea la orizontală a ramurilor anuale şi chiar a lăstarilor în faza de încetinire şi încetare a creşterii, până la 1/3 din totalul lor, este justificată la pomii viguroşi şi foarte viguroşi, pentru forţarea intrării pe rod. Coroanele structurate pe şarpante de direcţie orizontală „Spindelbusch” deşi fructifică abundent, conduc la epuizarea prematură a pomilor datorită slăbirii generale a creşterii. Ramuri1e oblice. Ramificarea în acest caz este intermediară între ramurile verticale şi cele orizontale. În raport de direcţia de creştere (de unghiul format cu verticala imaginară), ramificarea se apropie de acrotonie în cazul unghiurilor mici şi de epitonie la unghiuri mari. La înclinarea de 450 se constată un oarecare echilibru între tendinţele de epitonie şi acrotonie (fig. 3.2.23.c). Mugurii orientaţi opus solului emit lăstari mai viguroşi, cei laterali mai puţin viguroşi, iar cei situaţi către dedesubt şi în afară, formează Fig. 3.2.24. Reprezentarea lăstari mai slabi. La baza ramurilor pot grafică a tendinţei de fructificare rămâne în stare dormindă câţiva muguri a ramurilor în funcţie de direcţia (mai putini ca la poziţia verticală). Lunde creştere gimea lăstarilor este descrescândă de la vârf către bază în toate cazurile. Faţă de

102

ramura-mamă, vigoarea ramificaţiilor prezintă o asimetrie mai accentuată către faţa superioară. La ramurile oblice apare lăstarul concurent, cu atât mai viguros cu cât oblicitatea este mai accentuată. Şi în ceea ce priveşte fructificarea, ramurile oblice reacţionează pe o cale de mijloc; la oblicitatea de 45° se creează un echilibru optim între creştere şi fructificare la majoritatea speciilor şi soiurilor de pomi. Cu cât abaterea de la această poziţie înclină spre verticală se accentuează creşterea, slăbeşte tendinţa de fructificare şi invers (fig. 3.2.24). Direcţia mai mult sau mai puţin oblică a ramurilor (exceptând axul) este cea naturală, întâlnită la toate speciile de pomi în perioada de tinereţe. Cu cât ramificarea este de ordin superior cu atât oblicitatea creşte în mod natural. Şarpantele au de regulă cea mai mică oblicitate (până când se apleacă şi ele sub greutatea proprie şi a rodului). Cele mai multe forme de coroane sunt structurate avându-se în vedere direcţia mai mult sau mai puţin oblică a elementelor de schelet, ele asigurând pe lângă o bună fructificare şi o creştere satisfăcătoare şi prelungită în timp. Ramuri1e arcuite. Curbarea ramurilor determină o ramificare specifică şi total asimetrică de-a lungul său. Mugurii de pe segmentul descendent, din cauza poziţiei lor inversate, cresc slab sau foarte slab, formând în general ramuri de rod care diferenţiază rapid muguri floriferi. Mugurii situaţi în zona de curbură, pe faţa superioară a ramurii, emit lăstari puternici, cel mai viguros fiind de regulă situat la punctul de curbură maximă. Pe segmentul rămas ascendent, o serie de muguri rămân în stare dormindă sau emit lăstari din ce în ce mai mici spre baza ramurii. 0 explicaţie satisfăcătoare a acestui mod de reacţie a ramurilor curbate nu a fost găsită. Arcuirea ramurilor, după cum a rezultat, favorizează intrarea pe rod, efectele cele mai spectaculoase fiind la păr. Dar are şi numeroase dezavantaje: segmentul descendent care fructifică bine timp de 1-3 ani, ca urmare a creşterii slabe din această zonă, se epuizează repede; lăstarii viguroşi crescuţi pe curbură iau adesea aspectul unor lăstari lacomi, care îndesesc şi trebuie eliminaţi; înseşi ramurile arcuite provoacă un deficit de lumină în interiorul coroanei. Deşi într-o anumită etapă s-a considerat arcuirea ca un mijloc foarte eficace de stimulare a fructificării, s-a constatat că dezavantajele ulterioare nu justifică cheltuielile ocazionate de această lucrare. Hi1ken1aumer F. (1960) arată că poziţia orizontală a ramurilor a determinat producţii mai mari şi fructe mai bine colorate la măr, decât arcuirea ramurilor. Cu toate acestea, arcuirea unui număr moderat de ramuri s-a dovedit utilă la grăbirea intrării pe rod a pomilor foarte viguroşi. Arcuirea elementelor de schelet se utilizează încă la câteva forme de coroane (Lepage, sistem arcuit Voineşti, palmeta Ruzină, palmeta Ferragutti ş.a.). La pomii crescuţi natural are loc, în timp, o arcuire puternică a tuturor ramurilor inclusiv a celor de schelet, provocată de lipsa tăierilor de întreţinere, dar mai ales de greutatea rodului. Potrivit celor menţionate, toate segmentele descendente se epuizează repede, se usucă, producţia scade şi ar fi definitiv periclitată dacă nu ar interveni fenomenul de reîntinerire naturală a coroanei. Acesta constă în refacerea părţilor în curs de pieire, din una dintre ramurile lacome crescute în zona de curbură. Aceasta evoluează mai întâi vertical, dar după 2-3 ani fructifică, se arcuieşte în timp; procesul se reia de mai multe ori în viaţa pomului. Porţiunile arcuite rămase poartă denumirea de

103

„arcade de rodire”. Periodicitatea reîntineririi naturale aduce fluctuaţii în producţia pomilor, ceea ce se evită în plantaţiile organizate prin tăieri de normare a încărcăturii cu fructe şi prin redresarea la timpul potrivit a şarpantelor şi subşarpantelor arcuite. Vigoarea pomilor. Rezultată din combinaţia celor doi parteneri, dar cu preponderenţă din partea portaltoiului, vigoarea este un factor care poate influenta ramificarea şi portul pomilor. În cadrul aceluiaşi soi care are de fapt o caracteristică de ramificare specifică, ereditară, portaltoii viguroşi determină o creştere mai convergentă, puternică, a ramurilor şi o ramificare a acestora cu tendinţă accentuată de acrotonie. Fenomenul de etajare naturală pe axul pomului şi pe axele şarpantelor este mai pregnant. Coroana este mai aerisită şi spatiile neproductive din interiorul său mai mari. Fructificarea este mai tardivă. Dimpotrivă, portaltoii de vigoare slabă determină o creştere mai divergentă, în care caz ramificarea este caracteristică ramurilor oblice. Etajarea naturală este neevidentă, spaţiul ocupat de coroană mai eficient utilizat. Tăierile. Aplicate asupra ramurilor anuale modifică de fond ramificarea naturală a acestora. Mugurii îşi schimbă potenţialul iniţial de creştere şi ramificarea decurge în funcţie de intensitatea tăierilor. Această problemă va fi tratată la capitolul „Tăierea pomilor”. Substanţele de creştere. Direcţia de creştere a lăstarilor poate fi schimbată prin tratarea ţesuturilor încă tinere cu unele substanţe de creştere (acizii indolil acetic, indolil butiric, hidrazida maleică ş.a.).

3.2.2.7. Circulaţia sevelor Se cunoaşte că vasele libero-lemnoase sau altfel spus vasele xilemului şi ale foemului se află în toate organele pomilor şi arbuştilor fructiferi : rădăcină, tulpină principală, ramuri, frunze, flori şi fructe. Ele constituie căile de circulaţie în sens ascendent şi descendent a sevelor: brută apa cu sărurile minerale şi elaborată - substanţele organice elaborate în frunze. Mai există şi o circulaţie în sens radial a substanţelor de la şi către vasele libero-lemnoase, care se face de la o celulă la alta, deoarece nu toate ţesuturile plantei vin în contact direct cu vasele xilemice şi floemice. În general se ştie că apa şi substanţele anorganice (minerale) circulă de la rădăcini către frunze prin xilem, iar substanţele organice de la frunze către toate părţile plantei până la cele mai fine rădăcini prin floem, ceea ce în mare corespunde realităţii. Dar o serie de cercetări (Bollard E.C., Ta1bert T.J. şi Weibe, şi alţii) au descoperit că în seva brută a xilemului la arbori circulă şi cantităţi considerabile de aminoacizi, amide şi compuşi organici ai fosforului. Totodată a fost pusă în evidentă într-o serie de experienţe că o parte însemnată din substanţele minerale circulă şi prin vasele floemului. Aceste constatări nu anulează sensul general al circulaţiei sevelor. Circulaţia ascendentă a sărurilor minerale are loc în special prin vasele lemnoase, dar arată Kramer P. şi Koz1ovski T. (1963), dacă la nivelul frunzelor se acumulează excedente de substanţe anorganice care nu pot fi prelucrate, acestea se deplasează în jos prin vasele liberiene; odată ajunse la rădăcină, ele reintră iarăşi în circuitul ascendent al xilemului. Pe de altă parte, substanţele minerale din ţesuturile îmbătrânite (frunze de exemplu) se deplasează către ţesuturile în creştere tot prin vasele floemice. Cercetările au pus în evidentă şi alte asemenea procese care explică prezenţa elementelor

104

anorganice în floem şi sensul descendent al circulaţiei acestora. Analiza compoziţiei sevei xilemice, brute, a arătat că aceasta conţine numeroase şi variate substanţe anorganice şi organice (mono şi dizaharide, compuşi azotici şi enzime). Conţinutul acestora variază cu sezonul. 0 cantitate mare de hidraţi de carbon s-au pus în evidentă către sfârşitul iernii şi începutul primăverii, dar a scăzut repede la sfârşitul primăverii şi începutul verii; apoi a sporit devenind maximă către începutul toamnei (Bollard E. C., 1953). Hidraţii de carbon conchide Kramer P. şi Koz1ovski T. (1960) ajung în vasele xilemice pe calea difuziei din floem, unde concentraţia acestora este foarte mare. Analiza compoziţiei sevei floemice la diferite plante arborescente a evidenţiat prezenţa zaharozei în cantitatea cea mai mare, apoi a rafinozei, stahiozei, verboscozei, eventual a manitei şi cantităţi reduse de amide, aminoacizi şi săruri minerale. Concentraţia maximă a sevei elaborate, determinată pe cale refractometrică a fost noaptea, iar cea minimă dimineaţa, ceea ce se explică prin inexistenta fotosintezei în timpul nopţii (Huber B. şi colab. 1937). Concentraţia zaharurilor scade de sus în jos de-a lungul tulpinii, foarte probabil din cauza scindării zaharurilor complexe în altele mai simple (Zimmerman M. H., 1958). Circulaţia substanţelor organice în pomi şi arbuşti fructiferi ridică probleme mai multe decât seva brută. Este foarte evident sensul de mişcare descendentă, verificat în practică prin inelarea scoarţei, operaţie folosită uneori în pomicultură. În urma acestei operaţii, hidraţii de carbon se acumulează în cantitate mare deasupra inelării şi se reduc considerabil sub inel. Cutarea scoarţei prin arcuirea ramurilor frânează deplasarea în jos a hidraţilor de carbon, provocând o creştere viguroasă în zona curburii. Numeroase alte exemple demonstrează circulaţia descendentă, dar este incontestabil că există o circulaţie a hidraţilor de carbon şi în sens ascendent. Creşterea lăstarilor şi a frunzelor noi se realizează cu fluxul de substanţă organică produsă de frunzele mature situate mai jos. Îndată ce frunzele noi ating maturitatea de fotosinteză, direcţia circulaţiei hidraţilor de carbon se schimbă, devenind descendentă. Mişcarea ascendentă durează până la încetarea creşterii lăstarilor. 0 mişcare ascendentă în masă a hidraţilor de carbon are loc către sfârşitul iernii şi începutul primăverii spre punctele de creştere, odată cu dezmugurirea. Cercetările au arătat că în această perioadă circulaţia ascendentă a substanţelor organice se face atât prin vasele floemice, cât şi prin cele xilemice. Există şi alte dovezi că substanţele nutritive pot circula uşor în toate direcţiile. Wink1er A. J. (1932) a observat o circulaţie din lăstar în ramură şi apoi în alt lăstar. Mi1ler E. E. (1938) a adunat o serie de date care demonstrează că substanţele nutritive circulă foarte rapid la distanţe relativ mici atât în sus, cât şi în jos, prin vasele xilemice şi floemice. Tot atât de importantă este şi circulaţia laterală a substanţelor hrănitoare. Diviziunea mitotică a cambiului şi a felogenului necesită importante cantităţi de substanţe; majoritatea celulelor frunzelor nu vin în contact direct cu vasele libero-lemnoase. În aceste cazuri deplasarea substanţelor minerale şi a celor organice se face lateral prin celule. Circulaţia substanţelor în afara sistemului vascular se poate face pe trei căi : pe calea circulaţiei în citoplasmă; cu ajutorul difuziei; pe calea circulaţiei în curentul de transpiraţie a apei. Lucrurile nu sunt pe deplin clarificate. În curentul circulatoriu al plantei pe lângă elementele de hrană, se deplasează vitaminele, hormonii şi substanţe străine : virusurile şi erbicidele. Auxinele circulă atât din celulă în celulă cât şi prin vasele libero-lemnoase. Când auxina a fost absorbită de rădăcini s-a deplasat prin xilem, iar

105

absorbită prin frunze a circulat prin floem. Gregori F. C. şi Haicock C. R. (1955) determinând viteza de circulaţie a auxinei în segmente ale ramurilor de măr a găsit că este de 0,5 cm pe oră, dar se apreciază că în plantele întregi ar fi mai rapidă. Crafts A. S. (1956) a arătat că 2,4 D pătrunde în circuitul sevei elaborate şi se deplasează odată cu aceasta în sus şi în jos. Vitaminele ca tiamina, riboflavina, acidul pantotenic şi piridoxina se acumulează deasupra inciziilor inelare împreună cu zaharoza şi compuşii azotici, deci circulă prin floem. Cele mai multe virusuri circulă în curentul de sevă elaborată unde insectele îi pot introduce direct. Alte virusuri sunt introduse în ţesutul parenchimatic de unde răspândirea în plantă este lentă până ce ajung în fasciculele libero-lemnoase. Unele forme de virusuri specifice piersicului se apreciază că circulă numai prin xilem. În legătură cu perturbarea circulaţiei substanţelor în zonele traumatizate ale trunchiului şi ramurilor, s-a constatat că în jurul rănilor mari, pomii formează destul de repede vase libero-lemnoase noi, în care elementele anatomice sunt astfel orientate încât să asigure deplasarea substanţelor în sus şi în jos. Rănile nu au redus conţinutul de apă, substanţe minerale şi azot în frunzele aflate deasupra rănilor şi nici a hidraţilor de carbon în rădăcinile situate dedesubt. Dăunătorii şi ciupercile pot produce vătămări ale sistemului circulator al pomilor şi arbuştilor fructiferi. 0 ciupercă, de exemplu, care atacă castanul comestibil, poate distruge aproape complet sistemul liberian. Dăunătorii scoarţei pomilor nu sunt chiar atât de periculoşi atâta timp cât nu li se asociază o ciupercă. Din succinta prezentare a circulaţiei diferitelor substanţe anorganice, organice şi străine, rezultă ca pomii şi arbuştii fructiferi posedă un mecanism fiziologic foarte complex încă incomplet elucidat. El apare cu atât mai greu de lămurit, cu cât cantităţi mari de soluţii circulă prin ţesuturi conducătoare care au adeseori o suprafaţă mică de secţiune transversală. O altă proprietate greu de explicat este tendinţa circulaţiei polare. Toate sectoarele de creştere ale plantei - extremităţile rădăcinilor şi ale tulpinii, cambiul şi felogenul, fructele şi seminţele - au nevoie de produse ale fotosintezei. Cantitatea acestor produse care ajunge la fiecare sector, depinde de vârsta şi de stadiul de creştere a acestuia. Lăstarii tineri şi fructele la ananas au utilizat apa şi hrana, pe seama reducerii nutriţiei rădăcinilor şi a frunzelor (Sideris C. P. şi Krauss B. H., 1955). Ramurile de prelungire au avantaj faţă de cele laterale. Frunzele tinere obţin apa şi substanţele minerale din cele îmbătrânite; la rândul lor le cedează altora. Florile, fructele şi seminţele obţin substanţele nutritive pe seama rădăcinilor şi altor organe vegetative. Toate aceste translocări au loc simultan sau succesiv, cu toată diferenţa de concentraţie existentă între organe. Circulaţia auxinei naturale este de asemenea polară şi se produce totdeauna în direcţia rădăcinilor. Este posibil ca ea sau alte substanţe asemănătoare, să controleze direcţia circulaţiei, deoarece ele influenţează asupra activităţii metabolice şi substanţele sunt direcţionate cu precădere către zonele cu activitate intensă. 0 altă proprietate extraordinară este multitudinea substanţelor care circulă simultan. Pentru explicarea mecanismului de circulaţie există o serie întreagă de ipoteze, dar nici una din ele nu poate fi considerată teorie.

106

3.2.3. Frunza Dintre toate organele pomilor şi arbuştilor fructiferi, frunzele controlează în cea mai mare măsură creşterea şi fructificarea. În frunze au loc cele mai importante procese de transformare a substanţelor anorganice în substanţe organice, se formează substanţele regulatoare ale creşterii şi fructificării, au loc schimburile de gaze, este reglată vehicularea apei etc. În condiţiile asigurării în optim a celorlalţi factori de producţie, recolta depinde de suprafaţa aparatului foliar al plantei şi de starea sanitară a acestuia, iar la unitatea de suprafaţă de teren, cantitatea şi calitatea recoltei este direct corelată cu suprafaţa foliară realizată pe această unitate.

3.2.3.1. Morfologia frunzei Frunzele îşi au originea în tunica conului de creştere al mugurilor (tulpinii), unde apar mai întâi ca primordii la oarecare distanţă de vârf. Curând după aceasta în centrul primordiului foliar apare un fascicul de procambiu, din care se diferenţiază fasciculele vasculare ce se racordează cu cele din tulpină (lăstar). Stratul extern al primordiului va forma epiderma, iar meristemul rămas între aceasta şi fasciculele conducătoare, se diferenţiază în mezofilul foliar. Frunza creşte la început prin vârf, apoi prin bază, constituind limbul, peţiolul şi stipelele. Frunzele prezintă importanţă în aplicarea tehnologiilor precum şi la determinarea soiurilor, oferind elemente de identificare prin: mărime, formă, culoare, aspectul marginii limbului, vârful limbului, grosime, curbura transversală şi longitudinală, perozitatea limbului, culoarea şi perozitatea peţiolului, mărimea, forma şi momentul de cădere al stipelelor. Tipuri de frunze. La pomi şi arbuştii fructiferi, frunzele pot fi simple şi compuse (figura 3.2.25). Frunzele simple sunt acelea la care limbul este întreg sau sectat (spintecat), dar la care nu se pot deosebi foliole distincte. Frunzele simple, pot fi : - întregi, cu limbul nesectat (măr, păr, cireş, vişin, cais, piersic, migdal, alun, castan ); - lobate, cu limbul sectat mai mult sau mai puţin într-o serie de lobi separaţi între ei prin sinusuri (coacăz, agriş, smochin). Frunzele compuse, sunt frunzele sectate ale căror segmente ajung complet independente unele de altele, fiecare susţinute de peţiol propriu. In acest caz, foliolele, prin peţiolii lor, se articulează direct pe peţiolul principal al frunzei. După numărul şi aşezarea foliolelor, se deosebesc plante pomicole cu frunze compuse: - trifoliate, când frunza este compusă din trei foliole ca la căpşun şi frag; - penate, la care foliolele sunt dispuse lateral, de o parte şi de alta a peţiolului principal (nuc). Mărimea limbului, se stabileşte în funcţie de produsul dintre lungimea şi lăţimea frunzei. În funcţie de acesta, se consideră că frunzele sunt mari, când produsul dintre lungime şi lăţime depăseşte 40 cm 2, mijlocii, când produsul este cuprins între 30-40 cm2 şi mici, când produsul este sub 30 cm2. Forma limbului, este dată de conturul limbului (figura 3.2.26). La speciile pomicole, întâlnim următoarele forme de frunze :

107

- lanceolată, când limbul are forma unui vârf de lance, fiind de 4-5 ori mai lung decât lat (piersic, migdal);

Figura 3.2.25 - Categorii de frunze: a-simple cu limb întreg, b,c- simple cu limb lobat, d- compuse trifoliate, e-compuse penate.

- oblongă, când limbul este de 2-3 ori mai lung decât lat, iar lăţimea maximă se află la mijloc, iar la vârf şi la bază este rotunjită (soiuri de măr, păr, prun); - eliptică, aproape de 2 ori mai lungă decât lată, cu lăţimea maximă la mijloc, cu tendinţa de rotunjire la bază şi cu vârful variabil (soiuri de vişin, măr, prun); - rotundă, când limbul are forma circulară; - subrotundă, formă aproape rotundă, dar puţin mai lungă decât lată (păr - Curé, măr - Frumosul de Voineşti); - ovată, conturul apropiat de forma de ou, de circa două ori mai lung decât lat, cu lăţimea maximă spre bază (soiui de măr, păr, prun, cireş, vişin); Figura 3.2.26: Forma limbului: - obovată, când frunza a-lanceolată, b-oblongă, c-eliptică, d-rotundă, are conturul unui ou cu vârful e-subrotundă, f-ovată, g-obovată, h-cordiformă. în jos şi lăţimea maximă se află în treimea superioară;

- cordiformă sau cordată, când conturul limbului este asemănător unei inimi, fiind puţin mai lung decât lat, ascuţit la vârf şi cu un intrând la bază (unele soiuri de cais, alun). Vârful limbului, poate fi acut (când vârful este ascuţit brusc), acuminat (când vârful este ascuţit prelund şi marginile concave ; soiuri de măr, păr, prun,

108

cireş), ascuţit (când limbul se îngustează treptat şi prelungit lung), obtuz (puţin ascuţit, laturile formează un unghi mai mare de 90 0 ; soiul Tuleu gras - prun), rotund (prun-Nectarina roşie, Agen) (figura 3.2.27).

a

b

c

d

e

Figura 3.2.27 - Vârful limbului a-acut, b-acuminat, c-ascuţit, d-obtuz, e-rotunjit

Baza limbului, poate fi (figura 3.2.28) : îngustă sau atenuată, când marginile limbului formează spre bază un unghi (ex : soiul de măr Jonathan); cuneată sau prelung îngustă, când baza limbului se prelungeşte pe axă (unele soiuri de măr); rotundă, când baza limbului este mai mult sau mai puţin rotunjită (unele soiuri de cais); cordată, când baza prezintă o adâncitură la mijloc sub formă de inimă (alun, coacăz).

Figura 3.2.28 - Baza limbului a-îngustată, b-cuneată, c-rotunjită, d-cordată

Marginea limbului, în general poate fi întreagă sau cu incizii de forme şi profunzimi diferite. Marginea limbului, poate fi (figura 3.2.29): - întreagă, când este complet lipsită de dinţi (gutui şi unele soiuri de păr);

Figura 3.2.29: Marginea limbului a- întreagă, b-dinţată, c-bidinţată, d-serată, e-biserată, f-crenată

109

- dinţată, când prezintă dinţi simpli şi ascuţiţi dispuşi mai mult sau mai puţin perpendicular pe margine, iar inciziile dintre dinţi sunt ascuţite; - bidinţată, cu dinţii ascuţiţi dispuşi mai mult sau mai puţin perpendicular pe margine. Aceşti dinţi poartă şi ei alţi dinţişori mai mici; - serată, dinţii ascuţiţi şi îndreptaţi către vârful frunzei(soiuri de măr, păr, cireş, vişin); - biserată, dinţii ascuţiţi, cu alţi dinţişori mai mici care în totalitatea lor sunt îndreptaţi către vârful frunzei; - crenată, cu incizii ascuţite şi cu dinţii mici, rotunjiţi la vârf. În raport cu poziţia limbului faţă de nervura principală, frunza poate fi plană, când limbul se găseşte în acelaşi plan cu nervura principală, limb involut, când jumătăţile limbului sunt îndoite spre partea de sus, sau răsucită, când limbul frunzei este răsucit pe margini. Suprafaţa limbului poate fi netedă (păr), rugoasă, aspră (alun), lucioasă (vişin, păr, cais), sau mată (moşmon), păroasă (scoruş), glabră (piersic, păr, cais), glabrescentă (măr, gutui). Grosimea şi consistenţa limbului, pote fi erbaceu, subţire şi moale (măr, cireş, prun), pielos, tare, scorţos (păr, migdal) şi rigid (vişin). Peţiolul frunzei, poate fi glabru sau pubescent, de diferite mărimi şi grosimi. Se disting frunze lung peţiolate, când peţiolul are o lungime de cel puţin jumătate din lungimea limbului, sau scurt peţiolate, când peţiolul nu întrece un sfert din lungimea limbului. La descrierea peţiolului se ţine seama de lungimea, grosimea, forma şi culoare, dacă este drept sau curbat, de prezenţa sau absenţa glandelor nectarifere, de poziţia, forma şi culoarea lor.

3.2.3.2. Anatomia frunzei În secţiune transversală, frunza prezintă următoarele zone (fig.3.2.30): epidermele (superioară şi inferioară), mezofilul şi nervura.

Fig.3.2.30 Secţiune transversală prin frunză: a- epiderma superioară; b- ţesut palisadic; c- ţesut lacunar; d- fascicole liberolemnoase; e- epiderma inferioară; f- stomate; g- peri (după Westwood M.N., 1978).

110

Epiderma limbului este de obicei unistratificată, rareori pluristratificată (Ficus sp.). Pereţii externi ai celulelor epidermei sunt mai bombaţi şi mai îngroşaţi decât cei interni şi laterali şi prezintă modificări secundare ca cerificarea, mineralizarea sau cutinizarea. Pereţii laterali sunt adesea ondulaţi şi se anastomozează între ei, asigurând o legătură strânsă între celule. Celulele epidermice, ca regulă generală, nu conţin cloroplaste. Epiderma, ca ţesut protector, produce anumite anexe, ca stomatele şi tricomii (perii protectori). La majoritatea plantelor aeriene-terestre, printre care şi plantele pomicole, stomatele se află pe epiderma inferioară (frunze hipostomatice). Mezofilul (gr. mesos – mijloc) reprezintă mijlocul frunzei alcătuit din câteva tipuri de ţesuturi, adaptate structural şi funcţional pentru îndeplinirea fotosintezei, a conducerii sevei brute şi elaborate şi susţinerea limbului în poziţia cea mai corespunzătoare îndeplinirii funcţiilor sale fiziologice. Ţesuturile adaptate pentru realizarea fotosintezei conţin cloroplaste şi se numesc clorenchimuri. Acestea sunt de două feluri: palisadice şi lacunoase. Parenchimul palisadic este alcătuit din celule alungite, de obicei ascuţite la capete, bogate în cloroplaste, paralele între ele şi perpendiculare pe epidermă. Spaţiile intercelulare sunt aproape absente. Parenchimul lacunos sau spongios, este alcătuit din câteva rânduri de celule (2-7) cu contur rotunjit, cu mari spaţii intercelulare, pline cu aer, numite lacune. Numărul de cloroplaste din celulele acestui parenchim este mai mic decât în parenchimul palisadic. Sistemul conducător al limbului foliar este alcătuit din fascicule floemoxilematice însoţite adesea de ţesut mecanic. Fasciculele vasculare formează nervurile. Nervura principală este alcătuită din mai multe fascicule floemoxilematice. În cadrul unui fascicul, xilemul este orientat spre epiderma superioară iar floemul spre epiderma inferioară. Xilemul este alcătuit din vase xilematice, traheide, parenchim xilematic şi fibre xilematice. Floemul este constituit din tuburi ciuruite, celule anexe şi parenchim floematic (liberian). Fasciculele sunt însoţite, atât spre exterior cât şi spre interior, de ţesut Fig.3.2.31. Anatomia peţiolului sclerenchimatic sub formă de calote, care 1- monostelic; 2- polistelic: a,bplan de simetrie; ed- endodermă; reprezintă adevăraţi „stâlpi de susţinere” ai ed- endodermă; fv- fascicul limbului. vascular; lb- liber (floem); Sistemul conducător al limbului lm- lemn (xilem) foliar este o continuare a peţiolului frunzei. Structura acestuia este, în general, asemănătoare cu cea a tulpinii. La majoritatea plantelor, peţiolul fiind turtit, are o structură monosimetrică şi nu radiară ca tulpina. La exterior se află epiderma, continuare a epidermei tulpinii. Scoarţa este un ţesut parenchimatic în care se află fasciculele conducătoare dispuse variat, însă predomină forma de semicerc, inel continuu sau întrerupt. Fasciculele, de regulă, sunt înconjurate de un endoderm (peţiol monostelic). Când fiecare fascicul este înconjurat de câte un endoderm propriu, peţiolul este polistelic (fig. 3.2.31). Ritmul de creştere al frunzelor este rapid şi variază în funcţie de specie şi poziţia pe plantă. La meri, frunzele de pe pinteni cresc mai repede decât cele de pe lăstari. Astfel, frunzele de pe pinteni ajung la dimensiunea

111

normală în aproximativ 30 de zile, pe când cele de pe lăstari, în 60 de zile. S-a constatat că giberelinele sintetizate atât în rădăcini cât şi în frunze, precum şi citochininele sintetizate în rădăcini, au un efect marcant asupra creşterii mezofilului foliar. Dinamica de creştere a frunzelor poate fi reprezentată grafic sub forma unei curbe sigmoide (Kenedy R.A., Johnson D., 1981). Creşterea este lentă în primele 30 de zile după dezmugurit, este intensă în următoarele 40 de zile şi scade până la încetarea completă, după circa 90 de zile de la dezmugurit (fig. 3.2.32).

Poziţia frunzei Fig. 3.2.32. Mărimea frunzelor de măr în funcţie de poziţia lor pe lăstar

Suprafaţa frunzelor variază în funcţie de poziţia pe lăstar. Primele frunze formate, aflate la baza lăstarilor de măr, au dimensiuni mai mici, având suprafaţa de 10-20 cm2. Cea mai mare suprafaţă s-a constatat la frunzele de la nodurile 9-10 (35-40 cm2), iar frunzele tinere, aflate în vârful lăstarului îşi încetează creşterea înainte de realizarea dimensiunilor normale, suprafaţa acestora fiind cuprinsă între 20-25 cm2. Dimensiunile mai mici ale frunzelor situate în vârful lăstarului se por datora şi volumului mai mic al spaţiilor intercelulare (Cowart F.F., 1936). Temperatura optimă pentru creşterea frunzelor variază în funcţie de specie şi este cuprinsă între 20 şi 30 0C. La aceeaşi plantă, frunzele crescute la lumină au mai multe straturi de celule palisadice, în timp ce la frunzele umbrite sunt mai puţine. În interiorul celulelor palisadice mult alungite - de 3-20 de ori mai lungi decât late - se află cloroplastele în care sunt concentraţi pigmenţii verzi de clorofilă. Cloroplastele sunt foarte numeroase şi se orientează în celule în raport de intensitatea luminii. Pigmenţii transformă energia luminoasă în energie chimică fixată în substanţele organice elaborate de frunză, făcând astfel legătura dintre energia solară şi viaţa de pe Pământ.

3.2.3.3. Fiziologia frunzei Frunza este cel mai important organ al unei plante. Ea elaborează, la lumină, substanţele organice, provenite, pe de o parte din apă si substanţele anorganice (sărurile minerale), care sunt transportate la frunze de la rădăcini, prin tulpină şi, pe de altă parte din dioxidul de carbon, parte componentă a aerului, în urma procesului de fotosinteză. Fotosinteza determină în fond producţia pomicolă, ea fiind unicul proces de obţinere a hidraţilor de carbon din bioxid de carbon şi apă.

112

Fotosinteza se desfăşoară numai în ţesuturile verzi, în care clorofila .joacă rolul important de absorbţie a energiei luminoase şi de transformare a acesteia în energia chimică înglobată în hidraţii de carbon. Cantitatea de substanţe organice care se formează ca rezultat al fotosintezei este greu de calculat. Dacă ne referim numai la producţia de fructe a pomilor, fotosinteza produce anual în funcţie de recoltă între 2 şi 8 t de substanţă uscată la hectar la care trebuie adăugat şi sporul de masă lemnoasă, plus frunzele. Pentru formarea unui kg de substanţă uscată, planta consumă în medie 300-500 l apă. Iată de ce, problema asigurării cu apă, prin toate mijloacele (conservarea precipitaţiilor de iarnă, prelucrarea corespunzătoare a solului, prin plantarea de perdele de protecţie, prin irigaţii sau alegerea şi crearea unor soiuri corespunzătoare), capătă o importanţă deosebită în practica pomicolă. În acelaşi timp, fotosinteza menţine relativ constantă compoziţia atmosferei prin fixarea dioxidului de carbon şi punerea în libertate a oxigenului. S-a calculat, de exemplu, că un hectar de pădure produce anual 30 t de 0 2. Mecanismul proceselor fotosintezei este complex şi se desfăşoară în două faze: de lumină şi de întuneric. Faza de lumină sau fotochimică cuprinde trei etape: a) absorbţia C02; b) absorbţia energiei luminoase de către pigmenţii clorofilieni; c) transformarea energiei luminoase în energie chimică prin formarea electronilor energizanţi, sinteza adenozintrifosfatului (ATP), fotoliza apei, reducerea substanţei nicotinamidei-di-nucleotid-fosfat (NADP) în NADPH2 şi eliberarea oxigenului. Faza de întuneric (obscură sau enzimatică) cuprinde: reducerea CO2 prin integrarea carbonului pe o substanţă receptoare, cedarea energiei înmagazinate d e A TP ş i NA D P H 2 în substanţele organice primare ce se formează în fotosinteză, transformarea şi polimerizarea acestora în substanţe organice complexe.

3.2.3.4. Factorii care influenţează fotosinteza Fotosinteza reprezintă procesul în care se produc compuşii organici primari (glucidele) care sunt utilizaţi pentru biosinteza tuturor substanţelor organice din plante. Pomii şi arbuştii fructiferi se caracterizează prin desfăşurarea tipului fotosintetic C3. Intensitatea procesului de fotosinteză variază în funcţie de specie. Deoarece în cadrul unei specii sunt numeroase soiuri, intensitatea procesului de fotosinteză al speciei respective are limite foarte largi, în funcţie de soiurile analizate de fiecare către fiecare cercetător. Prezentăm în continuare limitele intensităţii fotosintetice determinate de diferiţi autori: - 11,0-34,9 mg C02/dm2/h la măr (Dozier şi Barden, 1971) ; - 12,7-23,2 mg C02/dm2/h la piersic (Marini şi Marini, 1983) ; - 23,4-38,0 mg C02/dm2/h la cireş (De Jong, 1983; Raper şi Kenedy, 1986); - 20,5 mg C02/dm2/h la prun (De Jong, 1983); După Gucci ş.a. (1990), intensitatea fotosintezei nete a principalelor specii pomicole variază în următoarele limite: - cais 5,7-9,8 µmol/m2/s;

113

- cireş 10,2-11,7 µmol/m2/s; - căpşun 13,6 µmol/m2/s; - măr 11,0 µmol/m2/s; - păr 11,2 µmol/m2/s; - piersic 12,5-15,0 µmol/m2/s; - prun 13,6-14,4 µmol/m2/s. Andersen şi Brodbeck (1988) menţionează că intensitatea procesului de fotosinteză la frunzele de piersic variază între 8,0 şi 15,8 µmol/m 2/ s. După Williams ş.a. (1990), intensitatea procesului de fotosinteză la principalele specii pomicole variază astfel: - cais 12,71 µmol/m2/s; - nectarin 16,97 µmol/m2/s; - cireş 11,20 µmol/m2/s; - păr 2,87 µmol/m2/s; - măr 4,37 µmol/m2/s; - piersic 14,08 µmol/m2/s; - migdal 23,10 µmol/m2/s; - prun 13,87 µmol/m2/s; De Jong (1983) a făcut următoarea clasificare a speciilor pomicole, în funcţie de intensitatea procesului de fotosinteză: Migdal 1,88 nmol CO2/cm2 /s Cireş 1,32 " Prun 1,48 " Piersic 1,36 " Cais 0,60 " Asupra intensităţii fotosintezei influenţează atât factorii mediului înconjurător: lumina, temperatura, concentraţia de CO2 din aer, umiditatea solului, fertilitatea solului, fungicidele, insecticidele şi bolile, cât şi factorii interni: vârsta frunzelor, structura lor, distribuirea stomatelor, conţinutul de clorofilă şi gradul de acumulare a hidraţilor de carbon în frunze. Lumina acţionează asupra fotosintezei prin intensitate, calitate şi durata iluminatului - fotoperioada. Intensitatea luminii este condiţia cea mai importantă a fotosintezei. La o lumină mai mare decât punctul de compensaţie (respiraţia este egală cu fotosinteza), nivelul fotosintezei se măreşte proporţional cu sporirea intensităţii luminii (Heinicke A. J. şi Childers N. F., 1937). În zilele însorite a fost maximă, iar în cele noroase scăzută. În coroana pomilor, intensitatea fotosintezei la nivelul fiecărei frunze este limitată mai mult sau mai puţin de efectul umbririi reciproce a frunzelor. Structurarea unor coroane degajate, bine luminate şi plantarea pomilor la distanţe optime, reduc în foarte mare măsură efectul umbririi reciproce, sporind cantitatea de hidraţi de carbon pe unitatea de suprafaţă. Unele specii sunt mai adaptate la efectul umbririi decât altele. Vişinul este mai adaptat decât cireşul, prunul decât piersicul, mărul decât părul. Dar chiar în cadrul aceluiaşi pom se constată o adaptare a frunze lor după poziţia în coroană. Frunzele din umbră au culoare verde mai închis decât cele din lumină şi ca urmare absorb mai intens lumina. În ceea ce priveşte calitatea luminii, aceasta poate constitui o problemă numai în plantaţiile de pomi îndesite peste măsură, unde o parte din razele utile ale spectrului solar pot fi împiedicate să ajungă la baza coroanelor. În fotosinteză este utilă lumina vizibilă roşie şi albastră pe când lungimile de undă mai mari - roşu îndepărtat - şi undele herţiene asigură căldura necesară menţinerii temperaturii (fig.3.2.33). În zilele lungi, pomii acumulează o cantitate mai mare de produse de fotosinteză decât în zilele scurte. În condiţiile ţării noastre asemenea variaţii sunt legate de sezon.

114

Urmărind variaţiile de intensitate ale fotosintezei se observă că la mijlocul lunii mai din cauza formării noilor lăstari, a frunzelor şi florilor, consumul (respiraţie - creştere) a depăşit fotosinteza. Dar îndată după înflorire, fotosinteza a depăşit respiraţia, devenind predominantă. De la mijlocul lunii mai şi în cursul lunii iunie, fotosinteza relativă a sporit rapid. Către 25 iunie s-a semnalat intensitatea maximă, deşi pomul nu-şi dezvoltase complet aparatul foliar.

Lungime de undă în nanometri

Fig. 3.2.33. Spectrul electromagnetic şi acţiunea sa asupra unor procese fiziologice ale plantelor (după Westwood M.N., 1978).

În cursul celorlalte luni de vară s-au observat variaţi puternice ale activităţii fotosintetice, legate de schimbările intensităţii luminii. Reducerea treptată a fotosintezei a început de la mijlocul lunii septembrie, a durat toată luna octombrie şi abia se mai observa la începutul lunii noiembrie. Intensitatea fotosintezei în legătură cu lumina prezintă variaţii şi în cursul zilei. Ea este mai redusă dimineaţa când lumina este slabă, creşte în cursul zilei şi scade către sfârşit. Heinicke A. J. şi Hoffman M. B. au constatat diferenţe considerabile în intensitatea fotosintezei la frunzele de măr în ore diferite din zi şi în zile diferite, ca urmare a influenţei şi altor factori. Intensitatea radiaţiilor luminoase reprezintă un factor limitativ pentru procesul de fotosinteză. De Jong (1983) a determinat variaţia intensităţii procesului de fotosinteză la 5 specii pomicole (migdal, prun, cireş, piersic, cais), în funcţie de intensitatea fluxului fotosintetic de fotoni. La o densitate coborâtă a fluxului fotosintetic de fotoni răspunsul fotosintetic al celor 5 specii a fost similar. La valori apropiate de punctul de saturaţie pentru lumină, intensitatea procesului de fotosinteză a celor 5 specii se diferenţiază, înregistrându-se intensităţi scăzute ale acestui proces la cais şi mari la migdal. Punctul de compensare pentru lumină variază între 400 µEs/m2/s la cais şi aproximativ 800 µEs/m2/s la migdal. Intensitatea radiaţiei fotosintetic active reprezintă alt factor limitativ al procesului de fotosinteză. Scăderea intensităţii radiaţiei fotosintetic active cu 20 %, 50 % şi 75 % a fost corelată cu scăderea corespunzătoare a intensităţii fotosintezei, coeficientul de corelaţie variind între 0,90 şi 0,91 (Cappellini ş.a., 1992). După Gaudillere şi Moing (1992), limita de saturaţie pentru radiaţiile luminoase este de 900 µmol/m2/s, pentru plantele heliofile şi 300 µmol/m2/s pentru cele ombrofile. Limitele variază în funcţie specie între 700 şi 800

115

µmol/m2/s pentru cele mai multe specii pomicole (De Jong, 1983). În cazul cireşilor, Roper T.R. şi Kennedy R.A. (1986) au stabilit că punctul de saturaţie pentru lumină este de 500 µmol /m2/s, la temperatura optima de 19-25 °C. Limita optima a intensităţii luminoase pentru desfăşurarea procesului de fotosinteză este de 9,5 x 103 ergi/cm2/s, pentru piersic şi nu diferă mult faţă de celelalte specii de pomi fructiferi (Monet R., 1983). Modificarea intensităţii radiaţiei fotosintetic active determină după 5-15 secunde schimbări ale intensităţii fotosintezei active (Lakso A.N. ş.a.,1982). Recepţia radiaţiei fotosintetic active de către frunzele pomilor şi arbuştilor fructiferi este dependentă de înălţimea acestora, de distanţa de plantare, de poziţia frunzelor în coroană şi de forma coroanei. Astfel, s-a constatat că în cazul unui măr din soiul Cox Orange Peppin, cu înălţimea de 1 m, radiaţiile luminoase recepţionate de frunze scad de la zona apicală spre cea bazală cu 35 % la fiecare metru (Jackson J.E., 1970). Frunzele din interiorul coroanei unui măr recepţionează doar 15 % din radiaţiile luminoase care penetrează în interior (Lakso A.N. şi Musselman R.C., 1976), intensitatea fotosintezei diminuând corespunzător. Penetrarea radiaţiilor fotosintetic active în interiorul coroanei piersicilor scade în corelaţie cu sporirea creşterilor vegetative. În general, intensitatea radiaţiilor fotosintetic active este mai mare la marginea coroanei şi în apropierea axului tulpinii şi scade de la nivelurile superioare spre cele inferioare (Marini R.P. şi Marini M.C., 1983). În corelaţie cu intensitatea radiaţiei fotosintetic active, fotosinteza netă este mai mare la frunzele periferice, mai mică la cele cu poziţie intermediară şi are o valoare situată între aceste două extreme la frunzele din centrul coroanei. Ferree D.C. ş.a. (1990) au constatat că frunzele situate pe partea de est a coroanei pomilor fructiferi au intensitatea fotosintezei nete mai mare comparativ cu cea a frunzelor de pe partea de vest, iar frunzele din zona apicală a pomului au fotosinteza netă mai mare decât a celor de pe partea bazală. Rezultate similare au obţinut Corelli L. şi Sansavini S. (1989). Temperatura, alături de intensitatea radiaţiei solare, reprezintă principalul factor extern care influenţează procesul de fotosinteză. Kliewer W.M. ş.a. (1972) arată că intensitatea fotosintezei nete creşte proporţional cu temperatura până la 30 0C. Temperatura optimă pentru desfăşurarea acestui proces variază în funcţie de specie în următoarele limite: 20-30 0C pentru măr; 20-25 0C pentru citrice; 30 0C pentru piersic. Temperaturile mai mari de 35 0C afectează în mod negativ intensitatea procesului de fotosinteză, determinând diminuarea acestuia. Influenţa precisă a temperaturii este însă greu de determinat deoarece rolul acestui factor se modifică la schimbarea intensităţii luminii, a cantităţii de dioxid de carbon, a rezervei de apă şi a factorului timp.. În general, la o cantitate suficientă de lumină, fotosinteza creşte, de obicei, odată cu creşterea temperaturii până la un punct critic, după care începe să se reducă repede. Aceasta, deoarece la depăşirea temperaturii critice, respiraţia (consumul) se intensifică, în timp ce fotosinteza reală îşi păstrează nivelul atins sau chiar se reduce întrucâtva. De aceea, fotosinteza determinată apare redusă. În acelaşi sens, Nightinga1e, citat de Kramer P. şi Koz1ovski T. (1960), a găsit că la piersic şi măr se acumulează cantităţi mai mari de hidraţi de carbon, la temperaturi mai reduse decât la o temperatură ridicată. La temperaturi excesiv

116

de mari şi prelungite (factorul timp), intervine probabil şi inactivarea enzimelor sau reducerea gradului de difuzie a CO2, (Meyer B. S. şi Anderson D.B., 1952). Totuşi, în condiţii de câmp, la intensitate mare a luminii asociată cu o aprovizionare optimă cu elemente minerale şi apă, fotosinteza la măr nu a prezentat oscilaţii la variaţii mari ale temperaturii (Kramer P. şi Kozlovski T., 1960). Concentraţia de oxigen scăzută (2 %) determină scăderea procesului de fotosinteză (Gaudillere J.P., Moing A., 1992). Această scădere este o consecinţă a faptului că la frunzele luminate diminuarea concentraţiei de oxigen limitează regenerarea ribulozo-1,5-difosfatului, iar în cazul frunzelor umbrite, se limitează utilizarea triozofosfaţilor. În condiţii de concentraţii scăzute de oxigen are loc intensificarea procesului de fotorespiraţie, ceea ce determină scăderea fotosintezei nete (Gucci R., 1990). Conţinutul în ozon din atmosferă constituie un factor limitativ pentru procesul de fotosinteză. Cercetările efectuate cu 9 specii de pomi fructiferi au condus la concluzia că sporirea concentraţiei de ozon din atmosferă determină reducerea intensităţii procesului de fotosinteză. (Williams L.E. ş.a., 1990). Astfel, creşterea presiunii parţiale a ozonului din atmosferă la 0,10 şi, respectiv, la 0,20 µPa/Pa a determinat scăderea intensităţii medii a procesului de fotosinteză la cele 9 specii cu 6,45 %, respectiv cu 33,75 %. Cel mai mare efect inhibitor s-a constatat la migdal, prun şi cais, iar cel mai mic la piersic, nectarin şi cireş. Concentraţia în CO2 a aerului, care este în medie de 0,03 % din volumul acestuia, influenţează substanţial fotosinteza. La o concentraţie mai scăzută de CO2, fotosinteza este proporţională cu concentraţia acestuia (Thomas şi Hill, 1949, citaţi de Kramer P. şi Kozlovski T., 1960). În plantaţiile de pomi îndesite şi cu trunchi pitic în care circulaţia aerului este slabă, la nivelul solului, în zilele calme, conţinutul de CO2 poate depăşi cantitatea medie de 0,03 %, sporind fotosinteza. S-a constatat că în cursul zilei, dioxidul de carbon în plantaţii atinge o valoare minimă imediat după amiază (Mu1ler D., 1952) ceea ce se explică prin folosirea lui pentru fotosinteză (Bohning R. H., 1949). În experienţele cu menţinerea constantă a CO2 toată ziua, nu s-au constatat fluctuaţii în intensitatea fotosintezei dacă lumina a fost suficientă. Fotosinteza se poate mări, şi în zilele ceţoase deoarece conţinutul în CO2 este mai mare decât în zilele senine, deşi lumina nu este din cele mai favorabile (Wi1son C. C., 1948). Ceaţa, menţionează Kramer P. şi Koz1ovski T. (1960), se resimte favorabil asupra creşterii plantelor, deoarece măreşte umiditatea şi sporeşte concentraţia în CO2 a aerului. Umiditatea scăzută a apei în sol reduce fotosinteza; de asemenea, excesul apei în sol. La o insuficienţă a apei în sol, stomatele se închid şi reduc accesul de C02; fenomenul este accentuat şi de gradul deficitului în apă a aerului. Reducerea fotosintezei pomilor la deficitul de apă în sol a fost demonstrată de Schneider G. W. şi Childers N. F. (1941). Fotosinteza la măr în condiţiile solului uscat s-a redus cu o săptămână înainte de manifestarea ofilirii. După saturarea solului cu apă până la capacitatea de câmp, fotosinteza a sporit rapid, dar nivelul normal al acesteia nu s-a obţinut imediat. Peste 10 zile de la umectarea solului, fotosinteza a ajuns numai la 2/3 din normal. Aceste constatări au arătat cât de importantă este stabilirea corectă a momentului de udare.

117

Excesul de apă în sol reduce activitatea rădăcinilor, deci absorbţia apei şi a sărurilor minerale Childers N. F. şi Withe D. G. (1942) au găsit că în frunzele mărului reducerea fotosintezei s-a observat de la 2 până la 7 zile după inundarea rădăcinilor, iar frunzele pomilor conţineau mai puţină apă decât ale martorului neinundat. Fertilitatea solului influenţează puternic fotosinteza. Insuficienţa unor elemente chiar când nu se manifestă carenţa lor, duce în primul rând la slăbirea sintezei clorofilei, la perturbarea unor reacţii enzimatice, soldându-se cu scăderea fotosintezei. Insuficienţa azotului şi a magneziului, ca elemente ce intră în compoziţia clorofilei, au redus considerabil fotosinteza; de asemenea, fierul utilizat ca biocatalizator în sinteza clorofilei. Cuprul, zincul, potasiul sunt, de asemenea, implicate în diminuarea intensităţii acestui proces, când sunt în cantităţi neîndestulătoare. Childers N. F. şi Cowart F. F. (1953) au constatat că insuficienta azotului se resimte mai puternic decât a oricărui alt element. Astfel, în frunzele mărului insuficienţa acestui element a redus cu peste 60 % fotosinteza, în timp ce insuficienţa fosforului şi a potasiului au determinat o reducere mult mai mică. Aplicarea îngrăşămintelor, mai ales a azotului, au sporit considerabil fotosinteza (Heinicke A..J.., 1934; Lousta1ot A. J., 1950). Insecticidele şi fungicidele reduc activitatea fotosintetică a frunzelor. Reducerea este mai substanţială când se stropeşte faţa inferioară a frunzelor. Acţiunea defavorabilă a acestor produse constă în stânjenirea difuziei C0 2 prin stomatele obturate parţial, cât şi printr-o acţiune chimică directă (Southwick F. W. şi Chi1ders N. F., 1941). O reducere însemnată a fotosintezei este determinată, de asemenea, de produsele pe bază de sulf. Amestecul de sulf cu var (zeama sulfocalcică) aplicată mărului a redus în primele 5 zile aproape la jumătate fotosinteza (Heinicke A. J., 1937). Hyre R. A. (1939), cercetând influenţa a 22 fungicide cu sulf asupra fotosintezei merilor în condiţii controlate de temperatură, lumină şi umiditate, a constatat reducerea puternică a acesteia la 37,8 0C şi mai slabă la temperaturi mai joase; dar toate substanţele au redus fotosinteza determinată, faţă de martor. Spre deosebire de sulf, zeama bordeleză provoacă numai o neînsemnată reducere a fotosintezei sau deloc (C1ore citat de Kramer P. şi Koz1ovski T., 1960). Dar introducerea cuprului solubil direct în frunze a provocat reducerea directă a fotosintezei (Southwick F. W. şi Childers N. F., 1941). O acţiune nefavorabilă potenţială şi generală a stropirilor asupra fotosintezei rămâne cea mecanică, a obturării stomatelor şi a schimbării culorii frunzelor care îngreuiază accesul CO2 şi al luminii. Suprafaţa foliară a pomilor variază în funcţie de specie, soi, vârstă şi distanţa de plantare. Analizând acest factor cu influenţă asupra fotosintezei important este indicele suprafeţei foliare ce reprezintă raportul dintre suprafaţa totală a frunzelor unui pom şi suprafaţa proiecţiei coroanei. Valoarea acestui indice variază între 1 şi 10, în funcţie de specie, soi, tăieri, fertilizare etc. La măr indicele suprafeţei foliare variază între 1,5 şi 5,0, iar la piersic ajunge la valori cuprinse între 7 şi 10 (Faust M., 1989). Între indicele suprafeţei foliare şi lumina interceptată de către frunze este o corelaţie directă, intensitatea radiaţiilor fotosintetic active interceptate de frunze fiind funcţie logaritmică a indicelui suprafeţei foliare. Frunzele recepţionează atât radiaţia solară incidentă (directă), cât şi pe

118

cea difuză. Pigmenţii fotosintetizanţi reţin mai intens radiaţiile albastre (400540 nm) şi pe cele roşii (600-700 nm), în timp ce radiaţiile verzi penetrează frunzele sau sunt reflectate. Frunzele iluminate corespunzător au cloroplaste cu granule mici. Dimensiunea cloroplastelor se măreşte în cazul frunzelor umbrite (Skene D.S., 1974). Conţinutul în clorofilă al frunzelor şi intensitatea procesului de fotosinteză nu au fost corelate în toate cazurile. Cappellini P. ş.a. (1992) au constatat o corelaţie pozitivă între conţinutul în clorofilă b al frunzelor de piersic şi intensitatea procesului de fotosinteză a frunzelor din această specie. Rezultate similare a obţinut şi Hoza D. (1995), care a constatat la prun, soiul Stanley, o corelaţie pozitivă pronunţată, în cazul acestor doi parametri. La soiurile Silvia şi Tuleu gras, coeficienţii de corelaţie au avut valori mai mici. Portaltoiul are o influentă deosebită asupra intensităţii procesului de fotosinteză, determinând în unele cazuri dublarea acesteia (Lain O. şi Pitacco L., 1992), Astfel, în cazul merilor Red spur, altoiţi pe M 27, s-a determinat o intensitate a fotosintezei nete de 6 µmol/cm2/s, iar la acelaşi soi altoit pe M 7, asimilaţia netă a fost de 15 µmol/cm2/s. Gavrilescu E. şi colab.(2004), au ajuns la aceleaşi concluzi privind influenţa portaltoiului şi a soiurilor în procesul de fotosinteză. La portaltoiul Miroval cu trei soiuri de prun altoite pe el (Stanley, Tuleu gras şi Centenar), a determinat o intensitate mai mare a procesului de fotosinteză comparativ cu portaltoi de vigoare mai mică (Oteşani 8 şi Pixi). Gaudillere J.P. ş.a. (1991) au precizat că intensitatea fotosintezei este influenţată şi de cerinţele pentru asimilate ale plantei şi în cazul portaltoilor viguroşi, intensitatea acestui proces este mărită. Prezenţa fructelor constituie un factor de stimulare a intensităţii procesului de fotosinteză. Xiloyannis C. ş.a. (1992) au constatat că intensitatea procesului de fotosinteză a frunzelor de piersic de pe pomii cu fructe a fost mai mare cu 20 % comparativ cu a celor provenite de pe pomii de pe care s-au îndepărtat fructele. Îndepărtarea prunelor în faza de întărire a sâmburelui determină scăderea intensităţii fotosintezei nete cu 25 % în 24 de ore, în timp ce îndepărtarea frunzelor în faza de maturitate a fructelor nu afectează fotosinteza. Determinările efectuate la piersic, au dovedit că frunzele situate până la o distantă de 45 cm faţă de fructe au o activitate fotosintetică mai mare comparativ cu celelalte frunze (Crews C.E. ş.a., 1975). Prezenţa fructelor a avut efect pozitiv şi asupra frunzelor de măr (Fuji J.A. şi Kennedy R.A., 1985), piersic (Chalmers D.J. ş.a., 1975), cireş (Sams C.E. şi Flore J.A., 1983) şi la unele soiuri de căpşun (Flore J.A. şi Gucci R., 1988). Flore şi Gucci (1988) au determinat la cireş o intensitate fotosintetică mai mare (17,0 µmol C02/m2/s) când raportul frunze/fructe a fost scăzut (1,0) şi o intensitate fotosintetică mica (6,1 µmol C02/dm2/s), când raportul frunze/fructe a fost mai mare (4,0). Eficienţa fotosintetică este mai mare (0,94-1,46 kg/m2), în cazul în care raportul frunze/fructe este mare (20), comparativ cu eficienţa acestui proces (0,63-0,94 kg/m2), la pomii cu valoarea mică a raportului frunze/fructe (3,0). Mecanismul de reglare exercitat de fructe asupra procesului de fotosinteză nu a fost încă elucidat, existând numeroase ipoteze referitoare la retroinhibiţia metabolismului glucidic, de acţiunea substanţelor reglatoare de creştere sau de metabolismul hidric. Precocitatea soiurilor reprezintă un alt factor care influenţează intensitatea procesului de fotosinteză. Richard E.C. ş.a. (1994) au constatat că

119

soiurile timpurii de piersic au o intensitate a procesului de fotosinteză cu 20 % mai mare comparativ cu soiurile tardive. Sistemul de cultură a solului înierbat şi irigarea nu au determinat modificări evidente ale intensităţii procesului de fotosinteză, aşa după cum rezultă din cercetările efectuate de Richard E.C. ş.a. (1994). Autorii consideră că rădăcinile aflate în profunzimea solului au avut capacitatea de a absorbi suficientă apă pentru a compensa pe cea absorbită de ierburile din stratul superior al solului. Conductibilitatea stomatelor şi a mezofilului foliar reglează schimbul de gaze dintre frunze şi mediul ambiant, determinând prin aceasta modificarea intensităţii fotosintezei. Determinările efectuate de Roper T.R. şi Kennedy R.A. (1986), la cireş, au precizat că valoarea conductibilităţii stomatelor este maximă în faza când indicele suprafeţei foliare variază între 10 şi 13. În condiţii optime ale mediului înconjurător, conductibilitatea stomatelor şi a mezofilului este maximă la mijlocul dimineţii, când stomatele au deschiderea maximă şi scade în continuare ca urmare a diminuării gradului de deschidere a stomatelor sub influenţa temperaturii ridicate şi a umidităţii relative scăzute a aerului. Conductibilitatea mezofilului foliar variază în funcţie de specie între 0,09 cm/s la cais şi 0,18-0,25 cm/s la celelalte specii sâmburoase (Faust M., 1989). În condiţii de stres hidric, închiderea stomatelor determină creşterea rezistenţei stomatelor, scăderea conductibilităţii şi diminuarea intensităţii fotosintetice cu 28 % în cazul merilor (Lakso, 1986). În cazul piersicilor, stresul hidric scăzut determină reducerea intensităţii fotosintezei cu 34 %, ca urmare a scăderii conductibilităţii stomatelor, iar stresul puternic determină o reducere cu 57 % a intensităţii acestui proces (Tan C.S. şi Buttery B.R., 1982). Conductibilitatea mezofilului foliar pentru dioxidul de carbon constituie un alt factor limitativ pentru procesul de fotosinteză. Determinările efectuate de Gaudillere J.P. şi Moing A., (1992) au precizat că frunzele de piersic umbrite au avut o conductibilitate a mezofilului pentru dioxidul de carbon de 56,2 mmol C02/m2/s. Frunzele însorite au avut conductibilitatea mezofilului foliar mult mai mare (92,7 mmol C02/m2/s), care a fost corelată direct cu intensitatea procesului de fotosinteză. După Jones H.C. (1983), mezofilul frunzelor de cais are valoarea conductibilităţii de 0,09 cm/s şi o intensitate a fotosintezei de 0,60 nmol C02/cm2/s , în timp ce mezofilul frunzelor de migdal are conductibilitatea mai mare pentru dioxidul de carbon (0,25 cm/s) şi intensitatea mai mare a procesului de fotosinteză (1,88 nmol CO,/cm2/s). Bolile frunzelor influenţează substanţia1 asupra fotosintezei prin reducerea suprafeţei fotosintetice a pomilor şi prin schimbarea culorii verzi. Frunzele mozaicate au realizat numai 36 % din fotosinteza frunzelor sănătoase. Bolile rădăcinilor prin slăbirea capacităţii de absorbţie, provoacă de asemenea reducerea fotosintezei. Există şi o serie de factori interni care pot influenţa asupra intensităţii fotosintezei, anume: vârsta şi structura frunzelor, numărul stomatelor, conţinutul de clorofilă şi acumularea hidraţilor de carbon. În general, la frunzele foarte tinere, fotosinteza totală este foarte scăzută din cauza cantităţii mici de clorofilă şi a suprafeţei reduse. Se măreşte treptat până la maturarea frunzelor, apoi descreşte lent. La măr, frunzele în vârstă de o lună desfăşoară o sinteză foarte intensă (Heinicke A. J. şi Childers N. F., 1937). Structura frunzelor este legată de specie, soi şi amplasarea 1or pe lăstar. Pickett W. F., citat de Kramer P. şi Koz1ovski T. (1960), a constatat că la

120

mărul Delicious numai 58 % din suprafaţa interioară a mezofilului frunzelor era luminat în comparaţie cu mărul Livland. Acelaşi autor a constatat că frunzele cu spaţii intercelulare mai mari dau sporuri mai substanţiale de greutate uscată. Mărimea suprafeţei interioare iluminate a frunzelor de măr influenţează asupra fotosintezei mult mai mult, decât diferenţele în conţinut de clorofilă (Pickett W. F. şi Kenworthy A. L., 1939). Amplasarea diferită a frunzelor pe lăstar determină structuri diferite. Grosimea frunzelor se reduce de la baza lăstarului către mijloc şi se măreşte iarăşi către vârf. Parenchimul de asimilare al frunzelor din partea de vârf a lăstarilor este mai dens şi ocupă o mai mare parte a mezofilului. Cantitatea de clorofilă pe unitatea de suprafaţă este mai mare. Numărul stomatelor sporeşte de la bază către vârful lăstarului. Nivelul deosebit de ridicat al fotosintezei s-a manifestat la frunzele de măr amplasate către vârfuri (C o w a r t F. F. 1935). Heinicke A. J. şi Hoffman M. B. (1933), controlând nivelul fotosintezei de la pomii cu frunzişul verde-închis şi de la alţii cu o culoare verde-deschis, au constatat că la primii era de 3 ori mai mare; s-a evidenţiat clar că frunzele de culoare galbenă aveau lipsă de azot. Frunzele cu cloroză clar exprimată au fotosinteza foarte mult slăbită.

3.2.3.5. Biochimia fotosintezei Fotosinteza este fenomenul prin care plantele verzi, organisme autotrofe, datorită clorofilei pe care o conţin, absorb la lumină dioxidul de carbon pe care îl reduc şi sintetizează substanţele principale ale celulei vii: glucide, lipide, protide. Hidrogenul necesar proceselor de reducere rezultă din descompunerea apei care scaldă celulele, iar oxigenul rezultat este eliberat sub formă de oxigen molecular. Energia necesară reducerii dioxidului de carbon şi sintezei compuşilor organici este energia luminoasă. După cum a fost arătat mai sus, clorofila este capabilă să absoarbă anumite radiaţii în mod selectiv. Prin absorbţia radiaţiilor roşii s-a constatat că se formează glucide, iar prin absorbţia radiaţiilor ultraviolete se formează în principal aminoacizi. Celulele organismelor vegetale verzi conţin organite specializate care elaborează diverse substanţe şi care se numesc plaste sau leucite. Plastele celulelor adulte au diverse aspecte care depind de natura substanţelor pe care le elaborează. Astfel, se disting următoarele categorii de plaste: - cloroplaste care elaborează clorofilă şi amidon; amiloplastele sau leucoplastele care elaborează amidon, pe care îl pot însă elabora şi alte plaste; proteoplastele care produc granule de protide; cromoplastele care produc pigmenţi carotenoidici; - oleoplastele care conţin lipide. Fotosinteza se desfăşoară în cloroplaste şi în zona citoplasmei care le înconjoară. La organismele vegetale superioare, cloroplastele au forma unor discuri lenticulare cu diametrul de 4-6 µ cu grosimea de 1-2 µ şi s-au putut evalua la un număr de 400 000/mm2 suprafaţă foliară. Cloroplastele îşi pot schimba poziţia în celulă în funcţie de intensitatea luminoasă. Cloroplastele conţin pigmenţi: clorofila a în cantitatea cea mai mare, clorofila b, c şi d, mai multe xantofile, diverse carotenoide. În planele superioare, raportul dintre clorofila a şi b este de 3:2. Formele c şi d aparţin organismelor vegetale

121

inferioare, ca: algele brune, algele roşii. Toţi pigmenţii absorb energie luminoasă, dar numai clorofila a este capabilă să o utilizeze şi să o transforme în energie chimică. Energia luminoasă absorbită de alţi pigmenţi este cedată clorofilei a. Înainte de absorbţie, clorofila este normală, după absorbţia energiei luminoase este activată. Clarificarea fotosintezei a format obiectul unor studii îndelungate şi minuţioase şi au fost elaborate multe ipoteze care au încercat să explice mecanismul acestui fenomen vital atât de important şi atât de complicat. În urma progreselor rapide, datorită metodelor noi de cercetare, ca: folosirea izotopilor radioactivi, metode cromatografice şi altele, cercetările recente obţinute au clarificat în mare parte mecanismele de reacţii care au loc în fotosinteză. În stadiul actual al cunoaşterii acestui fenomen se admite realizarea procesului de fotosinteză în două faze: faza luminoasă, în care are loc fotoliza apei la lumină în prezenta clorofilei; - faza obscură, în care are loc asimilarea dioxidului de carbon şi transformarea prin procese de reducere şi altele în substanţele organice fundamentale ale celulei vii: glucide, lipide, protide. Faza luminoasă a fotosintezei Reacţia specifică a primei faze a fotosintezei este fotoliza apei. Energia luminoasă absorbită de clorofila a este transformată în energie chimică ce produce descompunerea moleculelor de apă care scaldă celulele; fotoliza apei este deci reacţia primară a fotosintezei. Acest fenomen necesită multă energie, 110 kcal pe moleculă, energie procurată prin absorbţia energiei luminoase de către clorofilă. Schematic, se poate prezenta următoarea schemă a fotolizei apei, în faza luminoasă a fotosintezei: 4 H20 + E(hv) 4 [H] + 4 [OH] 4 [OH] O2 + 2 H2O E este energia luminoasă; h - constanta lui Plank = 6,626.10-87 erg/sec; v - frecvenţa radiaţiei, adică numărul de vibraţii pe secundă. O cuantă de energie luminoasă eliberează un atom de hidrogen liber, activ, reducător, patru cuante de energie luminoasă sunt necesare pentru a forma o moleculă de oxigen liber şi pentru ioni liberi de hidrogen. Diverşi cercetători au încercat să demonstreze că clorofila se reduce cel puţin parţial sub acţiunea luminii. Krasnovsky a demonstrat că în prezenţa acidului ascorbic clorofila se reduce la lumină într-un derivat de culoare roz, din care se reface apoi, la întuneric, în prezenţa oxigenului. Frank admite că apa nu este direct dezintegrată de clorofila a. Aceasta ar ceda energia captată transportorilor de hidrogen, care eliberează hidrogenul apei şi îl cedează în acelaşi timp cu energia chimică primită, acceptorilor de hidrogen. Unul din aceşti acceptori este acidul tioctic oxidat:

122

Legătura de disulfură –S – S – a acidului tioctic oxidat este ruptă prin hidrogenare, cu formarea acidului tioctic redus care conţine două grupe sulfhidril – SH. Radicalul [OH] care se formează prin ruperea hidrogenului apei se leagă imediat de o moleculă organică. 0 primă enzimă desface oxigenul din molecula organică, îl leagă labil şi o a doua enzimă eliberează oxigenul care se degajă: 4 [OH]

H20 + 2[0] + 02

Aceasta este sursa unică de formare a oxigenului liber pe glob. Simultan cu fotoliza apei, în celula vie are loc reacţia de formare a acidului adenozintrifosforic ATP cu acumulare de energie din ADP şi acid fosforic: ADP + H3PO4 A TP + H2O Lumina este deci necesară numai pentru a se produce fotoliza apei şi fixarea hidrogenului pe un acceptor şi acumulare de energie. Imediat ce transportorii de hidrogen se oxidează la întuneric este necesară o nouă iluminare pentru a se reduce din nou prin legarea hidrogenului în moleculă. Faza obscură a fotosintezei Studii recente cu ajutorul izotopilor radioactivi au arătat că fotosinteza celulelor care elaborează clorofila realizează cele mai importante reacţii biochimice ale metabolismului celular. În aceste celule se sintetizează glucidele din acidul fosfogliceric APG, acizii organici, inclusiv acizii graşi, aminoacizii. Nici una din aceste reacţii nu are loc la lumină, care intervine numai în reacţia de fotoliză a apei cu formarea acidului tioctic redus. Hidrogenul reducător al grupelor – SH ale acidului tioctic reduce codehidraza II (TPN) care trece în TPNH2. Reacţiile de sinteză se realizează cu ajutorul coenzimelor TPN şi ATP. Reducerea dioxidului de carbon constă de fapt în reducerea acidului 1,3 – difosfogliceric în aldehidă fosfoglicerică şi fosfat, reacţia inversă celei de oxidare a aldehidei 1,3 – diifosfoglioerice care are loc în catabolismul glucidelor. Trecerea reversibilă a acidului 3 – fosfogliceric în aldehidă dă certitudinea unităţii dintre cele două laturi contrarii ale metabolismului: în anabolism reducere Acid Aldehidă în catabolism oxidare Viaţa este legată de această reacţie. Acidul 3 – fosfogliceric APG este primul produs organic al fotosintezei. Din această substanţă se formează glucidele şi celelalte substanţe care apar în fotosinteză. Se poate afirma că fotosinteza este un rezumat al tuturor reacţiilor metabolismului celular. Fixarea dioxidului de carbon Dioxidul de carbon CO2 intră în celule şi se dizolvă în lipide. Prin numeroase reacţii chimice el este transformat în substanţe organice. Fixarea CO2 atmosferic în celula vie este un fenomen care nu mai necesită intervenţia luminii, ci este independent de fotoliză şi de clorofilă. Acest fenomen este denumit faza obscură sau reacţia lui Blackman, spre deosebire de faza luminoasă sau reacţia lui Hill. Reacţiile fazei obscure a fotosintezei sunt în cea mai mare parte cunoscute datorită cercetărilor efectuate de mai mulţi savanţi care au utilizat CO2 cu carbon radioactiv, cu C13 şi C14. Ruben a arătat că CO2 marcat cu C13 este asimilat foarte repede, încât

123

în câteva secunde după absorbţie de către celulele clorofiliene C13 se găseşte în diferiţi compuşi organici. În faza obscură a fotosintezei au loc diverse tipuri de reacţii enzimatice. Reacţii de fosforilare - catalizate de fosforilaze a căror coenzimă este ATP-ul şi care constă în fosforilarea sau esterificarea grupărilor funcţionale alcoolice: Fosforilaze R–OH R–O–PO3H2 + ADP + ATP ATP se reface pe seama fosfaţilor anorganici sau prin transportul resturilor de acid fosforic de pe o substanţă pe alta. Reacţii de saponificare, de hidroliză a esterilor fosforici sub acţiunea fosfatazelor, enzime din categoria esterazelor. Acestea eliberează acidul fosforic care poate reface ATP: Fosfataze R–O–PO3H2

R-OH + H2P04 + HOH A DP + H2P04 A TP + H2O Reacţii de oxido-reducere în prezenţa transportorilor de hidrogen, ca: acidul tioctic, DPN şi T PN (coenzimele dehidrazelor piridinice). Reacţii de izomerizare prin migrarea unei grupe – PO 3H2 în interiorul unei molecule. Reacţii de transport a grupei – PO3H2 de pe o moleculă pe alta prin acţiunea fosfoferazelor. Reacţii de condensare a ozelor în ozide şi altele. Reacţiile de asimilare a dioxidului de carbon după Ca1vin pot fi rezumate în cele ce urmează. Substanţa care este primul acceptor al dioxidului de carbon şi care este elaborată în planta verde este ribuloza, o cetopentoză izomeră cu riboza. Ribuloza este mai întâi fosforilată şi transformată în celula vie în ribuloză– 1,5–difosfat, prin acţiunea unei fosforilaze a cărei coenzimă este acidul adenozintrifosforic ATP. Această coenzimă este prezentă în toate celulele vii şi pare să fie pivotul cel mai important al schimburilor de energie. Ribuloza-l,5-difosfatul în forma sa enolică fixează dioxidul de carbon prin acţiunea unei carboxilaze; se formează un compus intermediar nestabil care prin hidroliză se transformă în două molecule de acid 3-fosfogliceric APG. Concomitent cu formarea acidului 3-fosfogliceric se formează majoritatea acizilor ciclului lui Krebs cu carboxilul marcat cu C14: acizii malic, citric, succinic, precum şi alte substanţe, ca: zaharuri fosforilare, zaharoză, aminoacizi: acid glutamic, acid aspartic, serină, alanină, valină. Plantele pot fixa şi dioxidul de carbon din sol. Dacă se administrează plantelor CO2 marcat cu C14, prin rădăcini, evitând contactul frunzelor verzi cu CO 2 atmosferic, se constată formarea acidului aspartic şi a acidului malic cu carbon marcat. Deci plantele pot utiliza CO2 din sol, pe care îl utilizează ca şi pe cel din aer pentru diverse sinteze (glucide, aminoacizi). Glucidele din ţesuturi sunt degradate în procesul de respiraţie până la acid piruvic care se uneşte cu CO 2 şi formează acidul oxalilacetic, acesta, prin reducere, trece în acid malic, care s-a constatat că este prima substanţă relativ stabilă purtătoare a dioxidului de

124

carbon din sol. APG care se formează în faza obscură a fotosintezei este cea mai importantă substanţă din care se sintetizează: glucide, lipide, protide.

3.2.3.6. Respiraţia pomilor şi arbuştilor fructiferi (dezasimilaţia) Respiraţia plantelor este un proces independent şi opus fotosintezei. În fotosinteză se formează substanţele organice în timp ce în respiraţie se consumă o parte din acestea. Un măr foloseşte pentru respiraţie circa 1/3 din substanţele nutritive formate în fotosinteză (Heinicke A. J. şi Chi1ders N. F., 1937). Ca atare, procesul prezintă mare importanţă deoarece de bilanţul dintre fotosinteză şi respiraţie depinde cantitatea de substanţă organică acumulată şi disponibilă pentru alte activităţi. Ca proces fiziologic, biochimic şi energetic, în respiraţie, cu participarea oxigenului molecular luat din atmosferă, au loc descompuneri oxidative ale substanţei organice (de preferinţă a glucozei) din care rezultă CO 2, apă şi mari cantităţi de energie chimică (un molgram de glucoză dă 686 kcal). Energia eliberată este utilizată în sinteza unor compuşi organici complecşi (protide, grăsimi, antociane, carotine, clorofile, uleiuri eterice, taninuri etc.), în procesul creşterii (diviziunea celulară, formarea celulelor), în absorbţie, circulaţia sevelor etc. Cea mai mare cantitate de energie eliberată este folosită pentru formarea legăturilor fosfatice care înglobează multă energie în compuşi de tipul adenozindifosfat (ADP) şi adenozintrifosfat (ATP). Circa 65 % din energia totală existentă în glucoză este transferată în legăturile fosfatice, unde aceasta, ca energie chimică este accesibilă pentru alte reacţii chimice. Cealaltă parte a energiei rămase, 35 % este folosită sub formă de căldură. Respiraţia are loc în toate celulele vii ale pomilor, fiind foarte intensă în zonele ţesuturilor meristematice. Este continuă, atât ziua cât şi noaptea, spre deosebire de fotosinteză care are loc numai la lumină. Deşi pentru viaţa celulelor este necesar un nivel mic al respiraţiei, iar pentru creştere ceva mai ridicat, adeseori respiraţia depăşeşte mult necesarul fiind influenţată de diferiţi factori. În cazul frunzelor intensitatea procesului de respiraţie variază în funcţie de vârsta acestora. Astfel, frunzele tinere, în creştere, situate în vârful lăstarilor, au o respiraţie de 6,4 ori mai mare faţă de frunzele mature, situate la baza lăstarului. Intensitatea procesului de respiraţie variază şi în funcţie de soi. Hoza D. (1996) a constatat că, la prun, cea mai mare valoare medie a intensităţii acestui proces, pe toată durata perioadei de vegetaţie, a fost de 372,7 mg CO 2/kg/h la frunzele soiului Tuleu gras şi de 328,9 mg CO2/kg/h la cele de la soiul Silvia. Variaţii ale intensităţii respiraţiei sunt determinate şi de distanţele de plantare. Frunzele prunilor plantaţi la distanţa de 3 x 4 m au avut intensitatea acestui proces mai mare (398,4 mg CO2/kg/h) comparativ cu cea a frunzelor provenite de la pomii plantaţi la distanţe mai mici (2,5 x 3,0 m), la care s-a înregistrat o valoare medie a respiraţiei de 318,7 mg CO2/kg/h. Aceasta se presupune că s-ar datora suprafeţei foliare mai mari, corelată cu un grad de maturare mai puţin avansat la frunzele pomilor provenite de la pomii cu distanţe mari de plantare. Printre factorii externi care influenţează procesul de respiraţie se nu-

125

mără: temperatura aerului şi a solului, lumina, compoziţia gazoasă a aerului şi a solului, umiditatea solului, diferite vătămări mecanice, insectofungicidele, îngrăşămintele şi inhibitorii enzimatici. Respiraţia creşte odată cu ridicarea temperaturii de la 0 0C la 40 0C; la pomi se desfăşoară şi la temperaturi sub 0 0C. Temperatura cea mai favorabilă pentru fotosinteză este mai mică decât pentru respiraţie (Decker J. P. 1944). În timp ce fotosinteza a fost aproape egală de la 20 0C la 30 0C, a scăzut aproape cu 50 % în intervalul de la 30 0C la 40 0C, ceea ce a micşorat raportul fotosintezărespiraţie de la 23 la 20 0C, la 3 la 40 0C. În asemenea condiţii, creşterea şi acumularea hidraţilor de carbon sunt mult reduse. Lumina influenţează indirect întrucât de ea este strâns legată ridicarea temperaturii. Audus (citat de Kramer P. şi Koz1ovski T., 1960) a arătat că la lăstarii de vişin introduşi la întuneric, curba respiraţiei a început să scadă după 3 ore. Creşterea conţinutului de oxigen în aer măreşte respiraţia şi invers, dar în natură asemenea cazuri sunt foarte rare. În schimb, în atmosfera solului se poate crea deficienţă de oxigen, ceea ce reduce respiraţia rădăcinilor cu toate repercusiunile negative arătate la tratarea acestui organ. De asemenea, în acelaşi paragraf a fost arătat efectul excesului şi lipsei de apă asupra respiraţiei rădăcinilor. Cercetările lui Schneider G.W. şi Childers N.F.(1941) au arătat că reducerea umidităţii într-un sol relativ greu, a sporit mult respiraţia frunzelor la măr, deşi fotosinteza şi transpiraţia s-au redus. Respiraţia cea mai activă a frunzelor s-a înregistrat la transpiraţie şi fotosinteză minimă, când deja la pomi apăreau simptome vizibile de ofilire. Vătămarea ţesuturilor vii provoacă mărirea respiraţiei, datorită fie accesibilităţii unei mai mari cantităţi de oxigen prin traumă, fie acţiunii hormonilor. Vătămarea fructelor şi a frunzelor sporeşte îndeosebi considerabil respiraţia, ceea ce se întâmplă la scară mare după căderea grindinii. Insecticidele, fungicidele, erbicidele, îngrăşămintele şi substanţele inhibitoare măresc sau micşorează respiraţia. Aceasta depinde adeseori de vârsta şi starea ţesutului şi de calitatea produselor. Îngrăşămintele şi erbicidele pe bază de clor sporesc în toate cazurile respiraţia. 0 serie de inhibitori enzimatici, ca cianidele, azidele, fluoridele, malonaţii, dietilditiocarbamaţii, reduc respiraţia.

3.2.3.7. Transpiraţia pomilor şi arbuştilor fructiferi Eliminarea apei din pomi, arbuşti şi plante lemnoase fructifere are loc prin toate organele aeriene şi cu prioritate prin frunze, care sunt specializate pentru desfăşurarea acestui proces. Eliminarea apei se face atât prin transpiraţie, cât şi prin gutaţie şi are loc prin stomate, lenticele, cuticulă şi hidatode. Stomatele se găsesc atât pe suprafaţa frunzelor, cât şi pe ramurile tinere, numărul acestora variind, după Baldini (1986), între 200 şi 600 stomate/mm2 suprafaţă foliară. După Larcher, pe faţa superioară a limbului foliar al merilor nu se află stomate, în timp ce pe faţa inferioară se găsesc 300 stomate/mm2. După Baldini ş.a. (1992), densitatea stomatelor de pe 1 mm2 de suprafaţă foliară variază astfel: 290 la piersic, 390 la măr şi 633 la cireş, iar suprafaţa deschiderii

126

stomatelor variază între 18,5 µm2 la cireş şi 178 µm2 la piersic. Numărul stomatelor variază şi în funcţie de poziţia frunzelor pe lăstar. Astfel, în cazul soiului de măr McIntosh, numărul stomatelor de pe 1 mm 2 suprafaţă foliară este de 284 la frunza a 3-a, 396 la frunza a 8-a şi creşte la 556 la frunza a 17-a. Cele mai multe stomate s-au identificat la frunzele din vârful lăstarului, iar în cadrul limbului foliar, în zona mediană a acestuia. Eliminarea apei prin cuticulă este dependentă de grosimea acesteia. La frunzele tinere care au cuticula subţire, transpiraţia cuticulară reprezintă aproximativ 50 % din transpiraţia totală, în timp ce la frunzele mature aceasta reprezintă doar 10 până la 20 % (Larcher, 1991). Deschiderea stomatelor variază pe parcursul unei zile în funcţie de temperatură, umiditatea relativă a aerului, intensitatea luminoasă etc. Scăderea potenţialului hidric al frunzelor de piersic la valori cuprinse între - 2,8 şi - 2,6 MPa determină închiderea parţială a stomatelor (Xiloyannis ş.a.,1980). Modificarea deschiderii stomatelor conduce la variaţia conductibilităţii pentru apă a acestora şi ca urmare a intensităţii procesului de transpiraţie. Astfel, Andersen şi Brodbeck (1988), utilizând frunze de piersic, au determinat la ora 12 un potenţial hidric foliar de - 2,4 MPa, o conductibilitate a stomatelor pentru vaporii de apă de 300 mmol/m2/s şi o intensitate a procesului de transpiraţie de 6,5 mmol/m2/s. De Jong (1983) a determinat conductibilitatea ţesuturilor frunzelor pentru vaporii de apă şi intensitatea procesului de transpiraţie la cinci specii pomicole, obţinând următoarele valori: Migdal 1,08 cm/s, respectiv 11,1 µg H20/cm2/s Prun 0,73 " 7,3 " Piersic 0,70 " 6,5 " Cireş 0,64 " 7,3 " Cais 0,25 " 3,6 " Reglarea procesului de eliminare a apei se face prin modificarea gradului de deschidere a stomatelor, corelat cu modificarea rezistenţei acestora. Nerri şi Scudelari (1994) au constatat că rezistenta stomatelor creşte din luna mai, când aprovizionarea cu apă a cireşilor a fost optimă, până în luna august, când s-au manifestat efectele secetei, precum şi cele ale îmbătrânirii frunzelor. S-a constatat, de asemenea, că frunzele expuse la soare au o rezistenţă stomatică mai mică, determinată, probabil, de necesitatea eliminării unei cantităţi mai mari de apă, în vederea reglării temperaturii. Diferenţele dintre rezistenţa stomatică a frunzelor însorite şi umbrite este mai mică dimineaţa şi seara şi este mai mare la prânz, când deficitul hidric este mai mare. Cercetările au evidenţiat şi faptul că portaltoiul Colt prezintă cele mai mari diferenţe ale rezistenţei stomatelor, ceea ce indică o aprovizionare neadecvată cu apă a frunzelor. Cele mai mici variaţii ale rezistentei stomatelor s-au constatat la portaltoiul CAB 6P, care a asigurat o rezistenţă mai bună la stresul hidric. Modificarea potenţialului hidric foliar şi a intensităţii procesului de transpiraţie sunt determinate atât de apa absorbită din sol şi de viteza de transport a acesteia, cât şi de potenţialul hidric al atmosferei. Cu cât temperatura este mai ridicată şi umiditatea relativă a aerului este mai scăzută, cu atât este mai mica valoarea potenţialului hidric al atmosferei. Astfel, la temperatura de 20 °C şi umiditatea relativă de 90 % potenţialul hidric al atmosferei este de -14,2 MPa, în timp ce la aceeaşi temperatură şi la umiditatea relativă de 40 %, potenţialul hidric scade la -12,4 MPa. Ca urmare a variaţiei acestor factori, intensitatea procesului de transpiraţie se modifică pe parcursul unei zile. Dinamica zilnică a transpiraţiei are un maximum la amiază şi o va-

127

loare minima pe parcursul nopţii, când se desfăşoară numai transpiraţia cuticulară. Dinamica sezonieră este determinată în principal de vârsta frunzelor şi de condiţiile ambiante. Frunzele tinere au cea mai mare intensitate a procesului de transpiraţie şi, pe măsură ce acestea îmbătrânesc, intensitatea transpiraţiei scade, cele mai mici valori fiind înregistrate la frunzele senescente. În acelaşi timp, creşterea temperaturii şi scăderea umidităţii relative a aerului în timpul verii determină modificarea acestei dinamici tipice, maximul intensităţii procesului de transpiraţie înregistrându-se la sfârşitul lunii iunie şi la începutul lunii iulie aşa după cum rezultă din determinările efectuate de Hoza (1996) la prun. Intensitatea procesului de transpiraţie a variat în funcţie de frunza analizată: Poziţia frunzei mmol H9O/m2/s Frunză tânără 4,00 Frunză mijlocie pe lăstar 4,18 Frunză din buchet cu fructe 4,96 Frunză din buchet fără fructe 4,22 Frunză umbrită cu fructe 3,68 Se remarcă faptul că cea mai mica intensitate a procesului de transpiraţie s-a determinat la frunzele umbrite şi cea mai mare - la frunzele din buchete unde erau prezente şi fructele. După Larcher (1991), transpiraţia stomatică a frunzelor speciilor din subfamilia Pomoideae variază între 700 şi 1 000 mg H20/dm2/h, iar cea cuticulară variază între 120 şi 160 mg H20/dm2/h. La plantele din subfamilia Prunoideae, transpiraţia stomatică variază între 400 şi 700 mg H 20/dm2/h, iar cea cuticulară între 80 şi 100 mg H20/dm2/h. Bignami şi Natali (1992) au constatat că intensitatea procesului de transpiraţie creşte proporţional cu cea a fotosintezei, ambele procese fiind dependente de intensitatea radiaţiilor solare. Suprafaţa de intercepţie a radiaţilor solare este corelată cu cantitatea de căldură reţinută de frunze şi, ca urmare, cu intensitatea procesului de transpiraţie. Atkinson (1978) a stabilit o corelaţie semnificativă între indicele suprafeţei foliare şi intensitatea procesului de transpiraţie a frunzelor de măr. Această corelaţie a fost mult mai redusă în cazul altor specii pomicole. S-a constatat, de asemenea, că frunzele umbrite au o intensitate mai redusă a acestui proces, comparativ cu cele însorite (Chalmers ş.a., 1983). Energia solară recepţionată de frunze este utilizată pentru vaporizarea apei şi reprezintă căldura latentă de vaporizare. Aceasta se cifrează la 2,2 kJ, pentru 1 gram de apă vaporizată. Transpiraţia totală reprezintă cantitatea totală de apă eliminată de un pom sau arbust fructifer, pe parcursul întregii perioade de vegetaţie. Valoarea acestui indicator variază în funcţie de specie, soi, vârstă, sistemul de conducere etc. În cazul piersicului transpiraţia totală este de 8 000 1 de apă anual, iar în cazul unei plantaţii cu 400 pomi pe un hectar, se elimină anual 3 200 m 3/ha (Baldini, 1986). Coeficientul de transpiraţie reprezintă cantitatea de apă eliminată de o plantă, pentru 1 000 g substanţă uscată acumulată. Valoarea acestui indicator variază în cazul pomilor între 100 şi 500 1/kg substanţă uscată, după Baldini (1986), şi între 113-140 1/kg substanţă uscată, după Lenz (1986). În cazul piersicului, valoarea coeficientului de transpiraţie este de 400 1/kg substanţă uscată (Monet, 1983).

128

Intensitatea procesului de transpiraţie variază în funcţie de numeroşi factori externi. Dintre aceştia o importanţă deosebită o prezintă temperatura. Creşterea temperaturii cu 10 0C determină în general dublarea intensităţii procesului de transpiraţie. La temperaturi mai mari de 30-35 0C are loc închiderea stomatelor, ceea ce determină diminuarea intensităţii procesului de transpiraţie. Umiditatea relativă a aerului are în condiţii normale valoarea de 50 %, iar intensitatea procesului de transpiraţie are valori mari în aceste condiţii. Pe măsură ce umiditatea relativă a aerului creşte, intensitatea procesului de respiraţie scade. Dettori (1985) a precizat că intensitatea procesului de transpiraţie scade proporţional cu diminuarea conţinutului în apă al solului. Astfel, la umiditatea solului de 90 % a corespuns o intensitate a procesului de transpiraţie de 25,7 g H20/m2/h, iar la umiditatea de 60 i-a corespuns o intensitate a transpiraţiei de 14,4 mg H20/m2/h. Scăderea umidităţii solului de la 90 la 60 % a determinat diminuarea conductibilităţii stomatelor de la 2,6 la 2,2 mm/s, ceea ce explică reducerea intensităţii transpiraţiei. Rezistenţa stomatelor la difuzia vaporilor de apă reprezintă inversul conductibilităţii. Valorile rezistenţei stomatelor stabilite pentru frunzele de cireş umbrite şi însorite au fost utilizate de Neri şi Scudellari (1994), ca indicator al rezistenţei la secetă. Diferenţa dintre rezistenţa stomatelor frunzelor umbrite şi însorite este cu atât mai mare, cu cât stresul hidric este mai accentuat. Aceasta se datorează faptului că stomatele frunzelor umbrite se închid când accesibilitatea apei scade, iar apa este transportată spre frunzele însorite, unde este utilizată pentru termoreglare. Aplicarea substanţelor hormonale, care determină inhibarea procesului de creştere sau stimularea căderii frunzelor, poate fi utilizată pentru reducerea intensităţii procesului de transpiraţie în condiţii de stres hidric. Mărimea, calitatea şi constanţa recoltei depinde de suprafaţa foliară şi de integritatea acesteia ce asigură condiţii favorabile atât de fotosinteză şi iluminare a coroanei, cât şi de aplicare a tehnologiei de cultivare. Optimizarea suprafeţei foliare se face prin corelarea distanţelor de plantare cu potenţialul de fertilitate a solului, adaptarea formei, dimensiunilor şi structurii interne a coronamentului la penetrarea corespunzătoare a luminii solare. De regulă, raportul între frunze şi fructe este de 30-40 frunze la fruct pentru măr şi păr, de 70-80 frunze la fruct pentru piersic şi de 5-6 frunze la fruct pentru vişin şi cireş.

3.2.4. Floarea Floarea este un organ anual generativ alcătuit dintr-un lăstar scurt cu frunze modificate şi adaptate funcţiei de reproducere. Floarea evoluează dintr-un mugure florifer care a suferit mai multe modificări. Floarea angiospermelor derivă din floarea gimnospermelor primitive cu flori mari (teoria eunaţiei). O altă teorie (teoria pseudanţiei sau a florii false) susţine originea în inflorescenţa gimnospermelor evoluate. Deşi prima teorie este mai mult acceptată, cea a florii false admite că angiospermele apetale lemnoase (Juglandaceae, Fagaceae, Betulaceae) sunt cele mai primitive (Botu I., Botu M., 2003).

129

Floarea plantelor pomicole este organul care asigură producţia de fructe. Funcţia acestui organ de reproducere serveşte scopului producţiei de fructe şi numai în cazuri speciale asigură reproducerea plantelor (în procesul de ameliorare, la înmulţirea generativă). Formarea florilor constituie premisa indispensabilă a fructificării. Pomii şi arbuştii fructiferi din climatul temperat înfloresc o singură dată pe sezon, primăvara în perioada martie-mai, spre deosebire de plantele pomicole din climatul cald care înfloresc şi fructifică de mai multe ori în cursul anului. Apariţia florilor este precedată de formarea mugurilor florali care are loc în sezonul sau în anul anterior înfloririi, fază care constituie prima treaptă a fructificării. Plantele pomicole de climat temperat, făcând parte din încrengătura Angiospermae (cele mai evoluate plante), se caracterizează prin aceea că ovulul este închis în ovar şi dă naştere la sămânţă, iar ovarul se transformă în fruct.

3.2.4.1. Morfologia florii Înflorirea este precedată de formarea mugurilor de rod care are loc în anul anterior înfloririi. Floarea este un lăstar scurt, modificat. După învelişurile florale, florile se împart în complete şi reduse. Florile complete sunt formate din caliciu, corolă, androceu şi gineceu (măr, păr, gutui, prun, cais, piersic, cireş, vişin, migdal) (fig. 3.2.34). La florile reduse lipsesc parţial învelişurile florale (alun, nuc). Caliciul formează învelişul exterior al florii şi după modul de reunire a sepalelor poate fi: tubulos, când sepalele reunite formează un tub (piersic, migdal); campanulat, când sepalele reunite în parte formează un caliciu în formă de clopot. Corola este învelişul interior al florii, format din petale, frunze metamorfozate, de obicei, colorate.

Fig.3.2.34 Părţile componente ale florilor de măr (A) şi vişin (B): 1- stigmat; 2- stil; 3- anteră; 4- filament; 5- petală; 6- glande nectarine; 7- sepală; 8- ovar; 9- ovule; 10- pedunculul florii.

130

Androceul reprezintă totalitatea staminelor dintr-o floare. Numărul staminelor dintr-o floare variază după specie: 5 la coacăz; 8 la alun; 10-12 la nuc şi castan; 15-20 la măr; 18-22 la păr; 20-30 la prun cais, piersic şi migdal; 30-40 la cireş. După poziţia faţă de ovar staminele pot fi: hipogine, aşezate la baza ovarului (cais, prun); perigine, când sunt prinse în regiunea mijlocie a ovarului (coacăz); epigine, când sunt prinse deasupra ovarului (măr, păr). Gineceul-organ femeiesc constituit din una sau mai multe frunzişoare modificate, numite carpele. Ovarul poate fi unilocular (cireş, vişin etc.), bilocular (coacăz) şi pentalocular (măr, păr, gutui). După poziţia faţă de periant ovarul poate fi: superior, când este liber şi aşezat mai sus de învelişul floral (prun, cireş, cais); inferior, când este aşezat sub inserţia învelişului floral (măr, păr, gutui, coacăz). După repartizarea organelor sexuale florile se împart în bisexuate (hermafrodite) şi unisexuate. Florile bisexuate sau hermafrodite au gineceu şi androceu. Se întâlnesc la măr, păr, gutui, prun, cais, piersic, cireş, vişin, migdal, coacăz, agriş, zmeur, mur, căpşun etc. Florile unisexuate au numai stamine (androceu) sau numai pistil (gineceu). Ele se pot găsi pe aceeaşi plantă sau pe plante diferite (nuc, alun, castan, cătină). După repartizarea florilor unisexuate la plantele pomicole, plantele pot fi monoice sau dioice. Plantele hermafrodite au flori bisexuate (mărul, părul, cireşul, vişinul, caisul, piersicul etc.). Plantele monoice, plantele care au flori mascule şi femele (nucul, alunul, funducul, pecanul, castanul), pe acelaşi individ, însă dispuse separat. Plantele dioice conţin, pe acelaşi individ, numai flori mascule sau numai flori femele (unele soiuri de căpşun, curmal, cătină). După repartiţia florilor pe ramurile de rod ele pot fi ordinare şi grupate în inflorescenţe. La piersic, cais m i g d a l ş i g u t u i , din f i e c a r e mugur fructifer se dezvoltă o singură floare, iar la celelalte specii pomicole se dezvoltă câteva (3-6) flori. Fig.3.2.35 Tipuri de inflorescenţe la speciile pomicole a- ament; b- racem; c- corimb; d- umbelă; e- cimă unipară (monocaziu); f- cimă bipară (dicaziu)

Principalele inflorescenţe întâlnite la plantele pomicole sunt (fig. 3.2.35):

131

Racemul are un ax central lung şi mai multe axe laterale aproximativ de aceeaşi lungime, aşezate câte una şi terminate cu câte o floare (coacăz, agriş); Corimbul, o inflorescenţă asemănătoare cu racemul la care pedunculii florali sunt de lungimi variabile, care pornesc de la nivele diferite de pe ax, încât florile se ridică aproape la acelaşi nivel (scoruş, măr, păducel, păr); Umbela este o inflorescenţă formată din mai multe flori purtate de pedunculi de aceeaşi lungime care pornesc radial din acelaşi loc de la extremitatea unui ax comun foarte scurt, iar florile se află aproape la acelaşi nivel (corn, cireş, vişin, prun); Cima unipară (monocaziul) se caracterizează prin ramificare unilaterală, astfel încât fiecare peduncul apare ca o prelungire a regiunii inferioare a pedunculului anterior (zmeur); Cima bipară (dicaziul), caracterizată prin terminarea axului principal cu o floare care se deschide prima, iar la primul nod sub ea se află două ramuri opuse, la subsuoara unor bractee. Ramurile se comportă la fel, adică cu cât sunt de ordin mai mare, cu atât înfloresc mai târziu. (căpşun, frag). Se caracterizează deci prin creştere definită şi ramificare subterminală opusă. Amentul (mâţişorul) cu flori unisexuate, sesile sau foarte scurt pedunculate prinse pe un ax lung, comun, la subsuoara unei bractee. După înflorire amentul se desprinde şi cade (nuc, alun, castan). Glomerula este inflorescenţa femelă la alun şi este formată din 4-16 muguri micşti.

3.2.4.2. Anatomia florii După diferenţierea morfologică a mugurilor florali care se desăvârşeşte până la sfârşitul toamnei, aceştia trec în stare latentă. În cursul iernii, după unii autori, mugurii florali rămân în repaus, după alţii însă are loc o dezvoltare foarte lentă (Westwood M. N., 1978). Amploarea dezvoltării şi calitatea florilor este controlată de următorii factori : vârsta lemnului pe care se află mugurii florali, poziţia în pom, temperatura aerului şi solului, apa din sol, rezervele de hidraţi de carbon, azotul şi alte substanţe nutritive sau regulatoare de creştere. Ultima fază a diferenţierii morfologice este formarea organelor sexuale, polenul şi aparatul sexual femel. Fig.3.2.36 Părţile constituente ale unei flori de măr (după Mac Daniels şi Heinicke)

132

Fig. 3.2.37. Formarea normală a polenului la măr şi păr: a - trei celule mamă polenice; b - stadiul de diachineză; c - metafaza diviziunii reducţionale; d - anafaza diviziunii reducţionale; e - stadiul binuclear; f - stadiul tetranuclear; g - stadiul normal tetranuclear la soiul Decana Comisiei; h - grăuncior tânăr de polen cu un nucleu la soiul Williams; i - grăuncior de polen cu doi nuclei la soiul Transparent de Croncel – nucleul vegetativ este mai mare şi mai rotund decât cel generativ (după Kobel F., 1956,- mărite de 1500 ori)

Înflorirea poartă numele de anteză. Este un fenomen care se manifestă diferit la plante şi reprezintă un salt calitativ în viaţa lor. Prin înflorire se trece de la starea vegetativă la cea reproductivă. La înflorire se desface învelişul floral şi astfel se etalează părţile reproducătoare (androceul şi gineceul), pentru a se putea îndeplini funcţiile lor biologice: polenizarea, fecundarea şi fructificarea (fig. 3.2.36). La plantele pomicole florile apar după o perioadă mai mică sau mai mare de timp. Aceasta este determinată genetic şi înflorirea se produce spre sfârşitul perioadei de tinereţe din ciclul ontogenetic al plantelor. Astfel, la căpşun apar în anul al doilea, la măr, păr, arbuştii fructiferi, după 2-4 ani, la prun, cais, cireş, vişin, după 4-5 ani, iar la nucifere, după 7-10 ani etc. Formarea polenului - procesul de microsporogeneză - se petrece foarte devreme, primăvara, la începutul umflării mugurilor (fig. 3.2.37). Aparatul sexual femel se formează mai târziu când floarea este deja apărută, diferenţierea sacului embrionar coincizând cu deschiderea florilor (fig. 3.2.38). Mugurii florali la plantele pomicole din climatul temperat nu se deschid dacă ei nu au acumulat câteva sute de ore de temperatură scăzută pozitivă pentru anihilarea stării de repaus. Necesitatea unor asemenea temperaturi a fost constatată într-un grad mai mare sau mai redus la toate speciile (Chandler, 1937; Darrov, 1942; Crocker, 1948; Sergheev, 1951). În zonele de limită dintre climatul temperat şi cel cald, când anotimpul de iarnă rămâne călduros, mugurii florali, cât şi cei vegetativi nu se deschid în întregime. Fenomenul acesta provoacă mari pierderi de recoltă. Primăvara, când temperatura atinge pragul biologic caracteristic speciei (5-7 0C), are loc o dezvoltare rapidă a inflorescenţelor şi organelor florale.

133

Fig.3.2.38. Dezvoltarea aparatului sexual femel la măr: A- secţiune longitudinală prin ovarul unei flori; B- secţiune longitudinală prin ovulul tânăr; C- arhesporul unui ovul în profază; a- sac embrionar cu un nucleu; b- sac embrionar cu doi nuclei; c- sac embrionar cu doi nuclei în faza de diviziune sincronă; d- sac embrionar cu patru nuclei; e- sac embrionar cu opt nuclei, câte un nucleu de la fiecare pol a început să migreze spre centru – mărit de 600 de ori (după Steineger,citat de Kobel F., 1956)

Dintre toţi factorii menţionaţi, agrotehnica poate acţiona îndeosebi asupra rezervelor de hidraţi de carbon printr-o bună îngrijire a pomilor şi o recoltă echilibrată în anul anterior şi printr-o judicioasă aprovizionare de sezon cu elemente nutritive şi apă. 0 cantitate suficientă de azot în sol în cursul toamnei şi în epoca înfloritului influenţează pozitiv dezvoltarea florilor şi tot procesul fecundării şi legării fructelor. Wi11iams în 1965 arată că, contrar celor ştiute, aplicarea azotului către sfârşitul verii a dus la formarea de flori mult mai puternice în primăvara următoare şi la o legare mai bună, fapt atribuit unei durate mai mari de viabilitate a sacilor embrionari. Odată cu microsporogeneza (desăvârşirea celulelor sexuale), încheiată, poate avea loc înflorirea, atunci când condiţiile climatice o permit. Epoca înfloririi prezintă o deosebită importanţă atât ca element de

134

identificare al speciilor şi soiurilor, cât şi ca element de productivitate. De regulă, speciile şi soiurile care înfloresc mai târziu au producţii mai mari şi mai constante, deoarece scapă de oscilaţiile nefavorabile ale temperaturii din timpul înfloritului. În condiţii normale de climă, principalele specii cultivate în ţara noastră înfloresc în următoarea ordine: alunul, migdalul, caisul, piersicul, cireşul, vişinul, prunul, părul, mărul, gutuiul, scoruşul, nucul, castanul. După epoca înfloririi speciile pomicole pot fi împărţite în: timpurii (caisul, migdalul, piersicul, coacăzul, agrişul); mijlocii (vişinul, prunul, mărul, părul); târzii (zmeurul, gutuiul). În cadrul unei specii, în funcţie de epoca de înflorire, soiurile se grupează în trei grupe: - soiuri cu înflorire timpurie – care înfloresc în prima treime a perioadei de înflorire a speciei; - soiuri cu înflorire mijlocie – care înfloresc în a doua treime a perioadei de înflorire a speciei; - soiuri cu înflorire târzie – care înfloresc în ultima treime a perioadei de înflorire a speciei.

3.2.4.3. Fiziologia organelor florale la plantele pomicole Formarea mugurilor florali (iniţierea florală) Procesul formării mugurilor florali sau de rod este complex şi cuprinde două etape obligatorii: inducţia florală şi diferenţierea morfologică. Inducţia florală este etapa de durată relativ scurtă în care se creează condiţiile necesare schimbării direcţiei de evoluţie a mugurilor vegetativi aflaţi în stadiul incipient de formare, către mugurii florali. Diferenţierea morfologică este etapa de durată mai lungă (câteva luni), în cursul căreia se diferenţiază în mugure elementele morfologice ale florilor primordiile florale. Cea de-a doua etapă este condiţionată de prima, care dacă nu are loc, mugurii rămân vegetativi, iar pomii sunt lipsiţi de rod în anul care urmează. Acest fenomen cu repercusiuni economice grave, a determinat cercetări intense de peste 100 de ani cu scopul depistării factorilor responsabili ai inducţiei florale şi ai dirijării lor. Deşi nici un studiu nu a elucidat problema, numeroasele rezultate ale cercetărilor, precum şi opiniile specialiştilor au creat în decursul timpului mai multe teorii. Teoria nutriţională. Potrivit acesteia, formarea mugurilor florali este determinată de o acumulare abundentă a substanţelor organice în plantă şi mai ales la nivelul mugurilor ce urmează a se diferenţia. În cadrul acestei teorii s-au conturat două opinii majore : raportul hidraţi de carbon-azot (C/N) şi raportul azot proteic – azot total (NP/NT). Condiţia de formare a mugurilor florali este ca raportul C/N > 1. Afirmaţia s-a bazat pe faptul că în plantele şi pe ramurile cu conţinut ridicat de

135

hidraţi de carbon s-au format muguri florali, iar pe cele sărace în hidraţi de carbon nu s-au format. 0 serie de alte practici cum ar fi inelarea ramurilor, care determină acumularea hidraţilor de carbon, au fost urmate de formarea mugurilor florali. De asemenea, tăierea parţială a rădăcinilor ceea ce schimbă raportul C/N în favoarea C, au determinat formarea mugurilor de rod. Cu toate acestea, s-a confirmat ulterior că prevalarea hidraţilor de carbon este o condiţie necesară dar nu suficientă pentru inducţia florală. 0 serie de pomi cu bună acumulare de hidraţi de carbon nu au diferenţiat totuşi. S-a crezut apoi că raportul NP/NT ar fi factorul hotărâtor. Când azotul proteic deţine 70-80 % în pinteni are loc diferenţierea (Ursu1enko, citat de Constantinescu şi colab., 1967). Cercetările ulterioare au arătat că deşi condiţia azotului proteic era îndeplinită, formarea mugurilor de rod putea să nu aibă loc. S-au emis şi alte ipoteze apropiate de cele menţionate, dar toate s-au dovedit a nu fi esenţiale pentru inducţia florală. Teoria substanţelor florigene. Har1ey, Moon şi Regeimbal în 1949 (citaţi de Martinez-Zaporta, 1964) au readus în discuţie ipoteza substanţelor florigene, emisă de Sacks încă din 1856. Autorii sus citaţi au formulat următoarele concluzii: - este posibil ca sursa de energie pentru formarea mugurilor florali să fie asigurată de rezerva hidraţilor de carbon acumulaţi la nivelul ramurilor fructifere (indispensabilă pentru etapa de diferenţiere morfologică); - inducţia florală a mugurilor depinde de formarea în frunze a unei substanţe de natură hormonală care este transportată în muguri şi numai ca urmare a acesteia se acumulează în ei amidon. Cercetările întreprinse de la Har1ey până în prezent, au acreditat mai mult ipoteza hormonului florigen, numit simplu florigen. Florigenul pare a fi sintetizat în frunzele mature, de unde circulă prin floem în muguri, determinând inducţia florală. Deplasarea sa se face pe distanţe foarte scurte, ceea ce este demonstrat de faptul că pintenii de măr defoliaţi nu au format muguri florali, deşi ceilalţi pinteni din jur aveau frunze suficiente şi au diferenţiat (Westwood, 1978). Dacă la numeroase alte plante s-a putut stabili o legătură între fotoperioadă şi formarea florigenului, prin intermediul pigmentului fitocrom, la pomi care sunt plante neutre faţă de fotoperioadă, lungimea zilei şi a nopţii nu are rol determinant în formarea florigenului. Numai la căpşuni care nu sunt plante lemnoase, echilibrul fitocromului determină inducţia florală şi diferenţierea. În ceea ce priveşte pomii, Westwood (1978) este de părere că inducţia florală (deci formarea florigenului) este legată de vârsta fiziologică sezonieră, adică de numărul de zile de la înflorirea deplină şi ca reacţie la intensitatea şi calitatea luminii, la nutriţie, la suprafaţa foliară, la tăieri, la recoltă etc. Decisiv în ceea ce priveşte inducţia florală, arată acelaşi autor, pare să fie totuşi un anumit echilibru hormonal care acţionează în spaţiu şi timp. Această afirmaţie se bazează pe o serie de experienţe cu substanţe reglatoare de creştere, ale căror rezultate nu au încă o explicaţie clară. Astfel, doi hormoni artificiali, unul care întârzie creşterea SADH (alar) şi altul care nu inhibă creşterea TIBA

136

(sinergic al auxinei) au promovat ambii înflorirea pomilor tineri de măr, par şi vişin. De asemenea, GA (giberelină) cunoscut ca inhibant specific al înfloritului şi al germinării seminţelor a inhibat înflorirea la unele specii, dar a declanşat-o la altele. Factorii ambianţi inductivi excită receptorii care determină formarea unui mesager chimic complex ce este transportat prin xilem, în cazul rădăcinilor, şi prin floem, în cazul frunzelor, spre meristemele vegetative. Ipotezele mai vechi susţineau existenta unor mesageri de natură hormonală: vernalin şi florigen, care nu au putut fi identificaţi în plante. După Luckvill (1974), care susţine ipoteza hormonală, inducţia florală este determinată de modificarea balanţei hormonale, în timp ce Sachs (1977) menţionează că factorul inductiv îl reprezintă aprovizionarea cu substanţe nutritive a meristemului vegetativ. Ipoteza controlului multifactorial elaborată de Bernier (1988) postulează că mai mulţi compuşi chimici, formaţi în timpul inducţiei florale, generează un „mesager chimic complex”. Analiza exudatului produs de frunzele mature, rădăcini şi apexul tulpinii a permis să se precizeze că în condiţii inductive creşte conţinutul în zaharoză, ca urmare a stimulării fotosintezei. Zaharoza este transportată prin floem spre meristemele vegetative şi spre rădăcină unde stimulează sinteza citochininelor: zeatin-ribozid şi izopentiladenin-ribozid. Citochininele sunt transportate, la rândul lor, spre frunze, şi apoi spre meristemele vegetative. Intensificarea transportului citochininelor a fost observată după 16 ore de la expunerea la factorii inductivi. În exudatele frunzelor supuse la condiţii inductive s-a identificat şi putresceina care stimulează diviziunea celulară, iar în exudatul rădăcinii s-a constatat creşterea conţinutului de calciu, care reprezintă un mesager secundar. Creşterea conţinutului de calciu a fost identificată după 30-40 de ore de la expunerea plantelor la condiţii inductive. Acţiunea acestor mesageri chimici poate fi influenţată de tratamentele cu hormoni. Baldini (1986) menţionează că tratamentele cu gibereline (100 ppm), aplicate în perioada de reversibilitate a inducţiei florale la pomii fructiferi (15.06), a determinat reducerea inducţiei florale la mai puţin de 25 % comparativ cu varianta martor netratată. Un alt factor important care poate interveni în procesul de inducţie florală îl constituie raportul C/N. Aprovizionarea corespunzătoare cu glucide favorizează inducţia florală, în timp ce excesul de azot determină stimularea creşterilor vegetative în detrimentul inducţiei florale. Acest complex de factori biochimici acţionează la nivelul meristemului vegetativ din muguri, determinând expresia sau activarea genelor vernalizării şi a fotoperiodismului. În acelaşi timp, are loc represia genelor identităţii meristemului vegetativ şi expresia genelor identităţii meristemului floral. În această fază inducţia este reversibilă şi dacă factorii inductivi nu pot să determine expresia genelor identităţii meristemului floral se revine la faza de mugur vegetativ. Genele care controlează procesul de tranziţie a meristemului vegetativ spre meristem floral nu au fost încă identificate la speciile pomicole, dar au fost

137

localizate în alte plante. Mecanismul fiziologic de diferenţiere a sexelor la plantele unisexuat monoice, aşa cum sunt nucul şi alunul, nu este încă bine precizat. Purohit (1987) menţionează că în prezent există trei ipoteze care încearcă să explice acest proces: - ipoteza endogenă, care susţine rolul aparatului genetic în diferenţierea sexelor; - ipoteza exogenă, după care diferenţierea sexelor este determinată de acţiunea hormonilor şi a factorilor ambianţi; - ipoteza ectoendogenă, care îmbină opiniile celor două ipoteze menţionate. După Harrison (1972), diferenţierea sexelor este determinată de sensibilitatea meristemelor la acţiunea factorilor interni şi externi, în diferite etape ale ontogeniei. În această privinţă are mare importanţă determinarea perioadei critice de diferenţiere a meristemului vegetativ, adică perioada optima în care poate fi influenţată expresia sexelor, prin modificarea factorilor ambianţi sau hormonali. Inducţia florală Pe parcursul acestui proces, factorii de mediu inductivi acţionează asupra plantelor determinând formarea unui mesager biochimic, care induce expresia genelor înfloritului din meristemul vegetativ. Acest proces are loc la cele mai multe specii pomicole în timpul primăverii şi al verii anului care precede înflorirea şi fructificarea, în cazul merilor, perilor şi al prunilor, după aproximativ 40-60 de zile după înflorire (Ryugo, 1990). Factorii inductivi sunt reprezentaţi de acei factori ambianţi care au variaţii caracteristice pe parcursul perioadei de vegetaţie. Principalii factori inductivi sunt: durata perioadei de lumină şi de întuneric (fotoperioadă), temperaturile coborâte (vernalizarea), temperaturile ridicate (termoperiodism), precum şi intensitatea luminii. Paris (1998), referindu-se la inducţia florală la păr, subliniază faptul că acest proces este determinat de temperatura şi mai ales de intensitatea luminoasă din lunile iunie-iulie ale anului precedent. Unele soiuri de Fragaria x ananassa sunt insensibile la durata fotoperioadei, acest proces fiind controlat de o singură alelă dominantă (Ahmadi ş.a., 1990), iar inducţia florală poate fi modificată de temperatură (Durner ş.a., 1984). Manakasem şi Goodwin (1998) au constatat că inducţia florală la soiul Aptos, neutru din punct de vedere fotoperiodic, nu a putut fi corelată nici cu temperatura şi nici cu durata fotoperioadei, în schimb soiul Pajaro (de zi scurtă), expus la temperatura de 26/22 0C, realizează inducţia florală în fotoperioade lungi. La soiurile de Fragaria vesca, care sunt sensibile la durata fotoperioadei, acest proces este controlat de trei gene dominante şi poate fi indus de fotoperioadele scurte (Ito şi Saito, 1962) sau de temperaturile coborâte (Heide, 1977). S-a constatat că inducţia florală la soiurile de zi scurtă este corelată mai mult cu temperatura minima decât cu temperatura maxima sau cu cea medie. Sebaneck (1992) presupune că pentru inducţia florală a pomilor fructiferi este importantă intensitatea luminoasă mare. Monet (1983) menţionează

138

că diferenţele de temperatură dintre zi şi noapte, în luna august, determină inducţia florală la piersic, iar temperatura constantă de 25 0C induce reluarea procesului de creştere vegetativă. Plantele originare din zonele cu climat temperat necesită condiţii specifice pentru inducţia florală şi expunerea permanentă la condiţii optime de creştere, inhibă procesul de înflorire. Un rol deosebit în realizarea inducţiei florale îl au hormonii. Auxina se consideră că nu participă direct la inducţia florală, ci numai în mod indirect, prin stimularea sintezei etilenei. Giberelinele stimulează inducţia florală numai la unele specii şi din această cauză nu au putut fi considerate ca hormon al înfloririi. Astfel, în cazul plantelor care necesită pentru inducţia florală fotoperioade lungi şi temperaturi coborâte în timpul iernii, aceste condiţii pot fi înlocuite prin tratamente cu gibereline. În cazul plantelor care necesită fotoperioade scurte, giberelinele sunt inactive (Dorffling, 1984). Luckvill (1970) a constatat că giberelinele au efect inhibitor asupra inducţiei florale la pomii fructiferi. Acidul abscizic are un efect stimulator asupra inducţiei florale doar în cazul unor specii adaptate la fotoperioade scurte, supuse unor condiţii neinductive. În condiţii inductive însă stimulează acest proces. Citochininele, după Dorffling (1984), pot să aibă atât rol pozitiv, cât şi negativ în inducţia florală, iar sterolii stimulează inducţia florală atât la plantele de zi scurtă, cât şi la cele de zi lungă. După Westwood (1998), semnalul biochimic care determină inducţia florală la pomii fructiferi poate fi constituit din acid giberelic, a cărui concentraţie este mai mică decât nivelul critic inhibitor, sau dintr-un amestec complex în care se găseşte un raport specific de auxine, citochinine şi etilenă. Inducţia florală are loc numai după ce mugurii vegetativi au atins o anumită lungime. Astfel, Faust (1989) menţionează că mugurii soiului de măr Cox Orange Peppin au în momentul inducţiei florale 20 de noduri, iar cei ai soiului Golden Delicious au 16 noduri. La cele mai multe specii de pomi fructiferi cu frunze căzătoare, perioada inductivă este localizată după înflorit, spre sfârşitul perioadei de creştere a lăstarilor (Bumbac, 1968), când frunzele au ajuns la maturitate. După Tromp (1982), acest proces are loc în cazul merilor în perioada cuprinsă între înflorit şi mijlocul sezonului de vegetaţie şi este stimulat de temperaturile iniţiale coborâte (16 0C) şi de creşterea ulterioară a acestora (22 0C), de umiditatea relativă a aerului scăzută, de intensitatea luminoasă mare şi de fotoperioadele lungi (14 ore). Forshey şi Elfving (1989) menţionează că acest proces are loc când procesul de creştere încetează sau după recoltare. La migdal inducţia florală are loc la sfârşitul lunii iunie; la păr, piersic şi la cireş la sfârşitul lunii iunie, începutul lunii iulie; la cais la începutul lunii iulie, iar la prun la sfârşitul lunii iulie (Mănescu, Baciu şi Cosmin, 1975). Inducţia florală la vişin are loc înainte de maturarea fructelor (Diaz ş.a., 1981). O particularitate se constată la nuc şi alun, care au flori monoice şi la care inducţia florală pentru florile mascule are loc după cele femele. Astfel, în cazul alunului, inducţia florilor bărbăteşti are loc la sfârşitul lunii mai, iar

139

pentru cele femeieşti, în prima jumătate a lunii iunie (Germain şi Leglise, 1973; Germain şi Dimoulas, 1979). Inducţia este determinată de intensitatea luminoasă mai mare. În cazul nucului, inducţia florilor bărbăteşti are loc în luna aprilie, iar a celor femeieşti, în luna octombrie. La castan, care înfloreşte târziu, inducţia florală se realizează în acelaşi an cu fructificarea, în mod similar, la căpşun. La soiurile neremontante de căpşun, inducţia florală are loc în condiţii de zi scurtă şi temperatură coborâtă, în timp ce soiurile remontante sunt puţin sensibile la temperatură şi sunt neutre la fotoperioadă. Din această cauză, inducţia florală la soiurile remontante poate fi inhibată în verile foarte călduroase. Inducţia florală este reversibilă în cazul în care acţiunea factorilor inductivi încetează timpuriu şi este ireversibilă când durata de acţiune a acestor factori depăşeşte 4-5 săptămâni. Factorii ambianţi care determină inducţia florală sunt recepţionaţi de diferite organe ale plantelor horticole. De exemplu, durata fotoperioadei este recepţionată de frunze prin intermediul fitocromului, temperatura - prin intermediul unor receptori situaţi în toate organele plantelor şi, în special, în meristemele vegetative (Bernier ş.a., 1993), iar umiditatea solului este percepută prin intermediul receptorilor situaţi la nivelul rădăcinii. Evocarea florală Evocarea florală reprezintă ansamblul de modificări citologice, fiziologice şi biochimice, care sunt determinate de inducţia florală. Aceste modificări determină diferenţierea mugurilor. Mesagerii chimici, care se formează în timpul procesului de inducţie florală, acţionează în complex asupra genelor înfloritului, determinând expresia acestora. Ca urmare, se inhibă activitatea meristematică a celulelor din inelul iniţial şi formarea primordiilor florale. Se produc, de asemenea, modificări ale conţinutului în acizi nucleici. Astfel, Bernier (1970) menţionează că în timpul evocării florale se distinge o etapă de sinteză a ARN-ului urmată de o primă diviziune a celulelor meristematice. Urmează o a doua etapă în care are loc sinteza de ADN şi o nouă activare a diviziunii celulelor meristematice. Aceste modificări sunt însoţite de creşterea intensităţii procesului de respiraţie şi a activităţii enzimelor. Meristemul vegetativ care are un aspect plat se bombează ca urmare a proceselor de diviziune ce au loc în timpul evocării florale şi în final se formează primordiile florale. Formarea primordiilor florale şi ale inflorescenţelor este coordonată de gene diferite. Aceste gene nu au fost încă identificate la pomii fructiferi. În cazul florilor se formează eşalonat primordiile sepalelor, petalelor, staminelor şi primordiul pistilului. Diferenţierea mugurilor florali şi formarea primordiilor florale reprezintă un proces ciclic, care se întrerupe pe parcursul toamnei şi al iernii. Cercetările efectuate de Monet (1983) au dovedit că primele simptome vizibile ale evocării florale apar, în cazul piersicului, la începutul lunii august. De la acest stadiu prefloral procesul de diferenţiere se accentuează. Perioada de

140

diferenţiere a mugurilor florali continuă până la 1-2 luni la sămânţoase şi 2-3 luni la sâmburoase. Mănescu, Baciu şi Cosmin (1975) menţionează că la plantele sâmburoase organogeneza se realizează în doi ani: în primul dintr-un mugur vegetativ creşte un lăstar, pe care unii muguri laterali devin florali şi înfloresc în anul următor Primii muguri florali de piersic sunt diferenţiaţi la sfârşitul lunii septembrie, iar ultimii - la mijlocul lui octombrie. Formarea polenului în mugurii florali de piersic are loc la sfârşitul lunii decembrie şi încheierea acestei faze, cu formarea tetradelor, durează circa 15 zile. Formarea ovulelor începe în prima etapă a lunii ianuarie şi continua în perioada ce precede înflorirea. Takeda şi Wisniewski (1989) au constatat că iniţierea mugurilor florali la coacăzul negru, soiul Black Satin, a fost evidentă în luna octombrie, dar cei mai mulţi muguri rămân vegetativi până în ianuarie. Primordiile periantului devin distincte la sfârşitul lui februarie - începutul lunii martie, iar mugurii de pe ramificaţiile laterale din vârful plantei sunt mai avansaţi comparativ cu cei de la bază. Mugurii axilari ai soiului, Hull Thornless, din contra, rămân vegetativi până târziu în luna martie, pentru ca dezvoltarea lor ulterioară să fie mai rapidă şi mai uniformă. La plantele pomicole din zona temperată rece, diferenţierea mugurilor florali sau organogeneza florală are loc până la căderea frunzelor. Mugurii de cireş sunt acoperiţi cu aproximativ 25 de catafile, iar cei de măr cu 8-14 catafile. În muguri se disting flori care au sepale, petale, antere cu ţesut sporogen (cu celule-mame) şi gineceu care în loja ovariană prezintă primordiul meristematic al ovulului (piersic, prun, vişin, cais). Mugurii îşi menţin această organogeneză florală până la sfârşitul lunii februarie, când se continuă organogeneza florală, mugurii intrând în subfenofazele înfloritului, de formare a microsporilor, macrosporilor, polenului şi, în sfârşit, a macrogameţilor. Mănescu, Baciu şi Cosmin (1975) au constatat că organogeneza florală are loc simultan în mugurii de măr, păr, cireş şi vişin. Urmează prunul şi piersicul la care acest proces are loc mai târziu, iar în final are loc organogeneza la cais, migdal şi gutui. În cazul mărului, Buban (1980) a constatat că mugurii florali de pe ţepuşe evoluează mai rapid comparativ cu cei de pe nuieluşe, decalajul fiind de 5-20 de zile. De asemenea, organogeneza pe o mlădiţă se produce în sens descendent, iar pe un pom are loc mai întâi la mugurii de pe partea sudică a coroanei şi apoi la cei de pe partea nordică, organogeneza fiind finalizată pe un pom într-un interval de 3-4 săptămâni. Perioada dintre începutul şi sfârşitul diferenţierii mugurilor florali variază în funcţie de specie între 48 şi 66 zile la prun, 54-65 zile la piersic şi 56100 zile la cireş (Bumbac, 1975). Evoluţia procesului de creştere şi dezvoltare a mugurilor florali poate fi urmărită cu ajutorul unor indicatori biometrici. Bres ş.a. (1970) recomandă ca în cazul piersicului să se utilizeze, până la apariţia petalelor, raportul dintre înălţimea mugurului şi diametrul maxim al acestuia, iar după apariţia petalelor, raportul dintre înălţimea petalelor şi a sepalelor.

141

Substanţele hormonale de creştere au efecte importante asupra proceselor de inducţie şi evocare florală. Williams şi Edgerton (1981) au constatat că producerea de cantităţi mari de gibereline în seminţe, în anii cu producţii mari de fructe, inhibă inducţia şi evocarea florală, constituind principala cauză a alternantei în rodire. Tromp (1972) a precizat că dintre cele peste 80 de gibereline cunoscute, GA7 şi în general giberelinele polare au un efect inhibitor mai puternic comparativ cu celelalte gibereline. Etilena are un efect opus giberelinelor, stimulând inducţia şi evocarea florală. Klein şi Faust (1978) au constatat că lemnul din zona nodurilor, unde se fixează mugurii, are o cantitate mai mare de etilenă comparativ cu lemnul mai în vârstă. Efectul hormonilor asupra inducţiei şi evocării florale se manifestă timpuriu şi anume la 6-8 săptămâni după înflorit (Luckvill, 1970), dar mecanismul de acţiune şi relaţiile care au loc între hormoni, pe parcursul acestor procese, nu sunt încă bine cunoscute (Buban şi Faust, 1982). Aplicarea unor măsuri tehnologice ca: fertilizarea cu doze reduse de azot, aplicarea de tratamente cu substanţe retardante sau arcuirea ramurilor stimulează formarea mugurilor florali. Cercetările efectuate de Wareing (1961) au precizat că încetinirea creşterii mugurului apical la coacăzul negru stimulează formarea mugurilor florali. Stropirile foliare efectuate cu o soluţie de GA3+7 cu concentraţia de 150 mg/l, la soiurile de mar Mc Intosh, Early Mc Intosh şi Empire, cu 6 zile înainte de înflorit şi după 34-35 zile după înflorit au determinat inhibarea procesului de formare a mugurilor florali (Greene, 1989). Aplicarea acestui tratament după 45-60 de zile de la înflorit nu a avut acest efect. Începutul diferenţierii mugurilor florali are loc, după Couranjou (1983), astfel: cais - începutul lunii iunie-mijlocul lui august; cireş - mijlocul lui iunie-mijlocul lui iulie; vişin - începutul lunii august; piersic - începutul lui august-începutul lunii septembrie; măr - sfârşitul lunii iunie-sfârşitul lui iulie; prun - sfârşitul lunii iulie-mijlocul lui august. Diferenţierea mugurilor florali este terminată în perioada: februarie aprilie pentru nuc, mai - pentru castan, septembrie - pentru căpşun şi octombrie pentru zmeur. Intervalul dintre începutul şi sfârşitul diferenţierii mugurilor florali variază în funcţie de specie: 48-66 zile la prun, 54-65 zile la piersic, 56-100 zile la vişin şi 86-112 zile la cireş. Manakasem şi Goodwin (1998) au studiat diferenţierea mugurilor florali la plantele de căpşun. Autorii consideră că apexul bombat este caracteristic pentru faza vegetativă. Primele simptome ale inducţiei florale se manifestă la sfârşitul lunii februarie, când are loc bombarea apexului şi se formează ultimele frunze trifoliate. În continuare se observă formarea sepalelor, petalelor, staminelor şi a pistilului.

142

Repausul vegetativ mugural (dormanţa) Plantele pomicole, arbuştii şi plantele ierboase fructifere au organe perene, prevăzute cu muguri, care parcurg perioada cu condiţii climatice nefavorabile în stare de repaus vegetativ. Acest proces se caracterizează prin încetarea creşterilor vizibile şi prin inhibarea proceselor fiziologo-biochimice din aceste organe. La cele mai multe specii s-a constatat că la intrarea în repausul vegetativ, în mugurii florali s-au diferenţiat sepalele, petalele, staminele şi pistilul, dar nu a avut loc formarea ovulelor şi a tetradelor. Face excepţie, de exemplu, alunul la care amenţii sunt vizibili la jumătatea lunii iunie, la sfârşitul acestei luni are loc formarea staminelor, în luna iulie a anterelor, iar în luna august se formează celula mamă a grăuncioarelor de polen şi se produce diviziunea meiotică. Florile femele devin vizibile în luna august, iar la sfârşitul lunii septembrie sunt formate toate organele florale. Intrarea în repausul vegetativ este determinată de modificarea condiţiilor climatice din perioada de trecere de la anotimpul de vară la cel de toamnă şi reprezintă un proces de adaptare prin care organele perene ale plantelor pot supravieţui în timpul iernii. În general, se consideră că principalii factori care induc intrarea în repausul vegetativ sunt fotoperioadele scurte, diferenţele mai mari de temperatură dintre zi şi noapte şi reducerea intensităţii luminii. Efectul temperaturilor se manifestă în cazul pomilor şi arbuştilor fructiferi prin diferenţele mai mari de temperatură dintre zi şi noapte. Astfel, repausul vegetativ este mai profund în cazul în care în luna septembrie temperatura din timpul zilei creşte până la 250C şi în timpul nopţii scade la 50C. Intrarea în repausul vegetativ mugural variază în funcţie de altitudine, latitudine, specie şi soi. Există soiuri cu necesar redus de frig şi repaus scurt şi soiuri cu necesar mare de frig şi repaus de lungă durată. De asemenea, mugurul terminal are repausul vegetativ mai profund comparativ cu mugurii axilari de pe aceeaşi ramură. Condiţiile nefavorabile de mediu (de ex. temperaturi scăzute), înainte de perioada caracteristică de intrare în repaus, determină repausul forţat, sau ectodormanţa. La revenirea condiţiilor favorabile de mediu, plantele intră din nou în vegetaţie, continuându-şi procesul de creştere. Endodormanţa reprezintă repausul vegetativ propriu-zis, care se caracterizează prin incapacitatea mugurilor de a creşte în condiţii favorabile de mediu, incapacitate determinată de balanţa hormonală propice substanţelor inhibitoare de creştere (Lang ş.a., 1985). Repausul secundar sau ecotodormanţa este determinată de acţiunea nefavorabilă a factorilor de mediu, care se manifestă după intrarea în vegetaţie a plantelor. La revenirea condiţiilor favorabile de mediu, procesul de creştere a mugurilor este reluat. Ieşirea din repausul vegetativ, respectiv intrarea în vegetaţie, este indicată de formarea tetradelor (microsporogeneză) şi este determinată de realizarea unei sume a temperaturilor active (care depăşesc pragul biologic),

143

caracteristice pentru fiecare specie şi soi. Temperatura activă variază, după Mihăescu (1977), în funcţie de specie în următoarele limite: Măr 8 °C Vişin 8 °C Păr 7,5-8,0 °C Nuc 10 °C Cais 6,0-6,5 °C Alun 1-2 °C Piersic 6,5-7,0 °C Coacăz 6 °C Migdal 5 °C Căpşun 5 °C Werner ş.a. (1988) au constatat că temperatura activă (de bază), pentru acumularea sumei gradelor de temperatură pentru înflorit, diferă de la soi la soi şi variază în cazul mărului între 4,3 şi 7,0 0C. Aceasta sugerează că diferenţele în ceea ce priveşte data înfloritului se datorează diferenţelor dintre temperaturile active şi nu sunt determinate de necesarul de frig. Intrarea în vegetaţie a mugurilor este marcată de umflarea acestora, datorită continuării proceselor de micro- şi macrosporogeneză. Celulele mamă diploide ale ţesutului sporogen se divid reducţional, rezultând o tetradă de microspori haploizi, grăunciorii de polen. Acest proces se realizează în noiembrie la migdal, la mijlocul lui februarie şi în prima jumătate a lui martie la cais, piersic şi prun, în luna martie la cireş şi vişin. Durata fazei de tetradă şi de microspor este de 4 - 29 zile, cu excepţia migdalului la care poate ajunge la 98 de zile (Mănescu, Baciu şi Cosmin, 1975). Macrosporogeneza are loc în ovulul tânăr. 0 celulă subepidermică, diploidă a nucelei, care reprezintă celula-mamă a sacului embrionar, se divide formând două celule suprapuse. Celula inferioară, care este celula iniţială a sacului embrionar, se divide prin meioză, formând patru celule haploide (macrosporii). Celula inferioară formează sacul embrionar, iar celelalte degenerează. Nucleul haploid al sacului embrionar se divide de trei ori, rezultând opt nuclee, dispuse câte patru la fiecare pol al celulei. Din cele trei nuclee din partea superioară se formează oosfera şi două sinergide, iar al patrulea migrează spre centru şi se uneşte cu un nucleu provenit de la polul inferior al celulei, rezultând nucleul secundar al sacului embrionar (diploid). Celelalte trei nuclee de la polul inferior al celulei formează trei celule antipode. În loja ovariană a sâmburoaselor se găsesc 1-2 ovule, dintre care în mod frecvent numai unul va forma sămânţa. În cazul sămânţoaselor, de exemplu al merelor, în fiecare lojă carpelară se găsesc, de obicei, câte două ovule, dar la unele soiuri se pot înregistra şi patru ovule. Dintre acestea doar un ovul va forma seminţe. Înflorirea şi fructificarea se realizează la pomii, arbuştii şi plantele ierboase fructifere, pe parcursul a 3 etape: - înflorirea, polenizarea şi fecundarea florilor; - creşterea fructelor; - maturarea fructelor. Înflorirea. Dezmugurirea la speciile de pomi, arbuşti şi plante ierboase fructifere are loc în perioade diferite, în funcţie de momentul în care se acumulează o sumă caracteristică a temperaturilor active. Temperatura minima pentru înflorire variază în funcţie de specie (Mihăescu, 1977) în următoarele limite:

144

Mar 11 °C Vişin 8 °C Par 13 °C Nuc 15 °C Prun 10-12 °C Alun 4 °C Cais 10-12 °C Coacăz 12 °C Piersic 10 °C Căpşun 12 °C Migdal 10 °C Temperatura optima pentru înflorire variază în limite mai mari, aşa după cum rezultă din următoarele exemple: Mar 12-19 °C Nuc 15-20 °C Cais 19 °C Coacăz 17-18 °C Piersic 13-16 °C Căpşun 14-18 °C Suma temperaturilor active necesare pentru înflorit este determinată genetic, dar nu se cunosc receptorii termici şi nici mecanismul de transmitere a informaţiilor privind nivelul temperaturii (Faust ş.a., 1976). Scalabrelli ş.a. (1992) au constatat că numărul de ore cu temperaturi de creştere necesare pentru dezmugurit variază în funcţie de latitudine, eşalonarea temperaturii şi de nivelul acesteia. Necesarul de temperatură pentru dezmugurit este invers proporţional cu durata perioadei de expunere la temperaturi coborâte (5 0C), necesară pentru întreruperea repausului vegetativ (Durner şi Gianfanga, 1991). Intr-o etapă avansată de ieşire din repausul vegetativ, temperaturile apropiate de 0 0C sunt responsabile de inhibarea dezmuguritului. Dezmuguritul poate fi stimulat prin aplicarea de citochinine sintetice ca: benziladenina sau tiabutrazolul (Wang şi Steffens, 1989). Substanţele respective nu sunt translocate şi din această cauză efectul lor se manifestă numai la mugurii trataţi. Diferenţa dintre suma temperaturilor active necesară pentru dezmuguritul diferitelor specii determină eşalonarea acestui proces. Astfel, caisul şi cireşul dezmuguresc mai timpuriu, în timp ce mărul, părul şi gutuiul dezmuguresc mai târziu. Pe parcursul procesului de înflorire se deosebesc mai multe faze, numărul lor variind în funcţie de autor. Aceste faze vor fi descrise în capitolul privind ciclul anual al speciilor pomicole. Perioada de înflorire variază în funcţie de specie şi soi şi are loc în luna februarie la alun, în lunile aprilie-mai (în funcţie de condiţiile climatice), la cele mai multe specii pomicole, eşalonat pe tot parcursul primăverii la căpşun şi pe parcursul verii la zmeur şi mur. Eşalonarea înfloritului la speciile pomicole este următoarea: alun, migdal, cais, piersic,cireş, vişin, prun, păr, măr, gutui, scoruş, nuc şi castan. În cazul aceleiaşi specii, înfloritul diferitelor soiuri este eşalonat şi din această cauză se plantează împreună soiuri cu aceeaşi epocă de înflorire, pentru a asigura polenizarea încrucişată. În cazul aceleiaşi specii, înfloritul este eşalonat astfel: la măr înfloresc mai întâi florile de la baza corimbului, iar la măr cele din centrul inflorescenţei. De asemenea, înfloresc mai întâi florile de pe ţepuşe şi apoi cele de pe ramurile lungi (nuieluşe şi mlădiţe).

145

Nucul înfloreşte la începutul lunii aprilie, iar durata de înflorire a amenţilor este de aproximativ 7 zile. Înflorirea are loc în sens acropetal, de la baza amentului spre vârf. Florile femeieşti înfloresc la unele soiuri simultan cu cele bărbăteşti (soiuri homogame), în timp ce la alte soiuri există un decalaj. Când înflorirea florilor bărbăteşti are loc înaintea celor femeieşti, soiurile se numesc protandre, şi protogine, când florile femeieşti înfloresc înaintea celor bărbăteşti. Durata de înflorire a perilor este în medie de o săptămână (Paris, 1998). Eliberarea polenului din amenţii de alun durează mai mult de o lună, iar plantele femeieşti sunt receptive la polen aproximativ două luni (Germain şi Dimoulas, 1979). Cele mai multe soiuri de alun sunt protandre (florile bărbăteşti înfloresc înaintea celor femeieşti), dar se întâlnesc şi soiuri dihogame (florile bărbăteşti şi cele femeieşti înfloresc odată) şi soiuri protogine (florile femeieşti înfloresc înaintea ce lor bărbăteşti). Începutul înfloritului corespunde cu momentul în care 12-15 din florile de pe un pom sunt deschise (Faust, 1989). Maximumul înfloritului corespunde cu momentul în care jumătate din florile de pe o plantă au corola deschisă, iar sfârşitul înfloritului corespunde cu timpul în care 95-100 % din flori sunt deschise. Înflorirea este marcată şi de eliberarea polenului din antere, aceste modificări structurale interne făcând posibilă desfăşurarea procesului de polenizare, apoi a celui de fecundare. Caracteristicile înfloririi la plantele pomicole. Mărul. Inflorescenţa este determinată, cu 5-6 flori de regulă, numărul putând să varieze funcţie de vitalitatea mugurilor şi de soi, între 1 şi 9. Floarea centrală se deschide prima şi din ea rezultă de obicei cele mai valoroase fructe. Primele flori deschise apar pe ţepuşe. La baza axului inflorescenţei se află de regulă 2 muguri vegetativi care emit lăstari (mugurii stipelari. Florile dintr-o inflorescenţă se deschid în 6-9 zile (Mănescu, Baciu şi Cosmin, 1974). Părul. Se deosebeşte de măr prin două particularităţi : inflorescenţa are de regulă 7-8 flori care pot varia între 1 şi 15 şi este nedeterminată, adică florile laterale se deschid primele şi floarea centrală ultima. Ca şi la măr la baza axului sunt muguri vegetativi. Gutuiul. 0 floare mică se dezvoltă în vârful unui lăstar crescut în aceeaşi primăvară când are loc iniţierea florală şi înflorirea. Prunu1. Inflorescenţele compuse din 1-3 flori, mediu pedunculate, neînsoţite de frunze, sunt aşezate totdeauna lateral pe ramuri. Caisul. Formează numai o singură floare din mugure, cu peduncul foarte scurt, neînsoţită de frunze; florile sunt aşezate numai lateral pe ramuri. Piersicul. Are, de asemenea, flori solitare, neînsoţite de frunze, situate lateral, foarte scurt pedunculate. Pentru o bună înflorire şi producţie, la această specie este necesară formarea anuală a unor creşteri vegetative de 40-50 cm, pe tot ansamblul coroanei. Migdalul. Asemănător cu piersicul se deosebeşte prin posibilitatea amplasării mugurilor florali şi în poziţie terminală. Înflorirea la această specie trebuie să fie masivă pentru a realiza o producţie bună.

146

Cireşul. Inflorescenţele au 2-4 flori şi sunt situate către baza ramurilor anuale sau pe ramuri buchet. Florile au un singur pistil, dar în verile călduroase se pot forma două dând fructe gemene, necomerciabile. Vişinul. Este asemănător cu cireşul. Pomii cu vigoare scăzută înfloresc excesiv şi rămân puţini muguri vegetativi pentru a realiza un bun echilibru fiziologic. Nucul. Amenţii apar din mugurii laterali pe ramurile anuale. Florile femele se formează pe lăstarii anului curent, sunt imperfecte, compuse numai din ovar pe care sunt prinse direct două stigmate reflexate. Zmeurul şi murul. Inflorescenţa este un racem cu mai multe flori, situată în porţiunea terminală a unui lăstar scurt care poartă şi frunze. Coacăzul şi agrişul. Inflorescenţa este un racem fără frunze, cu numeroase flori pe rahis la coacăz, putând la agriş să fie redusă la o singură floare. Sunt aşezate lateral pe tulpini de 1 an sau pe buchete. Afinul. Inflorescenţa este un racem dens, aşezată lateral pe tulpini sau pe ramificaţii. Căpşunul. Inflorescenţa este o cimă bipară cu câteva până la numeroase flori. Iniţial are poziţie terminală dar ulterior este împinsă lateral de mugurele axilar vegetativ care preia conducerea. Polenizarea. Polenizarea reprezintă acţiunea de transportare a polenului de pe antere la stigmatul florii. Aceasta este supusă unor procese intime de natură genetică dar şi a unor procese controlate de condiţiile de mediu şi de vectorii de polenizare. Polenizarea la plantele pomicole este alogamă (amphymictică) sau încrucişată, dar la unele soiuri de la diferite specii poate fi şi autogamă (autopolenizare). Autopolenizarea se produce la florile hermafrodite prin scuturarea polenului din antere direct pe stigmat (majoritatea soiurilor de piersic, cais, unele soiuri de prun, etc.). În cazul polenizării încrucişate întâlnim două cazuri distincte cu privire la transportul polenului pe stigmat: - polenizarea entomofilă - transportul polenului se face de către albine (Apis melifera) în 90% din cazuri, Bombus sp., Eristalis sp., Syrphus sp., Andrena sp., etc. - polenizarea anemofilă - transportul polenului se realizează cu ajutorul vântului. La plantele cu polenizare entomofilă întâlnim flori mari, viu colorate, atrăgătoare, cu nectar. Polenul este aglutinat şi se prinde uşor de capul insectei sau picioruşe. Vectorii entomofili transportă polenul pe distanţe relativ reduse (300-500 m) şi din această cauză se impune cunoaşterea corectă a polenizatorilor, a modului de distribuire în plantaţie a acestora şi de necesarul de colonii de albine la unitatea de suprafaţă. Polenizarea entomofilă este caracteristică speciilor cu flori hermafrodite. Plantele unisexuat monoice şi cele unisexuat dioice prezintă o polenizare anemofilă. La aceste plante florile femele se formează separat de cele mascule. Florile femele sunt mici, fără culori vii, grupate, apetale, fără glande nectarifere. Florile mascule sunt grupate în inflorescenţe numite amenţi.

147

Amenţii formează cantităţi mari de grăuncior de polen (1.800.000 la nuc) pentru a reuşi o polenizare normală a florilor femele. În funcţie de distanţa de la sursa cu polen, pe un m 2 cad în medie în 24 ore între 100-300 mii grăunciori de polen, dar la distanţe de peste 6-8 m de sursă şansele de polenizare scad foarte mult. Reducerea procentului de flori polenizate este în legătură directă şi cu viabilitatea polenului şi coincidenţa de înflorire între florile mascule şi cele femele (dichogamie). Lugeon (1963) consideră că la înflorire abundentă sunt suficiente 1015% fructe polenizate pentru o producţie normală dacă şi condiţiile exterioare sunt favorabile. Ploile pot dizolva polenul şi spăla stigmatul şi alături de temperaturile scăzute dăunează proporţiei de flori fecundate. Polenul are dimensiuni mici, în cazul părului variind între 31µ şi 35 µ (Paris, 1998) şi nu este bine adaptat la transportul prin vânt. Polenul care ajunge pe stigmatul florilor provine de la aceeaşi floare, de la alte flori de pe aceeaşi plantă sau de la alte plante. Din acest punct de vedere se deosebesc: - specii sau soiuri autofertile, ale căror ovule pot fi fecundate de polenul propriu: majoritatea soiurilor de cais şi piersic, unele soiuri de prun şi măr, arbuşti etc.; - specii sau soiuri autosterile, care nu pot fi polenizate cu polenul propriu, aşa cum este migdalul, cireşul, cele mai multe soiuri de alun, prun şi vişin, precum şi câteva soiuri de cais şi piersic. Lespinasse şi Kapusta (1984) susţin că mărul este o specie autocompatibilă polinic de tip gametofitic. Incompatibilitatea se datorează inhibării creşterii tuburilor polinice de către stil, fapt ce împiedică fecundarea ovulelor. În acest sistem gametofitic se admite că fiecare grăuncior de polen conţine o singură allelă S, specifică genotipului de incompatibilitate şi prezenţa unei allele identice în stil determină reacţia de inhibare a creşterii. Kester ş.a. (1994) au studiat soiurile autosterile diploide (2n=16), de migdal şi consideră că acesta este de tip monogenic, gametofitic, similar cu celelalte specii de Rosaceae (Crowe, 1964). Socis şi Company (1991) consideră că există un locus de control genetic al autosterilităţii, precum şi mai multe allele specifice. Soiurile intersterile se caracterizează prin faptul că polenul unui soi nu poate fecunda ovulele altui soi . Soiurile interfertile se caracterizează prin faptul că polenul unui soi poate fecunda ovulele altui soi. Speciile sau soiurile fără polenizare: partenocarpice sau apomictice, formează fructe fără a avea loc polenizarea şi fecundarea, aşa cum este cazul la smochin. Soiurile androsterile se caracterizează prin lipsa polenului în antere, aşa cum este cazul soiului de prun Tuleu gras şi a descendenţilor acestuia. În ultimul timp au fost create soiuri de cireş şi vişin autofertile. Transportul polenului de pe stamine pe stigmatul florii poate să aibă loc în aceeaşi floare (autopolenizare) sau între flori diferite (polenizare încrucişată). Autopolenizarea este caracteristică pentru: caişi (cu excepţia câtorva

148

soiuri), vişini (soiuri noi), coacăz (cele mai multe soiuri), piersici (cu excepţia unor soiuri), căpşuni şi agriş (cele mai multe soiuri). Polenizarea încrucişată are loc la : măr, cireş (cu excepţia unor soiuri), afin (exceptând unele soiuri). Polenizarea este efectuată şi de insecte, care sunt atrase de nectarul florilor. Astfel, florile de păr pot secreta 0,8-2,0 mg nectar, concentraţia acestuia în glucoză şi fructoză variind între 2 şi 37 %, în funcţie de oră, umiditatea relativă a mediului şi faza fenologică (Paris, 1998). Cantitatea de polen existentă într-o anteră variază în raport cu specia între 1000 şi 3 000 grăuncioare la păr, 400 -1800 grăuncioare la prun, 700 1300 grăuncioare la piersic şi până la 20 000 la alun (Faust, 1989; Baldini, 1992). În general, florile care nu au petalele colorate, au cantităţi mai mari de polen (nuc, alun, castan) faţă de speciile cu corola colorată, care atrag insectele fiind mai uşor polenizate. În cazul speciilor anemofile, grăuncioarele de polen sunt foarte uşoare şi au dimensiuni microscopice. Astfel, în cazul alunului, diametrul grăuncioarelor de polen variază între 25 şi 40 µm. Suprafaţa polenului este ornată specific, exina conţine sporopolenină copolimer oxidat al carotenilor, rezistent la degradare, iar intina conţine celuloze, hemiceluloze şi polimeri pectici. Polenul este reţinut pe suprafaţa stigmatului florilor cu ajutorul unor substanţe adezive. Stigmatul este un organ glandular pe suprafaţa căruia se găsesc papile care secretă un exudat alcătuit din arabano-galactani, monoglucide, glicoproteine şi glicolipide, precum şi enzime. Recunoaşterea dintre polen şi stigmat se realizează pe cale chimică sau genetică. Polenul care germinează eliberează proteine receptoare, care permit recunoaşterea dintre stigmat şi polen. După Baldini (1986), multe dintre aceste proteine sunt enzime hidrolitice, care asigură penetrarea tubului polinic prin stil. Acest proces este stimulat de auxinele, giberelinele şi poliaminele existente în grăuncioarele de polen (Dorffling, 1984). Recunoaşterea dintre polen şi stigmat se poate realiza şi pe cale genetică, prin prezenta unor allele specifice. Germain ş.a. (1981) au constatat că din 246 de încrucişări dintre 25 soiuri de alun, 101 sunt incompatibile, stigmatul fiind organul care refuză polenul. Acest proces de incompatibilitate este de tip sporofitic, reacţia polenului fiind determinată de 2 allele prezente în ţesutul anterelor, la un singur locus S. Germain şi Dimoulas (1979) consideră că germinarea polenului este un proces osmotic. Polenul alunului, de exemplu, este bogat în substanţe osmotic active, absoarbe apa din lichidul de pe stigmat şi, ca urmare, presiunea de turgescentă creşte. Membrana externă este rigidă, impermeabilă şi este prevăzută cu pori. Sporirea presiunii de turgescentă, ca urmare a endosmozei, determină ieşirea membranei interne prin pori, sub forma mai multor prelungiri, tuburi polinice, dintre care unul creşte mai mult. Absorbţia apei de pe stigmat determină hidratarea polenului în decurs de 10 secunde, până la 10 minute în funcţie de specie, după care începe germinarea (Cresti, 1977). În timpul germinării polenului se generează un

149

potenţial de acţiune de - 184...- 220 mV care se propagă cu viteza de 1,3 - 3,5 cm/s, care determină modificări ale metabolismului pistilului. În acelaşi timp, are loc biosinteza etilenei. Temperatura optima pentru polenizarea florilor la speciile din zonele temperate variază între 15,5 şi 26,5 0C. Face excepţie alunul la care temperatura optima de polenizare este relativ coborâtă (7 0C). Temperaturile care depăşesc 21 0C pentru alun şi 26,5 0C pentru celelalte specii inhibă germinarea polenului. Temperatura în perioada înfloritului, dintr-o anumită zonă, constituie un factor limitativ pentru cultura soiurilor. Astfel, soiul de măr Delicios roşu se cultivă în zone mai calde, deoarece necesită în timpul înfloritului temperatura de 17 0C, în timp ce soiul Kalther de Boemia poate fi cultivat în zone mai reci, având nevoie în perioada respectivă de temperaturi variind între 12 şi 14 0C. Temperaturile coborâte pot inhiba procesul de polenizare, în cazul speciilor entomofile, prin inhibarea zborului insectelor. Efectul negativ se resimte şi asupra vitezei de germinare a polenului. Polenizarea entomofilă este redusă la temperaturi sub 15 0C şi optima la 20-22 0C. Acest tip de polenizare este stimulat de prezenţa glandelor nectarifere, care atrag insectele prin conţinutul în glucide al nectarului. Nectarul florilor de cireş conţine până la 55 % glucide, iar cel de păr, până la 15 %. Temperaturile coborâte pot să determine şi moartea unor celule din organele florale. Cele mai sensibile sunt ovulele, ale căror celule pot fi omorâte la - 2... - 3 0C. Polenul este mult mai rezistent la acţiunea temperaturilor coborâte, menţinându-şi viabilitatea până la temperatura de -18 0C. Efecte negative asupra procesului de polenizare pot să aibă şi precipitaţiile abundente din această perioadă. Vânturile uscate din perioada înfloritului pot să împiedice zborul insectelor şi deshidratează substanţele de pe stigmat, diminuând procesul de germinare a polenului. Procentul de germinare al polenului variază în funcţie de specie, soi şi de condiţiile de germinare. Astfel, Keulemans (1984) a constatat că procentul de germinare al polenului de prun, la temperatura de 6 0C, a variat între 6 % la soiul Reine Claude Althan şi 56 % la soiul Opal. Reuşita polenizării este dependentă de durata polenizării, care este determinată de viteza de creştere a tuburilor polinice şi de durata de viaţă a ovulelor. Durata polenizării variază astfel: în cazul merilor perioada utilă de polenizare a unei flori este de 6-7 zile, a florilor dintr-o inflorescenţă variază între 8 şi 9 zile, iar intervalul de timp pentru toţi pomii dintr-o plantaţie este de cca. 14 zile. În cazul alunului, durata polenizării depăşeşte o lună, dar condiţiile optime de receptivitate a polenului se realizează după 15 zile de la înflorit, când stigmatele sunt complet dezvoltate. Tubul polinic este format din prelungirea intinei, care străbate exina printr-un por germinativ al polenului. Acesta este alcătuit din caloză, care este sintetizată de complexul Golgi şi este transportată spre capătul acestuia de veziculele transportoare. În zona terminală a acestuia conţinutul este utilizat pentru formarea peretelui tubului polinic, iar membrana veziculei este încorporată în plasmalemă.

150

Tubul polinic este atras chimiotropic de ovar, iar viteza de creştere a tuburilor polinice la 6 soiuri de prun variază, după Kulemans (1984), astfel: 0,003 şi 0,013 mm/oră la temperatura de 6 0C, între 0,013 şi 0,027 mm/oră la temperatura de 9 0C şi între 0,051 şi 0,070 mm/oră la temperatura de 18 0C. Le Lezec ş.a. (1997) au precizat că tuburile polinice pot străbate stilul perelor din soiurile Decana comisiei şi Williams în 6-7 zile, în timp ce longevitatea ovulelor este apreciată la 8 zile. Durata de viaţă a ovulelor minus timpul necesar pentru creşterea tuburilor polinice este estimată de Williams (1966) la 1-2 zile pentru perele din soiul Decana comisiei, 7 zile pentru Williams şi 10 zile pentru Conferance, în condiţiile din Anglia. Această perioadă este cu atât mai lungă cu cât temperaturile în perioada de primăvară sunt mai coborâte. În cazul părului, tubul polinic poate ajunge la ovule în 60-72 ore, dacă temperatura ambiantă se menţine între 17 şi 22 0C (Paris, 1998). Viteza de creştere a tubului polinic se reduce odată cu creşterea temperaturii peste 27 0C, precum şi odată cu scăderea acesteia, devenind nulă la temperaturi mai mici de 5 0C. Baldoni ş.a. (1992) menţionează că viteza de creştere a tubului polinic este în funcţie de temperatura ambiantă. În cazul florilor de prun sunt necesare 8 zile pentru creşterea tubului polinic, când temperatura variază între 10 şi 11 0C şi numai 4 zile, când temperatura variază între 20 şi 21 0C. În cazul cireşului, tubul polinic ajunge la baza stilului în 2-3 zile când temperatura ambiantă variază între 21 şi 25 0C. Alunul prezintă o particularitate, polenizarea având loc în perioada de iarnă (ianuarie-februarie), când temperatura nu trebuie să depăşească 7 0C. Polenul ajuns pe stigmat, germinează în perioada cu temperatură optimă, astfel încât în 10 zile tubul polinic ajunge la baza stilului, unde găseşte un ţesut nediferenţiat: primordiul ovarului (Germain şi Leglise, 1973). Dacă floarea a fost polenizată, ţesutul se diferenţiază lent într-un ovar, iar fecundarea are loc 4-5 luni mai târziu, la sfârşitul lui mai - începutul lui iunie. După polenizare, staminele se pot usca şi persistă, în zona calicială, după formarea fructelor de măr şi păr, sau cad, aşa cum este cazul la cireş, vişin, cais etc. Sepalele pot persista la baza fructelor de căpşun, însă petalele cad la toate speciile. Acest proces de cădere (abscisie) a organitelor florale este determinat de biosinteza etilenei şi a acidului abscisic. Sub influenţa acestor hormoni se formează o zonă de abscisie la baza organelor caduce, unde se intensifică activitatea enzimelor pectice şi a celulazei, care determină desprinderea celulelor una de alta.

3.2.5. Fructul În urma fecundaţiei, în floare au loc o serie de modificări cunoscute sub numele de fructificaţie. Se consideră că o floare este fecundată în momentul în care ovarul îşi dublează diametrul. În cursul acestor modificări, din peretele ovarului rezultă fructul, iar din dezvoltarea ovulului fecundat ia naştere sămânţa. Pereţii ovarului în care se depun substanţele de rezervă, prin îngroşare formează fructele propriu-zise, numite „fructe adevărate” (fig. 3.2.39). La unele specii de plante, fructele iau naştere din alte părţi ale florii decât ovarul. De

151

exemplu, merele, perele, gutuile sau căpşunile, se formează ca urmare a depunerii substanţelor nutritive în pereţii receptaculului şi îngroşarea acestuia. Aceste fructe se numesc „false”.

Fig.3.2.39: Formarea fructelor (fruct adevărat la cireş)- (Godeanu I., 1982).)

3.2.5.1. Morfologia fructului Plantele pomicole aparţinând la numeroase familii, genuri şi specii şi existând foarte multe soiuri în cadrul acestora, este normal ca şi fructele să fie foarte diferite din punct de vedere al formei, mărimii, culorii, structurii interne. Forma fructelor este asemănătoare, în general, cu a ovarului (ovarelor) din care provin. Principalele forme de fructe întâlnite la fructe sunt: sferică, sferic-turtită, ovoidă, invers ovoidă, elipsoidală, cordiformă, neregulată. Mărimea este foarte variabilă de la specie la specie şi de la soi la soi (0,30,5 g la cătină, până la 800850 g la gutui). Culoarea fructelor este foarte variabilă şi interesantă de urmărit în desfăşurarea ei. Fructul ia naştere dintr-un organ de culoare albă sau verde, dar până la coacere trece printro gamă largă de culori, determinate de pigmenţi (antociani, caroteni, flavone etc.), până se ajunge la culoarea caracteristică a unei specii sau soi. Ea poate fi albă (măr), galbenă (măr, păr, gutui), verde (măr, agriş), oranj şi roşu cu toate nuanţele (majoritatea speciilor), albastru-violaceu Fig.3.2.40 Tipuri de fructe la speciile pomicole: (prun, afin). a- poama; b- drupa; c- polidrupa; dpseudodrupa; e- nuca; f- nucula; g- baca; hpseudobaca; i- hesperida; j- sicona. (după Ştefan N. şi colab., 1972)

152

Din punct de vedere al structurii, la pomii şi arbuştii fructiferi, se întâlnesc următoarele tipuri de fructe (fig.3.2.40): poama, fruct fals, la care partea cărnoasă ia naştere din receptacul (măr, păr, gutui); drupa, fruct cărnos, indehiscent, cu o singură lojă şi o sămânţă. Are pieliţa subţire (epicarp), o parte cărnoasă (mezocarp) ce reprezintă pulpa fructului şi endocarpul, dur, formând sâmburele ce cuprinde în interior o sămânţă. Se întâlneşte la prun, cireş, vişin, cais, corn, piersic; polidrupa, un fruct multiplu, rezultat dintr-un gineceu apocarp, la care fructele rezultate din fiecare carpelă sunt aşezate una lângă alta pe un singur receptacul, aşa cum au fost în floare (zmeur, mur); nuca, fruct cu pericarp tare, complet uscat şi cu sămânţa liberă sau puţin aderentă (aluna). Fructul este complet sau parţial acoperit de o cupă provenită din involucru; nucula, un fruct fals, indehiscent, de obicei monosperm, la care sămânţa se dezlipeşte uşor de pericarp. Se întâlneşte la căpşună, fiind îngropată în partea cărnoasă, comestibilă, provenită din îngroşarea receptaculului floral ; baca sau boaba, este un fruct cărnos, indehiscent, cu una sau mai multe seminţe. La o bacă se distinge la exterior epicarpul (pieliţa), care de obicei este subţire şi acoperită cu ceară. Partea cărnoasă o alcătuieşte mezocarpul, ale căror celule sunt pline de suc, bogat în glucide. In interiorul pulpei se află seminţele. La maturare endocarpul se gelifică, şi se confruntă cu mezocarpul, din această cauză, baca se consideră ca fiind lipsită de endocarp. Se întâlneşte la coacăz, afin; pseudobaca, un fruct fals, cărnos, indehiscent, la formarea căreia în afară de pereţii ovarului participă şi axul floral concrescut cu ovarul (agrişă, rodie); pseudodrupa (drupa dehiscentă), un fruct cărnos, dehiscent, la care mezocarpul subţire şi necomestibil (coaja verde a fructului) crapă la maturitate punând în libertate sâmburele (nuc, migdal); hesperida este fructul baciform al citruşilor are epicarpul colorat în galben sau roşu portocaliu şi este prevăzut cu pori deşi, ce corespund cu pungile secretoare de origine epidermală. Mezocarpul hesperidei este spongios, alb-gălbui şi necomestibil. Endocarpul are celulele epidermei interne foarte alungite, sub formă de peri fusiformi, voluminoşi şi suculenţi, ce invadează lojile ovarului. Aceasta este de fapt partea comestibilă a hesperidei; sicona, fruct fals, compus, la formarea căruia pe lângă ovar participă şi inflorescenţa, care înveleşte nuculele în părţile ei cărnoase (smochin).

3.2.5.2. Anatomia fructului Fructul este prevăzut la exterior cu un perete numit pericarp (gr. peri – în jur; karpos – fruct) după cum şi ovarul are peretele alcătuit din două epiderme între care se află un parenchim cu nervuri. Fiecare din aceste părţi ale peretelui ovarului suferă modificări mai mult sau mai puţin profunde. Epicarpul (epiderma externă a fructului) provine din epiderma externă al ovarului. Stratul de la mijloc, numit mezocarp, provine din parenchimul ovarului. Stratul intern, numit endocarp, provine din epiderma internă a ovarului.

153

Cele trei părţi nu sunt, în toate cazurile, bine diferenţiate ca grosime şi consistenţă. Ele închid loculul (loculii) fructului în care se află una sau mai multe seminţe. Epicarpul, este constituit dintr-un strat de celule formând învelişul protector al fructului. El poate fi neted, ca la cireşe şi vişine, neted acoperit cu cuticulă şi pruină ca la mere şi prune, sau acoperit cu perişori foarte fini, ca la piersici, caise, agrişe. Poate avea şi stomate (măr). În mod curent, pentru epicarp se foloseşte numele de pieliţă. Mezocarpul, ţesut constituit din celule parenchimatice suculente, conţinând zaharuri, acizi organici, substanţe taninoase, colorante, aromatice, uleiuri şi vitamine. La cele mai multe specii pomicole (fructele adevărate), mezocarpul este cărnos, suculent. La mere, pere şi gutui mezocarpul este format din două părţi: interioară sau inima, provenită din pereţii ovarului şi exterioară, provenită din receptaculul floral. Endocarpul, la unele specii pomicole (prun, cireş, vişin, cais, piersic, corn) se îngroaşă, devine lemnos şi tare, fiind cunoscut sub numele de sâmbure şi are rolul de protecţie a seminţei. La alte specii pomicole (măr, păr, gutui, moşmon, scoruş), pericarpul rămâne ca un înveliş subţire şi membranos El căptuşeşte lojile în care sunt închise seminţele.

3.2.5.3. Procesele fiziologice din fructe Fecundarea este un proces biologic complex specific plantelor angiosperme care se finalizează cu formarea unui embrion. La plantele pomicole, fecundarea este cunoscută şi sub numele de „legarea fructelor”. Grăunciorul polen ajuns pe stigmat se îmbibă cu soluţia lichidă existentă, se umflă şi germinează. Intina iese afară din grăuncior sub forma unui tub polinic (în care se găsesc celula vegetativă şi cea germinativă). Tubul polinic creşte foarte repede pe baza substanţelor nutritive proprii sau pe a celor absorbite, străbate ţesutul conducător al stilului şi ajunge în cavitatea ovariană unde se îndreptă spre sacul embrionar al ovulului (prin chimiotropism). Pătrunderea tubului polinic în ovul se face prin micropil (majoritatea antelor angiosperme) sau prin chalază (la alun, nuc). În timpul înaintării tubului polinic spre sacul embrionar celula vegetativă resoarbe, iar cea generativă se divide în două spermatii (doi gameţi). Când tubul polinic ajunge la sacul embrionar, crapă iar cei doi gameţi spermatiile) trec printre cele două sinergide, după care un gamet fecundează oosfera şi rezultă zigotul (2n) care este diploid. Ulterior zigotul prin diviziune devine embrion. Cel deal doilea gamet fecundează nucleul secundar (2n) şi dă naştere la ţesutul nutritiv numit endosperm (3n-triploid). În cazul în care unele flori rămân nefecundate, ovarul nu mai evoluează, mâne mic şi în câteva zile se desprinde şi cade de pe ramură. În afară de tipul normal de fecundare întâlnit la Angiospermae, la plantele pomicole întâlnim şi alte tipuri de formare a embrionilor. - Apomixia - fenomenul prin care se formează embrionul fără a avea loc fecundarea. Apomixia este foarte importantă pentru pomicultură deoarece descendenţii obţinuţi prezintă acelaşi genotip. Aici este vorba despre un proces sexuat în care se elimină variabilitatea şi se fixează caracterele numai de la planta mamă.

154

În cazul apomixiei întâlnim mai multe tipuri, în funcţie de cum se germinează embrionul. - Partenogeneza - fenomenul de formare al embrionului dintr-o oosferă nefecundată. Embrionul poate fi diploid deoarece provine dintr-un ou diploid şi fenomenul poartă numele de apomixie recurentă. Se întâlneşte la zmeur. Dacă embrionul a luat naştere din ou haploid (oosferă rezultă din meioză) atunci embrionul este haploid (apomixie nerecurentă). - Apogamia - constă în formarea embrionului din sinergide sau antipode (măr, păr). - Aposporia - fenomenul prin care embrionul se formează dintr-o celulă vegetativă care a dat naştere sacului embrionar, provenită dintr-o celulă sau din celulele integumentului (nu are loc meioza). Se întâlneşte curent la nuc, zmeur etc. - Poliembrionia - este un fenomen complex care constă din formarea în paralel cu embrionul normal şi a altor embrioni din sinergide, antipode, celulele nucelei sau integumentelor. Poliembrionia demonstrează că şi alte celule posedă potenţial embriogenic. Fenomenul stă la baza embriogenezei somatice sau a producerii seminţelor artificiale. Se întâlneşte în mod natural la citrice şi mango. Fecundarea la plantele pomicole este dependentă de starea morfofiziologică a polenului precum şi de sistemele genetice de control. La unele specii pomicole s-a constatat că mai multe soiuri prezintă fenomenul de androsterilitate. Acest fenomen presupune fie lipsa polenului în totalitate, fie prezenta unor modificări morfo-funcţionale la polen astfel încât acesta nu este viabil (nefuncţionarea gameţilor). Cauza poate fi atribuită aberaţiilor cromozomale, acţiunii genelor sau a citoplasmei, avortarea sau modificarea florilor, a staminelor sau a pistilului, dezvoltarea exagerată prin diviziuni repetate a celulelor tapetale pe seama ţesutului sporogen (Bumbac, 1975). Numeroşi autori prezintă cazuri de androsterilitate la unele soiuri de prun (Crane, 1926; Misic, 1956; Tarnavski ş.a., 1963; Bumbac, 1975; Roman, 1984, Botu I., 1978) dintre care şi unele din sortimentul actual românesc cum ar fi: „Tuleu gras”, „Tuleu timpuriu”, „Centenar”, „Carpatin”, etc. Botu M. (1999) precizează că întregul sistem genetic care stă la baza sterilităţii mascule la soiurile de prun este tributar modificărilor morfofuncţionale ale androceului. Toate aceste modificări sunt cu localizare la nivelul citoplasmei, în acest mod putându-se explica şi de ce toţi descendenţii obţinuţi de la un soi mamă androsteril încrucişat cu un soi autofertil au de regulă aceleaşi defecţiuni morfo-funcţionale care se finalizează cu sterilitate masculă. La soiul „Tuleu gras”, după trei hibridări piramidale succesive s-a transmis sterilitatea masculă pe linie maternă, Deşi Sears (1947) stabileşte că fertilitatea nucleară este dominantă fată de sterilitatea citoplasmatică în toate cazurile, totuşi la „Tuleu gras” nu s-a confirmat acest lucru. Aici, sistemul genetic la nivel nuclear este legat indirect de modificările funcţionale ale androceului care s-au produs anterior formării polenului. Genele responsabile de modificările androceului sunt localizate în citoplasmă, devin dominante faţă de genele omoloage de la genitorul patern şi se transmit pe linie maternă. Sterilitatea masculă este indirectă sau indusă în acest caz. Incidenţa fenomenului de sterilitate masculă la soiurile de prun de tip european poate avea consecinţe grave dacă nu se asigură suficiente plante polenizatoare într-o plantaţie. Sortimentul de prun actual din România, format din peste 30 soiuri, cuprinde 12 soiuri androsterile, toate cu aceeaşi origine genetică (provin din „Tuleu gras”)

155

şi necesită o atenţie specială la înfiinţarea plantaţiilor şi la alegerea polenizatorilor. Autosterilitatea sau sterilitatea masculă este un fenomen des întâlnit la plantele pomicole şi constă în imposibilitatea unui soi de a se poleniza cu polen propriu. Sears (1947) consideră că sterilitatea masculă este determinată de o mutaţie la unul din loci care sunt responsabili de formarea polenului. Clasifică sterilitatea masculă în funcţie de locul de acţiune în: - sterilitate genetică (nucleară); - sterilitate citoplasmatică; - sterilitate citoplasmatică-genetică. Pornind de la conceptul că polenizarea şi legarea fructelor sunt controlate de mai multe sisteme genetice s-a ajuns la definirea acestora şi la măsurile care se impun pentru micşorarea efectelor produse de ele. Creşterea fructelor Fenofaza începe o data cu legarea (fecundarea) fructelor şi se încheie la intrarea fructelor în pârgă (înainte de maturare). Durata de creştere a fructelor este foarte diferită de la un soi la altul în cadrul speciei şi între specii. Unele specii au o perioadă scurtă până la maturarea fructelor (căpşunul, zmeurul), altele o perioadă medie (caisul, cireşul) sau foarte lungă (măr, păr, gutui). În acelaşi timp, se disting mari diferenţe de creştere al fructelor la unele soiuri de cireş (mai - iunie), piersic (iunie - septembrie), măr (iunie - octombrie), etc. În procesul de creştere al fructelor intervin numeroşi factori interni şi externi care influenţează rata de creştere şi mărimea finală a fructelor. Creşterea fructelor trece prin două faze distincte: creşterea cu acumularea cantitativă de substanţe şi maturarea cu importante transformări fizice, biochimice şi fiziologice. În cursul creşterii intervin numeroşi factori care pot influenţa rata de creştere şi mărimea finală a fructelor. Procesul creşteri poate fi urmărit prin sporirea volumului, prin măsurarea greutăţii, fapt important pentru aprecierea mai justă a unor agrotehnici cum ar fi aplicarea îngrăşămintelor, tăierile, rărirea fructelor, folosirea regulatorilor de creştere ş.a. Creşterea fructelor se declanşează imediat după fecundare şi prezintă două faze: - faza I-a – diviziunea celulară la nivelul fructului (multiplicarea) are durată diferită în funcţie de specie. Numărul celulelor care se formează în fruct are un determinism genetic caracteristic speciei şi formarea lor se încheie rapid (odată cu sfârşitul înfloritului la coacăz, zmeur şi mur; la 2 - 4 săptămâni de la anteză la cireş, vişin, prun, piersic sau 4-9 săptămâni la măr şi păr). La căpşun, diviziunea celulară se produce până în momentul intrării fructelor în pârgă. - faza a II-a - creşterea fructelor, prin întinderea şi mărirea celulelor, care începe înainte de terminarea fazei de diviziune a celulelor. În interiorul celulelor se formează vacuole care apoi se măresc odată cu întinderea celulelor. În final, vacuolele ocupă tot spaţiul central al celulei şi se umplu cu suc foarte bogat în zaharuri şi acizi organici. Chiar înainte de sfârşitul diviziunii celulare începe mărirea celulelor. Se formează vacuole în interiorul celulelor care ocupă majoritatea spaţiului din centrul acestora. Vacuolele se umplu cu sucul vacuolar care conţine zaharuri şi acizi organici. în zona epidermică apar pigmenţii roşii sau albaştri care dau culoarea fructelor. În paralel cu procesul de mărire a celulelor se formează spaţii intercelulare cu aer. Creşterea, datorată diviziunii celulare, măririi celulelor şi formării spaţiilor intercelulare cu aer, duce la o reprezentare grafică generală a creşterii sub forma unei curbe sigmoide la sămânţoase ( măr, păr, gutui) şi unei duble sigmoide la sâmburoase, deoarece în perioada lignificării

156

sâmburilor, mezocarpul se opreşte din creştere. Spre sfârşitul întăririi sâmburilor, celulele pulpei cresc rapid până ce fructul ajunge la maturitate (fig.3.2.42). În timpul creşterii şi maturării fructelor apar modificări de ordin morfologic, citologic, biochimic şi fiziologic. Modificările morfologice se referă la realizarea formei şi mărimii speciei şi soiului, precum şi unele procese specifice, ca lignificarea epicarpului la alune, a endocarpului la nuci, cerificarea celulelor epidermei (mere, prune, afine etc.), gelificarea unor celule.

Fig. 3.2.42. Curba creşterii fructelor la pomacee(A) şi la drupacee (B) V- volumul; t- timp; t' - t" - întărirea sâmburelui.(Popescu M. şi colab., 1992).

Modificările biochimice pe parcursul creşterii şi maturării fructelor constau în reacţii de sinteză a diferitelor componente celulare. Modificările fiziologice din timpul creşterii şi maturării sunt reflectate în primul rând prin variaţia intensităţii procesului de respiraţie. Mărimea şi numărul celulelor din fructe au importanţă şi ca valoare comercială şi ca durată de păstrare a fructelor. În urma amplelor cercetări efectuate se poate concluziona astfel: - fructele mari au, de obicei, un număr de celule mai mare decât cele mici, din acelaşi pom; fructele de la pomii cu recoltă redusă au mai multe celule şi mai mari decât cele de la pomii cu încărcătură maximă; - azotul în exces a dus la obţinerea de fructe cu celule mai puţine şi mai mari în raport cu fertilizarea complexă; - în cazul în care nevoia de frig nu este satisfăcută integral, numărul de celule la acelaşi soi este mai mic şi celulele mai mari decât la pomii care însumează integral nevoia de temperaturi scăzute; - rărirea chimică determină obţinerea de fructe cu număr mai mare de celule decât rărirea manuală, datorită acţiunii selective a substanţelor chimice; acestea fac să cadă fructele cu posibilităţi fiziologice mai slabe, pe când rărirea manuală se face la întâmplare; - densitatea fructelor este mai mare la fructele mici decât la cele mari, la toate soiurile, ca urmare a spaţiilor intercelulare cu aer mai reduse la fructele mici.

157

Este preferabil să se obţină fructe cu număr relativ ridicat de celule, dar de mărime medie, decât fructe cu celule mari şi puţine. Primele au o densitate mai mare şi conservabilitate mai îndelungată. Standardele comerciale prevăd ca fructele să aibă forma caracteristică soiului respectiv. S-a constatat însă că o serie de factori externi pot modifica mai mult sau mai puţin forma tipică. În general, fructele îşi modifică lent forma până începe maturarea, dar o modificare substanţială are loc în primele săptămâni după legare. O temperatură ridicată în această perioadă duce la turtirea fructelor. Această turtire este o consecinţă a formei celulelor (la fructele alungite celulele sunt izodiametrice, iar la cele turtite sunt elipsoidale). Forma, volumul şi calitatea fructelor la sămânţoase sunt influenţate şi de numărul de seminţe din fruct. Fructele care au garnitura completă de seminţe cresc mai mari şi simetrice; cu cât numărul acestora scade, ca urmare a unei fecundări deficitare, cu atât fructele sunt mai puţin voluminoase şi asimetrice. La sâmburoase, avortarea embrionului care este mascată de prezenţa sâmburelui, frecventă la cireş, piersic şi prun, conduce la fructe mici, care în multe cazuri cad înainte de maturitate. S-a constatat că orice perturbare în mediul ambiant provoacă o încetinire a creşterii fructelor. La păr pulpa conţine sclereide, care în timpul creşterii fructului se dispersează în masa acestuia, astfel că la consum nu se simt. Dacă însă creşterea fructului este stânjenită (temperatură scăzută, lipsă de hrană ş.a.) o pară dintr-un soi superior devine „pietroasă” deoarece sclereidele rămân grupate şi se simt în timpul consumului. Intervenţia promptă pentru înlăturarea cauzelor care stânjenesc creşterea fructelor poate evita scăderea calităţii acestora. După întărirea sâmburilor celulele pulpei cresc rapid până la maturitate Excepţia de la această regulă o formează fructele de alun (Thompson, 1967). În martie, primordiul ovarian şi apoi ovulele încep să crească lent. Abia la mijlocul lunii mai ovulul începe să crească rapid şi după 5-6 săptămâni ajunge la 90% din volumul normal. La mijlocul lui iunie cele două ovule sunt apte pentru fecundare. Un ovul va fi fecundat de nucleii polinici, iar celălalt avortează. După fecundare, zigotul se dezvoltă lent în exocarp deşi coaja creşte rapid, atingând mărimea normală (16-25 mm). În mijlocul cojii este un ţesut spongios care pe măsură ce creşte sămânţa (miezul) în iulie, presează acest ţesut către coajă. Formarea miezului este foarte rapidă astfel că la începutul lui august acesta este pe deplin format. Westwood ş.a. (1969) citat de Ceauşescu ş.a. (1982) consideră că între factorii responsabili de sporirea dimensiunilor celulelor din fructele de măr se găsesc: numărul mai redus de celule pe fruct, înflorirea şi legarea slabă, umiditate mare în sol, ramuri fructifere viguroase, fructele din florile centrale ale inflorescenţelor, rărirea manuală, starea sănătoasă a frunzişului, hrănirea corectă a plantei, numărul de seminţe formate în fruct, etc. 0 situaţie aparte în creşterea fructelor o formează densitatea acestora (greutatea pe unitatea de volum) care descreşte lent cu creşterea până la maturare. La fructele mari sporesc spaţiile intercelulare şi capilare (ocupate cu aer) şi greutatea specifică se micşorează mai mult. In final, aceste modificări se reflectă în calităţile fructului ajuns la maturitate (gust, fermitate, etc.). Creşterea fructelor la speciile pomicole este influenţată de o multitudine de factori. Fiind o fenofază în care dominante sunt procesele de sinteză în plantă şi chiar fruct, se formează: amidon, acizi organici, substanţe tanante,

158

substanţe pectice, protopectină şi altele. Acestea conferă duritatea şi gustul acru - astringent al fructelor nematurate. Creşterea fructelor se află în relaţie directă cu factorii nutriţionali, factorii biologici, climatici şi tehnologici. Aceştia nu influenţează numai mărimea sau volumul fructelor ci şi forma, densitatea, culoarea, uniformitatea lor şi compoziţia chimică. Asigurarea cu substanţe nutritive în dozele şi la momentul oportun creează condiţii de bază în alimentarea plantelor şi hrănirea fructelor. Se impune ca fertilizarea să fie echilibrată şi pe cât posibil cu îngrăşăminte organice pentru a reduce la maximum efectele negative asupra creşterii şi calităţii fructelor. Fertilizarea în exces va favoriza creşterea şi atingerea unor dimensiuni mai mari ale fructelor în dauna texturii, fermităţii şi compoziţiei fructelor. Factorii climatici influenţează în mod direct creşterea şi calitatea fructelor prin prezenta apei în cantitate optimă, a temperaturilor favorizante (24 0C) şi a luminii corespunzătoare. Între factorii biologici de influentă un rol major revine seminţelor din fruct. Seminţele prezintă influentă pozitivă în sporirea afluxului de substanţe trofice, în creşterea fructului, reducerea căderii fiziologice, asigurarea unei simetrii a formei fructului, etc. Lipsa seminţelor sau prezenta seminţelor seci, la măr şi păr influenţează puternic forma fructului. Unii autori consideră că rolul seminţelor este determinant numai până la căderea fiziologică, după care rolul lor se diminuează puternic. Între factorii cu influenţă hotărâtoare asupra creşterii fructelor sunt: rărirea florilor, rărirea fructelor şi ciupirea lăstarilor. Rărirea florilor şi a fructelor se poate face manual sau chimic (IAA, NAD, Carbaryl şi altele). Deşi este costisitoare, rărirea manuală este nepoluantă şi mult mai sigură. Căderea fructelor În timpul creşterii fructelor se produc unele fenomene care determină căderea acestora. Sunt de semnalat cel puţin două tipuri de cădere a fructelor mai importante: căderea fiziologică şi căderea prematură a fructelor. Căderea fiziologică, numită şi căderea din iunie constituie o particularitate biologică a speciilor pomicole prin care plantele tind să restabilească un echilibru între încărcătura de fructe şi posibilităţile de nutriţie şi alimentare cu apă. Căderea este favorizată de insuficienta aprovizionare cu substanţe hrănitoare, de o încărcătură prea mare de fructe, de raportul deficitar frunze-fructe, de soi, condiţiile climatice nefavorabile, etc. Fenomenul se manifestă prin desprinderea de pe ramuri a unor fructe slab dezvoltate (mai mici decât cele normale pentru acel stadiu). În mod normal se poate face o distincţie clară între fructele rămase nefecundate sau cele lipsite de vitalitate, care încep să cadă după câteva zile de la căderea petalelor şi căderea fiziologică care se produce mai târziu (30-35 zile) când deja fructele au dimensiuni de 4-10 mm în diametru. Căderea fiziologică se manifestă la aproape toate soiurile, dar această caracteristică se exprimă diferit de la un soi la altul. Dacă soiurile de măr „Parmen auriu”, „Jonathan”, „Golden Delicious” şi altele au o cădere mai puternică, uneori totală a fructelor, alte soiuri nu manifestă decât o cădere slabă, fără a influenţa producţia de fructe, aşa cum este cazul la „Sir Prize”, „Starkrimson”, etc. Cunoaşterea stării de nutriţie, efectuarea unor tăieri de fructificare corecte a unor răriri a florilor, precum şi a condiţiilor de manifestare a factorilor

159

climatici (umiditatea) şi aplicarea unor măsuri tehnice adecvate împiedică accentuarea fenomenului de cădere fiziologică a fructelor şi creează premisele obţinerii unor producţii normale. Căderea prematură a fructelor este un fenomen care se produce pe parcursul unei lungi perioade de timp. La soiurile cu maturare târzie, în toamnă, se poate manifesta în lunile iulie - septembrie, până la maturarea fructelor. Se manifestă puternic la măr şi păr, mai puţin la prun şi cais şi lipseşte la gutui, piersic, cireş şi vişin. Căderea prematură este favorizată de producerea etilenei care se formează în fructe şi care activează enzimele care provoacă desprinderea fructelor şi maturarea lor. Odată declanşate procesele de desprindere (de dizolvare a pereţilor de pectină care ţin fructul pe ramură) acestea sunt ireversibile. Acest fenomen este foarte important deoarece reducerea căderii premature a fructelor se poate realiza prin stropiri cu 2,4 D şi ANA dar numai înainte de dizolvarea pectaţilor. În acest mod se întârzie căderea cu 2-4 săptămâni fără însă a se întârzia maturarea fructelor. Uneori căderea prematură este accentuată de secetă, udarea sau ploile abundente după o perioadă de secetă, atacul puternic de boli şi dăunători, lipsa de hrană şi altele. Maturarea fructelor Maturarea constă în totalitatea schimbărilor fizice, biochimice şi fiziologice prin care trec fructele de la intrarea în faza de pârgă şi până la atingerea calităţilor gustative maxime, ceea ce coincide cu maturitatea de consum. În cursul maturării, fructele devin mai elastice, capătă culoarea caracteristică soiului, gustul devine plăcut, pulpa suculentă şi degajă aromă de fruct copt. Modificările biochimice şi fiziologice constau în reducerea amidonului la unele fructe, o sporire a zaharurilor solubile, a pectinei solubile, o scădere a acidităţii şi substanţelor tanante, apar substanţele aromate. Aceste procese sunt însoţite de modificări respiratorii şi de o reducere a rezistenţei la agenţii patogeni şi la stresul fizic. În cursul maturării fructelor există mai multe momente importante pentru fructe, cunoscute ca: maturitate tehnică, prepârgă şi pârgă, maturitate de recoltare, maturitate de consum, maturitate fiziologică şi supramaturarea. Aspectele privind caracteristicile tipurilor de maturitate la fructe, transformările biochimice şi fiziologice care au loc în fructe, precum şi factorii care le influenţează, vor fi tratate în capitolul referitor la recoltarea, păstrarea şi valorificarea fructelor.

3.2.6. Sămânţa Deşi ca pondere economică sămânţa în pomicultură reprezintă foarte puţin, are o importantă biologică mare. Ca pondere economică, sămânţa este valoroasă la speciile a căror seminţe sunt utilizate în alimentaţie sau industria alimentară (nuc, migdal, alun, castan, cais), la producerea portaltoilor sau în ameliorare. Din punct de vedere biologic, hormonii produşi în sămânţă afectează legarea şi creşterea fructelor, cât şi echilibrul fiziologic general al plantelor. Toate speciile sâmburoase nu leagă fructe fără seminţe şi nu cresc sau cad dacă embrionul avortează. Speciile sămânţoase deşi pot lega fructe fără seminţe sau cu seminţe puţine, pulpa în aceste cazuri are în general o

160

dezvoltare redusă sau numai parţial redusă corespunzător carpelelor fără seminţe, încât fructele sunt diforme. Totodată, giberelina generată de embrionii tineri la măr şi păr controlează inducţia florală a recoltelor următoare. După germinaţie, ovulul angiospermelor se transformă în sămânţă. Părţile componente ale ovulului suferă transformări profunde, morfologice şi fiziologice şi devin părţi componente ale seminţei, căpătând alte denumiri. Astfel, integumentele ovulului se transformă în tegumentul seminţei, zigotul principal, prin diviziuni mitotice succesive, dă naştere embrionului, iar zigotul secundar formează endospermul secundar, un ţesut triploid care reprezintă rezerva nutritivă a embrionului. Creşterea seminţei şi în paralel a fructului la sâmburoase - la piersic de exemplu, sunt legate de auxina generată în sămânţă. Se deosebesc la aceste specii 3 etape în ritmul de creştere: o mărire rapidă după legare; o creştere lentă în mijlocul sezonului; o nouă creştere rapidă până la maturizare.

3.2.6.1. Morfologia seminţei La plantele pomicole, forma seminţelor este foarte variată: sferică, reniformă, cordată, ovoidă etc. Mărimea seminţelor este, de asemenea, foarte variată. Sunt plante pomicole cu seminţe foarte mici (soc, afin, coacăz, zmeur, căpşun), dar şi cu seminţe mari (mirobolan, cireş, vişin, prun, cais, piersic, alun) sau foarte mari (nuc, castan, pecan, avocado etc.). Numărul seminţelor într-un fruct este, de asemenea, diferit de la specie la specie. La cais, piersic, prun etc., fructul are o sămânţă, la coacăzul negru, în fruct, se găsesc 20-30 de seminţe, iar la actinidie (kiwi), 1000-1200 seminţe mici. Seminţele de măr pădureţ sunt ovoide, ascuţite sau obtuze, bombate sau turtite, cu mărimea de 5-7 mm; tegumente pergamentos, suprafaţa netedă, luciu mătăsos. Culoarea este castanie cu diferite nuanţe de la roşcat, gălbui, până la cenuşiu. Seminţele de măr cultivat (franc). Sunt mai mari (5-10 mm) mai alungite, ovoid-alungite. Gustul seminţelor de măr este în general amărui. Culoarea este maron-deschisă cu nuanţă gălbuie la soiurile de mâr de provenienţă sudică şi maron-închis cu nuanţă roşietică la cele de provenienţă nordică. Seminţele au luciu mătăsos, specific. Seminţele de păr sălbatic sunt mici (5-7 mm), scurt-ovoide, cu o parte mai bombată şi una plată formând două muchii ascuţite pe margine. Ciocul seminţei formează o gâtuire pronunţată cu cotiledoanele. Suprafaţa este aspră, mată de culoare brună sau brun-roşcată, mai închisă ca la mâr. Gustul este dulceag. Seminţele de păr franc. Sunt mai mari, 5-10 mm, mai alungite, cu ciocul prelung ascuţit. Prezintă un apendice caracteristic, pe partea bombată (chalaza). Culoarea tegumentului este brună cu nuanţă castanie, luciu strălucitor (parcă sunt lăcuite), datorită unui strat foarte subţire de zahăr pe suprafaţa seminţei. Seminţele spălate pierd acest luciu. Seminţele de gutui sunt ovoid-conice, turtite. Suprafaţa este muchiată, colţuroasă, tegumentul are culoarea brun-roşietică închis. Seminţele sunt

161

acoperite cu o substanţă vâscoasă care devino lipicioasă la introducerea seminţelor în apă. În afară de caracterele de la sămânţă, la recunoaşterea sâmburilor se mai analizează carena (creasta) dorsală şi cea ventrală, prezenţa sau absenţa cantului pe partea dorsală, prezenţa crestelor laterale (aripioarelor) pe partea ventrală, caracteristicile suprafeţei, etc. Şanţul dorsal al sâmburelui poate fi continuu pe toată lungimea (prun, piersic, corcoduş, tipuri de porumbar), discontinuu, zarzăr, cais, migdal), sau poate lipsi (cireş, vişin, mahaleb). Sâmburii de prun sunt supra-mijlocii (12-30 mm), plaţi, (turtiţi din părţi), mai mult sau mai puţin alungiţi, ovoid-alungiţi, cu tendinţă de ascuţire la ambele capete, sau rotunjiţi, în funcţie de soi. Crestele ventrale - laterale sunt foarte slab dezvoltate. Suprafaţa este mărunt alveolară, mată, de culoare brună-gălbuie, cu diferite nuanţe. Sămânţa este amară. Sâmburii de corcoduş, sunt mijlocii (4-15 mm) de formă variabilă (alungită şi ascuţită la capete, oval rotunjite până la sferice sau ovoide), bombate, cu creste nedezvoltate, rotunjite. Suprafaţa netezită, de culoare brună - deschisă, cenuşie. Sămânţa este amară. Sâmburii de zarzăr sunt mijlocii, scurt-ovoizi, rotunjiţi cu partea centrală bombată. Carena ventrală foarte dezvoltată, crestele laterale sunt puţin evidente. Suprafaţa aproape netedă, fără asperităţi, colorate în brun-deschis. Sămânţa este amară. Sâmburii de cais sunt mari (2o-3o mm) asemănători cu cei de la zarzăr. Creasta ventrală foarte dezvoltată, ascuţită, uniform arcuită. Crestele laterale sunt ascuţite şi mari. Forma sâmburelui este ovoid-turtită sau bombată, în funcţie de soi, cu suprafaţa aspră, mărunt alveolată. Culoarea brună - deschisă cu diferite nuanţe, uneori pestriţă. Sămânţa dulce sau amară, în funcţie de soi. Sâmburii de piersic sunt foarte mari (25-60 mm) oval-ascuţiţi, bombaţi, cu numeroase create pe partea ventrală. Suprafaţa este adânc sculptată (încrustaţii caracteristice). Pereţii foarte groşi cu partea interioară lucioasă. Culoarea brun-roşcată, cafenie de diferite nuanţe. Sămânţa este amară.. Sâmburii de migdal sunt mari (15-40 mm), alungiţi, asimetrici, cu partea ventrală mai curbată. Au diferite forme (ovoidă, elipsoidală, semilunară, etc.). Creasta ventrală este de obicei ascuţită. Nu prezintă creste laterale. Suprafaţa este aproape netedă, cu numeroase orificii (pori), ce comunică cu o serie de canale existente în pereţii endocarpului. Partea dinspre sămânţă a endocarpului este tare, neperforată şi lucioasă. Sămânţa dulce sau amară. Sâmburii de cireş sunt mici la cireşul păsăresc şi mijlocii la cireşul cultivat. Forma ovoid-alungită, suprafaţa netedă, crestele laterale rotunjite, şterse. Culoarea albicioasă cu nuanţă crem. Sâmburii de vişin sunt mici sau mijlocii, de formă ovoidă, aproape sferică, suprafaţa netedă, cu urme de pulpă aderentă la sâmbure, cu muchii şterse. Culoarea este albicioasă sau cu nuanţă roşcată. Sâmburii de mahaleb sunt mici ovoid - elipsoidali. Crestele ventrale aproape şterse, suprafaţa netedă, culoarea albă-cenuşie, nuanţa violacee (în funcţie de soi.)

162

3.2.6.2. Anatomia seminţei Zigotul provenit din oosfera fecundată, după un scurt repaus formează embrionul cu următoarele părţi distincte: tegumentul seminal, embrionul şi ţesuturile nutritive (endospermul sau/şi perispermul (fig.3.2.43). Tegumentul seminal provine din integumentul ovulului. Este alcătuit din două părţi: testa şi tegmenul. Testa (fig.3.2.44) provine din integumentul extern al ovulului şi este Fig.3.2.43 Sămânţa la măr (A) şi formată din celule protectoare cu pereţii migdal (B): a- tegumentul; b- perispermul; îngroşaţi, dispuse pe două rânduri: stratul c- cotiledoane; e- radicela; palisadic (extern) şi stratul mosor (intern). f- hipocotil.. Tegmenul provine din integumentul intern al ovulului şi este alcătuit din 5-6 rânduri de celule, ale căror pereţi se subţiază spre subţiază treptat spre interior, dar, în acelaşi timp, creşte lumenul lor. Prin îmbibarea cu apă a acestor celule, tegumentul joacă un rol important în germinaţia seminţelor. Embrionul este partea vie şi cea mai importantă a seminţei, care se prezintă ca o plantă în miniatură, în interiorul seminţei. El este alcătuit din două cotiledoane, în care se depozitează substanţe de rezervă (amidon şi aleuronă), radicula (rădăciniţa), hipocotilul (tulpiniţa) şi gemula (muguraşul). Fig. 3.2.44 Secţiune longitudinală După îmbibarea cu apă a printr-o sămânţă matură de măr seminţelor, tegumentul crapă, iar radicela iese prin micropil şi se orientează cu vârful în jos datorită geotropismului pozitiv. Radicula devine rădăcină principală şi pe ea se formează radicele. Urmează tulpiniţa (axa hipocotilă) cu cotiledoanele, care se orientează ortogeptropic negativ, având în vârf muguraşul. Prin creşterea acestuia se formează axa epicotilă pe care se formează primele frunze. Tot acest ansamblu formează plantula.

3.2.6.3. Fiziologia seminţei Acumularea de substanţe nutritive în cotiledoane şi endosperm semnalează maturarea seminţelor. Maturitatea lor este marcată de un spor rapid al substanţei uscate, deşi mărimea fizică nu se mai modifică. Seminţele tinere, în curs de dezvoltare, respiră foarte intens, dar odată cu maturizarea lor, nivelul respiraţiei se reduce la minimum. Intensitatea respiraţiei seminţelor depinde de specie, iar în cadrul speciei, chiar de soi la cais, vişin, prun. Tegumentele seminţei limitează respiraţia, iar îndepărtarea lor o activează.

163

Sămânţa matură a pomilor şi arbuştilor fructiferi trece în stare latentă şi pentru a germina are nevoie de o perioadă de timp cu cerinţe specifice de temperatură, umiditate şi aeraţie, pentru a ieşi din starea de repaus. Pentru încolţire şi răsărire, sămânţa de pomi are nevoie de o perioadă de postmaturaţie, în timpul căreia se petrec o serie de procese biochimice, care fac ca sămânţa să încolţească. Indiferent de locul stratificării (gropi, bazine, beciuri sau depozite frigorifice), important este ca în perioada postmaturaţiei să se asigure seminţelor o umiditate constantă, o temperatură scăzută constantă şi o aerisire bună. Umiditatea amestecului nisip-sămânţă trebuie să fie între 28 şi 30 %. Pentru corcoduş aceasta poate coborî până la 20 % - iar temperatura să fie cuprinsă între 1 şi 4 0C . Procesul de postmaturaţie este ireversibil, întrerupându-se ori de câte ori condiţiile de temperatură şi umiditate scad sub limita optimă. Aceste întreruperi pot duce la nerăsărirea seminţelor. Astfel de fenomene se înlătură când semănatul se face toamna în zona cu ierni aspre şi fără zăpadă, cu îngheţuri şi dezgheţuri repetate. În aceste cazuri, temperatura în sol scade sub 0 0C sau creşte peste 5 0C şi astfel postmaturaţia se întrerupe până în momentul revenirii condiţiilor optime. Dacă în cursul iernii perioadele cu condiţii optime pentru maturarea seminţelor nu însumează durata specifică fiecărei specii, primăvara seminţele nu răsar. Durata specifică pentru postmaturaţia seminţelor este diferită de la specie la specie, ca adaptare la succesiunea anotimpurilor din zona temperată. Cercetările făcute de Modoran şi colab. (1959), au demonstrat că, stratificând seminţele în zăpadă, unde se realizează temperaturi între 0 şi 2 0C, perioada de postmaturaţie poate fi redusă la sămânţoase la 40 zile, iar la sâmburoase la 80 zile. Important este ca în permanenţă temperatura să rămână în limitele precizate. Acest lucru se poate realiza uşor la ora actuală, prin stratificarea seminţelor în celule frigorifice, fiind amestecate cu o cantitate mai mică de nisip sau perlit şi menţinând o umiditate in jur de 30 % pe toată durata stratificării. Nucile, în cazul că nu s-au stratificat, pentru realizarea postmaturaţiei, se pot introduce în apă fierbinte la 55-60 0 C, într-un vas corespunzător, care se acoperă cu folie de polietilenă şi se lasă astfel timp de 3 zile, după care apa se scurge şi se pune alta încălzită la aceeaşi temperatură, lăsându-se din nou 3 zile, după care nucile se scot, se stratifică în nisip umed în încăperi cu temperaturi de 26 0C timp de o săptămână, după care se seamănă. Postmaturaţia seminţelor şi sâmburilor este de foarte mare importanţă, aceasta nerealizându-se, seminţele nu răsar în primăvara următoare. Ele răsar în anul al doilea de la semănat (dacă în iarna următoare se realizează postmaturaţia în sol), sau nu răsar.

3.3. Ciclurile de viaţă ale pomilor şi arbuştilor fructiferi Longevitatea plantelor pomicole din climatul temperat, cât şi delimitarea netă dintre anotimpuri în cursul anului, determină modificări morfologice şi fiziologice ireversibile în ciclul ontogenetic (ciclul individual de viaţă), cât şi schimbări cu caracter periodic, care se repetă în fiecare an ca, de exemplu, starea de repaus şi starea de vegetaţie ş.a., constituind ciclul anual. Este important să se facă deosebire între ciclul individual de viaţă al pomilor obţinuţi din sămânţă şi cei altoiţi, deoarece primii trec printr-o etapă de

164

dezvoltare calitativă a ţesuturilor neîntâlnită la pomii altoiţi. La pomii din seminţe se deosebesc net două etape: juvenilă şi adultă, în timp ce pomii altoiţi numai etapa adultă. Diversitatea speciilor de pomi şi arbuşti fructiferi cultivaţi la noi, fac ca longevitatea să fie foarte variată. Ea depinde în principal de factori genetici, ecologici, de înmulţire şi agrotehnici. Factorii genetici caracterizează durata de viaţă a fiecărei specii, fiind de câţiva ani la căpşun, 15-20 de ani la arbuşti, 15-40 de ani la sâmburoase, 3060 de ani la sămânţoase şi 100 de ani sau mai mult la nuc şi castan. Dar factorul genetic este pus în valoare, mai mult sau mai puţin complet, funcţie de condiţiile ecologice. Dacă acestea concordă cu cerinţele ereditare ale speciei, soiului, pomii ating longevitatea specifică şi îşi valorifică integral potenţialul productiv. Cu cât abaterea condiţiilor pedoclimatice este mai mare faţă de cerinţe, cu atât durata de viaţă şi randamentul se reduc. Tot de factorul genetic depinde şi gradul de adaptabilitate a speciilor şi soiurilor faţă de condiţiile ambientale schimbate. Unele specii posedă o plasticitate ecologică mare, ca de exemplu vişinul, gutuiul, în timp ce altele au un cadru ecologic mai limitat - caisul, piersicul. Longevitatea pomilor este modificată puternic de modul de înmulţire, cât şi de portaltoi. Pomii înmulţiţi prin seminţe sau cei altoiţi pe portaltoi din seminţe (portaltoi generativi), au o durată de viaţă mult mai mare (aproape dublă) comparativ cu cei altoiţi pe portaltoi înmulţiţi pe cale vegetativă. Dar chiar în cadrul aceluiaşi mod de înmulţire, portaltoii generează diferenţe foarte mari ale duratei ciclului ontogenetic. Un cireş altoit pe mahaleb are o durată de viaţă cu circa o treime mai mică decât acelaşi soi altoit pe cireş sălbatic. Mărul Golden delicious altoit pe tipul M 9 trăieşte circa 20 de ani, iar pe M 25 atinge 35-40 de ani. Factorii agrotehnici influenţează şi ei pregnant longevitatea, printre cei mai importanţi numărându-se combaterea bolilor şi dăunătorilor şi tăierea pomilor.

3.3.1. Ciclul individual de viaţă al plantelor pomicole Dezvoltarea individuală a speciilor pomicole de la formare până la uscarea naturală constituie ciclul biologic sau aşa-zisa ontogeneză (longevitate). Totalitatea schimbărilor morfologice şi fiziologice parcurse de fiecare pom sau arbust fructifer, de la formarea zigotului şi embrionului până la moarte, alcătuiesc ciclul individual de viaţă. Similar cu cel al tuturor organismelor vii, acest ciclu are, în desfăşurarea lui, unele particularităţi care marchează trecerea de la tinereţe către maturitate şi bătrâneţe. Din prima categorie reamintim că toate organismele tinere, în primele etape a1e ontogeniei (deci şi pomii), au caracterele şi însuşirile insuficient consolidate şi, ca urmare, manifestă plasticitate şi posibilităţi de a asimila condiţii noi. Ulterior, organismele mature sau bătrâne sunt lipsite de aceste atribute. Considerând bătrâneţea nu ca ultima etapă de viaţă, ci ca un proces de îmbătrânire care cuprinde toate schimbările, începând de la celula-ou fecundată, se constată că, la speciile fructifere, acest proces este discontinuu, desfăşurându-se concomitent cu fenomene de reînnoire sau reîntinerire naturală (Krenke, citat de Constantinescu, 1967). An de an din muguri (ţesuturi meristematice) apar lăstari tineri formaţi pe ramuri existente anterior (mai bătrâne). Dimensiunile acestor formaţiuni

165

anuale noi şi tinere sunt, în general, mai reduse, pe măsura înaintării în vârstă a pomilor. Uneori, însă, în anumiţi ani sau în anumite porţiuni ale coroanei, cresc lăstari mult mai mari decât în anii anteriori (ex.: lăstarii lacomi). Aceasta denotă o mărire temporară a potenţialului de creştere, o reîntinerire naturală care, însă, nu atinge şi nici nu depăşeşte potenţialul iniţial. Orice diviziune a celulelor din vârfurile meristematice este, de fapt, o întinerire parţială, celulele nou apărute fiind mai tinere decât cele anterioare învecinate. Rezultă că ţesuturile meristematice existente în diversele părţi ale plantei posedă însuşirile caracteristice tinereţii (plasticitate, asimilare de condiţii noi), pe când ţesuturile definitive învecinate sunt lipsite de aceste particularităţi. Între numeroasele puncte meristematice (muguri) existente în coroana unui pom, cele mai tinere, cu cel mai mare potenţial, rămân mugurii dorminzi. Aceasta explică vigoarea mare a „lăstarilor lacomi” care cresc din aceşti muguri. Pe orice lăstar în creştere, celulele noi, tinere, rezultate din diviziunea ţesutului meristematic, se adaugă la vârf, fiind dispuse pe celulele şi ţesuturile definitive mai bătrâne ca vârstă, care sunt lipsite de plasticitate. În schimb, celulele tinere, nou formate, asimilează condiţii noi, înregistrează informaţii noi, evoluează, ating un grad de dezvoltare mai mare. Rezultatul acestor procese este că, în lungul tulpinii sau al unei ramuri, există o diferenţiere calitativă, denumită frecvent şi diferenţiere stadială. La bază, ţesuturile sunt mai puţin evoluate (sunt mai tinere stadial), deşi ca vârstă calendaristică sunt mai bătrâne. În schimb, la vârf, lăstarii cei mai tineri ca vârstă au acumulat mai multe condiţii noi, deţin mai multe informaţii şi, ca urmare, sunt mai evoluaţi (sunt mai bătrâni stadial) (fig.3.3.1). Consecinţa acestui mod de comportare a speciilor perene fructifere scoate în evidenţă că fiecare organ are o vârstă proprie deosebită de vârsta generală a pomului. În coroana fiecărui pom există ramuri de toate vârstele, de la cele de un an până la porţiunile bazale ale şarpantelor şi trunchi, care sunt cele mai bătrâne ca vârstă ontogenetică şi, în acelaşi timp, cele mai puţin evoluate (tinere stadial). Însuşirile unui organ component al unui pom depind atât de vârsta individului, cât şi de cea proprie organului respectiv. Un lăstar apărut la coletul unui pom bătrân are cu totul alte însuşiri, comparativ cu un lăstar format în aceeaşi perioadă de vegetaţie dar în partea superioară a coroanei. Deşi au aceeaşi vârstă (sunt formaţi în aceeaşi vară), cel de la colet este mai puţin evoluat, comparativ cu cel din porţiunea superioară a coroanei. La aceleaşi concluzii ne conduce şi compararea unui lăstar lacom format dintr-un mugur dormind având un meristem dintre cele mai tinere, cu un lăstar normal de aceeaşi vârstă din porţiunea superioară a coroanei. În practica pomicolă nici lăstarii lacomi, nici cei de la colet nu sunt indicaţi a fi folosiţi ca ramuri altoi.

166

A

B

C

Fig.3.3.1 Schema diferenţierii calitative a ţesuturilor de-a lungul tulpinii: A – pom obţinut din sămânţă; B – portaltoi generativ + soi; C – portaltoi vegetativ + soi.

Rezultă, din cele expuse mai înainte, că indivizii cultivaţi pentru fructe au un comportament foarte complex în decursul întregului lor ciclu de viaţă, care se eşalonează pe durate variabile de la 10-15 ani la arbuşti (coacăz, zmeur), până la peste 100 de ani la nuc şi castan. Indiferent de durata lui, în ciclul individual de viaţă au fost delimitate, prin modificări morfologice şi fiziologice, mai multe perioade de vârstă, a căror cunoaştere este absolut indispensabilă pentru stabilirea tehnologiei adecvate. Desigur că, în cazul speciilor cu durată scurtă de viaţă, perioadele de vârstă se succed mai rapid, iar delimitările sunt mai dificile, deşi, în esenţă, nu diferă de cele ale speciilor de mare longevitate. În schimb, acestea din urmă îşi extind diversele perioade pe durate mari, astfel că modificările sunt mai vizibile, mai uşor de studiat. Rezultă că, între durata ciclului individual de viaţă şi durata fiecărei perioade de vârstă, există o strânsă corelaţie. Plantele pomicole se înmulţesc prin seminţe şi vegetativ. De aceea este necesar să se facă deosebire între ciclul ontogenetic al pomilor obţinuţi din sămânţă şi al celor altoiţi, deoarece prim ii trec printr-o etapă de dezvoltare calitativă a ţesuturilor neîntâlnită la pomii altoiţi. Indiferent de metoda de înmulţire plantele pomicole cresc şi se dezvoltă. Creşterea este procesul formării de elemente noi în structura organismului vegetal, datorită căruia sporesc dimensiunile şi masa lui. Dezvoltarea este totalitatea schimbărilor morfologice, fiziologice şi biochimice, care au loc în organism de la formarea ovulului şi până la uscarea naturală a plantei. Creşterea şi dezvoltarea sunt strâns legate de ereditate - proprietatea organismului de a păstra şi transmite prin înmulţire urmaşilor caracterele sale şi de variabilitate - proprietatea organismului de a căpăta noi calităţi sau a le pierde pe cele vechi.

3.3.2. Perioadele de vârstă ale pomilor În ciclul biologic se disting mai multe perioade de vârstă ale pomilor, în funcţie de raportul de intensitate între procesele fiziologice de creştere, rodire şi uscare. Pionike (1948) consideră că ciclul biologie la pom este format din 3

167

perioade de vârstă (1-creşterea, 2-rodirea, 3-uscarea); Miciurin (1948) - 4 perioade (1-embrionară, 2-creşterea, 3-rodirea, 4-uscarea), Ceauşescu şi colab.(1982) - 5 perioade (1-creşterea, 2-rodirea, 3-rodirea deplină, 4-sfârşitul perioadei de rodire, 5-perioada declinului); Drăgănescu (1998) - 6 perioade (1embrionară, 2-juvenilă, 3-începutul rodirii, 4-de mare producţie, 5-de diminuare a rodirii, 6-de bătrâneţe), Şitt (1937) - 9 perioade (1-de creştere; 2-de creştere şi rodire; 3-de rodire şi creştere; 4-de rodire; 5-de rodire şi uscare; 6-de uscare, rodire şi creştere; 7-de uscare, creştere şi rodire; 8-de uscare şi creştere; 9-de creştere); Botu (2003) – 10 perioade (pe lângă cele nouă perioade susţinute de Şitt, adaugă, pe bună dreptate, o perioadă care lipseşte – perioada embrionară). Având în vedere principalele procese din ciclul individual de viaţă al plantelor pomicole – creşterea, rodirea şi uscarea, vom adopta divizarea ciclului biologic la pomi în 6 perioade, în funcţie de intensitatea cu care se desfăşoară cele două procese, precum şi raportul dintre ele. Aceste perioade sunt: perioada embrionară, perioada juvenilă (de tinereţe sau de creştere), perioada de început a rodirii, perioada de mare producţie (de rodire), perioada de diminuare a rodirii şi perioada de declin (de bătrâneţe) (fig.3.3.2). 1. Perioada embrionară. Durează de la fecundarea ovulului până la germinaţia seminţei, exteriorizată prin alungirea radicelei. Fecundarea ovulului şi formarea embrionului marchează începutul ciclului ontogenetic, începutul vieţii unui nou individ, care are toate particularităţile unui organism tânăr: caracterele şi însuşirile insuficient consolidate, mare plasticitate şi capacitate de a asimila condiţii noi. Întrucât majoritatea speciilor pomicole sunt adaptate la polenizare încrucişată, de obicei noul individ este un hibrid. Ca urmare, plasticitatea şi capacitatea lui de a asimila condiţii noi, ca şi posibilitatea de a fi influenţat de condiţiile în care trăieşte, sunt mai mari decât în cazul speciilor autogame. Chiar şi portaltoiul plantei-mamă pe care se formează noul embrion exercită o influenţă asupra acestuia. Astfel se explică, cel puţin parţial, faptul că, din seminţele soiurilor cultivate (adaptate la polenizare încrucişată), cel mai adesea se obţin puieţi cu caractere şi însuşiri inferioare faţă de ambele soiuri care au participat la formarea noului embrion. Ca urmare, pentru a evita influenţa portaltoiului, este de preferat ca în lucrările de hibridare artificială să se utilizeze pomi crescuţi pe rădăcini proprii. După fecundare are loc formarea elementelor constitutive ale seminţei noului individ: embrionul şi cotiledoanele. Completa formare a acestora marchează maturitatea morfologică a seminţei, care are loc pe planta-mamă şi este însoţită de o deshidratare accentuată ce ajunge, în final, la 10 % apă. Consecinţa deshidratării este o reducere a metabolismului seminţei, reducerea schimburilor cu mediul exterior, respiraţia fiind practic zero. În această situaţie de „viată încetinită”, sămânţa poate suporta condiţii foarte defavorabile, fără să-şi piardă viabilitatea. În general, temperaturile scăzute şi uscăciunea prelungesc viabilitatea seminţelor. Seminţele pomilor, mature morfologic, nu pot germina, chiar dacă le punem în condiţii de umiditate şi temperatură favorabile. Aceasta se datorează faptului că nu au ajuns la maturitatea fiziologică, fiind în repaus. La măr, repausul (“dormans”) se instalează foarte timpuriu, încă în timpul formării seminţei în fruct (D.Come) şi este denumit d or mans primar. Ieşirea seminţelor din dormans primar şi, implicit, realizarea maturităţii fiziologice nu presupune schimbări morfologice în plus, ea realizându-se în condiţii de temperatură şi umiditate bine definite, diferite de cele care asigură germinaţia.

168

Fiindcă această maturitate fiziologică se petrece după cea morfologică, este frecvent denumită postmaturare.

Fig.3.3.2 – Perioadele de vârstă din ciclul ontogenetic al plantelor pomicole: 1- perioada embrionară (1a- ovul; 1b- sămânţă); 2- perioada juvenilă = de creştere (2a- germinaţia seminţei; 2b- puiet; 2c- creştere); 3- perioada de început a rodirii (3a- creştere-rodire; 3b- rodire creştere); 4- perioada de rodire; 5- perioada de diminuare a rodirii (5a- rodire-uscare; 5b- uscare-rodire-creştere; 5c- uscare-creştererodire); 6- perioada de declin (6a- uscare-creştere; 6b- creştere).

Durata postmaturării este strâns legată de filogenie: pentru speciile ale căror fructe se coc devreme (cireş, vişin), este mai lungă decât pentru cele cu coacere târzie (măr, păr). În vederea parcurgerii postmaturării, seminţele pomilor au nevoie, în mod obişnuit, de temperaturi cuprinse între 1 şi 40 0C (mai mici decât temperatura de germinare), de umiditate în jur de 30 % şi de aerisire. În cercetările efectuate s-au obţinut rezultate bune şi prin menţinerea seminţelor în timpul postmaturaţiei la 0 0C+ 2 0C, situaţie în care durata a fost scurtată. În natură, la seminţele căzute pe sol împreună cu fructele, postmaturarea se desfăşoară începând din toamnă, de îndată ce există umiditate suficientă, iar temperatura scade sub 4 0C. Iarna, când temperatura scade sub 0 0C, postmaturarea se întrerupe, pentru a reîncepe primăvara, de îndată ce reapar condiţiile necesare de temperatură. În tehnologia pomicolă, în mod obişnuit, condiţiile necesare postmaturării seminţelor se realizează printr-o lucrare specifică denumită stratificare. Perioada embrionară din ciclul ontogenetic se încheie cu procesul complex al germinaţiei seminţelor. În prealabil, sămânţa se îmbibă cu apă. Curba de îmbibare este rapidă în primele ore şi mai lentă ulterior, devenind din nou rapidă în momentul alungirii radiculei care, de fapt, marchează trecerea în perioada de vârstă următoare. Pentru a se asigura o bună îmbibare, seminţele trebuie să fie aşezate într-un mediu cu suficientă umiditate sau chiar în contact cu apa. Excesul de apă, însă, deranjează germinaţia. Seminţele de măr, de exemplu, acoperite cu 2 mm de apă nu germinează. Dacă în etapa de „dormans” seminţele sunt capabile să suporte condiţii foarte vitrege fără a-şi pierde viabilitatea, după îmbibare cu apă ele sunt

169

mult mai sensibile. Ele pot suporta uscarea după îmbibare, dar mor dacă uscarea survine după pornirea în creştere a rădăcinii. În tehnologia pomicolă, perioada embrionară din ciclul individual de viaţă este întâlnită numai în activitatea de producere a portaltoilor generativi (înmulţire sexuată) şi în cea de producere a noilor soiuri. Datorită faptului că soiurile valoroase se înmulţesc prin altoire, în tehnica de obţinere a lor nu este întâlnită perioada embrionară. 2. Perioada juvenilă din ciclul individual mai este denumită şi de tinereţe (sau de creştere). Ea începe cu germinaţia seminţelor (alungirea rădăcinii) sau cu pornirea în creştere a altoiului (în cazul pomilor înmulţiţi prin altoire) şi se încheie o data cu apariţia primelor flori şi fructe. În livezile clasice ea durează 2-3 ani la speciile şi soiurile precoce (piersic), putând ajunge la 8-10 ani în cazul speciilor şi soiurilor viguroase şi tardive (măr, nuc). În livezile intensive şi superintensive, perioada juvenilă este mai redusă. În decursul ei pomii sunt inapţi pentru a forma fructe (nici cei obţinuţi din seminţe şi nici cei altoiţi). Plantele juvenile obţinute din seminţe, în mod deosebit cele obţinute din seminţe hibride, au, în plus, particularităţile plantelor tinere: plasticitate accentuată a caracterelor şi însuşirilor care sunt încă neformate; ca urmare, au posibilităţi mari de adaptare la condiţii noi; manifestă compatibilitate mai bună la altoire şi emit mai uşor rădăcini în cazul butăşirii şi a marcotajului; în primele faze au caractere de sălbatic (spini, frunze mici cu dinţătură specifică etc.), care mai târziu dispar; formează frecvent variaţii mugurale. Spre sfârşitul perioadei juvenile are loc stabilizarea relativă a însuşirilor aparatului vegetativ, în special rezistenţa la ger şi secetă. Juvenilitatea se manifestă la nivelul tuturor ţesuturilor interne, la caracteristicile morfologice şi cele fiziologice. Axul creşte puternic, are loc o ramificare puternică pe ax, ramurile sunt lungi şi adesea cu spini, etc. Ţesuturile juvenile rămân tinere, la nivelul unui stadiu iniţial şi din această cauză la aceşti pomi există o diferenţiere calitativă a ţesuturilor de-a lungul tulpinii. Cauzele care conduc la dezvoltarea calitativă diferenţiată a unor părţi ale plantei sunt încă nelămurite. De cele mai multe ori se consideră responsabilă cantitatea mai redusă în acid ribonucleic (ARN) a acestor zone, ARN-ul fiind purtătorul informaţiei genetice care reglează formarea tuturor componentelor morfologice şi metabolice din organismul plantei. În tinereţea pomilor, creşterea se manifestă puternic atât la organele epigee, cât şi la cele hipogee ale pomului. An de an se formează noi organe care se adaugă celor precedente, fenomen numit înnoire progresivă. Lăstarii de prelungire a şarpantelor, denumiţi şi lăstari indicatori, ajung la unele specii la 1,5 chiar 2 m lungime într-o singură vară, iar trunchiul se îngroaşă. Ca urmare, se formează cea mai mare parte a scheletului coroanelor (ramurile de ordinul I, de ordinul II). Creşterea fiind fenomenul predominant, este explicabilă denumirea de perioadă de creştere, preferată de mulţi specialişti. Polaritatea se manifestă puternic, apare frecvent etajarea naturală, lăstarii manifestă tendinţa de creştere spre verticală şi, ca urmare, coroanele se formează convergente, strânse, dese. Rădăcinile se întind mult lateral, pătrund mult în adâncime şi au un ritm de creştere mai accelerat decât ramurile. La începutul perioadei juvenile ramurile de rod lipsesc din coroana pomilor, iar către sfârşitul ei se formează ramuri de rod „neflorifere”, din ce în ce mai numeroase, care „garnisesc” creşterile anterioare. Vegetaţia pomilor tineri se prelungeşte până târziu toamna, astfel că ramurile nu se pot căli

170

suficient şi, ca urmare, rezistenţa lor la geruri mari de iarnă este mai redusă. Intervenţiile din perioada de tinereţe trebuie să asigure formarea scheletului, încetarea la timp a vegetaţiei toamna pentru a spori rezistenta la ger, să grăbească intrarea pomilor pe rod şi să le asigure hrană din abundenţă. Pentru formarea scheletului se utilizează dirijarea prin schimbarea poziţiei şi tăierea ramurilor, iar pomii trebuie bine aprovizionaţi cu hrană şi apă; trebuie asigurat un frunziş sănătos care să poată sintetiza această hrană, prin aplicarea tratamentelor împotriva bolilor şi dăunătorilor. În cetarea la timp a vegetaţiei toamna, şi implicit asigurarea coacerii lemnului, se obţin prin evitarea excesului de azot şi de apă în a doua jumătate a verii. Scurtarea perioadei de tinereţe şi grăbirea intrării pe rod se pot obţine prin utilizarea înclinării şi chiar a arcuirii ramurilor. 3. Începutul rodirii. Este marcat de apariţia primelor fructe şi durează până la obţinerea recoltelor maxime, susţinute an de an. În livezile clasice această perioadă se extinde pe 6 până la 10 ani, iar în cele intensive şi superintensive pe mai puţini, în funcţie de particularităţile speciilor. În decursul perioadei de început a rodirii plasticitatea organismelor obţinute din sămânţă este redusă, caracterele şi însuşirile se conturează, se consolidează pe măsura înaintării în vârstă. În primii ani după începutul rodirii, mai este posibilă încă influenţarea noului organism în privinţa îmbunătăţirii fructului, mai ales în privinţa mărimii, structurii, culorii şi epocii de coacere. În perioada de început a rodirii, creşterile pomilor sunt încă puternice, lăstarii indicatori putând ajunge la 60-80 cm. Creşterile însă scad în fiecare an, pe măsura înaintării în vârstă. Înnoirea progresivă este din ce în ce mai redusă. Polaritatea acţionează încă destul de intens. Ca urmare, coroana pomilor se îndeseşte, completându-se cu ramurile de schelet de ordinul IV, V precum şi cele de semischelet, ajungându-se la definitivarea coroanei - acest suport al producţiei. Coroanele sunt însă mai puţin convergente ca în tinereţe. Numărul ramurilor de rod sporeşte într-un ritm rapid. Pe fiecare ramură de un an apar în vara următoare noi ramuri de rod, astfel încât se ajunge la un număr impresionant de brahiblaste. De remarcat este că numărul acestora este în directă dependenţă cu lungimea şi numărul „creşterilor” anterioare. Cu cât prelungirile şi ramificaţiile scheletului dintrun an sunt mai mari, cu atât mai multe ramuri de rod se formează în anul următor. În primii ani brahiblastele trec prin faza de „ramuri de rod neflorifere”, pentru ca mai târziu să se formeze direct „ramuri de rod propriuzise”. Rădăcinile continuă şi ele să crească puternic. Vegetaţia pomului, în general, se încheie târziu toamna, însă mai devreme decât în perioada juvenilă. În această etapă apare o funcţie nouă în viaţa pomilor - rodirea. Raportul acestei noi funcţii cu creşterea permite împărţirea perioadei în două. În prima parte, denumită creştere şi rodire fenomenul dominant rămâne creşterea (ca şi în perioada juvenilă), rodul fiind reprezentat de fructe puţine şi mari (supranormale), dar al căror număr sporeşte an de an. În cea de-a doua parte, fructificarea ajunge predominantă, astfel că este denumită rodire şi creştere. Recoltele continuă să crească în fiecare an, fiind mai mari decât în anul precedent, iar fructele sunt de dimensiuni normale, specifice soiului. De fapt, volumul recoltelor este în directă dependenţă de numărul ramurilor de rod care, la rândul lor, depind de creşterile anterioare. Succesiunea acestor fenomene este următoarea : creşterile mari şi numeroase dintr-un an sunt urmate de sporirea numărului de ramuri de rod şi apoi de o recoltă abundentă. Prin intervenţiile din perioada de început a rodirii se continuă for-

171

marea scheletului, completarea coroanelor şi se urmăreşte stimularea formării ramurilor de rod într-un număr cât mai mare. În acelaşi timp, se fac tăieri de rărire a coroanei. Se mai urmăreşte asigurarea hranei şi a apei în cantităţi mai mari decât în perioada de tinereţe, precum şi combaterea bolilor şi dăunătorilor. În plus, intervin lucrările de îngrijire a rodului împotriva accidentelor climatice (în special împotriva brumelor şi îngheţurilor târzii de primăvară), împiedicarea căderii premature etc. 4. Perioada de mare producţie. Este cea mai importantă din punct de vedere economic. Începe o dată cu apariţia recoltelor mari, care se menţin aproximativ la acelaşi nivel timp îndelungat: în livezile clasice la pomacee 20-25 de ani, iar la drupacee 10-15 ani; în cele intensive şi superintensive 8-10 ani. Încheierea perioadei este marcată de scăderea recoltelor an de an, fără a mai reveni la nivelul anterior. Ajunşi în perioada de mare producţie pomii, chiar cei obţinuţi din seminţe hibride, manifestă lipsă de plasticitate, au caracterele şi însuşirile consolidate. În perioada de mare producţie, în fiecare an creşterile sunt din ce în ce mai mici. Lungimea lăstarilor indicatori (terminali de pe şarpante) este abia de 10-15 cm către sfârşitul etapei (mai ales în anii cu recolte mari), astfel că înnoirea progresivă este foarte slabă. În decursul acestei perioade fructificarea domină de departe celelalte fenomene, ceea ce permite să mai fie denumită „rodire". Ramurile de schelet se arcuiesc sub greutatea rodului şi formează arcadele de rodire, iar coroanele pomilor sunt răsfirate, adesea cu ramuri atîrnânde şi arcade suprapuse. Ramurile de rod continuă să apară în coroana pomilor pe creşterile din anii anteriori, creşteri de dimensiuni mici dar foarte numeroase (scheletul are, în această perioadă, foarte numeroase ramificaţii). Concomitent cu apariţia noilor ramuri de rod, brahibiastele apărute în tinereţe, înglobate în centrul coroanei, îşi încheie viaţa şi se usucă aproximativ în ordinea în care au apărut. Uscarea ramurilor de rod îmbătrânite, care apare tot ca un fenomen nou în viata pomilor, avansează an de an spre exteriorul coroanei. Din această cauză fenomenul este denumit uscarea centrifugă a ramurilor de rod. Între numărul brahiblastelor care mor şi al celor noi care apar există un raport aproximativ egal. Ca urmare, numărul ramurilor de rod din coroana pomilor se menţine foarte mare şi aproximativ constant de la un an la altul şi explică recoltele mari şi relativ constante pe întreaga perioadă. De reţinut că fructificarea se deplasează an de an spre exteriorul coroanei o dată cu ramurile de rod, iar fructele sunt de dimensiuni normale, specifice soiului. Vegetaţia pomilor în perioada de mare producţie începe mai devreme primăvara şi se termină timpuriu toamna. În legătură ou rodirea, în această perioadă de vârstă, la unele specii (măr, par şi prun) mai apare încă un fenomen nou: rodirea neregulată a pomilor, denumită şi alternanţă de rodire. Această denumire indică faptul că se înregistrează unii ani cu fructificare abundentă (ani „on”), urmaţi de alţii complet lipsiţi de recoltă sau cu recoltă mică (ani „off”). În perioada de mare producţie rodirea neregulată nu este corelată cu tendinţa generală de scădere a producţiei (după anii lipsiţi de recolte urmează alţii în care pomii fructifică abundent). Lucrările aplicate în perioada de mare producţie urmăresc asigurarea fructificării regulate, care se obţine prin aplicarea îngrăşămintelor, asigurarea pomilor cu apă şi hrană şi prin stabilirea unei încărcături normale a pomilor cu muguri de rod. Către sfârşitul perioadei, când creşterile lăstarilor indicatori (terminalii şarpantelor) sunt mici, apare necesitatea tăierilor ceva mai severe decât în etapele anterioare. Prin acestea se urmăreşte stimularea tuturor

172

creşterilor, implicit obţinerea unor lăstari terminali de minimum 30-40 cm lungime, ceea ce constituie condiţia necesară pentru prelungirea perioadei de mare producţie. De asemenea, multe dintre ramurile de rod trebuie reîntinerite, înlăturând prin tăieri de rodire o parte dintre ramificaţiile lor. În această etapă lucrările de îngrijire a recoltelor au un rol deosebit de important (îngrijirea rodului împotriva brumelor târzii de primăvară, lucrările de combatere a dăunătorilor, de combatere a căderii premature a fructelor etc.). 5. Diminuarea rodirii. Perioadă de vârstă care urmează rodirii depline, se instalează în viata pomilor o dată cu micşorarea an de an a recoltelor de fructe şi se încheie cu încetarea completă a rodirii. La început rodirea mai este funcţia principală, dar creşterea ramurilor de schelet încetează complet, deci procesul de înnoire progresivă nu mai are loc. În schimb, apar uscături în porţiunile terminale descendente ale ramurilor arcuite sub greutatea fructelor. Acesta este un fenomen nou în viata pomului, denumit „uscarea centripetă” a ramurilor de schelet. Prezenţa rodului şi apariţia uscării permit caracterizarea succintă a începutului perioadei, ca fiind etapa de „rodire-uscare”. Rodirea neregulată (alternanţa de rodire) se accentuează în această etapă, un an cu recolte fiind urmat de 2-3 fără, fiind strâns împletită cu tendinţa generală de scădere a recoltelor; noua recoltă este mai mică decât cea înregistrată cu 2-3 ani înainte. În a doua parte a perioadei uscarea centripetă se accentuează, rodirea scade şi apare ca fenomen nou „reîntinerirea naturală”, prin formarea unor lăstari lacomi plasaţi pe locurile cele mai înalte ale ramurilor de schelet curbate. Apariţia acestor lăstari lacomi către interiorul coroanei înseamnă o înnoire regresivă, deoarece volumul coroanei scade. Situaţia pomilor poate fi caracterizată prin enumerarea celor trei fenomene în ordinea importantei lor, şi anume : uscare - rodire – creştere. În perioada de diminuare a rodirii coroanele capătă un aspect neregulat, datorită lăstarilor lacomi şi a ramurilor uscate. Accentuarea uscării centrifuge a ramurilor de rod şi lipsa creşterilor ramurilor de schelet provoacă scăderea continuă a numărului total de ramuri de rod din coroana pomului. Rodirea se deplasează tot mai accentuat către periferia coroanei şi este în fiecare an mai mică decât în anul precedent. Fructele obţinute de obicei în această etapă sunt de dimensiuni subnormale. În perioada de diminuare a rodirii, cu toate că recoltele scad, prin lucrările aplicate se urmăreşte asigurarea pomilor cu hrană şi apă din abundenţă, ca şi în perioada de rodire maximă. Se aplică tăieri mai severe decât în perioada anterioară, făcându-se scurtări în lemn de 4 până la 6 ani, cu scopul de a stimula creşterile. Se întineresc, de asemenea, ramurile semischelet şi de rod prin tăieri de rodire, iar lăstarii lacomi sunt utilizaţi pentru completarea golurilor apărute în coroană, pentru înlocuirea ramurilor de schelet care s-au uscat. În această perioadă trebuie tratate cu multă atenţie rănile de pe trunchiul şi ramurile pomilor, deoarece ele se vindecă mai greu; fenomenele de restituţie şi de calusare a rănilor se desfăşoară mai puţin intens. Se combat, de asemenea, bolile şi dăunătorii şi se iau măsuri pentru prevenirea accidentelor climatice. 6. Perioada de declin. Numită şi perioadă de bătrâneţe, se caracterizează prin lipsa rodului şi prin uscarea accentuată şi progresivă a ramurilor de schelet. Uscarea se continua de la vârfuri către bază şi cuprinde aproape toate ramurile din coroană. Volumul coroanei se micşorează accentuat şi continuu. Foarte adesea, într-un an, ramura se usucă la vârf, apărând spre mijlocul ei un lăstar lacom. În anul următor uscarea pătrunde până sub baza

173

acestui lăstar, cuprinzându-1. În schimb apare, mai aproape de trunchi, un alt lăstar lacom. Fenomenul se repetă an de an, în aşa fel încât ultimii lăstari lacomi care mai apar sunt foarte aproape de centrul coroanei şi de trunchi. Caracterizarea succintă a situaţiei în care se găsesc pomii este „uscare şi creştere”. Pomii la care rodirea a încetat şi uscarea este accentuată au energia de creştere atât de redusă, încât nu mai pot fi reîntineriţi. Dacă fenomenul este sesizat din timp, la începutul perioadei de declin, există posibilitatea să li se prelungească durata de vârstă economică. Aceasta se poate realiza prin tăieri de regenerare, prin intermediul cărora se reduce mult volumul coroanei. În urma tăierii apar o serie de creşteri noi, care reconstituie coroana şi după 2-3 ani se obţin recolte destul de bune încă aproximativ 4-5 ani. În acest timp, trebuie aplicate lucrările de îngrijire ca şi în perioada de rodire maximă, pentru a pune la dispoziţia pomilor hrană si apă din abundentă. Relaţiile între creştere şi rodire. Între creştere şi rodire, în decursul ciclului individual de viaţă, există corelaţii foarte strânse. Aceste două fenomene studiate în succesiunea lor, în decursul perioadelor de vârstă, demonstrează o corelaţie pozitivă: creşterile condiţionează rodirea. Într-adevăr, creşterile mari din tinereţe sunt urmate de recolte mari. Cu cât există creşteri mai mari într-un an şi un frunziş mai bogat, cu atât se creează condiţii mai bune pentru hrănirea pomului, pentru inducţia florală şi diferenţierea mugurilor de rod, ceea ce va asigura şi o recoltă mai bogată în anul următor. Intrarea pe rod a pomilor şi factorii care o influenţează. Unul din principalele obiective ale pomiculturii moderne este intrarea cât mai timpurie pe rod a pomilor şi rambursarea în interval scurt a investiţiilor. Aceasta depinde de o serie de factori genetici, fiziologici, ecologici şi tehnologici. Factorii genetici privesc : specia, soiul şi portaltoiul. Prin natura lor ereditară unele specii intră timpuriu pe rod, sunt mai precoce, decât altele. Piersicul începe să fructifice la 2-3 ani de la plantare, faţă de păr care iniţiază flori şi fructe la 4-5 ani, iar nucul la 6-10 ani. În cadrul speciei, soiurile induc diferenţe importante cu privire la intrarea pe rod, acestea manifestându-se mai pregnant la speciile sămânţoase decât la cele sâmburoase. La măr şi păr, momentul intrării pe rod a soiurilor cultivate în aceleaşi condiţii de mediu şi de agrotehnică este influenţat de tipul de fructificare caracteristic fiecăruia. De exemplu, la mărul Frumos de Boskoop, pintenii se transformă în ţepuşe după 4 ani, la Parmen auriu după 3, la Golden Delicious şi Jonathan după 1-2 ani. Tipurile spur au o fructificare mai precoce decât tipurile standard. Unele clone în cadrul soiului pot intra mai repede sau mai târziu pe rod. Portaltoiul, deşi nu i se mai poate atribui importanţa din trecut asupra determinării momentului intrării pe rod, aceasta depinzând în primul rând de soi şi de tăieri, influenţează prin vigoarea sa intrarea pe rod. Portaltoii de vigoare slabă avansează fructificarea. Între factorii fiziologici se detaşează net rezultanta combinaţiei soiportaltoi. Altoirea, modificând raportul de nutriţie între parteneri şi îngreuind oarecum circulaţia sevelor, grăbeşte intrarea pe rod, comparativ cu soiul cultivat pe rădăcini proprii. Altoirea cu intermediar determinând alt reglaj de vigoare între parteneri, influenţează de asemenea intrarea pe rod. 0 fructificare precoce depinde şi de ritmul de creştere vegetativă în corelaţie cu tipul de ramuri care se formează. Prevalarea ramurilor scurte, faţă de cele lungi şi puternice, grăbeşte intrarea pe rod. Lăstarii viguroşi consumă glucidele pentru creşterea proprie, în timp ce lăstarii scurţi cu creştere înceată sunt furnizori de glucide.

174

Pe fondul factorilor genetici şi fiziologici, intrarea pe rod este substanţial influenţată de condiţiile ambientale, lumina, umiditatea, temperatura, nutriţia minerală. Un volum mare de tăieri în primii ani după plantare, îngrăşarea puternică cu azot, insuficienţa cât şi excesul de umiditate, lungesc perioada până la fructificare.

3.3.3. Ciclul anual al plantelor pomicole Schimbarea periodică, funcţie de anotimpuri a condiţiilor favorabile şi nefavorabile, în ceea ce priveşte intensitatea proceselor vitale ale pomilor şi arbuştilor fructiferi, determină de-a lungul unui an două stări fiziologice distincte: una de activitate fiziologică intensă - perioada de vegetaţie - şi alta de viaţă latentă - perioada de repaus. Împreună, cele două perioade constituie ciclul anual de viaţă care la pomii din climatul temperat, caracterizaţi prin frunze caduce, a fost în mod arbitrar încadrat între două desfrunziri succesive de toamnă, deoarece căderea frunzelor este o formă de manifestare vizibilă a repausului. Procesele biologice ale pomilor şi arbuştilor fructiferi de climat temperat se desfăşoară cu intensităţi diferite în diversele anotimpuri ale anului după un ritm caracteristic, rezultat din adaptarea lor la periodicitatea condiţiilor climatice. Primăvara pomii încep viaţa intensă, înfloresc peste vară, cresc lăstari şi fructe; toamna fructele se coc şi frunzele cad astfel ca până primăvara următoare, când ciclul reîncepe, pomii sunt în repaus, purtând pe ramurile lor numai mugurii. Faptul că frunzele mărului şi prunului cultivaţi la tropice cad la venirea toamnei ca pe meleagurile noastre, deşi acolo nu survin temperaturi scăzute, denotă că ritmul biologic, cu intensităţi diferite în cadrul ciclului anual, este ereditar. Schimbările morfologice şi fiziologice, care se succed în fiecare an într-o ordine imuabilă, se derulează, însă, mai devreme sau mai târziu, în strânsă corelaţie cu condiţiile climatice concrete ale anului. Aceste schimbări, denum ite faze fenologice (prescurtat, fenofaze) sunt de mare importanţă pentru intervenţiile tehnologice, a căror eficacitate este strâns legată de momentul (fenofaza) aplicării. Fenofazele care aparţin unei recolte, de la formarea mugurilor până la fructele mature, se extind pe două perioade de vegetaţie activă, împreună cu perioada de repaus care le separă. În prima perioadă de vegetaţie are loc formarea mugurilor, care rămân în repaus pe durata iernii; în sezonul activ următor pornesc în creştere şi înfloresc, apoi leagă fructe care ajung la maturitate şi se recoltează. Rezultă că fenofazele terminale ale unei recolte se desfăşoară concomitent cu fenofazele iniţiale ale recoltei ulterioare, ceea ce conduce la corelaţii foarte complexe. Formarea mugurilor de rod pentru anul următor, de exemplu, este în strânsă dependenţă de cantitatea de fructe existentă pe pom. În sfârşit, mai trebuie subliniat că organele vegetative ale pomilor trec prin fenofaze specifice, diferite de ale organelor de rod şi că între cele două categorii există, de asemenea, corelaţii strânse. 0 mare încărcătură de fructe, de exemplu, diminuează creşteri1e lăstarilor din anul respectiv. Rezultă că perioada de vegetaţie activă din ciclul anual diferă de cea de repaus atât prin intensitatea fenomenelor fiziologice, cât şi prin complexitatea ei. Ţinând seama de faptul că în ciclul anual de dezvoltare pomii trec printr-o serie de fenomene periodice, care se repetă de la un an la altul, Şitt împarte acest ciclu în patru perioade:

175

a) perioada repausului relativ care începe toamna după ce temperatura scade la 0 0C şi se prelungeşte până în primăvară, când temperatura urcă la peste 0 0C (0-5 0C); b) perioada de trecere de la repaus la starea de vegetaţie, care durează de la începutul umflării mugurilor şi până la dezmugurire; c) perioada de vegetaţie, care este cuprinsă între dezmugurire şi căderea frunzelor; d) perioada de trecere de la starea de vegetaţie la cea de repaus relativ, care ţine de la începutul căderii frunzelor şi până la instalarea iernii. Durata acestor perioade depinde de condiţiile climatice, specie şi soi, portaltoi, vârsta şi starea pomilor, expoziţie, natura solului şi sistemele de întreţinere. În perioada repausului relativ, manifestările privind activitatea vitală a pomilor nu sunt vizibile, cu toate acestea în plantă au loc schimbări anatomice, procese biochimice şi fiziologice, legate de rezistenţa pomilor la temperaturi scăzute şi condiţiile de iernare. Desfăşurarea în timp a fenofazelor organelor vegetative şi a celor generative conduc la împărţirea acestora în: fenofaze iniţiale şi fenofaze finale. Între fenofazele iniţiale şi cele finale se interpune perioada (starea) de repaus a plantelor pomicole. Cunoaşterea corelaţiilor dintre fenofazele recoltelor succesive, precum şi a celor dintre organele de rod şi cele vegetative are importanţă practică deoarece permite dirijarea creşterii şi rodirii în vederea obţinerii unor recolte mari şi de calitate superioară.

3.3.3.1. Fenofazele iniţiale ale organelor vegetative Formarea mugurilor vegetativi. Este singura fenofază a organelor vegetative care se desfăşoară în perioada premergătoare repausului de iarnă. Mugurii vegetativi sunt, de fapt, nişte lăstari „în faşă” protejaţi de catafile. Ei se formează în timpul primăverii şi verii la subsuoara frunzelor de pe lăstarii în creştere. Fiecare mugure vegetativ cuprinde conul de creştere alcătuit din celulele iniţiale şi meristemul primordial, apoi primordii de frunze, iar la subsuoara acestora, primordii de muguri. La această a1cătuire se ajunge pe baza diviziunii celulelor (etapa embrionară a creşterii). Mugurii astfel formaţi nu trec în etapa de alungire a celulelor (nu pornesc în creştere) datorită inhibiţiei corelative exercitată de mugurele terminal şi de frunze, cunoscută şi sub denumirea de dominanţă apicală. Suprimarea vârfului lăstarului în creştere prin „tăieri în verde”, efectuate în prima jumătate a perioadei de vegetaţie, are drept efect pornirea în creştere a mugurilor laterali. Ei intră în etapa de alungire a celulelor, iar conul de creştere începe diviziunea formând lateral noi primordii de frunze şi muguri. Ca urmare, din mugurii situaţi imediat sub locul de tăiere se formează lăstari anticipaţi (ramificaţii), care îndesesc coroana. Metoda poate fi folosită dacă se urmăreşte ramificarea unui lăstar, ceea ce duce, implicit, la îndesirea coroanei. Către sfârşitul verii, suprimarea vârfului lăstarului nu mai este urmată de pornirea în vegetaţie a mugurilor laterali. Aceasta demonstrează trecerea mugurilor respectivi din situaţia de inhibiţie corelativă în stare de repaus („dormans”), chiar dacă frunzele încă nu au căzut. În această etapă se pot face „tăieri în verde” pentru o mai bună luminare şi colorare a fructelor, sau chiar se pot începe tăierile

176

anuale (care, de obicei, se fac iarna), deoarece nu mai există pericolul pornirii în creştere a mugurilor.

3.3.3.2. Fenofazele iniţiale ale organelor de rod În perioada de vegetaţie premergătoare repausului de iarnă are loc formarea mugurilor de rod. Aceştia sunt, la început, muguri vegetativi care, în anumite condiţii biologice, se transformă în muguri de rod. În acest proces de evoluţie se disting două fenofaze: inducţia antogenă şi diferenţierea mugurilor de rod. Inducţia antogenă. Această fenofază de început a formării mugurilor de rod apare ca o perioadă de „pregătire fiziologică” în urma căreia devine posibilă transformarea mugurelui vegetativ în mugure de rod. Inducţia antogenă este încă insuficient cunoscută şi greu de identificat, datorită absenţei, pe parcursul ei, a unor modificări micro- sau macroscopice. Abia în partea finală a ei se poate observa o aplatizare a conului de creştere, ca rezultat al activităţii periferice mai intense, sfârşitul fenofazei fiind marcat de apariţia primordiilor de flori sub forma unor protuberanţe. Despre inducţia antogenă sa mai stabilit că are două etape distincte : prima reversibilă şi următoarea ireversibilă. Gautier consideră că inducţia florală are loc în perioada iunie septembrie la pomacee (măr şi păr) şi în august la piersic. Datele diferite înregistrate de diverşii cercetători în localităţi diferite se datorează, pe de o parte, caracteristicilor speciilor şi influenţei climatului, iar pe de altă parte, faptului că mugurii intră în etapa de inducţie în mod eşalonat, chiar pe acelaşi pom. Este de reţinut sublinierea lui Ba1dini că, în general, mugurele este indus ireversibil cu o lună înainte de apariţia primordiilor florale, adică aproximativ în iunie pentru măr. Aceasta înseamnă că intervenţiile efectuate cu mai mult de o lună înainte de apariţia primordiilor florale (în lunile aprilie-mai) pot influenţa modul de evoluţie al mugurilor, pe când cele tardive rămân fără efect. Aspectele fiziologice ale inducţiei antogene sunt numeroase. Mai mult studiate au fost cele legate de substanţele trofice, iar în ultima vreme şi cele de natură hormonală. Teoriile referitoare la iniţierea florală (inducţia antogenă), aspectele fiziologice referitoare la acest proces sunt prezentate în subcapitolul 3.2.4.3 (fiziologia organelor florale la plantele pomicole). Pentru formarea unui mare număr de muguri de rod raportul între hidraţii de carbon şi substanţele minerale (dintre care rolul important îi revine azotului), trebuie să fie favorabil glucidelor. Ursu1enko susţine că formarea mugurilor de rod depinde de raportul între azotul proteic şi azotul total existent în pom. El a demonstrat că atunci când azotul proteic reprezintă 70 % din total se creează condiţii ca 40 % din muguri să devină floriferi, ceea ce asigură o bună recoltă. N. Constantinescu afirmă că formarea mugurilor de rod (inclusiv inducţia florală) - etapă superioară în dezvoltarea pomilor - se datorează apariţiei în metabolismul plantei a formelor superioare ale azotului - substanţele proteice. În absenţa acestora mugurii de rod nu se formează, chiar dacă planta este trecută de etapa juvenilă. În aceasta constă explicaţia faptului că, în pepinieră, altoii care sunt recoltaţi de la indivizi maturi (intraţi pe rod) nu formează muguri de rod (metabolismul noului individ este necorespunzător formării în cantitate suficientă a substanţelor proteice).

177

Factorii care influenţează inducţia antogenă. Practica pomicolă dispune de o îndelungată experienţă în privinţa dirijării fenomenului. De exemplu, incizia inelară (sau „strangularea”, care împiedică circulaţia sevei elaborate către rădăcini) provoacă acumularea de substanţe hidrocarbonate deasupra inciziei (deci schimbarea raportului C/N şi favorizează formarea unui mare număr de muguri, de rod. Recucerea unei părţi din sistemul radicular, micşorând absorbţia de substanţe minerale, conduce la schimbarea aceluiaşi raport şi favorizează inducţia florală. Tot astfel se petrec lucrurile şi în cazul altoirii soiurilor pe portaltoi de vigoare scăzută care, datorită absorbţiei mai reduse, favorizează intrarea mai rapidă pe rod. Prezenţa şi buna funcţionare a frunzişului are o influenţă favorabilă asupra inducţiei florale. În schimb, reducerea timpurie a suprafeţei de fotosinteză:datorată atacului de boli sau dăunători conduce la reducerea numărului de muguri floriferi formaţi; defolierea efectuată în etapa reversibilă determină o evoluţie generală a mugurilor în sens vegetativ. Dacă frunzele sunt suprimate când inducţia este devenită ireversibilă, mugurii care sunt deja orientaţi în sens reproductiv îşi continuă evoluţia, dar apar unele tulburări în formarea diferitelor organe, în mod particular a celor sexuale (Ba1dini). Prezenţa fructelor in coroana pomilor, în număr mare, inhibă inducţia florală. Întrucât fructele partenocarpie nu exercită o asemenea acţiune, s-a tras concluzia că, de fapt, prezenţa seminţelor din fructe este inhibitoare). Acestea secretă acid giberelic care ajunge la maximum aproximativ la 60 zile (circa 9 săptămâni) după înflorire, perioadă care coincide cu epoca inducţiei florale la măr. Rezultă că între cantitatea de fructe din coroana pomului şi inducţia florală există o corelaţie negativă: rărirea fructelor favorizează inducţia antogenă, dacă este efectuată timpuriu, în etapa reversibilă a inducţiei. Efectuată tardiv, ea nu mai poate favoriza inducţia florală. Întrucât prezenţa frunzelor influenţează atât inducţia antogenă, cât şi creşterea fructelor, este important de ştiut raportul optim, între frunze şi fructe, pentru ca ambele fenomene să evolueze în bune condiţii. În cazul mărului, de exemplu, s-a stabilit că sunt necesare 30-50 frunze pentru un fruct, iar în cazul piersicului, 80-85 frunze/fruct. Cinetica creşterii lăstarilor din coroana unui pom influenţează, de asemenea, inducţia antogenă. 0 creştere susţinută şi continuă provocată fie de tăieri severe, fie de excesul de azot şi apă, inhibă inducţia. Dimpotrivă, o reducere de scurta durată a creşterii este compatibilă cu inducţia. Printre factorii care influenţează inducţia antogenă se utilizează, în ultima vreme, şi o serie de substanţe chimice. Se ştie că giberelinele inhibă înflorirea, în schimb acidul naftalenacetic o favorizează. Alar-ul, cunoscut şi sub iniţialele SADH (2-2 dimetilhidrozina acidului succinic), în soluţii apoase de 2 500 ppm provoacă inducţia florală, chiar pe vergi în primul an de vegetaţie. Efecte asemănătoare are şi cicocelul (CCC). Diferenţierea mugurilor de rod. Urmează după încheierea fenofazei de inducţie antogenă. Începutul diferenţierii este marcat de apariţia primordiilor florale sub forma unor protuberanţe pe conul de creştere. În general, aceasta are loc în luna iulie, astfel că diferenţierea se desfăşoară în a doua jumătate a verii, până în octombrie, extinzându-se pe 2 1/2-3 1/2 luni din perioada de vegetaţie şi continuându-se apoi în timpul iernii şi primăverii (fig.3.3.3).

178

Fig.3.3.3. Fazele diferenţierii mugurilor de rod (după N. Constantinescu şi colab., 1967): a- boltirea conului de creştere; b- formarea cilindrilor; c- diferenţierea sepalelor; d- diferenţierea petalelor; e- diferenţierea sacilor polinici; g- diferenţierea pistilului.

În cursul diferenţierii, sub solzii mugurelui se formează organele florale, totdeauna in următoarea ordine: a) apar protuberanţele al căror număr corespunde cu numărul de flori din mugure şi se alungesc în formă de cilindri; b) pe marginea superioară a cilindrului se formează un val circular care conduce la forma de cupă (urceolată), pe marginea căreia apar 5 lobi care vor forma sepalele (diferenţierea caliciului); c) în interiorul cercului sepalelor, în dreptul intervalelor, apar alţi 5 lobi care vor forma petalele (diferenţierea corolei) ; d) în interiorul corolei apar 20-40 protuberanţe aşezate în şah, pe cercuri concentrice (câte 5-10 pe un cerc), din care se vor forma staminele ; e) în centrul florii apare un mamelon la drupacee şi 5 mameloane la pomacee, care vor forma pistilele (diferenţierea pistilelor). În timpul iernii şi începutul primăverii are loc desăvârşirea organelor sexuale (a staminelor şi pistilului) şi formarea polenului şi ovulelor prin diviziune reducţională (meioză). Durata şi ritmul de desfăşurare ai diferenţierii depind de o serie de factori. Prezenţa apei în cantităţi mari, rezultată din ploi sau din irigaţii, întârzie procesul de diferenţiere. În schimb, o anumită reducere a umidităţii în a doua jumătate a verii accelerează fenomenul. În general, condiţiile care prelungesc creşterea lăstarilor (tăieri, exces de azot, umiditate) conduc la întârzierea formării mugurilor de rod. Tăierea de vară a caisului, care provoacă noi creşteri, întârzie diferenţierea pe noii lăstari şi, implicit, înflorirea în primăvara următoare, astfel că pomii respectivi scapă de brumele târzii de primăvară. Particularităţile de soi au mare importanţă. Soiurile care înfloresc primăvara timpuriu, precum şi cele mai puţin pretenţioase faţă de căldură diferenţiază mai repede mugurii de rod. În sfârşit, mai este de reţinut că mugurii florali se formează la date diferite în diversele părţi ale coroanei aceluiaşi pom, între ei existând o serie de diferenţe de evoluţie care conduc la o eşalonare chiar a înfloririi în primăvara următoare.

179

3.3.3.3. Perioada de repaus Trecerea pomilor de la starea de vegetaţie activă la cea de repaus începe mai devreme, prin încetarea creşterii celulelor ca răspuns la acţiunea factorilor de mediu - fotoperioada, apa disponibilă, temperatura etc. şi a unor adaptări ereditare la mediu. Această stare de latentă a ţesuturilor numită cviescenţă, respectiv liniştire (de la latin. quies = liniştire, calm) începe la un moment dat între miezul verii şi sfârşitul toamnei, constituind numai un preludiu al repausului. Mugurii, de exemplu, aflaţi în stare de cviescenţă pot fi forţaţi să crească prin defoliere, tăieri, irigaţii, aplicarea de îngrăşăminte azotate etc., ceea ce nu mai este posibil după instalarea repausului. Repausul propriu-zis sau profund determină o latenţă datorată blocajelor fiziologice interne care împiedică creşterea chiar atunci când condiţiile externe sunt ideale pentru creştere. Instalarea repausului. Factorii care intervin la modificarea creşterii (cviescenţă) şi la inducerea repausului deplin sunt de natură externă fotoperioada, temperatura - şi internă - starea fizică a protoplasmei, respiraţia, activitatea enzimelor, conţinutul de acizi organici, de glucide, de lipide, de compuşi organici, stimulatori şi inhibitori de creştere. Scurtarea zilei către sfârşitul verii declanşează încetarea creşterii la toate speciile pomicole. Receptorii pentru această reacţie la scurtarea zilei sunt frunzele, mecanismul constând în transformarea pigmentului fotoreceptor fitocrom din forma activă (P = 730 nanometri) în forma inactivă (P - 660 nanometri). Starea de cviescenţă (dormans) a mugurilor porneşte tot de la frunze sub forma unui impuls inhibitor spre apex care se pare a fi acidul abscisic. Alături de lumină, se apreciază că şi temperaturile ridicate din cursul verii contribuie la „liniştirea” creşterii, a mugurilor şi la pregătirea repausului. Pe măsura înaintării spre toamnă se realizează trecerea de la cviescenţă la repaus deplin şi acesta este de regulă complet în octombrie, noiembrie sau decembrie, funcţie de climat şi de specie. Căderea frunzelor se produce normal în timpul acestei tranziţii. Odată cu intrarea în repaus deplin creşte vâscozitatea protoplasmei, creşte procentul de apă legată, scade permeabilitatea membranelor plasmatice şi se blochează activitatea enzimatică. Se întrerupe formarea complexului enzimă-substrat şi a fost demonstrată scăderea în cursul repausului a activităţii amilazei, invertazei, catalazei, peroxidazei, fosfatazei. Se acumulează la periferia protoplasmei lipidele şi alţi coloizi hidrofobi care reduc permeabilitatea pentru apă şi limitează absorbţia oxigenului. Creşte conţinutul de zaharuri solubile şi de acizi organici tetracarbonici, de asemenea, cantitatea de aminoacizi. Conţinutul de ADN şi ARN are un nivel scăzut în timpul repausului şi activitatea ADN-ului este foarte scăzută. Intrarea în repaus mai este însoţită de schimbări ale raportului dintre regulatorii de creştere în sensul că inhibitorii ca ABA (acidul abscisic) sporesc, iar stimulatori ca GA (acidul giberelic) scad. Ieşirea din repausul profund. Blocajele fiziologice determinate de schimbările menţionate mai sus şi care împiedică creşterea în această etapă, chiar dacă sunt create condiţii externe favorabile sunt anihilate numai sub acţiunea temperaturilor scăzute. 0 cantitate specifică de „frig” este necesară pentru încheierea sau întreruperea repausului profund, în urma căruia se restaurează capacitatea mugurilor de a creşte şi a se dezvolta. Temperaturile eficace care pun capăt repausului se situează între 0 0C şi circa +7 0C la

180

majoritatea speciilor pomicole, putând ajunge până la +10 0C. Temperaturile la nivel de îngheţ sau sub acesta sunt relativ ineficace pentru ieşirea din repausul profund. Fiecare specie are nevoie de un anumit număr de ore de „frig” (de răcire), acesta variind de la foarte puţin la migdal, la 700-1000 ore la cais, 7501200 la piersic, 800-1200 la prun, 1100-1300 la cireş, 1200-1500 la măr. Perioadele intermitente de căldură şi frig din cursul iernii pot duce la durate mai mari de „nevoie de frig”, decât temperaturile reci continui. Sub acţiunea răcirii au loc procese inverse prin care sistemele inhibante sunt modificate la aceste temperaturi reci. Ce urmare, repausul profund ia sfârşit în cursul iernii atât la altitudinile înalte, cât şi la cele joase, după care creşterea mugurilor poate avea loc ori de câte ori apar temperaturi favorabile. Din momentul încheierii repausului profund, plantele intră în repausul facultativ, depinzând de condiţiile de mediu. Călirea. Este procesul prin care plantele suferă o serie de schimbări către sfârşitul verii şi toamnei, pentru a rezista la gerurile din cursul iernii Călirea se produce sub acţiunea factorilor de mediu şi a celor interni, asemănători în oarecare limite cu cei ce determină repausul. Factorii externi sunt: descreşterea luminii zilnice şi răcirea nopţilor urmată apoi de îngheţuri de 0 0C până la -5 0C. Factorii interni constau în multiple schimbări survenite în cadrul substanţelor proteice, a lipidelor hidraţilor de carbon, acizilor organici, aminoacizilor liberi şi legaţi, acizii nucleici, a regulatorilor de creştere. Primul stadiu al călirii plantelor din climatul temperat este indus de zilele scurte care determină încetarea creşteri. Al doilea stadiu necesită temperaturi scăzute şi se consideră că sistemele enzimatice sunt activate favorabil călirii sub raport metabolic în zilele mai calde care urmează după nopţi reci. Aceasta corespunde observaţiilor practice că în toamnele cu nopţi reci şi zile călduroase pomii se călesc cel mai bine. Cercetând mecanismul călirii, Fuchigami şi colab. (citat de Westwood, 1979), stabileşte următoarele: - plantele care şi-au epuizat rezervele de hrană nu se pot căli - frunzele reacţionează la stimulul de zi scurtă pentru a iniţia primul stadiu al călirii; - temperatura scăzută inhibă reacţia indusă de ziua scurtă; - în zilele lungi, frunzele produc un inhibitor de călire care poate fi translocat; - în zilele scurte, frunzele produc un stimulator de călire care poate fi translocat ; - stimulatorii de rezistentă se deplasează din frunze spre tulpină prin scoarţă; - stimulatorii de la un genotip rezistent, măresc rezistenţa la unul mai puţin rezistent, în cazul pomilor altoiţi; - plantele expuse la zile lungi şi îngheţ devin rezistente pe când cele expuse la zile scurte şi temperaturi ridicate pot atinge doar nivelul primului stadiu de călire; - speciile provenite din regiuni cu climat blând şi sezon de creştere lung se călesc mai târziu şi mai lent decât cele provenite din regiuni cu climă severă şi sezon de creştere scurt; - stimulatorul rezistenţei este fie un inhibitor al creşterii, fie un hormon de un anumit tip. Rezistenţa la ger a mugurilor florali şi ramurilor anuale. Se consideră că rezistenţa maximă a acestor organe coincide cu

181

repausul profund. După ce acesta se încheie ca urmare a acumulării nevoii de „frig”, se pierde rezistenţa în ritmul creşterii temperaturii. A doua etapă de rezistenţă se constată când repausul încetează definitiv (marcat prin meioza microsporilor în antere) şi când 50 % din muguri pot pieri ca reacţie la temperaturi inadecvate. Din acest moment, rezistenţa scade lent până la o săptămână înaintea stadiului de buton roz când se observă o pierdere rapidă a rezistenţei. A treia etapă este cea de floare deschisă şi postînflorire în timpul căreia rezistenţa este practic nulă şi floarea piere la îngheţ slab. Totuşi cercetările au demonstrat o anumită rezistenţă în acest stadiu, datorită unui timp mai răcoros în ziua precedentă îngheţului total. Rezistenţa la ger a pomilor altoiţi. La pomii altoiţi, prezenţa a cel puţin doi parteneri - altoiul, portaltoiul şi uneori trei parteneri dacă intervine şi intermediarul, complică foarte mult problema rezistenţei la ger, deoarece se suprapun 2-3 sisteme genetice diferite sub raport fiziologic. În plus şi alţi mulţi factori influenţează rezistenţa şi amploarea vătămărilor produse de ger, cum sunt: - deficitul de substanţe nutritive sau excesul unora dintre ele; - atacul de boli şi dăunători; - mărimea recoltei anterioare; - irigaţiile târzii; - vigoarea pomilor ; - tăierile neadecvate; - temperaturile de precondiţionare a călirii; - variaţiile de temperatură pe termen scurt; - epoca din anotimp în care are loc gerul. Pomii nealtoiţi, care au o genetică unitară, sunt mai rezistenţi decât cei altoiţi cu sisteme genetice diferite. Studiile întreprinse pe pomii altoiţi au pus în evidenţă următoarele: - O influenţă reciprocă în privinţa rezistenţei între altoi şi portaltoi pare a exista, dar efectele nu pot fi prognozate; au fost semnalate cazuri de corelare dar şi inverse. Cele mai multe date confirmă o mai mare influenţă de sporire a rezistentei din partea altoiului către portaltoi. - Orice factor care întârzie sau împiedică încetarea creşterii, maturarea ţesuturilor şi călirea, micşorează rezistenţa la ger. Din acest punct de vedere, pomii cu portaltoii viguroşi care tind să-şi încheie creşterea mai târziu sunt expuşi îngheţurilor la începutul repausului. Dimpotrivă, portaltoii slabi măresc rezistenţa la gerul iernii doar prin faptul că determină o încetare mai timpurie a vegetaţiei. Mai târziu, în cursul iernii situaţia se poate inversa. - Producţiile excesive şi recoltarea târzie, determină deficit de substanţe de rezervă slăbind rezistenţa. - Defolierea precoce sau pierderea parţială a capacităţii de fotosinteză datorată bolilor şi dăunătorilor contribuie indirect la slăbirea rezistenţei. - Excesul de azot şi de apă către sfârşitul verii au acelaşi efect negativ. - Instalarea progresivă a gerului măreşte rezistenţa şi invers; variaţiile de temperatură din lunile ianuarie şi februarie scad simţitor rezistenţa. - Gerurile mari de la începutul sezonului de iarnă provoacă de regulă cele mai mari vătămări. În asemenea condiţii, rezistenţa depinde în primul rând de maturarea ţesuturilor. În sfârşit un rol important revine interacţiunilor directe dintre stimulatorii şi inhibitorii de rezistenţă ai altoiului, portaltoiului şi eventual ai intermediarului. Se ştie că fructele constituie o sursă de gibereline şi auxine,

182

ambele având rol de întârziere a călirii şi ca atare a scăderii rezistenţei la ger. Astfel, reducerea rezistenţei după o recoltă bogată s-ar putea datora mai curând abundenţei acestora decât unei epuizări a rezervelor de hrană cum se afirmă frecvent. Recoltarea fructelor modifică rapid şi radical fiziologia pomilor. După recoltare trebuie să apară o reducere concomitentă a auxinei şi giberelinei şi o creştere rapidă a hidrocarbonaţilor, a acidului abscisic şi posibil a etilenei (Westwood M. N., 1978). Metabolismul plantei este strâns legat de prezenţa sau absenţa fructelor. De altfel, este un lucru constatat că merii neculeşi îşi păstrează frunzişul verde până mai târziu decât cei culeşi. Rolul acidului abscisic (ABA) în căderea frunzelor şi călirea pomilor nu este clar, dar este probabil că ajută călirea cel puţin prin acţiunea sa antagonistă asupra acidului giberelic. Interacţiunea citokininelor cu auxina şi alţi hormoni care se deplasează ascendent din rădăcină către începutul vegetaţiei afectează cel puţin indirect pierderea rezistenţei la sfârşitul iernii. Tăierea pomilor cu puţin timp înaintea îngheţului măreşte foarte mult gradul de vătămare, deoarece tăierea proaspătă stimulează activitatea celulară sau determină o acumulare puternică de hormoni de creştere, ceea ce decăleşte ţesuturile. Vătămările produse pomilor prin îngheţ şi mecanismul acestuia. Cele mai frecvente vătămări datorate gerului sunt: opărirea de iarnă prin insolaţie la speciile cu scoarţă subţire, crăparea trunchiurilor prin acţiunea îngheţului, înnegrirea cambiului, degerarea mugurilor florali latenţi, descălţarea pomilor tineri, degerarea rădăcinilor, degerarea florilor şi fructelor primăvara şi toamna. Opărirea de iarnă prin insolaţie apare ca orientare către sud sau sudvest pe trunchi şi ramurile groase, când radiaţia incidentă încălzeşte ţesuturile în jurul amiezii, după care urmează o răcire rapidă de noapte. Distrugerea ţesuturilor se produce prin pierderea rezistenţei datorită căldurii şi îngheţului intracelular. Celelalte forme de vătămări se produc sub acţiunea unor procese complicate de faptul că rezistenţa celulelor sau ţesuturilor unui organ la un moment dat nu posedă un grad egal de rezistenţă. Astfel, la mijlocul iernii, ţesutul viu din xilem poate fi distrus la -35 0C dar celulele adiacente din cambiu şi floem pot supravieţui până la -50 0C (Westwood M. N., 1978). Florile din muguri pot rămâne întregi în timp ce ţesuturile care leagă mugurele de ramuri sunt distruse. Un alt factor care influenţează gradul de vătămări este caracterul îngheţului. Instalarea relativ lentă a gerului duce la formarea primului strat de gheaţă extracelular. Plantele adaptate condiţiilor de iarnă pot rezista la un grad mare de îngheţ extracelular. Dar dacă îngheţul este rapid, cristalele de gheaţă se pot forma brusc în protoplasmă - îngheţ intracelular - şi o distrug. Experienţele de laborator au arătat însă că viteza foarte mare de răcire care produce gheaţa amorfă - vitrificarea -, nu distruge protoplasma şi celula, dar în natură nu este posibil acest lucru. Rezultă deci că nu temperatura ca atare duce la pieirea celulei, ci cristalele de gheaţă care se formează intracelular. Un rol esenţial în procesul formării cristalelor de gheaţă intra sau extracelular revine şi permeabilităţii pentru apă a membranelor. În general, membranele plantelor cu rezistenţă mare sunt mai permeabile pentru apă decât a celor nerezistente. La acestea din urmă, moartea poate fi provocată de îngheţ lent între -15 0C şi -40 0C la rate de

183

răcire care scad în mod natural. Weiser C. J. (1970) a rezumat succesiunea fazelor de îngheţ lent după cum urmează: - suprarăcirea apei din ţesuturi; - îngheţarea apei extracelulare; - propagarea rapidă a gheţii prin tulpină; - o creştere a temperaturii ţesuturilor exoterme datorită căldurii de fuziune; - o răcire ulterioară după îngheţarea apei disponibile; - deplasarea apei din protoplasmă în afara celulei ca reacţie la deficitul exterior de presiune a vaporilor de apă; - continuarea îngheţării extracelulare a apei extrase din celulă; - creşterea cristalelor de gheaţă; - contractarea protoplasmei, plasmoliza şi concentrarea soluţiei din celulă; - migraţia lentă a apei către gheaţa extracelulară până când cea mai mare parte sau întreaga cantitate de apă liberă îngheaţă; - o scădere în continuare a temperaturii până se atinge punctul de temperatură critică; - granulaţia protoplasmei şi moartea sa. O altă ipoteză, a aceluiaşi autor, cu privire la moartea prin îngheţ a speciilor cu rezistenţă moderată, arată că în timpul îngheţului se atinge un punct în care toată apa liberă se retrage din celule şi îngheaţă, lăsând în celulă numai apa vitală (legată). Pe măsură ce temperatura scade, apa vitală este continuu extrasă din protoplasmă degajând o reacţie în lanţ de denaturare a acesteia, urmată de eliberarea întregii cantităţi de apă şi de moarte. Când pomii sunt în stare de vegetaţie (primăvara), moartea ţesuturilor se produce aproape în momentul îngheţului care datorită unui mic grad de suprarăcire poate fi de la -2 0C până la -8 0C. În unele situaţii, însă, poate avea loc chiar de la - 0,3 0C până la -1 0C. Repausul seminţelor de pomi. Asemenea mugurilor, seminţele pomilor din climatul temperat trec printr-o perioadă de repaus obligat, în care timp deşi sunt mature nu germinează. Această stare latentă se datorează unui număr de factori de control ai germinaţiei de tipul inhibitorului ABA (acidul abscizic) şi alţii situaţi în interiorul seminţei cât şi în tegumentul acesteia. Inactivarea inhibitorilor interni şi întreruperea repausului are loc sub acţiunea temperaturilor scăzute întocmai ca la muguri. Dar cu toate că răcirea anihilează unii inhibitori, sămânţa nu va germina dacă inhibitorii de tegument nu sunt spălaţi de apa din sol (din substratul de stratificare). Seminţele ieşite din repaus ca urmare a „răcirii”, dar aflate în condiţii de uscăciune, nu germinează decât în anul următor deoarece rămân viabile după uscare. Astfel, inhibitorii de tegument previn germinarea pe timp de uscăciune şi pieirea plantulei. Mai trebuie adăugat că învelişurile impermeabile dure, cum este endocarpul la speciile sâmburoase, pot împiedica pătrunderea oxigenului şi a apei. Toate aceste mecanisme de control a germinaţiei au o valoare de supravieţuire prin faptul că sincronizează creşterea plantei în raport cu mediul şi succesiunea anotimpurilor în care este obligată să se dezvolte specia. Nevoia de „frig”, ca durată, variază de la o specie la alta. Întocmai ca la muguri, temperaturile sub 0 0C sunt puţin eficace pentru întreruperea repausului. Deoarece cercetările au arătat că cerinţele de răcire ale seminţelor sunt

184

similare cu ale mugurilor care cresc din aceeaşi sămânţă, este posibil ca în lucrările de ameliorare să se testeze planta după comportamentul seminţelor. De exemplu, dacă se urmăreşte obţinerea unor pomi cu un necesar de numai 400 de ore de răcire pentru întreruperea repausului, dintr-un lot mare de seminţe se reţin numai acelea care germinează în acest interval. Dacă dimpotrivă, se urmăreşte o perioadă lungă de răcire se elimină cele ce germinează timpuriu.

3.3.3.4. Fenofazele finale ale organelor vegetative În timpul perioadei de vegetaţie, pomii parcurg o serie de faze care reflectă pe de o parte etapele dezvoltării anuale a speciei, potrivit însuşirilor ereditare iar pe de altă parte, influenţa concretă a condiţiilor de mediu în care creşte planta. Sub această denumire sunt cuprinse toate fazele fenologice prin care trec în fiecare an lăstarii noi. Aceştia cresc din mugurii vegetativi, formaţi în anul anterior, şi au dimensiuni foarte diferite. Unii ating abia 2-3 mm, alţii depăşesc 1,5-2 m în decursul unei singure perioade de vegetaţie. În comparaţie cu creşterea rădăcinilor, activitatea lăstarilor se eşalonează pe o durată mult mai scurtă, de 1,5-3 luni (mai-august) şi se desfăşoară, în majoritatea cazurilor, într-un singur val de creştere, trecând prin patru fenofaze: dezmugurirea şi începutul creşterii; creşterea intensă a lăstarilor; încetinirea şi încetarea creşterii; maturarea ţesuturilor şi pregătirea pomilor pentru iernare (fig.3.3.4). Aceste fenofaze se repetă an de an pe toată durata vieţii pomului şi se desfăşoară într-o succesiune clară de primăvară până toamna. Durata fiecăreia depinde de mai mulţi factori, dintre care mai importanţi sunt: specia, soiul, condiţiile climatice şi tehnologia de cultură. Fenofaza I. Dezmugurirea şi începutul creşterii. Se manifestă la toate tipurile de lăstari (micro-, mezo- şi macroblaste); începe cu umflarea mugurilor şi durează până la apariţia primei frunze tipice, considerată a 5-a - a 6-a de la baza 1ăstarului. Ea se desfăşoară în lunile martie-aprilie şi depinde, în principal, de evoluţia temperaturii aerului şi de substanţele de rezervă din plantă. Această fenofază, în întregimea ei, este rezultatul etapelor de alungire şi de diferenţiere a lăstarului rudimentar existent în mugure, încă din anul anterior: celulele preformate se întind, ajungând la dimensiuni de 10 ori mai mari decât celulele meristematice; internodurile şi frunzele preformate se alungesc şi ele, apoi se diferenţiază ţesuturile lăstarului. Mecanismul declanşării şi al desfăşurării creşterii este de natură hormonală, participând citochinine, auxine, gibereline şi acid abscizic (Ba1dini). Se pare că citokinina elaborată de rădăcini stimulează producerea auxinei în apexul mugurelui, care polarizează substanţele nutritive, vârful devenind un centru de atragere a metaboliţilor. La rândul lor frunzele tinere elaborează gibereline (AG3), care contribuie la alungirea interno durilor (fără a mări numărul lor) şi, în acelaşi timp, stimulează producerea de auxină care provoacă intrarea în activitatea de multiplicare (mitoza) apexului, deci de sporire a numărului de celule. În momentul când începe o nouă etapă a creşterii, fenofaza dezmuguririi şi începutul creşterii este încheiată.

185

Fig.3.3.4. Stadiile reper ale mugurilor vegetativi a- mugur de iarnă; b- umflarea mugurului; c,d – deschiderea mugurului (dezmugurirea) şi începutul creşterii lăstarului; e- creşterea intensă a lăstarului; f- încetarea creşterii lăstarului; g- ramură anuală după căderea frunzelor.

Terminarea întinderii internodurilor preformate şi începutul unei noi etape de înmulţire a celulelor este greu de stabilit. Convenţional, s-a fixat acest moment la apariţia celei de a 5-a - a 6-a frunză. Ca timp, s-a constatat că creşterea brahiblastelor încetează repede, la 3-5 săptămâni după dezmugurire. Pentru studierea amănunţită a fenofazei de dezmugurire şi început al creşterii sunt necesare câteva precizări: - începutul umflării mugurilor (deci al fenofazei) este considerat momentul când marginile solzilor se depărtează şi apar dungi de culoare mai deschisă între solzi; - dezmugurirea este momentul când mugurii „crapă” şi apar vârfurile verzi ale frunzelor; - sfârşitul dezmuguritului este momentul când s-a detaşat prima frunză; - începutul creşterii până la formarea celei de a 5-a - a 6-a frunză sau până la încheierea creşterii brahiblastelor. Din punct de vedere fiziologic : a) în etapa de întindere a celulelor se constată o acumulare de apă în vacuole, o creştere moderată a cantităţii de protoplasmă, care se găseşte ca un strat subţire la exteriorul celulei, o depunere de substanţe de constituţie (celuloză, hemiceluloze, pectine) în membrana scheletică a cărei suprafaţă creşte. În această etapă auxina stimulează activitatea a 2 grupuri de enzime : pectin-metil-esteraze (care rup punţile de calciu ale pectinelor) şi poligalacturonazele, care hidrolizează pectinele în acid galacturonic liber. Ca urmare, se obţine o slăbire a rezistenţei pereţilor celulari, care se întind; b) în etapa de diferenţiere se formează epiderma, scoarţa, cilindrul central cu vase lemnoase şi liberiene. Ritmul de creştere al lăstarului este la început lent şi sacadat (noaptea, din cauza temperaturilor scăzute stagnează), dar în timp se accelerează.

186

Frunzele care apar în această fenofază s u n t m ic i, anormale, subţiri şi nu reuşesc sa sintetizeze decât o mică parte din substanţele consumate pentru creşterea proprie, adică sunt deficitare în privinţa bilanţului sintezăconsum. Din această cauză, mugurii de la axile, dacă se formează, sunt mici, nedezvoltaţi, de dimensiuni reduse şi rămân de obicei dorminzi. Din punct de vedere b i o c h i m i c , fenofaza este dominată de hidroliza substanţelor de rezervă. După maximul din februarie-martie amidonul se hidrolizează în zaharuri simple folosite în creşterea lăstarilor, alături de care se semnalează prezenţa azotului neproteic. Pomii au în această fenofază nevoi crescute de N şi K, în lipsa cărora mulţi muguri nu pornesc sau vegetează slab şi încetează repede creşterea. În general, în lunile martie-aprilie pomii absorb toate elementele (N, P, K, Ca, M) în proporţie de circa 10 % din totalul anual. Întrucât dezmugurirea şi începutul creşterii se desfăşoară în principal, pe baza substanţelor sintetizate în anul anterior, ele sunt în mare măsură dependente de modul cum au vegetat pomii în sezonul activ precedent. Fenofaza se desfăşoară aproape concomitent cu înflorirea şi legatul fructelor cu care pomii concurează pentru hrană şi apă. Fenofaza a II-a. Creşterea intensă a lăstarilor începe odată cu apariţia celei de a 5-a – a 6-a frunză pe lăstar şi se termină în momentul când creşterea lăstarilor atinge intensitatea maximă. Acum are loc şi diferenţierea creşterilor vegetative în pinteni, ţepuşe, smicele, nuieluşe, mlădiţe, ramuri buchet etc. precum şi apariţia primelor frunze tipice, de dimensiuni normale. Procesele de fotosinteză se intensifică, iar produsele acestei activităţi sunt folosite în cea mai mare parte la construirea noilor organe vegetative, iar restul în procesul creşterii şi dezvoltării fructelor. Creşterea intensă a lăstarilor se manifestă numai la mezo- şi macroblastele care au trecut prin fenofaza precedentă şi începe dupa oprirea creşterii microblastelor (la care nu există creştere intensă). Momentul instalării fenofazei de creştere intensă coincide cu intrarea meristemului apexului mugurelui terminal într-o activitate de mitoză (etapa embrionară = merezis), după apariţia celei de a 5-a - a 6-a frunze. În această fenofază creşterea se datorează producerii şi întinderii internodurilor neoformate, activitate care se desfăşoară din ce în ce mai accelerat, astfel că sigmoida graficului creşterii intră în ascensiune aproape verticală. Ca urmare a acestei activităţi intense, lăstarii cresc în lungime, numărul de frunze şi suprafaţa foliară creşte rapid, frunzele sunt de dimensiuni normale, internodurile din ce în ce mai lungi şi nodurile mai proeminente, iar mugurii care se formează ating dimensiuni normale. Fenofaza se încheie când se constată tendinţa de micşorare a vitezei de creştere, mai devreme la mezoblaste şi ceva mai târziu la macroblaste. La pomacee, creşterea intensă se manifestă, în general, prin mugurele terminal, cei laterali formaţi la subsuoara frunzelor rămânând inactivi datorită dominanţei apicale. La drupacee (piersic, prun, cais, vişin) şi câteva soiuri de măr („Golden delicios”) sau păr („Abatele Fetel”) la care dominanţa apicală este atenuată, creşterea intensă se manifestă nu numai în apexul terminal, ci şi la unii muguri axilari, aceştia dând naştere unor lăstari anticipaţi. Calendaristic, creşterea intensă se desfăşoară la sfârşitul primăverii şi începutul verii, în lunile mai-iunie, şi durează 3-4 săptămâni la pomii maturi şi ceva mai mult - 5-7 săptămâni - la pomii tineri.

187

În decursul acestei fenofaze, pentru creştere, se utilizează substanţele sintetizate de frunzele noi. În plantă se desfăşoară intens procese de sinteză a tuturor categoriilor de substanţe, şi în mod deosebit a proteinelor şi acizilor nucleici. Substanţele sintetizate sunt consumate aproape în întregime în procesul de creştere intensă, acumulările (depuneri de substanţe) fiind slab reprezentate. Se înregistrează adesea o insuficienţă a zaharurilor solubile, iar conţinutul de amidon atinge în luna iunie minimul de vară. În fenofaza creşterii intense pomii au nevoi foarte mari de azot şi apă în vederea formării noilor ţesuturi, pentru sporirea volumului şi dimensiunilor coroanelor, lunile mai-iunie fiind considerate perioade critice pentru apă şi azot. Paralel cu nevoile de azot sporesc şi nevoile de fosfor şi potasiu. Ca urmare, în această fenofază este necesară aplicarea îngrăşămintelor suplimentare şi udarea. Datorită creşterilor intense, ţesuturile bogate în azot şi apă manifestă o mare sensibilitate la atacul bolilor şi dăunătorilor, ceea ce impune aplicarea tratamentelor fitosanitare. Fenofaza a III-a. Încetinirea şi încetarea creşterii lăstarilor. Această a treia fenofază începe o dată cu scăderea creşterilor în 24 de ore şi durează până la încetarea creşterii, marcată de formarea mugurelui terminal. Procesele fiziologice din această fenofază sunt dominate de micşorarea ritmului de creştere şi de formare în continuare a noi frunze, care ating dimensiuni normale. Ca urmare, suprafaţa de asimilaţie se măreşte continuu, atingând valori maxime. Concomitent, intensitatea fotosintezei este foarte mare. Mugurii care se formează sunt de dimensiuni normale şi mai bine evoluaţi (dezvoltaţi) decât cei din fenofaza creşterii intense. Către sfârşitul fenofazei intensitatea fotosintezei scade, din cauza îmbătrânirii frunzelor şi micşorării intensităţii luminoase. Încetinirea şi apoi încetarea creşterii sunt corelate cu o diminuare a substanţelor stimulatoare şi cu o semnificativă mărire a inhibitorilor elaboraţi de frunzele adulte, în mod particular acidul abscizic. Acesta frânează sinteza acizilor nucleici şi grăbeşte îmbătrânirea ţesuturilor (Ba1dini). Din punct de vedere biochimic, fenofaza se caracterizează prin sinteza intensă a substanţelor proteice şi a hidraţilor de carbon, apar în cantităţi mari amidonul, hemiceluloza şi alte substanţe, care nu mai sunt consumate în creştere, ci sunt depozitate ca substanţe de rezervă (amidon, substanţe tanante solubile) sau sunt utilizate în alte procese fiziologice şi biochimice. Calendaristic, fenofaza încetinirii creşterii se desfăşoară în ultima parte a lunii iunie şi începutul lunii iulie. În această fenofază pomii au nevoi accentuate de P şi K, în schimb excesul de azot are efecte negative, prelungind vegetaţia şi împiedicând pregătirea pentru iernare. În timpul creşterii intense şi a încetinirii creşterii lăstarilor (mai, iunie-iulie) pomii absorb circa 60 % din totalul anual de azot, fosfor, potasiu şi calciu, precum şi circa 40 % din totalul anual de magneziu. Dacă adăugăm cei 10 % absorbiţi în fenofaza dezmuguritului şi începutului creşterii (martieaprilie), înseamnă că 70 % din totalul anual pentru principalele elemente hrănitoare sunt absorbite de pomi în prima jumătate a perioadei de vegetaţie. Fenofaza a IV-a. Maturarea ţesuturilor şi pregătirea pomilor pentru iernare. Este ultima fenofază a organelor vegetative. Are loc la sfârşitul verii şi toamna devreme. Începe odată cu formarea mugurelui terminal şi se încheie prin căderea frunzelor. După formarea mugurelui terminal, activitatea fotosintetică a frunzelor scade mult. Substanţele rezultate din asimilaţia clo-

188

rofiliană sunt folosite pentru dezvoltarea mugurilor (desăvârşirea proceselor calitative care se petrec în muguri), pentru îngroşarea lăstarilor şi a membranelor celulare. În această fenofază apare stratul de suber pe lăstari. În timpul maturării ţesuturilor nevoia plantelor faţă de azot scade foarte mult. Sinteza substanţelor proteice continuă însă într-un ritm încetinit, deoarece frunzele au îmbătrânit. Potasiul contribuie la încetinirea creşterilor, la coacerea deplină a lemnului şi sporeşte rezistenţa la ger. Fosforul, în această fenofază, ajută la formarea mugurilor de rod. În lunile august-septembrie, când se desfăşoară în mod obişnuit această fenofază, pomii absorb circa 20 % din totalul anual de N, P, K şi Ca şi aproximativ 40 % din totalul anual de Mg. Se constată, de asemenea, sporirea cantităţii de acid abscizic care, în general, grăbeşte îmbătrânirea ţesuturilor, provoacă degradarea clorofilei, formarea carotinei, pierderea turgescenţei şi, prin acumularea lui în stratul izolator de suber de la baza peţiolului, stimulează căderea frunzelor (Ba1dini). Înainte de căderea frunzelor se petrece un fenomen de „migrare” către ramurile pomului a unora dintre substanţele din frunze, în special a hidrocarbonaţilor, precum şi a sărurilor minerale de azot, fosfor şi potasiu. Aceste substanţe contribuie la sporirea concentraţiei sucului celular şi, implicit, a rezistenţei la ger. Căderea prematură a frunzelor, care poate fi provocată de secetă sau dăunători, este un fenomen nociv care împiedică acumularea substanţelor de rezervă şi maturarea lemnului. Dacă pierderea frunzişului are loc în timpul verii, aceasta este urmată de apariţia unor noi frunze, care nu ajung să sintetizeze mai mult decât consumă pentru creşterea proprie (frunzele nu ajung excedentare). Noul frunziş creşte pe baza substanţelor de rezervă depuse din timpul verii şi, prin aceasta, contribuie la micşorarea rezistenţei la ger. Rămânerea frunzelor în coroana pomului timp mai îndelungat, fenomen care se înregistrează uneori în toamnele lungi şi ploioase, este, de asemenea, dăunătoare. În absenţa migrării substanţelor de rezervă, precum şi datorită consumului de substanţe prin respiraţia frunzelor, este prejudiciată maturarea lemnului şi sunt împiedicate fenomenele de „călire” a pomului. Din aceasta cauză, se iau măsuri pentru încetarea la timp a vegetaţiei. O asemenea măsură, mai ales în anii ploioşi, este cultivarea îngrăşămintelor verzi printre rândurile de pomi, la sfârşitul verii, pentru a consuma apă şi hrană din sol. Nemaiavând la dispoziţie suficientă apă şi hrană, pomii încetează creşterea la timp.

3.3.3.5. Fenofazele finale ale organelor de rod Înflorirea la speciile pomicole din zona temperată se desfăşoară normal, numai în cazul când acestea s-au găsit timp mai îndelungat sub influenţa temperaturilor scăzute (-5...-7 0C). Mărul şi părul au nevoie pentru aceasta de 50-60 de zile, caisul de 25-30 de zile, iar căpşunul de 40-50 zile. Perioada de repaus relativ prezintă un repaus adânc şi obligatoriu, din care pomii nu se trezesc la viaţă, chiar dacă se ivesc între timp condiţii favorabile pentru vegetaţie şi un repaus facultativ, când pomii sunt deja pregătiţi să intre în vegetaţie, însă aceasta nu se realizează lipsind factorii favorabili. Caisul, piersicul şi migdalul, care au repausul obligatoriu foarte scurt, pornesc în vegetaţie devreme, iar ca urmare se înregistrează pierderi de recolte, mai ales la cais, dacă în momentul înfloritului revin zile cu temperaturi sub 0 0C. Mărul

189

şi părul, care au perioada de repaus obligatoriu mai lungă, pornesc în vegetaţie şi înfloresc mai târziu, când pericolul gerului de revenire este mai mic. În timpul perioadei de vegetaţie, pomii parcurg o serie de faze care reflectă pe de o parte etapele dezvoltării anuale a speciei, potrivit însuşirilor ereditare iar pe de altă parte, influenţa concretă a condiţiilor de mediu în care creşte planta. Fenofazele finale (după repaus) prin care trec succesiv organele fructifere ale pomilor sunt: înfloritul şi legarea fructelor, creşterea fructelor, maturarea fructelor. Fenofaza I. Înfloritul şi legarea fructelor. Fenofaza începe în luna martie, după repaus, odată cu umflarea mugurilor de rod, care este primul semn de intensificare a fenomenelor fiziologice. Ea cuprinde dezmugurirea, apariţia butonilor florali; apariţia petalelor; deschiderea florilor; polenizarea şi fecundarea, căderea petalelor şi a florilor nefecundate; legarea fructelor. Fenofaza se consideră încheiată la mijlocul sau sfârşitul lunii aprilie, în momentul când ovarul atinge dublul dimensiunilor iniţiale. La unele specii, toate etapele menţionate se petrec înaintea apariţiei frunzelor (migdal, cais, piersic). La altele, întreaga fenofază se desfăşoară concomitent cu înfrunzirea (măr, păr, cireş). Există şi specii la care apariţia frunzelor precede înflorirea (gutui). În declanşarea şi desfăşurarea fenofazei înfloririi şi legării fructelor, temperatura are rolul primordial. Această fenofază este dependentă, pe de o parte, de satisfacerea nevoilor de frig ale soiului (deci temperatură scăzută pentru formarea gameţilor şi înlăturarea stării de „dormans”, iar pe de altă parte, de satisfacerea nevoilor lui de căldură pentru începerea vegetaţiei (temperatura deasupra pragului biologic). 0dată realizată nevoia de frig, înflorirea depinde de căldură. Umflarea mugurilor de rod are loc când temperatura aerului atinge 8 0C, considerată ca „prag biologic” pentru majoritatea speciilor pomicole. Florile se deschid după ce plantele au acumulat o anumită cantitate de căldură, o anumită sumă a gradelor de temperatură: 388-693 0C pentru măr, 435 0C pentru nuc, 327 0C pentru prun etc. Durata înfloririi este în directă dependenţă de temperatură. Dacă survin perioade mai reci înflorirea se prelungeşte; dacă timpul se încălzeşte, ritmul de succesiune a etapelor se accelerează. Faptul că florile apar înaintea frunzelor sau concomitent cu acestea denotă că înflorirea şi legarea fructelor au loc pe baza substanţelor de rezervă acumulate în anul precedent. Existenţa acestora în ţesuturile plantei constituie cel de-al doilea factor de care depinde desfăşurarea în bune condiţii a fenofazei. Numărul de flori care se deschid, în anii normali, este foarte mare, depăşind de 10-20 de ori numărul de fructe necesar pentru o recoltă normală. Această supraîncărcare cu flori este rezultatul adaptării la condiţiile mai mult sau mai puţin vitrege din timpul înfloritului, fiind prin urmare o „tendinţă naturală de supraîncărcare”. Florile sunt organe cu respiraţie ce depăşeşte coeficientul de 0,5cm3/gram de substanţă proaspătă şi pe oră. Ca urmare, deschiderea unui număr mare de flori înseamnă un mare efort pentru pom, evidenţiat printr-un mare consum de hidraţi de carbon şi de azot (deşi nu există sporirea numărului de celule, ci numai alungirea celor preexistente). Înflorirea este o fază critică în ceea ce priveşte hidraţii de carbon, N, K şi Ca. În absenţa acestora se constată căderea masivă a florilor şi o legare slabă. Ca urmare, există posibilităţi de dirijare a fenomenului. În anii cu număr exagerat de flori, neadministrarea N, P, K, Ca, diminuează legarea. În anii cu puţine flori, administrarea elementelor

190

respective ajută o mai bună legare. Deci, în cazul în care avem o diferenţiere puternică a mugurilor de rod, fertilizarea se va face după înflorire, iar când numărul de muguri de rod este scăzut, fertilizarea se va face înainte de înflorire, la dezmugurire, pentru a asigura substanţele nutritive necesare pentru desfăşurarea corespunzătoare a acestui proces. Legarea este primul stadiu în dezvoltarea fructelor, moment în care ovarul îşi dublează diametrul, aşa cum am prezentat anterior. Acest proces poate fi realizat pe trei căi diferite: prin fecundare, prin apogamie şi prin partenocarpie. Fecundarea. Polenul matur ajuns pe stigmatul lipicios, datorită unei secreţii zaharate, germinează, traversează stilul şi pătrunde prin micro pil în sacul embrionar. Aici, una din cele două spermatii se uneşte cu oosfera şi formează zigotul cu un număr dublu de cromozomi (17+17 la măr), iar spermatia secundară se uneşte cu celula secundară a sacului embrionar şi dă naştere la zigotul accesoriu cu număr triplu de cromozomi (17+34 la măr). Cercetările mai noi au arătat că în procesul fecundării şi legării fructelor, regulatorii de creştere joacă un rol important. Dennis F.G. (citat de Westwood M.N., 1978) a constatat că extracte din seminţe imature de măr conţin substanţe cu activitate de acid giberelinic. Aplicând aceste extracţii pe florile nefecundate ale soiului respectiv, au legat fructe fără seminţe care au ajuns la maturitate. Şi alte dovezi au confirmat că giberelina generată în embrionii tineri imediat după fecundare, este stimulul principal al legării fructelor şi creşterii ovarului şi ţesuturilor adiacente. Longevitatea ovulelor. Studiile au dovedit că longevitatea ovulelor este un factor important al legării fructelor. Dacă fecundarea nu se produce într-un anumit interval de timp, sacul embrionar devine neviabil (Wi11iams R.R., 1965). Autorul menţionat consideră perioadă de polenizare efectivă, longevitatea ovulelor minus timpul scurs dintre polenizare şi fecundare. Ori atât polenizarea, cât şi fecundarea pot să întârzie datorită unor factori externi (vânturi şi ploi care stânjenesc transportul polenului de către insectele polenizatoare, temperatura). Temperatura afectează puternic creşterea tubului polenic. Lombard P.B. şi colab. (1971) au stabilit că la păr creşterea tubului polenic avea nevoie de 12 zile la 5 0C în timp ce viabilitatea ovulelor era de numai 11 zile; la 15 0C tubul polenic s-a dezvoltat doar în 9 zile. Creşterea foarte lentă a tuburilor polenice se consideră a fi principalul motiv pentru legarea slabă în primăverile reci, fără îngheţ. Longevitatea ovulelor variază cu specia, temperatura şi condiţiile de nutriţie. În urma aplicării de azot spre sfârşitul verii s-au obţinut saci embrionari puternici care au rămas viabili o perioadă lungă de timp faţă de martor (Williams R. R., 1965). Rezultă că agrotehnica poate compensa într-o oarecare măsură, timpul nefavorabil din perioada polenizării -fecundării. Autosterilitatea. Constituie aproape o regulă la pomi şi constă în incompatibilitatea la fecundare a polenului propriu soiului. Asemenea soiuri sunt numite autosterile în opoziţie eu soiurile autofertile la care fecundarea este posibilă cu polenul propriu soiului (vezi cap.3.2.4.). Soiurile autosterile au nevoie de o polenizare şi fecundare alogamă, încrucişată, între soiuri diferite. În caz contrar, nu leagă fructe, sau în cazuri foarte rare, unele soiuri leagă partenocarpic, în general o recoltă slabă. Nici o specie de pomi nu este lipsită de soiuri autosterile, dar autosterilitatea este foarte frecventă la cireş, vişin, măr, păr, prun. De asemenea

191

şi soiuri autofertile se întâlnesc în cadrul tuturor speciilor, însă frecvenţa este mare la piersic, cais, arbuştii fructiferi. Dar şi în cazul soiurilor autofertile, cercetările şi practica au arătat că recoltele sunt mai bune cantitativ şi calitativ în cazul fecundării încrucişate. Pentru acest motiv, au fost stabiliţi cei mai buni polenizatori ai soiurilor, care sunt indicaţi în capitolul „Înfiinţarea plantaţiilor de pomi”. Intersterilitatea. Există destule cazuri în care două soiuri diferite ale aceleiaşi specii, chiar dacă sunt polenizate încrucişat şi epoca de înflorire coincide, fecundaţia şi legarea nu au loc. Soiurile sunt incompatibile la polenizare încrucişată sau intersterile, în opoziţie cu cele compatibile care se numesc interfertile. Intersterilitatea se poate manifesta între două soiuri, sau între grupe de soiuri. Dar fenomenul poate îmbrăca şi aspectul de intersterilitate sau interfertilitate parţială atunci când un partener este fecundat, dar celălalt nu. Cazurile de intersterilitate sunt astăzi cunoscute la soiurile cultivate de pomi şi gruparea lor în plantaţii se face ţinându-se seama de soiurile interfertile. Sterilitatea poate avea patru cauze: morfologice, citologice, fiziologice şi factoriale. Sterilitatea morfologică se datorează constituţiei defectuoase a organelor sexuale. Anomalii se întâlnesc în structura staminelor, care slab dezvoltate nu au polen ca de exemplu la valorosul soi de prun Tuleu gras (care poate fi considerat unisexuat), la piersicul J. H. Hale, ori polenul are o viabilitate slabă ca la unele soiuri de vişin, de căpşun ş.a. Sterilitatea datorată organelor sexuale mascule poate fi remediată printr-o judicioasă grupare a soiurilor în plantaţii, asigurându-se buni polenizatori. Anomaliile survenite în structura organelor femele poate constitui însă diminuarea efectivă a recoltei. Printre acestea se numără avortarea pistilelor, întâlnită frecvent la prunii japonezi (11,2 %), americani (21,2 %), la prunii hibrizi (18,1 %) şi mai puţin la cei din grupa P. domestica (4,3 %). La piersic şi migdal s-a constatat uneori o dezvoltare incompletă a pistilului. Heterostilia, adică stilurile prea lungi, mai frecvente la unele soiuri de piersic pot aduce prejudicii recoltei. Deşi anomaliile de constituire a organelor sexuale sunt ereditare, s-a constatat că în unele cazuri cum ar fi dezvoltarea incompletă a lor, poate fi corectată parţial printr-o agrotehnică superioară, în special prin îngrăşăminte azotate. Sterilitatea citologică se datorează unor anomalii în diviziunea re ducătoare a celulelor-mamă. Ele pot avea loc atât la formarea polenului, a ovulului, cât şi la constituirea zigotului. Ca urmare, la unele soiuri de măr (Frumos de Boscoop) şi de păr (Untoasă Diel, Curé) procentul de grăunciori de polen germinaţi poate să scadă la 4-25 %. Sterilitatea celulelor sexuale femele poate consta în degenerarea aparatului ovular prin formarea de nuclei polari anormal constituiţi, ovule prea mari ş.a. În alte cazuri, formarea zigotului nu se produce, fie că sacul embrionar a avut o diviziune neregulată a celulelor arhesporiale, fie zigotul nu se dezvoltă din alte defecţiuni ale diviziunii celulare. Sterilitatea citologică s-a constatat a fi caracteristică fenomenului de triploidie, adică unele soiuri în loc să aibă numărul normal, 2 n = 34 cromozomi la măr şi păr, au 3 n = 51 cromozomi. Imparitatea cromozomală duce la o repartizare defectuoasă în timpul reducerii cromatice şi al meiozei. Soiurile triploide manifestă o slabă germinaţie a polenului, deci sunt contraindicate ca polenizatori şi au neapărat nevoie de aceştia pentru fructificare. Aceleaşi soiuri au ovulele avortate în proporţie de 30-50 %.

192

Sterilitatea fiziologică. Este foarte dificil de stabilit o departajare netă între cauzele diferitelor categorii de sterilitate la pomi, deoarece pe un fond ereditar, mai mult sau mai puţin, se suprapun adesea condiţiile de nutriţie şi ecologice nefavorabile. Dar chiar la soiuri fără anomalii ereditare, pot avea loc fenomene de sterilitate fiziologică. Printre cauze sunt enumerate vârsta pomilor, poziţia florilor în coroană, gradul de înflorire, vigoarea ramurilor, rezervele de hidrocarbonate ş.a. Valoarea germinativă a polenului provenit de la pomii tineri este cu circa 30-40 % mai mare decât la cei bătrâni. Polenul florilor situate în jumătatea superioară a coroanei are de asemenea o putere germinativă ridicată. 0 înflorire excesivă face ca o parte din flori să rămână subdezvoltate, ceea ce de fapt poate constitui un avantaj la unele specii cu tendinţă de supraîncărcare cu rod. Rezervele slabe de hidraţi de carbon însă, pot agrava fenomenul, cu pierderi economice de recoltă. Sunt cazuri când pomii slab nutriţi şi epuizaţi de o înflorire abundentă pierd total recolta. În sfârşit, ramurile fructifere slabe, debile, fie nu leagă, fie pierd fructele după legare. Factorii externi care influenţează fecundarea. Temperatura nefavorabilă în epoca înfloritului este unul din factorii principali care pot aduce grave prejudicii fecundaţiei în climatul ţării noastre. Ea porte acţiona negativ fie prin temperaturile scăzute sub -1,5 0C … -3 0C care afectează direct organele de reproducere, fie prin cele pozitive dar destul de scăzute ca să întârzie creşterea tubului polinic şi îmbătrânirea ovulelor. Temperatura optimă pentru germinare este între 20 şi 25 0C ceea ce nu se realizează de obicei în condiţiile climatului nostru. Germinaţia scade către 30 0C şi este nulă peste 35 0C şi sub 5 0C. Vânturile fie însoţite de ploile de primăvară, fie chiar uscate stânjenesc în primul rând zborul insectelor, deci polenizarea, dar mai acţionează şi prin scăderea temperaturii în caz de precipitaţii, ori usucă secreţia de pe stigmate dacă sunt calde şi uscate. Ploile prelungite spală polenul şi diluează secreţia stigmatelor. În schimb, o umiditate relativă a aerului normală şi temperaturile normale (16-18 0C) menţin receptivitatea stigmatului. Un echilibru între rezervele de hidraţi de carbon ai plantei şi prezenţa azotului în sol s-a arătat a fi important pentru fecundarea şi legarea fructelor. Unele experienţe au demonstrat sporirea de 3 ori a fructelor legate faţă de martor, când s-a administrat azotat de sodiu cu 8 -10 zile înaintea înfloritului. Prejudicii asupra fecundării, uneori grave, pot să aducă bolile criptogamice, ca de exemplu monilioza la cais, vişin, piersic, precum şi o serie de insecte dacă nu sunt combătute la timp. Dar şi tratamentele de combatere făcute cu substanţe necorespunzătoare au efecte asemănătoare. Tăierea de iarnă a pomilor îmbunătăţeşte fecundarea şi legarea printr-o mai bună aprovizionare cu elemente nutritive a florilor rămase. Din punct de vedere biochimic, fenofaza se caracterizează prin hidroliza amidonului şi a celorlalte substanţe complexe, întocmai ca şi în creşterea iniţială a lăstarilor, cu care se desfăşoară aproape concomitent. Îndepărtarea uşoară a solzilor la vârful mugurilor (începutul umflării mugurilor) corespunde cu apariţia în masă a tetradelor, iar umflarea mugurilor corespunde cu începutul formării grăunciorilor de polen. 0dată cu deschiderea florilor are loc şi diferenţierea sacului embrionar (deci după microsporogeneză), iar polenizarea şi fecundarea urmează imediat după deschiderea florilor. Polenizarea, adică transportul polenului din antere pe stigmat, constituie o premisă indispensabilă pentru fecundare. La florile hermafrodite, predominante la speciile fructifere, autopolenizarea este în general posibilă. În majoritatea covârşitoare a cazurilor polenul eliberat de antere poate ajunge pe stilul florii fără a fi nevoie de

193

intervenţia unor agenţi polenizatori. Există, totuşi, şi unele cazuri în care morfologia florilor împiedică autopolenizarea: de exemplu, la coacăzul negru, alături de florile normale (cu stil mai scurt decât anterele), există şi flori cu stil care iese deasupra anterelor, astfel că polenul nu este în măsură să ajungă pe stigmat. Fecundarea, numită frecvent şi „legarea”, este precedată de germinarea polenului depus pe stigmat şi de pătrunderea tubului polenic prin ţesuturile stilului, până la ovul. Fecundarea este urmată de reluarea creşterii părţii din floare care participă la formarea fructului (ovar, sau ovar plus receptacul) şi, în acelaşi timp, de o sporire a conţinutului în substanţe stimulatoare, în mod particular auxine şi gibereline. Acestea au fost aduse iniţial de către polen, inducând prin aceasta producerea lor şi în ovar (Ba1dini). După scuturarea petalelor are loc căderea masivă a florilor în general nefecundate şi o parte din cele slab dezvoltate, ceea ce reprezintă un fenomen normal atunci când el nu capătă o amploare deosebită. Se pot înregistra două şi trei valuri de cădere până la căderea finală, cunoscută sub numele de căderea din iunie. Aceste căderi au fost atribuite unei autoreglări a plantei în raport de rezervele de hrană, fie unor condiţii externe cum ar fi seceta, lipsa elementelor nutritive din sol. Fără îndoială că şi acestea joacă un rol important, dar studiile noi par a atribui legarea finală a fructelor echilibrului hormonal. Alături de zonele primare de sinteză a auxinelor - zona subapicală a lăstarilor - în creştere, a giberelinelor - frunzele tinere, a citokininelor în rădăcini, ovulul fecundat şi fructul tânăr constitute de asemenea un loc important de sinteză a regulatorilor de creştere. Echilibrul local hormonal, mai mult decât cel total din plantă par să controleze legarea. Westwood M. N. (1978) arată în această privinţă că: - fie auxina, giberelina sau citokinina provoacă direct legarea fructelor ; - fie embrionul în dezvoltare elaborează giberelină care stimulează producerea auxinei, aceasta din urmă provocând legarea fructelor. La 3-4 săptămâni după fecundare, embrionii încep să producă hormoni, moment în care are loc a doua cădere, dar pe măsură ce cantitatea de hormoni creşte, căderea se micşorează. Apariţia primului flux hormonal coincide cu începutul formării endospermului seminţei şi acest flux este limitat, motiv pentru care căderea fructelor continuă după o scurtă oprire. La 9 săptămâni după fecundare, în momentul optim al dezvoltării endospermului apare al doilea flux de hormoni, precedat de o cădere puternică a fructelor - căderea din iunie, după care fenomenul se opreşte brusc. Aceasta coincide cu maximul hormonal. Deşi mecanismul intern al căderii fructelor nu a fost elucidat, cercetările atestă că regulatorii de creştere au un rol major în legarea fructelor. Nu trebuie subestimat însă şi rolul altor factori, cum sunt: starea nutriţională, apa, vigoarea şi poziţia ramurilor, poziţia fructului în inflorescenţă. În general, pomii subnutriţi înregistrează căderi puternice ale fructelor tinere; lipsa de K şi P accentuează pierderile. Excesul de azot poate, de asemenea, favoriza căderea ca urmare a stimulării creşterii puternice a lăstarilor, care consumă substanţele proteice necesare dezvoltării embrionilor. Insuficienţa apei este o cauză principală a căderii din iunie. Datorită cuticulei încă slab dezvoltată la fructele tinere, pierderea de apă este mare, încât fructele au de suferit, înainte ca pe frunze să se observe ofilirea. Perioade cu umiditate atmosferică scăzută, temperaturi ridicate, insolaţie puternică şi vânturi, însoţite şi de insuficienţa apei în sol sunt foarte favorabile căderii fructelor.

194

Partenocarpia. Constă în dezvoltarea fructelor fără seminţe; poate fi partenocarpie vegetativă când fructul se formează fără polenizare şi fecundare, caz întâlnit la păr şi smochin, şi partenocarpie stimulativă în care polenizarea are loc dar nu se produce fecundarea. Deşi există soiuri de păr care au tendinţa să lege partenocarpic (Curé, Untoasă Giffard, Williams, Untoasă Hardy ş.a.) şi câteva de măr (Renet de Canada, Parmen auriu) nu se pot obţine recolte economice. Este însă probabil că regulatorii de creştere să aducă lucruri noi în problema partenocarpiei. S-a constatat că soiurile partenocarpice au un conţinut mai mare de auxină decât cele cu seminţe. La păr, ţepuşele care au produs fructe partenocarpice conţineau de 3 ori mai multă ANA decât ţepuşele cu fructe cu seminţe. În literatura de specialitate mai este amintită partenocarpia falsă, în cazul căreia fructele se dezvoltă dar seminţele sunt seci, datorită avortării ovulelor fecundate. Nu se cunosc cauzele. La fel stau lucrurile cu apogamia, fenomen în care are loc dezvoltarea fructelor cu seminţe fără fecundaţie. Apogamia este foarte rară şi fără importantă economică. Concluzii practice cu privire la polenizare-fecundare. Asigurarea unor recolte mari este condiţionată de o bună polenizare şi fecundare. Pentru aceasta, în plantaţii vor fi grupate minimum două soiuri interfertile chiar dacă prezintă un grad ridicat de autofertilitate. Totodată este indispensabil ca epocile lor de înflorire să coincidă sau cel puţin să se suprapună pe două treimi din perioada de înflorire. În caz contrar, deşi interfertile, polenizarea şi fecundarea nu pot avea loc; de exemplu, părul Untoasă Hardy nu se poate poleniza cu Ducesa de Angoulème deoarece prima începe înfloritul când la ultima s-a încheiat. Cu excepţia câtorva specii la care agentul vector al polenului este vântul - nuc, alun, castan, corn, transportul polenului la toate celelalte specii este făcut de insecte, în cea mai mare parte de albine. Prezenţa coloniilor de albine în apropierea plantaţiilor sau în interiorul acestora dacă sunt pe suprafeţe mari, au condus în toate cazurile cercetate, la polenizare şi fecundare superioară. Albinele au o rază de acţiune utilă pentru apicultori de 600-1500 m. Ţinând însă cont de timpul mai puţin sau mai mult favorabil din perioada înfloritului în climatul nostru, care poate limita zborul albinelor la 40-100 m, este indicat să se disperseze coloniile în proporţie de 1-4 colonii la fiecare hectar. Acţiunea lor eficace în condiţiile anilor nefavorabili impune ca şi amplasarea pe teren a partenerilor de polenizare să nu fie făcută la distante ce depăşesc 40 m. Modul concret de amplasare este arătat în capitolul „Înfiinţarea plantaţiilor pomicole”. Pentru practică, anumite momente din cadrul acestor fenofaze, numite stadii reper, prezintă deosebită importanţă. Aspectul morfologic al organului analizat diferă de la specie la specie şi chiar de la soi la soi, de aceea stadiile reper le vom prezenta pentru fiecare specie în parte. Stadiile reper la măr şi păr (fig.3.3.5). A - Mugur de iarnă: stare caracteristică pomului în repaus. Mugurul este complet închis, brun, ascuţit. B - Umflarea mugurilor: solzii se desfac la vârf şi între ei apar zone albicioase. C – Începutul apariţiei foliolelor: solzii sunt complet desfăcuţi la vârf şi lasă să apară vârfurile frunzuliţelor (puncte verzi: C1, C2); apariţia foliolelor - se disting clar vârfurile frunzuliţelor (C3).

195

Fig. 3.3.5. Stadii reper la măr şi păr (după Fleckinger J.,1950 şi INRA – Minost C., 2002).

D – Degajarea inflorescenţelor: se observă grupul compact al florilor din inflorescenţă, acoperite cu scamă. E – Degajarea butonilor florali: butonii florali încep să se individualizeze, rămânând însă lipiţi la bază. F – Înălţarea butonilor: butonii se individualizează complet şi începe umflarea corolei; începutul înfloritului – mugurul florifer central la măr, sau unii din mugurii periferici la păr, încep să-şi desfacă petalele. G – Înflorirea: petalele sunt complet desfăcute la toţi butonii florali. H – Scuturarea petalelor: brunificarea parţială sau numai cu nuanţă cenuşiu-albicioasă a petalelor care încep să cadă. Staminele se brunifică şi se răsucesc. I – Legarea fructelor: staminele sunt uscate, sepalele strânse la măr sau etalate la păr, ovulul începe să se mărească. J – Fruct tânăr: micile fructe cu ovule nefecundate cad, cele fecundate încep să crească rapid, luând forma caracteristică speciei şi soiului. Stadiile reper la prun (fig.3.3.6): A – Mugur de iarnă: caracterizat prin starea de repaus a pomului. Mugurul este în întregime brun, ascuţit, complet închis. B – Umflarea mugurilor: mugur umflat, rotunjit, crăpat la vârf, între solzi apar dungi de culoare albicioasă. C – Apariţia butonilor: solzii din vârf se desfac şi lasă să se vadă butonii, încă lipiţi, verzi-deschis. Fig.3.3.6. Stadii reper la prun D – Separarea butonilor: la (după Gautier M., 1978) butoni se văd punctele albe ale corolelor. E – Apariţia staminelor: butonii se deschid parţial şi apar staminele. F – Înflorirea: corolele sunt complet deschise. Începutul înfloririi este considerat momentul în care sunt înflorite 25 % din flori. Dacă florile sunt deschise 26-75 %, este considerată înflorirea deplină sau în masă, iar dacă peste 75 % din flori şi-au deschis petalele se consideră sfârşitul înfloririi. G – Căderea petalelor: încep să cadă petalele, iar staminele se usucă. H – Legarea fructelor: toate petalele au căzut, ovarul începe să se îngroaşe, semn că fecundarea a avut loc. I – Scuturarea cămăşuţelor: staminele uscate şi caliciul crapă, se

196

detaşează de ovar şi încep să cadă. J – Fruct tânăr: fructul începe să crească rapid şi capătă forma caracteristică soiului. Stadiile reper la piersic (fig.3.3.7): A – Mugur de iarnă: stare caracteristică pomului în repaus. Mugurul este brun, scămos, ascuţit, nedesfăcut. B – Umflarea mugurilor: mugurul Fig.3.3.7. Stadii reper la piersic începe să se rotunjească, solzii se (după Gautier M., 1978) depărtează la vârf şi apar spaţii albicioase. C – Apariţia sepalelor: mugurul se alungeşte şi prezintă un punct albicios constituit din sepalele caliciului. D – Apariţia petalelor: sepalele se deschid şi lasă să se vadă corola roz în vârful mugurului. E – Apariţia staminelor: butonul roz se deschide parţial şi apar staminele. F – Înflorirea: dacă petalele sunt complet desfăcute la mai puţin de 25 % din flori este începutul înfloritului, dacă sunt înflorite 26-75 % din flori este înflorirea deplină şi dacă peste 75 % din flori şi-au deschis corola, este sfârşitul înfloririi. G – Căderea petalelor: ofilite sau uşor brunificate, petalele se scutură, staminele se răsucesc şi se brunifică. Momentul fecundării a fost depăşit. H – Formarea fructului – ovarul se măreşte şi apare fructul în formare, având la vârf, restul sepalelor uscate. I – Fruct tânăr: ovarul este eliberat de cercul format din resturile caliciului şi ale staminelor uscate. Fructul tânăr este foarte pubescent la piersicile propriu-zise şi pavii, sau glabru, după care se recunosc, nectarinele şi brugnonele. Stadiile reper la cais (fig.3.3.8): A – Mugur de iarnă: stare caracteristică pomului în repaus. Mugurul este brun, ascuţit, complet închis. B – Umflarea mugurilor: mugurul începe să se rotunjească, apare o uşoară colorare mai deschisă la baza solzilor şi la vârful mugurului. C – Apariţia sepalelor: mugurul umflat se alungeşte şi lasă să se vadă un punct roşu-închis, constituit din Fig.3.3.8. Stadii reper la cais sepalele caliciului. (după Gautier M., 1978) D – Apariţia petalelor: sepalele se desfac şi lasă să se vadă corola albă în vârful mugurului. E – Apariţia staminelor: butonul se deschide parţial şi apar staminele. F – Înflorirea: dacă petalele sunt complet desfăcute la cel puţin din 25 % din flori este începutul înfloritului, dacă sunt înflorite 26-75 % din flori este înflorirea deplină (în masă) şi dacă peste 75 % din flori şi-au deschis corola, este sfârşitul înfloririi. G – Căderea petalelor: acestea, ofilite şi uşor brunificate, cad, staminele

197

se răsucesc şi se brunifică. Momentul fecundării a avut loc atunci când fructul are dimensiuni duble faţă de cele ale ovarului. I – Fruct tânăr: eliberat de cămăşuţă, tânărul fruct, foarte pubescent la piersici şi glabru la nectarine, creşte rapid. Stadiile reper la cireş şi vişin (fig.3.3.9): A – mugur de iarnă: caracterizează starea de repaus a pomului: mugurul este în întregime brun, ascuţit şi complet închis. B – Umflarea mugurilor: mugurul se rotunjeşte sensibil şi capătă o culoare verde deschis la vârf. Între solzi apar porţiuni mai deschise la culoare. C – Apariţia butonilor: solzii din vârf se desfac şi lasă să se vadă butonii verzi, încă lipiţi. Fig. 3.3.9. Stadii reper la cireş şi vişin D – separarea butonilor: (după Gautier M., 1978). butonii se separă între ei, rămânând înveliţi la bază de solzii mugurului. Punctele albe ale corolei sunt vizibile. E – Apariţia staminelor: primii butoni se deschid parţial şi lasă să se vadă staminele. F – Înflorirea: dacă toate florile sunt deschise, este înflorirea deplină (în masă); dacă sunt deschise mai puţin de 25 % din flori, este începutul înfloririi, iar dacă peste 75 % din flori sunt deschise, este sfârşitul înfloririi. G – Căderea petalelor: petalele încep să se ofilească şi să cadă. Staminele se usucă şi se răsucesc. H – Legarea fructelor: toate petalele au căzut, ovarul începe să se îngroaşe, semn că fecundarea a avut loc. I – Scuturarea cămăşuţelor: sepalele se usucă, crapă şi cad, lăsând micul fruct descoperit. J – Fruct tânăr: micul fruct creşte rapid şi începe să capete forma caracteristică soiului. Stadiile reper la nuc. Fiind plantă unisexuat monoică, la nuc vom prezenta stadiile reper la cele două tipuri de muguri (amenţi şi micşti femeieşti). Stadiile reper la amenţii de nuc (fig. 3.3.11): Amr. Nuanţă roză: amentul are nuanţă roză. Amv. Nuanţă verde: culoarea amentului devine verde. Amg. Ament în stadiul hibernal, înainte de căderea frunzelor: mugurul ament capătă nuanţă cenuşie. Bm. Începutul alungirii (0,5-2 cm) (formarea polenului): amentul începe să se lungească iar în antere se formează polenul. Cm. Creşterea intensă a amenţilor: amenţii se alungesc rapid. Dm. Separarea florilor bărbăteşti: florile din inflorescenţă (ament) se separă. Dm2. Distanţarea şi începutul deschiderii florilor bărbăteşti. Em. Separarea anterelor: în floare anterele se separă. Em2. Îngălbenirea anterelor: anterele îşi schimbă culoarea de la verde la galben. Fm. Deschiderea anterelor: anterele crapă şi pun în libertate polenul.

198

Fm2. Sfârşitul eliminării polenului: tot polenul din antere este pus în libertate. Gm. Brunificarea anterelor: anterele, din galben, devin brune. Gm2. Uscarea anterelor: anterele se usucă. Hm. Căderea amenţilor: cad amenţii uscaţi. Stadiile reper ale mugurilor micşti femeieşti la nuc (fig. 3.3.10): Af. Mugur mixt femeiesc în repaus: solzii sunt închişi, de culoare brună. Af2. Căderea solzilor exteriori rigizi: solzii exteriori, rigizi, se rup de la bază şi cad. Fig.3.3.10. Stadiile reper ale mugurilor micşti Bf. Buton alb: femeieşti la nuc (după Bergaugnoux F., Grospierre mugurul are aspectul unui P., 1975; Germain E. şi colab., 1999) buton alb datorită perozităţii. Cf. Dezmugurirea: mugurul crapă şi solzii se depărtează mult. Cf2. Apariţia vârfurilor frunzelor: Dintre solzi apar vârfurile frunzelor. Df. Căderea bracteelor jgheab: bracteele jgheab de la baza mugurilor cad. Df2. Dezvoltarea primelor frunze: cresc primele frunze din mugurul mixt femeiesc. Ef. Apariţia florilor femeieşti: în vârful lăstarului apar două sau mai multe proeminenţe sferice care sunt viitoarele flori. Ff. Apariţia stigmatelor: la flori apar cele două stigmate. Ff1. Schimbarea culorii stigmatelor: stigmatele îşi schimbă culoarea, aceasta devenind gălbuie sau roz şi din poziţie paralelă, ajung la 180 0. Ff2. Recurbarea stigmatelor: stigmatele încep să se recurbeze. Ff3. Apariţia unor striuri brune şi începutul uscării stigmatelor. Pe stigmate apar striuri brune ce evidenţiază începutul uscării lor. Gf. Înnegrirea stigmatului: Stigmatele se usucă şi se înnegresc. Creşterea fructelor. Această fenofază începe odată cu „legarea” fructelor şi se încheie la începutul maturării, adică la intrarea fructelor „în pârgă”. I. F. Radu (1985) consideră că fructele au intrat în pârgă în momentul când au 95 % din dimensiunile normale, 85 % din cantitatea totală de substanţă uscată şi 75-80 % din pigmentaţia normală. Durata de timp pe care se eşalonează creşterea fructelor este foarte variabilă de la un soi la altul, dar în condiţii climatice identice constituie o caracteristică a soiului. Aceasta a fost studiată mai ales sub aspectul timpului scurs între deplina înflorire şi maturitatea fructelor (fenomene uşor de observat), fiind necesară pentru programarea şi organizarea campaniei de recoltare a fructelor. Pentru soiul de cireşe „Ramon Oliva”, intervalul de la înflorirea deplină la maturitate a fost găsit de 45 zile iar pentru „Pietroase Napoleon”, de 66 zile.

199

Fig. 3.3.11. Stadiile reper ale mugurilor amenţi la nuc (după Bergaugnoux F., Grospierre P., 1975; Germain E. şi colab., 1999)

În condiţiile ţării noastre, pentru soiurile de mere „Jonathan” şi „Golden delicious” au fost înregistrate valori de 145-155 şi, respectiv 165-170 zile (C.V.Popescu). Cunoscându-se durata acestui interval de timp, caracteristic (constant pentru condiţii climatice identice) fiecărui soi, problema stabilirii momentului recoltării este uşor rezolvabilă. De reţinut, însă, că această caracteristică a soiului depinde în mare măsură de factorii de mediu din locul şi anul respectiv, în special de temperatură. După legarea finală - căderea din iunie - până la recoltare, se disting două etape importante în formarea fructelor: creşterea cu acumulare cantitativă de substanţe şi maturarea cu importante transformări fizice, biochimice şi fiziologice. În cursul creşterii fructelor intervin numeroşi factori care pot influenţa rata de creştere şi mărimea finală a acestora. Procesul creşterii poate fi urmărit prin sporirea volumului, prin măsurarea greutăţii proaspete sau a celei uscate, fapt important pentru aprecierea mai justă a unor tehnici agrotehnice ca de exemplu aplicarea îngrăşămintelor, tăierile, rărirea fructelor, folosirea regulatorilor de creştere ş.a. Creşterea fructelor are loc prin două procese sau mecanisme: la început creşterea se face prin diviziunea celulară, dar curând se declanşează şi întinderea sau mărirea celulelor. Diviziunea celulară la nivelul fructului are o durată diferită funcţie de specie: la cireş şi vişin 2 săptămâni de la anteză, la prun şi piersic 4 săptămâni, la măr 4-5 săptămâni, la păr 7-9 săptămâni. La coacăz, zmeur şi mur, diviziunea celulară este aproximativ terminată la încheierea înfloritului; în schimb, la căpşun continuă până la maturitate. Chiar înainte de sfârşitul diviziunii celulare, la un moment dat începe mărirea celulelor. Se formează vacuole în interiorul celulelor, care se măresc odată cu întinderea acestora, ocupând până la sfârşit majoritatea spaţiului din centrul celulei. Vacuolele se umplu cu sucul vacuolar care conţine zaharuri şi acizi organici şi în plus în zona epidermică apar şi pigmenţii roşii sau albaştri care dau culoarea fructelor. În paralel cu procesul de mărire a celulelor se formează spaţii intercelulare cu aer. Creşterea combinată datorită diviziunii

200

celulare, măririi celulelor şi formării spatiilor intercelulare cu aer, duce la o reprezentare grafică generală a creşterii sub forma unei curbe sigmoide simple la sămânţoase (măr, păr, gutui). La sâmburoase, curba apare cu două inflexiuni deoarece în perioada de lignificare a sâmburilor, mezocarpul şi chiar sămânţa propriu-zisă se opresc din creştere. Spre sfîşitul întăririi sâmburilor, celulele pulpei cresc rapid până ce fructul ajunge 1a maturitate. Alunul constituie un caz aparte datorită duratei lungi dintre polenizare, dezvoltarea ovarului, fecundare. După polenizarea ce are loc către sfârşitul iernii, primordiul ovarian, viitorul involucru, creşte foarte lent, atingând 10 % din volumul său. În martie, ovulele, viitorului miez al alunei, încep de asemenea să se dezvolte lent. Pe la mijlocul lunii mai, ovarul începe o creştere foarte rapidă şi în 5-6 săptămâni atinge 90 % din volum, iar în timpul acestei creşteri, aproximativ la mijlocul lunii iunie, ovarul atinge stadiul matur adică cele două ovule sunt apte pentru fecundare. Unul dintre acestea va fi fecundat de nucleii polenici care au aşteptat în vârful unui tub polinic localizat lângă micropilul ovulului, încă de la polenizare. Ovulul al doilea avortează. După fecundare, zigotul se dezvoltă lent în interiorul cojii care creşte însă rapid, atingând în luna iulie mărimea deplină, circa 20-25 mm în lungime. Interiorul cojii se umple cu un ţesut spongios. Abia după acest proces de mărire a cojii, în luna iulie, miezul propriu-zis (sămânţa) creşte foarte rapid, presează ţesutul spongios către pereţi încât la începutul lui august, miezul umple toată nuca. Formarea miezului la alună are cea mai rapidă creştere întâlnită la un fruct (Thompson M. M., 1967). Studiul alurei curbei de creştere nu are numai interes teoretic, ci şi practic. După intrarea fructelor în perioada de creştere regulată şi intensă, orice perturbare în mediul ambiant sau în plantă provoacă o încetinire a creşterii şi o „aplecare” a curbei. Ca urmare, se poate repera anomalia şi stabili măsurile de remediere. De exemplu, se declanşează udarea, dacă seceta este cauza încetinirii. În legătură cu aspectele macroscopice ale sporirii volumului şi greutăţii fructelor, creşterea are loc în toate direcţiile, dar cu intensităţi diferite. La măr, creşterea în diametru este mai mare decât creşterea în lungime. La păr, fructul conţine celule pietrificate, sclereide, care sunt grupate în apropiere de lojile carpelare sub epiderma fructului şi spre apex (aproape de cavitatea calicială). La soiurile inferioare aceste sclereide sunt foarte numeroase şi dispuse în aglomerări care se simt în pulpă, ceea ce atrage denumirea de „pere pietroase”. Şi într-o pară de calitate superioară există sclereide, dar sunt mai puţin numeroase şi nu sunt sub formă de aglomerări (sclereidele sunt dispersate în masa fructului, astfel că la consumare nu se simt). Dacă, însă, creşterea normală a fructului este stânjenită (temperatură scăzută, secetă, lipsă de hrană etc.), o pară dintr-un soi superior devine pietroasă, sclereidele rămânând grupate (nu se dispersează) şi se simt în timpul consumului. Urmărirea alurii curbei d e creştere şi intervenţia promptă pentru înlăturarea cauzelor poate evita, deci, scăderea bruscă a calităţii fructelor. Căderea fructelor. Tot ca aspecte macroscopice, în decursul fenofazei de creştere asistăm la căderea fiziologică şi la căderea prematură a fructelor. Căderea fiziologică mai este denumită căderea din iunie şi se manifestă prin desprinderea unor fructe insuficient dezvoltate de pe ramuri. Fenomenul apare imediat după fecundare şi se accentuează, ajungând la o cădere în masă la începutul lunii iunie. S-a constatat că se desprind şi cad în primul rând fructele rezultate din flori întârziate, rămase în urmă ca dezvoltare,

201

cu puţine seminţe, lipsite de vitalitate. În schimb, rămân în coroana pomului şi îşi continuă creşterea fructele mai bine situate în coroană, cele rezultate din primele flori fecundate care sunt mai avansate, precum şi cele care conţin un număr mai mare de seminţe (care au o vitalitate mai mare). Fenomenul este prezent în fiecare an, dar intensitatea căderii diferă de la un soi la altul. De exemplu, în condiţii identice de cultură, în cursul căderii fiziologice soiul de măr „Parmen auriu” pierde întotdeauna mai multe fructe decât soiul „Wagener premiat”. S-a constatat, de asemenea, că în anii în care polenizarea şi fecundarea se desfăşoară în condiţii optime, căderea fiziologică este mai accentuată. Dimpotrivă, în anii cu fecundare defectuoasă, fenomenul căderii fiziologice este redus. Se consideră că acest fenomen se datorează existenţei unei concurenţe între fructe pentru hrană şi apă. Faptul că este prezent la toate speciile pomicole, denotă că fenomenul constituie o particularitate biologică a speciilor pomicole prin intermediul căreia se tinde la stabilirea unui echilibru între încărcătura cu rod şi posibilităţile de nutriţie ale pomului; se tinde la realizarea autoreglajului dintre încărcătura de fructe şi condiţiile anului. Desigur, între numeroasele soiuri există unele cu mari posibilităţi de autoreglare, după cum există altele la care adesea pomii rămân supraîncărcaţi. În mod normal, căderea fiziologică a fructelor, ca fenomen biologic ce se desfăşoară în limitele caracteristice soiului, nu influenţează negativ producţia de fructe; ea nu constituie o pierdere economică sau biologică. Există, însă, situaţii când căderea fiziologică poate atinge proporţii deosebite şi afectează producţia. Pentru aceste situaţii, este necesar să se cunoască factorii externi care o influenţează. Condiţiile de umiditate şi de hrană ale pomilor joacă în această privinţă un rol primordial. Insuficienţa hranei, precum şi insuficienţa sau excesul de umiditate pot accentua căderea fiziologică până la proporţii care să afecteze producţia. Atacurile de boli şi dăunători, care se manifestă tot ca insuficienţă de hrană din cauza reducerii suprafeţei de fotosinteză, au aceleaşi efecte. Căderea prematură a fructelor se manifestă începând din lunile iulieaugust (deci, destul de târziu după căderea fiziologică) şi până în momentul recoltării fructelor. În mod obişnuit, căderea prematură este mai intensă, pe măsura apropierii de maturitatea fructelor, care conţin acum o mare cantitate de substanţe sintetizate. Ca urmare, apariţia acestui fenomen determină pierderi economice. Din fericire, căderea prematură nu este prezentă la toate speciile; se manifestă pregnant la măr şi păr şi, în mai mica măsură, la prun şi cais; este inexistentă la gutui, piersic, cireş şi vişin. În cadrul fiecăreia dintre speciile afectate există soiuri la care fenomenul este mai redus si altele la care este mai accentuat. Din prima categorie sunt citate exemplele următoare: 1a păr – „Favorita lui Clap”, „Duchesse d'Angoulème”; 1a prun – „Gras românesc”, „Vinete româneşti”, „Anna Späth”. Din a doua categorie (nerezistente) fac parte: soiul de măr - „Parmen auriu”, soiul de păr „Josefina de Malines”, precum şi soiul de prun „Agen”. În afară de particularităţile biologice de specie şi soi, căderea prematură poate fi accentuată de numeroase cauze: seceta, atacul de boli sau dăunători, udarea exagerată după o secetă prelungită, lipsa de hrană etc. Pentru reducerea căderii premature a fructelor se aplică lucrări culturale care converg către asigurarea unei hrăniri abundente (combaterea bolilor şi dăunătorilor, îngrăşarea, udarea la timp) şi, ca măsură directă, pulverizarea fructelor cu substanţe stimulatoare care sporesc legătura fructului

202

de ramură. Din această categorie, stropirile cu acid alfanaftilacetic, naftilacetamidă şi acid diclorfenoxiacetic au dat rezultate bune dacă au fost aplicate în zona pedunculului fructului. Aspectele fiziologice ale fenofazei creşterii fructelor permit desprinderea unor concluzii pentru practică. Creşterea propriu-zisă se bazează pe multiplicarea celulelor fructului (citokineza) şi apoi pe întinderea celulelor până la dimensiunile normale, însoţită de mărirea spaţiilor intercelulare (Ba1dini E., 1976). Durata celor două etape este diferită în funcţie de specie şi soi. Deci, etapa de diviziune a celulelor contribuie cu puţin la sporirea volumului fructelor. Contribuţia cea mai mare la obţinerea calibrului final revine etapei de întindere a celulelor. Aceasta nu înseamnă că etapa de diviziune celulară nu are importanţă în privinţa creşterii totale a fructului. Dimpotrivă, cercetările au stabilit că numărul de celule existente la sfârşitul etapei de diviziune dă potenţialul de mărire al fructului. Cu cât este mai mare numărul de celule din care este alcătuit un fruct, cu atât mai multe şanse există de a se obţine un calibru mai mare şi calităţi superioare. Totuşi, este de preferat să se obţină fructe conţinând multe celule de dimensiuni medii, decât fructe ale căror celule au dimensiuni foarte mari, ceea ce conduce la obţinerea de fructe „afânate” şi cu o rezistenţă mai scăzută la păstrare. Între etapa de diviziune celulară şi cea de întindere a celulelor care alcătuiesc fructul nu există o demarcaţie netă. Dimpotrivă, trecerea între cele două etape se face treptat. Ca urmare, sporul de volum şi greutate înregistrat de fruct este uniform, de aceeaşi intensitate, ceea ce explică alura curbei de creştere, fără inflexiuni când primul sau cel de-al doilea fenomen prevalează. Creşterea fructelor se datorează în principal factorilor hormonali şi nutriţionali. În faza de citokineză acţionează în principal citochininele (fig.3.3.13) alături de gibereline şi auxine (Ba1dini E., 1976). Aceste substanţe se formează în embrioni şi polarizează spre aceştia substanţele trofice în mod asemănător cu meristemele apicale ale lăstarilor în creştere. Se creează chiar o concurentă, un raport antagonic între creşterea lăstarilor şi creşterea fructelor. În faza iniţială, acest raport este în favoarea creşterii lăstarilor. Aşa se explică faptul că ciupirea lăstarilor crescuţi pe inflorescenţe (măr şi păr) determină o îmbunătăţire a legării şi a creşterii fructelor. Prin suprimarea unuia dintre punctele de atracţie a substanţelor trofice, fructul este mai bine hrănit. În faza următoare, de elongaţie a celulelor, dintre substanţele bioactive se fac simţite numai auxinele şi giberelinele. Raportul antagonic dintre creştere (lăstari) şi rodire (fructe) continuă să existe, de această dată însă fructele devin centre principale de atracţie a substanţelor trofice. Din această cauză pomii încărcaţi cu rod au creşteri (lăstari) mai mici decât cei fără fructe. Rezultă că raportul antagonic între lăstari şi fructe constituie un fenomen dinamic în ciclul anual al pomilor. Respiraţia în timpul creşterii fructului are variaţii însemnate. În etapa de diviziune a celulelor respiraţia este f6arte intensă (ceva mai scăzută, însă, decât în timpul înfloririi). Pe măsură ce fructele avansează în timp respiraţia scade în intensitate, tendinţa menţinându-se până la începutul maturării fructelor sau, la unele specii (cireş, vişin), şi după aceasta. Degajarea de etilen, foarte redusă la începutul creşterii fructelor, manifestă tendinţă de creştere lentă pe toată durata fonofazei (v. fig. 3.3.12).

203

Fig.3.3.12. Schema proceselor fiziologice şi biochimice din fenofazele creşterii şi maturării fructelor (prelucrare după Baldini E., 1976): f – fecundare; m.r. – maturitate de recoltare; m.c. – maturitate de consum; MIN – minim climacteric; MAX – maxim climacteric; IIA – acid indolil acetic; GA3 – acid giberelinic; ABA – acid abscizic; R1 – curba respiraţiei la fructele fără fază climacterică; R2 – curba respiraţiei la fructele cu fază climacterică.

Din punct de vedere biochimie, fenofaza creşterii fructelor se caracterizează prin dominarea proceselor de sinteză în viaţa pomului. Chiar şi fructele realizează sinteze organice reduse, datorită pigmenţilor clorofilieni pe care îi posedă. Datorită proceselor intense de sinteză realizate de către plantă, se formează şi se depun în fructe: amidon, acizi organici, substanţe tanante, substanţe pectice, protopectină. Ca urmare, în această fenofază fructele sunt dure şi au gust acru-astringent, sunt tari, aşchioase. Concomitent, în plantă se desfăşoară un consum mare de substanţe utilizate, în principal, pentru cele două fenomene care se desfăşoară concomitent: creşterea lăstarilor şi a fructelor. Condiţiile care influenţează creşterea fructelor sunt foarte numeroase, astfel că necesită gruparea în factori: nutriţionali, climatici, biologici şi tehnologici. Nutriţia are un rol deosebit atât în privinţa creşterii, cât şi a calităţii fructelor, influenţând atât această fenofază, cât şi pe cea de maturare a fructelor. Factorii climatici cu influenţă evidentă sunt: apa, căldura şi lumina. Apa. Prezenţa apei în exces conduce la obţinerea de fructe de calibru mare dar rarefiate, formate din celule mari şi cu un conţinut redus de substanţă uscată. Absenţa sau insuficienţa apei accentuează căderea fiziologică, reduce ritmul de creştere al fructelor care rămân mici, iar recolta este redusă.

204

Că1dura. Satisfacerea nevoilor de frig din timpul repausului favorizează citokineza, constituind, prin aceasta, premisa pentru obţinerea de fructe de calitate şi, în acelaşi timp, de calibru mare. La noi în ţară s-a stabilit că atât cantitatea recoltelor, cât şi calitatea fructelor din grupa „Red delicious” depinde de temperatura din timpul înfloririi şi din primele săptămâni ale creşterii fructului. Regiunile în care aceasta nu depăşeşte 150C nu sunt propice pentru cultura acestor soiuri. În legătură cu temperatura, s-a constatat că acelaşi soi dă fructe mai plate în regiunile mai calde, dimpotrivă, alungite în regiunile răcoroase. Lumina. În condiţii de iluminare corespunzătoare, fructele ating dimensiuni mai mari şi sunt mai bogate în substanţă uscată. Insuficienţa acestui factor conduce la obţinerea de fructe cu dimensiuni reduse şi mai sărace în substanţă uscată. Desigur, aceste efecte constituie corolarul acţiunii luminii asupra fotosintezei. Factorii biologici. Dintre factorii biologici, literatura de specialitate actuală acordă seminţelor rolul primordial. Seminţele sporesc afluxul de substanţe trofice; sporesc rezistenţa legăturii cu ramura (reduc căderea fiziologică); provoacă asimetrii vizibile, mai ales când fructele au 25-30 mm diametru, după care se atenuează (partea cu seminţe se dezvoltă mai bine decât cea fără); provoacă chiar o coacere inegală. Pentru a avea fructe de formă normală şi cu coacere uniformă, trebuie asigurată o bună polenizare şi fecundare a florilor. Rolul seminţelor este determinat numai până la căderea fiziologică, ajutând fructele în concurenţa cu lăstarii din primele etape. Avortarea seminţelor după această etapă nu împiedică continuarea creşterii fructelor. Seminţele exercită această acţiune prin substanţele stimulatoare pe care le secretă. Însăşi creşterea seminţelor influenţează asupra creşterii fructului. În prima etapă albumenul (rezerva de hrană a embrionului) este principalul furnizor de substanţe hormonale; el se formează începând de la căderea petalelor şi ajunge complet după circa o lună. În a doua etapă zigotul consumă albumenul (din care rămân doar câteva straturi de celule). Competiţia între rodire şi creştere ( lăstari, rădăcini, cambiu). Este un alt factor biologic important de care depinde creşterea fructelor. În primele 4-5 săptămâni după înflorire această competiţie este foarte evidentă, atracţia substanţelor trofice fiind mai puternică spre creşterea vegetativă. În această etapă, dacă creşterea vegetativă este foarte intensă, fructele sunt afectate în ritmul lor de creştere şi dezvoltare. Influenţa lemnului purtător şi apoziţiei fructe1or. Vârsta lemnului purtător (schelet şi semischelet) al ramurilor de rod are mare importanţă asupra creşterii fructelor. Astfel, la soiul de măr „Golden delicious”, care fructifică în principal pe ramuri de 1-3 ani (mai mult de 75 % din recoltă), fructele cele mai mici sunt prinse pe ramurile de un an. Cele mai mari şi mai omogene fructe se obţin, la acest soi, pe ramurile purtătoare în vârstă de 3 ani (păstrând un singur fruct din inflorescenţă). Înclinarea ramuri1or purtătoare. Lespinasse a constatat că la „Golden delicious” ramurile cu înclinaţia între 30 şi 60° faţă de verticală dau fructele cele mai mari şi mai frumoase. Ramurile „dresate” între 0 şi 30 0, precum şi cele aplecate sub orizontală dau fructe cu cel puţin 15 % mai mici. Lungimea suportu1ui fructului (porţiunea multianuală a ramurii de rod) influenţează şi ea asupra creşterii fructului. Se pare că o lungime egală sau mai mare de 3 cm conferă mugurului floral şi apoi fructului o oarecare autonomie (scapă de sub concurenţa acerbă a creşterilor vecine) şi conduce la fructe

205

normal dezvoltate. Factorii tehnologici care pot influenţa creşterea fructelor sunt destul de numeroşi, dintre care amintim: - rărirea precoce a fructelor (în faza de flori proaspăt legate) stimulează citokineza fructelor rămase, deci creează premisa pentru obţinerea de fructe cu dimensiuni mari şi dense; - ciupirea lăstarilor favorizează creşterea fructelor, mai ales ciupirea acelora care însoţesc fructele; - rărirea chimică a florilor, folosind substanţe stimulatoare (IAA, NAD, Carbaril), conduce la obţinerea de fructe mai mari decât rărirea manuală. Alături de efectul datorat precocităţii intervenţiei (în timpul înfloririi faţă de fructe deja dezvoltate), aceste substanţe înlătură fructele mici rămase subdezvoltate, favorizându-le pe cele care, avansate, au format deja seminţe. Valoarea comercială şi durata de depozitare depinde între alţi factori de mărimea celulelor şi de numărul lor în fructe. În această direcţie s-au făcut ample cercetări. Sintetizând rezultatele sunt de reţinut următoarele: - fructele mari au de obicei un număr mai mare de celule decât cele mici, din acelaşi pom; - fructele de la pomii cu recoltă redusă aveau mai multe celule şi mai mari, deci fructe mai voluminoase decât pomii cu încărcătură maximă; - azotul a dus la fructe cu celule mai puţine şi mai mari decât la martorul neîngrăşat ; NPK nu a prezentat diferenţe fată de martor; - fructele din floarea centrală la soiul Golden Delicious conţineau celule mai numeroase şi mai mari decât cele provenite din florile laterale; în schimb, la grupul Delicious roşu nu s-a constatat această diferenţă; - rărirea chimică a determinat fructe cu număr mai mare de celule decât rărirea manuală, datorită acţiunii selective a substanţelor chimice; acestea fac să cadă tocmai fructele cu posibilităţi fiziologice mai reduse de creştere, în timp ce rărirea manuală se face la întâmplare; - densitatea fructelor este mai mare la fructele mici decât la cele mari la toate soiurile, ca urmare a spatiilor intercelulare cu aer mai reduse la fructele mai mici. Este preferabil să se obţină mere cu număr relativ ridicat de celule şi de mărime medie, decât fructe cu celule mari şi mai puţine. Primele au o densitate mai mare şi conservabilitate mai îndelungată. Forma fructelor. Standardele comerciale prevăd ca fructele să aibă forma caracteristică soiului respectiv. S-a constatat însă că o serie de factori externi pot modifica mai mult sau mai puţin forma tipică. În general, fructele îşi modifică lent forma până începe maturarea, dar o modificare substanţială are loc în primele săptămâni după legare (Westwood M.N., 1962). 0 temperatură ridicată în această perioadă duce la turtirea fructelor, dar raportul D/d (diametrul mare/diametrul mic) se modifică în continuare lent, la măr de exemplu timp de 60-100 zile. Raportul D/d la grupul Delicious roşu este de circa 1,4 la 20 de zile după înflorire şi scade până la recoltare în jur de 0,85. Cercetări recente au arătat modificări asupra formei fructelor sub acţiunea unor regulatori de creştere. Tratamentele cu acid giberelinic (GA4, GA7, şi GA3), conduc la alungirea fructelor la măr, la primele două fenomenul fiind mai accentuat. ANA şi kinetina au puţină influenţă asupra formei, dar 2, 4 D duce la obţinerea unor fructe turtite şi mici. Experienţele au mai arătat că acidul giberelinic provoacă alungirea

206

numai dacă este aplicat în partea dinspre caliciu a fructului nu şi către peduncul. Un lucru similar a fost constatat la cais. Stropirile cu GA efectuate pe întregul pom la Golden Delicious şi Rome Beauty au determinat creşterea mai mult la capătul dinspre caliciu. Fructele alungite au celulele izodiametrice, pe când la cele turtite sunt elipsoidale cu axa mare perpendiculară pe axa longitudinală a fructului. Numărul de celule pare a nu fi variabil de la o formă la alta la greutate egală, ceea ce face să se considere că mai curând echilibrul hormonal determină forma fructelor prin afectarea sensului mărimii celulelor, decât amploarea totală a acestei mărimi. Densitatea fructelor. Greutatea pe unitatea de volum sau greutatea specifică variază în cursul creşterii până la maturare, în sensul că descreşte lent. La Prunoideae, variaţia densităţii fructelor în cursul creşterii nu urmează o curbă regulată de descreştere ca la Pomoideae, ci este oarecum neregulată. La piersici, de exemplu, greutatea specifică a fructelor întregi creşte în timpul întăririi sâmburilor, deoarece sâmburele are o greutate specifică mare datorită ligninei şi reprezintă în acest moment 25 % din greutatea totală, în timp ce la maturitate, valoarea acestuia scade la numai 6 %. Aceasta explică de ce la sâmburoase, greutatea specifică creşte în timpul întăririi sâmburilor şi apoi scade în timpul creşterii şi maturării finale. La Pomaceae un rol important revine numărului de seminţe în fruct şi vigorii ramurilor care poartă fructul. Fructele care au garnitura completă de seminţe cresc mai mari şi simetrice; cu cât numărul acestora scade - cu alte cuvinte fecundaţia a fost deficitară - fructele sunt mai puţin voluminoase şi asimetrice. De asemenea, cu cât ramurile de rod sunt mai viguroase (nu însă excesiv de viguroase) cu atât fructul va fi mai mare. Între aceşti doi factori există o relaţie de compensare în sensul că mai puţine seminţe în fruct pot fi suplinite de o ramură mai viguroasă şi invers. Lipsa seminţelor sau chiar prezenţa seminţelor seci în cazul mărului şi părului influenţează puternic forma fructelor. Partea corespunzătoare lojilor (carpelelor) fără seminţe rămâne subdezvoltată. Maturarea fructelor. Fenofaza maturării fructelor, care încheie ciclul anual al organelor florifere, este una dintre cele mai importante, prin problemele complexe de fiziologie, biochimie, tehnologie şi economice cu care este strâns legată. Maturarea fructelor constă în totalitatea schimbărilor fizice, biochimice şi fiziologice prin care trec fructele de la intrarea lor în pârgă până la atingerea calităţilor gustative maxime, ceea ce coincide cu maturitatea de consum. În cursul maturării, fructele devin mai elastice, capătă culoarea caracteristică soiului, gustul devine plăcut, pulpa suculentă şi degajă aromă de fruct copt. Modificările biochimice şi fiziologice constau în reducerea amidonului la unele fructe, o sporire a zaharurilor solubile, a pectinei solubile, o scădere a acidităţi şi substanţelor tanante, apar substanţele aromate. Aceste procese sunt însoţite de modificări respiratorii şi de o reducere a rezistenţei la agenţi patogeni şi la stresul fizic. Procesele fiziologice pe parcursul maturării fructelor. Urmărindu-se activitatea respiratorie în această fenofază se constată că cireşele şi vişinele manifestă o scădere continuă a respiraţiei, pe măsura avansării spre maturitate şi chiar după aceea, până la moartea celulelor v. fig. 3.3.13). La mere, pere, piersici, banane etc., curba respiraţiei are o altă alură. Începutul maturării la aceste fructe este însoţit de o scădere continuă a respiraţiei până la

207

un minim, care coincide cu sfârşitul etapei de întindere a celulelor; urmează o intensificare bruscă a respiraţiei până la un maxim, după care respiraţia descreşte din nou, de data aceasta în mod continuu şi definitiv, până la moartea celulelor. Fructele din prima grupă sunt denumite fără fază climaterică, iar, cele din a doua grupă sunt cu fază climacterică. Minimul atins de acestea din urmă la terminarea „întinderii” celulelor este denumit „minim climacteric”, iar maximul atins în urcarea bruscă a respiraţiei, „maxim climacteric”. Aceşti doi indici constituie importante puncte de reper. Maximul climacteric coincide cu maturitatea de consum, deci cu maximum de calităţi gustative, şi marchează coacerea deplină a fructelor. Etapa după maximul climacteric este denumită de supracoacere (supramaturare sau senescenţă) a fructelor şi este însoţită de reducerea continuă a calităţilor gustative pentru majoritatea cazurilor. Minimul climacteric are strânsă legătură cu momentul culesului, fiind denumit şi maturitate de recoltare. Aceasta, deoarece fructele care nu sunt destinate consumului imediat, ci sunt destinate păstrării, se recoltează la minimul climacteric sau cu puţin înaintea lui. Între maturitatea de recoltare şi cea de consum există diferenţe de timp foarte mici pentru o serie de fructe, cum sunt: cireşele, vişinele, ceea ce face imposibil transportul lor la mari distanţe şi le limitează valorificarea la nivel local. Pentru mere, pere, banane şi, în general, toate fructele cu fază climacterică, dimpotrivă, există un mare interval de timp între minimul şi maximul climacteric. Aceasta conferă posibilităţi mari de păstrare în stare proaspătă şi transport la mare distanţă, astfel încât fructele menţionate mai sus constituie subiect de comerţ exterior. Tehnologia păstrării fructelor în depozite simple, frigorifice sau cu atmosferă controlată urmăreşte, de fapt, încetinirea proceselor biochimice, care se dezvoltă în faza climaterică şi întârzierea uneori cu câteva luni a ajungerii fructelor la maximul climacteric, adică la maturitatea de consum. Din felul cum se comportă în faza climacterică, rezultă clar că fructele recoltate constituie în continuare „materie vie” în care se continuă procesele fiziologice şi biochimice caracteristice materiei vii în general. Respiraţia este deosebit de intensă, fiind însoţită de degajare de căldură; ca urmare, asistăm la fenomene de „autoîncălzire” a fructelor depozitate. Temperatura ambientală sporită accelerează respiraţia şi, implicit, toate procesele de maturare. Dimpotrivă, frigul încetineşte respiraţia şi reduce degajarea de căldură. Prin respiraţie se consumă o parte din substanţele de rezervă. Oxigenul în cantităţile normale din atmosferă asigură o respiraţie intensă; în schimb, dacă proporţia lui este mai scăzută, respiraţia este încetinită. Proporţia sporită de CO2 în atmosferă, (până la un anumit prag) are acelaşi efect de reducere a respiraţiei ca şi insuficienta oxigenului. Pe aceste efecte se bazează păstrarea fructelor în depozitele frigorifice cu atmosferă controlată. În acestea efectul temperaturilor scăzute este conjugat cu o proporţie redusă de oxigen şi sporită de C02, astfel că procesele fiziologice sunt foarte mult încetinite. Aşa se explică faptul că, în depozitele cu atmosferă controlată, fructele se păstrează, practic, în stadiul de maturare la care se găseau în momentul introducerii în depozit. Alte fenomene care conduc la intensificarea respiraţiei, deci şi consum de substanţe de rezervă, este prezenţa etilenului, care este degajat de fructul însuşi. Îmbogăţirea atmosferei în etilen accelerează respiraţia şi grăbeşte coacerea. Degajarea etilenului de către fructe este diferit în funcţie de soi şi de gradul de coacere. De exemplu, soiurile de mere de toamnă, fiind mai aproape

208

de maximul climacteric, degajă mai mult etilen decât cele de iarnă. Din această cauză este contraindicată păstrarea soiurilor de toamnă împreună cu cele de iarnă; cele din urmă se vor coace mai repede decât normal, sub influenţa etilenului degajat de primele. În sfârşit, în legătură cu respiraţia, mai trebuie cunoscut faptul că manipulările brutale care provoacă răniri fructelor contribuie mult la accelerarea respiraţiei şi, implicit, la maturare precoce. Procesele de calusare a rănilor sunt întotdeauna însoţite de o intensificare a respiraţiei, cu toate consecinţele ei. Din această cauză nu se introduc la păstrare fructe lovite sau rănite, ele fiind eliminate cu ocazia trierii lor înainte de depozitare. Transpiraţia La este cel de-al doilea fenomen fiziologic ce se desfăşoară în fructele culese. Ea este influenţată de temperatură, în acelaşi sens ca respiraţia: căldura o accentuează, iar temperaturile scăzute o reduc. Transpiraţia, însă, depinde şi de umiditatea relativă a aerului. În atmosfera uscată transpiraţia fructelor este accentuată, în timp ce în atmosferă aproape saturată (90-95 %) transpiraţia este redusă. Atât consumul de substanţe de rezervă prin respiraţie, cât şi eliminarea prin transpiraţie a apei rezultate din hidroliza substanţelor de rezervă se traduc printr-o reducere a greutăţii fructelor puse la păstrat. Acestea constituie „pierderile normale” din perioada respectivă. Crearea unei „bariere de vapori” care să menţină o umiditate relativă ridicată este un mijloc pentru prelungirea perioadei de păstrare şi reducerea pierderilor normale. Procesele biochimice. În faza climacterică amidonul din fructe se hidrolizează în zaharuri simple, care dau fructelor gustul dulce. Se constată o diminuare a cantităţii de acizi organici şi substanţe tanante, ceea ce conduce la dispariţia acrelii şi astringenţei caracteristice fructelor necoapte; clorofila din fruct se descompune, iar culoarea acestora, iniţial verde, devine mai întâi palidă, pentru a ceda apoi locul culorii specifice soiului; protopectina din membranele celulare este transformata în pectină solubilă, având drept consecinţă reducerea durităţii fructelor şi apariţia unei „elasticităţi” care, la supracoacere, evoluează spre lipsă totală de consistenţă. Din enumerarea de până aici rezultă evident că, în faza de maturare, în fruct domină procesele de hidroliză. Alături de aceasta mai apar însă şi substanţe noi (sinteze), cum sunt: pigmenţi şi substanţe volatile (esteri, alcooli, aldehide, cetone) care alcătuiesc mirosul de „fruct copt” şi participă împreună cu zahărul şi aciditatea la realizarea principalelor caracteristici organoleptice. Ca şi în celelalte fenofaze, rolul substanţelor biostimulatoare este important şi în fenofaza de maturare a fructelor. Maturarea este determinată de prezenţa etilenului şi a acidului abscizic. Eti1enu1 are rol primordial; el măreşte permeabilitatea membranei celulare, ceea ce favorizează o respiraţie mai intensă, activitatea enzimelor care reglează maturarea (protopectinaza). La început, producerea etilenului în fruct este inhibată de prezenţa giberelinei, astfel că el rămâne la nivel relativ scăzut. Acidu1 abscizic (ABA) acţionează ca antagonist al GA3, favorizând producerea etilenului. În timpul maturării acidul giberelic scade, iar ABA sporeşte, ajungând să prevaleze, să depăşească GA3. În acel moment etilenul creşte rapid, stimulând maturarea şi desprinderea fructului. Epoca de maturare diferă de la o specie la alta, şi în cadrul fiecăreia constituie o caracteristică de soi. Ba1dini arată că nu există o corelaţie între timpurietatea sau tardivitatea înfloririi şi timpurietatea sau tardivitatea coacerii. Există soiuri cu înflorire foarte timpurie care se coc târziu, după cum există altele cu înflorire târzie care, însă, ajung la maturare în prima epocă. Ca

209

urmare, intervalul de timp înflorire - maturare, aşa cum s-a mai spus, rămâne o caracteristică a soiului constantă pentru condiţii ecologice identice. Aceasta nu exclude însă faptul ca momentul maturării să difere de la un fruct la altul, chiar şi în cadrul coroanei unui individ. Se ştie, de exemplu, că la cais primele care se coc sunt fructele de pe ramurile anticipate. Această eşalonare a coacerii în cadrul unui soi se extinde uneori pe o durată relativ mare de timp, ceea ce necesită, uneori, recoltări repetate (căpşun, zmeur etc.). În afară de faptul că recoltarea în 2-3 etape necesită cheltuieli suplimentare, ea împiedică mecanizarea acestei lucrări, care necesită multă forţă de muncă. Ca urmare, mai ales în culturile intensive şi superintensive, sunt păstrate numai soiurile la care coacerea fructelor este grupată pe o durată de timp cât mai scurtă. Dacă fructele nu sunt culese la maturitatea de recoltare, avansează în procesul de maturare pe pom, ajungând la un moment dat să se desprindă de ramuri şi să cadă. Punctul de desprindere pentru pomacee este la inserţia pedunculului pe ramură, iar pentru drupacee şi citrice la inserţia pedunculului pe fruct. Din punct de vedere histologic, la majoritatea speciilor în fenofaza de maturare, la locul de desprindere se constată obturarea vaselor prin depunerea unui strat de suber în cadrul căruia ţesuturile se separă. La cireş acest strat de suber nu se formează, fructele rămânând prinse în pom, sau apare tardiv în fructele ajunse la supracoacere. Calităţile gustative şi de păstrare ale fructelor depind de condiţiile de hrană ale fructelor în fenofazele de creştere şi de maturare. Azotu1. Dintre principalele elemente hrănitoare, azotul contribuie în mod deosebit la sporirea dimensiunilor fructului. În condiţii de exces de azot fructele ating dimensiuni mari, sunt formate din celule mari, „rarefiate”, având membrane cu permeabilitate mărită. Aceasta conduce la pătrunderea în celule a unei cantităţi mari de oxigen, care accelerează procesele de maturare (deci scurtează perioada de păstrare). În timpul creşterii rapide a fructelor, în condiţii de exces de azot, apar frecvent o serie de fisuri în epidermă, pentru vindecarea cărora se formează suber şi care devin vizibile sub forma petelor şi „reţelelor de rugină” („ruseting”) ce dau un aspect neplăcut, rugos fructelor. Este sensibil la acest fenomen, în mod special soiul de măr „Golden delicious”. Excesul de azot mai conduce la apariţia de frecvente atacuri de boli în câmp şi pe timpul păstrării şi la accidente fiziologice, dintre care mai ales „bitterpit”-ul provoacă pagube importante. Pentru explicarea incidentei sporite a „bitter-pit”-ului există două ipoteze: a) mărirea raportului frunze/fructe, ca urmare a creşterii vegetative luxuriante provocată de excesul de azot (sau de o tăiere prea severă), conduce la o sporire exagerată a calibrului fructelor şi, implicit, sporeşte cazurile de „bitterpit”; b) azotul sub formă amoniacală, în mod deosebit primăvara, ar putea spori incidenţa „bitter-pit”-ului prin diminuarea absorbţiei calciului de către fruct. Fosforu1 intervine şi el în asigurarea calităţilor fructului şi a posibilităţilor de păstrare. Dacă absorbţia fosforului este limitată, acest element merge în mod preferenţial spre fruct şi în mod special către seminţe. Conţinutul scăzut de fosfor în timpul creşterii, cât şi în momentul culesului, corelat cu insuficienţa calciului, contribuie la apariţia brunificării interne în timpul păstrării la temperaturi inferioare de 3-4 0C. Printre cele mai sensibile soiuri la apariţia brunificării interne se menţionează: „Jonathan”, „Granny Smith”, „Cox orange”, „Delicious”, „Parmen

210

auriu”. În etapa de diviziune celulară din fenofaza de creştere a fructului nivelul ridicat al fosforului accelerează multiplicarea, ajungându-se în final la un număr mare de celule de dimensiuni mici, mai puţim susceptibile la brunificarea internă a fructelor. Potasiu1 influenţează calităţile gustative şi de păstrare a fructelor. Concentraţii mari de potasiu în fructe măresc aciditatea şi, implicit, savoarea lor. S-a constatat însă că la soiul de măr „Golden delicious” incidenţa „bitterpit”-ului este corelată pozitiv cu conţinutul fructului în potasiu, mai ales când calciul este insuficient. Ca1ciu1 şi echilibrul său cu alte elemente joacă rolul principal în obţinerea de fructe cu calităţi superioare, în special în privinţa păstrării. În fructe, prin acţiunea sa asupra structurii şi metabolismului celular, calciul nu numai că întârzie nivelul general de îmbătrânire a ţesuturilor (deci prelungeşte păstrarea), dar conferă o mai mare rezistenţă la diferite tulburări şi la pătrunderea ciupercilor. Acest element pătrunde puţin în celule, dar se fixează pe membranele celulare, exercitând o influenţă directă asupra menţinerii integrităţii acestora. Concluzii pentru practică. Din analiza fenomenelor fiziologice şi biochimice care se petrec în timpul creşterii şi maturării fructelor, rezultă că, pentru a se obţine fructe de calitate superioară cu aptitudini pentru conservare, în tehnologia aplicată sunt necesare foarte numeroase intervenţii atât asupra organelor hipogee, cât şi a celor supraterane. Intervenţii asupra organelor hipogee. Se ştie că temperatura scăzută afectează mai puţin absorbţia Ca decât a K. Ca urmare, temperaturi moderate la nivelul rădăcinilor în diferitele etape de creştere şi maturare ale fructului, prin mulcirea solului, favorizează o bună aprovizionare cu Ca şi, prin aceasta, evitarea tulburărilor fiziologice, precum şi a bolilor în timpul păstrării. Seceta la nivelul rădăcinilor provoacă o concentrare a sărurilor solubile şi afectează în mod particular absorbţia Ca. Ca urmare, asigurarea umidităţii normale prin udări este absolut necesară în perioada de creştere a fructelor. Aceasta va acţiona asupra absorbţiei Ca atât direct, prin reducerea concentraţiei sărurilor solurile, cât şi indirect, prin scăderea temperaturii solului. Întreţinerea solului influenţează absorbţia elementelor nutritive, uneori chiar mai mult decât nivelul mineral al solului. După erbicidare se observă o scădere a pH şi o creştere a conţinutului în P, comparativ cu înierbarea şi, implicit, o mai bună aprovizionare a pomului şi fructului cu acest element care contribuie la îmbunătăţirea calităţii. În solurile acide aportul gipsului sau al altor amendamente calcice poate spori conţinutul frunzelor în Ca, dar nu şi al fructelor şi, ca urmare, nu influenţează asupra cazurilor de „bitter-pit”. Intervenţiile asupra organelor epigee. Calibrul fructelor şi creşterea lăstarilor par a fi factori determinanţi în apariţia „bitter-pit”-ului. Conţinutul fructelor în Ca scade odată cu sporirea calibrului. Tăierea, prin acţiunea imediată asupra creşterii, intervine indirect asupra calibrului fructului şi a cazurilor de „bitter-pit”. Un raport fructe/frunze prea ridicat tinde a mări dimensiunile fructului şi a diminua conţinutul acestuia în Ca. La fructele cu calibru practic comparabil, recoltate de pe 2 pomi, cele de pe pomul mai viguros au mai mult „bitter-pit” decât cele recoltate de la pomii cu vigoare mai mică. Epoca şi severitatea tăierilor sunt foarte importante. 0 tăiere de iarnă severă stimulează creşterea viguroasă exact în epoca în care mult calciu

211

ar putea fi transportat către fructul tânăr. În schimb, tăierea de vară este recomandată, deoarece contribuie la diminuarea raportului K/Ca în fruct. Poziţia fructului în coroană. Greutatea medie a fructului, raportul K/Ca şi proporţia de fructe cu „bitter-pit” cresc de la bază spre vârf şi, concomitent, conţinutul fructului în Ca, scade. La pomii la care s-a aplicat o rărire severă fructele cele mai mari situate în părţile exterioare au cele mai mari concentraţii în potasiu, fiind susceptibile de „bitter-pit”. Fructele culese din partea superioară a coroanelor prezintă mai multe cazuri de brunificare decât cele din partea de jos; de asemenea, fructele provenind de pe pomi cu recoltă mică sau mijlocie au mai multe cazuri de brunificări decât cele recoltate de pe pomi foarte încărcaţi (deci de calibru mai redus). Vârsta ramurilor purtătoare are, de asemenea, un rol important. Frecvenţa cazurilor de „bitter-pit” apare mult mai mare pe lemn de 2 ani decât pe lemn de 3-4 ani. Regulatorii de creştere, în mod special dacă sunt aplicaţi în primele stadii de creştere a fructului, pot mări conţinutul acestora în Ca, ca urmare a reducerii calibrului. Stropirile cu Ca şi P. Prin sporirea cantităţii de Ca în fruct ca urmare a stropirilor, fructele devin mai rezistente la „bitter-pit”, la brunificarea internă şi la micoze şi, în acelaşi timp, sunt mai ferme atât la recoltare, cât şi după păstrare. Stropirile experimentale cu P (au condus la următoarele concluzii: fosfatul monocalcic 1% aplicat de 4 ori la intervale de câte o săptămână, începând de la 15 iunie şi alte 4 stropiri la circa 10 zile interval până la 12 zile înainte de recoltare, este probabil cea mai potrivită metodă. Cu aceste stropiri se produce o sporire apreciabilă a fosforului în fruct la recoltare şi se reduce riscul de brunificare internă la temperaturi scăzute. Îmbăierea fructelor recoltate este o altă metodă mult utilizată pentru sporirea conţinutului fructelor în Ca şi, implicit, pentru reducerea incidenţei accidentelor fiziologice din timpul păstrării. Soluţiile şi concentraţiile folosite sunt: clorură de Ca 2 – 4 %; clorură de Ca 3 % + clorură de Zn 0,2 %, situaţie în care se constată că pătrunderea Ca în fruct este sporită prin adăugarea Zn.

3.3.3.6. Relaţiile dintre creştere şi rodire în ciclul individual şi ciclul anual al plantelor pomicole Aceste două fenomene pe care pomicultorul trebuie să le dirijeze se desfăşoară simultan în cadrul ciclului anual al pomilor. Intrarea rapidă în fructificare şi menţinerea constantă a unei fructificări regulate şi de calitate a plantelor pomicole constituie obiectivul central al pomiculturii. Acesta poate fi realizat prin stabilirea şi menţinerea constantă a unui echilibru optim între creşterea şi fructificarea plantelor. Acest echilibru, considerat de unii, fiziologic, rezultă dintr-un complex de corelaţii de ordin general şi particular fiecărei specii pomicole. Echilibrul fiziologic trebuie considerat şi văzut la două nivele: - nivelul vieţii individuale; - nivelul ciclului anual. Echilibrul fiziologic la nivelul vieţii individuale este dat de specificul cantitativ al creşterii la pomi tineri (perioada juvenilă), la cei maturi şi la cei

212

aflaţi în declin (Botu I., Botu M., 2003). La pomii tineri există tendinţa unei creşteri puternice, uneori prelungite care conduce la întârzierea apariţiei fructificării. Creşterea slabă după plantare poate atrage după sine o intrare prematură în fructificare, cu consecinţe în formarea scheletului. În această perioadă de tinereţe pomii tineri, cu ritm normal de creştere anual de 60-80 cm sunt cei mai doriţi deoarece garantează formarea coroanei în timp normal precum şi a formaţiunilor fructifere. Pentru sistemele moderne de cultură, de tip intensiv sau superintensiv se impune crearea unor condiţii optime de creştere care să asigure apariţia unei fructificări timpurii. Această fructificare temperează potenţialul de creştere la pomii tineri şi devine rapid economică. Situaţia aceasta este des întâlnită la soiurile de măr tip „spur”, la cele de piersic dwarf şi altele, care în condiţii de cultură superintensivă intră în fructificare din anul al 2-lea de la plantare (ca şi arbuştii fructiferi). Odată cu intrarea pomilor în perioada de fructificare, echilibrul fiziologic prezintă o relaţie de interdependenţă foarte puternică cu condiţionări reciproce. Creşterea puternică şi prelungită a lăstarilor determină o slabă formare a mugurilor de rod şi a fructificării, în general. La o creştere slabă a lăstarilor şi fructificarea este slabă şi de cele mai multe ori alternativă. Întâlnim şi cazul de fructificare abundentă care determină o creştere slabă a lăstarilor şi inhibarea formării mugurilor de rod. Echilibrul fiziologic în această perioadă presupune o creştere moderată a lăstarilor şi un număr suficient de lăstari care să asigure echilibru foliar necesar fotosintezei, în corelaţie cu o încărcătură de fructe normală. Acest echilibru fiziologic asigură cheia unei fructificări normale şi constante. În faza de declin, creşterea se diminuează extrem de mult şi odată cu ea începe uscarea ramurilor fructifere şi apoi a unor ramuri de schelet. Fructificarea scade şi ea până la încetarea definitivă. În această perioadă se impun o serie de lucrări tehnologice de corectare atât a creşterii cât şi a fructificării, pentru a menţine un raport cât mai favorabil fructificării (tăieri, fertilizări, combaterea bolilor şi dăunătorilor). De la echilibrul fiziologic cu exprimare la nivel macro (viaţa individuală a plantei) este necesar să urmărim aspectele de exprimare de nivel micro (anual). În această situaţie este nevoie să urmărim evoluţia plantei, în special, pentru perioada de vegetaţie, pe fenofazele creşterii şi fructificării. Derularea separată a fiecărei fenofaze nu presupune etape liniare şi independente ci o multitudine de suprapuneri şi intercondiţionări atât între fazele creşterii sau ale fructificării, cât şi între diferite faze de la ambele fenomene. Este suficient să amintim corelaţiile de tip: înflorire - creştere de lăstari, creşterea fructelor, iniţierea florală - creşterea lăstarilor, etc. Corelaţia dintre ele în această simultaneitate este negativă şi se datorează în primul rând concurentei pentru substanţele hrănitoare. Creşterile luxuriante inhibă inducţia florală şi, deci, reduc recoltele anului următor. Rodirea abundentă, supraîncărcarea pomilor cu rod, provoacă o reducere a creşterilor totale ale pomului şi o micşorare a dimensiunilor lăstarilor luaţi individual. În această corelaţie negativă prevalează creşterea în prima parte a perioadei de vegetaţie (până în faza de elongaţie a celulelor). Mai târziu devine preponderent fenomenul de fructificare, substanţele trofice fiind dirijate către creşterea fructelor în defavoarea activităţii meristemelor apicale ale lăstarilor a căror activitate se reduce şi încetează mai devreme decât la pomii neîncărcaţi cu fructe. 0 concurenţă acută se desfăşoară şi între fenofazele organelor vegetative aparţinând recoltei actuale (creşterea si maturarea fructului, pe de o parte) şi

213

cele aparţinând recoltei următoare (inducţia florală şi diferenţierea mugurilor de rod, pe de altă parte). Asigurarea echilibrului fiziologic al plantei trebuie să se realizeze pe fiecare fenofază prin lucrări tehnologice adecvate. Orice dereglare conduce la avantajarea unor procese în detrimentul altora, cu finalizare negativă în anii viitori. La cele afirmate, concluzionăm că fiecare specie dispune de propriile caracteristici ce determină anumite raporturi de intercondiţionare între creştere şi fructificare. Conducerea corectă a derulării şi menţinerii acestor procese favorizează productivitatea, calitatea şi eficienţa economică a unei plantaţii.

3.3.3.7. Alternanţa de rodire Alternanţa de rodire sau rodirea periodică la pomi este un fenomen biologic întâlnit în foarte multe plantaţii şi la foarte multe specii ca: măr, păr, prun, cais, migdal, piersic (fără rărirea fructelor), dar şi la specii de climat cald ca măslinul, portocalul, lămâiul, avocado, mango, etc. Pomii fructiferi, în loc să fructifice normal în fiecare an, prezintă unele dereglări funcţionale care conduc la perturbaţii ale fructificării. În succesiunea fructificării , apar după ani cu recoltă abundentă şi ani (1-2) fără recoltă sau cu recoltă slabă. Sonea şi colab.(1968) consideră acest fenomen ca fiind determinat de mediul sau condiţiile tehnologice şi nu de cele ereditare. Contrar acestei păreri, Couranjou (1982) demonstrează că cel puţin două caractere genetice sunt responsabile de alternanţa de rodire la soiurile pomicole: nivelul de legare al fructelor la soi şi nivelul de susceptibilitate al soiurilor de a forma muguri floriferi şi de a produce schimbări calitative în aceştia. De fapt rodirea alternativă se manifestă ca un fenomen biologic de entropie, care dereglează întregul sistem de funcţionare a biosistemului pomicol. Pentru a înţelege relaţiile dintre procesele biologice, care au fost perturbate, trebuie arătat că în mijlocul perioadei de vegetaţie (iunie-iulie), la măr (soiuri tardive), se desfăşoară sincronic următoarele fenofaze: creşterea lăstarilor, creşterea fructelor, precum şi diferenţierea mugurilor floriferi. În condiţiile unei supraproducţii de fructe este perturbat procesul transformării mugurilor vegetativi în floriferi (diferenţiere), care se desfăşoară diacronic (începe în iulie şi se termină abia în anul următor în primăvară). Apare concurenţa pentru hrană dintre lăstari, fructe şi diferenţierea mugurilor floriferi. Nivelul de legare al fructelor sau capacitatea unui pom de a da fructe după un an fără producţie, rezultă pe de-o parte din aptitudinea soiului de a forma muguri floriferi în absenţa fructelor. Această aptitudine se manifestă constant la fiecare soi. Pe de altă parte intervine şi capacitatea mugurilor floriferi de a forma fructe, caracter variabil la soiuri. Din mulţimea de muguri floriferi nu toţi formează fructe. Soiurile manifestă o comportare diferită, specifică, dacă avem în vedere că în timpul creşteri fructelor se produce o inhibare a formării mugurilor floriferi, probabil din cauza sintetizării în fructe a unor hormoni. Alături de cele două caractere genetice care determină tipul de alternantă în rodire, rol important mai au frunzele, priorităţile fructului în

214

creştere, seminţele (Chan şi Cain, 1967). Factorii direct implicaţi în alternanţa de rodire sunt consideraţi a fi: - epoca de formare a mugurilor floriferi; - raportul dintre numărul de fructe în creştere şi numărul de muguri florali în formare. În condiţiile zonei temperate începe diferenţierea calitativă a mugurilor floriferi de pe la sfârşitul lunii iunie la cais (Iliea, 1963), măr (Keremidarska, 1968), păr (Dusutina, 1965), cireş (Hassan, 1969) sau mai târziu, la începutul lui iulie la piersic, fenomen care corespunde în majoritatea cazurilor cu o creştere puternică a fructelor pe aceeaşi plantă. Simultaneitatea inducţiei florale şi a diferenţierii calitative a mugurilor florali cu creşterea fructelor conduce la alternanţă în rodire. În prezenţa fructelor, formarea mugurilor florali se reduce foarte mult. Cu cât sunt mai multe fructe pe o plantă cu atât se reduce numărul de muguri floriferi în formare şi invers. În consecinţă în anul care urmează unei fructificări puternice, înflorirea este slabă şi implicit şi recolta de fructe este redusă. În acest mod se înregistrează recolte abundente (supraproducţii de fructe pe plantă) sau recolte foarte slabe sau lipsă. Couranjou (1973) stabileşte tipurile de alternanţă în rodire după nivelurile caracterului de fertilitate şi de sensibilitate la prezenţa fructelor astfel: - alternanţă foarte puternică, când fertilitatea şi sensibilitatea sunt foarte puternice; - alternanţă medie, când fertilitatea este puternică iar sensi-bilitatea este slabă; - alternanţă foarte slabă, când fertilitatea este medie şi sensi-bilitatea este puternică; - alternanţă nulă, când fertilitatea este medie şi sensibilitatea foarte redusă. Dacă încărcătura de muguri floriferi se normează anual prin tăieri de rodire şi se aplică raţional celelalte măsuri agrotehnice (lucrarea solului, fertilizarea, irigarea, tratamentele fitosanitare, rărirea fructelor etc.), pomii rodesc constant. Prin aplicarea corectă a măsurilor agrotehnice la pomii pe rod, se relizează un echilibru fiziologic între procesele biologice fundamentale: creşterea (C), diferenţierea (D), rodirea (R) şi entropia (E). Entropia se manifestă prin degarnisirea ramurilor. Toate aceste procese evoluează în funcţie de starea timpului biologic (Tb). În consecinţă, echilibrul biologic (Efz) este o funcţie (ƒ) care se poate reprezenta astfel: Efz = ƒ (C,D,R,E) Tb Pentru determinarea constanţei în fructificare se utilizează „indicele de fructificare bienală” (IFB). Acesta poate fi determinat după mai multe formule, fiecare ţinând seama de elemente diferite. Schumacher (1975), citat de Keulemans (1991) prezintă urmă-toarea formulă: IFB = [(P1-P1+1)/(P1+P1+1) x 100]/N unde: P1= kg/pom în anul 1 P1+1 = kg/pom în anul 1+1 N = numărul anilor PI-P1+1 = valoarea absolută

215

Couranjou (1983) prezintă o altă formulă în care: IFB = (Pmax - Pmax +l) x 100/( Pmax + Pmax +l) Pmax = producţia maximă, kg/pom Pmax +1= producţia (kg/pom) în anul după Pmax. Folosind cele două formule, Botu M. (1999) determină valorile IFB pentru 29 soiuri de prun cultivate în nordul Olteniei pentru o perioadă de 16 ani şi ajunge la concluzia că cele două determinări sunt complementare. Puţin predispuse la fructificare alternativă sunt soiurile: „Minerva”, „Diana”, „Stanley”. Se impune luarea în calcul a influenţei genotipului şi a mediului asupra capacităţii de producţie şi a constantei în fructificare. Ambele influenţe au fost foarte puternice, respectiv 44,2 % a genotipului şi 39,1 % a mediului. Pentru diminuarea efectului negativ al alternanţei în rodire s-au dovedit benefice unele măsuri tehnologice. Rolul general al acestora este de a realiza un echilibru fiziologic între procesele biologice fundamentale. De la realizarea unei plantaţii, funcţie de zona climatică şi factorii de relief (deal, câmpie), se stabileşte cel mai adecvat sistem de cultură. Sistemul integrat (durabil) sau cel biologic, completate cu elementele specifice fiecăruia sunt cele care garantează o armonizare generală: creştere – fructificare - entropie pe parcursul întregii vieţi a plantei. În anumiţi ani, poate apărea o pierdere accidentală de recoltă care nu trebuie confundată cu alternanta de rodire, deşi uneori contribuie la declanşarea acesteia. După pierderile accidentale de recoltă, deşi se formează muguri floriferi, aceştia degeră în timpul iernii; uneori florile sunt distruse de îngheţurile tardive sau ele cad înainte de a lega, întrucât vremea nefavorabilă (rece, ploi) împiedică zborul albinelor care ajută polenizarea, sau temperatura se menţine sub 15 0C, ceea ce nu permite legarea fructelor. Formele de manifestare ale alternantei de rodire sunt următoarele: a) toţi pomii aparţinând unui soi rodesc excesiv într-un an şi nu fructifică deloc în anul următor; b) după 1-3 ani de recoltă abundentă urmează un an cu recoltă scăzută; c) în cadrul unei parcele formate dintr-un singur soi, unii pomi rodesc într-un an, iar ceilalţi pomi în anul următor (formă de manifestare mai frecventă). Frecvenţa şi intensitatea alternanţei de rodire. Alternanţa de rodire se semnalează mai ales la soiurile tardive de măr, păr şi prun. Soiurile de vară de măr şi păr, de piersic şi de prun (soiuri timpurii), precum şi speciile cu maturarea timpurie a fructelor (cireş, vişin, cais), în general nu au alternanţă de rodire, întrucât în momentul diferenţierii mugurilor floriferi fructele sunt deja recoltate. La gutui nu se semnalează alternanţă de rodire, întrucât procesele de creştere şi rodire sunt bine organizate, iar acumularea substanţelor de rezervă este târzie până în noiembrie. La nucii răzleţi nealtoiţi apare alternanţa de rodire ca un efect al umbririi din interiorul coroanei sale prea mari, pomul fiind obligat să fructifice periferic. La nucul altoit, coroanele fiind mai mici, influenţa solară este mai mare, iar procesul de fotosinteză este mai activ. Speciile care posedă fructe mici (alunul, cornul), arbuştii fructiferi şi căpşunul nu sunt afectate de alternanţă de rodire. Alternanţa de rodire se manifestă în toate sistemele de producţie (clasic, intensiv şi superintensiv). Instalarea acestui fenomen entropie în plantaţiile intensive şi superintensive adesea este mai greu de combătut decât în plantaţiile clasice, întrucât capacitatea lor de autoreglare scade mai rapid din

216

cauza uzurii fiziologice mai intense a formaţiunilor fructifere şi a stresului de desime (concurentă pentru lumină a pomilor şi a rădăcinilor pentru hrană). Odată cu vârsta, plasticitatea şi adaptarea pomilor la variaţiile mediului încep să slăbească şi scad mecanismele biocibernetice de autoreglare. Ca efect, creşterea lăstarilor slăbeşte, încât apare alternanţa de rodire, întrucât în lipsa creşterii, diferenţierea mugurilor fructiferi va avea loc simultan pe toate ramurile de rod, recoltarea va fi excesivă şi de calitate mediocră, iar în anul următor va lipsi recolta de fructe. Masuri pentru înlăturarea alternanţei de rodire. Reglarea armonioasă a relaţiilor sinergice dintre procesele biologice fundamentale ale pomului cu ajutorul măsurilor agrotehnice, în scopul obţinerii unor producţii ridicate în zonele colinare, acolo unde se va dezvolta pomicultura în viitor, ridică probleme mult mai complexe în cazul combaterii alternanţei de rodire decât pe terenurile plane. Astfel, plantaţiile pomicole de pe versanţi sunt expuse continuu unui proces de eroziune, iar pierderile anuale de sol fertil se ridică până la 3-5 t/ha (M. Moţoc, 1987). În acest caz trebuie apelat la noul sistem de organizare a plantaţiilor cu alei cu trafic tehnologic. Intervenţiile cu mijloace mecanice în acest sistem nou de producţie pomicolă se fac mai rapid şi, deci, mai eficace. Astfel, pentru realizarea unei încărcături optime şi de menţinerea coroanei într-un volum optim necesar, un rol tehnologic important revine tăierii mecanizate de contur, combinată cu tăierea din interiorul gardului fructifer (motoferăstraie tip „Retezat” F.M.-75-5). Prin „reglarea pomului” anuală, sau periodică, la 2-3 ani, cu ajutorul tăierii mecanizate, se reuşeşte crearea unui bioritm uniform de creştere a gardului fructifer. Acţionând alternativ pe părţile laterale ale gardurilor fructifere, se realizează un echilibru fiziologic în cadrul inter - relaţiilor dintre stările biologice: creştere-rodire - entropie (degarnisire), evitându-se o dereglare bioritmică. Soiul „Wagener premiat”, cu caracteristicile tipurilor de ,,spur", are entropia cea mai redusă. În cadrul coroanei, fructele trebuie să fie răspândite uniform şi concentrate pe un număr redus de ramuri. La pomii aflaţi la începutul rodirii, punctele de vegetaţie diferenţiate pentru rod trebuie să fie de circa 30-35 % (Isac Il., 1984). Realizarea echilibrului fiziologic este o consecinţă a aplicării legii interdependenţei biologice dintre cele trei procese fundamentale (creştere rodire-entropie). Dintr-o ramură lungă, de exemplu de 2 m, trebuie să rămână după tăiere 1,6 m (circa 1/4 din ramură se elimină). Tăierile reglate corect cu ajutorul maşinii asigură rentabilizarea creşterilor, rodire regulată şi o entropie biologică redusă. Echilibrul fiziologic apare atunci când pomii au lăstarii cu o lungime de 30-40 cm (efect însumat al tuturor măsurilor agrotehnice). Pentru o rodire regulată trebuie să existe 25-40 % muguri floriferi, cu raportul 2-3 muguri vegetativi/1 mugure florifer. Entropia (degarnisirea) trebuie să fie cât mai lentă, fapt ce se realizează prin tăieri care întârzie declinul biologic. Este interesant de arătat că pomul foloseşte aceeaşi cantitate de energie pentru a produce o ramură de 1 m lungime sau 1 kg de fructe (în cazul mărului). Prin analiza mecanismului biocibernetic de „feed-before”, se poate anticipa reacţia pomilor la tăierile executate. Tăierea, fiind un „rău necesar”, trebuie prevenite efectele nefavorabile ale acesteia. Astfel, tăierea repetată provoacă „oboseala” lemnului (stres mecanic). Totodată, o tăiere prea severă determină apariţia unui „stopaj fiziologic” exteriorizat prin apariţia de gomoză

217

(scurgeri cleioase la cireş), iar rezistenta la ger scade. Tăierile mecanice provoacă anual apariţia de lemn nou, care se garniseşte cu muguri floriferi în 1-2 ani şi asigură o rodire constantă şi calitativă. Fructificarea anuală se realizează prin normarea unei încărcături de 5 muguri floriferi pe cm2 din suprafaţa secţiunii transversale a trunchiului şi stabilirea distanţei de 10-20 cm între mere (Cepoiu N., 1978). Rărirea chimică ajută substanţial la combaterea alternantei de rodire. Dintre produsele testate, cel mai eficace s-a demonstrat recent că este „Paclobutrazol”, administrat radicular (1 g/pom repartizat pe 5-6 locuri) (E. Ba1dini, 1986; S. Sansavini, 1986; G. Costa, 1986; P. Mitov, 1988). Alternanţa de rodire poate fi împiedicată printr-o fertilizare moderată. Florile sunt mari consumatoare de substanţe nutritive (petalele au un conţinut bogat de zahăr şi albumină, iar cerinţele lor se manifestă într-un timp foarte scurt, când pomii încă nu asimilează. În scopul evitării alternanţei de rodire, trebuie introduse soiuri care rodesc constant. Se recomandă extinderea selecţiilor clonale în cadrul soiului de măr „Golden delicious” care rodesc regulat (Sansavini, 1988; Fideghel1i, 1988), precum şi noile soiuri la care nu se manifestă alternanţa rodirii: „Yellow spur”, „Anwill spur” (I. Bodi, 1988). Pentru evitarea apariţiei unei accentuate alternanţe de rodire la măr se va norma încărcătura cu fructe prin tăieri anuale de rărire şi întinerire a formaţiunilor fructifere cu peste3 ani de producţie (A. Şuta, 1987). 0 altă măsură de înlăturare a periodicităţii de rodire este crearea soiurilor de măr cu un număr moderat (1-2) de flori într-o inflorescenţă de măr (I. Rudenko, 1983).

218

CAPITOLUL IV 4. ECOLOGIA POMILOR ŞI ARBUŞTILOR FRUCTIFERI Creşterea şi fructificarea pomilor şi arbuştilor fructiferi se desfăşoară sub influenţa a două grupe de factori: ereditari şi ecologici. Potrivit însuşirilor ereditare, fiecare specie pomicolă şi fiecare soi pretinde de la mediu anumite condiţii de viaţă, corespunzătoare vârstei şi fazei de vegetaţie, care, în măsura în care sunt mai mult sau mai puţin îndeplinite, influenţează pozitiv sau negativ asupra proceselor vitale ale plantei. Dacă o specie pomicolă sau un soi oarecare găseşte în mediul de cultură condiţii apropiate dar nu cele mai corespunzătoare, indivizii speciei sau soiului nu-şi pot pune în valoare potenţialul maxim de producţie, chiar în cazul aplicării unor tehnologii superioare. Ca atare, concordanţa între cerinţele ereditare ale plantelor şi factorii mediului de cultură, constituie prima şi cea mai importantă condiţie a producţiilor mari, constante şi de calitate şi în final a eficienţei economice ridicate în pomicultură. Această necesitate este cu atât mai importantă în cultura pomilor, întrucât cheltuielile de investiţii pentru această cultură sunt foarte ridicate iar greşelile de amplasare în mediu nu pot fi corectate de la un an la altul şi incumbă mari pierderi materiale. Lucrările de ameliorare a pomilor oferă posibilitatea modificării unor însuşiri din programul genetic al speciei şi a soiurilor de pomi şi arbuşti fructiferi, modificând în acelaşi timp şi comportarea lor faţă de condiţiile de mediu, dar asemenea lucrări necesită durate mari de timp, specialişti şi laboratoare specializate. Aplicarea măsurilor cuprinse în tehnologiile de cultură urmăresc îmbunătăţirea factorilor de mediu şi crearea unor condiţii cât mai corespunzătoare pentru desfăşurarea proceselor vitale precum şi înlăturarea celor necorespunzătoare. Mediul acţionează asupra pomilor şi arbuştilor fructiferi printr-un complex de factori de vegetaţie care pot fi grupaţi în două categorii: - factori climatici - lumina, temperatura, apa, aerul; - factori edafici (pedologici) care cuprind proprietăţile fizice şi chimice ale solului, starea de aprovizionare în elemente nutritive, apă, aer şi activitatea microbiană. La acestea se mai adaugă factorii antropogeni, cuprinzând intervenţia directă a omului în acţiunea de modificare a însuşirilor ereditare ale plantei şi a factorilor de mediu şi factorii biotici care se referă la plantele şi animalele dăunătoare sau folositoare care trăiesc în apropierea plantelor de cultură şi care se influenţează reciproc.

4.1. Particularităţile agroecosistemului pomicol Orice cultură fructiferă constituie un agroecosistem, adică o unitate funcţională a biosferei de transformare a energiei şi substanţei, subordonată activităţii economice a omului, alcătuită din biotop şi biocenoză.

219

Biocenoza sau comunitatea de viaţă este componentul organic al ecosistemului şi cuprinde populaţiile tuturor speciilor vegetale şi animale existente pe un biotop într-o epocă determinată; care trăiesc în corelaţii trofice şi de altă natură stabile. Populaţia este alcătuită din toţi indivizii aparţinând unei specii care ocupă un teritoriu dat. În agroecosisteme omul modifică şi simplifică relaţiile trofice dintre populaţii, favorizând o parte din producătorii autotrofi (planta cultivată) şi limitând consumatorii şi producătorii autotrofi inutili omului (buruienile). El intervine, de asemenea, şi în privinţa legăturilor „corologice”, căutând să asigure fiecărui individ spaţiul necesar în mod cât mai uniform (distanţe de plantare) şi având tendinţa de a ocupa terenul cu o populaţie aparţinând unui singur soi. Ca urmare, competiţia între populaţiile care formează comunitatea şi chiar dintre indivizii care alcătuiesc populaţia este dirijată de om. Din această cauză, conexiunile care se instalează între componenţii agrobiocenozei se caracterizează printr-o complexitate mai redusă decât cele naturale şi sunt numai „relativ” stabile. Ca urmare, agroecosistemul este mai puţin stabil decât cel natural, mai sensibil la acţiunea unor factori negativi (atacuri masive de insecte, boli). Agroecosistemul poate fi menţinut numai prin intervenţiile omului; lipsit de acestea, el este curând invadat de vegetaţia naturală şi, drept consecinţă, ecosistemul natural se reinstalează. În sânul populaţiei planetare cultivate omul intervine în sensul uniformizării culturii, atât ca vârstă, cât şi în privinţa particularităţilor indivizilor care o compun. Ca urmare, competiţia intraspecifică pentru factorii de vegetaţie nu se mai manifestă sub forma sub care se manifestă în ecosistemele naturale, ci prin reducerea simultană a producţiei individuale. În manifestarea acestei concurenţe, care creşte pe măsura sporirii (desimii) populaţiei, se disting doua etape (N. Zamfirescu, 1977): a) diminuarea producţiei individuale, fără reducerea recoltei la ha. Aceasta se datorează faptului că scăderea indicelui foliar individual are un ritm mai lent decât creşterea indicelui foliar al culturii obţinută prin sporirea numărului de indivizi la ha; b) dacă populaţia creşte numeric în continuare, concurenţa devine mai acerbă, resursele biotopului devin insuficiente pentru numărul prea mare de indivizi, iar secreţiile radiculare, reciproc inhibante, se fac puternic simţite. Ca urmare, producţia individuală tinde spre zero şi antrenează şi scăderea recoltei la hectar. Biotopul este componentul anorganic - mediul abiotic - al ecosistemului şi cuprinde: solul, lumina, căldura, apa, alternanţa dintre zi şi noapte etc. Cu alte cuvinte, într-o livadă biotopul cuprinde toţi factorii climatici şi edafici. Biotopul poate avea rol de factor eliminator asupra biocenozei. Fiecare dintre factorii climatici are rol determinant. Absenţa unuia nu poate fi suplinită de existenţa altui factor în exces. Factorii climatici influenţează, însă, asupra culturii în complex, între ei existând o interdependentă strânsă; intensitatea unuia poate mări exigenţele faţă de alt factor. De exemplu, în condiţii de temperatură ridicată, exigenţele plantelor faţă de apă sunt mai mari. Din aceasta cauză, noţiunea de „optimum” pentru un factor este o valoare relativă, care depinde de intensitatea tuturor celorlalţi factori. Altfel spus, optimum pentru un factor este o valoare dinamică ce depinde de conjunctura tuturor factorilor la un moment dat.

220

Biotopul provoacă plantelor o serie de modificări. Climatul continental, de exemplu, favorizează elaborarea de uleiuri esenţiale, de alcaloizi şi substanţe proteice. Climatul maritim favorizează acumularea de amidon şi alte zaharuri. Wiliams arată că la temperaturi scăzute plantele formează ramificaţii secundare mai numeroase, iar dacă acestea sunt asociate cu umiditate, înălţimea plantei este mai redusă, ramificaţiile mai numeroase, frunzele mai mici, iar raportul rădăcină/organe epigee mai mare (deci, se favorizează dezvoltarea rădăcinii şi nu a părţii care ne oferă fructe). Altitudinea conduce la apariţia unei coloraţii mai bune a fructelor. În anii ploioşi fructele sunt Fig. 4.1. Zonarea agroclimatică a teritoriului României: mai puţin aromate; se 1. caldă-secetoasă; formează uleiuri 2. moderată-subumedă; esenţiale în cantitate mai 3. răcoroasă-umedă; mică decât în anii cu o 4. umedă muntoasă. bună insolaţie.

4.2. Interdependenţa factorilor de vegetaţie Factorii de vegetaţie nu acţionează izolat ci în complex, relaţiile lor fiind de interdependentă. Plantele recepţionează concomitent influenţa tuturor factorilor de mediu, iar reacţia apare ca o rezultantă a tuturor influenţelor, fapt pentru care planta, respectiv pomul, poate fi considerat ca un senzor al influenţei factorilor de mediu. Nu toţi factorii de mediu au aceeaşi importanţă din punct de vedere al creşterii şi dezvoltării plantelor, unii au importanţă vitală, sunt de neînlocuit, alţii deşi contribuie la modificarea unor procese vitale, în lipsa lor pomii cresc şi pot produce chiar fructe. Printre factorii de mediu de neînlocuit se numără de exemplu apa, lumina, căldura, în timp ce vântul, umiditatea atmosferică, presiunea atmosferică etc. sunt factori care influenţează intensitatea proceselor vitale dar nu sunt indispensabili. Între elementele componente ale factorilor de mediu există o legătură reciprocă; modificarea unuia atrage după sine modificarea celorlalţi, respectiv prin modificările survenite apar noi condiţii pentru punerea în valoare a intensităţii de influenţare a celorlalţi factori. De exemplu: cantitatea de precipitaţii căzută modifică temperatura solului, conţinutul de apă în aer şi în urma acestora, conductibilitatea. Prin evaporarea apei din straturile de la suprafaţă ale solului creşte umiditatea atmosferică, care contribuie la micşorarea intensităţii transpiraţiei. De asemenea, temperatura şi umiditatea influenţează nu numai direct asupra plantei, ci şi indirect prin crearea unor condiţii mai mult sau mai puţin favorabile pentru înmulţirea bolilor şi dăunătorilor. Factorii de mediu nu se pot înlocui între ei, mai mult chiar, în cadrul aceluiaşi factor de vegetaţie, elementele care-1 compun nu se pot înlocui între

221

ele. De exemplu, nu se poate înlocui apa prin substanţe nutritive, diferitele elemente nutritive chimice (potasiul, calciul, fosforul, azotul etc.) nu se pot înlocui între ele. Această situaţie nu înlătură însă posibilitatea ca între anumite limite factorii de vegetaţie şi elementele care îl compun să-şi compenseze acţiunea. Între factorii de mediu şi plantă există o legătură strânsă şi reciprocă. Prin simpla prezenţă cât şi prin desfăşurarea proceselor de nutriţie minerală şi de fotosinteză, plantele influenţează condiţiile de mediu. Astfel, pomii prin frunze şi ramuri contribuie la umbrirea solului, la micşorarea vitezei vânturilor, contribuind direct la conservarea apei din sol şi la protejarea contra eroziunii. Analiza cantitativă a schimburilor materiale şi energetice ce au loc între plante şi mediul înconjurător se realizează cu ajutorul bilanţului energetic pe elemente. Astfel, randamentul energetic al fotosintezei se determină prin măsurarea cantităţii de lumină absorbită de plante la unitatea de suprafaţă şi energia înmagazinată, respectiv utilizată. Concomitent se determină cantitatea de bioxid de carbon absorbită de plantele verzi şi valorile randamentului energetic sunt în funcţie şi de adaptarea plantelor (speciilor şi soiurilor pomicole) la lumina de diferite intensităţi, de gradul de aprovizionare a solului cu diferite substanţe minerale, de umiditatea solului şi de vârsta frunzelor. Ca urmare sporul de materie organică ce se realizează rezultă din diferenţa între sursele de energie pe care plantele le iau din mediul înconjurător (apă, substanţe nutritive existente în sol şi introduse prin fertilizare, dioxid de carbon, energie solară) şi ceea ce se restituie în acest mediu (oxigen, materie organică prin frunze, rădăcini şi alte organe ale plantelor). Neglijarea sau necuantificarea fundamentată a contribuţiei tuturor factorilor de vegetaţie conduce la obţinerea unor bilanţuri energetice ireale sau la concluzii nefondate, dintre care se pot menţiona: - Legea minimului elaborată de Liebig (1840), după care creşterea plantelor depinde de cantitatea de elemente nutritive aflate în minim, lege confirmată şi de Taylor (1943) cu completarea că pe lângă substanţele nutritive au fost incluşi şi principalii factori de mediu. Ceea ce era şi normal, datorită faptului că nu numai substanţele nutritive pot să se afle la un moment dat la nivel minim, ci şi factorii de mediu ca lumina, temperatura etc. În acest caz, chiar şi la o stare de aprovizionare normală cu substanţe nutritive şi apă, factorul temperatură care se află în minim condiţionează ritmul activităţii vitale. De remarcat este faptul că şi în ţara noastră în unele zone şi în anumiţi ani temperaturile scăzute din perioadele de vegetaţie frânează creşterea şi dezvoltarea normală a pomilor. În această situaţie ritmul activităţilor vitale este condiţionat de factorul de vegetaţie aflat în minim, respectiv temperatura, cu toate că substanţele nutritive cât şi apa sunt asigurate la un nivel optim. Analizând legea minimului în concordantă cu complexitatea factorilor de vegetaţie, se constată că de nivelul elementelor aflate la minim depinde în mare măsură nivelul la care trebuie să se afle la un moment dat şi celelalte elemente cât şi producţia realizată. În această interpretare nivelul optim de aprovizionare a pomilor cu substanţe nutritive şi apă la un moment dat, se va determina şi în funcţie de temperatura medie realizată în faza de vegetaţie respectivă. Din cele prezentate rezultă că atunci când se acţionează asupra unui singur factor de vegetaţie rezultatele obţinute sunt limitate. În schimb când se acţionează asupra a doi sau mai mulţi factori de vegetaţie, rezultatele de producţie se amplifică, producţiile obţinute devenind tot mai mari. - Legea optimului de vegetaţie. După cum nu se poate vorbi de un minim absolut, tot aşa nu se poate considera un optim de vegetaţie absolut al unui

222

factor. Optimul este mereu relativ în funcţie de modificările pe care le înregistrează în mod continuu ceilalţi factori de vegetaţie. Ca urmare se poate vorbi de realizarea unor producţii maxime numai pentru anumite condiţii date. Modificarea acestor condiţii schimbă şi producţia maximă posibilă de realizat. Despre o producţie de fructe la nivelul potenţialului biologie maxim se poate vorbi numai atunci când pe lângă nivelele corespunzătoare de substanţe nutritive şi apă, s-au asigurat şi ceilalţi factori de vegetaţie în complexitatea lor, în funcţie de cerinţele speciei şi soiului pe tot parcursul fazelor de creştere şi fructificare. Astfel, pentru declanşarea dezmuguritului sunt suficiente temperaturi mult mai scăzute decât pentru fazele următoare de înflorit, creşterea intensă a lăstarilor sau coacerea fructelor. Cerinţele faţă de apă şi substanţe nutritive diferă, de asemenea, în funcţie de faza de creştere şi fructificare, fiind în concordantă cu ritmul normal de creştere şi dezvoltare a plantelor. Cerinţele pomilor şi arbuştilor fructiferi faţă de factorii de mediu variază foarte mult în raport cu specia, soiul, portaltoiul, vârsta pomilor, faza de vegetaţie, prezenţa sau absenţa rodului ş.a. Cunoaşterea factorilor de mediu precum şi a modului de acţionare dirijată asupra lor prin tehnologiile aplicate, constituie condiţia de bază în obţinerea de producţii mari de fructe la unitatea de suprafaţă. Studierea aprofundată a condiţiilor de mediu prezintă importanţă mare în cazul culturii pomilor pentru că aceştia urmează să se dezvolte în condiţiile mediului ales un număr mare de ani, iar posibilităţile omului de a influenţa anumiţi factori de mediu, în special pe cei meteorologici, sunt limitate. Factorii climatici în cazul plantaţiilor intensive şi superintensive de pomi şi arbuşti fructiferi capătă o importanţă şi mai mare din cauza costului foarte ridicat al investiţiilor la unitatea de suprafaţă. Elementele meteorologice cu incidenţă deosebită asupra creşterii şi fructificării pomilor sunt: - radiaţia solară în ce priveşte compoziţia, lungimea undelor, aportul de energie, durata de iluminare şi lungimea zilelor; - căldura din aer şi din sol, valorile diurne şi anuale ale acesteia, efectul temperaturilor scăzute şi ridicate asupra pomilor, suma gradelor de temperatură din perioada de vegetaţie; - cantitatea de precipitaţii anuale şi repartizarea acestora în perioadele de vegetaţie, intensitatea şi felul acestora (ploi, zăpezi, rouă, brumă, grindină); - compoziţia aerului atmosferic şi din sol în N, 0 2, CO2, şi prezenţa gazelor toxice poluate; - mişcarea aerului, direcţia vânturilor dominante, viteza şi tăria lor; - umiditatea relativă şi absolută a aerului. În natură, în urma schimbării în mod periodic a valorii elementelor meteorologice menţionate, are loc o schimbare de condiţii zilnice, anuale şi periodice care se succed permanent. Combinarea numărului mare de elemente climatice şi a diverselor valori ale acestora, zilnic, anual sau periodic, dă naştere la complexe de condiţii climatice foarte diferite, fapt pentru care condiţii identice, sau asemănătoare chiar, nu se pot repeta nici în cazul pomilor şi arbuştilor fructiferi, care ocupă acelaşi loc timp de 15-60 ani. În consecinţă în pomicultură, datorită faptului că în fiecare an se înregistrează condiţii climatice diferite, nu se pot recomanda tehnologii de producţie universal valabile pentru toţi anii de producţie. Fiecare bazin pomicol este caracterizat prin condiţii climatice sau de microclimă specifice zonei, rezultate din însumarea şi analiza elementelor

223

meteorologice pe o perioadă de mai mulţi ani (20-50-100 ani), respectiv condiţiile climatice anuale aproape întotdeauna se încadrează în limitele condiţiilor specifice. În sensul celor analizate, clima reprezintă regimul stărilor de timp, semnalate în cursul unei perioade îndelungate de ani, într-o zonă sau bazin pomicol determinat. Starea vremii rezultă din efectul simultan al tuturor fenomenelor fizice naturale ce se petrec la un moment dat în atmosferă. 0 sinteză a tuturor acestor stări individuale ale timpului dintr-o perioadă foarte lungă de ani, conduce la o imagine unitară care reprezintă clima locului respectiv. Creşterea şi dezvoltarea pomilor şi arbuştilor fructiferi fiind în strânsă dependenţă de starea timpului, cunoaşterea acestuia şi a climatului local, prezintă o importanţă deosebită întrucât producţiile realizate sunt condiţionate în mare măsură de condiţiile atmosferice. Pentru cunoaşterea stării timpului, meteorologia pune la dispoziţia agriculturii o serie de date privind starea actuală şi chiar prognoze de viitor a timpului. Prevederile meteorologice permit să se stabilească o serie de măsuri cu privire la: - perioada optimă de însămânţare sau plantare în pepinieră cât şi în plantaţiile pomicole; -- momentele cele mai indicate pentru efectuarea tratamentelor de prevenire şi combatere a bolilor şi dăunătorilor; - prevenirea, combaterea sau diminuarea pagubelor produse de îngheţ, brumă, grindină etc. Climatologia, prin datele de care dispune, dă posibilitatea: - să se efectueze zonarea ecologică la nivel macroteritorial; - să se aleagă cele mai indicate specii şi soiuri de pomi şi arbuşti fructiferi în raport cu condiţiile climatice ale bazinelor pomicole; - să se stabilească tehnologiile de cultură corespunzătoare tipului de climă, precum şi a echipamentului tehnic necesar în funcţie de numărul de zile corespunzătoare pentru executarea lucrărilor mecanizate; - să se stabilească zonele în care sunt necesare irigaţiile pentru asigurarea nevoii de apă a plantaţiilor pomicole şi de arbuşti fructiferi, în funcţie de cerinţele speciilor sau soiurilor cultivate; - să se desfăşoare ameliorarea diferitelor specii şi soiuri de pomi şi arbuşti fructiferi în vederea adaptării acestora la condiţiile climatice date. De remarcat este faptul că faţă de condiţiile meteorologice care sunt foarte schimbătoare, cele climatice în mare măsură pot fi considerate stabile pentru o zonă, bazin pomicol sau chiar localitate. Având în vedere neuniformitatea condiţiilor climatice ce se întâlnesc într-o zonă oarecare este necesar să se cunoască mai îndeaproape condiţiile de microclimă, care nu reprezintă altceva decât o modificare locală mai mult sau mai puţin intensă a climei. Studiul şi cunoaşterea aprofundată a condiţiilor de microclimă şi macroclimă trebuie să stea la baza alegerii terenului destinat plantaţiilor de pomi şi arbuşti fructiferi. Este necesar să se stabilească cu destulă precizie ce fel de condiţii climatice îşi vor pune amprenta asupra producţiei şi care este frecvenţa potenţială a anilor cu rod şi fără rod, deciziile urmând a fi luate pe baza valorilor medii, cât şi a valorilor extreme ale factorilor de mediu. Datele obţinute se vor folosi în ultimă analiză la calculul eficienţei economice a plantaţiei în condiţiile date.

224

Pomii şi arbuştii fructiferi trăind în condiţiile unui microclimat specific format în stratul de aer de lângă sol, vor fi influenţaţi în permanenţă de condiţiile atmosferice create în această zonă. Tehnica actuală nu poate modifica în mare măsură factorii de macroclimă în care se însumează cantităţi enorme de materie şi energie; nu aceeaşi este situaţia microclimei specifice din interiorul plantaţiilor de pomi. Microclima se formează şi sub influenţa directă a omului, chiar cu ajutorul plantaţiilor, existând posibilitatea în cadrul unor spaţii aeriene mai restrânse să se dirijeze sau să se modifice mişcarea unor cantităţi mai mici de materie şi energie. Dimensiunile pomilor, înălţimea şi diametrul coroanei, distanţele de plantare, forma de coroană, sistemul de cultură, direcţia de orientare a rândurilor faţă de punctele cardinale, constituie factori hotărâtori în formarea unor microclimate interioare specifice. De asemenea, acestea mai pot fi influenţate şi prin lucrările solului, folosirea culturilor intercalate, irigaţii, tăierile de formare a coroanei şi limitarea înălţimii pomilor etc. Folosirea cu discernământ a principalilor factori agrotehnici care influenţează microclima poate crea condiţii foarte bune pentru creşterea şi fructificarea pomilor. Factorii principali care determină microclima sunt: natura suprafeţei subiacente şi fenomenul amestecului turbulent, configuraţia şi orientarea terenului. a) Natura suprafeţei subiacente şi fenomenul amestecului turbulent intervin prin proprietăţile fizice ce le caracterizează: culoarea, albedoul, căldura specifică, conductibilitatea termică; compactitatea şi umiditatea de care dispune între suprafaţa subiacentă şi atmosferă au loc necontenit schimburi de energie calorică şi umiditate, cu efecte diferite în funcţie de caracteristicile solului şi constituţia suprafeţei respective. În formarea microclimei un rol hotărâtor au suprafeţele care reţin sau modifică radiaţiile solare, vânturile, precipitaţiile şi alte elemente, iar prin acestea se modifică într-un mod diferit situaţia atmosferică. Ca urmare, valorile diferitelor elemente meteorologice vor suferi modificări şi vor da naştere la tipuri de microclimă extrem de variate. Suprafaţa solului absoarbe energia solară transformând-o în energie calorică, prin aceasta încălzindu-se mai mult sau mai puţin în funcţie de textură, culoarea şi gradul de acoperire cu vegetaţie. În acelaşi timp, prin pierderile de căldură datorită radiaţiei se va răci, îndeplinind în felul acesta rolul unui corp de încălzire sau de răcire a aerului. Ca urmare straturile de aer mai apropiate de sol se încălzesc sau se răcesc cel mai repede şi în cea mai mare măsură. În condiţiile de microclimă cu mare variaţie, trăiesc în special arbuştii fructiferi şi căpşunii, în timp ce o parte din coroana pomilor fructiferi, în funcţie de înălţimea trunchiului, se ridică deasupra acestei zone dificile şi se situează într-o zonă mai favorabilă, cu variaţii limitate. Este un fapt cunoscut că în cazul îngheţurilor târzii de primăvară sunt distruse în special florile situate în partea inferioară a coroanei, la înălţimea de 1-2 m, înălţime ce delimitează zona de răspândire a aerului rece şi mai greu, din apropierea solului. Cu toate acestea nici porţiunile din coroană situate la înălţimea de 3-4 m, nu se află în afara zonelor de microclimă datorită faptului că însuşi frunzişul din coroană devine o suprafaţă activă care contribuie la formarea unui microclimat specific în interiorul coroanei. Stratul de vegetaţie micşorează încălzirea solului, folosind o parte din energia solară pentru asimilaţia clorofiliană şi evapo-transpiratie. Pe de altă

225

parte pomii, prin coroana lor, formează adevărate perdele de protecţie şi reduc viteza vântului. b) Configuraţia şi orientarea terenului exercită o influenţă deosebită, cele mai mici neregularităţi ale reliefului determină modificări microclimatice apreciabile. Microrelieful apare astfel ca un factor microclimatogen important. Relieful exercită o dublă şi permanentă influenţă asupra microclimatului prin orientarea masivului muntos (al dealului sau al movilei), şi pe de altă parte prin altitudinea şi forma pe care o poate prezenta suprafaţa respectivă (platou orizontal, versant sau vârf de deal). Orientarea poate favoriza intensitatea radiaţiilor solare şi durata efectivă de strălucire a soarelui, care sunt mult mai mari pe versanţii sudici faţă de cei nordici. Temperatura aerului, evident, prezintă şi ea diferenţieri între versanţii cu expoziţie nordică, cei cu expoziţie estică şi mai ales cei sudici sau vestici. Aceste diferenţe sunt mai însemnate în cursul zilei şi mai mici în cursul nopţii. Ziua temperaturile cele mai mari se semnalează pe pantele dinspre sud şi mai ales sud-vest pentru faptul că aceşti versanţi primesc soarele direct la amiază sau imediat după, cât şi datorită unghiului de incidenţă a razelor solare. Din punct de vedere al proceselor fiziologice cele mai favorabile sunt pantele cu expoziţie sud-estică care primesc cele mai mari cantităţi de lumină în prima parte a zilei, caracterizate prin temperaturi mai moderate şi care scapă de sub influenţa nefavorabilă a temperaturilor foarte ridicate din primele ore ale după-amiezii, când se produc şi cele mai multe arsuri pe organele pomilor datorită insolaţiei. Pe aceste pante se vor amplasa în general speciile mai pretenţioase faţă de căldură (piersic, migdal, cais etc.). Viteza vântului suferă, de asemenea, modificări atunci când întâlneşte în calea sa un obstacol. Pe partea expusă vântului viteza se micşorează începând de la baza versantului din cauza rezistenţei opuse de teren, iar pe partea opusă se creează aşa-zisa zonă sub vânt (cazul dunelor de nisip) care se prelungeşte dincolo de acesta, în care caz viteza este de asemenea redusă. Atât expoziţia, cât şi unghiul de pantă influenţează bilanţul apei din sol. Pe terenurile situate în pantă în primul rând se înregistrează pierderi mai mari sau mai mici de apă prin scurgerile de suprafaţă. Pierderile prin evaporare sunt influenţate în mare măsură de temperatură şi de viteza vântului. Pantele cu expoziţia sudică, mai mult încălzite sunt mai uscate, iar când sunt expuse şi vânturilor dominante solurile lor se usucă foarte mult. Pentru pomicultura intensivă, cele mai indicate forme de relief sunt terenurile plane sau cu înclinaţie uşoară, deoarece factorii de vegetaţie sunt uniform repartizaţi, nu prezintă pericolul eroziunii şi totodată asigură maximum de condiţii pentru mecanizare. Pantele cu expoziţie sudică şi sud-vestică, cât şi platourile ridicate, bucurându-se de o bună expunere la radiaţiile solare, favorizează maturarea fructelor, calitatea şi culoarea acestora. Formele de teren concave, joase şi fundurile de văi, constituie adevărate receptoare de umiditate atmosferică în care se scurge aerul rece. În aceste zone brumele sunt frecvente şi de foarte multe ori sunt acoperite de ceaţă. Aceste condiţii pot contribui în mare măsură la o mai slabă fecundare, la apariţia rugozităţii pe fructele soiurilor sensibile de măr (Golden delicious). Tot aici, din cauza mişcării defectuoase a aerului, poate avea loc o supraîncălzire a aerului (Friedrich G., 1977) şi atacuri puternice de boli criptogamice. Observaţiile efectuate pe astfel de terenuri pe o perioadă de peste 15 ani, demonstrează că datorită frecvenţei brumelor târzii de primăvară, cât şi a intensităţi cu care se dezvoltă bolile criptogamice, nu se poate asigura o exploatare cu eficienţă economică asigurată a plantaţiilor intensive pomicole (Lazăr A., 1979).

226

În zonele favorabile pentru brume, plantaţiile pomicole se pot realiza chiar pe terenurile în pantă dacă în faţa aerului rece care se scurge spre vale se creează un obstacol, sau prin amplasarea unor perdele pentru schimbarea direcţiei de scurgere a aerului rece (Friedrich G. şi col., 1977).

4.3. Lumina ca factor de vegetaţie Cerinţele speciilor pomicole faţă de lumină. Speciile fructifere cultivate în climatul nostru fac parte din grupa plantelor fotofile, fiind pretenţioase faţă de lumină. Aceasta este atestată de comportamentul speciilor fructifere spontane, care sunt grupate în luminişuri sau liziere de păduri şi pe versanţii sudici ai dealurilor. Folosirea mai eficientă a terenurilor ocupate de pomi, necesitatea reducerii consumului de forţă de muncă pe tona de fructe, creşterea producţiei la unitatea de suprafaţă şi alte considerente au impus creşterea numărului de pomi la hectar şi trecerea la sisteme de cultură intensive şi superintensive. Odată cu creşterea desimii pomilor la unitatea de suprafaţă, lumina ca factor primordial în procesul de fotosinteză capătă noi dimensiuni în tehnologia acestor plantaţii. Prin fotosinteză, lumina devine principala sursă de energie în sintetizarea substanţelor organice şi a celorlalte procese vitale fiind în ultimă instanţă condiţia de bază în realizarea unor producţii mari de fructe şi de calitate (Mi1ică C. şi col., 1977). Speciile fructifere cultivate în climatul nostru fac parte din grupa plantelor fotofile, fiind pretenţioase faţă de lumină. Aceasta este atestată de comportamentul speciilor fructifere spontane, care sunt grupate în luminişuri sau liziere de păduri şi pe versanţii sudici ai dealurilor. Există, însă, diferenţe între specii în privinţa cerinţelor faţă de lumină, ceea ce permite clasificarea lor în trei grupe: - cerinţe mari: nucul, piersicul, caisul, cireşul; - cerinţe mijlocii: părul, mărul, prunul, vişinul; - cerinţe reduse: zmeurul, coacăzul, agrişul (pot creşte şi la lumină difuză). Lumina fiind un factor important în realizarea unor producţii cât mai apropiate de nivelul potenţialului biologic al speciilor şi soiurilor, se impune ca amplasarea acestora în diferite bazine pomicole ale ţării să se facă şi în funcţie de cerinţele acestora faţă de acest factor. Faţă de clasificarea anterioară, Friedrich G. şi col., 1966) stabileşte următoarea ordine descrescândă a principalelor specii pomicole faţă de lumină: nucul, cireşul, caisul, părul de iarnă, piersicul, mărul de iarnă, soiurile tardive de prun, soiuri de păr de vară, soiurile de măr de vară, soiurile timpurii de prun, vişinul, coacăzul şi agrişul. Influenţa luminii asupra speciilor pomicole. Satisfacerea cerinţelor faţă de lumină are influenţă favorabilă asupra tuturor proceselor vitale ale pomilor. Prezenţa luminii în cantităţi suficiente conduce la creşteri viguroase, exprimate prin lăstari groşi, cu internoduri normale (scurte), apariţia de ramificaţii numeroase; favorizează chimismul intern şi contribuie la instalarea unei stări fitosanitare bune; măreşte rezistenţa plantei la ger; favorizează diferenţierea mugurilor floriferi, rodirea regulată, obţinerea de recolte mari; contribuie la acumularea de zahăr în fructe, precum şi la apariţia aromei şi colorării mai intense a fructelor. La exces de lumină

227

frunzele rămân mai mici, membrana celulelor palisadice se îngroaşă, pigmenţii clorofilieni se deplasează spre interiorul frunzelor, iar culoarea lor devine mai puţin intensă. Fiind însoţită de căldură, lumina ridică temperatura mediului, ceea ce explică nevoile mai mari faţă de apă ale plantelor şi recoltele mai timpurii şi mai bogate în zahăr ce se obţin pe expoziţiile bine luminate. Lumina produce diferenţe de temperatură între porţiunile luminate şi cele umbrite ale aceluiaşi organ. Frecvent, primăvara, partea sudică (expusă) a trunchiurilor pomilor ajunge la temperaturi cu 11-24 0C mai mari decât latura opusă. Insuficienţa luminii sau umbrirea are influenţă negativă asupra tuturor proceselor vitale. Umbrirea parţială a mărului, efectuată la East Malling, a evidenţiat că pomii formează frunze mai mari şi mai subţiri, iar granulele de cloroplaste se îngroaşă, manifestând prin aceasta o tendinţă de compensare a lipsei de lumină, de mărire a ratei fotosinteză/respiraţie. Acest mecanism de compensare este, însă, insuficient. Durata anuală de strălucire a soarelui, cât şi din cursul perioadei de vegetaţie, care în ţara noastră se situează între 1874 şi 2327 ore, dintre care 1400-1700 ore, respectiv 75 %, în perioada aprilie-septembrie, asigură condiţii favorabile pentru o fotosinteză activă la toate speciile pomicole. Acestui fapt i se poate atribui colorarea intensă a fructelor la soiurile cu coacere târzie, cât şi conţinutul lor bogat în substanţe organice. Spectrul energiei radiante solare este constituit din mai multe tipuri de raze cu frecvenţe şi lungimi de undă diferite. 0 parte dintre acestea sunt invizibile, iar altă parte vizibile, acestea din urmă fiind singurele care interesează fotosinteza. Lungimea vizibilă reprezintă doar 1/70 din totalul spectrului radiant solar, iar din aceasta numai 1-20 % este utilizată de plante. Lumina vizibilă albastră şi roşie este utilă în fotosinteză pe când lungimile de undă mai mari, roşul îndepărtat şi undele hertziene asigură căldura. Alte tipuri de raze ca de pildă razele gama şi x sunt potenţial dăunătoare pentru plante din cauza energiei lor ridicate şi puterii mari de penetraţie. Acestea lovesc moleculele de acizi nucleici în care este stocat codul genetic, producând mutaţii. Puterea de penetraţie variază în funcţie de lungimea de undă a tipului de raze. Razele cosmice şi gama au cea mai mare forţă de penetraţie şi nu pot fi blocate complet de un strat de izolare de câţiva metri de plumb. Pe locurile următoare din acest punct de vedere în ordine descrescândă se situează razele x, razele ultraviolete, lumina vizibilă şi razele infraroşii. Razele solare vizibile nu pot traversa în mod practic un ecran de frunze mai gros de 1 m, în timp ce razele infraroşii, care constituie 20-80 % din energia recepţionată, pătrund ceva mai bine în mijlocul coroanei, trecând peste un ecran de frunze de până la 2 m. Frunzele expuse direct razelor solare prezintă o fotosinteză foarte activă. Mugurii vegetativi situaţi pe ramuri cu creşteri moderate se transformă mai repede în muguri floriferi. Fructele expuse la soare sunt mai colorate, mai dulci şi se conservă mai bine. Ramurile aflate în plină creştere tind să se dirijeze în zonele mai însorite (fototropism). Excesul de soare însă poate să provoace arsuri pe ramuri, trunchi sau fructe. De multe ori pot fi constatate răni provocate de soare când temperatura ţesuturilor se ridică la peste 40 0C. Radiaţia solară ajunge la sol şi în coroană sub două forme: lumină directă şi lumină difuză. Când razele solare cad direct asupra plantelor sau a solului avem de-a face cu radiaţia directă. Aceasta reprezintă cca. 1/3 din energia totală primită, respectiv circa 115 cal/cm2/zi.

228

Radiaţia solară difuză constituie partea de lumină interceptată, apoi reflectată de diverse obstacole din mediul înconjurător (moleculele de gaze din atmosferă, praful, ramuri, frunza pomilor sau a covorului înierbat din plantaţii etc.). Ea reprezintă circa 2/3 din energia totală recepţionată, care se ridică la circa 380 cal/cm2/zi. Lumina difuză reflectată în atmosferă în condiţiile unui cer noros, revine sub mai multe unghiuri şi pătrunde mai bine în interiorul coroanei pomilor, făcând posibilă chiar atingerea punctului de saturaţie încât un cer noros dar nu acoperit în întregime nu reprezintă un obstacol în procesul de fotosinteză la pomii fructiferi. S-a observat de asemenea, că în zonele caracterizate printr-o intensitate luminoasă mai slabă sau medie, umbra este un factor mai puţin limitativ pentru procesul de fotosinteză, decât în regimurile cu luminozitate mai puternică, deoarece o intensitate luminoasă redusă este adesea asociată cu creşterea cantităţii de lumină difuză ce pătrunde în părţile umbrite ale coroanei. Pentru formarea clorofilei lumina de intensitate mai mica este mai bine folosită, iar cantitatea de pigmenţi este mult mai mare decât la lumina foarte intensă. Efect asemănător are şi alternanţa de lumină cu întunericul comparativ cu lumina puternică. Adeseori o perioadă lungă de insolaţie nu prea intensă, dar suficientă pentru asigurarea procesului de fotosinteză, este de preferat unei perioade scurte de intensitate luminoasă maximă, care poate duce la opărirea frunzelor şi fructelor. Sub influenţa radiaţiilor solare are loc şi încălzirea solului, căldură care este cedată mediului înconjurător şi contribuie la încălzirea aerului din plantaţie şi chiar a pomilor. Solul în timpul zilei înmagazinează căldură, iar noaptea cedează această căldură. Acest fenomen este foarte important în special primăvara în perioada îngheţurilor şi de asemenea în timpul verii pentru a limita scăderea bruscă a temperaturii din timpul nopţii. Aceasta însă nu este totdeauna favorabilă, deoarece o temperatură prea ridicată din cursul nopţii poate provoca o respiraţie, respectiv o combustie excesivă a materiilor elaborate în timpul zilei. Variaţia diurnă şi anuală a cantităţii de energie solară radiată, primită la suprafaţa pământului. Incidenţa razelor solare diferă de la oră la oră în cursul zilei şi de la zi la zi în cursul unui an. În acelaşi timp cantitatea de energie solară absorbită zilnic de fiecare cm2 de suprafaţă orizontală variază în funcţie de latitudine şi de anotimp. Dacă solul este acoperit de vegetaţie, atât absorbţia radiaţiei globale, cât şi emisia radiaţiei terestre sânt modificate, mişcările de convecţie sunt atenuate, fenomenele de evaporare şi condensare sunt accentuate. Deosebit de interesantă este acţiunea pe care o are variaţia intensităţii luminii asupra dimensiunii fructelor. Se ştie că fructele au un anumit ritm zilnic de dezvoltare; ele se contractă în cursul dimineţii, după care încep să crească pe parcursul după-amiezii, iar pe timpul nopţii rămân la volumul realizat. Acest ritm este influenţat şi de alţi factori cum sunt umiditatea aerului şi temperatura din timpul nopţii. În timpul dimineţii o însorire intensă accentuează contracţia în timp ce în condiţiile unui cer acoperit contracţia este sensibil redusă. În cursul dupăamiezii, în cazul unui cer noros, creşterea este mult favorizată. S-a constatat că în general în condiţii normale fructele au o creştere uniformă în cursul zilelor cu cer acoperit. Lumina contribuie la formarea antocianilor, acţionând asupra metabolismului hidraţilor de carbon. Cunoscând că necesarul de lumină pentru desfăşurarea proceselor de

229

fotosinteză este asigurat în condiţiile ţării noastre în optim pentru toate speciile pomicole, deci nu constituie un factor limitativ, se impune analiza variaţiilor de timp şi spaţiu, a cantităţii de energie solară recepţionată în funcţie de caracteristicile obstacolului determinat de înălţimea şi grosimea coroanei, de distanţele dintre rânduri şi de orientarea acestora. În plantaţiile dese coroanele se înalţă anormal, lăstarii anuali cresc lungi şi subţiri, iar ramurile de bază ale coroanei se degarnisesc şi pier înainte de vreme. În acest caz coroanele globuloase ale pomilor, cu diametrul mare, reprezintă sisteme fiziologice imperfecte pentru folosirea eficientă a radiaţiilor solare (fig. 4.2). În vederea obţinerii unor recolte mari şi de calitate este necesară modificarea structurii coroanelor pomilor în aşa fel încât să sporim cantitatea de lumină la nivelele inferioare până la circa 25 % din lumina naturală. Pentru a efectua asemenea intervenţii, este necesar să fie cunoscut modul de comportare a frunzelor în cadrul „ecranului” captator al frunzişului în totalitatea lui, precum şi factorii care influenţează captarea şi pătrunderea luminii atât în coroana unui pom, cât Fig.4.2. Cantitatea de radiaţii solare şi în covorul vegetal pe care o livadă îl recepţionată în coroana pomilor (%) realizează. (după Odier C., 1978). Indicele foliar. Este suprafaţa totală a frunzişului unui individ sau a unei culturi raportată la unitatea de suprafaţă a terenului ocupat. Cu cât indicele foliar este mai mare şi ajunge la maximum mai devreme, cu atât planta, respectiv cultura, va profita mai mult de lumină. Speciile noastre fructifere au indice foliar mijlociu-mic, în comparaţie cu alte specii de cultură: păr, piersic = 0,5-0,9; prun = 0,6-1,9; cireş = 0,5-2,6; cais, vişin, măr = 2,2-6,1 (după Constantinescu şi colab.1967). Diferenţele mari între indicele minim şi maxim denotă, însă, că în cadrul fiecărei specii există soiuri care pot depăşi indicele foliar mediu de 4-5. Mărul face parte din grupa speciilor fructifere de climat temperat cu cel mai mare indice foliar. Aceasta este una dintre explicaţiile recoltelor mari care se obţin de la această specie. Dimensiunile frunzelor. Frunzele luate individual captează lumina direct proporţional cu suprafaţa lor. Trebuie specificat faptul că la speciile cu frunze mici lumina pătrunde în coroană cu mai multă uşurinţă. Ca urmare, speciile fructifere cu frunze mici ca, de exemplu, prunul, sunt susceptibile să suporte îndesirea pe rând şi între rânduri şi ajung la indici foliari foarte mari (12-15). Distribuţia verticală. În mod normal, frunzişul se dispune astfel încât formează unele straturi mai mult sau mai puţin continue, pentru a capta toate razele incidente. Aceasta face ca, de exemplu, în coroana unui măr lumina să pătrundă la cel mult 1 m adâncime. Suprafaţa frunzelor luminate, raportată la suprafaţa foliară totală, constituie indicele foliar luminat. Stratul superior, care beneficiază de plină lumină, în mod obişnuit, opreşte 90 % din radiaţiile fotosintetic active. Umbra lăsată de o frunză mai conţine 10 % radiaţii fotosintetic

230

active, astfel că al doilea strat de frunze beneficiază de foarte puţină lumină. Cunoscând această situaţie, devine deosebit de importantă dispunerea pe verticală a „panourilor receptoare”, prin tăieri şi schimbarea poziţiei ramurilor. Proprietăţile optice ale frunzişului. Frunzele lucioase reflectă mai multă lumină (până la 30 % din lumina incidentă) decât cele mate sau cu asperităţi. Păru1, de exemplu, reflectă mai multă lumină decât mărul, datorită frunzelor sale lucioase. Aceasta ar putea constitui, de asemenea, una din explicaţiile recoltelor mai mici ale acestei specii. Orientarea frunzelor faţă de lumina incidentă şi înălţimea soarelui. La tropice, lumina pătrunde cel mai bine şi este utilizată mai deplin în coroanele speciilor şi soiurilor ale căror frunze sunt mai aproape de poziţia verticală. În această situaţie, indicele foliar luminat depăşeşte toate celelalte poziţii intermediare şi ajunge la mai mult de 14, ceea ce reprezintă o suprafaţă foliară sintetizantă de circa 4 ori mai mare decât în poziţia orizontală a frunzelor. La latitudinea noastră, unde soarele nu ajunge la verticală, poziţia cea mai favorabilă a frunzelor este înclinarea în jur de 60-700. Fiecare plantă are frunze atât orizontale, cât şi oblice, în diverse proporţii. Plantelor cu frunze erecte sau oblice (în funcţie de latitudine) au avantajul reducerii autoumbririi, o mai bună valorificare a energiei luminoase şi posibilitatea realizării unei culturi mai dese, deci de obţinere a unui indice foliar de iluminare mult mai mare. Dintre soiurile de măr, „Starkrimson”, de exemplu, se remarcă printr-o proporţie mai mare de frunze cu unghiuri mici faţă de verticală. Această particularitate pare a fi în concordantă cu recoltele mari care se obţin de la acest soi, precum şi cu posibilitatea de a-1 planta la distanţe mai mici. Din studiul efectuat asupra orientării frunzelor faţă de lumina incidentă, corelată cu deplasarea diurnă a soarelui, mai rezultă că orele cele mai eficiente sunt cuprinse între momentul când soarele ajunge, dimineaţa, la 450 şi după amiază la aceeaşi înălţime. Umbrirea pomilor în acest interval de timp (autoumbrire sau umbra purtată de rândul vecin) constitute o pierdere deosebit de importantă pentru pom. Ca urmare, prin stabilirea distanţelor de plantare trebuie să se evite umbrirea, în mod deosebit pe durata de timp cât soarele este mai sus de 450 faţă de orizont. Forma şi orientarea coroanei. La înălţimi mici ale soarelui, formele orizontale de coroane desfăşoară o fotosinteză mai intensă decât cele verticale. În schimb, curba fotosintezei în coroanele orizontale se plafonează între 200 şi 250 mm3 C02/cm2/oră, de îndată ce soarele depăşeşte 45 0 deasupra orizontului. În coroanele verticale (garduri fructifere), după ce soarele depăşeşte 300 deasupra orizontului, intensitatea fotosintezei creşte rapid, iar tendinţa de plafonare apare abia la nivelul de 550-600 mm3 C02 pe cm2/oră (aproape de 2,5 ori mai mult decât în cazul coroanelor orizontale). Rezultă că formele verticale de coroana folosesc lumina mai bine. Stadiul de evoluţie al frunzişului culturii. Modul de folosire a luminii depinde, de asemenea, de evoluţia culturii. Indicele foliar este mult mai mic la plantele tinere decât la indivizii maturi din aceeaşi specie şi soi. Indicele foliar variază, de asemenea, şi în cursul anului. În cazul concret al pomilor, primăvara, suprafaţa frunzelor este redusă, dar creşte rapid, atingând maximum în fenofaza de încetare a creşterii şi de coacere a lemnului.

231

Modul de utilizare a luminii în diverse tipuri de livezi. În livezile clasice alcătuite din pomi de dimensiuni mari, plantaţi la mari distanţe, s-a constatat că, la dezvoltarea maximă, ecranul fotosintetic este discontinuu, astfel că reuşeşte să capteze abia 70 % din lumina incidentă, restul ajungând pe sol. La acest maximum se ajunge târziu după plantare, în primii ani de creştere a pomilor procentul de captare a luminii fiind extrem de redus. Interiorul coroanei este supus autoumbririi intense, astfel că produce fructe puţine şi de calitate scăzută. În schimb, în livezile clasice pomii nu se umbresc reciproc. Rezultă că livezile clasice sunt foarte puţin eficiente în privinţa interceptării şi folosirii Fig. 4.3. Iluminarea în plantaţiile clasice. a- coroane globuloase de mare volum: luminii, mai ales în primii ani de pomii plantaţi la distanţe mici sunt viaţă (fig.4.3). luminaţi numai la partea superioară; După ce pomii ating b- acelaşi tip de corone plantate la distanţe dimensiunile maxime, în livezile normale lasă o parte din lumină să ajungă clasice este posibilă ameliorarea pe sol, însă sunt mai bine luminate (după iluminării fie prin suprimarea Lespinase J.M., 1980) ramurilor superioare (astfel ca frunzişul să rămână la 1,5 m grosime), fie prin elagajul interiorului. În livezile intensive, cu circa 600 pomi la ha (portaltoi semiviguroşi ca M-106), conduşi cu coroane clasice, se ajunge rapid la formarea unui frunziş continuu (pomii se ating între ei atât pe rând, cât şi între rânduri). Această situaţie accentuează defectul livezilor clasice, alături de autoumbrire, adăugându-se lipsa de lumină laterală. Livezile intensive cu garduri fructifere a căror grosime nu depăşeşte 1,5-2 m şi mai ales cele cu baza mai largă decât partea superioară interceptează mai multă lumină decât cele clasice (fig.4.4). În aceste livezi nu se pune problema de autoumbrire în cadrul coroanei unui individ, în schimb există pericolul umbririi atât între rânduri (umbra purtată), cât şi între pomi pe rând. De aici decurge importanţa raportului dintre înălţimea pomilor şi distanţa dintre rânduri. În cazul rândurilor cu înălţime mică lumina ajunge la sol, deci nu este complet interceptată şi, ca urmare, nu se poate atinge randamentul optim. În cazul rândurilor cu înălţime mare umbra purtată pune rândul vecin în condiţii necorespunzătoare, mai ales în partea bazală şi conduce la producţii de calitate scăzută. Situaţia devine total necorespunzătoare când partea superioară a gardurilor se lăţeşte spre intervale. În plantaţiile cu rânduri multiple, fenomenele de umbrire reciprocă a pomilor de pe acelaşi rând şi de pe rândurile vecine sunt şi mai accentuate, mai ales în partea inferioară a pomilor, ceea ce constituie cauza foarte probabilă a obţinerii din aceste livezi a unor fructe de dimensiuni mici, cu coloraţie insuficientă şi conţinut redus de zahăr. Pentru evitarea neajunsurilor susmenţionate, în livezile cu rânduri multiple este necesară reducerea înălţimii vergilor, astfel încât frunzişul să nu depăşească grosimea de 1,5-2 m.

232

Fig. 4.4. Pătrunderea luminii în diferite coroane: a- coroană izolată în formă de ax; b- pomi conduşi în formă de ax plantaţi în rânduri; c- rânduri continue formate din plante mature; d- umbrirea provocată de lăţirea gardurilor în partea superioară (după Lespinase J.M., 1980)

Importanţa umbrei proiectate. Unghiul de incidentă sub care cad razele solare prezintă o importanţă deosebită pentru orientarea rândurilor şi distanţele de plantare, pentru a preveni umbrirea reciprocă a pomilor. Orientarea rândurilor. În condiţiile noastre de latitudine şi climă, cel mai bine luminate sunt gardurile fructifere orientate pe direcţia N-S. Prin orientarea direcţiei rândurilor, în special la gardurile pomicole, faţă de punctele cardinale, distribuţia radiaţiilor solare variază cu înălţimea. În timp ce vârful coroanei, indiferent de orientare, primeşte în mod nestingherit 1488 ore de insolaţie, partea situată la 1 m de sol primeşte 430 ore, adică circa 30 %, la orientarea rândurilor în sensul N-S. 0 totală asimetrie în recepţionarea razelor solare a celor două părţi ale gardului este la orientarea în sensul E-V. Partea sudică a gardului, expusă spre soare, primeşte o cantitate aproape dublă faţă de partea expusă spre nord. Rezultă că din punct de vedere al luminii, orientarea cea mai convenabilă a rândurilor pe terenurile plane este N-S, urmată de orientări intermediare cum sunt: NV-SE sau NE-SV. În cazul când orografia terenului nu permite orientarea optimă a rândurilor, pe partea mai puţin însorită a gardurilor se vor obţine fructe de calitate mai slabă faţă de cele formate pe partea cu orientare S, S-V, S-E. Pătrunderea luminii în interiorul coroanei pomilor este substanţial influenţată şi de forma de coroană, cât şi de tăierile adaptate. Neglijarea tăierilor de formare şi de producţie duce la înrăutăţirea regimului de lumină. De asemenea, distanţele de plantare prea mici între pomi şi între rânduri, care creează un covor închis şi dens la gardurile principale, conduc la producţii necorespunzătoare cantitativ şi calitativ. În general forma mai mică a coroanelor (1-2 m) şi înălţimea redusă a pomilor (2-2,6 m) sunt cele mai indicate, ele putând recepţiona cea mai mare cantitate de lumină. La pomii cu coroane voluminoase frunzele din centrul coroanei au o intensitate fotosintetică redusă din cauza deficienţei de lumină. Ca urmare ramurile din interior se degarnisesc mai rapid şi se usucă, fructele sunt mai mici, se colorează mai slab, se maturează mai greu şi acumulează zahăr mai puţin.

233

Panta şi expoziţia terenului. Terenurile în pantă cu expoziţie sudică, sud-estică şi sud-vestică realizează cea mai mare intensitate de lumină în coroana pomilor. Urmează în ordine descrescândă terenurile plane, apoi terenurile în pantă cu expoziţie estică, vestică şi în cele din urmă se situează terenurile cu expoziţie nordică. Diferenţele în funcţie de panta terenului se accentuează odată cu creşterea unghiului de înclinare a versantului. Pe versantul sudic valoarea medie anuală a insolaţiei creşte direct proporţional cu gradul de înclinare a terenului, în timp ce pe versanţii spre nord şi nord-vest, această valoare este invers proporţională cu mărimea pantei.

4.4. Temperatura ca factor de vegetaţie Temperatura este un factor de vegetaţie foarte important, care condiţionează desfăşurarea proceselor de asimilaţie, respiraţie şi transpiraţie, parcurgerea diferitelor faze de creştere şi fructificare, postmaturarea seminţelor, perioada de viaţă latentă a pomilor în timpul repausului relativ de iarnă etc. Cantitatea de căldură în ţara noastră diferă foarte mult de la o localitate la alta, prezentând variaţii mari în funcţie de situaţia geografică, latitudine, altitudine, relief, expoziţie, nebulozitate, culoarea solului, direcţia şi intensitatea vânturilor, gradul de acoperire cu vegetaţie, anotimp etc. Încălzirea aerului şi a solului variază de la o zi la alta, de la un an la altul, şi chiar în cursul aceleiaşi zile. Nevoia de căldură a pomilor şi arbuştilor fructiferi este de asemenea foarte variată, dar creşterea şi dezvoltarea lor se înscrie între două valori termice maxime şi minime, Între aceste valori există un optim caloric la care activitatea fiziologică şi biochimică se desfăşoară cu mare intensitate. Fiecare specie şi chiar fiecare soi are exigente termice specifice. Ca urmare acestui fapt, temperatura are o acţiune limitativă privind răspândirea speciilor şi soiurilor chiar şi în condiţiile ţării noastre (fig.4.5). Temperatura medie anuală - oferă informaţii generale dar utile unor zone sau localităţi. Temperatura medie anuală este cu atât mai valoroasă cu cât se referă la un număr mai mare de ani. Pentru localităţile mai importante din România se găsesc date de peste 100-120 ani cu privire la temperatura medie anuală. Pe teritoriul unei ţări sau zone sunt delimitate spaţiile cu Fig. 4.5. Temperatura medie a anuală a aerului (0C): temperaturi medii anuale 1. sub 0 0C; diferite prin izoterme. 2. 0 0C la 8 0C; Pentru cultura speciilor 0 0 3. 8 C la 9 C; pomicole cultivate în 4. 9 0C la 10 0C; România se consideră că 5. 10 0C la 11 0C; zonele cu izotermele 6. peste 11 0C. următoare sunt mai mult sau mai puţin favorabile pentru cultura pomilor fructiferi după cum urmează:

234

- izotermele de 8 0 şi 9 0C - delimitează zonele favorabile pentru măr, vişin, arbuşti fructiferi, unele soiuri de prun; - izotermele de 9 0 ş i 10 0 C - pentru păr, măr, prun, cireş, nuc, alun, gutui, castan; - izotermele de 10 0 şi 11,5 0C - pentru migdal, cais, piersic, alun, nuc, măr, păr, prun, cireş, vişin, castan. Suma anuală a gradelor de temperaturi pozitive (peste 00C ) . Acest indicator numit şi bilanţ termic global rezultă din însumarea temperaturii medii zilnice pe intervalul de timp, de la începutul anului şi până la sfârşitul acestuia. Din acest bilanţ termic pot fi evidenţiate sumele gradelor de temperaturi până la declanşarea unei anumite fenofaze. Pentru anumite specii şi soiuri cultivate în condiţii asemănătoare s-a constat că suma temperaturilor se încadrează în anumite limite. Aceasta permite să se aprecieze de ce sumă de grade este nevoie pentru ca un anumit soi să parcurgă o anumită fenofază (pentru înflorit, pentru maturarea fructelor, etc.). În afara bilanţului termic global se foloseşte şi bilanţul termic activ sau suma gradelor de temperaturi peste pragul biologic. Declanşarea cât şi desfăşurarea diferitelor procese fiziologice pentru parcurgerea anumitor faze şi fenofaze are loc în cadrul unor temperaturi bine delimitate. Temperatura necesară pentru pornirea în vegetaţie a pomilor primăvara constituie pragul biologic pentru specia respectivă. Acesta este, după Gasparin (citat de Negrilă A., 1980), 5 0C la măr, 7 0C la prun, 9 0C la cireş, 8 0C la păr, iar pentru cais, după Constantinescu N. (1957) 5,5-6 0C. Arbuştii fructiferi mai puţin pretenţioşi la căldură, au pragul biologie de 4-5 0C. Unele cercetări recente au demonstrat că declanşarea celorlalte fenofaze are nevoie de atingerea unei anumite temperaturi minime numite prag biologic al fenofazei respective. Optimul termic al diferitelor fenofaze diferă şi el de la specie la specie şi este prezentat în tabelul 4.1. Tabelul 4.1 Temperaturile medii anuale, optimul caloric şi suma temperaturilor active necesare parcurgerii principalelor faze de vegetaţie la unele specii cultivate în ţara noastră (după diverşi autori) Specia

Optimul Necesarul Tem pe-ratura caloric în de zile cu medie perioada de optimul anuală (0C) vegetaţie caloric 0 ( C)

Suma temperaturilor active pentru parcurgerea fenofazelor Dezmugurit

Înflorit

Maturare

Măr

8-10,5

15-19

85-120

163-206

232- 408

1859-2945

Păr

8-10,5

16-19

93-140

152-182

226- 385

2100-2865

Prun

8-10,5

15-17

67-l00

145-169

210- 386

1 385-2700

Cais

10-11,5

18-20

88-115

102-181

256- 378

1300-1550

Piersic

10-11,5

18-20

85-140

85-245

213- 365

1285-2750

Cireş

9-11,5

16-19

67-119

138-171

210- 315

893-1071

Vişin

8-10,5

15-17

55- 93

135-150

215- 315

1160-1315

Nuc

9-10,5

16-20 100-140

170-210

203- 435

2245-2980

Gutui

9-11,5

18-20

119-132

489- 539

2286-2998

90-135

235

Zmeur

7-10,0

15-17

61- 76

67- 76

586- 775

1115-1275

Coacăz negru

7-10,5

15-17

53- 86

59-120

232- 298

1098-1215

Agriş

7-10,5

15-18

51- 80

32- 40

93- 250

1110-1315

Coacăz roşu

7-10,5

15-18

60- 90

70- 86

210- 243

1010-1250

Castan comestibil

9-12,0

18-20

100-150

220-280

1483-1580 3100-3293

Corelarea temperaturilor medii anuale, a optimului caloric, necesarului de zile cu temperaturi optime şi suma temperaturilor active necesare parcurgerii principalelor faze de vegetaţie (tabelul 4.1), cu datele furnizate de staţiile meteorologice din principalele bazine pomicole privind durata medie în zile a intervalelor cu temperatura de 5 0 C, 10 0C, 15 0C şi 18 0C, şi suma temperaturilor din intervalele respective (tabelul 4.2), constituie indici de zonare a principalelor specii şi soiuri de pomi şi arbuşti fructiferi pe teritoriul ţării noastre. Temperatura de 39 0C, în cazul pomilor fructiferi, se consideră ca limită maximă pentru desfăşurarea normală a activităţii de fotosinteză şi de creştere. Temperatura părţilor expuse la soare se ridică uneori la peste 40 0C, fapt ce determină oprirea asimilaţiei, intensificarea respiraţiei şi scă derea rapidă a substanţelor de rezervă. La temperatura optimă pentru asimilaţie, respiraţia fiind normală, se creează condiţii pentru acumularea de substanţe de rezervă. Tromp M. (1974) menţionează că greutatea cea mai mare a fructelor se realizează când temperatura medie în primele 10 săptămâni după înflorire se situează între 19 şi 24 0C în timpul zilei. Temperaturile optime pentru germinarea polenului la pomii fructiferi sunt cuprinse între 22 şi 27 0C, temperatură ce se realizează foarte rar în natură în cursul lunii aprilie, când practic înfloresc majoritatea speciilor pomicole din ţara noastră. Germinaţia polenului la specia măr are loc la temperaturi peste 5 0C, iar creşterea tubului polinic se intensifică atunci când temperaturile se ridică spre 10 0C. Sub influenţa temperaturilor pozitive dar mai scăzute (15 -17 0C), durata perioadei de înflorire se prelungeşte mult, de exemplu la 15-25 zile la măr în timp ce la temperaturi peste 22 0C perioada de înflorire se scurtează la 7-14 zile. Temperaturile între 0 şi 5 0C în primele 2 săptămâni dupa înflorire, contribuie în mare măsură la apariţia rugozităţii fructelor la soiul Golden delicious, mai ales când sunt însoţite şi de umiditate relativ ridicată a aerului. Dacă temperaturile sunt prea ridicate în cursul vegetaţiei pot să producă perturbaţii în bilanţul apei printr-o transpiraţie foarte intensă, care în perioadele secetoase determină ofilirea frunzelor, iar în cazuri grave căderea prematură a frunzelor şi fructelor (Marce1le R., 1979). În anii şi în bazinele pomicole cu temperaturi medii de peste 19-20 0C în lunile de vară, apare fenomenul de sticlozitate a pulpei la măr. Diferenţierea mugurilor de rod, în general favorizată de temperaturi mai ridicate şi lumină suficientă, este stânjenită de temperaturile foarte ridicate, însoţite de perioade de secetă prelungită (Buban T., 1962). Rezistenţa la ger a pomilor şi arbuştilor fructiferi la temperaturile minime absolute. Cunoaşterea comportării speciilor şi soiurilor de pomi la acţiunea temperaturilor scăzute, are o importanţă deosebită pentru procesul de producţie pomicolă din zona temperată.

236

În perioada de repaus pomii în climatul ţării noastre, ca urmare a însuşirilor ereditare, prezintă o rezistenţă diferită în funcţie de specie, soi, vârsta pomilor, portaltoi, condiţiile meteorologice ale anului, gradul de maturare al ţesuturilor, agrotehnica aplicată etc. (tabelul 4.2). Tabelul 4.2 Temperaturile minime de rezistenţă a pomilor la ger (după Constantinescu N. şi Negrilă A.) Specia

0C

Specia

0C

Măr Păr Gutui Prun Cais Piersic

- 35 … - 36 - 32 … - 33 - 28 … - 30 - 30 … -32 - 26 … -26 - 24 … -26

Cireş Vişin Căpşun Smochin Măr siberian Păr de Ussuria

- 29 … - 32 - 30 … - 32 - 22 … - 24 - 16 - 45 - 40

Îngheţurile timpurii de toamnă ce apar frecvent în unele regiuni ale ţării, provoacă căderea prematură a frunzelor şi degerarea vârfurilor lăstarilor. Aceste îngheţuri pot să prejudicieze pregătirea pomilor pentru iernare împiedicând maturarea ţesuturilor. Gerurile din timpul iernii sunt cele mai dăunătoare şi pot provoca vătămări la toate organele pomilor fructiferi. După perioada când survin, se disting temperaturi scăzute ce apar la începutul iernii, gerurile din toiul iernii şi temperaturile scăzute de la sfârşitul iernii. Temperaturile scăzute de la începutul iernii, în cazul când survin lent, nu sunt periculoase. Când însă temperaturile de -10°C...-15°C apar brusc, pot produce vătămări pomilor, mai ales dacă acestea se înregistrează după o toamnă caracterizată prin precipitaţii abundente şi temperaturi ridicate, când perioada de vegetaţie se prelungeşte până în luna noiembrie-decembrie şi pomii sunt surprinşi nepregătiţi. În vederea parcurgerii fără vătămări a perioadelor cu temperaturi joase, în ţesuturile pomilor se petrece o serie de procese biochimice, ce trebuie să ducă la călirea pomilor, în urma cărora sporeşte rezistenţa la ger. Gerurile din timpul iernii, care se produc de regulă în luna ianuarie şi care înregistrează valori cuprinse între -20 şi -30 0C, sunt destul de periculoase, mai ales când se prelungesc timp de 10-12 zile. Dacă iarna este stabilă, fără oscilaţii de temperatură, pericolul de degerare la -20 sau la -25 0C nu este mare, chiar dacă aceste temperaturi se prelungesc, deoarece pomii prin procesul de călire sunt pregătiţi să le suporte. Gerurile care survin însă brusc şi în special acelea care apar după timp călduros, în aşa numitele „ferestre de iarnă”, pot produce pagube. Studiind rezistenţa pomilor la temperaturi scăzute, Winkler (citat de Coutanceau M., 1963) a constatat că ramurile unor specii pomicole degeră la 20 0C, iar dacă scăderea temperaturii are loc în mod treptat, acestea pot rezista mai multe zile la temperaturi de -30 0C ...-32 0C. Temperaturile joase de la sfârşitul iernii şi în special variaţiile de temperatură ce survin în luna februarie şi martie sunt cele mai periculoase, chiar dacă nu înregistrează valori prea scăzute deoarece pomii ieşind treptat din starea de călire îşi pierd rezistenţa. Temperaturile scăzute, sub limitele de rezistentă, pot provoca o serie de afecţiuni pomilor fructiferi, şi anume: degerarea cambiului, degerarea scoarţei, înnegrirea lemnului, crăpături în scoarţă şi în lemn, degerarea

237

vârfurilor ramurilor anuale; degerarea mugurilor floriferi. Degerarea mugurilor în unii ani la anumite specii este paguba cea mai frecvent întâlnită în condiţiile din tara noastră. Mugurii vegetativi degeră rar, fiind mai rezistenţi. Mugurii floriferi degeră mai uşor deoarece au o perioadă de repaus mai scurtă şi ies mai repede din această stare, fapt pentru care sunt afectaţi atât în timpul iernii când sunt geruri excesive, cât şi la începutul primăverii când pomii şi-au pierdut starea de călire. Îngheţurile de primăvară provoacă daune atunci când mugurii floriferi au ajuns într-un stadiu în care sunt deja sensibili la frig, iar temperaturile scad sub un anumit nivel (tabelul 4.3). Partea cea mai sensibilă este pistilul care poate să degere în interiorul mugurelui floral sau după deschiderea florilor, în timp ce toate celelalte părţi ale florii rămân nevătămate (cais, piersic, vişin, măr, păr şi căpşun). Tabelul 4.3 Limitele de rezistenţă la ger la câteva specii pomicole (după diverşi autori) Specia

Butoni florali 0C

Înflorit 0C

Fructe mici 0C

Măr

-2,8…-4,9

-1,7…-3,2

-1,1…-2,7

Păr

-1,7…-4,9

-1,7…-3,2

-1,7…-2,1

Piersic

-1,7…-4,9

-1,1…-3,8

-1,1…-2,1

Cireş

-1,7…-3,2

-1,1…-3,2

-1,1…-2,1

Prun

-1,1…-4,2

-0,6…-3,2

-0,6…-2,1

Cais

-1,1…-4,9

-0,6…-3,2

0,0…-1,5

Temperaturile limită diferă foarte mult în funcţie de umiditatea atmosferică, de viteza vântului, de soi şi de înălţimea de la sol la care s-au înregistrat datele. Pentru satisfacerea cerinţelor de căldură, pe terenurile în pantă, se va ţine cont şi de faptul că suma gradelor de temperatură medie zilnică ≥100 care se acumulează, creşte din aval spre partea superioară a versantului sudic cu 300 0C şi respectiv 175 0C pe versantul nordic la fiecare 100 m altitudine, iar diferenţa între versanţii cu expoziţii diferite, variază între 50 şi 125 0C, la aceeaşi altitudine (Amzăr G. şi col., 1977). Rezistenţa pomilor la temperaturi scăzute are limite caracteristice fiecărei specii (tab. 4.2). Din practică, s-a observat că această limită este dependentă de numeroşi factori. În general, pomii tineri au o rezistenţă mai mică la temperaturi scăzute decât cei maturi, iar ambele categorii sunt mai rezistente decât pomii care au intrat în perioada de declin. Speciile care încheie perioada de vegetaţie mai devreme rezistă mai bine la temperaturi scăzute decât cele care au vegetaţia prelungită până toamna târziu. Gerurile care vin treptat sunt mai puţin periculoase decât cele bruşte. La vişin, de exemplu, geruri de -20 0C, care s-au înregistrat progresiv, au distrus numai 3 % din muguri. Aceasta se datorează faptului că instalarea lentă a gerurilor permite desfăşurarea normală a proceselor de călire. Aceeaşi temperatură, survenită brusc, a distrus mugurii în proporţie de 96 %. Gerurile de revenire de la sfârşitul iernii, după zile mai călduţe, sensibilizează pomii la ger. Dezgheţurile şi îngheţurile repetate pot produce degerări la temperaturi mult mai puţin scăzute decât rezistă în mod normal

238

specia respectivă. Aceasta se datorează faptului ca plantele îşi pierd „călirea”. Foarte multe observaţii au dovedit că pomii cu starea generală bună şi condiţii bune de vegetaţie în anul anterior au o rezistenţă mai mare la ger. O agrotehnică corespunzătoare asigură o rezistenţă mai bună la temperaturi scăzute. S-a dovedit că, în anii cu recolte mari în care se consumă multe substanţe nutritive, pomii rămân slăbiţi, epuizaţi, nu au hrană suficientă pentru coacerea lemnului şi în iernile ce urmează rezistenţa lor la temperaturile scăzute este mult redusă. În perioada de repaus, temperaturile foarte scăzute pot provoca moartea întregului pom sau numai a acelor părţi care sunt mai sensibile. În mod frecvent, mai întâi degeră mugurii de rod, apoi cei vegetativi, urmaţi de ramurile anuale, mai ales în partea lor terminală unde procesele de maturare nu sunt suficient de avansate. Un fenomen frecvent este înnegrirea lemnului, provocat în special de gerurile mari şi bruşte de la începutul iernii, când plantele nu sunt complet călite. Gerul acţionează asupra razelor medulare, brunificându-le. Gerurile foarte mari şi prelungite la 2-3 zile duc la apariţia unor crăpături în coajă şi lemn, care pun în pericol viaţa pomilor. Gerurile de revenire din zilele şi nopţile de la sfârşitul iernii (februariemartie) provoacă asupra scoarţei şi vătămarea cambiului care şi-a pierdut starea de călire. În funcţie de evoluţia temperaturilor scăzute care se înregistrează în timpul iernii la noi, şi de modul cum reacţionează speciile fructifere, s-a ajuns la următoarele concluzii: - localităţile sau zonele în care se înregistrează, iarna, frecvent temperaturi sub -24 0C sunt nefavorabile pentru cultura migdalului, caisului, piersicului şi chiar cireşului (în ordine descrescândă a sensibilităţii la ger), deşi rezistenta lor maxima indicată de literatura de specialitate este mai mare; - localităţile în care se înregistrează temperaturi sub -26, -27 0C sunt nefavorabile speciilor enumerate mai înainte, cărora li se adaugă părui, gutuiul şi nucul; - în localităţile cu ierni şi mai aspre se pot cultiva: mărul, prunul (soiuri rezistente) şi vişinul care suportă, fără pagube mari, temperaturi de -30 0C şi chiar mai scăzute. Brumele şi îngheţurile târzii de primăvară care, în unele localităţi, se înregistrează frecvent, după pornirea în vegetaţie, fiind specifice climatului continental excesiv, contribuie şi ele mult la limitarea culturii unor specii fructifere. Deşi temperaturile sunt mult mai puţin scăzute decât iarna, aceste accidente climatice afectează organele florale a căror rezistenţă scade pe măsura avansării vegetaţiei. Rezistenţa organelor florale ale diferitelor specii este practic egală (cu excepţia cireşului), totuşi numai unele dintre specii sunt afectate puternic de brumele şi îngheţurile târzii de primăvară. Aceasta se explică prin faptul că fenofaza respectivă (de ex.: înfloritul) are loc mai devreme. Ca urmare, speciile care înfloresc devreme: migdalul, caisul şi piersicul, în mod frecvent, iar în unii ani şi cireşul şi nucul, sunt puternic afectate. Pentru primele trei specii, în sudul ţării noastre brumele şi îngheţurile târzii de primăvară constituie principatul factor limitativ al culturii. Speciile cu pornire în vegetaţie târzie intră în fenofazele cu sensibilitate la brume după perioada când se produc, în mod obişnuit, aceste accidente climatice. După cerinţele faţă de temperatură, speciile pomicole din România pot fi grupate în 4 grupe (Negri1ă A., 1980):

239

- specii mai puţin pretenţioase la căldură sunt: mărul, vişinul, prunul, alunul, agrişul, coacăzul, zmeurul, căpşunul. Aceste specii rezistă bine la gerurile de peste iarnă şi nu sunt afectate de îngheţurile târzii de primăvară, dacă plantaţiile sunt bine amplasate. Se comportă bine până la altitudini cuprinse între 350 şi 900 m, unde temperatura medie anuală este între 7,5 şi 10,5 0C, temperatura medie a verii de 18-20 0C, iar gerurile ating valori de -30 0C până la -32 0C. - specii cu cerinţe medii faţă de căldură şi anume: părul, nucul, castanul, cireşul, gutuiul. Rezistenţa acestor specii la geruri este bună. Îngheţurile târzii de primăvară afectează destul de rar cireşul, nucul şi uneori părul. Speciile din această grupă reuşesc în regiunile de dealuri cu o altitudine mai mică, cuprinsă între 150 şi 500 m, unde temperatura medie anuală este de cel puţin 9-10,5 0C, temperatura medie a verii de 20-21 0 C, iar gerurile nu depăşesc sensibil minimele de -20-30 0 C. - specii cu cerinţe mari faţă de căldură, cum sunt caisul şi piersicul. Aceste specii pot pierde o parte din mugurii floriferi în timpul iernii. Caisul şi piersicul se cultivă în lunca inferioară a Dunării, în Dobrogea şi întreaga câmpie până în zona podgoriilor (190-200 m). În livezile amplasate necorespunzător, îngheţurile târzii de primăvară distrug cu regularitate recoltele caisului, mai rar ale piersicului. - specii cu cerinţe foarte mari faţă de căldură, includ smochinul, alunul turcesc şi migdalul. Smochinul şi alunul turcesc pot suporta temperaturile scăzute până la -14...-16 0C. Cultura acestor specii în tara noastră este posibilă în câteva centre cu un climat mai dulce, apropiat de cel mediteranean. Temperatura solului influenţează în mare măsură funcţiile vitale ale rădăcinilor, care au nevoie, ca şi organele aeriene, de o anumită temperatură. Creşterea normală a rădăcinilor are loc când temperatura solului este cuprinsă între 4 şi 20,5 0C. Temperaturile sub 0 0C, precum şi cele de peste 30 0C duc la încetinirea principalelor procese fiziologice. Temperatura la care degeră rădăcinile diferitelor specii de pomi şi arbuşti fructiferi, după Gautier M. (1977), este de la -7 la -12 0C la măr; -11 0C la păr; -10 la -11 0C la piersic; -14 0C la vişin; de la -14 la -18 0C la mahaleb; -15,5 0C la coacăz. Rezistenţa rădăcinilor variază în funcţie de fenofază, de grosimea rădăcinilor şi adâncimea de răspândire în sol. Rezistenţa la ger este influenţată şi de condiţiile de sol. Solurile fertilizate în exces cu azot, solurile nisipoase cu umiditate în exces, cu conţinut mai ridicat în apă şi calciu, favorizează scăderea rezistenţei la ger a pomilor. Influenţa negativă a calciului se explică prin antagonismul dintre fosfor şi calciu, pe când cea a azotului se explică prin prelungirea perioadei de vegetaţie şi necoacerea lemnului. Temperatura solului, în afara factorilor meteorologici, poate fi influenţată de o serie de alţi factori ca: altitudine, panta şi expoziţia terenului, natura şi proprietăţile fizico-chimice ale solului, starea de aprovizionare cu apă, nivelul pânzei de apă freatică. De asemenea, culturile acoperitoare şi umbra coroanei pomilor pot influenţa temperatura solului în minus cu 2-3 0C. Mulcirea solului influenţează în minus temperatura solului nisipos în perioada de vegetaţie, cu 3 la 4 0C, pe adâncimea de 20 cm şi în plus, cu 0,5 - 1,0 0C, în perioada de iarnă (Boros E., 1966), (Lazăr A., 1973). Un strat gros de zăpadă de peste 10-15 cm, care acoperă solul, poate să menţină temperatura mai ridicată cu 10-15 0C faţă de aceea a unui sol descoperit. Temperatura solului împreună cu cea a aerului influenţează

240

activitatea microorganismelor din sol, schimbul de gaze şi absorbţia principalelor elemente nutritive, cât şi raportul dintre acestea. În concluzie, pentru cultura pomilor trebuie ţinut seama că temperaturile scăzute de -1 0C până la -5 0C cât şi cele foarte ridicate de peste 30 0C, din perioada de vegetaţie sau cele foarte coborâte de -25 0C la -36 0C din perioada repausului relativ, constituie factori limitativi în realizarea unor producţii mari, de calitate superioară, apropiate de nivelul potenţialului biologie al speciilor şi soiurilor de pomi şi arbuşti fructiferi.

4.5. Apa ca factor de vegetaţie Apa este un factor indispensabil în activitatea vitală a tuturor organismelor, fără apă nefiind posibilă manifestarea proceselor caracteristice vieţii. Procesul de absorbţie a apei decurge în strânsă dependenţă de factorii de mediu (temperatură, umiditatea aerului etc.) şi se realizează prin intermediul rădăcinilor tinere. Apa are un rol deosebit în viaţa pomilor, fiind unul din elementele constitutive. Rădăcinile pomilor, de exemplu, conţin apă în proporţie de 60-88 %, frunzele 50-70 %, iar fructele până la 85-90 %. Tabelul 4.4 Cerinţele pomilor faţă de apă (după Popescu M. şi colab., 1992) Speciile Arbuştii fructiferi Gutuiul, mărul (soiuri târzii), prunul Părul, nucul, cireşul, vişinul, mărul (soiuri de vară) Piersicul, caisul, migdalul

Cerinţele faţă de apă Cerinţe foarte mari Cerinţe mari Cerinţe medii Cerinţe reduse

Zonele convenabile pentru cultură Zone cu peste 700 mm precipitaţii anuale Zone cu 700 mm precipitaţii anuale Zone cu peste 600 mm precipitaţii anuale Zone cu peste 500 mm precipitaţii anuale

Cerinţele pomilor faţă de apă diferă de la o specie la alta (tab. 4.4) şi chiar la aceeaşi specie nevoile diferă în decursul perioadei de vegetaţie. Pomii şi arbuştii fructiferi au cerinţe mari faţă de apă datorită unui proces foarte intens de transpiraţie în perioada de vegetaţie, activitate care rămâne destul de ridicată şi în perioada de repaus relativ, fapt evidenţiat în special în cazul pomilor tineri. Ca indicator al cantităţilor de apă folosită de către plante se întrebuinţează coeficientul de transpiraţie, care reprezintă cantitatea de apă ce trebuie să treacă prin plantă pentru ca să se producă o unitate de substanţă uscată. La sămânţoase coeficientul de transpiraţie este cuprins între 150 şi 300 (170 la măr, 140 şi chiar 229 la păr), la sâmburoase între 250-350. Una din condiţiile de bază în realizarea unor producţii mari şi constante de fructe, an de an, o constituie aprovizionarea solului cu apă la nivelul optim cerut de specie sau soi în tot cursul vegetaţiei. Cantitatea medie anuală de precipitaţii de pe teritoriul României este prezentată în fig. 4.6.

241

Nevoile pomilor faţă de apă nefiind aceleaşi în fiecare perioadă de vârstă şi fenofază, nici starea de aprovizionare a solului în apă nu este necesar să fie la acelaşi nivel în toate perioadele şi fenofazele. Cerinţele faţă de apă variază şi în funcţie de vârsta plantaţiilor, dimensiunile coroanei şi a sistemului radicular, concentraţia soluţiilor nutritive din sol, structura şi umiditatea solului, Fig. 4.6. Cantitatea medie anuală de precipitaţii (mm): cantitatea precipitaţiilor 1. sub 600 mm; atmosferice, viteza vân2. 600-800 mm; tului, intensitatea luminii, 3. 800-1000 mm; mărimea recoltei etc. 4. 1000 la peste 1200 mm. Coeficientul de transpiraţie diferă de asemenea de la un soi la altul, iar în cadrul aceluiaşi soi este în funcţie de portaltoiul folosit. La soiurile de măr altoite pe tipurile de portaltoi vegetativi este mai mare decât la cele de pe portaltoi generativi. Pomii tineri au coeficientul de transpiraţie mai mare decât cei bătrâni, de asemenea pomii cu rod, faţă de cei fără rod. Cu cât umiditatea solului este mai ridicată cu atât coeficientul de transpiraţie pentru acelaşi pom este mai mare. Sporirea concentraţiei soluţiei din sol prin aplicarea de îngrăşăminte, cu condiţia asigurării cantităţii de apă necesară pomilor, are ca efect micşorarea coeficientului de transpiraţie. Vânturile puternice, umiditatea atmosferică redusă, intensitatea mai mare a luminii măreşte coeficientul de transpiraţie. Pomii, în general, au cea mai mare cerinţă pentru apă în cursul fazelor de creştere activă a lăstarilor şi fructelor, adică în lunile mai, iunie, iulie şi august. În lunile următoare ale perioadei de vegetaţie, septembrie, eventual o parte din luna octombrie, consumul de apă este relativ mai redus, fiind în funcţie de prezenţa sau absenţa fructelor pe pom. 0 cantitate relativ mai mică de apă în sol necesită pomii în perioada martie, aprilie cât şi în tot cursul perioadei de repaus relativ. În timpul înfloritului, legării fructelor, coacerii fructelor şi coacerii lemnului, nevoia de apă este moderată, iar excesul de apă în aceste perioade este chiar dăunător. Speciile şi soiurile cu coacere timpurie a fructelor: cireşul, vişinul, soiurile de vară ale mărului, părului, piersicului, prunului au consumuri mult mai mici de apă după recoltare, spre deosebire de pomii din soiurile cu coacere mai târzie a fructelor la care consumul rămâne ridicat până în toamnă târziu. Întreaga activitate vitală a plantelor depinde de bilanţul apei, de echilibrul dinamic dintre absorbţie şi evapo-transpiraţie. Când cantitatea de apă absorbită (A) este egală cu cea folosită prin evapo-transpiraţie (T), se instalează un bilanţ echilibrat. Când bilanţul apei este supraunitar (A/T>1) efectele asupra producţiei variază cu valoarea lui, dar şi cu durata de timp cât acţionează asupra pomilor. Când durata este mai mare, se impune executarea unor lucrări

242

de desecare şi drenare de urgenţă a terenului. Când raportul este subunitar (A/T