45

Sptmna 9 Lecia 9

ECOLOGIA SPECIILOR POMICOLE: LUMINA I CALDURA FACTORI DE BIOTOP N POMICULTUR

Cuvinte cheie: lumin, intensitate luminoas, fotoperiodism, temperatur, prag biologic, optimul speciei, temperatur minim absolut, rezisten

46

9.1. LUMINA, FACTOR DE BIOTOP N POMICULTUR

Lumina este un factor indispensabil n viaa plantelor pomicole, speciile fructifere cultivate n climatul temperat fcnd parte din grupa plantelor fotofile, adic pretenioase fa de lumin.

Cerinele speciilor pomicole fa de factorul lumin sunt diferite, fapt care permite clasificarea acestora n trei grupe i anume:

- cu cerine mari: nuc, piersic, cais, migdal, cire; - cu cerine moderate: pr, mr, gutui, prun, viin; - cu cerine reduse: zmeur, cpun, alun, coacz, agri, afin. Speciile pomicole de climat temperat sunt n marea lor majoritate pretenioase la

factorul lumin, influena acestui factor fiind perceput prin intensitate, calitate spectral i durat (fotoperiodism).

Intensitatea luminii influeneaz fotosinteza, respectiv cantitatea de energie nmagazinat de plant n diferitele sale organe. Fotosinteza, procesul metabolic cel mai important al plantelor, este total dependent de lumin, crescnd pn la o anumit limit o dat cu creterea intensitii luminoase. Astfel, o dat cu creterea intensitii luminoase fotosinteza crete, frunzele expuse direct la soare desfurnd cea mai intens fotosintez. La o cretere foarte puternic a luminii se produce o scdere a fotosintezei, astfel c vara frunzele pomilor pierd din intensitatea culorii. n condiii de umbr, pomii formeaz frunze mari cloroplastele ngrondu-se tocmai pentru a compensa lipsa de lumin.

n condiii de lumin suficient, procesele vitale ale pomilor se desfoar normal, n timp ce, att excesul, ct i deficitul de lumin provoac dereglri ale proceselor fiziologice sau biochimice, de pild, excesul de lumin conduce la scderea ritmului de cretere al frunzelor, membrana celulelor se ngroae, culoarea devine puin intens; deficitul de lumin duce la creterea exagerat a frunzelor i la scderea grosimii limbului foliar, cloroplastele se ngroa manifestnd astfel o tendin de compensare a lipsei de lumin, de mrire a ratei fotosintez / respiraie (Baciu A., 2005).

Durata de strlucire a soarelui influeneaz creterea i fructificarea pomilor i arbutilor fructiferi, n funcie de aceasta fcndu-se aprecierea resurselor de lumin pe zone de cultur. Durata de strlucire a soarelui se poate aprecia prin prisma celor doi parametrii:

- suma potenial durata de strlucire a soarelui n perioada de vegetaie pentru o anumit zon;

- suma real durata de strlucire efectiv a soarelui n perioada de vegetaie ntr-o anumit zon, citit la heliograf.

n ara noastr, durata de strlucire a soarelui este cuprins ntre 1874-2327 ore, din care n perioada de vegetaie se nregistreaz 1400-1700 ore (cam 75% din total), fapt care permite o bun cretere i dezvoltare a speciilor pomicole cultivate la noi.

Dei plantele verzi absorb 70-80% din energia solar numai o proporie de 1-3% se transform n energie chimic n urma procesului de fotosintez.

Calitatea spectral influeneaz sinteza anumitor grupe de substane organice, razele cu frecvene i lungimi de und diferite fiind percepute diferit. Lumina vizibil albastr i roie este util n fotosintez (n rou se sintetizeaz mai multe substane hidrocarbonate iar n albastru mai multe substane proteice), n timp ce alte raze, cum ar fi cele gama i X sunt potenial duntoare din cauza energiei lor ridicate i a puterii mari de penetraie.

Radiaia solar ajunge la sol i n coroan sub dou forme: lumin direct i lumin difuz. Dac razele solare cad direct asupra plantelor sau solului discutm de lumin direct, care reprezint 1/3 din totalul energiei recepionate, n timp ce restul de 2/3 este lumina difuz care ptrunde la plant pe toate prile. Lumina difuz reprezint de fapt, partea de lumin care este mai nti recepionat i apoi reflectat de materialele nconjurtoare: particule de

47

praf, frunze, ramuri, covorul nierbat, etc. De pild, solurile ntreinute sub form de ogor negru reflect 33% din lumina direct cnd sunt de culoare deschis i 15% cnd sunt de culoare nchis (Botu I., Botu M., 2003).

Sub influena radiaiei solare are loc i nclzirea solului, care va ceda ulterior cldur mediului nconjurtor, respectiv aerului din plantaie i implicit pomilor, acest fenomen fiind important mai ales primvara n timpul ngheurilor trzii sau vara pentru a limita scderea brusc a temperaturii din timpul nopii (Baciu A., 2005).

Fotoperiodismul este mai puin studiat la pomi, dar se presupune c influeneaz direct inducia floral i alte procese fiziologice. Dintre speciile pomicole cu reacie fotoperiodic amintim cpunul, care cuprinde cteva soiuri de zi scurt (short day): Red Giant, Geneva), cteva de zi lung: Ferm, Tristan, Selva, majoritatea fiind ns neutre sau indiferente (neutral day).

Variaia diurn i anual a energiei solare influeneaz anumite procese fiziologice. Fructele au un ritm zilnic de dezvoltare contractndu-se n timpul dimineii, n timp ce noaptea rmn la volumul acumulat, neuniformitatea fructelor datorndu-se printre altele i regimului de lumin. Lumina influeneaz major culoarea i compoziia chimic a fructelor. Culoarea fructelor se datoreaz cantitii i calitii luminii, fapt constatat printr-o coloraie diferit a fructelor aceluiai soi cultivat n anumite zone ale rii (de exp., fructele soiurilor Jonathan, Florina, Idared prezint o coloraie diferit cuprins ntre rou intens i verde murdar n funcie de zona de cultur). Cercetrile au evideniat, c i contrastul termic zi/noapte influeneaz pozitiv coloraia fructelor, mai ales la soiurile cu maturaie trzie.

Pentru asigurarea necesarului de lumin trebuie s zonm corespunztor speciile i soiurile de pomi i arbuti fructiferi, lucru care se poate realiza pe trei ci: alegerea unei expoziii favorabile, alegerea unor sisteme de coroane bine luminate i stabilirea unor distane optime de plantare.

Expoziia reprezint o prghie important care influeneaz regimul de lumin, tiut fiind faptul, c expoziia sudic primete de 2-3-ori mai mult lumin comparativ cu cea nordic, n timp ce expoziiile estice i vestice primesc de 1,5 ori mai mult lumin. De exemplu, n zonele de sud ale rii noastre, mrul, prul, prunul se cultiv chiar pe expoziii nord-estice sau nord-vestice, n timp ce n zonele din nord sau n cele situate la altitudini ridicate, cultura acelorai specii reuete numai pe expoziii sudice.

Distanele de plantare trebuiesc corelate cu vigoarea combinaiei soi-portaltoi tocmai pentru a evita umbrirea reciproc a rndurilor. Sistemele de coroan care asigur o bun iluminare sunt vasul ameliorat, palmetele, fusul subire, sistemul Pillar etc. Pentru asigurarea unui regim optim de lumin n interiorul coroanei se vor executa corespunztor tierile de rodire, ntreinere sau regenerare, acestea constituind principalele prghii care contribuie la mbuntirea regimului de lumin n coroan.

9.2. CLDURA, FACTOR DE BIOTOP N POMICULTUR

Cldura este un factor climatic foarte important mai ales pentru speciile pomicole de climat temperat, condiionnd desfurarea unor procese fiziologice (respiraie, transpiraie, asimilaie), parcurgerea fenofazelor de cretere i fructificare, comportarea pomilor n perioada de repaus relativ etc.

Spre deosebire de lumin, care asigur nevoile speciilor pomicole, n zona de climat temperat, cum este i ara noastr, temperatura devine un factor limitativ, manifestat mai ales prin insuficiena de cldur ntr-o zon dat, prin temperaturi minime absolute din timpul iernii i prin accidentele climatice aprute n perioada de vegetaie (brume i ngheuri trzii de primvar, clduri excesive n timpul verii etc.).

48

Fiecare specie, soi sau chiar plant pomicol are exigene diferite fa de temperatur, exigene cuprinse ntre cele dou praguri termice: inferior (vizeaz temperaturile negative pn la -25o-33o C) i superior (vizeaz temperaturile pozitive aproximativ 40o...45o C).

Pentru a evidenia nivelul termic al unei zone, localiti sau chiar loc de amplasare a unei plantaii pomicole se au n vedere urmtorii indicatori termici (Botu M.):

Temperatura medie anual ofer informaii generale dar utile despre unele zone sau localiti. Pe teritoriul unei ri sau zone sunt delimitate spaii cu temperaturi medii anuale diferite prin izoterme. n ara noastr se consider c izotermele mai mult sau mai puin favorabile cultivrii speciilor pomicole sunt:

- izotermele de 8o i 9o C delimiteaz zona favorabil pentru mr, viin, arbuti fructiferi, unele soiuri de prun; - izotermele de 9o i 10o C - delimiteaz zona favorabil pentru pr, unele soiuri de mr, prun, cire, nuc, alun, gutui, castan; - izotermele de 10o i 11,5o C - delimiteaz zona favorabil pentru migdal, cais, piersic, alun, nuc, unele soiuri de mr, pr, prun, cire, viin, castan.

Temperatura medie lunar ofer informaii asupra perioadei de vegetaie a pomilor, mai importante fiind cele din lunile i decadele critice din viaa speciilor pomicole (fenofazele de nflorire, creterea fructelor, maturarea fructelor).

Suma anual a gradelor de temperatur pozitive (mai mari de 0oC) se mai numete i bilan termic global i rezult din nsumarea temperaturilor medii zilnice pe o anumit perioad de timp, de la nceputul pn la sfritul anului. Din bilanul termic se evideniaz suma gradelor de temperatur pn la declanarea unei anumite fenofaze, constatndu-se c suma se ncadreaz n anumite limite, permind astfel a se calcula i a aprecia suma gradelor de temperatur necesar pentru ca o specie sau chiar un soi s parcurg o anumit fenofaz (tabelul 4).

Tabel 4 Temperaturi medii anuale, optimul caloric i suma temperaturilor active pentru

parcurgerea fenofazelor (dup diveri autori)

Specia Temperatura medie anual

(0C)

Optimul caloric n perioada de vegetaie (0C)

Suma temperaturilor active pentru parcurgerea fenofazelor

Dezmugurit nflorit Maturarea fructelor Mr 810,5 15-19 163-206 232-408 1858-2945 Pr 810,5 16-19 152-182 226-385 2100-2885

Gutui 911,5 18-20 119-132 485-539 2286-2998 Prun 810,5 15-17 145-169 210-386 1385-2700 Cais 1011,5 18-20 102-181 256-378 1300-1550

Piersic 1011,5 18-20 85-245 213-365 1285-2750 Cire 911,5 16-19 138-171 210-315 893-1071 Viin 810,5 15-17 135-150 215-315 1160-1315 Nuc 910,5 16-20 170-210 203-435 2245-2980

Zmeur 710 15-17 59-120 232-298 1098-1215 Coacz negru 710,5 15-17 59-120 232-298 1098-1215 Coacz rou 710,5 15-18 70-86 210-243 1010-1250

Agi 710,5 15-18 32-40 93-250 1110-1315 Castan

comestibil 912 18-20 220-280 1483-1580 3100-3293

Alturi de bilanul termic global se mai utilizeaz i bilanul termic activ sau suma gradelor de temperatur peste pragul biologic.

Pragul biologic (zero biologic) reprezint temperatura la care o specie pomicol i ncepe activitatea metabolic n primvar, dup parcurgerea repausului relativ, sau cu alte

49

cuvinte este temperatura necesar pentru pornirea n vegetaie a pomilor primvara. Pragul biologic este caracteristic pentru fiecare specie sau grupe de soiuri, astfel Botu M. i colaboratorii consider c pragul biologic la alun i corn este de 2o...4oC, la arbutii fructiferi de 4o...5oC, la prun, cire, viin, mr, pr poate ajunge la 5o...8oC, iar la nuc i castan la 8o...10oC.

Nevoile de cldur ale pomilor pentru parcurgerea fenofazelor se determin prin calculul sumei gradelor de temperatur activ. Aceasta rezult din nsumarea temperaturilor zilnice active, care la rndul lor se obin folosind formula (Popescu M.):

T medie a zilei Pragul biologic = T activ

Pentru pornirea n vegetaie sau pentru ajungerea la o anumit fenofaz, speciile pomicole au nevoie de o anumit sum a gradelor de temperatur sau de o anumit sum de temperaturi active. n perioada de vegetaie speciile pomicole au cerine relativ ridicate fa de temperatur, bineneles n funcie de fenofaz.

De pild, temperatura minim de germinare a polenului este de 5o...8oC, cea optim este de 18o...26oC, iar cea maxim de 32o...35oC (Drgnescu E., 1998). n timpul nfloritului, temperatura aerului influeneaz fecundarea i legarea fructelor, unele specii pomicole cum ar fi mrul viinul i cireul necesitnd temperaturi mai mari de 15o-18oC. Dac n cursul perioadei de vegetaie temperaturile sunt prea ridicate se intensific procesul de transpiraie, iar n condiiile n care temperatura se asociaz cu o secet prelungit se produce ofilirea frunzelor sau chiar cderea prematur a acestora sau a fructelor, fapt constatat de pild n condiiile anului 2006, dar mai ales n 2007 la soiurile de cire n condiiile de la Timioara (Iordnescu Olimpia Alina i col.).

La speciile pomicole se consider c limita maxim pentru desfurarea normal a fotosintezei i creterii se situeaz n jurul valorii de 39oC. Fenomenul de nclzire global a dus la creterea temperaturii maxime absolute nregistrate n cursul lunilor iulie i august, temperaturi maxime care n condiiile anului 2007 au depit n sudul rii 41o-42oC. Situaia este cu att mai grav cu ct temperatura maxim se ealoneaz pe o perioad mai lung de timp i se asociaz i cu seceta.

Temperaturile minime absolute sunt cele care determin caracterul de factor limitativ pentru cultura speciilor pomicole de climat temperat, reuita unei culturi pomicole depinznd de zonarea corespunztoare a soiurilor i speciilor cultivate vis-a-vis de acest indicator.

n timp ce speciile n stare endemic sau populaiile locale dispun de o rezisten sporit la temperaturi sczute, soiurile cultivate sunt mai puin rezistente (tabelul 3.2.). Rezistena soiului la temperaturi sczute se asociaz i cu ali factori cum ar fi portaltoiul, vrsta pomului, agrotehnica aplicat, gradul de maturare al esuturilor etc.

Efectul temperaturilor sczute asupra speciilor pomicole este corelat cu perioada n care acestea survin (nceputul iernii, toiul iernii i sfritul iernii), precum i cu modul n care acestea apar, respectiv brusc sau lent.

ngheurile timpurii de toamn sunt pgubitoare, mpiedicnd maturarea esutului i pregtirea pomilor pentru iernare fapt ce duce la degerarea vrfului lstarilor i cderea prematur a frunzelor.

Temperaturile sczute de la nceputul iernii aprute lent nu sunt periculoase, n schimb apariia brusc a temperaturilor negative de -10o-20oC, mai ales n condiiile unei toamne cu temperaturi ridicate i precipitaii abundente, pot provoca daune pomilor; de exemplu la viin un ger de -20oC aprut lent a distrus 3% din muguri, n timp ce aceeai temperatur aprut brusc a distrus 96% din muguri (Godeanu I.)

50

Temperaturile sczute din timpul iernii (ianuarie - sfritul lunii februarie) sunt periculoase n cazul n care se ealoneaz pe o perioad mai lung de timp de 10-15 zile, sau n cazul n care apar brusc i dup zile nsorite cu temperaturi mai ridicate. O iarn stabil termic, fr oscilaii de temperatur i nsoit de zpad este benefic pomilor, pomii suportnd datorit procesului de clire temperaturi de -20o-25oC, fr a se produce repercusiuni. Se tie c sistemul radicular are o rezisten mai redus la ger comparat cu cel aerian, totui la majoritatea speciilor (mr, pr, viin, prun) rdcinile nu deger pn la -7o-12oC, iar la arbuti fructiferi -16o -18oC.

Temperaturile sczute sub limita de rezisten a pomilor le pot produce numeroase afeciuni acestora, cum ar fi: degerarea cambiului cu desprinderea scoarei, crpturi n scoar i lemn, degerarea ramurilor anuale, scurgeri cleioase la anumite specii, distrug mugurii floriferi sau chiar vegetativi etc.

Cercetrile au dovedit c pomii cu o stare cu o stare general bun, cu condiii bune de vegetaie n anul anterior i cei la care s-au aplicat lucrri agrotehnice corespunztoare au o rezisten sporit la ger. La polul opus se afl pomii care au obinut recolte mari, care rmn astfel slbii, epuizai i nu reuesc s i matureze corespunztor lemnul pentru a putea rezista la temperaturile sczute.

Tabelul 5 Limita de rezisten la ger (dup Botu I., Botu M., 2003)

Specia Limita de rezisten

(0C)

Comportarea unor soiuri la ger Rezisten redus Rezisten medie Rezisten mare

Mr cultivat -35-36

Granny Smith Idared

Golden Delicious Mutsu

Jonagold

Jerseymac Rome Beauty

Vista bella Spartan

Red Delicious

Paulared Jonamac

Early Cortland Wealthy

Pr cultivat -32-38 Beurre Bosc

Beurre Hardy Passe Crassane

Williams Favorita lui Clapp

Conference Abatele Fetel

Beurre dAnjou Cur

Decana Comisiei

Gutui -27-30 Bereczki

Leskovatz Portugalia

Champion Van Deman

Prun european cultivat -30-32

Montfort Grand Duke Early Rivers

Tuleu gras Aston

Victoria Agen

Vnt romnesc Stanley

Anna Spath Renclod Althan

Cais cultivat -26-28 Royal Tivoli

Mari de Cenad CMBU

Excelsior

Harcot Neptun Saturn Olimp

Piersic cultivat -24-26 Elberta J.H.Halle

Cardinal Flacra

Sunbeam Dixired

Redhaven Tzim-pee-tao

Siberian

Cire cultivat -29-32 Germersdorf

Boambe de Cotnari Ramon Oliva

Lambert Hedelfinger

Viin cultivat -30-34 Montmorency

Early Richmond Timpurii engleze

Criana Spaniole

Morella neagr

Mari timpurii Mocneti

Spanca

Nuc -25-29 Eureka Franquette

Valcor Roxana

Jupneti Mihaela Valrex

Argeean

51

Temperaturile sczute de la sfritul iernii (februarie - martie), mai ales cele aprute brusc (ger de revenire), sunt cele mai periculoase pentru speciile pomicole. Cercetrile efectuate la Timioara asupra mai multor soiuri de cais au artat c n condiiile unor geruri de revenire aprute n luna aprilie a anilor 2007 i 2008 au compromis recolta n procente de 75-95%, mai ales la soiurile cu maturare timpurie (Iordnescu Olimpia Alina i col. 2007, 2008). Oscilaiile diurne ale temperaturilor negative cu cele pozitive pot provoca efecte negative asupra pomilor, mai ales atunci cnd mugurii floriferi au ajuns ntr-un anumit stadiu. Din tabelul 6 se poate observa c cele mai sensibile la temperaturi sczute sunt fructele abia legate, apoi florile, dintre organele acestora cel mai sensibil fiind stigmatul.

Tabelul 6 Rezistena la nghe a organelor florale (oC)

(dup Drgnescu E., 1998)

Specia Butoni florali Flori deschise Fructe abia legate Mr -2,8-4,9 -1,7-3,2 -1,1-2,7 Pr -1,7-4,9 -1,7-3,2 -1,7-2,1

Prun -1,1-4,2 -0,6-3,2 -0,6-2,1 Cire -1,7-3,2 -1,1-3,2 -1,1-2,1 Viin -2,5-5,5 -1,8-2,8 -1,1-2,2 Cais -1,1-4,9 -0,6-3,2 -0,2-1,5

Piersic -1,7-4,9 -1,1-3,8 -1,1-2,1 Migdal -2,1-3,1 -1,1-2,7 -0,5-1,1

n funcie de cerinele lor fa de temperatur, Negril A. n 1980, grupeaz speciile pomicole astfel:

- specii cu cerine foarte ridicate fa de temperatur smochin, alun turcesc i migdal. Aceste specii suport temperaturi sczute de -14o-16oC, motiv pentru care n ara noastr se cultiv numai n cteva zone caracterizate de un climat mai blnd cu influene mediteraneene.

- specii cu cerine ridicate fa de temperatur cais i piersic. Aceste specii sunt susceptibile la temperaturile sczute, dar mai ales la ngheurile trzii de primvar, pierznd o parte din mugurii floriferi n primvar. Se cultiv n lunca inferioar a Dunrii, Dobrogea, judeele Timi, Bihor, din zona de cmpie pn la altitudinea de 190-200 m.

- specii cu cerine medii pr, nuc, castan, cire, gutui. Aceste specii sunt destul de rezistente la geruri, fiind rar afectate de brumele i ngheurile trzii de primvar, prul fiind ceva mai sensibil. Se cultiv n zona de deal cu altitudini mai mici, 150-500 m, cu o temperatur medie anual de 9o...10,5oC.

- specii puin pretenioase la temperatur mr, viin, prun, alun, agri, coacz, cpun. Aceste specii rezist la gerurile din timpul iernii i nu sunt afectate de brume i ngheuri trzii de primvar. Se cultiv pn n zona de deal cu altitudini de 350-900 m, cu o temperatur medie anual de 7,5o...10,5oC.

52

ntrebri: 1. Cum se mpart speciile pomicole n funcie de cerinele fa de factorul

lumin ? 2.Cum influeneaz calitatea spectral sinteza unor produi organici? 3. Care sunt prghiile cu ajutorul crora se poate dirija factorul lumin

ntr-o plantaie pomicol? 4. Care sunt izotermele din ara noastr favorabile culturii plantelor

pomicole ? 5. Ce se nelege prin bilan termic global? 6. Ce este pragul biologic? 7. Care este temperatura optim pentru fecundarea i legarea fructelor? 8. Cu ce este corelat efectul temperaturilor sczute asupra pomilor

fructiferi? 9. Ce se nelege prin ger de revenire? 10. Care sunt limitele de rezisten la ger a organelor florale ale pomilor?