Densitatea plantelor de porumb, element tehnologic important

Amplul proces de formare a viitoarei recolte de porumb începe cu semănatul. De calitatea acestei lucrări depinde direct nivelul recoltei. Decizia corectă privind tratamentul seminţei, forma şi mărimea spaţiului de nutriţie, uniformitatea adâncimii de semănat sau a plantelor pe rând, dar şi epoca de semănat reprezintă elemente deosebit de importante ale viitoarei recolte.

În agricultura modernă, unele greşeli efectuate în acest proces nu mai pot fi corectate: densitatea culturii, uniformitatea semănatului şi a răsăririi, tratamentele chimice privind combaterea chimică a buruienilor sau a dăunătorilor influenţează în mod direct dezvoltarea ulterioară a plantelor.

Densitatea culturii este considerată cel mai important element tehnologic de cultură pentru porumb. Toate perfecţionările aduse culturii de porumb - introducerea hibrizilor de porumb mai productivi, fertilizarea, irigarea culturii etc. - au condus la noi niveluri de producţie, modificând de fiecare dată densitatea optimă de semănat. Analizând în retrospectivă aceste elemente constatăm că densitatea de semănat a crescut de cel puţin trei ori. Soiurile şi populaţiile locale cultivate în trecut se caracterizau printr-o slabă capacitate de producţie. Sistemul agrotehnic extensiv aplicat culturii într-o rotaţie adesea nefavorabilă (grâuporumb), nefolosirea îngrăşămintelor, slaba calitate a lucrărilor de bază şi de întreţinere a culturii asigurau un minimum de elemente nutritive şi apă pentru plante, ceea ce impunea folosirea unor densităţi mici de plante în cultură.

Introducerea primilor hibrizi de porumb, ca şi utilizarea unor elemente nutritive în cantităţi moderate au condus la realizarea unor producţii maxime de porumb pentru densitatea de 35-40 de mii de plante. Noii hibrizi creaţi, cu capacitate mare de producţie, ca şi studiul continuu asupra optimizării factorilor de creştere au condus la realizarea unor producţii maxime numai prin intermediul creşterii densităţii optime de semănat. Putem afirma că densitatea optimă de semănat corespunde procesului de intensivicare a factorilor de creştere din tehnologia de cultură aplicată. Fiecare milimetru de apă economisit şi utilizat de plante, fiecare gram de îngrăşământ din sol economisit pentru nutriţia porumbului conduce la creşterea densităţii optime şi, prin aceasta, la obţinerea unor niveluri sporite de producţie.

Influenţa creşterii densităţii plantelor de porumb asupra unor elemente fiziologice de formare a recoltei

Cele două elemente ale formării recoltei, şi anume sursa de fotosinteză şi capacitatea de înmagazinare, sunt puternic influenţate de densitatea plantelor. Prin creşterea numărului de plante la metrul pătrat se obţine o creştere însemnată atât a suprafeţei foliare obţinute de toate plantele de pe unitatea de suprafaţă (metru pătrat), redat prin indicele suprafeţei foliare, cât şi a numărului total de boabe ce se obţine printr-un număr mai mare de ştiuleţi/metru pătrat. Relaţia directă a celor două elemente de productivitate cu densitatea de semănat îşi are drept limită scăderea producţiei realizate de plante.

Este binecunoscut faptul că prin creşterea densităţii de semănat numărul de ştiuleţi mici şi mijlocii creşte, iar plantele dovedesc o sensibilitate accentuată la cădere. De aceea, considerăm ca densitate optimă de cultură limita de la care reducerea productivităţii plantei nu poate fi compensată de creşterea în continuare a numărului de plante pe unitatea de suprafaţă. Reducerea productivităţii plantei în condiţiile creşterii densităţii se datorează fenomenului de concurenţă pentru apă, substanţe nutritive etc., care apare foarte timpuriu între plante. În primele patru săptămâni de la răsărire, competitivitatea plantelor determină un ritm mai rapid de creştere a aparatului foliar la densităţi sporite. Plantele sunt mai înalte şi au o evidentă tendinţă de formare mai rapidă a frunzelor. Din faza de 5-6 frunze (la hibrizii tardivi şi semitardivi) până la faza de înflorire, constatăm o reducere semnificativă a suprafeţelor foliare pe plante la densităţi mari - cu 10% în prima decadă a lunii iunie şi cu 20% în faza de înspicare.

Din punct de vedere fenologic, această perioadă corespunde formării primordiilor ştiuletelui şi diferenţierii numărului de flori fertile pe ştiulete. Suprapunerea ritmului alert de creştere în înălţime a plantei cu formarea organelor florale, în condiţiile reducerii sursei de fotosinteză (suprafaţa foliară), determină o scădere semnificativă a numărului de boabe pe ştiulete. Această fază o putem considera drept prima fază de reducere a numărului de boabe pe ştiuleţi. În fazele următoare (înflorire, fecundare şi formare a bobului), competitivitatea între plante determină o creştere a ritmului de uscare a frunzelor de la baza plantei. Faţă de densităţile moderate, la densităţi sporite acest ritm este de circa trei ori mai mare. Reducerea aparatului foliar în această fază determină o puternică perioadă de stres a plantei, de grăbire spre maturitate, ceea ce conduce la o nouă reducere a numărului de boabe pe ştiuleţi. Se consideră această fază ca o a doua etapă în reducerea numărului mediu de boabe pe ştiulete.

În perioada umplerii bobului, procesul de reducere a suprafeţei foliare este mult mai evident la densităţi mari de plante. Procesele metabolice intense din această fază necesită mari cantităţi de hidraţi de carbon şi substanţe proteice. În vederea asigurării lor, aceste substanţe sunt translocate din frunzele bătrâne spre cele tinere şi spre bob. Rezervele de substanţe organice acumulate în frunzele bătrâne la densităţi mari sunt reduse, de aceea, plantele îşi încheie mai repede activitatea fotosintetică. Reducerea suprafeţei foliare în faza de umplere a bobului este prima cauză care influenţează negativ raţia zilnică de acumulare în bob a substanţei uscate la densităţi sporite.

A doua cauză a reducerii mărimii ştiuletelui o constituie cantităţile diferite de substanţă uscată acumulate în plantă, în faza de creştere vegetativă şi care, prin procesul de translocare, poate participa într-o măsură decisivă la umplerea bobului. Efectul competitivităţii între plante, în funcţie de densitatea de semănat, determină diferenţierea ratei zilnice de acumulare a substanţei uscate în fiecare organ al plantei. Încă din faza de 5-6 frunze, la densităţi sporite începe şi se evidenţiază o rămânere în urmă a procesului de acumulare a substanţei uscate, atât în frunze, cât şi în tulpini. Aceste diferenţe cresc până în perioada de înflorire. Plantele la densităţi optime sunt mai robuste, cu aparatul foliar mai bogat, ceea ce asigură un ritm sporit de activitate fotosintetică. Ca urmare, în funcţie de densitatea de semănat, substanţele uscate acumulate în plante se reduc cu 25-30% faţă de densităţile optime.

În perioada umplerii bobului, alături de activitatea intensă fotosintetică a aparatului foliar, un rol important revine procesului de translocare a substanţelor de rezervă din diferite organe ale plantei spre bob. Se apreciază că mai mult de 75% din întreaga cantitate de azot din plante, 50-60% din cea de fosfor şi 30% din cea de potasiu migrează spre bob. Acest proces de translocare începe imediat după fecundarea ovulului şi se desfăşoară cu un maximum de intensitate în faza de coacere în lapte, fază în care are loc formarea embrionului seminal. Procesul de participare a hidraţilor de carbon la viitoarea recoltă este, de asemenea, cuprins între 40 şi 70%. Cu cât plantele sunt mai robuste şi au acumulat mai multe substanţe organice de rezervă, cu atât prin procesul de translocare este asigurată o umplere mai bună a bobului. Din totalul substanţei uscate depozitate în bob se apreciază că 12-31% provine din susbstanţa de rezervă din tulpină şi frunze, prin procesul de translocare.

În condiţiile unei densităţi sporite, cantităţile de substanţă uscată depozitată în diferite organe de stocare sunt mai mici din cauza, aşa după cum am arătat, ratei mai mici de fotosinteză a plantei influenţate în mare parte de incapacitatea solului de a pune la dispoziţia plantelor, într-un ritm susţinut, elementele nutritive. S-a evidenţiat în acest sens o reducere la jumătate a cantităţii de nitraţi în sol în perioada înfloritului, într-o deplină corelaţie cu creşterea densităţii plantelor. Insuficienţa elementelor nutritive şi a apei sunt principalii factori limitativi ai acumulării unei cantităţi sporite de substanţe organice în plante în perioada consumurilor maxime.

Reducerea greutăţii medii a ştiuletelui, ca rezultat al creşterii densităţii de semănat, se datorează, pe de o parte, reducerii aparatului foliar al plantei, iar pe de altă parte, a cantităţilor tot mai mici de substanţă uscată depozitată în diferite organe ale plantei până la faza de înflorire, cu care planta participă la umplerea bobului. Procesul de umplere a bobului pe ştiulete începe de la bază şi se continuă spre vârf. Analizând acest aspect la diferite densităţi, se constată că un număr destul de mare de boabe din vârf nu au putut fi umplute. Pata neagră de la baza bobului demonstrează că floarea a fost fecundată, dar mecanismul hormonal al plantei a decis renunţarea umplerii în continuare a unui număr de boabe. Se poate considera că în faza de umplere a bobului există un al treilea moment de determinare a numărului de boabe al ştiuletelui.

Analizând conţinutul de NPK al resturilor vegetale de porumb, se constată că, la densităţi sporite, conţinutul de azot în tulpină scade cu până la 45%, cel din frunze cu 13%, iar în pănuşi cu 17% faţă de densităţile optime. Scăderi asemănătoare sunt şi în ceea ce priveşte conţinutul de fosfor şi potasiu. Rezultă că în faza de formare a bobului, prin procesul de translocare, are loc o secătuire a plantei, în special a tulpinii de porumb. Aceasta face ca plantele să-şi încheie perioada de vegetaţie cu 5-12 zile mai timpuriu, iar tulpinile goale să se frângă mai uşor. Pe aceste plante deja sensibilizate se instalează diferiţi patogeni, cum sunt în special ciupercile din genul Fusarium, ceea ce determină creşterea gradului de cădere a plantei. La densităţile cuprinse între 60 şi 100 de mii de plante/hectar, creşterea numărului de tulpini goale a fost de la 16,8 la 41,1%.

Victor VĂTĂMANU