Populaia acestei insecte

OBIECTIVELE I METODELE DE CERCETARE ALE AGROTEHNICII

Agrotehnica este stiinta factorilor de vegetatie, a modului de ai dirija, in vederea obtinerii unor productii mari, permanente si calitativ superioare. Agrotehnica este tiina care se ocup cu studiul relaiilor dintre factorii de vegetaie, sol i plante cultivate, si stabilirea masurilor tehnologice ce permit cultivarea plantelor i conservarea si dezvoltarea fertilitatii solului. Agrotehnica, asa cum a fost definita in 1942 de Gh. Ionescu- ieti, este tiina ogoarelor. El definea agrotehnica ca tiina despre sistemul sol-plant sau tiina factorilor de vegetaie, i n primul rnd a celor legai de sol, a modului de dirijare a acestora n vederea obinerii de producii mari i de calitate superioar. Dupa perioada ,,industrializari si intensivizarii agriculturii, a ,,productiilor maxime, (si ca o necesitate a asigurarii hranei populatiei globului in continua crestere), in ultimele decenii, oamenii de stiinta au realizat importanta implinirii necesitatilor prezentului fara a compromite viitorul generatiilor urmatoare, prin schimbarile pe care civilizatia le-a provocat la nivelul biosferei, asigurarea durabilitatii resurselor de mediu.Agrotehnica ca disciplina stiintifica cuprinde: factorii de vegetaie si metodele de dirijare a acestora, biologia solului, lucrrile solului si sistemele de lucrari, buruienile i combaterea lor, asolamentele, sistemele de agricultur difereniat.

Agricultura traditionala avea un puternic caracter regenerativ, fiind apropiata de cursul neintrerupt al proceselor naturale, procesele de productie agricola fiind integrate in ciclurile biogeochimice ale biosferei.

Agricultura contemporana, prin mecanizare si chimizare, dobandind tot mai mult caracterul unei indeletniciri de factura industriala s-a indepartat intr-o mare masura de conditiile regenerative ale biosferei, piezand din Ca stiinta agricola agrotehnica are urmatoarele obiective: studiul factorilor de vegetaie (cldur, lumin, aer, ap, elemente nutritive, factori biologici) i elaborarea metodelor de dirijare a lor;

cunoaterea principalilor indicatori ai fertilitii solului i a metodelor de dirijare a lor;

studierea lucrrilor solului i influena lor asupra nsuirilor solului;

elaborarea sistemelor convenionale i neconvenionale de lucrare a solului;

recunoaterea principalelor specii de buruieni din culturile agricole si metodele de combatere a buruienilor;

elaborarea de asolamente si a rotaiilor raionale;

valorificarea particularitilor agrotehnice ale terenurilor n funcie de zon i microzon .Metodele de cercetare ale agrotehnicii sunt experienele n cmp i laborator, n case de vegetaie i fitotron, precum i observaiile fcute n activitatea de producie.

Scopul unei experiene este de a studia aciunea unuia sau a mai multor factori experimentali i a aciunii dintre ei n vederea rezolvrii unor probleme agrotehnice (lucrrile solului, doze de erbicide, asolamente, rotatii, etc). Cele mai bune rezultate obinute n experienele de cmp n staiunile experimentale sunt verificate n condiii de producie si generalizate n unitile agricole. Proiectarea, organizarea, executarea experienelor, precum i prelucrarea i interpretarea datelor experimentale, se fac n conformitate cu toate regulile tehnicii experimentale.

Agrotehnica are legturi cu tiinele naturale i aplicative: pedologia, microbiologia, meteorologia, fizica, chimia, agrochimia, fiziologia, ecologia, maini agricole .a. In acelasi timp, ea folosete ca fundament pentru alte tiine: fitotehnia, legumicultura, floricultura, pomicultura, viticultura, economia agrar, managementul agricol etc.

DEZVOLTAREA AGRICULTURII I A TIINELOR AGRICOLE ROMNETI

Am putea spune ca stiinele agricole au evoluat o data cu omenirea, ncepand din etapa culesului primitiv cu observarea naturii.In tara noastra ncepand cu secolul al XIX-lea, Ion Ionescu de la Brad (1818-1891), considerat ntemeietorul tiinelor agricole romneti, a nfiinat i condus ferme-coal, a fost profesor i cercettor, lupttor pentru dreptate social, Proiect de cultur pentru exploatarea moiei Pantelimonului, Agricultura romn de la Bradu, Calendarul bunului cultivator, Manualul de agricultur sunt cateva dintre lucrarile publicate, aducnd mari contribuii la dezvoltarea agriculturii ca tiin. Alaturi de Ion Ionescu de la Brad, in cercetarea agricola romaneasca au mai fost numerosi oameni de tiin cu renume mondial: Vlad Crnu-Munteanu (1859-1903), primul ameliorator din ara noastr la gru i ovz, Petru S. Aurelian (1833-1909), Gheorghe Maior (1855-1927), profesor de agrotehnic, Haralamb Vasiliu (1880-1953), Marin Chiriescu Arva (1889-1935), C. Sandu-Aldea (1874-1927), Gh. Ionescu-ieti (1895-1967), N. Zamfirescu (1899-1977), Nicolae Sulescu (1898-1977), Amilcar Vasiliu (1900-1994), Irimie Staicu (1905-1989), Vasile Stratula (1907-1987), Ion Lungu (1911-1980), D.D. Sndoiu (1901-2001).

Acestia sunt urmati in prezent cu mare cinste de merituoi oameni de tiin, profesori, cercettori i practicieni care duc mai departe faima acestui domeniu att de necesar, in contextul schimbarilor climatice globale, munca lor trebuind sa raspunda noilor provocari ale naturii.

FACTORII DE VEGETAIE

I METODELE DE DIRIJARE A LOR

Plantele cultivate, ca de altfel toate organismele n timpul vieii lor, se gsesc n strns interdependen cu mediul nconjurtor. Creterea, dezvoltarea i producia plantelor de cultur au la baz urmtoarele elemente:

a. Zestrea ereditar a acestor plante de cultur. Cerinele plantelor fa de factorii de vegetaie variaz mult de la o specie la alta, soi sau hibrid precum i n diferite faze de vegetaie. Aceste cerine s-au format ereditar de-a lungul evoluiei speciilor sau au fost selecionate de om n procesul de creare de noi soiuri i hibrizi.

b. Complexul condiiilor externe ale mediului n care plantele triesc (condiii oferite de sol, aer, ap i om).

c. Capacitatea plantelor de a utiliza energie solar, substanele nutritive, dioxidul de carbon, umiditatea din sol i oxigenul din aer, precum i capacitatea acestora de a rezista influenei nefavorabile a acestor factori.

Problema realizrii unor producii ridicate i de calitate superioar nseamn deci crearea unui complex de condiii optime ntre plante i cerinele acestora fa de toi factorii care particip la realizarea produciilor. Acest complex de condiii, care determin creterea i dezvoltarea plantelor cultivate, este foarte variabil, complicat i instabil. Direct sau indirect depind de latitudinea i longitudinea localitii, de altitudine, de expoziia i nclinaia terenului, precum i de numeroase alte cauze. Principalii factori care formeaz complexul de condiii amintit i de care depinde creterea i dezvoltarea plantelor cultivate sunt: cldura, lumina, aerul, apa, elementele nutritive i factorii biologici.

Temperatura aerului i a solului, lumina i calitatea acesteia, durata insolaiei, lungimea zilei, aerul din atmosfer i sol, apa i repartiia precipitaiilor pe zone geografice, nivelul apei freatice, umiditatea aerului i a solului, necesarul de ap al fiecrei specii cultivate, solul i elementele nutritive pe care le extrage din sol fiecare specie cultivat, reprezint pe scurt principalii factori de via pentru plantele cultivate.

Fiecare din aceti factori este la fel de important i necesar pentru plante, nici unul din acetia nu acioneaz separat asupra plantei, ci toi se afl ntr-o strns interdependen. De exemplu, dac crete temperatura mediului nconjurtor i se mbuntesc i condiiile de nutriie, atunci planta are nevoie de mai mult lumin. Dac lumina este insuficient, atunci trebuie s scad temperatura i umiditatea i aa mai departe. Cu alte cuvinte, este vorba de complexul factorilor de vegetaie i nu de fiecare factor separat. Cerinele plantelor cultivate fa de aceti factori se schimb dup perioadele (fenofazele) lor de cretere i dezvoltare. Astfel, pe msur ce planta crete, adic i mrete dimensiunile, ea va folosi mai bine lumina; cu toate acestea, unele pri ale plantei vor fi iluminate cu att mai neuniform cu ct aparatul ei foliar este mai bogat i frunzele sunt dispuse mai ales pe tulpin. O dat cu creterea sistemului radicular se schimb nu numai volumul de sol explorat de plant, ci se modific i proprietile fizice i chimice ale solului i, ca urmare, se modific condiiile de aprovizionare a plantei cu elemente nutritive i ap. De exemplu, dintre speciile legumicole cultivate n prima perioad de cretere, ceapa are nevoie de mai mult umiditate n sol i aer, iar ctre sfritul perioadei de vegetaie, cnd trebuie s ajung ct mai repede la maturitate, are nevoie de umiditate sczut n sol i aer. Aadar, preteniile plantelor de cultur fa de factorii din mediul nconjurtor se modific dup stadiile lor de dezvoltare.

Cunoscnd aciunea acestor factori, fermierul aplic una din metodele culturale, cu ajutorul creia modific condiiile naturale de via ale plantei sau planta nsi cu scopul de a obine producii optime i de maxim calitate. Desfurarea normal a proceselor metabolice ale plantelor cultivate este n strns dependen de factorii de via care sunt factorii ecologici. Termenul de ecologie provine din grecescul oikos care nseamn cas, mod de via, loc i logos, care nseamn tiin; deci ecologia este tiina relaiilor organismelor cu mediul de via. Putem afirma c toi factorii mediului de via ai plantelor sunt factori ecologici. Acetia influeneaz viaa plantelor ntr-o msur mai mare sau mai mic. Sunt unii factori fr de care viaa plantelor nu este posibil. Acetia se numesc factori de vegetaie i sunt reprezentai de lumin, cldur, ap, aer i hran. Factorii de vegetaie se mpart n dou categorii:

factori direci, care acioneaz nemijlocit asupra plantelor, reprezentnd condiia lor de via i care pot determina modificarea celorlali factori, aciunea lor devenind n acest fel indirect.

Factori indireci, care au aciunea secundar asupra vieii plantelor.

Factorii direci cuprind trei grupe:

factorii climatici aerul, lumina, apa (ploaie, cea, zpad, umiditate atmosferic, brum, rou);

factorii edafici textura i structura solului, chimismul i troficitatea solului, apa freatic etc.;

factorii biologici reprezentai de complexul macro i micro biologic din sol.

Factorii indireci acioneaz n sensul modificrii factorilor direci; n aceast categorie sunt inclui factorii: altitudinea, longitudinea, expoziia, panta terenului etc.

CLDURA CA FACTOR DE VEGETAIE

Asimilaia, respiraia, transpiraia, absorbia apei i a substanelor nutritive din sol, precum i alte procese vitale au loc n plant numai n anumite condiii de temperatur. Abaterile de temperatur necesare, indiferent de sensul acestora, au influen nefavorabil asupra plantei. Temperatura sau intervalul de temperatur n care toate fenomenele vitale ale plantelor se desfoar normal poart numele de temperatur optim sau interval optim de temperatur. Nevoia de cldur a plantelor cultivate: cereale, plante tehnice, legume, vie, pomi, arbuti fructiferi, variaz mult n funcie de fiecare specie, soi sau hibrid cultivat. Exist un nivel minim de temperatur, numit temperatur minim de germinaie ce trebuie atins, pentru germinarea seminelor sau pornirea n vegetaie a mugurilor i un nivel maxim de temperatur la care creterea i dezvoltarea plantelor nceteaz. ntre nivelul minim i maxim de temperatur exist un interval optim de temperatur numit optim armonic. Acesta reprezint nivelul sau intervalul de temperatur n care toate procesele metabolice, biochimice i fiziologice se desfoar cu intensitate normal n raporturi normale. n funcie de cerinele fa de temperatur, plantele se mpart n trei grupe:

a) plante microterme, adaptate s creasc i s se dezvolte la temperaturi cuprinse ntre 9 i 150C;

b) plante mezoterme, adaptate s creasc i s se dezvolte la temperaturi ntre 10 i 400C;

c) plante megaterme, adaptate s creasc i s se dezvolte la temperaturi mai mari de 400C.

Majoritatea plantelor agricole din zona temperat aparin grupei mezoterme. Plantele mai puin pretenioase fa de cldur sunt: grul, orzul, lucerna, sfecla, morcovul, mrarul, ptrunjelul, ceapa, mazrea etc.; seminele acestora ncep s germineze la temperaturi ntre 1-20C. Temperatura optim pentru aceste specii este ntre 18 i 250C, ns acestea cresc bine n intervalul 10-200C. Primvara i toamna aceste plante suport temperaturi sczute pn la 50C i chiar 100C, cum este cazul la gru, orz, sau varz de Bruxelles. Pentru practica agricol este necesar s se cunoasc temperatura minim de germinaie a seminelor, ntruct la culturile de primvar aceasta determin nceperea semnatului (Tabelul 2.1.).

Tabelul 2.1.

Temperaturi minime, optime i maxime de germinaie pentru diferite culturi agricole (0C)

PlantaTemperatura (0C)

minimoptimmaxim

Grul de toamn1-22530

Secar 1-22530

Orz 1-22528-30

Lucern 1-22530

Porumb 8-1025-3046-48

Soia 8-1025-3038-40

Fasole 8-1025-3046

Cartof 5-62530

Floarea soarelui5-62535

Sfecl 3-42535

Morcov 4-52635

Tomate 9-102935

Varz 3-52938

Vinete 9-102935

Pepene verde i galben12-163538

Plantele care cer mai mult cldur sunt: ricinul, pepenii, dovlecii, castraveii etc. Seminele acestora germineaz la 12-150C, temperatura optim de germinare fiind cuprins ntre 25 i 300C.

Creterea i dezvoltarea acestor plante se oprete la temperatura de 100C. Rsadurile acestor specii, ca i plantele mature, nu suport temperaturile sub 100C, iar la 10C sau 20C, chiar numai pentru cteva ore, acestea sunt distruse. Meninerea temperaturilor sczute timp ndelungat ntre 3 i 70C este nefavorabil pentru aceste specii i produc modificri importante n plante. Frunzele se nglbenesc, procesul de asimilaie scade n intensitate pn la distrugerea plantelor.

Nici temperaturile peste optim nu sunt suportate de plantele legumicole n special; acestea manifest un dezechilibru funcional, respiraia, transpiraia, asimilaia clorofiliar i fotosinteza scznd n intensitate. Condiiile nefavorabile sunt i n cazul n care plantele sunt umbrite (sinteza este redus i dezechilibrul este mai profund). Pentru speciile de plante legumicole, graficul temperaturilor este n general urmtorul: n perioada germinaiei seminelor (cnd tinerele plntue rsar) este nevoie de temperaturi nu prea ridicate. Pe msura creterii aparatului vegetativ, cerinele fa de temperatur cresc, iar n perioada nfloritului este nevoie de o temperatur mai redus.

Studiile efectuate cu privire la cerinele plantelor legumicole fa de cldur menioneaz printre altele c plantele au nevoie de cldur n toate fazele creterii i dezvoltrii. Germinarea seminelor nu are loc dect atunci cnd temperatura n sol depete un anumit nivel. Este util cunoaterea acestor temperaturi nu numai pentru producerea rsadurilor ci i pentru nfiinarea culturilor prin semnatul direct n cmp (Tabelul 2.2.).

Tabelul 2.2.

Temperatura medie de la care are loc germinarea seminelor

n cteva specii legumicole (V. Voican, 2000)

Temperatura (0C)Specia legumicol

3-5Conopid, gulie, varz

2-3Salat

4-5Morcov

9-10Tomate, ardei, vinete

12-16Pepeni

Pentru germinarea seminelor sunt precizate valorile specifice ale temperaturii (minim, optim, maxim). Cunoaterea acestor intervale este deosebit de util n practica legumicol (tabelul 2.3.).

Tabelul 2.3.

Valorile specifice pentru temperatur n legtur cu germinarea seminelor

La unele specii legumicole (dup V. Voican, 2000 )

Specia legumicolTemperatura specific (0C)Limita intervalului (0C) considerat optim pentru practic

minimoptimmaxim

Ardei15.629.535.018.3-35

Castravei15.615.6-35.040.515.6-35

Conopid4.526.737.87.2-29.5

Dovlecei15.635.037.821.1-32.2

Fasole de grdin15.626.735.015.6-29.5

Morcov4.526.735.07.2-29.5

Vinete15.629.535.023.9-32.2

Ptrunjel de frunze4.523.932.210.0-29.5

Pepene galben15.632.237.823.9-35.0

Ridichii4.529.535.07.2-32.2

Salat1.723.929.54.5-26.7

Spanac1.721.129.57.2-23.9

Tomate10.029.235.015.6-29.5

elin4.521.129.715.6-21.1

Varz 4.529.537.87.2

Pentru culturile agricole este foarte important s se cunoasc temperatura minim de germinaie. n practica agricol, culturile de primvar se seamn atunci cnd n sol se realizeaz aceste temperaturi. Dup semnat, cerinele plantelor fa de temperatur cresc astfel nct la nflorit i n perioada de fructificare sunt necesare temperaturi optime. Temperaturile prea ridicate reduc randamentul fotosintezei, determin ofilirea plantelor, mpiedic polenizarea, produc sterilitatea polenului, favorizeaz cderea florilor i, n final, scderea produciei. n timpul germinrii seminelor sau dup germinarea lor, temperatura joas este factorul care determin, mpreun cu umiditatea i substanele nutritive, starea activ de cretere i parcurgerea de ctre plante a primului stadiu de dezvoltare rsrire.

Temperatura minim de rsrire n funcie de specia cultivat este mai mare cu 1-30C dect temperatura minim de germinaie. La cerealele de toamn (gru i orz) temperatura are o mare influen asupra trecerii plantelor din faza vegetativ n faza reproductiv (generativ). Pentru aceasta, tinerele plante trebuie s parcurg un interval de timp n perioada toamna-iarn cu temperaturi sczute, stadiu cunoscut sub numele de vernalizare (iarovizare). Iarovizarea este procesul fiziologic prin care n vrfurile de cretere (muguri de cretere) au loc schimbri biochimice prin care se formeaz hormoni cu rol hotrtor n procesul de nflorire i fructificare a plantelor (gru i orz de toamn). Acest proces este dependent de alternana temperaturilor ridicate cu cele sczute. Fr iarovizare cerealele de toamn (gru, orz) nu formeaz spice, semine. Acest stadiu ncepe numai atunci cnd din embrion pornete coltul, iar n mediu sunt prezeni factorii necesari vieii (hran din endosperm, umiditate, temperatur, aer).

Cerealele de toamn semnate n primvar nu fructific n acelai an deoarece au nevoie s petreac o perioad n condiii de temperatur joas. Temperatura necesar parcurgerii acestei perioade, precum i durata perioadei de iarovizare difer de la o plant la alta i de la un soi la altul. n general, plantele cultivate sunt adaptate i rspund foarte bine la alternana dintre temperatura ridicat din timpul zilei diurn i cea din timpul nopii nocturn, care este cu aproximativ 4-80C mai mic. n felul acesta, n timpul nopii, din lips de lumin este stopat fenomenul de alungire a tulpinilor, sunt metabolizate substanele asimilate, iar la unele specii se realizeaz o mai bun fecundare a florilor. Cerinele plantelor cultivate fa de temperatur sunt exprimate i prin consumul de cldur sau constanta termic a plantelor. Suma gradelor de temperatur medii zilnice mai mari de 00C, ce se nregistreaz de la semnat pn la maturitatea deplin a plantelor, se numete constanta termic a plantelor (tabelul 2.4).

Tabelul 2.4.

Suma gradelor de temperatur util (S.G.T.U.) la principalele plante cultivate

(dup P. Gus, A. Lazureanu, D.I. Sndoiu, G. Jitareanu, I. Stancu, 1998)

PlanteS.G.T.U.(n 0C)PlanteS.G.T.U.(n 0C)

Mazrea1352-1900Floarea soarelui1700-2500

Secar de toamn1700-2126Porumb1200-2300

Gru de toamn2000-2300Mei1800-2500

Ovz1900-2310Orez2200-3000

Cartofi1300-3000Sorg2500-5000

Sfecl 2400-2700Soia 2000-3000

Temperatura influeneaz att creterea rdcinilor, ct i raportul dintre acestea i organele aeriene ale plantelor cultivate. La temperaturi pozitive relativ sczute rdcinile pot crete repede. Un sistem radicular mai dezvoltat favorizeaz trecerea mai uoar peste perioadele de secet, astfel c rdcinile vor explora un volum mai mare de sol i, ca atare, aportul de substane nutritive i ap este mai mare. n cursul perioadei de vegetaie, plantele pot pieri att datorit temperaturilor negative, prea joase, ct i datorit temperaturilor ridicate. Culturile de cmp care pot suferi cele mai mari pagube datorit temperaturilor joase, primvara, imediat dup nceperea vegetaiei, sunt cerealele de toamn: rapia i borceagul de toamn. Pagube mai mici pot suferi culturile de porumb, cartofi, fasole, sfecl i legume.

n perioade de primvar trzie trebuie ns fcut distincie ntre fenomenul de nghe, care provoac ntotdeauna moartea celulelor i degradarea lor i un interval de temperatur sczut ntr-o anumit perioad n jurul nivelului de 00C. Celulele plantelor pot fi distruse datorit temperaturilor sczute i fr formarea acelor de ghea sau coagularea coloizilor din protoplasm, n cazul variaiilor brute de temperatur, cnd are loc perturbarea total a metabolismului. Temperaturile sczute sunt mai bine suportate de plante dac scderea se face treptat i mai greu sau deloc, dac aceste temperaturi survin brusc. Important pentru practica agricol este perioada sau momentul cnd survin aceste temperaturi sczute (sfrit de mai nceput de iunie), precum i durata acestei perioade (de la 1-2 ore pn la 10-24 ore). n perioada mai-iunie, la cerealele pioase, care se gsesc n faza de nspicare sau faza de burduf, apariia acestor accidente de scdere brusc a temperaturii (de la 24-260C, la 0(-2)0C), pot provoca pierderi de producie foarte mari (exemplu, primvara anului 2000).

Plantele cultivate pot suferi pagube i din cauza temperaturilor foarte ridicate, de 40-450C. Fecundarea florilor este mpiedicat la temperaturi ridicate la porumb, fasole, soia etc. Temperatura ridicat i umiditatea din sol sczut, n perioada nfririi grului, cnd spicul se gsete n form embrionar, are ca efect formarea unui numr redus de spiculee pe spic i cu puine flori fertile n spic. Plantele cu origine sudic, iubitoare de cldur: mei, sorg, bostnoase, nut, ricin, orez etc., suport cu uurin temperaturile ridicate de peste 35-400c. Plantele suport mai uor cldura uscat (cu umiditate relativ a aerului sczut) dect cldura umed (umiditate relativ a aerului mare), datorit faptului c, n primul caz, plantele transpir mai intens i, astfel, se apr de supranclzire. Este cunoscut faptul c cerinele plantelor fa de cldur determin, n mare msur, durata perioadei de vegetaie, dar aceast cerin este n funcie de regimul de ap, hran, lumin i aer din sol. Din aceast cauz, aprecierea cerinelor plantelor fa de temperatura exprimat prin suma gradelor utile de temperatur este destul de relativ. Pentru formarea culturilor, ndeosebi a celor cu cerine ridicate fa de cldur, se impune o analiz profund care const n msurarea temperaturilor utile din perioada de vegetaie (temperaturi mai mari dect temperatura minim de germinare de obicei peste 50C), numit i suma gradelor termice utile (S.G.T.U.) (tabelul 2.4.).

La stabilirea S.G.T.U. se vor lua n considerare variaiile mari de temperatur, mai ales temperaturile extreme, primul i ultimul nghe, prima i ultima brum etc. Cldura este necesar nu numai pentru plantele cultivate, ci i pentru microorganismele din sol. Microorganismele folositoare au nevoie la rndul lor pentru procesele vitale de o temperatur minim, optim i maxim. Bacteriile i ciupercile rezist la 800C numai cteva minute, la 600C o jumtate de or, n timp ce, la temperaturi joase, i ntrerup activitatea fr ns s moar. Activitatea microorganismelor din sol, cele care descompun substanele organice, nitrificatoare, fixatoare de azot etc., se desfoar cel mai bine la temperaturi cuprinse ntre 27 i 350C. La temperaturi sczute activitatea lor este sczut i ca urmare, plantele au la dispoziie cantiti insuficiente de elemente nutritive accesibile (azot, fosfor, potasiu etc.). Temperatura din sol are o influen deosebit i asupra proceselor chimice i biochimice care se petrec aici. Solubilitatea srurilor nutritive, reaciile de oxidare i reducere, schimbul de gaze, trecerea fosforului i potasiului din forme neschimbabile n forme asimilabile sau direct proporionale cu variaia temperaturii. Cnd temperatura solului este de 10-200C, majoritatea reaciilor biochimice i chimice din sol, precum i absorbia apei i a elementelor nutritive de ctre plante se desfoar cu intensitate mare. Microorganismele care particip n procesul de fixare a azotului i n procesul de nitrificare, i desfoar cel mai bine activitatea la temperaturi cuprinse ntre 25 i 350C (C. Pintilie, 1995).

Temperatura influeneaz favorabil i calitatea produciei. Seminele obinute n zone cu climat mai secetos i cu temperaturi mai ridicate sunt mai bogate n substane proteice, comparativ cu cele obinute n climate oceanice mai ploioase.

SURSELE DE CLDUR. REGIMUL TERMIC AL SOLULUI

Principala surs de cldur a solului i atmosferei este Soarele, cu energia sa solar. Alte surse de mic importan sunt: cldura intern a Pmntului, cldura degajat n urma descompunerii microbiologice a materiei organice etc. Radiaiile solare care emit cldur se numesc radiaii calorice i sunt cele cu lungime de und mare: roii (0,65-0,75 microni), infraroii (0,76-600 microni), electromagnetice (2 mili microni).

Din cldura total emanat de Soare doar 0,6-0,8% ajunge la suprafaa solului i a plantei, restul este reinut de atmosfer. Stratul de atmosfer reine radiaiile ultraviolete i las s treac radiaiile luminoase i pe cele calorice. Solul i plantele absorb o parte din energia solar i ca urmare se nclzete, iar o parte este radiat n atmosfer. Cantitatea de cldur pe care o primete i o nmagazineaz solul depinde de un mare numr de factori:

modul se prezint solul la suprafa (nivelat, neted sau denivelat);

prezena sau absena vegetaiei;

prezena sau absena stratului de zpad;

expoziia, latitudinea sau panta terenului;

culoarea solului, textura i umiditatea acestuia;

starea de afnare a solului;

coninutul solului n materie organic etc.

Acelai sol reflect n medie n atmosfer, dac este umed, 7-10% din energia radiant primit, iar dac este uscat, 14-20%. Regimul de cldur al solului, adic totalitatea fenomenelor de absorbie, transfer, acumulare i cedare de cldur depinde de nsuirile termice ale solului: capacitatea de iradiere, capacitatea caloric i conductibilitatea caloric a solului.

Capacitatea de iradiere a solului, reprezint procentul de cldur reflectat sau absorbit la suprafaa solului din cantitatea total de radiaii solare ajuns la suprafaa sa i se exprim prin indicele albedo (tabelul 2.5.).

Tabelul 2.5.

Indicele albedo pentru cteva soluri i asociaii de plante

(dup Kovda, 1988, citat de Gh. Budoi i A. Penescu, 1996)

SpecificareA%SpecificareA%

Cernoziom uscat 14Gru 10-25

Cernoziom umed8-9Ierburi19-26

Cernoziom uscat 25-30Bumbac20-22

Cernoziom umed10-12Suprafaa apei10

Nisip cenuiu9-10Tundr18

Nisip alb30-40Pdure de conifere14

Argil uscat23Pdure de foioase18

Argil umed16Pustiu cu nisip30

Indicele albedo (A%) este influenat de culoarea solului, nveliul vegetal i compoziia acestuia, prezena sau absena zpezii etc.

Capacitatea caloric a solului reprezint cantitatea de cldur necesar pentru nclzirea sau rcirea cu 10C a unui gram de sol uscat (1cm3), n intervalul de temperatur cuprins ntre 14,5 i 15,50C (tabelul 2.6).

Tabelul 2.6.

Capacitatea i conductibilitatea caloric a principalelor componente ale solului

(Gh. Budoi i A. Penescu, 1996)

Componenta Capacitatea caloric

(cal./cm2/sec.)Conductibilitatea caloric

(cal./cm2/sec.)

Ap 10,0014

Aer 0,000360,00005

Nisip0,5170,019

Argil0,5760,004

Humus 0,60,0003

calcar0,580,009

Capacitatea caloric a solului depinde de alctuirea mecanic i mineralogic a acestuia, coninutul de humus, umiditatea i porozitatea solului etc.

Conductibilitatea caloric este nsuirea solului de a conduce cldura i se msoar prin cantitatea de cldur exprimat n calorii care trece ntr-o secund printr-un strat de sol cu suprafaa de 1cm2 i grosimea de 1cm. Componentele solului au valori diferite ale conductibilitii solului (tabelul 2.6).

Aerul are cea mai mare valoare a conductibilitii, de 30 ori mai mic dect a apei, iar partea mineral are valorile cele mai mari. Solul uscat conine mai mult aer i de aceea se nclzete mai repede, dar cldura se acumuleaz numai la suprafa, unde solul este n contact direct cu razele soarelui. Stratul de sol de la suprafa are vara temperatura de 40-600C. n profunzime, solul are o temperatur mai mic datorit faptului c acest strat de la suprafa se manifest ca un ecran n ptrunderea cldurii. Solul umed se nclzete mai greu pentru c apa are o capacitate caloric mare. Cu timpul solul umed se nclzete la suprafa, dar rmne rece n profunzime. nclzirea solului se face paralel cu nclzirea atmosferei, ns cu ntrzieri zilnice i sezoniere. Toamna, atmosfera se rcete, dar pmntul, sub adncimea de 3-5 cm, continu s rmn cald. Astfel, se poate efectua semnatul culturilor, chiar dac temperatura aerului este sczut. ngheul solului se produce de la suprafa spre adncime. Adncimea stratului de sol ngheat depinde de nivelul temperaturilor negative ale aerului, prezena zpezii i grosimea ei, umiditatea solului etc. n cazul culturilor de toamn semnate pe terenuri insuficient mrunite i aezate, n urma alternanelor de nghe dezghe, se poate produce ruperea rdcinilor plantelor i dislocarea lor la suprafa fenomen numit dezrdcinare sau desclare. Variaiile de temperatur din timpul iernii conduc la mrunirea bolovanilor rmai din toamn, ceea ce nlesnete mult n primvar afnarea, nivelarea i pregtirea patului germinativ (solul pare revrsat). Printre metodele de folosire mai eficace a radiaiilor solare amintim:

zonarea i amplasarea plantelor de cultur, n funcie de cerinele lor fa de temperatur. Teritoriul rii noastre are diverse zone cu diferite forme de relief i cu constante termice diferite;

stabilirea epocii optime de semnat astfel ca planta de cultur s poat parcurge ntreaga perioad de vegetaie i s fructifice. n acest scop, trebuie cunoscute: temperatura minim de germinaie a seminelor plantelor; stabilirea adncimii optime de semnat, n funcie de mersul vremii. Cu ct temperatura aerului este mai mic, cu att adncimea de semnat este mai mare;

corectarea dozelor de ngrminte. La temperaturi mici ale aerului se aplic cantiti mai mari de ngrminte.

METODE DE REGLARE A REGIMULUI TERMIC AL SOLULUI

n general, n perioada de vegetaie a culturilor, temperaturile din sol sunt mai mici cu 3-60C i au o variaie mai redus dect temperaturile din aer. Dintre metodele agrotehnice de reglare a regimului termic al solului amintim:

a) Eliminarea excesului de ap. Temperatura din sol este influenat direct de coninutul n ap, aer, raportul ap/aer i componentele minerale i organice ale solului. Apa, cu capacitatea sa caloric foarte mare, componentele minerale i organice cu capacitatea caloric mijlocie i aerul cu capacitatea caloric mic au influen bine determinat asupra temperaturii solului. Un sol uscat i afnat se nclzete mai repede n primvar dect un sol umed i tasat, dar acesta se rcete mai repede n toamn. Pe solurile umede reglarea regimului termic se face prin lucrri de afnare adnc, drenaj, anuri de scurgere etc. Eliminarea excesului de ap din sol grbete nclzirea solului.

b) Aplicarea gunoiului de grajd semidescompus. Este o metod de a ridica temperaturile pentru culturile de legume. Gunoiul de grajd prin descompunere, ca i resturile organice, elibereaz n sol mari cantiti de energie caloric. i resturile organice rmase de la cultura anterioar, la suprafaa solului, au rol indirect n creterea temperaturii solului. Acestea mpiedic schimbul de temperatur dintre sol i atmosfer. Stratul de aer din sol determin rcirea treptat a solului (are un efect de ecran pentru zonele mai profunde ale solului).

c) Artura adnc de toamn n special pe solurile reci este foarte favorabil pentru culturile care se seamn timpuriu.

d) Mulcirea solului. Se realizeaz cu materiale de culoare nchis (mrani, turb, folii de plastic etc.), n special la legume pentru semnturile de toamn i cele timpurii de primvar. Aceast metod se practic mai ales n cultura de legume. Prin aceast metod, evaporarea apei este mpiedicat i este favorizat astfel nclzirea treptat a solului.

e) Cultivarea legumelor n cuiburi, coame sau spaii acoperite, sunt mijloace eficace pentru ridicarea temperaturii solului, n special pentru culturile de legume din cmp. Pe biloane, solul mai uscat datorit scurgerii apei ctre baza bilonului. Temperatura crete repede, iar nfiinarea culturii se poate face mai devreme dect pe un teren nebilonat sau nemodelat.

f) Reinerea zpezii. Zpada are conductibilitatea termic redus, iar reinerea ei cu ajutorul parazpezilor pe culturile de toamn protejeaz plantele mpotriva temperaturilor sczute din timpul iernii. Dac temperatura aerului estre de 150C, la nivelul solului acoperit cu un strat de 15 cm de zpad, temperatura este ntre 0 i 10C. n cultura legumelor se practic construirea adposturilor i a perdelelor de protecie mpotriva curenilor reci de aer.

g) Irigarea. Prin irigare exist posibilitatea de a regla temperatura solului. n funcie de temperatura apei, putem realiza nclzirea sau rcirea solului. Aceast este o metod folosit pentru obinerea de legume mai timpurii.

h) Combaterea buruienilor este la ndemna cultivatorului, ca metod de reglare a temperaturii solului. Este cunoscut c n solele mburuienate temperatura solului este mai mic cu 2-30C, dect n cele fr buruieni.

i) Plantarea de perdele de protecie. Este o metod de meninere i cretere a temperaturii solului. Perdelele de protecie aezate n calea vntului dominant micoreaz viteza curenilor de aer reci de la suprafaa solului, evitnd evaporarea apei vara i favorizarea depunerii zpezii pe suprafaa culturilor iarna.

j) Culoarea i expoziia solului. Prezint importan mare n procesul de nclzire a solului. Solurile cu expoziie sudic se usuc i se nclzesc mai repede i acestea vor fi repartizate culturilor de legume timpurii. Solurile nchise la culoare se nclzesc mai repede i acumuleaz mai mult cldur dect cele deschise la culoare. Supranclzirea solului este ns duntoare culturilor. Pentru reglarea temperaturii se recurge la irigaii.

LUMINA CA FACTOR DE VEGETAIE

Lumina este energia radiant care se transmite de la Soare prin particule numite fotoni. Este un factor de vegetaie indispensabil creterii normale a plantelor. Fotosinteza se desfoar numai n prezena luminii. O parte din energia solar este acumulat sub form de energie potenial n plant. Din dioxidul de carbon (CO2) din aer, ap i substanele minerale din sol absorbite de rdcini, prin procesul de fotosintez, sunt sintetizate substanele organice mono i polizaharide. n lipsa luminii, plantele rsar i cresc la nceput pe seama substanelor de rezerv din semine, dar sunt etiolate (alungite) i la scurt timp vor pieri. Coeficientul de utilizare a energiei luminoase reprezint cantitatea de energie luminoas care este utilizat efectiv de ctre plante. Valoarea acestui coeficient este cuprins ntre 0,6 i 7,7%. Din multitudinea de specii vegetale, plantele cultivate se consider c utilizeaz ntre 1 i 5% din cantitatea de energie luminoas. C. Pintilie (1989) arat c plantele de cultur au nevoi diferite de lumin, astfel c valoarea coeficientului de utilizare a luminii are urmtoarele valori: 4,5% la cultura de floarea-soarelui, 2,5% la cultura de porumb, 3,2% la cultura de gru, 3,02% la cultura de cartofi, 2,12% la cultura de sfecl de zahr i 2,6% la cultura de secar. Activitatea clorofilian n procesul de fotosintez este influenat de durata de strlucire a soarelui sau durata iluminrii, intensitatea i calitatea luminii.

Durata de strlucire a soarelui depinde de latitudine, nebulozitate, anotimp, expoziie etc. Dup durata i intensitatea luminii necesar creterii i dezvoltrii normale, plantele de cultur se mpart n dou grupe:

Plante e zi scurt, cum sunt: porumbul, sorgul, tomatele, vinetele, ardeii, fasolea, care cer o intensitate mare a luminii, dar de durat mai sczut. Aceste plante nfloresc i fructific n condiii de zi scurt. Dac aceste plante sunt cultivate n condiii de lumin redus nu fructific sau fructific foarte puin. Aceste plante i au originea n regiunile sudice, unde lumina este mai puternic i ziua mai scurt.

Plante de zi lung. Sunt plante care nfloresc i fructific n condiii de zi lung. Din aceast grup fac parte: grul, orzul, ovzul, inul, lucerna, ridichea, spanacul, salata i toate plantele bienale i perene. Aceste plante sunt originare din regiunile nordice cu zile de var lungi, dar cu lumin mai slab i care cer un numr mai mare de ore de lumin n timpul zilei, ns de intensitate redus. Denumirea de plante de zi scurt i plante de zi lung a fost dat de H.A. Gerner i W.W. Allard. Ei au denumit fotoperiodism influena asupra plantelor a raportului dintre lumin i ntuneric sau a perioadei de lumin i ntuneric n decursul a 24 ore. Cerinele plantelor de cultur fa de lumin se modific n funcie de creterea i dezvoltarea acestora (n funcie de fenofazele de cretere). Seminele de legume ncolesc n absena luminii, dar are loc n condiii mai bune i ntr-un timp mai scurt n prezena acesteia la cultura de morcov i elin. Imediat dup rsrire, plantele au nevoie de lumin, deoarece substanele de rezerv din endospermul seminei, cu care planta s-a hrnit pn la rsrire s-au epuizat i deci, aceasta trebuie s nceap s-i produc, prin procesul de asimilaie clorofilian, hrana necesar proceselor vitale. n astfel de condiii (nebulozitate), plantele se deterioreaz i pier. Sunt i plante care n faze diferite de cretere au nevoie de mai puin lumin pentru a obine recolte de calitate (andiva, sparanghelul, conopida). Majoritatea plantelor de cultur au nevoie de o intensitate puternic a luminii n perioada de vegetaie. n prezent aproape la toate speciile cultivate exist soiuri sau hibrizi mai puin sensibili din punct de vedere fotoperiodic, ca rezultat al seleciei i ameliorrii, fapt ce a permis extinderea arealului de cultivare a speciilor respective.

Intensitatea luminii se msoar prin cantitatea sau numrul de uniti luminoase transmise de la o surs (Soarele) pe unitatea de suprafa n unitatea de timp. Lumina mai intens favorizeaz nfrirea, nflorirea, fructificarea, rezistena la cdere, coninutul n zahr i amidon, contribuie la formarea culorii i a gustului la fructe etc. Lumina slab provoac alungirea internodiilor la cereale pioase i cderea lor, scderea coninutului de substane proteice n boabele de cereale i a coninutului n zahr la sfecl etc. Umbrirea este favorabil pentru unele culturi tehnice, ca inul i cnepa pentru fuior. Aceste culturi se seamn n rnduri dese i, ca urmare, n perioadele cu umbr plantele cresc mai nalte i formeaz fibre mai subiri, mai rezistente i mai bune calitativ.

Calitatea luminii se refer la spectrul ce compune razele de lumin. Din totalul cantitii de energie luminoas care ajunge pe pmnt, plantele folosesc 1-3%. Spectrul radiaiilor de lumin are urmtoarea structur:

radiaiile vizibile (rou, orange, galben, verde, albastru, violet), care reprezint 50% din energia luminoas total;

radiaiile invizibile sunt radiaiile infraroii care produc cldura i reprezint aproximativ 49% din energia luminoas total;

radiaiile ultraviolete (invizibile) reprezint 1% din energia luminoas total.

Cea mai mare influen asupra procesului de fotosintez la plante o au radiaiile roii i galbene. Radiaiile ultraviolete sunt duntoare, iar cele infraroii produc cldura. Este demonstra faptul c, sub aciunea razelor albastre, plantele sintetizeaz ndeosebi substane proteice, iar sub aciunea razelor roii i galbene, ndeosebi hidrai de carbon (glucide). Acest lucru ne permite ca, acolo unde este posibil (sere i solarii), lumina s fie dirijat astfel pentru a obine raporturi diferite ntre glucide i proteine. Fotosinteza este determinat deci de intensitatea, durata i calitatea luminii primite de la soare sau alt surs luminoas. Fermierul trebuie s asigure condiiile de lumin optim necesar plantelor i are la ndemn mai multe msuri, cum ar fi alegerea terenului cu expoziia cea mai favorabil, semnatul i plantatul cu densiti mai mici etc.

PRINCIPALELE METODE AGROTEHNICE PENTRU DIRIJAREA REGIMULUI DE LUMIN AL PLANTELOR

Pentru folosirea unei cantiti mai mari de energie luminoas prezentm cteva metode:

a) zonarea culturilor agricole, aciunea ce are ca scop amplasarea culturilor n diferite zone, n funcie de cerinele acestora fa de lumin, realizarea unei densiti i a unei repartizri optime a plantelor pe cmp;

b) orientarea rndurilor de plante pe direcia N-S. n aceste situaii, dimineaa i seara, razele solare cad perpendicular pe rnduri i lumineaz mai bine plantele, iar la mijlocul zilei, plantele de pe acelai rnd se umbresc unele pe altele, fiind ferite astfel de efectul cldurii excesive;

c) culturi succesive. Dup recoltarea culturilor ajunse la maturitate la sfritul primverii sau nceputul verii (orz, rapi, borceag, cartofi timpurii), se pot semna culturi succesive. n acest fel se mrete perioada de utilizare a luminii i a altor factori de vegetaie (ap, cldur etc), iar pn toamna se obine o a doua recolt, care poate avea destinaii diferite. Culturile succesive au ans de reuit numai n terenurile amenajate pentru irigat sau n zonele unde precipitaiile cad uniform n timpul verii;

d) combaterea buruienilor din culturi. Buruienile sunt concurenii plantelor pentru lumin i ceilali factori de vegetaie, iar prin combaterea lor se creeaz condiii favorabile creterii plantelor de cultur; e) cultivarea de soiuri i hibrizi de plante cu potenial ridicat de utilizare a energiei luminoase;

f) cultivarea plantelor pe terenuri cu nclinaie i expoziie sudic. Aceste terenuri primesc mai mult lumin i cldur i ca atare, pe acestea vor fi cultivate plantele iubitoare de lumin: floarea soarelui, porumb, tutun, vi-de-vie etc. Pe cele cu expoziie nordic se vor cultiva culturile de ovz, cartof, trifoi etc.;g) n spaiile nchise (sere sau alte spaii) se pot folosi surse suplimentare de energie luminoas (bec, neon etc).AERUL CA FACTOR DE VEGETAIE

Plantele au nevoie de un regim favorabil pentru aerul de la suprafaa solului, dar i pentru aerul din sol.

Aerul este un amestec din mai multe gaze: oxigen (20,8%), azot (78,2%), argon (0,8%), CO2 (0,03%), amoniac urme i alte gaze 0,08%, precum i alte particule lichide i solide (tabelul 2.7.).

Tabelul 2.7.

Compoziia aerului atmosferic i din sol (n % din volum), date medii

(Gh. Budoi i A. Penescu, 1996)

ComponenteAer atmosferic (%)Aer din sol(%)

Oxigen (O2)20,8719

Azot (N2)78,3179

Argon (Ar)0,760,76

Dioxid de carbon (CO2)0,031-0,3

Amonia (NH4)urmeUrme

Alte gaze0,03urme

Pentru plante prezint importan att aerul atmosferic ct i aerul din sol. Din aer plantele preiau oxigenul necesar n procesul de respiraie i dioxidul de carbon (CO2) pentru desfurarea procesului de asimilaie clorofilian (fotosintez). Aerul este necesar nc din primele faze de cretere a plantelor. Dac lipsete aerul din sol, seminele numai germineaz. Dar i rsadurile sunt sensibile la regimul aerului, tinerele plante pier n lipsa acestuia. Aerul din sol se gsete n cantitate mai mic i pentru a favoriza ptrunderea acestuia n sol se vor realiza lucrri de distrugere a crustei i afnarea solului (prit manual sau mecanic). n sol, datorit proceselor biologice i fizico-chimice ce se petrec, proporia componentelor aerului variaz fa de cea din atmosfer astfel: crete coninutul n azot pn la 0,7-0,8%, scade coninutul n dioxid de carbon sau crete de 10-30 ori, ajungnd pn la 1%.

Volumul aerului din sol scade sau crete n funcie de umiditatea solului. Un rol important n primenirea aerului din sol l au curenii de aer (vntul). Acetia modific temperatura i umiditatea solului.

Azotul este un gaz inert. Este necesar pentru plant n sinteza substanelor proteice, dar nu poate fi asimilat n stare gazoas. Sub influena proceselor chimice i biochimice, din azotul gazos iau natere compui azotai i amoniacali care pot fi absorbii i utilizai de ctre plante. n atmosfera de deasupra fiecrui hectar de pe suprafaa pmntului se gsesc aproximativ 300.000 tone de azot i compui de azot care ajung n sol. Substanele nutritive cu azot ajung n sol pe diferite ci: fixarea de ctre microorganisme, descompunerea ngrmintelor etc.

Dioxidul de carbon (CO2) este utilizat de plante n procesul de fotosintez. n atmosfer se afl n concentraie de 0,03%. Prin creterea concentraiei de CO2 pn la 0,3-0,4% se intensific asimilaia plantelor i ca urmare crete recolta, dar cu condiia ca regimurile de lumin i cldur s fie n optim. Pentru culturile din cmp, asigurarea plantelor cu CO2 necesar se realizeaz prin efectuarea de arturi adnci de toamn, afnarea repetat a solului i utilizarea ngrmintelor, n special a celor organice. Toate aceste msuri activeaz viaa microorganismelor din sol i, ca urmare, intensific degajarea de CO2 din sol. Dioxidul de carbon este absorbit puternic prin toate organele verzi ale plantei i folosit n procesul de fotosintez. El poate fi absorbit i prin rdcini. Aproximativ 90% din cantitatea total de dioxid de carbon din atmosfer provine din sol, unde rezult n urma activitilor biologice de descompunere a materiei organice de ctre microorganisme. Concentraia de CO2 de peste 1% n aerul din sol devine duntoare pentru majoritatea plantelor cultivate. La peste 2% se mpiedic germinaia seminelor, se oprete ptrunderea apei n celule i creterea plantelor etc.

n aerul de la suprafaa solului o concentraie de 1% n CO2 este favorabil plantelor de cultur. Evidenierea activitilor biologice din sol se face prin indicatorul respiraia solului, care reprezint viteza de eliberare a dioxidului de carbon pe unitatea de suprafa. Acest indicator este dependent de mai muli factori: condiiile de sol, particularitile plantelor, asociaiile de microorganisme, densitatea i fenofazele plantelor etc. Acest indicator are valori cuprinse ntre 0,01 i 1,50 grame/m2/or.

Sporuri de producie n spaiile protejate se realizeaz prin administrarea de dioxid de carbon prin arderea combustibilului lichid n generatoare portabile care elibereaz CO2 (generatoare ERMAF).

Oxigenul este indispensabil vieii plantelor i animalelor, reprezentnd motorul vieii pe Pmnt. Oxigenul este folosit n procesul de respiraie pentru oxidarea substanelor hidrocarbonate, elibernd energia necesar sintezei substanelor proteice. Oxigenul este necesar germinaiei seminelor, la alungirea mugurilor, creterea rdcinilor, activitatea microorganismelor aerobe etc. Pentru creterea i dezvoltarea normal a plantelor, concentraia oxigenului din aerul din sol trebuie s fie ntre 15 i 20%. Unele plante suport pentru perioade scurte scderi alte coninutului n oxigen pn aproape de 10%. Creterea rdcinilor nceteaz atunci cnd coninutul n oxigen scade sub 5% (Gh. Budoi i A. Penescu, 1996). Prin procesul de oxidare rezult energia folosit de ctre plante pentru sintetizarea substanei proteice i astfel dioxidul de carbon (CO2) este eliminat n atmosfer. Oxigenul este necesar i organelor subterane ale plantei (rdcini, tuberculi, rizomi), deoarece i acestea respir. n situaia bltirii apei la suprafaa solului majoritatea plantelor mor datorit lipsei oxigenului. Oxigenul din sol are importan i pentru microorganismele aerobe din sol, fixatoare de azot, nitrificatoare etc. cu mare rol n determinarea fertilitii solului etc.

Amoniacul se gsete n aerul atmosferic n cantiti mici i se elibereaz n aerul din sol n urma proceselor de descompunere a proteinelor. El poate fi degajat n atmosfer, o alt parte se fixeaz n complexul coloidal al solului sau poate fi oxidat de bacteriile nitrificatoare i transformai n azotii i apoi n azotai.

Regimul de aer al solului reprezint totalitatea fenomenelor de ptrundere i eliminare din sol, de circulaie a aerului, de modificare a compoziiei acestuia. Modificrile cele mai importante ale compoziiei aerului se refer la schimbarea concentraiei de dioxid de carbon (CO2) ale aerului. Acest gaz (CO2), dac se acumuleaz n concentraie de peste 1-2%, ncepe s devin toxic pentru plante. Schimbul de gaze (aeraia) al solului cu atmosfera este un proces continuu datorit difuziei gazelor. Prin difuzia aerului din sol se primenete, adic aerul din sol este schimbat cu aerul din atmosfer, mai bogat n oxigen dect cel din sol care este bogat n CO2. Schimbul de aer ntre sol i atmosfer se mai realizeaz i prin irigaii (aerul din sol este eliminat, locul su fiind luat de ap) sau odat cu creterea temperaturii i a presiunii atmosferei.

METODE AGROTEHNICE DE REGLARE

A REGIMULUI DE AER DIN SOL

Nevoile mari ale plantelor pentru aer nu pot fi satisfcute de cele mai multe ori prin procese naturale de difuzie sau creterea temperaturii sau a presiunii atmosferice. Ca atare, trebuie intervenit prin metode agroameliorative:

a) toate lucrrile prin care se afneaz solul arabil distrug crusta de la suprafaa solului i determin un raport favorabil ntre porozitatea capilar i cea necapilar (arat, prit, grpat);

b) eliminarea excesului de ap. Ap mult n porii necapilari nseamn aeraie sczut;

c) aplicarea de ngrminte organice care amelioreaz starea fizic a solului;

d) aplicarea unei irigaii raionale (norme mici caracteristice fiecrei specii de plante);

e) pentru solurile excesiv de aerate se recomand executarea unei lucrri cu tvlugul.

Toi factorii de mediu prezint o importan egal pentru creterea i dezvoltarea normal a plantelor. Din aceast cauz fermierul, prin msurile agrotehnice aplicate, de altfel recomandate n tehnologia de cultur, trebuie s influeneze favorabil factorii care asigur creterea normal a plantelor.

APA CA FACTOR DE VEGETAIE I METODELE DE REGLARE A REGIMULUI HIDRIC AL SOLULUI

Apa constituie unul din factorii de vegetaie de cea mai mare importan pentru viaa plantelor. Ea este, n acelai timp, factorul de vegetaie cel mai variabil n perioada unui an calendaristic, sezon sau perioad de vegetaie. Apa particip direct sau indirect la toate procesele fiziologice sau biochimice care au loc n plant. Este absolut necesar plantelor horticole, dar, n aceeai msur, i culturilor de cmp. Din ap plantele i pot procura hidrogenul i oxigenul, elemente folosite de acestea la sintetizarea organic (formarea de proteine). Prin intermediul apei n care sunt dizolvate srurile minerale din sol, plante i procur toate celelalte elemente necesare hranei absorbite sub form de soluii foarte diluate, uor accesibile prin rdcini. n sol apa influeneaz activitatea microorganismelor, regimul de aer i temperatur, creterea sistemului radicular etc.

n culturile de plante legumicole asigurarea apei este un factor primordial. Nu se poate realiza o cultur de legume cu eficien productiv, calitativ i cantitativ fr o surs de ap sau fr sisteme de irigare. Legumele, spre exemplu, pentru sinteza unei uniti de substan uscat, folosesc ntre 300 i 800 uniti ap. Legumele au un consum ridicat de substane nutritive, prin urmare i un consum foarte mare de ap.

Apa, care nu intr n compoziia plantelor, dup depunerea substanelor nutritive, se elimin continuu prin transpiraie. n acest mod, plantele suport mai uor excesul de cldur i seceta atmosferic (rol de termoregulator).

Din cantitatea total de ap absorbit de ctre rdcinile plantelor doar o mic parte intr n alctuirea sistemelor organice ale acestora. Aproximativ 99% din apa absorbit din sol este eliminat n atmosfer prin transpiraie. Cantitatea de ap exprimat n grame i kg, folosite de plante pentru a forma un gram sau kg de substan uscat, se numete coeficient de transpiraie sau consum specific. Coeficientul de transpiraie depinde de specia de plant cultivat, de condiiile pedoclimatice, regimul nutritiv din sol, mrimea i vrsta aparatului foliar, durata perioadei de vegetaie. Acesta are valori diferite n funcie i de latitudinea locului (tabelul 2.8).

Tabelul 2.8.

Coeficientul de transpiraie la cteva culturi n funcie de zon

(dup C. Pintilie, 1995)

CulturaDate obinute din:

MoldovaRusia S.U.A.Germania

Gru 390411513359

Orz470382534330

Ovz391431597401

Mazre306-747292

Porumb 178239368-

Valorile coeficientului de transpiraie nu sunt constante. Astfel, acesta are valori mai mici cnd plantele sunt mai tinere, crete o dat cu creterea intensitii vntului, a temperaturii, cu scderea umiditii aerului i a solului i are valori mai mici cnd solul este aprovizionat echilibrat cu substane nutritive i ap (Kiesselbach, citat de Ir. Staicu, 1965). Un vnt slab mrete transpiraia de 2-3 ori, n timp ce un vnt puternic, de 20 de ori comparativ cu vremea linitit. Nu putem vorbi de o cifr exact a acestui coeficient de transpiraie. Exprimarea acestuia se face printr-un interval (tabelul 2.9).

Tabelul 2.9.

Valorile coeficientului de transpiraie la principalele culturi

(dup A. A. Cercasov, 1954 )

PlantaCoeficient de transpiraiePlantaCoeficient de transpiraie

Gru271-693Mazre563-747

Orz 404-664In400-942

Sorg239-303Floarea soarelui490-577

Porumb239-495Cartof285-575

Ovz423-876Sfecl de zahr 304-377

Orez 395-811Lucern 568-1068

Limitele coeficientului de transpiraie au urmtoarea explicaie: cu ct umiditatea relativ a aerului este mai mic, cu att coeficientul de transpiraie este mai mare. Aceeai plant, pe acelai sol transpir ntr-o var secetoas de 2-2,5 ori mai mult ap dect ntr-o var umed. n regiunile umede i rcoroase coeficientul de transpiraie este mult mai redus dect n regiunile mai secetoase i clduroase. Vnturile frecvente i puternice, precum i temperatura ridicat usuc aerul i contribuie la creterea coeficientului de transpiraie. Pe un sol bogat n substane nutritive asimilabile coeficientul de transpiraie este mai mic. Msurile agrotehnice care contribuie la mbuntirea asigurrii solului cu substane asimilabile aduc o economisire a consumului de ap de ctre plante. Dup N. D. Prianinikov (1958), coeficientul de transpiraie determinat la ovz a fost difereniat n raport cu cantitatea de ap transpirat pe un sol ngrat i unul nengrat (tabelul 2.10).

Tabelul 2.10.

Variaia coeficientului de transpiraie n raport cu coninutul solului n ap pe un sol ngrat i unul nengrat la cultura de ovz (N. D. Prianinikov, 1958)VarianteleUmiditatea solului n % din cantitatea maxim pentru ap

406080

Sol nengrat402483505

Sol ngrat334372409

O dat cu creterea umiditii solului, crete i coeficientul de transpiraie, att pe solul nengrat ct i pe cel ngrat. Micorarea umiditii solului ns scade coeficientul de transpiraie pn la o anumit limit.

C. Pintilie (1995) arat c pentru formarea a 3 grame de substan uscat, planta consum 1000 g de ap, din care numai 1,5 g intr n constituia celor 3 g, restul se pierd n atmosfer prin transpiraie. Cantitatea de ap folosit n timpul perioadei de vegetaie nu este aceeai pentru plante, aceasta este specific fiecrei plante n parte. Pentru germinarea seminelor, plantele au nevoie de cantiti mari de ap, n medie de 40% pn la 150% fa de greutatea seminelor. Dac n aceast faz apa nu se gsete n cantitate suficient, seminele nu germineaz. Dup rsrire, plantele avnd un sistem circulator puin dezvoltat, necesit o umiditate ridicat a solului. n condiii de secet, ritmul de cretere al plantelor este ncetinit, iar pieirea acestora este inevitabil. Pe msur ce plantele cresc, nevoia i consumul de ap cresc, deoarece acestea solicit cantiti tot mai mari de hran. Un consum mai mic de ap este cerut, de exemplu, de legume n perioada coacerii fructelor. Legumele vegeteaz normal cnd apa din sol este n proporie de 70-80% din capacitatea total a acestuia pentru ap. Cerinele diferitelor specii, soiuri sau hibrizi de plante fa de ap sunt diferite. Din punct de vedere al adaptrii plantelor fa de factorul ap, acestea se mpart n:

xerofite plante adaptate s triasc i s vegeteze n condiii de secet excesiv (cactui);

mezofite plante adaptate s creasc n condiii moderate de consum de ap. Din aceast grup fac parte majoritatea plantelor de cultur;

hidrofite plante adaptate s creasc n condiii de umiditate excesiv (orezul).

Plantele au nevoie de ap pe toat durata perioadei de vegetaie. Sunt ns unele faze (perioade) din viaa plantei n care nevoia de ap este foarte mare. Lipsa apei sau insuficiena ei n aceste perioade (faze), chiar dac ulterior aprovizionarea cu ap va fi corespunztoare, are efecte negative asupra produciei plantelor. Acestea se numesc faze critice pentru ap ale plantelor. Exemple de astfel de faze (perioade) avem:

nfrirea, formarea organelor florale i nspicarea la cultura grului;

formarea organelor florale, nfloritul, fecundatul i faza de umplere a boabelor la cultura de porumb;

ntreaga perioad de vegetaie, la cultura de sfecl de zahr.

Cunoaterea cu exactitate a fazelor critice pentru ap a plantelor servete la ntocmirea i realizarea programului de irigaii al culturilor, pentru aplicarea acestora cnd plantele au cea mai mare nevoie de ap. Plantele se comport diferit i fa de secet; unele sunt rezistente la secet (sorgul, meiul, dughia, nutul, iarba de Sudan, lintea, pepenele verde, via de vie etc), altele au fa de secet o rezisten medie (grul, orzul, porumbul, floarea soarelui, bumbacul, ricinul, ghizdeiul, lucerna etc.). Sunt sensibile la secet: orezul, ovzul, fasolea, soia, sfecla de zahr, rapia etc.

La plantele de cultur nevoia de ap pe perioada de vegetaie este difereniat. Pentru graminee sunt necesare cantiti moderate de ap n stratul superficial de sol pentru germinaie, deoarece boabele acestora absorb apa ntre 50 i 120% din greutatea bobului (tabelul 2.11).

Tabelul 2.11.

Cantitatea de ap absorbit de seminele diferitelor plante de cultur n perioada de germinaie (C. Pintilie, 1985)

SpeciaCantitatea de ap absorbit (%) din greutatea seminelor

Gru45,4

Orz48,2

Porumb44,0

Mazre106,8

In100,0

Mei25,0

Sfecl de zahr120,3

Trifoi117,5

Lucern 56,3

Dup germinarea cerinelor plantelor pentru ap cresc deoarece, n timpul creterii, planta elimin cantiti mari de ap. Dup cum s-a vzut, n cursul dezvoltrii lor, plantele au o rezisten diferit fa de secet i nevoia de ap este diferit. Cea mai mic rezisten la secet o au plantele n fazele critice.

FORMELE DE AP DIN SOL

n sol, apa se prezint sub mai multe forme i este reinut n mod diferit:

Apa n stare de vapori. Se gsete n aerul solului i provine din evaporarea apei lichide din sol sau din atmosfera nvecinat acestuia. Sub form de vapori, apa nu poate fi utilizat de ctre plante. Deplasarea vaporilor de ap n sol este determinat n mare parte de temperatura acestuia. Vaporii de ap care se gsesc n aerul cald de deasupra solului ptrund n solul mai rece i se condenseaz, formnd apa lichid. n timpul nopilor reci de var, vaporii de ap se deplaseaz n profunzime, din straturile mai calde de sol spre suprafa, unde se condenseaz datorit straturilor mai reci. Acest fenomen este cunoscut sub numele de rou intern.

Apa legat fizic. Este apa reinut molecular la suprafaa particulelor de sol datorit energiei libere de suprafa. Din aceast categorie fac parte apa de higroscopicitate (puternic legat) i apa pelicular.

Apa de higroscopicitate este reinut la suprafaa particulelor de sol cu o for echivalent cu o presiune de 10.000 atm. La nivelul primului strat ce nconjoar particulele de sol, iar la stratul exterior cu o for echivalent a 50 atm. Puterea de absorbie a rdcinilor plantelor este cuprins ntre 15 i 20 atm., deci apa de higroscopicitate nu este accesibil plantelor. n cmp, aceasta se pierde n mare parte ntr-o perioad ndelungat de secet. n mod practic, ntreaga cantitate de ap a solului poate fi eliberat prin uscarea acestuia n etuv la 1050C. Higroscopicitatea este deci nsuirea solului de a reine pe suprafaa particulelor sale de ap provenit din vapori. n medie aceast ap este reinut cu o for de peste 10.000 atm. Cantitatea de ap absorbit depinde de suprafaa particulelor de sol (textur) i de umiditatea relativ a aerului. Cele mai mici valori sunt la solurile cu textur fin care cresc o dat cu creterea umiditii relative a aerului. Cea mai mare cantitate de ap pe care o poate reine higroscopic un sol se realizeaz la umiditatea relativ a aerului de 100%. Aceasta se mai numete ap higroscopic maxim sau coeficient de higroscopicitate. Deci, un sol uscat n etuv la 1050C, introdus ntr-o atmosfer saturat cu vapori de ap la temperatura de 250C, n prezena unei soluii de acid sulfuric 10%, absoarbe pn la valoarea coeficientul de higroscopicitate. Acest coeficient depinde de textura solului; cu ct se micoreaz mrimea particulelor de sol, cu att crete suprafaa lor de reinere total i deci, crete cantitatea de ap reinut higroscopic (tabelul 2.12.).

Tabelul 2.12.

Variaia coeficientului de higroscopicitate n funcie de mrimea particulelor de sol

Dimensiunea particulelor (mm)Coeficient de higroscopicitate (%)Dimensiunea particulelor (mm)Coeficient de higroscopicitate (%)

0,01-0,0050,40,003-0,0021,9

0,005-0,0041,10,002-0,0015,1

0,004-0,0031,50,001-0,000525,4

Grosimea peliculei de ap higroscopic este foarte subire, de 0,0000025 mm.

Apa pelicular este mai slab reinut n jurul particulelor de sol cu valori cuprinse ntre 50 i 0,5 atm. Koliasev (1957) consider c grosimea stratului de ap pelicular este 200-300 rnduri de molecule. Reinerea apei peliculare are loc cu o for ce variaz ntre 50 atm. spre interior, n vecintatea apei de higroscopicitate, i 0,5 atm. la exterior ctre apa liber. Partea extern care se afl la o presiune atmosferic mai mic poate fi absorbit ncet i greu de rdcinile plantelor. Apa pelicular se mic lent n sol, dar particip la procesele de solubilizare a srurilor i poate fi parial utilizat de ctre plante (pn la 15-25 atm.) n funcie de coeficientul de ofilire al speciei.

Apa liber reprezint apa care se afl n afara forelor de absorbie ale particulelor de sol. Exist sub dou forme: ap capilar i ap gravitaional.

Apa capilar are cea mai mare importan pentru plante. Aceasta ocup spaiile capilare (sub 1 mm diametru) ale solului i este reinut cu o for de pn la 0,5 atm., se poate deplasa uor n toate direciile, de la zonele mai umede ctre cele mai uscate. Forele micrii capilare sunt date de tensiunea superficial a apei (apa umecteaz pereii capilari formnd un menisc concav) numite i fore de menisc. Cu ct capilarele solului sunt mai fine (cu diametrul sub 1 mm), cu att micarea capilar este mai pronunat, determinnd o ascensiune capilar mai mare.

Apa gravitaional se poate prezenta fie ca ap de infiltraie, provenit din precipitaii sau irigaii, fie ca ap freatic, provenit din pnza de ap freatic prin ascensiune capilar. Apa din precipitaii sau irigaii, n cazul n care se afl n sol peste capacitatea maxim, ptrunde pn n stratul impermeabil deasupra cruia se acumuleaz peste capacitatea minim. Dac apa freatic este la adncime mare, aceasta nu poate ajunge ca ap capilar sprijinit la limita inferioar a profilului de sol i nu poate urca n zona rdcinilor. ntre apa capilar suspendat din straturile superficiale i apa freatic sau franjul capilar rmne un strat denumit orizontul mort al secetei, care nu poate i strbtut de apa din stratul acvifer prin capilare. Apa freatic aflat la adncime mai mic i capilar sprijinit poate ajunge la limita inferioar a profilului de sol i chiar n zona de rspndire a rdcinilor pentru o perioad scurt de timp. Apa gravitaional se gsete n sol n spaiile necapilare la scurt timp dup precipitaii abundente sau irigaii cu norme mari i se infiltreaz pe vertical sub aciunea forelor gravitaionale. n procesul de ptrundere (infiltrare) n sol a apei din precipitaii sau irigaii deosebim dou faze:

faza de infiltraie cnd solul se satureaz cu ap;

faza de curgere saturat cnd solul s-a saturat, iar apa se scurge pe vertical n profunzime datorit forelor gravitaionale.

Curgerea saturat are loc n cazul precipitaiilor foarte mari sau topirea brusc a zpezilor. Capacitatea solului de a permite s poat fi strbtut de ap poart denumirea de permeabilitate. Permeabilitatea solului pentru ap se msoar prin volumul de ap care trece prin unitatea de suprafa de sol n unitatea de timp. Aceasta are valori diferite pe profilul solului n funcie de textur, structur, compactitate, porozitate etc. (tabelul 2.13).

Tabelul 2.13

Aprecierea permeabilitii solului pentru ap (dup Kacinski, 1970)

ApreciereaAp infiltrat n primvar cu nivelul apei n cilindrul constant de 5 cm i la temperatura de 100C(cm/h)

Extrem de marepeste 100

Prea mare100-50

Foarte bun50-10

Bun10-7

Suficient7-3

Insuficientsub 3

SURSELE DE AP

Principalele surse de ap sunt: precipitaiile, apa de irigaie, apa freatic i apa provenit din condensarea vaporilor.

Precipitaiile reprezint principal surs de ap. n ara noastr cad n medie 640 mm precipitaii anual, ns repartizarea lor este neuniform att pe teritoriul rii, ct i de-a lungul anului. n zonele montane cad peste 1000 mm, iar n sudul rii (Dobrogea i Delta Dunrii) 250-350 mm anual. Lunile cele mai ploioase ale anului sunt mai i iunie, iar cele mai secetoase august i septembrie. Sezonul cel mai ploios este sfritul primverii i nceputul verii (mai-iunie), perioad n care cade 30-40% din totalul precipitaiilor anuale. n lunile august-septembrie urmeaz o perioad de secet fr precipitaii. Perioada de la sfritul toamnei i sfritul iernii (noiembrie-ianuarie) reprezint perioada precipitaiilor de iarn, care acoper 15-20% din totalul precipitaiilor dintr-un an. n luna iunie cad n medie aproximativ 40-50 mm pe litoral i 70-80 mm n Brgan. Lunile februarie, martie i aprilie sunt ntr-o secet relativ, perioad dominant de vnturi care accentueaz lipsa precipitaiilor mai ales n zona de step (sudul rii). n zonele agricole din ar situaia este foarte difereniat. Spre exemplu, n partea de nord a rii (zona Sucevei), unde se resimte influena climatului oceanic, ploile sunt mai omogen repartizate pe parcursul anului.

Ploile din timpul verii au caracter torenial (ntr-un timp scurt cade o cantitate mare de ap), fapt ce creeaz uneori mari probleme n special pe terenurile situate pe pante, unde apa se scurge la suprafa provocnd eroziunea acestora. Infiltrarea i nmagazinarea apei n sol provenit din topirea zpezilor este influenat de starea solului. Dac solul este ngheat, o parte din ap se pierde prin scurgere la suprafa, agravnd fenomenul de secet. Seceta reprezint perioada de timp de cel puin 10 zile vara i 14 zile iarna n care nu cad precipitaii. Anii secetoi sunt aceea a cror medie anual de precipitaie este cu mult sub media multianual a precipitaiilor, iar repartiia pe sezoane are cea mai mare pondere n afara perioadei de vegetaie a culturilor. Cnd seceta este persistent nivelul produciilor realizate este sczut i foarte sczut. Coeficientul de valorificare a precipitaiilor reprezint cantitatea de recolt exprimat n kg care se obine cu 1 mm de ap din precipitaii n perioada de vegetaie a culturii respective.

Apa de irigaie. Prin irigare se aprovizioneaz solul cu ap n perioadele secetoase cu scopul de a salva culturile de la uscare sau de a obine producii suplimentare. Aprovizionarea solului cu ap prin irigare se face cel mai adesea pn la capacitatea capilar a solului. Apa folosit la irigat provine din lacuri, ruri, bazine de acumulare sau din pnza freatic. Apa de irigat trebuie s fie curat, s nu conin substane chimice sau sruri minerale peste 2 g/l, s aib un debit constant i o calitate superioar.

Apa freatic. Este util plantelor numai pe solurile cu aport freatic (atunci cnd se gsete la mic adncime, 2-6 m). n perioadele de secet, prin ascensiune capilar, apa urc n stratul de sol i poate aproviziona sistemul radicular al plantelor. nlimea de urcare a apei n stratul de sol este direct proporional cu textura solului, n timp ce viteza de urcare a apei este invers proporional. Ca urmare, pe solurile nisipoase viteza de urcare este mare, dar nlimea de urcare este mic, iar la solurile argiloase, fr structur viteza de urcare este foarte mic. n zonele secetoase consumul de ap ncurajeaz ascensiunea capilar din pnza freatic.

Apa provenit din condensarea vaporilor. Vaporii de ap ptrund n sol fie din atmosfer, fie se formeaz n sol prin evaporarea apei lichide. Apa sub aceast form se poate acumula n cantiti mici ns n nopile reci cu diferene mari de temperatur ntre zi i noapte. Aceast form de ap se formeaz mai ales toamna i iarna cnd straturile profunde ale solului rmn calde, iar tensiunea vaporilor crete. Acetia ndreptndu-se spre suprafa dau de straturile reci ale solului i se condenseaz. Pe seama acestui principiu, Kauriceva (1989) arat c pe adncimea de 1 m n perioada de iarn se acumuleaz 10-14 mm ap. Apa provenit din condensarea vaporilor are importan redus ca surs de ap pentru plante. Este important ns perioada de secet.

ACCESIBILITATEA APEI PENTRU PLANTE

n sol coninutul umiditii este variabil: nu toat cantitatea de ap este accesibil plantelor i este folosit de acestea. Apa din sol, dup cum s-a vzut, se afl n permanen sub influena a diferite fore, ceea ce influeneaz mult mobilitatea i accesibilitatea pentru plante. nsuirile solului n raport cu apa se numesc nsuiri se numesc nsuiri hidrofizice, iar valorile acestor nsuiri (ca valori constante sau intervale de valori) se numesc indici hidrofizici. Cunoaterea acestor indici hidrofizici prezint importan pentru stabilirea multor msuri agrotehnice. Aceti indici hidrofizici sunt: coeficientul de higroscopicitate (CH), coeficientul de ofilire (CO), capacitatea de cmp pentru ap (CC), capacitatea total pentru ap (CT) etc.

Coeficientul de higroscopicitate (CH sau Hy) reprezint cantitatea de ap pe care o are un sol uscat la 1050C, introdus ntr-o atmosfer saturat cu vapori de ap la temperatura de 250C i n prezena unei soluii de acid sulfuric 10%, sau altfel spus, reprezint cantitatea de ap pe care un sol uscat o absoarbe n condiiile unei umiditi relative a aerului de 100%. Cunoaterea valorii acestui indicator ne ajut s calculm coeficientul de ofilire.

Coeficientul de ofilire (CO) reprezint cantitatea de ap pe care o reine solul atunci cnd plantele se ofilesc n mod permanent i nu-i mai revin chiar dac sunt puse ntr-un mediu saturat cu vapori de ap. La valorile coeficientului de ofilire apa este reinut n sol cu fore mai mari dect cea cu care plantele pot s o absoarb prin rdcini. Fora cu care rdcinile de la majoritatea plantelor de cultur pot s absoarb apa din sol echivaleaz cu 15 atm. Valorile coeficientului de ofilire depind de textura solului i compoziia acesteia, de coninutul de humus i foarte puin de planta cultivat (tabelul 2.14).

Tabelul 2.16.

Valorile coeficientului de ofilire n funcie de textura solului i de speciile de plante cultivate (dup Millar, 1965)

Plantele Nisip grosierNisip finNisip-lutosLutos Argilo-lutos

Porumb 1,13,16,49,915,5

Sorg 0,93,65,910,014,1

Gru0,93,36,310,314,5

Mazre1,03,36,912,416,6

Tomate 1,13,36,911,715,3

Orez 1,02,75,610,113,0

Cunoaterea valorilor coeficientului de ofilire este foarte important, aceasta reprezentnd limita de jos a cantitii de ap accesibil plantelor de cultur.

Capacitatea de cmp pentru ap (CO) reprezint cantitatea de ap ce poate fi reinut n mod durabil de sol n condiii de cmp dup ce acesta a fost saturat cu ap. Acest lucru se poate ntmpla la 2-3 zile dup o ploaie puternic sau dup o irigare bun, dup ce excesul se infiltreaz, iar n sol rmne doar apa din spaiile capilare cu diametrul mai mic de 1 mm. Este deosebit de important s fie cunoscut valoarea capacitii de cmp deoarece reprezint limita superioar a zonei de accesibilitate a apei pentru plante. Peste aceast limit apa nu poate fi accesibil pentru plante deoarece aceasta nu poate fi reinut de sol (se infiltreaz). Peste aceast limit solul este suprasaturat cu ap (apa bltete), iar plantele duc lips de aer. Valoarea acestui indicator hidrofizic se folosete la calculul normelor de udare n irigaii.

Capacitatea total pentru ap reprezint apa care se gsete n sol cnd toi porii (capilari i necapilari) sunt plini cu ap. n aceast stare solul conine toate normele de ap, iar aerul lipsete total. Aceast valoare poate i atins n orizonturile cu ap freatic.

Intervalul umiditii accesibile a solului (I.U.A.) reprezint intervalul cuprins ntre coeficientul de ofilire i capacitatea de cmp pentru ap a solului:

I.U.A. = CC CO

Cnd umiditatea din sol scade sub CO, plantele sufer din lips de ap; iar cnd valoarea este peste capacitatea de cmp pentru ap a solului, plantele sufer din lips de oxigen (aer). Valorile acestui interval sunt variabile n funcie de textura solului (dup Gh. Budoi i A. Penescu, 1996). Determinarea umiditii solului la un moment dat se numete umiditate actual sau provizia momentan de ap a solului. Umiditatea solului se exprim: n procente fa de greutatea solului uscat la 1050C sau n procente fa de volumul porilor etc.

CONSUMUL I PIERDEREA APEI DIN SOL

Consumul apei reprezint folosirea apei de ctre plante. Din totalul apei accesibile plantei doar 0,1-1,5% intr n alctuirea celulelor, restul este eliminat n atmosfer prin procesul de transpiraie. Acest consum este productiv cnd apa este consumat de plantele de cultur i este neproductiv cnd este consumat de buruieni. Aprovizionarea plantelor cu ap depinde de posibilitatea plantelor de a lua apa reinut n capilarele din straturile adnci sau superficiale ale solului.

Pierderile de ap din sol se realizeaz prin: evaporare la suprafaa solului, infiltraie, scurgere la suprafaa solului, spulberarea zpezii etc.

Evaporarea reprezint transformarea apei lichide n vapori. Este principala cale de pierdere a apei din sol i poate ajunge pn la 30-50% din totalul precipitaiilor czute. Este influenat de condiiile meteorologice (n special temperatura), nsuirile solului, expoziia terenului etc. Condiiile meteorologice influeneaz prin starea higrometric (sau deficitul de saturaie ntre sol i atmosfer) i vnturile in zona respectiv. Vnturile ndeprteaz aerul saturat cu vapori de la suprafa i aduc aer nasaturat, participnd astfel la intensificarea fenomenului de evaporare. Pe vreme cu vnt evaporarea este de 10 ori mai mare dect pe vreme calm. Pantele (expoziia olului) cu expoziie sudic sunt mai nsorite i se nclzesc mai repede, deci se pierde mai repede apa dect n cazul solurilor cu expoziie nordic.

Infiltrarea apei este dependent de porozitatea solului i de adncimea la care se gsete apa freatic. Acest fenomen este mai pronunat pe solurile nisipoase, foarte permeabile pentru ap i care nu rein apa.

Scurgerea apei la suprafaa solului este foarte accentuat pe terenurile n pant. Pe aceste terenuri, apa din precipitaii sau provenit din topirea zpezilor nu are timp s se infiltreze, ci se scurge pe suprafaa plantelor, provocnd eroziunea. n ara noastr, peste 60% din terenurile agricole sunt situate pe pante cu diferite nclinaii i au diferite grade de eroziune.

Spulberarea zpezii de ctre vnt are loc pe suprafee mari, mai ales n zonele de cmpie din sudul rii. Zpada este ndeprtat, micornd astfel sursa de aprovizionare a solului cu ap. Acest fenomen poate fi limitat ca efect prin instalarea n calea vntului de parazpezi sau prin plantarea de perdele de protecie.

MSURI AGROTEHNICE DE DIRIJARE

A REGIMULUI DE AP AL SOLULUI

Insuficiena apei din sol, pe lng ofilirea temporar, are influen att asupra cantitii ct i a calitii recoltei. Pe lng apa din sol, plantele de cultur au nevoie i de un anumit grad de umiditate n atmosfer. Legumele, de exemplu, vegeteaz n condiii bune cnd umiditatea relativ a aerului este cuprins ntre 70 i 80%, iar umiditatea din sol se gsete n intervalul capacitii de cmp. Prin msuri agrotehnice putem influena regimul de ap al solului pentru a satisface cerinele plantelor, astfel:

creterea porozitii. Un sol poate s nmagazineze mai mult ap. Acest lucru se poate realiza prin toate lucrrile solului (arat, afnat adnc, grpat etc);

aplicarea ngrmintelor organice, amendamentelor i cultivarea de ierburi perene cu scopul de a ameliora structura solului i de a mri porozitatea i permeabilitatea;

stoparea evaporrii apei din sol se realizeaz prin nivelarea solului primvara ct mai devreme, prin distrugerea crustei cu ajutorul grapei, prin mulcirea solului cu diferite materiale (organice sau de alt natur), praile manuale i mecanice, dezmiritit etc.;

distrugerea buruienilor ca plante concurente plantelor de cultur pentru apa din sol;

respectarea tehnologiei de cultur prin stabilirea unei rotaii raionale, densitate optim etc.;

cultivarea de specii, soiuri i hibrizi mai rezistente la secet;

amplasarea de perdele forestiere de protecie pentru a reduce viteza vnturilor i, ca urmare, s diminueze procesul de evapo-transpiraie;

eliminarea excesului de umiditate prin lucrri de afnare adnc, desecare, drenaj etc.

Pentru conservarea apei n sol, pe lng lucrarea de baz artura vara i primvara sunt necesare i lucrrile superficiale executate cu grapa, cultivatorul sau alte mijloace mecanice sau manuale. Pentru acumularea, pstrarea i utilizarea ct mai raional a apei din precipitaii solul trebuie s fie meninut afnat i curat de buruieni, cultivat cu plante etc.

Pentru pstrarea apei n sol i pentru a pune n contact seminele plantelor de cultur cu apa i solul dup semnat se execut tvlugirea. n solul tvlugit i grpat, apa se pstreaz mai bine datorit stratului tasat gros de 5-6 cm.

Cultivatorii de legume, de exemplu, au la dispoziie suficiente msuri pentru a asigura un regim de ap corespunztor:

alegerea de soiuri i hibrizi rezistente la secet sau cu pretenii mai mici la umiditate;

clirea rsadurilor sau obinuirea plantelor nc din primele faze de cretere cu condiiile de uscciune;

obinerea de material de plantat viguros (rsad) cu un sistem radicular puternic dezvoltat prin repicarea rsadului, plantarea mai adnc a rsadului (conopid, varz); plantarea culcat ngenunchiat (tomate), bilonarea i muuroirea plantelor etc.;

realizarea lucrrilor de ngrijire n timpul optim (prit, plivit, distrugerea crustei, grpat etc.) care contribuie la meninerea apei n sol;

mulcirea solului (paie tocate, gunoi de grajd semifermentat, frunze, folii de plastic etc) care oprete pierderea apei din sol prin evaporare;

realizarea de irigaii;

cultivarea legumelor n culise etc.

Dirijarea regimului de ap al solului trebuie s se efectueze innd cont de particularitile biologice ale plantelor, de cantitatea i repartiia precipitaiilor czute n zona respectiv, de natura solului, panta terenului etc.

Plantele sunt sensibile i la o cantitate prea mare de ap la suprafaa solului (bltire). Excesul de ap meninut mai mult de 2-3 zile provoac nglbenirea frunzelor i, uneori, moartea plantelor de cultur datorit lipsei totale a aerului din sol. Excesul de ap provoac scderea rezistenei plantelor la boli, crparea rdcinilor i a fructelor, putrezirea rdcinilor etc. Eliminarea efectelor acestui fenomen se realizeaz prin lucrri de desecare, drenare, anuri de scurgere.

SUBSTANELE NUTRITIVE CA FACTOR

DE VEGETAIE

Hrana plantelor este format din elemente chimice numite nutritive care sunt absorbite sub forme de ioni, cationi sau combinaii ale acestora. Din cele 40-60 elemente care se gsesc n esuturile plantelor, s-a stabilit c 16 dintre ele sunt elemente eseniale n nutriia plantelor. Dintre acestea, trei sunt preluate din aer i ap (carbon, oxigen i hidrogen) i reprezint 90% din greutatea uscat a plantelor, iar restul de elemente sunt preluate din sol. Substana vegetal prezint n compoziie C, H, O I N. Dup ardere, n cenu rmn un numr nsemnat de elemente: K, Ca, Mg, Na, P, S, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Al, Si, Cd, B i altele. Acestea alctuiesc partea mineral a substanei vegetale, a crei mrime este diferit dup specia cultivat i diferitele organe. Unele dintre aceste elemente sunt indispensabile vieii plantelor, altele sunt numai utile, iar multe dintre ele ajung ntmpltor n organismul vegetal, fr a avea un rol evident. Solul, ca mediu de via pentru creterea sistemului radicular, reprezint i principala surs de elemente nutritive pentru plante. Aceste elemente sunt necesare n primul rnd n procesul de fotosintez. Carbonul i oxigenul folosite n fotosintez sunt preluate de dioxidul de carbon atmosferic, iar hidrogenul din ap. Oxigenul este necesar n procesul de respiraie, proces care se desfoar n toate organele plantei, inclusiv n rdcin.

Dintre elementele indispensabile pe care plantele i le procur din sol prin absorbie radicular n cantiti mai mari sunt: azotul, fosforul, potasiu, calciul i magneziul. Primele trei elemente se pot gsi n cantiti insuficiente, sub forme uor asimilabile plantelor, chiar n solurile normale, ceea ce impune realizarea de msuri de completare a necesarului plantelor prin fertilizarea cu ngrminte chimice. Tot mai des este nevoie s se recurg la fertilizarea cu microelemente, de exemplu B, Mn, Mo, Cu, Zn etc. Plantele de cultur utilizeaz pentru hrana lor un complex de elemente chimice care, n interiorul organismului, se combin n diferite proporii i contribuie astfel la creterea i dezvoltarea, la sporirea masei vegetative a plantelor, n final la realizarea recoltei. Elementele nutritive din sol se afl sub forme de compui minerali sau n diferite combinaii organice, dar pentru a putea fi absorbite de plante, ele trebuie s se gseasc n forme uor accesibile. Unele elemente nutritive sunt necesare plantelor n cantiti mai mari i se numesc macroelemente (N, P, K, Ca, Mg, S), iar altele sunt necesare plantelor n cantiti mai mici i se numesc mnicroelemente (Mn, Cu, Zn, Mo, B, Cl, Fe, Si etc). Cantitatea de elemente nutritive puse la dispoziia plantelor este determinat de volumul edafic util al solului, coninutul n humus, textura, structura i componentele chimice ale solului, ndeosebi de gradul de saturaie n baze i reacia solului (P. Gu, D.I. Sndoiu, G. Jitreanu, I. Stancu, A. Lzureanu - 1998). n ceea ce privete rolul fiziologic al elementelor chimice, acestea sunt egale, dar n caz de restricie exist o anumit ierarhizare a importanei acestor elemente n viaa plantelor. Elementul conductor al proceselor de cretere este azotul (N) ca fiind component al substanelor proteice, iar fr proteine viaa nu este posibil. Fosforul urmeaz imediat ca importan, fcnd parte din acizii nucleici, componente ale nucleului (D. Davidescu, V. Davidescu, 1992, Gh. Budoi, 2000).

Azotul este folosit de plante n cantiti mari pentru c el determin creterea i dezvoltarea plantelor. Ajut la sporirea masei vegetative a plantelor i ia parte la sinteza unor compui organici ca: albumina, clorofila, alcaloizii, vitaminele; el intr n compoziia protoplasmei i acizilor nucleici i este elementul constitutiv al proteinelor. Este prezent n toate organele plantelor, mai ales n fructe i semine. Nu exist substan vie fr azot. Este elementul esenial pentru viaa plantelor. Este absorbit de plante sub form nitric (anioni NO3) i sub form amoniacal (cationi NH4). Se gsete n plante, n condiii normale, sub form organic. Azotul trebuie s fie disponibil plantelor tot timpul i n cantiti moderate. Excesul de azot se pierde prin levigare (migrare spre straturile profunde ale solului, n pnza de ap freatic), mai ales form de azot nitric. n condiii de exces de azot, plantele cresc puternic, luxuriant. Excesul de azot are efecte nefavorabile care se manifest prin scderea rezistenei la cderea plantelor, creterea sensibilitii la boli i duntori, ntrzierea coacerii i a recoltatului. Azotul din sol devine accesibil pentru plante prin mineralizarea materiei organice de ctre microorganisme. n sol, n proporie de 99%, predomin formele organice ale azotului care se gsesc n resturi organice nedescompuse, acizi humici, forme intermediare de descompunere a substanelor organice cu azot etc. Din totalul formelor minerale (azotai, azotii, amoniac) i organice, cantitatea de azot asimilabil este de circa 1-5%. Azotul, aflndu-se n cea mai mare parte n substane organice, i n special n humus, odat cu evidenierea coninutului solului n humus se evideniaz n foarte mare msur i coninutul su n azot total. Azotul este uor levigabil i nu poate acumula n plant pentru a fi utilizat n fazele critice (faze cnd plantele au nevoie urgent de acest element) . De aceea, acesta trebuie s fie administrat fracionat i ct mai apropiat de necesarul de consum al plantelor. Cele mai utilizate ngrminte chimice sunt acelea ce conin ambele forme de azot: nitric i amoniacal. Tipic pentru aceast cerin este azotatul de amoniu. Fermierii tiu c lipsa sau insuficiena azotului provoac tulburri grave: plantele se dezvolt anevoios, rmn firave, nu nfresc, frunzele sunt mici i galbene, cu nervurile colorate n rou, nu fructific sau producia este de slab calitate. Cnd azotul se gsete n cantiti suficiente i sub forme uor accesibile, plantele se dezvolt normal i realizeaz producii mari i de bun calitate.

Fosforul. n plante, fosforul particip n principal (60-75%) la formarea organelor vegetative, de reproducere ale plantelor, la formarea fructelor i seminelor, n procesele fermentative de sintez, la formarea clorofilei, refacerea esuturilor, depunerea glucidelor, la procesul de cretere a rezistenei la ger i de cdere a cerealelor. Fosforul se gsete n plant sub form de compui organici i sub form de fosfor mineral. Este procurat de ctre plante cu precdere din fosfai, sub form de ioni H2PO4 i HPO, care, la scurt timp dup ptrunderea n plant, sunt inclui n diveri compui organici. Fosforul este componentul principal al acizilor nucleici, al fosfolipidelor, este componentul esenial care furnizeaz energia necesar n numeroase procese metabolice n fenomenul fosforilrii (formarea de ADP i ATP). Fosforul se acumuleaz n organele de reproducere, avnd un rol deosebit la plantele de la care consum fructele (legume, fructe, vi-de-vie) sau la cele care se cultiv pentru producerea de smn. Fosforul stimuleaz nfrirea la cereale, favorizeaz lignificarea esuturilor mecanice i sporete rezistena la cdere. n cantiti suficiente, sporete energia germinativ a seminelor, mbuntete nsuirile de panificaie i stimuleaz fructificarea la pomi. Insuficiena fosforului determin formarea de rdcini scurte i neramificate, de frunze mici i puine, piticirea plantelor, ntrzierea maturitii i, n final, scderea produciilor. Fosforul din sol particip la dezvoltarea microorganismelor fixatoare de azot din sol. Sunt bacterii ca Azotobacter chroococcum foarte sensibile la osfor care sunt folosite ca etalon pentru determinarea coninutului n fosfor al solului (Ir. Staicu, 1969, Gh. Budoi i A. Penescu, 1996).

Potasiul. Particip n primul rnd la sinteza i transportul glucidelor, influeneaz acumularea grsimilor i a altor substane. Potasiul uureaz migrarea i acumularea hidrailor de carbon (glucide) ctre anumite organe ale plantei (ex. nodul de nfrire al cerealelor, toamna). Este foarte important pentru plantele care acumuleaz cantiti mari de amidon n tuberculi (cartofi), zahr n rdcini (sfecla de zahr), sau grsimi n smn (floarea-soarelui i soia). Se gsete n cantitate foarte mare n plante. n cenua multor plante, proporia potasiului este mai mare dect a celorlalte elemente chimice. Potasiul are importan deosebit n creterea, nflorirea i fructificare plantelor. n sol, se gsete aproape exclusiv i compuii minerali. Aprovizionarea corect a plantelor cu potasiu determin o bun dezvoltare a plantei, rezisten la temperaturi sczute, rezisten la cdere, ageni patogeni i duntori. Micoreaz transpiraia i asigur o bun calitate a produselor. Menine turgescena celulelor, mrind rezistena la secet.

Calciul. Se gsete n cantiti mari n plante, ocupnd locul al doilea dup potasiu. Are rol important n creterea esuturilor tinere ale plantelor i contribuie la neutralizarea acizilor ce se formeaz n diferite procese ce au loc n plant. Cnd este n deficit, plantele se dezvolt slab, rmn subiri, formeaz rdcini scurte, iar vrfurile se ofilesc.

Microelementele au roluri diferite, dar importante n desfurarea unor procese de oxidoreducere i enzimatice din plante (D. Davidescu, V. Davidescu, 1992, Gh. Budoi, 2000).

METODE AGROTEHNICE DE REGLARE A REGIMULUI DE NUTRIIE AL PLANTELORPe lng N, P, K I Ca (macroelemente) plantele folosesc n hrana lor i microelemente. Prezena n sol n cantiti suficiente a macro i micro elemente asigur dezvoltarea normal a plantelor, iar insuficiena sau lipsa lor provoac tulburri grave n metabolismul plantelor. Pentru a asigura un regim de nutriie corespunztor plantelor, este necesar s cunoatem care este reacia solului (pH) cea mai indicat pentru fiecare specie de cultur n parte.

Metodele agrotehnice pentru reglarea regimului de nutriie al plantelor sunt: folosirea ngrmintelor organice i minerale, rotaia culturilor, lucrrile solului i combaterea buruienilor.

a. Folosirea ngrmintelor organice i minerale. Are rolul de a completa i de a corela necesarul de elemente nutritive din sol n vederea realizrii unor producii superioare din punct de vedere cantitativ i calitativ. Fiecare recolt presupune un anumit consum de substane minerale luate din sol. Mrimea consumului global de elemente nutritive se coreleaz cu mrimea produciei, n timp ce structura chimic a consumului este n funcie de particularitile plantelor (Zamfirescu, 1977). n general, se poate preciza c cel mai mare consum specific n elemente nutritive l au plantele uleioase (floarea-soarelui), urmate de leguminoasele pentru boabe (soia, mazre, fasole) i apoi, cu consumuri mai reduse, cerealele, cartoful, sfecla de zahr, cnepa i lucerna. n cultura legumelor, problemele au specificitate mai mare; astfel, pentru a asigura un regim de hran corespunztor plantelor, se aleg terenurile cu fertilitatea cea mai ridicat i utilizarea ngrmintelor organice i minerale.

b. Rotaia culturilor are scopul de a aranja culturile n succesiunea lor pe sole astfel nct fiecare s beneficieze d