91
OBIECTIVELE ŞI 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 ştiinţa care se ocupă cu studiul relaţiilor dintre factorii de vegetaţie, sol şi plante cultivate, si stabilirea masurilor tehnologice ce permit cultivarea plantelor şi conservarea si dezvoltarea fertilitatii solului. Agrotehnica, asa cum a fost definita in 1942 de Gh. Ionescu- Şişeşti, este „ştiinţa ogoarelor”. El definea agrotehnica ca „ştiinţa despre sistemul sol-plantă” sau „ştiinţa factorilor de vegetaţie, şi în primul rând a celor legaţi de sol, a modului de dirijare a acestora în vederea obţinerii de producţii mari şi de calitate superioară”. 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 vegetaţie si metodele de dirijare a acestora, biologia solului, lucrările solului si sistemele de lucrari, buruienile şi combaterea lor,

Curs Agrotehnica

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Curs Agrotehnica

OBIECTIVELE ŞI 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 ştiinţa care se ocupă cu studiul relaţiilor dintre factorii de vegetaţie, sol şi plante cultivate, si stabilirea masurilor tehnologice ce permit cultivarea plantelor şi conservarea si dezvoltarea fertilitatii solului.

Agrotehnica, asa cum a fost definita in 1942 de Gh. Ionescu- Şişeşti, este „ştiinţa ogoarelor”. El definea agrotehnica ca „ştiinţa despre sistemul sol-plantă” sau „ştiinţa factorilor de vegetaţie, şi în primul rând a celor legaţi de sol, a modului de dirijare a acestora în vederea obţinerii de producţii mari şi de calitate superioară”.

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 vegetaţie si metodele de dirijare a acestora, biologia solului, lucrările solului si sistemele de lucrari, buruienile şi combaterea lor, asolamentele, sistemele de agricultură diferenţiată.

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 vegetaţie (căldură, lumină, aer, apă, elemente

nutritive, factori biologici) şi elaborarea metodelor de dirijare a lor;- cunoaşterea principalilor indicatori ai fertilităţii solului şi a metodelor

de dirijare a lor;- studierea lucrărilor solului şi influenţa lor asupra însuşirilor solului;- elaborarea sistemelor convenţionale şi neconvenţionale de lucrare a

solului;- recunoaşterea principalelor specii de buruieni din culturile agricole si

metodele de combatere a buruienilor;

Page 2: Curs Agrotehnica

- elaborarea de asolamente si a rotaţiilor raţionale;- valorificarea particularităţilor agrotehnice ale terenurilor în funcţie de

zonă şi microzonă .Metodele de cercetare ale agrotehnicii sunt experienţele în câmp şi

laborator, în case de vegetaţie şi fitotron, precum şi observaţiile făcute în activitatea de producţie.

Scopul unei experienţe este de a studia acţiunea unuia sau a mai multor factori experimentali şi a acţiunii dintre ei în vederea rezolvării unor probleme agrotehnice (lucrările solului, doze de erbicide, asolamente, rotatii, etc). Cele mai bune rezultate obţinute în experienţele de câmp în staţiunile experimentale sunt verificate în condiţii de producţie si generalizate în unităţile agricole. Proiectarea, organizarea, executarea experienţelor, precum şi prelucrarea şi interpretarea datelor experimentale, se fac în conformitate cu toate regulile tehnicii experimentale.

Agrotehnica are legături cu ştiinţele naturale şi aplicative: pedologia, microbiologia, meteorologia, fizica, chimia, agrochimia, fiziologia, ecologia, maşini agricole ş.a. In acelasi timp, ea foloseşte ca fundament pentru alte ştiinţe: fitotehnia, legumicultura, floricultura, pomicultura, viticultura, economia agrară, managementul agricol etc.

DEZVOLTAREA AGRICULTURII ŞI A ŞTIINŢELOR AGRICOLE ROMÂNEŞTI

Am putea spune ca stiinţele agricole au evoluat o data cu omenirea, începand din etapa culesului primitiv cu observarea naturii.

In tara noastra începand cu secolul al XIX-lea, Ion Ionescu de la Brad (1818-1891), considerat întemeietorul ştiinţelor agricole româneşti, a înfiinţat şi condus ferme-şcoală, a fost profesor şi cercetător, luptător pentru dreptate socială, Proiect de cultură pentru exploatarea moşiei Pantelimonului”, „Agricultura română de la Bradu”, „Calendarul bunului cultivator”, „Manualul de agricultură” sunt cateva dintre lucrarile publicate, aducând mari contribuţii la dezvoltarea agriculturii ca ştiinţă.

Alaturi de Ion Ionescu de la Brad, in cercetarea agricola romaneasca au mai fost numerosi oameni de ştiinţă cu renume mondial: Vlad Cârnu-Munteanu (1859-1903), primul ameliorator din ţara noastră la grâu şi ovăz, Petru S. Aurelian (1833-1909), Gheorghe Maior (1855-1927), profesor de agrotehnică, Haralamb Vasiliu (1880-1953), Marin Chiriţescu Arva (1889-1935), C. Sandu-Aldea (1874-1927), Gh. Ionescu-şişeşti (1895-1967), N. Zamfirescu (1899-1977), Nicolae Săulescu (1898-1977), Amilcar Vasiliu

Page 3: Curs Agrotehnica

(1900-1994), Irimie Staicu (1905-1989), Vasile Stratula (1907-1987), Ion Lungu (1911-1980), D.D. Săndoiu (1901-2001).

Acestia sunt urmati in prezent cu mare cinste de merituoşi oameni de ştiinţă, profesori, cercetători şi practicieni care duc mai departe faima acestui domeniu atât de necesar, in contextul schimbarilor climatice globale, munca lor trebuind sa raspunda noilor provocari ale naturii.

Page 4: Curs Agrotehnica

FACTORII DE VEGETAŢIEŞI METODELE DE DIRIJARE A LOR

Plantele cultivate, ca de altfel toate organismele în timpul vieţii lor, se găsesc în strânsă interdependenţă cu mediul înconjurător. Creşterea, dezvoltarea şi producţia plantelor de cultură au la bază următoarele elemente:

a. Zestrea ereditară a acestor plante de cultură. Cerinţele plantelor faţă de factorii de vegetaţie variază mult de la o specie la alta, soi sau hibrid precum şi în diferite faze de vegetaţie. Aceste cerinţe s-au format ereditar de-a lungul evoluţiei speciilor sau au fost selecţionate de om în procesul de creare de noi soiuri şi hibrizi.

b. Complexul condiţiilor externe ale mediului în care plantele trăiesc (condiţii oferite de sol, aer, apă şi om).

c. Capacitatea plantelor de a utiliza energie solară, substanţele nutritive, dioxidul de carbon, umiditatea din sol şi oxigenul din aer, precum şi capacitatea acestora de a rezista influenţei nefavorabile a acestor factori.

Problema realizării unor producţii ridicate şi de calitate superioară înseamnă deci crearea unui complex de condiţii optime între plante şi cerinţele acestora faţă de toţi factorii care participă la realizarea producţiilor. Acest complex de condiţii, care determină creşterea şi dezvoltarea plantelor cultivate, este foarte variabil, complicat şi instabil. Direct sau indirect depind de latitudinea şi longitudinea localităţii, de altitudine, de expoziţia şi înclinaţia terenului, precum şi de numeroase alte cauze. Principalii factori care formează complexul de condiţii amintit şi de care depinde creşterea şi dezvoltarea plantelor cultivate sunt: căldura, lumina, aerul, apa, elementele nutritive şi factorii biologici.

Temperatura aerului şi a solului, lumina şi calitatea acesteia, durata insolaţiei, lungimea zilei, aerul din atmosferă şi sol, apa şi repartiţia precipitaţiilor pe zone geografice, nivelul apei freatice, umiditatea aerului şi a solului, necesarul de apă al fiecărei specii cultivate, solul şi elementele nutritive pe care le extrage din sol fiecare specie cultivată, reprezintă pe scurt principalii factori de viaţă pentru plantele cultivate.

Fiecare din aceşti factori este la fel de important şi necesar pentru plante, nici unul din aceştia nu acţionează separat asupra plantei, ci toţi se află într-o strânsă interdependenţă. De exemplu, dacă creşte temperatura mediului

Page 5: Curs Agrotehnica

înconjurător şi se îmbunătăţesc şi condiţiile de nutriţie, atunci planta are nevoie de mai multă lumină. Dacă lumina este insuficientă, atunci trebuie să scadă temperatura şi umiditatea şi aşa mai departe. Cu alte cuvinte, este vorba de complexul factorilor de vegetaţie şi nu de fiecare factor separat. Cerinţele plantelor cultivate faţă de aceşti factori se schimbă după perioadele (fenofazele) lor de creştere şi dezvoltare. Astfel, pe măsură ce planta creşte, adică îşi măreşte dimensiunile, ea va folosi mai bine lumina; cu toate acestea, unele părţi ale plantei vor fi iluminate cu atât mai neuniform cu cât aparatul ei foliar este mai bogat şi frunzele sunt dispuse mai ales pe tulpină. O dată cu creşterea sistemului radicular se schimbă nu numai volumul de sol explorat de plantă, ci se modifică şi proprietăţile fizice şi chimice ale solului şi, ca urmare, se modifică condiţiile de aprovizionare a plantei cu elemente nutritive şi apă. De exemplu, dintre speciile legumicole cultivate în prima perioadă de creştere, ceapa are nevoie de mai multă umiditate în sol şi aer, iar către sfârşitul perioadei de vegetaţie, când trebuie să ajungă cât mai repede la maturitate, are nevoie de umiditate scăzută în sol şi aer. Aşadar, pretenţiile plantelor de cultură faţă de factorii din mediul înconjurător se modifică după stadiile lor de dezvoltare.

Cunoscând acţiunea acestor factori, fermierul aplică una din metodele culturale, cu ajutorul căreia modifică condiţiile naturale de viaţă ale plantei sau planta însăşi cu scopul de a obţine producţii optime şi de maximă calitate. Desfăşurarea normală a proceselor metabolice ale plantelor cultivate este în strânsă dependenţă de factorii de viaţă care sunt factorii ecologici. Termenul de ecologie provine din grecescul oikos care înseamnă casă, mod de viaţă, loc şi logos, care înseamnă ştiinţă; deci ecologia este ştiinţa relaţiilor organismelor cu mediul de viaţă. Putem afirma că toţi factorii mediului de viaţă ai plantelor sunt factori ecologici. Aceştia influenţează viaţa plantelor într-o măsură mai mare sau mai mică. Sunt unii factori fără de care viaţa plantelor nu este posibilă. Aceştia se numesc factori de vegetaţie şi sunt reprezentaţi de lumină, căldură, apă, aer şi hrană. Factorii de vegetaţie se împart în două categorii:

- factori direcţi, care acţionează nemijlocit asupra plantelor, reprezentând condiţia lor de viaţă şi care pot determina modificarea celorlalţi factori, acţiunea lor devenind în acest fel indirectă.

- Factori indirecţi, care au acţiunea secundară asupra vieţii plantelor.

Factorii direcţi cuprind trei grupe:- factorii climatici – aerul, lumina, apa (ploaie, ceaţă, zăpadă, umiditate

atmosferică, brumă, rouă);

Page 6: Curs Agrotehnica

- factorii edafici – textura şi structura solului, chimismul şi troficitatea solului, apa freatică etc.;

- factorii biologici – reprezentaţi de complexul macro şi micro biologic din sol.

Factorii indirecţi acţionează în sensul modificării factorilor direcţi; în această categorie sunt incluşi factorii: altitudinea, longitudinea, expoziţia, panta terenului etc.

CĂLDURA CA FACTOR DE VEGETAŢIE

Asimilaţia, respiraţia, transpiraţia, absorbţia apei şi a substanţelor nutritive din sol, precum şi alte procese vitale au loc în plantă numai în anumite condiţii de temperatură. Abaterile de temperatură necesare, indiferent de sensul acestora, au influenţă nefavorabilă asupra plantei. Temperatura sau intervalul de temperatură în care toate fenomenele vitale ale plantelor se desfăşoară normal poartă numele de temperatură optimă sau interval optim de temperatură. Nevoia de căldură a plantelor cultivate: cereale, plante tehnice, legume, vie, pomi, arbuşti fructiferi, variază mult în funcţie de fiecare specie, soi sau hibrid cultivat. Există un nivel minim de temperatură, numit temperatură minimă de germinaţie ce trebuie atins, pentru germinarea seminţelor sau pornirea în vegetaţie a mugurilor şi un nivel maxim de temperatură la care creşterea şi dezvoltarea plantelor încetează. Între nivelul minim şi maxim de temperatură există un interval optim de temperatură numit „optim armonic”. Acesta reprezintă nivelul sau intervalul de temperatură în care toate procesele metabolice, biochimice şi fiziologice se desfăşoară cu intensitate normală în raporturi normale. În funcţie de cerinţele faţă de temperatură, plantele se împart în trei grupe:

a) plante microterme, adaptate să crească şi să se dezvolte la temperaturi cuprinse între 9 şi 150C;

b) plante mezoterme, adaptate să crească şi să se dezvolte la temperaturi între 10 şi 400C;

c) plante megaterme, adaptate să crească şi să se dezvolte la temperaturi mai mari de 400C.

Majoritatea plantelor agricole din zona temperată aparţin grupei mezoterme. Plantele mai puţin pretenţioase faţă de căldură sunt: grâul, orzul, lucerna, sfecla, morcovul, mărarul, pătrunjelul, ceapa, mazărea etc.; seminţele acestora încep să germineze la temperaturi între 1-20C. Temperatura optimă pentru aceste specii este între 18 şi 250C, însă acestea

Page 7: Curs Agrotehnica

cresc bine în intervalul 10-200C. Primăvara şi toamna aceste plante suportă temperaturi scăzute până la –50C şi chiar –100C, cum este cazul la grâu, orz, sau varză de Bruxelles. Pentru practica agricolă este necesar să se cunoască temperatura minimă de germinaţie a seminţelor, întrucât la culturile de primăvară aceasta determină începerea semănatului (Tabelul 2.1.).

Tabelul 2.1.Temperaturi minime, optime şi maxime de germinaţie pentru diferite culturi

agricole (0C)

Planta Temperatura (0C)minimă optimă maximă

Grâul de toamnă 1-2 25 30Secară 1-2 25 30

Orz 1-2 25 28-30Lucernă 1-2 25 30Porumb 8-10 25-30 46-48

Soia 8-10 25-30 38-40Fasole 8-10 25-30 46Cartof 5-6 25 30

Floarea soarelui 5-6 25 35Sfeclă 3-4 25 35

Morcov 4-5 26 35Tomate 9-10 29 35Varză 3-5 29 38Vinete 9-10 29 35

Pepene verde şi galben

12-16 35 38

Plantele care cer mai multă căldură sunt: ricinul, pepenii, dovlecii, castraveţii etc. Seminţele acestora germinează la 12-150C, temperatura optimă de germinare fiind cuprinsă între 25 şi 300C.

Creşterea şi dezvoltarea acestor plante se opreşte la temperatura de 100C. Răsadurile acestor specii, ca şi plantele mature, nu suportă temperaturile sub 100C, iar la –10C sau –20C, chiar numai pentru câteva ore, acestea sunt distruse. Menţinerea temperaturilor scăzute timp îndelungat între 3 şi 70C este nefavorabil pentru aceste specii şi produc modificări importante în plante. Frunzele se îngălbenesc, procesul de asimilaţie scade în intensitate până la distrugerea plantelor.

Nici temperaturile peste optim nu sunt suportate de plantele legumicole în special; acestea manifestă un dezechilibru funcţional, respiraţia,

Page 8: Curs Agrotehnica

transpiraţia, asimilaţia clorofiliară şi fotosinteza scăzând în intensitate. Condiţiile nefavorabile sunt şi în cazul în care plantele sunt umbrite (sinteza este redusă şi dezechilibrul este mai profund). Pentru speciile de plante legumicole, graficul temperaturilor este în general următorul: în perioada germinaţiei seminţelor (când tinerele plăntuţe răsar) este nevoie de temperaturi nu prea ridicate. Pe măsura creşterii aparatului vegetativ, cerinţele faţă de temperatură cresc, iar în perioada înfloritului este nevoie de o temperatură mai redusă.

Studiile efectuate cu privire la cerinţele plantelor legumicole faţă de căldură menţionează printre altele că plantele au nevoie de căldură în toate fazele creşterii şi dezvoltării. Germinarea seminţelor nu are loc decât atunci când temperatura în sol depăşeşte un anumit nivel. Este utilă cunoaşterea acestor temperaturi nu numai pentru producerea răsadurilor ci şi pentru înfiinţarea culturilor prin semănatul direct în câmp (Tabelul 2.2.).

Tabelul 2.2.Temperatura medie de la care are loc germinarea seminţelor

în câteva specii legumicole (V. Voican, 2000)

Temperatura (0C) Specia legumicolă3-5 Conopidă, gulie, varză2-3 Salată4-5 Morcov9-10 Tomate, ardei, vinete12-16 Pepeni

Pentru germinarea seminţelor sunt precizate valorile specifice ale temperaturii (minimă, optimă, maximă). Cunoaşterea acestor intervale este deosebit de utilă în practica legumicolă (tabelul 2.3.).

Tabelul 2.3.Valorile specifice pentru temperatură în legătură cu germinarea seminţelor

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

Specia legumicolă Temperatura specifică (0C) Limita intervalului (0C) considerat optim pentru

practică

minimă optimă maximă

Ardei 15.6 29.5 35.0 18.3-35Castraveţi 15.6 15.6-35.0 40.5 15.6-35Conopidă 4.5 26.7 37.8 7.2-29.5Dovlecei 15.6 35.0 37.8 21.1-32.2

Fasole de grădină 15.6 26.7 35.0 15.6-29.5Morcov 4.5 26.7 35.0 7.2-29.5

Page 9: Curs Agrotehnica

Vinete 15.6 29.5 35.0 23.9-32.2Pătrunjel de frunze 4.5 23.9 32.2 10.0-29.5

Pepene galben 15.6 32.2 37.8 23.9-35.0Ridichii 4.5 29.5 35.0 7.2-32.2Salată 1.7 23.9 29.5 4.5-26.7Spanac 1.7 21.1 29.5 7.2-23.9Tomate 10.0 29.2 35.0 15.6-29.5Ţelină 4.5 21.1 29.7 15.6-21.1Varză 4.5 29.5 37.8 7.2

Pentru culturile agricole este foarte important să se cunoască temperatura minimă de germinaţie. În practica agricolă, culturile de primăvară se seamănă atunci când în sol se realizează aceste temperaturi. După semănat, cerinţele plantelor faţă de temperatură cresc astfel încât la înflorit şi în perioada de fructificare sunt necesare temperaturi optime. Temperaturile prea ridicate reduc randamentul fotosintezei, determină ofilirea plantelor, împiedică polenizarea, produc sterilitatea polenului, favorizează căderea florilor şi, în final, scăderea producţiei. În timpul germinării seminţelor sau după germinarea lor, temperatura joasă este factorul care determină, împreună cu umiditatea şi substanţele nutritive, starea activă de creştere şi parcurgerea de către plante a primului stadiu de dezvoltare – răsărire.

Temperatura minimă de răsărire în funcţie de specia cultivată este mai mare cu 1-30C decât temperatura minimă de germinaţie. La cerealele de toamnă (grâu şi orz) temperatura are o mare influenţă asupra trecerii plantelor din faza vegetativă în faza reproductivă (generativă). Pentru aceasta, tinerele plante trebuie să parcurgă un interval de timp în perioada toamna-iarnă cu temperaturi scăzute, stadiu cunoscut sub numele de vernalizare (iarovizare). Iarovizarea este procesul fiziologic prin care în vârfurile de creştere (muguri de creştere) au loc schimbări biochimice prin care se formează hormoni cu rol hotărâtor în procesul de înflorire şi fructificare a plantelor (grâu şi orz de toamnă). Acest proces este dependent de alternanţa temperaturilor ridicate cu cele scăzute. Fără iarovizare cerealele de toamnă (grâu, orz) nu formează spice, seminţe. Acest stadiu începe numai atunci când din embrion porneşte coltul, iar în mediu sunt prezenţi factorii necesari vieţii (hrană din endosperm, umiditate, temperatură, aer).

Cerealele de toamnă semănate în primăvară nu fructifică în acelaşi an deoarece au nevoie să petreacă o perioadă în condiţii de temperatură joasă. Temperatura necesară parcurgerii acestei perioade, precum şi durata perioadei de iarovizare diferă de la o plantă la alta şi de la un soi la altul. În

Page 10: Curs Agrotehnica

general, plantele cultivate sunt adaptate şi răspund foarte bine la alternanţa dintre temperatura ridicată din timpul zilei – diurnă şi cea din timpul nopţii – nocturnă, care este cu aproximativ 4-80C mai mică. În felul acesta, în timpul nopţii, din lipsă de lumină este stopat fenomenul de alungire a tulpinilor, sunt metabolizate substanţele asimilate, iar la unele specii se realizează o mai bună fecundare a florilor. Cerinţele plantelor cultivate faţă de temperatură sunt exprimate şi prin consumul de căldură sau constanta termică a plantelor. Suma gradelor de temperatură medii zilnice mai mari de 00C, ce se înregistrează de la semănat până la maturitatea deplină a plantelor, se numeşte constanta termică a plantelor (tabelul 2.4).

Tabelul 2.4.Suma gradelor de temperatură utilă (S.G.T.U.) la principalele plante cultivate

(după P. Gus, A. Lazureanu, D.I. Săndoiu, G. Jitareanu, I. Stancu, 1998)

Plante S.G.T.U.(în 0C) Plante S.G.T.U.(în 0C)Mazărea 1352-1900 Floarea soarelui 1700-2500

Secară de toamnă 1700-2126 Porumb 1200-2300Grâu de toamnă 2000-2300 Mei 1800-2500

Ovăz 1900-2310 Orez 2200-3000Cartofi 1300-3000 Sorg 2500-5000Sfeclă 2400-2700 Soia 2000-3000

Temperatura influenţează atât creşterea rădăcinilor, cât şi raportul dintre acestea şi organele aeriene ale plantelor cultivate. La temperaturi pozitive relativ scăzute rădăcinile pot creşte repede. Un sistem radicular mai dezvoltat favorizează trecerea mai uşoară peste perioadele de secetă, astfel că rădăcinile vor explora un volum mai mare de sol şi, ca atare, aportul de substanţe nutritive şi apă este mai mare. În cursul perioadei de vegetaţie, plantele pot pieri atât datorită temperaturilor negative, prea joase, cât şi datorită temperaturilor ridicate. Culturile de câmp care pot suferi cele mai mari pagube datorită temperaturilor joase, primăvara, imediat după începerea vegetaţiei, sunt cerealele de toamnă: rapiţa şi borceagul de toamnă. Pagube mai mici pot suferi culturile de porumb, cartofi, fasole, sfeclă şi legume.

În perioade de primăvară târzie trebuie însă făcută distincţie între fenomenul de îngheţ, care provoacă întotdeauna moartea celulelor şi degradarea lor şi un interval de temperatură scăzută într-o anumită perioadă în jurul nivelului de 00C. Celulele plantelor pot fi distruse datorită temperaturilor scăzute şi fără formarea acelor de gheaţă sau coagularea coloizilor din protoplasmă, în cazul variaţiilor bruşte de temperatură, când

Page 11: Curs Agrotehnica

are loc perturbarea totală a metabolismului. Temperaturile scăzute sunt mai bine suportate de plante dacă scăderea se face treptat şi mai greu sau deloc, dacă aceste temperaturi survin brusc. Important pentru practica agricolă este perioada sau momentul când survin aceste temperaturi scăzute (sfârşit de mai – început de iunie), precum şi durata acestei perioade (de la 1-2 ore până la 10-24 ore). În perioada mai-iunie, la cerealele păioase, care se găsesc în faza de înspicare sau faza de burduf, apariţia acestor „accidente” de scădere bruscă a temperaturii (de la 24-260C, la 0(-2)0C), pot provoca pierderi de producţie foarte mari (exemplu, primăvara anului 2000).

Plantele cultivate pot suferi pagube şi din cauza temperaturilor foarte ridicate, de 40-450C. Fecundarea florilor este împiedicată la temperaturi ridicate la porumb, fasole, soia etc. Temperatura ridicată şi umiditatea din sol scăzută, în perioada înfrăţirii grâului, când spicul se găseşte în formă embrionară, are ca efect formarea unui număr redus de spiculeţe pe spic şi cu puţine flori fertile în spic. Plantele cu origine sudică, iubitoare de căldură: mei, sorg, bostănoase, năut, ricin, orez etc., suportă cu uşurinţă temperaturile ridicate de peste 35-400c. Plantele suportă mai uşor căldura uscată (cu umiditate relativă a aerului scăzută) decât căldura umedă (umiditate relativă a aerului mare), datorită faptului că, în primul caz, plantele transpiră mai intens şi, astfel, se apără de supraîncălzire. Este cunoscut faptul că cerinţele plantelor faţă de căldură determină, în mare măsură, durata perioadei de vegetaţie, dar această cerinţă este în funcţie de regimul de apă, hrană, lumină şi aer din sol. Din această cauză, aprecierea cerinţelor plantelor faţă de temperatura exprimată prin suma gradelor utile de temperatură este destul de relativă. Pentru formarea culturilor, îndeosebi a celor cu cerinţe ridicate faţă de căldură, se impune o analiză profundă care constă în măsurarea temperaturilor utile din perioada de vegetaţie (temperaturi mai mari decât temperatura minimă de germinare – de obicei peste 50C), numită şi suma gradelor termice utile (S.G.T.U.) (tabelul 2.4.).

La stabilirea S.G.T.U. se vor lua în considerare variaţiile mari de temperatură, mai ales temperaturile extreme, primul şi ultimul îngheţ, prima şi ultima brumă etc. Căldura este necesară nu numai pentru plantele cultivate, ci şi pentru microorganismele din sol. Microorganismele folositoare au nevoie la rândul lor pentru procesele vitale de o temperatură minimă, optimă şi maximă. Bacteriile şi ciupercile rezistă la 800C numai câteva minute, la 600C o jumătate de oră, în timp ce, la temperaturi joase, îşi întrerup activitatea fără însă să moară. Activitatea microorganismelor din sol, cele care descompun substanţele organice, nitrificatoare, fixatoare de azot etc., se desfăşoară cel mai bine la temperaturi cuprinse între 27 şi 35 0C. La temperaturi scăzute activitatea lor este scăzută şi ca urmare, plantele au la

Page 12: Curs Agrotehnica

dispoziţie cantităţi insuficiente de elemente nutritive accesibile (azot, fosfor, potasiu etc.). Temperatura din sol are o influenţă deosebită şi asupra proceselor chimice şi biochimice care se petrec aici. Solubilitatea sărurilor nutritive, reacţiile de oxidare şi reducere, schimbul de gaze, trecerea fosforului şi potasiului din forme neschimbabile în forme asimilabile sau direct proporţionale cu variaţia temperaturii. Când temperatura solului este de 10-200C, majoritatea reacţiilor biochimice şi chimice din sol, precum şi absorbţia apei şi a elementelor nutritive de către plante se desfăşoară cu intensitate mare. Microorganismele care participă în procesul de fixare a azotului şi în procesul de nitrificare, îşi desfăşoară cel mai bine activitatea la temperaturi cuprinse între 25 şi 350C (C. Pintilie, 1995).

Temperatura influenţează favorabil şi calitatea producţiei. Seminţele obţinute în zone cu climat mai secetos şi cu temperaturi mai ridicate sunt mai bogate în substanţe proteice, comparativ cu cele obţinute în climate oceanice mai ploioase.

SURSELE DE CĂLDURĂ. REGIMUL TERMIC AL SOLULUI

Principala sursă de căldură a solului şi atmosferei este Soarele, cu energia sa solară. Alte surse de mică importanţă sunt: căldura internă a Pământului, căldura degajată în urma descompunerii microbiologice a materiei organice etc. Radiaţiile solare care emit căldură se numesc radiaţii calorice şi sunt cele cu lungime de undă mare: roşii (0,65-0,75 microni), infraroşii (0,76-600 microni), electromagnetice (2 mili microni).

Din căldura totală emanată de Soare doar 0,6-0,8% ajunge la suprafaţa solului şi a plantei, restul este reţinută de atmosferă. Stratul de atmosferă reţine radiaţiile ultraviolete şi lasă să treacă radiaţiile luminoase şi pe cele calorice. Solul şi plantele absorb o parte din energia solară şi ca urmare se încălzeşte, iar o parte este radiată în atmosferă. Cantitatea de căldură pe care o primeşte şi o înmagazinează solul depinde de un mare număr de factori:

- modul se prezintă solul la suprafaţă (nivelat, neted sau denivelat);- prezenţa sau absenţa vegetaţiei;- prezenţa sau absenţa stratului de zăpadă;- expoziţia, latitudinea sau panta terenului;- culoarea solului, textura şi umiditatea acestuia;- starea de afânare a solului;- conţinutul solului în materie organică etc.

Acelaşi sol reflectă în medie în atmosferă, dacă este umed, 7-10% din energia radiantă primită, iar dacă este uscat, 14-20%. Regimul de căldură al solului, adică totalitatea fenomenelor de absorbţie, transfer, acumulare şi

Page 13: Curs Agrotehnica

cedare de căldură depinde de însuşirile termice ale solului: capacitatea de iradiere, capacitatea calorică şi conductibilitatea calorică a solului.

Capacitatea de iradiere a solului, reprezintă procentul de căldură reflectată sau absorbită la suprafaţa solului din cantitatea totală de radiaţii solare ajunsă la suprafaţa sa şi se exprimă prin indicele albedo (tabelul 2.5.).

Tabelul 2.5.Indicele albedo pentru câteva soluri şi asociaţii de plante(după Kovda, 1988, citat de Gh. Budoi şi A. Penescu, 1996)

Specificare A% Specificare A%Cernoziom uscat 14 Grâu 10-25Cernoziom umed 8-9 Ierburi 19-26Cernoziom uscat 25-30 Bumbac 20-22Cernoziom umed 10-12 Suprafaţa apei 10

Nisip cenuşiu 9-10 Tundră 18Nisip alb 30-40 Pădure de conifere 14

Argilă uscată 23 Pădure de foioase 18Argilă umedă 16 Pustiu cu nisip 30

Indicele albedo (A%) este influenţat de culoarea solului, învelişul vegetal şi compoziţia acestuia, prezenţa sau absenţa zăpezii etc.

Capacitatea calorică a solului reprezintă cantitatea de căldură necesară pentru încălzirea sau răcirea cu 10C a unui gram de sol uscat (1cm3), în intervalul de temperatură cuprins între 14,5 şi 15,50C (tabelul 2.6).

Tabelul 2.6.Capacitatea şi conductibilitatea calorică a principalelor componente ale solului

(Gh. Budoi şi A. Penescu, 1996)

Componenta Capacitatea calorică (cal./cm2/sec.)

Conductibilitatea calorică(cal./cm2/sec.)

Apă 1 0,0014Aer 0,00036 0,00005

Nisip 0,517 0,019 Argilă 0,576 0,004Humus 0,6 0,0003calcar 0,58 0,009

Page 14: Curs Agrotehnica

Capacitatea calorică a solului depinde de alcătuirea mecanică şi mineralogică a acestuia, conţinutul de humus, umiditatea şi porozitatea solului etc.

Conductibilitatea calorică este însuşirea solului de a conduce căldura şi se măsoară prin cantitatea de căldură exprimată în calorii care trece într-o secundă printr-un strat de sol cu suprafaţa de 1cm2 şi grosimea de 1cm. Componentele solului au valori diferite ale conductibilităţii solului (tabelul 2.6).

Aerul are cea mai mare valoare a conductibilităţii, de 30 ori mai mică decât a apei, iar partea minerală are valorile cele mai mari. Solul uscat conţine mai mult aer şi de aceea se încălzeşte mai repede, dar căldura se acumulează numai la suprafaţă, unde solul este în contact direct cu razele soarelui. Stratul de sol de la suprafaţă are vara temperatura de 40-600C. În profunzime, solul are o temperatură mai mică datorită faptului că acest strat de la suprafaţă se manifestă ca un ecran în pătrunderea căldurii. Solul umed se încălzeşte mai greu pentru că apa are o capacitate calorică mare. Cu timpul solul umed se încălzeşte la suprafaţă, dar rămâne rece în profunzime. Încălzirea solului se face paralel cu încălzirea atmosferei, însă cu întârzieri zilnice şi sezoniere. Toamna, atmosfera se răceşte, dar pământul, sub adâncimea de 3-5 cm, continuă să rămână cald. Astfel, se poate efectua semănatul culturilor, chiar dacă temperatura aerului este scăzută. Îngheţul solului se produce de la suprafaţă spre adâncime. Adâncimea stratului de sol îngheţat depinde de nivelul temperaturilor negative ale aerului, prezenţa zăpezii şi grosimea ei, umiditatea solului etc. În cazul culturilor de toamnă semănate pe terenuri insuficient mărunţite şi aşezate, în urma alternanţelor de îngheţ – dezgheţ, se poate produce ruperea rădăcinilor plantelor şi dislocarea lor la suprafaţă – fenomen numit dezrădăcinare sau descălţare. Variaţiile de temperatură din timpul iernii conduc la mărunţirea bolovanilor rămaşi din toamnă, ceea ce înlesneşte mult în primăvară afânarea, nivelarea şi pregătirea patului germinativ (solul pare revărsat). Printre metodele de folosire mai eficace a radiaţiilor solare amintim:

- zonarea şi amplasarea plantelor de cultură, în funcţie de cerinţele lor faţă de temperatură. Teritoriul ţării noastre are diverse zone cu diferite forme de relief şi cu constante termice diferite;

- stabilirea epocii optime de semănat astfel ca planta de cultură să poată parcurge întreaga perioadă de vegetaţie şi să fructifice. În acest scop, trebuie cunoscute: temperatura minimă de germinaţie a seminţelor plantelor; stabilirea adâncimii optime de semănat, în funcţie de mersul

Page 15: Curs Agrotehnica

vremii. Cu cât temperatura aerului este mai mică, cu atât adâncimea de semănat este mai mare;

- corectarea dozelor de îngrăşăminte. La temperaturi mici ale aerului se aplică cantităţi mai mari de îngrăşăminte.

METODE DE REGLARE A REGIMULUI TERMIC AL SOLULUI

În general, în perioada de vegetaţie a culturilor, temperaturile din sol sunt mai mici cu 3-60C şi au o variaţie mai redusă decât temperaturile din aer. Dintre metodele agrotehnice de reglare a regimului termic al solului amintim:

a) Eliminarea excesului de apă. Temperatura din sol este influenţată direct de conţinutul în apă, aer, raportul apă/aer şi componentele minerale şi organice ale solului. Apa, cu capacitatea sa calorică foarte mare, componentele minerale şi organice cu capacitatea calorică mijlocie şi aerul cu capacitatea calorică mică au influenţă bine determinată asupra temperaturii solului. Un sol uscat şi afânat se încălzeşte mai repede în primăvară decât un sol umed şi tasat, dar acesta se răceşte mai repede în toamnă. Pe solurile umede reglarea regimului termic se face prin lucrări de afânare adâncă, drenaj, şanţuri de scurgere etc. Eliminarea excesului de apă din sol grăbeşte încălzirea solului.

b) Aplicarea gunoiului de grajd semidescompus. Este o metodă de a ridica temperaturile pentru culturile de legume. Gunoiul de grajd prin descompunere, ca şi resturile organice, eliberează în sol mari cantităţi de energie calorică. Şi resturile organice rămase de la cultura anterioară, la suprafaţa solului, au rol indirect în creşterea temperaturii solului. Acestea împiedică schimbul de temperatură dintre sol şi atmosferă. Stratul de aer din sol determină răcirea treptată a solului (are un efect de ecran pentru zonele mai profunde ale solului).

c) Arătura adâncă de toamnă în special pe solurile reci este foarte favorabilă pentru culturile care se seamănă timpuriu.

d) Mulcirea solului. Se realizează cu materiale de culoare închisă (mraniţă, turbă, folii de plastic etc.), în special la legume pentru semănăturile de toamnă şi cele timpurii de primăvară. Această metodă se practică mai ales în cultura de legume. Prin această metodă, evaporarea apei este împiedicată şi este favorizată astfel încălzirea treptată a solului.

e) Cultivarea legumelor în cuiburi, coame sau spaţii acoperite, sunt mijloace eficace pentru ridicarea temperaturii solului, în special pentru culturile de legume din câmp. Pe biloane, solul mai uscat datorită scurgerii

Page 16: Curs Agrotehnica

apei către baza bilonului. Temperatura creşte repede, iar înfiinţarea culturii se poate face mai devreme decât pe un teren nebilonat sau nemodelat.

f) Reţinerea zăpezii. Zăpada are conductibilitatea termică redusă, iar reţinerea ei cu ajutorul parazăpezilor pe culturile de toamnă protejează plantele împotriva temperaturilor scăzute din timpul iernii. Dacă temperatura aerului estre de –150C, la nivelul solului acoperit cu un strat de 15 cm de zăpadă, temperatura este între 0 şi 10C. În cultura legumelor se practică construirea adăposturilor şi a perdelelor de protecţie împotriva curenţilor reci de aer.

g) Irigarea. Prin irigare există posibilitatea de a regla temperatura solului. În funcţie de temperatura apei, putem realiza încălzirea sau răcirea solului. Această este o metodă folosită pentru obţinerea de legume mai timpurii.

h) Combaterea buruienilor este la îndemâna cultivatorului, ca metodă de reglare a temperaturii solului. Este cunoscut că în solele îmburuienate temperatura solului este mai mică cu 2-30C, decât în cele fără buruieni.

i) Plantarea de perdele de protecţie. Este o metodă de menţinere şi creştere a temperaturii solului. Perdelele de protecţie aşezate în calea vântului dominant micşorează viteza curenţilor de aer reci de la suprafaţa solului, evitând evaporarea apei vara şi favorizarea depunerii zăpezii pe suprafaţa culturilor iarna.

j) Culoarea şi expoziţia solului. Prezintă importanţă mare în procesul de încălzire a solului. Solurile cu expoziţie sudică se usucă şi se încălzesc mai repede şi acestea vor fi repartizate culturilor de legume timpurii. Solurile închise la culoare se încălzesc mai repede şi acumulează mai multă căldură decât cele deschise la culoare. Supraîncălzirea solului este însă dăunătoare culturilor. Pentru reglarea temperaturii se recurge la irigaţii.

LUMINA CA FACTOR DE VEGETAŢIE

Lumina este energia radiantă care se transmite de la Soare prin particule numite fotoni. Este un factor de vegetaţie indispensabil creşterii normale a plantelor. Fotosinteza se desfăşoară numai în prezenţa luminii. O parte din energia solară este acumulată sub formă de energie potenţială în plantă. Din dioxidul de carbon (CO2) din aer, apă şi substanţele minerale din sol absorbite de rădăcini, prin procesul de fotosinteză, sunt sintetizate substanţele organice – mono şi polizaharide. În lipsa luminii, plantele răsar şi cresc la început pe seama substanţelor de rezervă din seminţe, dar sunt etiolate (alungite) şi la scurt timp vor pieri. Coeficientul de utilizare a energiei luminoase reprezintă cantitatea de energie luminoasă care este

Page 17: Curs Agrotehnica

utilizată efectiv de către plante. Valoarea acestui coeficient este cuprinsă între 0,6 şi 7,7%. Din multitudinea de specii vegetale, plantele cultivate se consideră că utilizează între 1 şi 5% din cantitatea de energie luminoasă. C. Pintilie (1989) arată că plantele de cultură au nevoi diferite de lumină, astfel că valoarea coeficientului de utilizare a luminii are următoarele valori: 4,5% la cultura de floarea-soarelui, 2,5% la cultura de porumb, 3,2% la cultura de grâu, 3,02% la cultura de cartofi, 2,12% la cultura de sfeclă de zahăr şi 2,6% la cultura de secară. Activitatea clorofiliană în procesul de fotosinteză este influenţată de durata de strălucire a soarelui sau durata iluminării, intensitatea şi calitatea luminii.

Durata de strălucire a soarelui depinde de latitudine, nebulozitate, anotimp, expoziţie etc. După durata şi intensitatea luminii necesară creşterii şi dezvoltării normale, plantele de cultură se împart în două grupe:

Plante e zi scurtă, cum sunt: porumbul, sorgul, tomatele, vinetele, ardeii, fasolea, care cer o intensitate mare a luminii, dar de durată mai scăzută. Aceste plante înfloresc şi fructifică în condiţii de zi scurtă. Dacă aceste plante sunt cultivate în condiţii de lumină redusă nu fructifică sau fructifică foarte puţin. Aceste plante îşi au originea în regiunile sudice, unde lumina este mai puternică şi ziua mai scurtă.

Plante de zi lungă. Sunt plante care înfloresc şi fructifică în condiţii de zi lungă. Din această grupă fac parte: grâul, orzul, ovăzul, inul, lucerna, ridichea, spanacul, salata şi toate plantele bienale şi perene. Aceste plante sunt originare din regiunile nordice cu zile de vară lungi, dar cu lumină mai slabă şi care cer un număr mai mare de ore de lumină în timpul zilei, însă de intensitate redusă. Denumirea de plante de zi scurtă şi plante de zi lungă a fost dată de H.A. Gerner şi W.W. Allard. Ei au denumit fotoperiodism influenţa asupra plantelor a raportului dintre lumină şi întuneric sau a perioadei de lumină şi întuneric în decursul a 24 ore. Cerinţele plantelor de cultură faţă de lumină se modifică în funcţie de creşterea şi dezvoltarea acestora (în funcţie de fenofazele de creştere). Seminţele de legume încolţesc în absenţa luminii, dar are loc în condiţii mai bune şi într-un timp mai scurt în prezenţa acesteia la cultura de morcov şi ţelină. Imediat după răsărire, plantele au nevoie de lumină, deoarece substanţele de rezervă din endospermul seminţei, cu care planta s-a hrănit până la răsărire s-au epuizat şi deci, aceasta trebuie să înceapă să-şi producă, prin procesul de asimilaţie clorofiliană, hrana necesară proceselor vitale. În astfel de condiţii (nebulozitate), plantele se deteriorează şi pier. Sunt i plante care în faze diferite de creştere au nevoie de mai puţină lumină pentru a obţine recolte de

Page 18: Curs Agrotehnica

calitate (andiva, sparanghelul, conopida). Majoritatea plantelor de cultură au nevoie de o intensitate puternică a luminii în perioada de vegetaţie. În prezent aproape la toate speciile cultivate există soiuri sau hibrizi mai puţin sensibili din punct de vedere fotoperiodic, ca rezultat al selecţiei şi ameliorării, fapt ce a permis extinderea arealului de cultivare a speciilor respective.

Intensitatea luminii se măsoară prin cantitatea sau numărul de unităţi luminoase transmise de la o sursă (Soarele) pe unitatea de suprafaţă în unitatea de timp. Lumina mai intensă favorizează înfrăţirea, înflorirea, fructificarea, rezistenţa la cădere, conţinutul în zahăr şi amidon, contribuie la formarea culorii şi a gustului la fructe etc. Lumina slabă provoacă alungirea internodiilor la cereale păioase şi căderea lor, scăderea conţinutului de substanţe proteice în boabele de cereale şi a conţinutului în zahăr la sfeclă etc. Umbrirea este favorabilă pentru unele culturi tehnice, ca inul şi cânepa pentru fuior. Aceste culturi se seamănă în rânduri dese şi, ca urmare, în perioadele cu umbră plantele cresc mai înalte şi formează fibre mai subţiri, mai rezistente şi mai bune calitativ.

Calitatea luminii se referă la spectrul ce compune razele de lumină. Din totalul cantităţii de energie luminoasă care ajunge pe pământ, plantele folosesc 1-3%. Spectrul radiaţiilor de lumină are următoarea structură:

- radiaţiile vizibile (roşu, orange, galben, verde, albastru, violet), care reprezintă 50% din energia luminoasă totală;

- radiaţiile invizibile sunt radiaţiile infraroşii care produc căldura şi reprezintă aproximativ 49% din energia luminoasă totală;

- radiaţiile ultraviolete (invizibile) reprezintă 1% din energia luminoasă totală.

Cea mai mare influenţă asupra procesului de fotosinteză la plante o au radiaţiile roşii şi galbene. Radiaţiile ultraviolete sunt dăunătoare, iar cele infraroşii produc căldura. Este demonstra faptul că, sub acţiunea razelor albastre, plantele sintetizează îndeosebi substanţe proteice, iar sub acţiunea razelor roşii şi galbene, îndeosebi hidraţi de carbon (glucide). Acest lucru ne permite ca, acolo unde este posibil (sere şi solarii), lumina să fie dirijată astfel pentru a obţine raporturi diferite între glucide şi proteine. Fotosinteza este determinată deci de intensitatea, durata şi calitatea luminii primite de la soare sau altă sursă luminoasă. Fermierul trebuie să asigure condiţiile de lumină optimă necesară plantelor şi are la îndemână mai multe măsuri, cum ar fi alegerea terenului cu expoziţia cea mai favorabilă, semănatul şi plantatul cu densităţi mai mici etc.

Page 19: Curs Agrotehnica

PRINCIPALELE METODE AGROTEHNICE PENTRU DIRIJAREA REGIMULUI DE LUMINĂ AL PLANTELOR

Pentru folosirea unei cantităţi mai mari de energie luminoasă prezentăm

câteva metode:a) zonarea culturilor agricole, acţiunea ce are ca scop amplasarea

culturilor în diferite zone, în funcţie de cerinţele acestora faţă de lumină, realizarea unei densităţi şi a unei repartizări optime a plantelor pe câmp;

b) orientarea rândurilor de plante pe direcţia N-S. În aceste situaţii, dimineaţa şi seara, razele solare cad perpendicular pe rânduri şi luminează mai bine plantele, iar la mijlocul zilei, plantele de pe acelaşi rând se umbresc unele pe altele, fiind ferite astfel de efectul căldurii excesive;

c) culturi succesive. După recoltarea culturilor ajunse la maturitate la sfârşitul primăverii sau începutul verii (orz, rapiţă, borceag, cartofi timpurii), se pot semăna culturi succesive. În acest fel se măreşte perioada de utilizare a luminii şi a altor factori de vegetaţie (apă, căldură etc), iar până toamna se obţine o a doua recoltă, care poate avea destinaţii diferite. Culturile succesive au şansă de reuşită numai în terenurile amenajate pentru irigat sau în zonele unde precipitaţiile cad uniform în timpul verii;

d) combaterea buruienilor din culturi. Buruienile sunt concurenţii plantelor pentru lumină şi ceilalţi factori de vegetaţie, iar prin combaterea lor se creează condiţii favorabile creşterii plantelor de cultură;

e) cultivarea de soiuri şi hibrizi de plante cu potenţial ridicat de utilizare a energiei luminoase;

f) cultivarea plantelor pe terenuri cu înclinaţie şi expoziţie sudică. Aceste terenuri primesc mai multă lumină şi căldură şi ca atare, pe acestea vor fi cultivate plantele iubitoare de lumină: floarea soarelui, porumb, tutun, viţă-de-vie etc. Pe cele cu expoziţie nordică se vor cultiva culturile de ovăz, cartof, trifoi etc.;

g) în spaţiile închise (sere sau alte spaţii) se pot folosi surse suplimentare de energie luminoasă (bec, neon etc).

Page 20: Curs Agrotehnica

AERUL CA FACTOR DE VEGETAŢIE

Plantele au nevoie de un regim favorabil pentru aerul de la suprafaţa solului, dar şi 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 şi alte gaze 0,08%, precum şi alte particule lichide şi solide (tabelul 2.7.).

Tabelul 2.7.Compoziţia aerului atmosferic şi din sol (în % din volum), date medii

(Gh. Budoi şi A. Penescu, 1996)

Componente Aer atmosferic (%) Aer din sol(%)Oxigen (O2) 20,87 19Azot (N2) 78,31 79

Argon (Ar) 0,76 0,76Dioxid de carbon (CO2) 0,03 1-0,3

Amonia (NH4) urme UrmeAlte gaze 0,03 urme

Pentru plante prezintă importanţă atât aerul atmosferic cât şi aerul din sol. Din aer plantele preiau oxigenul necesar în procesul de respiraţie şi dioxidul de carbon (CO2) pentru desfăşurarea procesului de asimilaţie clorofiliană (fotosinteză). Aerul este necesar încă din primele faze de creştere a plantelor. Dacă lipseşte aerul din sol, seminţele numai germinează. Dar şi răsadurile sunt sensibile la regimul aerului, tinerele plante pier în lipsa acestuia. Aerul din sol se găseşte în cantitate mai mică şi pentru a favoriza pătrunderea acestuia în sol se vor realiza lucrări de distrugere a crustei şi afânarea solului (prăşit manual sau mecanic). În sol, datorită proceselor biologice şi fizico-chimice ce se petrec, proporţia componentelor aerului variază faţă de cea din atmosferă astfel: creşte conţinutul în azot până la 0,7-0,8%, scade conţinutul în dioxid de carbon sau creşte de 10-30 ori, ajungând până la 1%.

Volumul aerului din sol scade sau creşte în funcţie de umiditatea solului. Un rol important în primenirea aerului din sol îl au curenţii de aer (vântul). Aceştia modifică temperatura şi umiditatea solului.

Azotul este un gaz inert. Este necesar pentru plantă în sinteza substanţelor proteice, dar nu poate fi asimilat în stare gazoasă. Sub influenţa proceselor chimice şi biochimice, din azotul gazos iau naştere compuşi

Page 21: Curs Agrotehnica

azotaţi şi amoniacali care pot fi absorbiţi şi utilizaţi de către plante. În atmosfera de deasupra fiecărui hectar de pe suprafaţa pământului se găsesc aproximativ 300.000 tone de azot şi compuşi de azot care ajung în sol. Substanţele nutritive cu azot ajung în sol pe diferite căi: fixarea de către microorganisme, descompunerea îngrăşămintelor etc.

Dioxidul de carbon (CO2) este utilizat de plante în procesul de fotosinteză. În atmosferă se află în concentraţie de 0,03%. Prin creşterea concentraţiei de CO2 până la 0,3-0,4% se intensifică asimilaţia plantelor şi ca urmare creşte recolta, dar cu condiţia ca regimurile de lumină şi căldură să fie în optim. Pentru culturile din câmp, asigurarea plantelor cu CO2 necesar se realizează prin efectuarea de arături adânci de toamnă, afânarea repetată a solului şi utilizarea îngrăşămintelor, în special a celor organice. Toate aceste măsuri activează viaţa microorganismelor din sol şi, ca urmare, intensifică degajarea de CO2

din sol. Dioxidul de carbon este absorbit puternic prin toate organele verzi ale plantei şi folosit în procesul de fotosinteză. El poate fi absorbit şi prin rădăcini. Aproximativ 90% din cantitatea totală de dioxid de carbon din atmosferă provine din sol, unde rezultă în urma activităţilor biologice de descompunere a materiei organice de către microorganisme. Concentraţia de CO2 de peste 1% în aerul din sol devine dăunătoare pentru majoritatea plantelor cultivate. La peste 2% se împiedică germinaţia seminţelor, se opreşte pătrunderea apei în celule şi creşterea plantelor etc.

În aerul de la suprafaţa solului o concentraţie de 1% în CO2 este favorabilă plantelor de cultură. Evidenţierea activităţilor biologice din sol se face prin indicatorul respiraţia solului, care reprezintă viteza de eliberare a dioxidului de carbon pe unitatea de suprafaţă. Acest indicator este dependent de mai mulţi factori: condiţiile de sol, particularităţile plantelor, asociaţiile de microorganisme, densitatea şi fenofazele plantelor etc. Acest indicator are valori cuprinse între 0,01 şi 1,50 grame/m2/oră.

Sporuri de producţie în spaţiile protejate se realizează prin administrarea de dioxid de carbon – prin arderea combustibilului lichid în generatoare portabile care eliberează CO2 (generatoare ERMAF).

Oxigenul este indispensabil vieţii plantelor şi animalelor, reprezentând motorul vieţii pe Pământ. Oxigenul este folosit în procesul de respiraţie pentru oxidarea substanţelor hidrocarbonate,

Page 22: Curs Agrotehnica

eliberând energia necesară sintezei substanţelor proteice. Oxigenul este necesar germinaţiei seminţelor, la alungirea mugurilor, creşterea rădăcinilor, activitatea microorganismelor aerobe etc. Pentru creşterea şi dezvoltarea normală a plantelor, concentraţia oxigenului din aerul din sol trebuie să fie între 15 şi 20%. Unele plante suportă pentru perioade scurte scăderi alte conţinutului în oxigen până aproape de 10%. Creşterea rădăcinilor încetează atunci când conţinutul în oxigen scade sub 5% (Gh. Budoi şi A. Penescu, 1996). Prin procesul de oxidare rezultă energia folosită de către plante pentru sintetizarea substanţei proteice şi astfel dioxidul de carbon (CO2) este eliminat în atmosferă. Oxigenul este necesar şi organelor subterane ale plantei (rădăcini, tuberculi, rizomi), deoarece şi acestea respiră. În situaţia băltirii apei la suprafaţa solului majoritatea plantelor mor datorită lipsei oxigenului. Oxigenul din sol are importanţă şi pentru microorganismele aerobe din sol, fixatoare de azot, nitrificatoare etc. cu mare rol în determinarea fertilităţii solului etc.

Amoniacul se găseşte în aerul atmosferic în cantităţi mici şi se eliberează în aerul din sol în urma proceselor de descompunere a proteinelor. El poate fi degajat în atmosferă, o altă parte se fixează în complexul coloidal al solului sau poate fi oxidat de bacteriile nitrificatoare şi transformaţi în azotiţi şi apoi în azotaţi.

Regimul de aer al solului reprezintă totalitatea fenomenelor de pătrundere şi eliminare din sol, de circulaţie a aerului, de modificare a compoziţiei acestuia. Modificările cele mai importante ale compoziţiei aerului se referă la schimbarea concentraţiei de dioxid de carbon (CO2) ale aerului. Acest gaz (CO2), dacă se acumulează în concentraţie de peste 1-2%, începe să devină toxic pentru plante. Schimbul de gaze (aeraţia) al solului cu atmosfera este un proces continuu datorită difuziei gazelor. Prin difuzia aerului din sol se primeneşte, adică aerul din sol este schimbat cu aerul din atmosferă, mai bogat în oxigen decât cel din sol care este bogat în CO2. Schimbul de aer între sol şi atmosferă se mai realizează şi prin irigaţii (aerul din sol este eliminat, locul său fiind luat de apă) sau odată cu creşterea temperaturii şi a presiunii atmosferei.

Page 23: Curs Agrotehnica

METODE AGROTEHNICE DE REGLARE A REGIMULUI DE AER DIN SOL

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

a) toate lucrările prin care se afânează solul arabil distrug crusta de la suprafaţa solului şi determină un raport favorabil între porozitatea capilară şi cea necapilară (arat, prăşit, grăpat);

b) eliminarea excesului de apă. Apă multă în porii necapilari înseamnă aeraţie scăzută;

c) aplicarea de îngrăşăminte organice care ameliorează starea fizică a solului;

d) aplicarea unei irigaţii raţionale (norme mici caracteristice fiecărei specii de plante);

e) pentru solurile excesiv de aerate se recomandă executarea unei lucrări cu tăvălugul.

Toţi factorii de mediu prezintă o importanţă egală pentru creşterea şi dezvoltarea normală a plantelor. Din această cauză fermierul, prin măsurile agrotehnice aplicate, de altfel recomandate în tehnologia de cultură, trebuie să influenţeze favorabil factorii care asigură creşterea normală a plantelor.

APA CA FACTOR DE VEGETAŢIE ŞI METODELE DE REGLARE A REGIMULUI HIDRIC AL SOLULUI

Apa constituie unul din factorii de vegetaţie de cea mai mare importanţă pentru viaţa plantelor. Ea este, în acelaşi timp, factorul de vegetaţie cel mai variabil în perioada unui an calendaristic, sezon sau perioadă de vegetaţie. Apa participă direct sau indirect la toate procesele fiziologice sau biochimice care au loc în plantă. Este absolut necesară plantelor horticole, dar, în aceeaşi măsură, şi culturilor de câmp. Din apă plantele îşi pot procura hidrogenul şi oxigenul, elemente folosite de acestea la sintetizarea organică (formarea de proteine). Prin intermediul apei în care sunt dizolvate sărurile minerale din sol, plante îşi procură toate celelalte elemente necesare hranei absorbite sub formă de soluţii foarte diluate, uşor accesibile prin rădăcini. În sol apa influenţează activitatea

Page 24: Curs Agrotehnica

microorganismelor, regimul de aer şi temperatură, creşterea sistemului radicular etc.

În culturile de plante legumicole asigurarea apei este un factor primordial. Nu se poate realiza o cultură de legume cu eficienţă productivă, calitativă şi cantitativă fără o sursă de apă sau fără sisteme de irigare. Legumele, spre exemplu, pentru sinteza unei unităţi de substanţă uscată, folosesc între 300 şi 800 unităţi apă. Legumele au un consum ridicat de substanţe nutritive, prin urmare şi un consum foarte mare de apă.

Apa, care nu intră în compoziţia plantelor, după depunerea substanţelor nutritive, se elimină continuu prin transpiraţie. În acest mod, plantele suportă mai uşor excesul de căldură şi seceta atmosferică (rol de termoregulator).

Din cantitatea totală de apă absorbită de către rădăcinile plantelor doar o mică parte intră în alcătuirea sistemelor organice ale acestora. Aproximativ 99% din apa absorbită din sol este eliminată în atmosferă prin transpiraţie. Cantitatea de apă exprimată în grame şi kg, folosite de plante pentru a forma un gram sau kg de substanţă uscată, se numeşte coeficient de transpiraţie sau consum specific. Coeficientul de transpiraţie depinde de specia de plantă cultivată, de condiţiile pedoclimatice, regimul nutritiv din sol, mărimea şi vârsta aparatului foliar, durata perioadei de vegetaţie. Acesta are valori diferite în funcţie şi de latitudinea locului (tabelul 2.8).

Tabelul 2.8.Coeficientul de transpiraţie la câteva culturi în funcţie de zonă

(după C. Pintilie, 1995)

Cultura Date obţinute din:Moldova Rusia S.U.A. Germania

Grâu 390 411 513 359Orz 470 382 534 330

Ovăz 391 431 597 401Mazăre 306 - 747 292Porumb 178 239 368 -

Valorile coeficientului de transpiraţie nu sunt constante. Astfel, acesta are valori mai mici când plantele sunt mai tinere, creşte o dată cu creşterea intensităţii vântului, a temperaturii, cu scăderea umidităţii aerului şi a solului şi are valori mai mici când solul este aprovizionat echilibrat cu substanţe nutritive şi apă (Kiesselbach, citat de Ir. Staicu, 1965). Un vânt slab măreşte transpiraţia de 2-3 ori, în timp ce un vânt puternic, de 20 de ori comparativ

Page 25: Curs Agrotehnica

cu vremea liniştită. Nu putem vorbi de o cifră exactă a acestui coeficient de transpiraţie. Exprimarea acestuia se face printr-un interval (tabelul 2.9).

Tabelul 2.9.Valorile coeficientului de transpiraţie la principalele culturi

(după A. A. Cercasov, 1954 )

Planta Coeficient de transpiraţie

Planta Coeficient de transpiraţie

Grâu 271-693 Mazăre 563-747Orz 404-664 In 400-942Sorg 239-303 Floarea soarelui 490-577

Porumb 239-495 Cartof 285-575Ovăz 423-876 Sfeclă de zahăr 304-377Orez 395-811 Lucernă 568-1068

Limitele coeficientului de transpiraţie au următoarea explicaţie: cu cât umiditatea relativă a aerului este mai mică, cu atât coeficientul de transpiraţie este mai mare. Aceeaşi plantă, pe acelaşi sol transpiră într-o vară secetoasă de 2-2,5 ori mai multă apă decât într-o vară umedă. În regiunile umede şi răcoroase coeficientul de transpiraţie este mult mai redus decât în regiunile mai secetoase şi călduroase. Vânturile frecvente şi puternice, precum şi temperatura ridicată usucă aerul şi contribuie la creşterea coeficientului de transpiraţie. Pe un sol bogat în substanţe nutritive asimilabile coeficientul de transpiraţie este mai mic. Măsurile agrotehnice care contribuie la îmbunătăţirea asigurării solului cu substanţe asimilabile aduc o economisire a consumului de apă de către plante. După N. D. Prianişnikov (1958), coeficientul de transpiraţie determinat la ovăz a fost diferenţiat în raport cu cantitatea de apă transpirată pe un sol îngrăşat şi unul neîngrăşat (tabelul 2.10).

Tabelul 2.10.Variaţia coeficientului de transpiraţie în raport cu conţinutul solului în apă pe un

sol îngrăşat şi unul neîngrăşat la cultura de ovăz (N. D. Prianişnikov, 1958)

Variantele Umiditatea solului în % din cantitatea maximă pentru apă40 60 80

Sol neîngrăşat 402 483 505Sol îngrăşat 334 372 409

O dată cu creşterea umidităţii solului, creşte şi coeficientul de transpiraţie, atât pe solul neîngrăşat cât şi pe cel îngrăşat. Micşorarea

Page 26: Curs Agrotehnica

umidităţii solului însă scade coeficientul de transpiraţie până la o anumită limită.

C. Pintilie (1995) arată că pentru formarea a 3 grame de substanţă uscată, planta consumă 1000 g de apă, din care numai 1,5 g intră în constituţia celor 3 g, restul se pierd în atmosferă prin transpiraţie. Cantitatea de apă folosită în timpul perioadei de vegetaţie nu este aceeaşi pentru plante, aceasta este specifică fiecărei plante în parte. Pentru germinarea seminţelor, plantele au nevoie de cantităţi mari de apă, în medie de 40% până la 150% faţă de greutatea seminţelor. Dacă în această fază apa nu se găseşte în cantitate suficientă, seminţele nu germinează. După răsărire, plantele având un sistem circulator puţin dezvoltat, necesită o umiditate ridicată a solului. În condiţii de secetă, ritmul de creştere al plantelor este încetinit, iar pieirea acestora este inevitabilă. Pe măsură ce plantele cresc, nevoia şi consumul de apă cresc, deoarece acestea solicită cantităţi tot mai mari de hrană. Un consum mai mic de apă este cerut, de exemplu, de legume în perioada coacerii fructelor. Legumele vegetează normal când apa din sol este în proporţie de 70-80% din capacitatea totală a acestuia pentru apă. Cerinţele diferitelor specii, soiuri sau hibrizi de plante faţă de apă sunt diferite. Din punct de vedere al adaptării plantelor faţă de factorul apă, acestea se împart în:

- xerofite – plante adaptate să trăiască şi să vegeteze în condiţii de secetă excesivă (cactuşi);

- mezofite – plante adaptate să crească în condiţii moderate de consum de apă. Din această grupă fac parte majoritatea plantelor de cultură;

- hidrofite – plante adaptate să crească în condiţii de umiditate excesivă (orezul).

Plantele au nevoie de apă pe toată durata perioadei de vegetaţie. Sunt însă unele faze (perioade) din viaţa plantei în care nevoia de apă este foarte mare. Lipsa apei sau insuficienţa ei în aceste perioade (faze), chiar dacă ulterior aprovizionarea cu apă va fi corespunzătoare, are efecte negative asupra producţiei plantelor. Acestea se numesc faze critice pentru apă ale plantelor. Exemple de astfel de faze (perioade) avem:

- înfrăţirea, formarea organelor florale şi înspicarea la cultura grâului;- formarea organelor florale, înfloritul, fecundatul şi faza de umplere a

boabelor la cultura de porumb;- întreaga perioadă de vegetaţie, la cultura de sfeclă de zahăr.

Cunoaşterea cu exactitate a fazelor critice pentru apă a plantelor serveşte la întocmirea şi realizarea programului de irigaţii al culturilor, pentru aplicarea acestora când plantele au cea mai mare nevoie de apă. Plantele se

Page 27: Curs Agrotehnica

comportă diferit şi faţă de secetă; unele sunt rezistente la secetă (sorgul, meiul, dughia, năutul, iarba de Sudan, lintea, pepenele verde, viţa de vie etc), altele au faţă de secetă o rezistenţă medie (grâul, orzul, porumbul, floarea soarelui, bumbacul, ricinul, ghizdeiul, lucerna etc.). Sunt sensibile la secetă: orezul, ovăzul, fasolea, soia, sfecla de zahăr, rapiţa etc.

La plantele de cultură nevoia de apă pe perioada de vegetaţie este diferenţiată. Pentru graminee sunt necesare cantităţi moderate de apă în stratul superficial de sol pentru germinaţie, deoarece boabele acestora absorb apa între 50 şi 120% din greutatea bobului (tabelul 2.11).

Tabelul 2.11.Cantitatea de apă absorbită de seminţele diferitelor plante de cultură în

perioada de germinaţie (C. Pintilie, 1985)

Specia Cantitatea de apă absorbită (%) din greutatea seminţelorGrâu 45,4Orz 48,2

Porumb 44,0Mazăre 106,8

In 100,0Mei 25,0

Sfeclă de zahăr 120,3Trifoi 117,5

Lucernă 56,3

După germinarea cerinţelor plantelor pentru apă cresc deoarece, în timpul creşterii, planta elimină cantităţi mari de apă. După cum s-a văzut, în cursul dezvoltării lor, plantele au o rezistenţă diferită faţă de secetă şi nevoia de apă este diferită. Cea mai mică rezistenţă la secetă o au plantele în fazele critice.

FORMELE DE APĂ DIN SOL

În sol, apa se prezintă sub mai multe forme şi este reţinută în mod diferit: Apa în stare de vapori. Se găseşte în aerul solului şi provine din

evaporarea apei lichide din sol sau din atmosfera învecinată acestuia. Sub formă de vapori, apa nu poate fi utilizată de către plante. Deplasarea vaporilor de apă în sol este determinată în mare parte de temperatura acestuia. Vaporii de apă care se găsesc în aerul cald de deasupra solului pătrund în solul mai rece şi se condensează, formând apa lichidă. În timpul nopţilor reci de vară, vaporii de apă se deplasează în profunzime, din straturile mai calde de sol spre suprafaţă, unde se condensează datorită

Page 28: Curs Agrotehnica

straturilor mai reci. Acest fenomen este cunoscut sub numele de rouă internă.

Apa legată fizic. Este apa reţinută molecular la suprafaţa particulelor de sol datorită energiei libere de suprafaţă. Din această categorie fac parte apa de higroscopicitate (puternic legată) şi apa peliculară.

Apa de higroscopicitate este reţinută la suprafaţa particulelor de sol cu o forţă echivalentă cu o presiune de 10.000 atm. La nivelul primului strat ce înconjoară particulele de sol, iar la stratul exterior cu o forţă echivalentă a 50 atm. Puterea de absorbţie a rădăcinilor plantelor este cuprinsă între 15 şi 20 atm., deci apa de higroscopicitate nu este accesibilă plantelor. În câmp, aceasta se pierde în mare parte într-o perioadă îndelungată de secetă. În mod practic, întreaga cantitate de apă a solului poate fi eliberată prin uscarea acestuia în etuvă la 1050C. Higroscopicitatea este deci însuşirea solului de a reţine pe suprafaţa particulelor sale de apă provenită din vapori. În medie această apă este reţinută cu o forţă de peste 10.000 atm. Cantitatea de apă absorbită depinde de suprafaţa particulelor de sol (textură) şi de umiditatea relativă a aerului. Cele mai mici valori sunt la solurile cu textură fină care cresc o dată cu creşterea umidităţii relative a aerului. Cea mai mare cantitate de apă pe care o poate reţine higroscopic un sol se realizează la umiditatea relativă a aerului de 100%. Aceasta se mai numeşte apă higroscopică maximă sau coeficient de higroscopicitate. Deci, un sol uscat în etuvă la 1050C, introdus într-o atmosferă saturată cu vapori de apă la temperatura de 250C, în prezenţa unei soluţii de acid sulfuric 10%, absoarbe până la valoarea coeficientul de higroscopicitate. Acest coeficient depinde de textura solului; cu cât se micşorează mărimea particulelor de sol, cu atât creşte suprafaţa lor de reţinere totală şi deci, creşte cantitatea de apă reţinută higroscopic (tabelul 2.12.).

Tabelul 2.12.Variaţia coeficientului de higroscopicitate în funcţie de mărimea particulelor de

sol

Dimensiunea particulelor (mm)

Coeficient de higroscopicitate (%)

Dimensiunea particulelor (mm)

Coeficient de higroscopicitate (%)

0,01-0,005 0,4 0,003-0,002 1,90,005-0,004 1,1 0,002-0,001 5,10,004-0,003 1,5 0,001-0,0005 25,4

Grosimea peliculei de apă higroscopică este foarte subţire, de 0,0000025 mm.

Page 29: Curs Agrotehnica

Apa peliculară este mai slab reţinută în jurul particulelor de sol cu valori cuprinse între 50 şi 0,5 atm. Koliasev (1957) consideră că grosimea stratului de apă peliculară este 200-300 rânduri de molecule. Reţinerea apei peliculare are loc cu o forţă ce variază între 50 atm. spre interior, în vecinătatea apei de higroscopicitate, şi 0,5 atm. la exterior către apa liberă. Partea externă care se află la o presiune atmosferică mai mică poate fi absorbită încet şi greu de rădăcinile plantelor. Apa peliculară se mişcă lent în sol, dar participă la procesele de solubilizare a sărurilor şi poate fi parţial utilizată de către plante (până la 15-25 atm.) în funcţie de coeficientul de ofilire al speciei.

Apa liberă reprezintă apa care se află în afara forţelor de absorbţie ale particulelor de sol. Există sub două forme: apă capilară şi apă gravitaţională.

Apa capilară are cea mai mare importanţă pentru plante. Aceasta ocupă spaţiile capilare (sub 1 mm diametru) ale solului şi este reţinută cu o forţă de până la 0,5 atm., se poate deplasa uşor în toate direcţiile, de la zonele mai umede către cele mai uscate. Forţele mişcării capilare sunt date de tensiunea superficială a apei (apa umectează pereţii capilari formând un menisc concav) numite şi forţe de menisc. Cu cât capilarele solului sunt mai fine (cu diametrul sub 1 mm), cu atât mişcarea capilară este mai pronunţată, determinând o ascensiune capilară mai mare.

Apa gravitaţională se poate prezenta fie ca apă de infiltraţie, provenită din precipitaţii sau irigaţii, fie ca apă freatică, provenită din pânza de apă freatică prin ascensiune capilară. Apa din precipitaţii sau irigaţii, în cazul în care se află în sol peste capacitatea maximă, pătrunde până în stratul impermeabil deasupra căruia se acumulează peste capacitatea minimă. Dacă apa freatică este la adâncime mare, aceasta nu poate ajunge ca apă capilară sprijinită la limita inferioară a profilului de sol şi nu poate urca în zona rădăcinilor. Între apa capilară suspendată din straturile superficiale şi apa freatică sau franjul capilar rămâne un strat denumit orizontul mort al secetei, care nu poate i străbătut de apa din stratul acvifer prin capilare. Apa freatică aflată la adâncime mai mică şi capilar sprijinită poate ajunge la limita inferioară a profilului de sol şi chiar în zona de răspândire a rădăcinilor pentru o perioadă scurtă de timp. Apa gravitaţională se găseşte în sol în spaţiile necapilare la scurt timp după precipitaţii abundente sau irigaţii cu norme mari şi se infiltrează pe verticală sub acţiunea forţelor gravitaţionale. În procesul de pătrundere (infiltrare) în sol a apei din precipitaţii sau irigaţii deosebim două faze:

- faza de infiltraţie – când solul se saturează cu apă;- faza de curgere saturată – când solul s-a saturat, iar apa se scurge pe

verticală în profunzime datorită forţelor gravitaţionale.

Page 30: Curs Agrotehnica

Curgerea saturată are loc în cazul precipitaţiilor foarte mari sau topirea bruscă a zăpezilor. Capacitatea solului de a permite să poată fi străbătut de apă poartă denumirea de permeabilitate. Permeabilitatea solului pentru apă se măsoară prin volumul de apă care trece prin unitatea de suprafaţă de sol în unitatea de timp. Aceasta are valori diferite pe profilul solului în funcţie de textură, structură, compactitate, porozitate etc. (tabelul 2.13).

Tabelul 2.13Aprecierea permeabilităţii solului pentru apă (după Kacinski, 1970)

Aprecierea Apă infiltrată în primăvară cu nivelul apei în cilindrul constant de 5 cm şi la temperatura de 100C(cm/h)

Extrem de mare peste 100Prea mare 100-50

Foarte bună 50-10Bună 10-7

Suficientă 7-3Insuficientă sub 3

SURSELE DE APĂ

Principalele surse de apă sunt: precipitaţiile, apa de irigaţie, apa freatică şi apa provenită din condensarea vaporilor.

Precipitaţiile reprezintă principală sursă de apă. În ţara noastră cad în medie 640 mm precipitaţii anual, însă repartizarea lor este neuniformă atât pe teritoriul ţării, cât şi de-a lungul anului. În zonele montane cad peste 1000 mm, iar în sudul ţării (Dobrogea şi Delta Dunării) 250-350 mm anual. Lunile cele mai ploioase ale anului sunt mai şi iunie, iar cele mai secetoase august şi septembrie. Sezonul cel mai ploios este sfârşitul primăverii şi începutul verii (mai-iunie), perioadă în care cade 30-40% din totalul precipitaţiilor anuale. În lunile august-septembrie urmează o perioadă de secetă fără precipitaţii. Perioada de la sfârşitul toamnei şi sfârşitul iernii (noiembrie-ianuarie) reprezintă perioada precipitaţiilor de iarnă, care acoperă 15-20% din totalul precipitaţiilor dintr-un an. În luna iunie cad în medie aproximativ 40-50 mm pe litoral şi 70-80 mm în Bărăgan. Lunile februarie, martie şi aprilie sunt într-o secetă relativă, perioadă dominantă de vânturi care accentuează lipsa precipitaţiilor mai ales în zona de stepă (sudul ţării). În zonele agricole din ţară situaţia este foarte diferenţiată. Spre exemplu, în partea de nord a ţării (zona Sucevei), unde se resimte influenţa climatului oceanic, ploile sunt mai omogen repartizate pe parcursul anului.

Page 31: Curs Agrotehnica

Ploile din timpul verii au caracter torenţial (într-un timp scurt cade o cantitate mare de apă), fapt ce creează uneori mari probleme în special pe terenurile situate pe pante, unde apa se scurge la suprafaţă provocând eroziunea acestora. Infiltrarea şi înmagazinarea apei în sol provenită din topirea zăpezilor este influenţată de starea solului. Dacă solul este îngheţat, o parte din apă se pierde prin scurgere la suprafaţă, agravând fenomenul de secetă. Seceta reprezintă perioada de timp de cel puţin 10 zile vara şi 14 zile iarna în care nu cad precipitaţii. Anii secetoşi sunt aceea a căror medie anuală de precipitaţie este cu mult sub media multianuală a precipitaţiilor, iar repartiţia pe sezoane are cea mai mare pondere în afara perioadei de vegetaţie a culturilor. Când seceta este persistentă nivelul producţiilor realizate este scăzut şi foarte scăzut. Coeficientul de valorificare a precipitaţiilor reprezintă cantitatea de recoltă exprimată în kg care se obţine cu 1 mm de apă din precipitaţii în perioada de vegetaţie a culturii respective.

Apa de irigaţie. Prin irigare se aprovizionează solul cu apă în perioadele secetoase cu scopul de a salva culturile de la uscare sau de a obţine producţii suplimentare. Aprovizionarea solului cu apă prin irigare se face cel mai adesea până la capacitatea capilară a solului. Apa folosită la irigat provine din lacuri, râuri, bazine de acumulare sau din pânza freatică. Apa de irigat trebuie să fie curată, să nu conţină substanţe chimice sau săruri minerale peste 2 g/l, să aibă un debit constant şi o calitate superioară.

Apa freatică. Este utilă plantelor numai pe solurile cu aport freatic (atunci când se găseşte la mică adâncime, 2-6 m). În perioadele de secetă, prin ascensiune capilară, apa urcă în stratul de sol şi poate aproviziona sistemul radicular al plantelor. Înălţimea de urcare a apei în stratul de sol este direct proporţională cu textura solului, în timp ce viteza de urcare a apei este invers proporţională. Ca urmare, pe solurile nisipoase viteza de urcare este mare, dar înălţimea de urcare este mică, iar la solurile argiloase, fără structură viteza de urcare este foarte mică. În zonele secetoase consumul de apă încurajează ascensiunea capilară din pânza freatică.

Apa provenită din condensarea vaporilor. Vaporii de apă pătrund în sol fie din atmosferă, fie se formează în sol prin evaporarea apei lichide. Apa sub această formă se poate acumula în cantităţi mici însă în nopţile reci cu diferenţe mari de temperatură între zi şi noapte. Această formă de apă se formează mai ales toamna şi iarna când straturile profunde ale solului rămân calde, iar tensiunea vaporilor creşte. Aceştia îndreptându-se spre suprafaţă dau de straturile reci ale solului şi se condensează. Pe seama acestui principiu, Kauriceva (1989) arată că pe adâncimea de 1 m în perioada de iarnă se acumulează 10-14 mm apă. Apa provenită din condensarea

Page 32: Curs Agrotehnica

vaporilor are importanţă redusă ca sursă de apă pentru plante. Este importantă însă perioada de secetă.

ACCESIBILITATEA APEI PENTRU PLANTE

În sol conţinutul umidităţii este variabil: nu toată cantitatea de apă este accesibilă plantelor şi este folosită de acestea. Apa din sol, după cum s-a văzut, se află în permanenţă sub influenţa a diferite forţe, ceea ce influenţează mult mobilitatea şi accesibilitatea pentru plante. Însuşirile solului în raport cu apa se numesc însuşiri se numesc însuşiri hidrofizice, iar valorile acestor însuşiri (ca valori constante sau intervale de valori) se numesc indici hidrofizici. Cunoaşterea acestor indici hidrofizici prezintă importanţă pentru stabilirea multor măsuri agrotehnice. Aceşti indici hidrofizici sunt: coeficientul de higroscopicitate (CH), coeficientul de ofilire (CO), capacitatea de câmp pentru apă (CC), capacitatea totală pentru apă (CT) etc.

Coeficientul de higroscopicitate (CH sau Hy) reprezintă cantitatea de apă pe care o are un sol uscat la 1050C, introdus într-o atmosferă saturată cu vapori de apă la temperatura de 250C şi în prezenţa unei soluţii de acid sulfuric 10%, sau altfel spus, reprezintă cantitatea de apă pe care un sol uscat o absoarbe în condiţiile unei umidităţi relative a aerului de 100%. Cunoaşterea valorii acestui indicator ne ajută să calculăm coeficientul de ofilire.

Coeficientul de ofilire (CO) reprezintă cantitatea de apă pe care o reţine solul atunci când plantele se ofilesc în mod permanent şi nu-şi mai revin chiar dacă sunt puse într-un mediu saturat cu vapori de apă. La valorile coeficientului de ofilire apa este reţinută în sol cu forţe mai mari decât cea cu care plantele pot să o absoarbă prin rădăcini. Forţa cu care rădăcinile de la majoritatea plantelor de cultură pot să absoarbă apa din sol echivalează cu 15 atm. Valorile coeficientului de ofilire depind de textura solului şi compoziţia acesteia, de conţinutul de humus şi foarte puţin de planta cultivată (tabelul 2.14).

Tabelul 2.16.Valorile coeficientului de ofilire în funcţie de textura solului şi de speciile de

plante cultivate (după Millar, 1965)

Plantele Nisip grosier Nisip fin Nisip-lutos Lutos Argilo-lutosPorumb 1,1 3,1 6,4 9,9 15,5

Sorg 0,9 3,6 5,9 10,0 14,1Grâu 0,9 3,3 6,3 10,3 14,5

Page 33: Curs Agrotehnica

Mazăre 1,0 3,3 6,9 12,4 16,6Tomate 1,1 3,3 6,9 11,7 15,3

Orez 1,0 2,7 5,6 10,1 13,0

Cunoaşterea valorilor coeficientului de ofilire este foarte importantă, aceasta reprezentând limita de jos a cantităţii de apă accesibilă plantelor de cultură.

Capacitatea de câmp pentru apă (CO) reprezintă cantitatea de apă ce poate fi reţinută în mod durabil de sol în condiţii de câmp după ce acesta a fost saturat cu apă. Acest lucru se poate întâmpla la 2-3 zile după o ploaie puternică sau după o irigare bună, după ce excesul se infiltrează, iar în sol rămâne doar apa din spaţiile capilare cu diametrul mai mic de 1 mm. Este deosebit de important să fie cunoscută valoarea capacităţii de câmp deoarece reprezintă limita superioară a zonei de accesibilitate a apei pentru plante. Peste această limită apa nu poate fi accesibilă pentru plante deoarece aceasta nu poate fi reţinută de sol (se infiltrează). Peste această limită solul este suprasaturat cu apă (apa bălteşte), iar plantele duc lipsă de aer. Valoarea acestui indicator hidrofizic se foloseşte la calculul normelor de udare în irigaţii.

Capacitatea totală pentru apă reprezintă apa care se găseşte în sol când toţi porii (capilari şi necapilari) sunt plini cu apă. În această stare solul conţine toate normele de apă, iar aerul lipseşte total. Această valoare poate i atinsă în orizonturile cu apă freatică.

Intervalul umidităţii accesibile a solului (I.U.A.) reprezintă intervalul cuprins între coeficientul de ofilire şi capacitatea de câmp pentru apă a solului:

I.U.A. = CC – CO

Când umiditatea din sol scade sub CO, plantele suferă din lipsă de apă; iar când valoarea este peste capacitatea de câmp pentru apă a solului, plantele suferă din lipsă de oxigen (aer). Valorile acestui interval sunt variabile în funcţie de textura solului (după Gh. Budoi şi A. Penescu, 1996). Determinarea umidităţii solului la un moment dat se numeşte umiditate actuală sau provizia momentană de apă a solului. Umiditatea solului se exprimă: în procente faţă de greutatea solului uscat la 1050C sau în procente faţă de volumul porilor etc.

Page 34: Curs Agrotehnica

CONSUMUL ŞI PIERDEREA APEI DIN SOL

Consumul apei reprezintă folosirea apei de către plante. Din totalul apei accesibile plantei doar 0,1-1,5% intră în alcătuirea celulelor, restul este eliminat în atmosferă prin procesul de transpiraţie. Acest consum este productiv când apa este consumată de plantele de cultură şi este neproductiv când este consumată de buruieni. Aprovizionarea plantelor cu apă depinde de posibilitatea plantelor de a lua apa reţinută în capilarele din straturile adânci sau superficiale ale solului.

Pierderile de apă din sol se realizează prin: evaporare la suprafaţa solului, infiltraţie, scurgere la suprafaţa solului, spulberarea zăpezii etc.

Evaporarea reprezintă transformarea apei lichide în vapori. Este principala cale de pierdere a apei din sol şi poate ajunge până la 30-50% din totalul precipitaţiilor căzute. Este influenţată de condiţiile meteorologice (în special temperatura), însuşirile solului, expoziţia terenului etc. Condiţiile meteorologice influenţează prin starea higrometrică (sau deficitul de saturaţie între sol şi atmosferă) şi vânturile in zona respectivă. Vânturile îndepărtează aerul saturat cu vapori de la suprafaţă şi aduc aer nasaturat, participând astfel la intensificarea fenomenului de evaporare. Pe vreme cu vânt evaporarea este de 10 ori mai mare decât pe vreme calmă. Pantele (expoziţia olului) cu expoziţie sudică sunt mai însorite şi se încălzesc mai repede, deci se pierde mai repede apa decât în cazul solurilor cu expoziţie nordică.

Infiltrarea apei este dependentă de porozitatea solului şi de adâncimea la care se găseşte apa freatică. Acest fenomen este mai pronunţat pe solurile nisipoase, foarte permeabile pentru apă şi care nu reţin apa.

Scurgerea apei la suprafaţa solului este foarte accentuată pe terenurile în pantă. Pe aceste terenuri, apa din precipitaţii sau provenită din topirea zăpezilor nu are timp să se infiltreze, ci se scurge pe suprafaţa plantelor, provocând eroziunea. În ţara noastră, peste 60% din terenurile agricole sunt situate pe pante cu diferite înclinaţii şi au diferite grade de eroziune.

Spulberarea zăpezii de către vânt are loc pe suprafeţe mari, mai ales în zonele de câmpie din sudul ţării. Zăpada este îndepărtată, micşorând astfel sursa de aprovizionare a solului cu apă. Acest fenomen poate fi limitat ca efect prin instalarea în calea vântului de parazăpezi sau prin plantarea de perdele de protecţie.

Page 35: Curs Agrotehnica

MĂSURI AGROTEHNICE DE DIRIJAREA REGIMULUI DE APĂ AL SOLULUI

Insuficienţa apei din sol, pe lângă ofilirea temporară, are influenţă atât asupra cantităţii cât şi a calităţii recoltei. Pe lângă apa din sol, plantele de cultură au nevoie şi de un anumit grad de umiditate în atmosferă. Legumele, de exemplu, vegetează în condiţii bune când umiditatea relativă a aerului este cuprinsă între 70 şi 80%, iar umiditatea din sol se găseşte în intervalul capacităţii de câmp. Prin măsuri agrotehnice putem influenţa regimul de apă al solului pentru a satisface cerinţele plantelor, astfel:

- creşterea porozităţii. Un sol poate să înmagazineze mai multă apă. Acest lucru se poate realiza prin toate lucrările solului (arat, afânat adânc, grăpat etc);

- aplicarea îngrăşămintelor organice, amendamentelor şi cultivarea de ierburi perene cu scopul de a ameliora structura solului şi de a mări porozitatea şi permeabilitatea;

- stoparea evaporării apei din sol se realizează prin nivelarea solului primăvara cât mai devreme, prin distrugerea crustei cu ajutorul grapei, prin mulcirea solului cu diferite materiale (organice sau de altă natură), praşile manuale şi mecanice, dezmiriştit etc.;

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

- respectarea tehnologiei de cultură prin stabilirea unei rotaţii raţionale, densitate optimă etc.;

- cultivarea de specii, soiuri şi hibrizi mai rezistente la secetă;- amplasarea de perdele forestiere de protecţie pentru a reduce viteza

vânturilor şi, ca urmare, să diminueze procesul de evapo-transpiraţie;- eliminarea excesului de umiditate prin lucrări de afânare adâncă,

desecare, drenaj etc.

Pentru conservarea apei în sol, pe lângă lucrarea de bază – arătura vara şi primăvara – sunt necesare şi lucrările superficiale executate cu grapa, cultivatorul sau alte mijloace mecanice sau manuale. Pentru acumularea, păstrarea şi utilizarea cât mai raţională a apei din precipitaţii solul trebuie să fie menţinut afânat şi curat de buruieni, cultivat cu plante etc.

Pentru păstrarea apei în sol şi pentru a pune în contact seminţele plantelor de cultură cu apa şi solul după semănat se execută tăvălugirea. În solul tăvălugit şi grăpat, apa se păstrează mai bine datorită stratului tasat gros de 5-6 cm.

Page 36: Curs Agrotehnica

Cultivatorii de legume, de exemplu, au la dispoziţie suficiente măsuri pentru a asigura un regim de apă corespunzător:

- alegerea de soiuri şi hibrizi rezistente la secetă sau cu pretenţii mai mici la umiditate;

- călirea răsadurilor sau obişnuirea plantelor încă din primele faze de creştere cu condiţiile de uscăciune;

- obţinerea de material de plantat viguros (răsad) cu un sistem radicular puternic dezvoltat prin repicarea răsadului, plantarea mai adâncă a răsadului (conopidă, varză); plantarea culcat – îngenunchiată (tomate), bilonarea şi muşuroirea plantelor etc.;

- realizarea lucrărilor de îngrijire în timpul optim (prăşit, plivit, distrugerea crustei, grăpat etc.) care contribuie la menţinerea apei în sol;

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

- realizarea de irigaţii;- cultivarea legumelor în culise etc.

Dirijarea regimului de apă al solului trebuie să se efectueze ţinând cont de particularităţile biologice ale plantelor, de cantitatea şi repartiţia precipitaţiilor căzute în zona respectivă, de natura solului, panta terenului etc.

Plantele sunt sensibile şi la o cantitate prea mare de apă la suprafaţa solului (băltire). Excesul de apă menţinut mai mult de 2-3 zile provoacă îngălbenirea frunzelor şi, uneori, moartea plantelor de cultură datorită lipsei totale a aerului din sol. Excesul de apă provoacă scăderea rezistenţei plantelor la boli, crăparea rădăcinilor şi a fructelor, putrezirea rădăcinilor etc. Eliminarea efectelor acestui fenomen se realizează prin lucrări de desecare, drenare, şanţuri de scurgere.

Page 37: Curs Agrotehnica

SUBSTANŢELE NUTRITIVE CA FACTORDE VEGETAŢIE

Hrana plantelor este formată din elemente chimice numite nutritive care sunt absorbite sub forme de ioni, cationi sau combinaţii ale acestora. Din cele 40-60 elemente care se găsesc în ţesuturile plantelor, s-a stabilit că 16 dintre ele sunt elemente esenţiale în nutriţia plantelor. Dintre acestea, trei sunt preluate din aer şi apă (carbon, oxigen şi hidrogen) şi reprezintă 90% din greutatea uscată a plantelor, iar restul de elemente sunt preluate din sol. Substanţa vegetală prezintă în compoziţie C, H, O ŞI N. După ardere, în cenuşă rămân un număr însemnat de elemente: K, Ca, Mg, Na, P, S, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Al, Si, Cd, B şi altele. Acestea alcătuiesc partea minerală a substanţei vegetale, a cărei mărime este diferită după specia cultivată şi diferitele organe. Unele dintre aceste elemente sunt indispensabile vieţii plantelor, altele sunt numai utile, iar multe dintre ele ajung întâmplător în organismul vegetal, fără a avea un rol evident. Solul, ca mediu de viaţă pentru creşterea sistemului radicular, reprezintă şi principala sursă de elemente nutritive pentru plante. Aceste elemente sunt necesare în primul rând în procesul de fotosinteză. Carbonul şi oxigenul folosite în fotosinteză sunt preluate de dioxidul de carbon atmosferic, iar hidrogenul din apă. Oxigenul este necesar în procesul de respiraţie, proces care se desfăşoară în toate organele plantei, inclusiv în rădăcină.

Dintre elementele indispensabile pe care plantele şi le procură din sol prin absorbţie radiculară în cantităţi mai mari sunt: azotul, fosforul, potasiu, calciul şi magneziul. Primele trei elemente se pot găsi în cantităţi insuficiente, sub forme uşor asimilabile plantelor, chiar în solurile normale, ceea ce impune realizarea de măsuri de completare a necesarului plantelor prin fertilizarea cu îngrăşăminte chimice. Tot mai des este nevoie să se recurgă la fertilizarea cu microelemente, de exemplu B, Mn, Mo, Cu, Zn etc. Plantele de cultură utilizează pentru hrana lor un complex de elemente chimice care, în interiorul organismului, se combină în diferite proporţii şi contribuie astfel la creşterea şi dezvoltarea, la sporirea masei vegetative a plantelor, în final la realizarea recoltei. Elementele nutritive din sol se află sub forme de compuşi minerali sau în diferite combinaţii organice, dar pentru a putea fi absorbite de plante, ele trebuie să se găsească în forme uşor accesibile. Unele elemente nutritive sunt necesare plantelor în cantităţi mai mari şi se numesc macroelemente (N, P, K, Ca, Mg, S), iar altele sunt necesare plantelor în cantităţi mai mici şi se numesc mnicroelemente (Mn, Cu, Zn, Mo, B, Cl, Fe, Si etc). Cantitatea de elemente nutritive puse la

Page 38: Curs Agrotehnica

dispoziţia plantelor este determinată de volumul edafic util al solului, conţinutul în humus, textura, structura şi componentele chimice ale solului, îndeosebi de gradul de saturaţie în baze şi reacţia solului (P. Guş, D.I. Săndoiu, G. Jităreanu, I. Stancu, A. Lăzureanu - 1998). În ceea ce priveşte rolul fiziologic al elementelor chimice, acestea sunt egale, dar în caz de restricţie există o anumită ierarhizare a importanţei acestor elemente în viaţa plantelor. Elementul conducător al proceselor de creştere este azotul (N) ca fiind component al substanţelor proteice, iar fără proteine viaţa nu este posibilă. Fosforul urmează imediat ca importanţă, făcând parte din acizii nucleici, componente ale nucleului (D. Davidescu, V. Davidescu, 1992, Gh. Budoi, 2000).

Azotul este folosit de plante în cantităţi mari pentru că el determină creşterea şi dezvoltarea plantelor. Ajută la sporirea masei vegetative a plantelor şi ia parte la sinteza unor compuşi organici ca: albumina, clorofila, alcaloizii, vitaminele; el intră în compoziţia protoplasmei şi acizilor nucleici şi este elementul constitutiv al proteinelor. Este prezent în toate organele plantelor, mai ales în fructe şi seminţe. Nu există substanţă vie fără azot. Este elementul esenţial pentru viaţa plantelor. Este absorbit de plante sub formă nitrică (anioni NO3) şi sub formă amoniacală (cationi NH4). Se găseşte în plante, în condiţii normale, sub formă organică. Azotul trebuie să fie disponibil plantelor tot timpul şi în cantităţi moderate. Excesul de azot se pierde prin levigare (migrare spre straturile profunde ale solului, în pânza de apă freatică), mai ales formă de azot nitric. În condiţii de exces de azot, plantele cresc puternic, „luxuriant”. Excesul de azot are efecte nefavorabile care se manifestă prin scăderea rezistenţei la căderea plantelor, creşterea sensibilităţii la boli şi dăunători, întârzierea coacerii şi a recoltatului. Azotul din sol devine accesibil pentru plante prin mineralizarea materiei organice de către microorganisme. În sol, în proporţie de 99%, predomină formele organice ale azotului care se găsesc în resturi organice nedescompuse, acizi humici, forme intermediare de descompunere a substanţelor organice cu azot etc. Din totalul formelor minerale (azotaţi, azotiţi, amoniac) şi organice, cantitatea de azot asimilabilă este de circa 1-5%. Azotul, aflându-se în cea mai mare parte în substanţe organice, şi în special în humus, odată cu evidenţierea conţinutului solului în humus se evidenţiază în foarte mare măsură şi conţinutul său în azot total. Azotul este uşor levigabil şi nu poate acumula în plantă pentru a fi utilizat în fazele critice (faze când plantele au nevoie urgentă de acest element) . De aceea, acesta trebuie să fie administrat fracţionat şi cât mai apropiat de necesarul de consum al plantelor. Cele mai utilizate îngrăşăminte chimice sunt acelea ce conţin ambele forme de azot: nitric şi amoniacal. Tipic pentru această cerinţă este azotatul de amoniu.

Page 39: Curs Agrotehnica

Fermierii ştiu că lipsa sau insuficienţa azotului provoacă tulburări grave: plantele se dezvoltă anevoios, rămân firave, nu înfrăţesc, frunzele sunt mici şi galbene, cu nervurile colorate în roşu, nu fructifică sau producţia este de slabă calitate. Când azotul se găseşte în cantităţi suficiente şi sub forme uşor accesibile, plantele se dezvoltă normal şi realizează producţii mari şi de bună calitate.

Fosforul. În plante, fosforul participă în principal (60-75%) la formarea organelor vegetative, de reproducere ale plantelor, la formarea fructelor şi seminţelor, în procesele fermentative de sinteză, la formarea clorofilei, refacerea ţesuturilor, depunerea glucidelor, la procesul de creştere a rezistenţei la ger şi de cădere a cerealelor. Fosforul se găseşte în plantă sub formă de compuşi organici şi sub formă de fosfor mineral. Este procurat de către plante cu precădere din fosfaţi, sub formă de ioni H2PO4 şi HPO, care, la scurt timp după pătrunderea în plantă, sunt incluşi în diverşi compuşi organici. Fosforul este componentul principal al acizilor nucleici, al fosfolipidelor, este componentul esenţial care furnizează energia necesară în numeroase procese metabolice în fenomenul fosforilării (formarea de ADP şi ATP). Fosforul se acumulează în organele de reproducere, având un rol deosebit la plantele de la care consumă fructele (legume, fructe, viţă-de-vie) sau la cele care se cultivă pentru producerea de sămânţă. Fosforul stimulează înfrăţirea la cereale, favorizează lignificarea ţesuturilor mecanice şi sporeşte rezistenţa la cădere. În cantităţi suficiente, sporeşte energia germinativă a seminţelor, îmbunătăţeşte însuşirile de panificaţie şi stimulează fructificarea la pomi. Insuficienţa fosforului determină formarea de rădăcini scurte şi neramificate, de frunze mici şi puţine, piticirea plantelor, întârzierea maturităţii şi, în final, scăderea producţiilor. Fosforul din sol participă la dezvoltarea microorganismelor fixatoare de azot din sol. Sunt bacterii ca Azotobacter chroococcum foarte sensibile la osfor care sunt folosite ca etalon pentru determinarea conţinutului în fosfor al solului (Ir. Staicu, 1969, Gh. Budoi şi A. Penescu, 1996).

Potasiul. Participă în primul rând la sinteza şi transportul glucidelor, influenţează acumularea grăsimilor şi a altor substanţe. Potasiul uşurează migrarea şi acumularea hidraţilor de carbon (glucide) către anumite organe ale plantei (ex. nodul de înfrăţire al cerealelor, toamna). Este foarte important pentru plantele care acumulează cantităţi mari de amidon în tuberculi (cartofi), zahăr în rădăcini (sfecla de zahăr), sau grăsimi în sămânţă (floarea-soarelui şi soia). Se găseşte în cantitate foarte mare în plante. În cenuşa multor plante, proporţia potasiului este mai mare decât a celorlalte

Page 40: Curs Agrotehnica

elemente chimice. Potasiul are importanţă deosebită în creşterea, înflorirea şi fructificare plantelor. În sol, se găseşte aproape exclusiv şi compuşii minerali. Aprovizionarea corectă a plantelor cu potasiu determină o bună dezvoltare a plantei, rezistenţă la temperaturi scăzute, rezistenţă la cădere, agenţi patogeni şi dăunători. Micşorează transpiraţia şi asigură o bună calitate a produselor. Menţine turgescenţa celulelor, mărind rezistenţa la secetă.

Calciul. Se găseşte în cantităţi mari în plante, ocupând locul al doilea după potasiu. Are rol important în creşterea ţesuturilor tinere ale plantelor şi contribuie la neutralizarea acizilor ce se formează în diferite procese ce au loc în plantă. Când este în deficit, plantele se dezvoltă slab, rămân subţiri, formează rădăcini scurte, iar vârfurile se ofilesc.

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

METODE AGROTEHNICE DE REGLARE A REGIMULUI DE NUTRIŢIE AL PLANTELOR

Pe lângă N, P, K ŞI Ca (macroelemente) plantele folosesc în hrana lor şi microelemente. Prezenţa în sol în cantităţi suficiente a macro şi micro elemente asigură dezvoltarea normală a plantelor, iar insuficienţa sau lipsa lor provoacă tulburări grave în metabolismul plantelor. Pentru a asigura un regim de nutriţie corespunzător plantelor, este necesar să cunoaştem care este reacţia solului (pH) cea mai indicată pentru fiecare specie de cultură în parte.

Metodele agrotehnice pentru reglarea regimului de nutriţie al plantelor sunt: folosirea îngrăşămintelor organice şi minerale, rotaţia culturilor, lucrările solului şi combaterea buruienilor.

a. Folosirea îngrăşămintelor organice şi minerale. Are rolul de a completa şi de a corela necesarul de elemente nutritive din sol în vederea realizării unor producţii superioare din punct de vedere cantitativ şi calitativ. Fiecare recoltă presupune un anumit consum de substanţe minerale luate din sol. Mărimea consumului global de elemente nutritive se corelează cu mărimea producţiei, în timp ce structura chimică a consumului este în funcţie de particularităţile plantelor (Zamfirescu, 1977). În general, se poate preciza că cel mai mare consum specific în elemente nutritive îl au plantele

Page 41: Curs Agrotehnica

uleioase (floarea-soarelui), urmate de leguminoasele pentru boabe (soia, mazăre, fasole) şi apoi, cu consumuri mai reduse, cerealele, cartoful, sfecla de zahăr, cânepa şi lucerna. În cultura legumelor, problemele au specificitate mai mare; astfel, pentru a asigura un regim de hrană corespunzător plantelor, se aleg terenurile cu fertilitatea cea mai ridicată şi utilizarea îngrăşămintelor organice şi minerale.

b. Rotaţia culturilor are scopul de a aranja culturile în succesiunea lor pe sole astfel încât fiecare să beneficieze de o bună plantă premergătoare.

c. Lucrările solului favorizează accelerarea proceselor de descompunere a substanţelor organice, trecerea compuşilor minerali în forme uşor asimilabile, favorizează dezvoltarea sistemului radicular, încorporarea îngrăşămintelor minerale şi organice şi stimulează activitatea microorganismelor fixatoare de azot. Cunoaşterea bazelor biologice ale producţiei vegetale şi, în conformitate cu cerinţele şi exigenţele plantelor cultivate faţă de factorii de vegetaţie, au fost elaborate tehnologii de cultură care permit punerea în valoare a potenţialului biologic de producţie al soiurilor şi hibrizilor la toate plantele de cultură. Lucrările solului reprezintă procese tehnologice cu caracter general în agricultură care se fac cu scopul de a crea mediul potrivit pentru dezvoltarea plantelor prin afânarea solului, îmbogăţirea în apă, aer, căldură şi substanţe nutritive, regenerându-i în permanenţă capacitatea de producţie. Lucrările solului sunt specifice fiecărui tip de sol, plantă şi climat, fiecare lucrare corespunzând la anumite cerinţe. Prin lucrările solului, rădăcinile plantelor pot explora o suprafaţă mai mare de sol şi, ca atare, îşi măresc suprafaţa de absorbţie a elementelor nutritive.

d. Combaterea buruienilor. Întrucât acestea consumă cantităţi mari de elemente nutritive din sol şi fac concurenţă plantelor de cultură, buruienile trebuie distruse utilizând toate mijloacele. Pe terenurile irigate se creează condiţii favorabile pentru germinarea seminţelor de buruieni din sol, iar o dată cu apa de irigaţie sunt aduse în teren noi seminţe. Toate la un loc participă la creşterea pericolului îmburuienării.

În natură, sunt foarte mulţi factori care influenţează asupra recoltei plantelor de cultură. E. von Boguslawski (1986) realizează un triunghi al acţiunii factorilor de vegetaţie şi a măsurilor care pot influenţa aceşti factori, evidenţiind astfel legătura complexă dintre factorii care participă la formarea recoltei: climă, sol, plantă.

Page 42: Curs Agrotehnica

FACTORII BIOLOGICI

În sol, procesele biologice sunt deosebit de vaste şi complexe şi afectează atât materia organică cât şi cea minerală. Prin activitatea microorganismelor, materia organică provenită de la organismele superioare este transformată prin descompunere în compuşi proprii solului. O parte din microorganisme au capacitatea de a fixa azotul atmosferic în corpul lor, iar altele pe cale simbiotică. Transformarea reziduurilor şi depoluarea chimică a solului este realizată în foarte mare parte de activitatea biologică din sol. În lipsa microorganismelor, nu ar mai avea loc circuitul materiei în natură.

Vom prezenta sumar numai unele aspecte ce au importanţă în fundamentarea măsurilor agrotehnice.

Activitatea biologică din sol

În sol se află numeroase şi variate organisme vii. Numărul şi activitatea lor sunt influenţate direct de condiţiile de hrană, temperatură, umiditate, aeraţie, reacţia solului, sănătatea solului ş.a.

Vieţuitoarele din sol aparţin atât florei cât şi faunei şi sunt grupate:- microflora: bacterii, actinomicete, ciuperci, alge;- macroflora: organele subterane ale plantelor;- microfauna: protozoarele (rhizopode, flagelate, ciliate);- macrofauna: viermi plaţi şi cilindrici, nematozi, enchitreide,

lumbricide, insecte vertebrate.

Microflora solului desfăşoară cea mai importantă activitate în sol, cu rol în formarea humusului, în descompunerea substanţelor organice vegetale şi animale moarte din sol până la produsele finale ca: CO2, H2O, H2S, NH3, săruri de Ca, Mg, K, etc. Microorganismele autotrofe, la fel ca plantele verzi participă la transformarea substanţelor minerale în substanţe organice.

După Clark (citat de Gh. Budoi, 1996), într-un gram de sol din stratul arabil sunt în medie: 1 miliard de bacterii, 10 milioane de actinomicete, 1 milion de ciuperci şi 100 mii de alge, cu o biomasă totală de 2110 kg/ha.

Bacteriile sunt organisme unicelulare, cu dimensiuni de ordinul micronilor. Se înmulţeşte foarte repede prin diviziunea celulară în aproximativ 20 minute.

După modelul de hrănire, bacteriile se împart în două grupe:

Page 43: Curs Agrotehnica

- bacterii autotrofe, care folosesc ca sursă dioxidul de carbon sau carbonaţii şi azotatul din amoniac sau alţi compuşi anorganici ai azotului;

- bacterii heterotrofe care folosesc carbonul din compuşi organici şi azotul din diferite substanţe organice, anorganice sau din atmosferă. Aceste bacterii descompun materia organică participând la humificarea sau mineralizarea ei. Unele dintre acestea sunt fixatoare de azot (Rhixobium sp., Azotobacter chroococcum).

Actinomicetele sunt organisme unicelulare, dar, spre deosebire de bacterii au miceliul ramificat. Ele fac trecerea de la bacterii la ciuperci. Majoritatea unt aerobe. Sunt organisme heterotrofe şi desfăşoară o intensă activitate în descompunerea substanţelor organice şi depoluarea solului. Unele produc substanţe aromatice, vitamine, pigmenţi, antibiotice, iar altele au efect patogen pentru plantele superioare.

Ciupercile sunt plante talofite unicelulare şi pluricelulare. Corpul ciupercilor sau miceliul este forma de filamente simple sau ramificate, numite hife. Ele sunt organisme heterogene, nu au clorofilă, sunt saprofite (se hrănesc cu materie organică vegetală sau animală în descompunere), parazite şi simbiotice.

Ciupercile saprofite participă la descompunerea substanţelor organice. O parte din cele parazite sunt agenţi patogeni ai plantelor.

Ciupercile simbiotice trăiesc pe rădăcinile unor plante (pin, orhidee, unele specii lemnoase din familia Gramineae, Solonaceae etc), fenomen numit microriză, prin care planta aprovizionează ciuperca cu glucide, iar ciuperca aprovizionează planta cu substanţe asimilabile cu azot.

Algele sunt plante microscopice, au clorofilă şi îşi sintetizează materia organică. Se găsesc, de regulă, la suprafaţa solului întrucât au nevoie de lumină. Algele contribuie la acumularea de materie organică din sol, la oxigenarea solului şi favorizează dezvoltarea unor ciuperci.

Macroflora solului, reprezentată prin sistemul radicular şi tulpinile subterane ale plantelor, contribuie la refacerea materiei organice din sol (humus), la solubilizarea unor compuşi minerali, îmbunătăţeşte drenajul şi reface structura solului. Rădăcinile plantelor elimină în sol CO2, fermenţi, zaharuri, acizi organici, vitamine etc., care influenţează în mare măsură activitatea biologică din sol.

Microfauna solului este reprezentată de protozoare. Ele sunt animale unicelulare, microscopice, trăiesc liber în solul umed sau parazitează metazoatele. Se găsesc în număr mare în stratul superficial de sol (până la 100.000 indivizi la 1 g sol umed şi fertil).

Page 44: Curs Agrotehnica

Se hrănesc cu microflora solului, în special cu bacterii. Unele protozoare distrug şi anumiţi agenţi patogeni.

Macrofauna solului. Metazoarele sunt animale pluricelulare şi contribuie la mineralizarea materiei organice in sol, amestecarea mecanică a solului, ameliorarea porozităţii şi îmbunătăţirea drenajului intern. Unele sunt dăunătoare, pătrund în rădăcinile plantelor, hrănindu-se cu sucul celular (nematodele) sau distrugând plantele în întregime (coropişniţa, viermele sârmă, gândacul ghebos, gândacul din Colorado etc). Altele sunt folositoare. Un rol important îl au lumbricidele. Pentru zonele noastre cea mai răspândită este râma comună (Lumbricus terrestris). Numărul lor variază foarte mult în funcţie de materia organică din sol, temperatura solului, umiditatea lui etc., ajungând până la 400 indivizi/m2 cu o biomasă de până la 200 g/m2. Râmele au activitate sezonieră în stratul superficial de sol primăvara şi toamna şi migrează în profunzime în celelalte anotimpuri.

Se hrănesc cu materie organică pe care o preiau din sol sau de la suprafaţă împreună cu cantităţi mari de sol. Anual, trec prin corpul râmelor între 300 şi 400 t/ha.

Au un mare rol în amestecarea materiei organice din sol, în formarea de complexe argilo-humice hidrosolubile, în aeraţia şi drenarea solului.

Influenţa plantelor asupra microorganismelor din solÎntre rădăcinile plantelor şi microorganismelor din sol se stabilesc

legături complexe, atât pe perioada de vegetaţie cât şi după moartea acestora.De-a lungul perioadei de vegetaţie, plantele elimină în sol prin sistemul

radicular acizi organici, zaharuri, fermenţi, vitamine, ioni de K, Ca, PO4 etc., ce constituie sursa de hrană şi energie pentru microorganisme. În imediata apropiere a sistemului radicular (rizosferă), datorită acestor secreţii, microorganismele se înmulţesc foarte mult, ajungând la un număr mai mare de câteva sute de ori decât în endofosferă (sol fără rădăcini). Pentru a limita înmulţirea exagerată a microorganismelor din rizosferă, ce ar putea duce la sufocarea rădăcinilor, planta elimină şi multe fitoncide (uleiuri eterice, aldehide, glucozide etc) ce au rol de tampon. În anumite situaţii, între plantă şi microorganisme se stabilesc relaţii de simbioză şi micoriză. După moartea plantei, sistemul radicular, precum şi resturile vegetale, reprezintă mediul de creştere şi înmulţire pentru microorganismele heterotrofe din sol.

Influenţa microorganismelor asupra vieţii plantelorSub acţiunea microorganismelor, materia organică este descompusă,

transformată în humus, iar o altă parte în produse finale care pot fi din nou asimilate de plante. Microorganismele contribuie la trecerea compuşilor

Page 45: Curs Agrotehnica

minerali din forme greu solubile şi accesibile plantelor. Au un mare rol în aprovizionarea plantelor cu azot, prin fixarea azotului atmosferic şi prin eliberarea azotului din materia organică în forme uşor asimilabile. Microorganismele autotrofe contribuie la acumularea de materie organică în sol şi îmbogăţesc aerul din sol în oxigen (algele). Au mare importanţă în menţinerea fertilităţii şi depoluarea solului. Relaţiile între microorganisme şi plantele de cultură sunt deosebit de ample.

INTERACŢIUNEA DINTRE PRODUCŢIE ŞI FACTORII DE VEGETAŢIE (LEGILE PRODUCŢIEI AGRICOLE)

Între factorii de vegetaţie şi plantele de cultură există o interacţiune complexă şi numai înţelegerea corectă a acestei legături poate să ducă la elaborarea unor măsuri ştiinţifice de sporire a producţiei (C. Pintilie, 1985).

Justus von Liebig (1803-1873), în cercetările sale asupra elementelor nutritive din sol, arată, în 1855, că „elementul care lipseşte în întregime sau nu se află în cantitate suficientă împiedică celelalte substanţe nutritive să-şi exercite efectul lor sau cel puţin micşorează influenţa lor”.

Numeroase cercetări ce au avut ca scop interacţiunea între factorii de vegetaţie şi relaţiile dintre aceştia şi plantele de cultură au dus la elaborarea următoarelor legi: legea minimului, a maximului şi a optimului.

Legea minimului arată că, atunci când un factor de vegetaţie se află în cantitate minimă sau lipseşte, dezvoltarea plantelor şi deci mărimea recoltelor depind de starea acestuia (H. Hellriegel, 1831-1895).

Legea maximului susţine că, atunci când un factor de vegetaţie se află în cantitate prea mare, el influenţează nefavorabil creşterea plantelor, scade recolta sau produce chiar moartea plantelor (Wolny).

Legea optimului, formulată de G. Liebscher, arată că cea mai mare recoltă se obţine atunci când factorul cercetat se află în optim.

Gh. Ionescu-Sişeşti, în anul 1947, formulează legea proporţiilor armonice în care arată că, pentru a obţine o producţie maximă, factorii de vegetaţie trebuie să fie într-un anumit raport determinat.

Gh. Budoi şi A. Penescu (1996) prezintă principalele legi ce stau la baza interacţiunilor dintre producţie şi factorii de vegetaţie cu scopul elaborării complexului de măsuri necesare progresului agriculturii: Legea nesubstituirii şi egalităţii factorilor de vegetaţie, Legea acţiunii în complex a factorilor de vegetaţie şi Legea factorului limitativ al producţiei.

Legea nesubstituirii şi egalităţii factorilor de vegetaţie. Această lege arată că, din punct de vedere fiziologic (calitativ), toţi factorii de vegetaţie

Page 46: Curs Agrotehnica

sunt egali şi nu se pot înlocui unul pe altul (de exemplu apa cu elementele nutritive etc). Din punct de vedere cantitativ, ei nu sunt egali (este nevoie de mai multă apă şi de mai puţine elemente nutritive). Lipsa unui factor de vegetaţie duce la moartea plantei.

Legea acţiunii în complex a factorilor de vegetaţie. În viaţa plantelor, factorii de vegetaţie nu acţionează izolat, ci în complex. Ei se influenţează unul pe altul în anumite limite (creşterea temperaturii influenţează consumul de apă, fosforul micşorează nevoile plantelor pentru apă, lumina influenţează absorbţia de elemente nutritive etc). Cu cât factorii de vegetaţie sunt în raporturi optime, ei sunt folosiţi mai bine, iar producţiile sunt mai mari.

Legea factorului limitativ al producţiei. Producţia poate fi maximă atunci când factorii vegetativi sunt asiguraţi în intervalul optim (conform cu cerinţele plantelor). Practic, acest lucru este foarte greu de realizat, mai ales în condiţii de producţie unde factorii de vegetaţie depind în mare măsură de condiţiile de mediu.

Prezenţa unui factor de vegetaţie sub intervalul optim sau peste intervalul optim influenţează negativ producţia.

Schematic, limitarea producţiei poate fi asociată cu reţinerea lichidului într-un cibăr cu doage inegale, fiecare doagă reprezentând un factor de vegetaţie. Doaga cu înălţimea cea mai mică determină nivelul lichidului (nivelul producţiei). Acţionând asupra factorului limitativ (în minim) pentru a-l aduce în intervalul optim, alt factor rămâne în minim şi limitează producţia.

FERTILITATEA SOLULUIŞI METODE DE AMELIORARE A ACESTEIA

GENERALITĂŢI. DEFINIŢIICATEGORIA DE FOLOSINŢĂ A TERENULUI

Termenul de pământ este de origine latină, pavimentum, care înseamnă strat de la suprafaţa globului pe care cresc plantele.

Fond funciar înseamnă o suprafaţă de teren aflată în limitele unei ţări, ale unei unităţi administrative teritoriale sau ale unei ferme. România are un fond funciar de 23.839.000 hectare, deţine 0,18% din suprafaţa lumii şi se situează pe locul 17, iar în Europa pe locul 12, cu 4,81% din suprafaţă.

Page 47: Curs Agrotehnica

Reprezintă modul cum este folosit un teren agricol oarecare. Avem 5 categorii de terenuri:

1) cu destinaţie agricolă;2) cu destinaţie forestieră;3) cu destinaţie specială (şosele, transport feroviar, aerian, naval etc);4) aflat permanent sub apă;5) aflat în intravilan (localităţi, oraşe, sate etc).

Terenul agricol reprezintă suprafeţele de pământ care includ terenul arabil, păşuni, fâneţe, vii, livezi.

Terenul arabil este suprafaţa de teren agricol care se poate ara şi cultiva cu diferite plante.

România dispune de o suprafaţă de teren arabil de 14.791.000 hectare, care reprezintă 62% din suprafaţa totală şi de 9.400.000 hectare teren arabil, care reprezintă 63% din suprafaţa agricolă. Suprafaţa arabilă pe cap de locuitor este de 0,41 hectare.

Structura suprafeţei fondului funciar în România este aproximativ următoarea (tabelul 1.1.):

Tabelul 1.1.Situaţia fondului funciar în România pe folosinţe (după Gh. Budoi şi A. Penescu)

Folosinţa Suprafaţa Folosinţa Suprafaţamii ha % mii ha %

Arabil 9.383 39,4 Păduri 6.681 28,0Păşuni 3.331 14,0 Ape, bălţi, lacuri 893 3,7Fâneţe 1.471 6,1 Drumuri 394 1,7

Viţă-de-vie 299 1,2 Construcţii, curţi 631 2,7Livezi 307 1,3 Teren neproductiv 449 1,9

Total agricol 14.791 62,0 Teren neagricol 9.048 38,0Total general 23.839 100,0

Solul reprezintă corpul natural de la suprafaţa uscatului care conţine materie vie şi poate asigura creşterea plantelor. Atributul fundamental al solului este acela de a fi mediu de viaţă al plantelor şi de a face posibilă obţinerea de producţii vegetale. Această calitate esenţială se datorează faptului că solul este un mediu fizic, chimic şi biologic, dinamic, care asigură un ansamblu de condiţii necesare creşterii vegetaţiei naturale şi

Page 48: Curs Agrotehnica

cultivate, constituind suport pentru plante, spaţiu de dezvoltare a rădăcinilor, surse de substanţe nutritive şi apă etc. (Şt. Puiu, 1980).

Tot autorul arată că însuşirea fundamentală a solului poartă denumirea de fertilitate, iar prin aceasta se înţelege capacitatea solului de a pune la dispoziţia plantelor substanţele nutritive şi apa (permanent, simultan şi în cantităţi îndestulătoare) şi de a asigura condiţiile fizice, chimice şi biologice necesare creşterii acestora, în contextul satisfacerii şi a celorlalţi factori de vegetaţie.

Această însuşire a solului, numită fertilitate, a fost definită în decursul dezvoltării ştiinţelor agricole în diferite forme din care prezentăm doar câteva.

Fertilitatea este însuşirea fundamentală a solului de a pune la dispoziţia plantelor, în mod simultan şi neîntrerupt, apa şi substanţele hrănitoare (V.R. Viliams citat de Oprea, 1960).

Gh. Ionescu-Şişeşti (1947) defineşte fertilitatea ca o sinteză de însuşiri ale solului, manifestate prin productivitatea lui, şi a transformările suferite. Solul posedă însuşirea fundamentală numită fertilitate şi astfel are capacitatea de a produce recolte vegetale (C.D. Chiriţă, 1953).

Fertilitatea este capacitatea solului de a pune la dispoziţia plantelor verzi în tot timpul vegetaţiei, în mod permanent şi simultan, substanţele nutritive şi apa, în cantitate îndestulătoare faţă de nevoile acestora şi de a asigura condiţiile fizice şi biochimice necesare creşterii şi dezvoltării plantelor, în ansamblul satisfacerii şi a celorlalţi factori de vegetaţie. Cu alte cuvinte fertilitatea este proprietatea solului de a asigura producerea de recolte vegetale (D. Davidescu, 1963).

Fertilitatea reprezintă rezultatul interacţiunii vastului complex de factori şi sisteme energetico-substanţiale, care se desfăşoară continuu în masa solului, sub acţiunea energetică a soarelui şi a materiei vii (A. Dorneanu, 1976).

Fertilitatea este însuşirea fundamentală a solului, care rezultă din activitatea vitală a micropopulaţiei, rădăcinilor plantelor, a enzimelor acumulate şi a proceselor chimice, generatoare de biomasă, humus, săruri minerale şi substanţe biologice active. Nivelul fertilităţii este legat de nivelul potenţial al proceselor de bioacumulare şi mineralizare, acesta depinzând de programul şi condiţiile evoluţiei subsistemului ecologic şi de influenţele antropice (Gh. Ştefanic, 1994).

Fertilitatea solului este însuşirea acestuia de a asigura plantele cu factorii de viaţă care se procură din sol (apă, substanţe nutritive, aer, căldură) sau însuşirea solului de a asigura condiţii pentru creşterea şi dezvoltarea

Page 49: Curs Agrotehnica

plantelor, înţelegând atât acumularea şi aprovizionarea factorilor de vegetaţie care se procură din sol, cât şi crearea de condiţii pentru aceşti factori să fie folosiţi de către plante (Gh. Budoi, 1996).

Fertilitatea este însuşirea esenţială a solului, formată de-a lungul timpului, prin acumularea progresivă în roca dezagregată şi alterată (sub acţiunea atmosferei, hidrosferei şi biosferei) a elementelor nutritive, în primul rând al azotului; este o rezultantă a tuturor proprietăţilor solului (fizice, mecanice, fizico-mecanice, hidrofizice, chimice şi ecologice), în interacţiunea cu toţi factorii de vegetaţie; această însuşire are o evoluţie dinamică, sub impactul activităţii umane (I. Stancu, 1998).

Din punct de vedere agrotehnic, considerăm că fertilitatea reprezintă capacitatea solului de a permite desfăşurarea unor procese fizice, chimice şi biologice care să conducă la echilibrarea direcţiilor de transformare, mineralizare (humificare la un nivel ridicat, cu disponibilizarea unor cantităţi de substanţe nutritive şi apă, corespunzătoare satisfacerii nevoilor biologice ale plantelor în apropierea potenţialului genetic al acestora D.I. Săndoiu, 2000).

CATEGORII DE FERTILIZARE

Fertilizarea solului s-a format de-a lungul timpului prin dezagregarea şi alterarea rocilor parentale, prin desfăşurarea multiplelor procese, simple şi complexe, de natură fizică, chimică şi biologică sub acţiunea factorilor climatici.

Pe măsură ce solul este cultivat, fertilitatea lui se modifică, ca urmare a tratamentelor tehnologice.

Fertilitatea naturală este rezultatul acţiunii naturale de formare a solului. Ea diferă atât de la un tip de sol la altul, cât şi în cadrul aceluiaşi tip, în funcţie de condiţiile de solificare.

Nivelul fertilităţii naturale este determinat de: roca parentală, textură, materia organică humificată, componenţi organo-minerali, porozitate, regimul aerohidric, intensitatea proceselor fizico-chimice, chimice şi biologice din sol ş.a.

Fertilitatea artificială apare în urma intervenţiei omului asupra însuşirilor solului în procesul de producţie, prin: lucrările solului, aplicarea de îngrăşăminte chimice, organice şi amendamente, irigaţii, desecări, amenajări antierozionale, aplicarea de pesticide ş.a.

Page 50: Curs Agrotehnica

Aplicarea neraţională a unor măsuri tehnologice poate duce la scăderea fertilităţii solului prin diferite procese nedorite ca: tasarea, distrugerea structurii, reducerea conţinutului în humus, sărăturare, poluare chimică etc.

Potenţialul agroproductiv al solului sau capacitatea e producţie a terenului este o noţiune mult mai largă, ce include atât fertilitatea solului, cât şi celelalte componente de producţie: solul, factorii climatici, relieful etc.

Capacitatea productivă a terenului poate creşte durabil prin ameliorarea continuă a însuşirilor solului şi, în special, prin creşterea conţinutului de humus din sol.

INDICATORII FERTILITĂŢII SOLULUI

Indicatorii fertilităţii solului pot fi încadraţi în trei grupe: agrofizici, agrochimici şi agrobiologici.

INDICATORII AGROFIZICI

Din această categorie amintim: grosimea profilului util de sol, textura, structura şi porozitatea.

Grosimea profilului util de sol este în funcţie de condiţiile de solificare şi variază de la valori de câţiva centimetri la valori ce pot depăşi 1,5 m. Un profil de sol profund dă posibilitatea ca rădăcinile plantelor să exploreze un volum mai mare de sol.

Textura solului (alcătuirea granulometrică a solului). Astfel, din punct de vedere textural, faza solidă a solului (în afară de materie organică şi săruri) este alcătuită din nisip, praf şi argilă iar în unele situaţii şi din pietre şi pietriş. Argila reprezintă particule granulometrice cu diametrul mai mic de 0,002 mm; praful, particule cuprinse între 2 şi 0,2 mm.

În funcţie de ponderea acestor fracţiuni granulometrice solurile se clasifică în: soluri nisipoase, cu un conţinut de nisip peste 85%; soluri lutoase, cu un conţinut echilibrat de nisip, praf şi argilă şi soluri argiloase, cu conţinut de peste 55% argilă.

Textura solului influenţează principalele proprietăţi ale solului: permeabilitatea, porozitatea, regimul termic, hidric, conţinutul de elemente nutritive, în materie organică etc.

Page 51: Curs Agrotehnica

Solurile nisipoase, cu permeabilitate mare pentru apă şi aer, se încălzesc repede, au conţinutul redus de humus şi elemente nutritive, au deci fertilitate scăzută.

Solurile argiloase au permeabilitatea mică pentru apă şi aer, reţin mari cantităţi de apă, se încălzesc greu, sunt compacte, au conţinut mare în elemente nutritive, au deci potenţial ridicat de fertilitate, dar, de cele mai multe ori, nu este bine valorificat de către plante datorită regimului aerohidric necorespunzător.

Solurile cu textură mijlocie au caracteristici intermediare şi prezintă cele mai bune proprietăţi pentru creşterea şi dezvoltarea plantelor.

Structura solului reprezintă proprietatea solului de a forma agregate. În funcţie de forma şi mărimea agregatelor, se cunosc mai multe tipuri de structură. Cele mai bune condiţii de sol sunt asigurate plantelor de către structura glomerulară şi grăunţoasă, iar cele mai proaste sunt date de structura lamelară şi şistuoasă. Sunt însă şi soluri nestructurate – solurile nisipoase.

Structura solului influenţează porozitatea, elasticitatea, coeziunea, adeziunea, regimul de apă, aer, termic şi nutritiv, activitatea biologică a solului ş.a.

Principala caracteristică a structurii solului o reprezintă stabilirea hidrică (rezistenţa la acţiunea apei).

Gh. Budoi (1996) arată că un sol este bine structurat când are peste 55% agregate hidrostabile cu diametrul între 0,25 şi 7 mm.

O structurare bună a solurilor are loc în permanenţa atât a humusului cât şi a argilei, care trebuie să îndeplinească anumite condiţii: humusul trebuie să fie alcătuit din acizi humici, iar argila din minerale de tip montmorillonit beidelitului (care absorb multă apă); argila şi humusul trebuie să aibă adsorbiţi, îndeosebi, cationi de Ca şi Mg (care pot provoca o coagulare ireversibilă); conţinutul de humus să fie cât mai mare, iar cel de argilă potrivit (Şt. Puiu şi colab., 1983).

Prin lucrări exagerate aplicate solului, tasarea cu tractoare şi maşini agricole, sărăturarea, descompunerea humusului ş.a., se ajunge la degradarea structurii lui.

Solurile fără structură au permeabilitate redusă pentru apă, apa bălteşte sau se scurge la suprafaţa solului, se evaporă foarte repede datorită predominanţei spaţiilor capilare ce se deschid la suprafaţa solului, iar la scurt timp după precipitaţii în sol se simte lipsa apei.

Pentru prevenirea şi refacerea structurii solului se va avea în vedere: să se evite pe cât posibil tasarea solului, lucrările să se efectueze numai în

Page 52: Curs Agrotehnica

intervalul optim de umiditate, eliminarea unor elemente din tehnologia de cultură ce duc la prăfuirea solului (lucrarea cu freza, disc ş.a.), cultivarea de plante amelioratoare a structurii solului (ierburi perene), aplicarea de amendamente, îngrăşăminte organice şi minerale ş.a.

Porozitatea solului (afânarea solului). Totalitatea porilor din sol formează porozitatea totală şi este formată din porozitatea capilară (care are diametrul mai mic de 1 mm).

Porozitatea capilară stabileşte capacitatea pentru apă a solului şi depinde, ca şi porozitatea totală, de textura şi structura solului.

Porozitatea solului influenţează regimul de apă, aer, termic şi nutritiv al solului, precum şi activitatea biologică.

Condiţii optime pentru creşterea şi dezvoltarea sistemului radicular sunt atunci când porozitatea totală are valori cuprinse între 48 şi 58% din volumul solului, iar din aceasta mai mult de jumătate să fie reprezentată de porozitatea capilară.

INDICATORII AGROCHIMICI

Indicatorii agrochimici mai importanţi sunt: capacitatea de absorbţie cationică, gradul de saturaţie în baze, capacitatea de absorbţie anionică, reacţia solului, conţinutul de elemente nutritive din sol.

Capacitatea de absorbţie cationică este numită şi reţinere sau absorbţie fizico-chimică. Coloizii solului (în principal argila şi humusul) au proprietatea de a absorbi (a reţine la suprafaţa lor) cationi (au sarcini electrice pozitive). Cationii din complexul coloidal pot trece (prin schimb) în soluţia solului şi pot fi folosiţi de plante. În stare absorbită (şi deci schimbabilă) se pot găsi cationii: Ca, Mg, K, NH4, Al, Fe, Na, H, Zn, Cu, Mn etc.

Totalitatea cationilor absorbiţi în complexul coloidal al solului alcătuieşte capacitatea totală de schimb cationic şi este cu atât mai mare cu cât solul este mai bogat în humus şi argilă. Se notează cu T şi se exprimă în m.e. la 100 g sol uscat la 1050C. Pentru solurile din ţara noastră, valorile capacităţii totale de schimb cationic sunt de 5 ori peste 100 m.e. la 100 g sol uscat.

Gradul de saturaţie în baze (V%) reprezintă exprimarea procentuală a cationilor bazici (Ca+Mg+K+Na) din complexul coloidal. Cu cât gradul de saturaţie în baze are valori mai mari (apropiate de 100%), cu atât solul respectiv are o fertilitate mai ridicată.

Page 53: Curs Agrotehnica

Capacitatea de schimb anionică este numită şi reţinerea chimică sau chemosorbţie.

Capacitatea de schimb prezintă importanţă în regimul fosforului din sol. Adsorbţia anionilor fosforici de către coloizii solului poate fi reversibilă

sau ireversibilă. Cunoaşterea condiţiilor de solubilizare sau insolubilizare a fosfaţilor va duce la alegerea formei de îngrăşământ ce poate fi aplicat.

Pe solurile bogate în calciu se recomandă folosirea îngrăşămintelor fosfatice uşor solubile (fosfaţi monocalcici şi dicalcici), iar pe solurile acide (sărace în calciu) pot fi folosite şi îngrăşăminte pe bază de fosfat tricalcic.

Reacţia solului (gradul de aciditate sau bazicitate) are o mare influenţă asupra activităţii biologice din sol şi a unor procese fizice şi chimice.

Se exprimă prin valori pH. Majoritatea plantelor preferă reacţia de la slab acidă până la slab alcalină (pH între 5,81 şi 8,40). În condiţii în care pH-ul are valori sub 6 activitatea microorganismelor folositoare este stânjenită. Valorile extreme influenţează negativ creşterea şi dezvoltarea plantelor şi trebuie corelate cu ajutorul amendamentelor.

Cunoaşterea reacţiei ajută, de asemenea, la stabilirea formei de îngrăşământ chimic ce trebuie aplicat (cu reacţie acidă sau alcalină).

Conţinutul de elemente nutritive accesibile din sol reprezintă unul din factorii de vegetaţie indispensabili plantelor. Deficitul poate fi completat prin aplicarea de îngrăşăminte chimice, organice, verzi ş.a.

INDICATORII AGROBIOLOGICI

Indicatorii agrobiologici sunt: substanţa organică (humusul), activitatea biologică şi starea fitosanitară a solului.

Prin descompunerea materiei organice în sol, o parte este mineralizată, iar o altă parte este transformată în humus.

Prin humus se înţelege materia organică înaintat transformată sau aflată în diferite stadii de transformare şi care arte drept componenţi principali acizii humici. Alături de aceştia se mai pot găsi în cantitate mai mare sau mai mică şi substanţele nespecifice (hidraţi de carbon, proteine, lignine, aminoacizi, fenoli etc) (Şt. Puiu, 1980).

Humusul din sol condiţionează fertilitatea solului prin: multitudinea proceselor de descompunere şi mineralizare a lui ce îmbogăţesc solul în substanţe nutritive accesibile plantelor, capacitatea mare de adsorbţie, formarea de agregate structurale hidrosolubile, influenţa pe care o are asupra

Page 54: Curs Agrotehnica

regimului de apă, aer şi termic al solului, influenţa asupra microorganismelor din sol ş.a.

În funcţie de conţinutul de humus, fertilitatea solului poate fi (după Irina Vintilă şi colab., 1984):

< 1% - foarte slabă1,1–2% - slabă

2,1–4% - mijlocie4,1-8% - ridicată

>8% - foarte ridicatăUn rol important în aprecierea fertilităţii solului o are şi starea

fitosanitară a solului ce se referă la frecvenţa buruienilor, agenţilor fitopatogeni, dăunătorilor şi a substanţelor fototoxice (acumularea în sol de acizi organici, aldehide, alcooli, compuşi fenolici ş.a.).

METODE DE AMELIORARE A FERTILITĂŢII SOLULUI

Metode de ameliorare a fertilităţii solului se pot grupa în trei categorii: agrofizice, agrochimice şi agrobiologice.

Metode agrofizice prin care se influenţează fertilitatea solului sunt: lucrările solului (aratul, afânarea profundă;), eliminarea excesului de umiditate, evitarea tasării, toate măsurile de ameliorare a structurii solului ş.a.

Metode agrochimice de ameliorare a fertilităţii solului includ, în special, aplicarea îngrăşămintelor chimice şi a amendamentelor.

Metodele agrobiologice sunt: aplicarea îngrăşămintelor organice, cultivarea ierburilor perene, asolamentul, folosirea de biopreparate ş.a.

Prin aceste metode se va urmării: acumularea în sol de materie organică, care va duce la creşterea conţinutului în humus; stimularea activităţii biologice a solului; îmbogăţirea solului în azot fixat pe cale simbiotică; păstrarea sănătăţii lui prin organizarea de rotaţii raţionale în scopul combaterii buruienilor, bolilor, dăunătorilor şi evitarea acumulării de substanţe fitotoxice.

În practica agricolă s-a dovedit că cele mai bune rezultate în ameliorarea fertilităţii solului s-au obţinut atunci când au fost aplicate concomitent toate metodele.

Page 55: Curs Agrotehnica