Cunoașterea exactă a procesului de creștere și dezvoltare și a cerințelor biologice ale plantei în fiecare etapă, permit cultivatorului ca, prin mijloacele tehnologice de care dispunem să dirijeze în mod activ amplul proces de formare a recoltei, spre realizarea potențialului productiv
Pentru precizarea mai corectă a fazelor de creștere, în care au loc importante modificări calitative în plantă, întreaga perioadă de vegetație a porumbului a fost împărțită în 10 stadii. Fiecare stadiu se desfășoară pe o anumită durată de timp, în funcție de natura hibridului, a temperaturilor sau a duratei zile, ca și a gradului de asigurare cu apă și elemente nutritive. Acest sistem modern de notare permite identificarea cu ușurință a fazei de creștere a plantei de către specialiști și totodată a precizării cerințelor specifice ale plantei. O serie întreagă de măsuri tehnologice pot fi utilizate cu un randament maxim: aplicarea erbicidelor în vegetație la porumb, aplicarea fazială a îngrășămintelor, combaterea bolilor și dăunătorilor, irigarea la plafoane de umiditate diferite. Studiul factorilor climatici în concordanță cu stadiul de creștere al plantei va permite o mai bună evaluare a nivelului de producție, precum și o eficientă intervenție în dirijarea proceselor de formare a recoltei. În momentul semănatului, primele 5 frunze și vârful de creștere al tinerei plantule de porumb sunt deja prezente în embrion, ele fiind dispuse concentric și protejate de coleoptil și scutelum.
Stadiul 0 – germinare – răsărire
Pentru ca procesul de germinare să aibă loc, sunt absolut necesare două condiții: depășirea pragului limită al temperaturii minime de germinare, de 7-8 grade Celsius; absorbția apei în proporție de 35-40% față de greutatea seminței, ceea ce se poate realiza când solul are un conținut de apă de peste 20% din IUA (intervalul umidității active). În condiții de umiditate insuficientă, sămânța își pierde facultatea germinativă sau răsare eșalonat. Prin pericarpul seminței străbate mai întâi radicela, iar după 1-2 zile apare și plumula – viitoarea tulpiniță a plantei, protejată de coleoptil. În partea opusă radicelei, sub mugurele de creștere, apar 2-5 rădăcini seminale care cresc la un unghi de 25-30% față de orizontală. Alungirea tulpiniței până la suprafața solului se face prin alungirea primului internod (mezocotil). Când vârful coleoptilului apare la suprafața solului, la lumină, alungirea primului internod se oprște, iar frunzele încep să apară din coleoptil. Pentru parcurgerea procesului de germinare și răsărire se consumă circa 120-180 de grade Celsius. În condiții optime, germinarea și răsărirea au loc în 6-16 zile. În perioada germinare-răsărire coleoptilul rezistă la temperaturi de -6…-8 grade Celsius, când se află încă în sol, și de -4 grade Celsius după răsărire, dacă durata gerului nu depășește 2-3 ore.
Stadiul 0,5 – două frunze complet formate
Primele două frunze complet formate apar după 7-10 zile de la răsărire. În acest timp se formează primele rădăcini coronare (permanente din nodul 1 al verticilului plantei, dar nu se diferențiază ramificațiile și perișorii absorbanți pe ele); rădăcinile primare (în special radicela) au multe ramificații și perișori absorbanți; frunzele asigură prin fotosinteză întreaga cantitate de fotoasimilate necesare plantei; nutriția minerală se realizează greoi din cauza slabei dezvoltări a sistemului radicular. Asigurarea unor concentrații mai mari de substanțe nutritive în zona de creștere a rădăcinilor primare stimulează creșterea timpurie a plantelor.
Stadiul 1 – patru frunze complet formate
Se formează la 15-20 de zile după răsărire. Planta are o înalțime de 35- 45 cm. Al doilea verticil al rădăcinilor coronare (permanente) s-a alungit, iar rădăcinile primului verticil sunt ramificate și au perișori absorbanți. Rădăcinile primare cresc foarte puțin după acest stadiu. În vârful tulpinii, care se află încă sub suprafața solului, începe procesul de inițiere a paniculului (lungimea zilei influențează momentul începerii formării paniculului). Începe formarea tuturor frunzelor și a mugurilor știuletelui. Crește consumul de elemente nutritive din sol. Un îngheț ușor sau grindina pot să distrugă frunzele expuse, fără a vătăma planta, al cărei vârf de creștere mai este încă sub suprafața solului. Nivelul de producție, în acest caz, poate fi redus doar într-o minimă măsură.
Stadiul 1,5 – șase frunze complet dezvoltate
La 22-25 de zile după răsărire planta are deja șase frunze complet formate. Rădăcinile nodale (coronare) formează acum cea mai mare parte a sistemului radicular. S-a format și alungit și cel de-al treilea certicil al rădăcinilor nodale. Internodiile de sub cea de-a cincea, a șasea și a șaptea frunză au început să se alungească, astfel încât vârful de creștere al tulpinii este la suprafața solului ori puțin ieșit afară din sol. Încep să se dezvolte mugurii, din care se vor forma viitorii știuleți, de la fiecare nod aflat sub suprafața solului. Numărul de muguri care se dezvoltă diferă de la un hibrid la alt hibrid, de distanța între plante, de fertilitatea solului și de climă. Știuletele principal se formează la nodul 6-8 sub panicul, iar următoarele 5-6 noduri de sub cel principal sunt potențial producătoare de știuleți. În această perioadă crește consumul de azot, fosfor și potasiu al plantei.
Stadiul 2 – opt frunze complet formate
După 29-30 de zile, la hibrizii din grupele mijlocii, și 40-52 de zile la hibrizii tardivi, plantele au opt frunze complet formate. Este perioada formării rapide a frunzelor 9, 10 și 11, care au atins dimensiunea normală, dar nu sunt complet ieșite. Primele frunze de jos încep să dispară. Are loc alungirea rapidă a tulpinii. Vârful de creștere se află la 5-7,5 cm deasupra suprafeței solului. Internodiile de sub frunzele 5 și 6 au atins lungimea maximă, iar internodiile de sub frunzele 7, 8 și 9 continuă alungirea tulpinii. Paniculul începe să se dezvolte rapid. S-a format și se alungește al 4-lea verticil al rădăcinilor nodale. Rădăcinile au ajuns până la mijlocul internodului dintre rândurile de plante și au pătruns până la o adâncime de circa 45 cm în sol. Creșterile vegetative sunt puternice. Crește continuu consumul de elemente nutritive. Dacă în acest stadiu frunzele sunt distruse de grindină, recolta poate fi diminuată cu 10-20%. Dacă survin inundații în acestă fază și acoperă vârful de creștere, se poate compromite cultura în totalitate.
Stadiul 2,5 – zece frunze complet dezvoltate
La 36-38 de zile (48-50 de zile la hibrizii tardivi) de la răsărire sunt complet ieșite zece frunze. Frunzele 11-14 au ajuns la dimensiunea deplină, dar sunt parțial ieșite din verticil. Internodul de sub frunza a 9-a s-a alungit complet, iar cele de sub frunzele 10-11 și 12 se alungesc. Începe creșterea rapidă a paniculului. Formațiunile viitorilor știuleți se dezvoltă în continuare la 6-8 noduri ale tulpinii deasupra solului. În acest stadiu crește și mai mult consumul de azot, fosfor și potasiu. Nevoia de apă este din ce în ce mai mare. Tulpina crește acum mult deasupra suprafeței solului. Plantele rupte sub vârful de creștere nu se vor mai reface. Distrugerea frunzelor de către grindină dăunează recoltei mai mult decât în stadiile anterioare. Lipsa de substanțe nutritive și a umidității în acest stadiu vor influența în mod nefavorabil dezvoltarea suprafeței foliare a plantei și mărimea viitorului știulete. Scade ritmul zilnic de creștere și dezvoltare, determinând întârzierea proceselor de înspicare, mătăsire și fecundare.
Stadiul 3 – 12 frunze complet dezvoltate
La 42-45 de zile (54-56 de zile la hibrizii tardivi), dezvoltarea frunzelor este completă. Primele patru frunze de jos dispar, tulpina și paniculul cresc rapid. De la primul nod de deasupra solului pornesc rădăcini adventive. Știuleții de la nodurile superioare încep o dezvoltare rapidă. Numărul potențial de ovule (boabe) pe știuletele superior (principal) este determinat în această perioadă. Începe o rată zilnică rapidă de creștere a greutății masei uscate a plantei, care se menține apoi constantă până apropape de maturitate. Aceasta este o perioadă critică: planta trebuie sa fie bine aprovizionată cu substanțe nutritive și cu apă. Lipsa acestora poate provoca o importantă micșorare a știuletelui și a numărului de boabe pe știulete. Mărimea știuleților este, de asemenea, dependentă de durata de timp între stadiul 3 și stadiul 5 (apariția mătăsii). Scurtarea acestei perioade – din cauza lipsei de apă și hrană – duce la micșorarea știuletelui. Hibrizii timpurii, care au această perioadă mai scurtă, asigură știuleți mai mici, iar pentru asigurarea unei recolte mari, semănatul se face mai des.
Stadiul 3,5 – 14 frunze complet formate
Acest stadiu se realizează în circa 49-52 de zile de la răsărire (61-63 de zile la hibrizii tardivi). Asistăm la o creștere rapidă a tulpinii prin alungirea internodiilor. Se alungește rahisul știuletelui. Începe alungirea stigmatelor florilor de la baza rahisului. S-au format rădăcinile adventive (de fixare) ale celui de-al 7-lea nod. Ritmul rapid de creștere a tulpinii și de formare a știuletelui constituie un moment critic al plantei. Insuficiența apei și a substanțelor nutritive, ca și vătămarea plantei din cauza grindinei determină reducerea numărului de boabe în știuleți.
Stadiul 4 – apariția paniculului
Se realizează după 56-58 de zile de la răsărire (70-74 de zile pentru hibrizii tardivi). Vârful paniculului apare din verticil. Creșterea tulpinii se desfășoară rapid, prin alungirea ultimelor internodii. Știuletele și mătasea se alungesc, de asemenea, într-un ritm rapid. La primele 5-6 frunze de jos pot apărea îngălbenirea și uscarea. Insuficiența umidității și a substanțelor nutritive determină întârzierea apariției mătăsii față de apariția paniculului și scuturarea rapidă a polenului.
Stadiul 5 – apariția mătăsii, scuturarea polenului
În acest stadiu planta ajunge după 64-68 de zile (78-82 de zile la hibrizii tardivi). Formarea frunzelor este complet încheiată, suprafața foliară ajungând la 5-6 metri pătrați, iar solul este integral umbrit (90-95%). Știuletele și pănușile sunt aproape complet dezvoltate. Mătasea continuă să se alungească de la florile din vârful știuletelui încă nefecundate. Ovulele se măresc. Are loc scuturarea polenului. Planta nu mai consumă îngrășăminte cu potasiu, dar are loc un consum rapid de azot și fosfor. Analiza conținutului de azot, fosfor și potasiu din frunzele de la baza știuletelui ne poate indica în mod corect nivelul de aprovizionare cu îngrășăminte al plantei. Insuficiența umidității sau temperaturile prea ridicate în această perioadă pot cauza o fecundare incompletă a inflorescenței, formându-se știuleți total sau parțial sterili. Apar primele semne ale atacului dăunătorilor la panicul și tulpină, în special cele cauzate de larvele sfredelitorului porumbului.
Stadiul 6 – umplerea bobului
Acest stadiu are loc la circa 12 zile de la apariția mătăsii. Ciocălăul, pănușile și tulpina sunt complet dezvoltate. Se accelerează procesul de formare și depunere în bob a substanței uscate. Endospermul bobului se îmbogățește în amidon. Ritmul rapid de acumulare a substanței uscate determină în continuare absorbția azotului și a fosforului din sol. Începe translocarea, din diferite organe ale plantei spre bob, a compușilor cu azot și fosfor ușor transportabili. În embrionul bobului apare coleoptilul, prima frunză și radicula. În condițiile unei fertilizări necorespunzătoare, apar carențele de azot și potasiu. Lipsa de azot grăbește uscarea frunzelor de la baza plantei și determină formarea unor tulpini subțiri și fragile. Carența de potasiu accentueaza fenomenul de frângere a tulpinilor. Vătămarea plantelor de către grindină sau alte condiții nefavorabile în acest stadiu vor determina stoparea umplerii unor boabe la vârful știuletelui.
Stadiul 7 – coacerea în lapte a bobului
Această fază are loc la circa 24 de zile de la apariția mătăsii. Depunerea substanțelor de rezervă în bob are loc în ritm rapid, când crește și MMB. În embrion s-au diferențiat mugurele de creștere și cea de-a patra frunză. Diviziunea celulară în stratul epidermic al endospermului a încetat. Insuficiența apei, ca și carențele nutritive, determină șiștăvirea boabelor. Șiștăvirea poate să apară și în condițiile deranjării mecanismului de translocare a asimilațiilor din frunze și tulpini spre bob. Ele să datorează în final temperaturilor nocturne sub 10-12 grade Celsius, când acest fenomen se desfășoară intens.
Stadiul 8 – coacerea în lapte-ceară a bobului
După circa 36 de zile de la mătăsire, are loc coacerea în lapte-ceară a bobului. Creșterea în greutate a bobului continuă, dar cu un ritm mai redus. Are loc o creștere rapidă a embrionului, în care sunt complet diferențiate radicula și frunzele embrionare; apar rădăcinile seminale. Creșterea endospermului în acest stadiu are loc în special pe baza creșterii dimensiunii celulei. Perturbările nutritive ale plantei pot determina șiștăvirea. Începe și se manifestă fenomenul uscării frunzelor din partea inferioară a plantei.
Stadiul 9 – coacerea în ceară a bobului
La 48 de zile de la mătăsire are loc coacerea în ceară. Acest stadiu marchează încheierea procesului de depunere a substanțelor de rezervă în bob, de formare și diferențiere a embrionului. La cei mai mulți hibrizi se formează un strat negru de separare între endosperm și embrion, care împiedică continuarea afluirii asimilatelor spre endosperm.
Stadiul 10 – maturitatea fiziologică
Este stadiul care are loc după circa 60 de zile de la mătăsire. Boabele nu mai cresc în greutate, însă se accentuează uscarea. Ritmul pierderii umidității depinde de condițiile climatice și de caracteristicile bobului. Continuă uscarea frunzelor și a pănușilor.
Victor VĂTĂMANU
