Aparatul foliar al culturii de porumb

Porumbul este o plantă ierboasă, anuală, care are frunzele mai mari decât cerealele păioase, după cum prezintă Gh. Bîlteanu şi V. Bârnaure, şi sunt dispuse altern, cu teaca bine dezvoltată şi despicată până la bază. Limbul frunzei de porumb este lat-lanceolat şi poate atinge lungimea de 50-80 cm, iar lăţimea de 4-12 cm. Nervura mediană a frunzei este foarte dezvoltată pe toată lungimea ei. Pe faţa inferioară, limbul este glabru şi ciliat, iar pe faţa superioară, pubescent. Marginile limbului cresc mai repede decât partea dispre nervura mediană, din care cauză ele se ondulează, dând astfel frunzei o mai mare elasticitate.

---

Pe faţa superioară, în epidermă, se găsesc numeroase celule buliforme. În condiţii de secetă, acestea pierd apa, din care cauză limbul se răsuceşte spre interior. Prin acest proces, planta îşi reduce foarte mult suprafaţa de transpiraţie, îşi măreşte deci rezistenţa la secetă. Numărul stomatelor este de 7-9.000/cm2 pe faţa superioară a limbului şi 9-12.000 pe faţa inferioară.

Condiţiile ecologice au mare influenţă asupra mărimii suprafeţei de asimilaţie şi a productivităţii frunzelor. Insuficienţa apei în sol sau fertilitatea redusă determină uneori reducerea suprafeţei de asimilaţie la numai 7-10.000 de metri pătraţi la hectar. A. Niciporovici considera că producţiile cele mai mari la porumb se obţin, în condiţii obişnuite de cultură, la suprafaţă de asimilaţie de 40-50.000 de metri pătraţi la hectar, iar în condiţii de irigare, la o suprafaţă de 50- 60.000 de metri pătraţi la hectar. S-a stabilit de către numeroşi cercetători o strânsă dependenţă între gradul de umiditate a solului, ritmul de formare a frunzelor, durata vieţii lor, productivitatea fotosintezei şi mărimea recoltei. Formarea cât mai rapidă a suprafeţei de asimilaţie şi menţinerea acesteia o perioadă cât mai lungă de timp în plină activitate constituie condiţia principală pentru realizarea unor producţii ridicate.

În culturile obişnuite de porumb, creşterea suprafeţei de asimilaţie încetează, de obicei, o dată cu apariţia paniculului. În condiţii de irigare însă, suprafaţa foliară continuă să crească şi la apariţia inflorescenţei femele. N. Hurduc şi V. Ştefan au constatat o proporţionalitate evidentă între suprafaţa foliară în fazele de înflorire - formarea bobului - şi recolta de boabe. De asemenea, au evidenţiat influenţa pozitivă a îngrăşămintelor asupra conţinutului de clorofilă în frunzele de porumb. Gh. Sipos a pus în evidenţă că prin creşterea numărului de plante la hectar se asigură o accentuată creştere a suprafeţei foliare. Fără îndoială, aşa după cum prezintă autorii menţionaţi, prin creşterea densităţii culturii de porumb, la o nutriţie minerală şi umiditate corespunzătoare, creşte şi suprafaţa foliară. Depăşirea limitei optime a indicelui suprafeţei foliare atrage după sine o evidentă reducere a intensităţii procesului de fotosinteză, creşterea sensibilităţii plantelor la cădere, creşterea însemnată a procentului de plante sterile.

Ca atare, se cer cunoscute şi respectate densităţile optime pentru toţi hibrizii şi în toate condiţiile de umiditate şi nutriţie minerală, adică densităţile care asigură indicele suprafeţei foliare pentru situaţiile date. M. Monotti şi F. Bonciarelli, lucrând cu hibrizi cu perioadă de vegetaţie diferită, au găsit ca optim indicele suprafeţei foliare de 4-4,5. Ritmul de creştere cel mai accentuat al suprafeţei foliare la porumb se înregistrează la circa 35 de zile după răsărit, adică din momentul începerii alungirii intensive a internodiilor, prin apariţia de frunze noi şi prin dezvoltarea acestora. Dinamica suprafeţei foliare înregistrează un maximum după înflorire. În continuare, suprafaţa foliară descreşte, din cauza, în primul rând, ieşirii din funcţiune a frunzelor aflate pe treimea inferioară a tulpinii.

Durata activităţii unei frunze de porumb depinde de timpul (etapa) în care s-a format. Primele frunze au activitate mai scurtă şi joacă un rol de mare importanţă pentru primele etape în organogeneza porumbului. Următoarele frunze au o durată foarte lungă, o suprafaţă de asimilaţie mare şi joacă rolul de bază în evoluţia procesului de formare a recoltei. Asimilaţia netă la porumb oscilează între 6,63 şi 3,67 g/mp/zi, având o tendinţă de scădere a valorilor pe măsura creşterii suprafeţei foliare. Frunzele tinere asimilează mai energic şi acumulează mai multă substanţă uscată la unitatea de suprafaţă decât frunzele mai bătrâne. Astfel, în perioada de la formarea panicului până la maturitatea în lapte a bobului, frunzele a 9-a şi a 10-a au acumulat în 24 de ore 6,1 grame substanţă uscată la 1 metru pătrat de frunză, în timp ce frunzele 17 şi 18 au acumulat 13,3 grame. Productivitatea mărită a frunzelor tinere situate la etajele superioare se explică nu numai printr-o iluminare mai bună şi printr-o asimilare mai intensă a bioxidului de carbon, dar şi printr-un conţinut ridicat de azot şi fosfor, care participă la formarea substanţelor plastice. G. Brevedan atrage atenţia că o mai eficientă utilizare a luminii, realizabilă prin modificarea morfologiei frunzei, va duce la rezultate de producţie spectaculoase.

Există o mare variabilitate între unghiurile de inserţie a frunzelor la hibrizii cultivaţi, dar nici unul dintre aceştia nu are frunze complet erecte. În lanurile de porumb cu frunze orizontale lumina solară patrunde în întregime numai până la frunzele superioare, frunzele de la bază beneficiind de mai puţină lumină. În poziţie mai erectă a frunzelor, lumina pătrunde mai adânc şi suprafaţa foliară ce beneficiază de mai multă lumină creşte. În acest fel, se creează condiţii pentru o activitate fotosintetică mai mare şi deci pentru producerea unei cantităţi mai mari de substanţă uscată. S. Conti reliefează că prin reducerea unghiului de inserţie al frunzei se creează forme hibride care permit mărirea densităţii plantelor la hectar, fapt ce atrage după sine creşterea însemnată a producţiei. Frunzele de porumb fără ligulă formează cu tulpina un unghi de aproximativ 10 grade, în timp ce frunzele cu ligulă sunt aşezate aproape orizontal.

A. Pendleton şi colaboratorii au obţinut la porumbul cu frunze aligulate un spor de producţie de 41%. La această problemă, trebuie să menţionăm totuşi cercetările atente efectuate de A. Russel, care nu găseşte diferenţe de producţie între hibrizii cu frunze erecte sau orizontale, cu toate că a folosit în experimentare trei densităţi diferite. Arhitectonica sistemului foliar al hibrizilor de porumb trebuie să se bucure de mare atenţie întrucât, după această particularitate, sunt necesare diferenţieri de densitate la hibrizi care aparţin aceleiaşi grupe de precocitate. Numărul de frunze constituie un criteriu dintre cele mai importante pentru determinarea perioadei de vegetaţie a porumbului. Formele timpurii au un număr mai mic de frunze în comparaţie cu formele semitimpurii sau tardive. Se cunoaşte că perioada de vegetaţie a porumbului este puternic influenţată de temperatură. Numărul de frunze nu este însă influenţat de acest factor. El constituie o însuşire specifică a hibridului, care nu se modifică în funcţie de condiţiile anului de cultură.

Faptul că temperatura influenţează perioada de vegetaţie a porumbului, dar că numărul de frunze rămâne neschimbat sub acţiunea acestui factor, este ilustrat în rezultatele numeroaselor cercetări efectuate. S-a constatat că, prin creşterea temperaturii medii în perioada răsăritînspicat, de la 17,4 la 22,1 grade (diferenţă 4,7 grade), durata acestei faze s-a redus de la 70 la 47 de zile (diferenţă 23 de zile). Sub influenţa acestor condiţii însă, numărul de frunze a rămas neschimbat. În schimb, durata timpului în care s-a format o frunză s-a scurtat de la 4,38 la 2,92 zile (diferenţă 1,46 zile). V. Baliura scoate în evidenţă că ritmul de apariţie a frunzelor la hibrizii de porumb, indiferent de durata lor de vegetaţie, este practic acelaşi. La un număr de 30 de hibrizi cu durata de vegetaţie foarte diferită, timpul mediu de formare a unei frunze a fost de 3,9 zile. Faţă de cele prezentate, se înţelege că, cu cât numărul de frunze este mai mare, cu atât numărul de zile de la răsărit până la înspicare va fi şi el mai mare. Diferenţa, în zile, între hibrizii tardivi şi hibrizii timpurii va fi egală cu diferenţa numărului de frunze înmulţită cu numărul de zile necesar pentru apariţia unei frunze.

Analizând numărul de frunze la 100 de hibrizi de porumb, V. Nozzolini (cercetător la Staţiunea experimentală pentru cultura porumbului Bergamo - Italia) găseşte la hibrizii cei mai timpurii (41 de zile de la răsărit la înspicat) 11,2 frunze, iar la cei mai tardivi (72 zile de la răsărit la înspicat), peste 22 de frunze. Muntean L.S., citat de Gh. Matei (2014), grupează hibrizii de porumb în funcţie de perioada de vegetaţie şi numărul de frunze (raportat la clasificarea românească a hibrizilor de porumb) astfel: sub 13 frunze = hibrizi extratimpurii (grupa 90); 13-15 frunze = hibrizi timpurii (grupa 100); 15-17 frunze = hibrizi semitimpurii (grupa 200); 17-19 frunze = hibrizi semitârzii (grupa 300); peste 19 frunze = hibrizi de porumb tardivi şi foarte tardivi (grupa 400).

Pentru creşterea randamentului fotosintetic şi evitarea umbririi reciproce a frunzelor, Gh. Matei (2014) consideră că prin ameliorare au fost creaţi hibrizi cu frunze erecte, cu unghi de inserţie mic, aşa-numitele frunze în „V”, care permit pătrunderea luminii şi la etajele mediane şi inferioare şi implicit asigură condiţii pentru creşterea desimii la culturile semiintensive şi intensive ale porumbului. Este necesară precizarea că numărul de frunze se schimbă la plantele de porumb numai sub influenţa fotoperiodismului. Această schimbare este mai evidentă numai la o mare deplasare a zonei de cultură, mai precis la o deplasare de 4-7 grade latitudine, în funcţie de hibrid. Numărul frunzelor rămâne deci o însuşire proprie hibridului cultivat şi el nu suferă variaţii sub influenţa factorilor meteorologici.

Victor VĂTĂMANU