Fiziologia si ciclul porumbului: performanta si adaptabilitate

Plantă multifuncţională, cu utilizări numeroase (boabe, ştiuleţi, siloz plantă întreagă, biogaz, biocarburanţi de primă şi de a doua generaţie etc.), porumbul se caracterizează mai întâi prin potenţialul său uriaş - rezultatul activităţii de selecţie desfăşurată de milenii de agricultorii înşişi, apoi de societăţile producătoare de seminţe.

---

Jean-Paul RENOUX,
Consultant tehnic AGPM (Asociaţia Generală a Producătorilor de Porumb)

Faptul că societăţile de acest tip pun în joc mijloace considerabile pentru ameliorarea porumbului ţine de posibilităţile mari de progres genetic pe care le permite marea variabilitate genetică „naturală” a acestei specii, sursă heterotică importantă în crearea de noi hibrizi. Agricultorii nu lipsesc din cadrul acestui proces de progres, dată fiind activitatea lor trecută şi prezentă - având în vedere faptul că jumătate din progresul agricol se datorează atât strategiilor de cultură aplicate de ei, cât şi selecţiilor varietale efectuate de ei.

Astfel, în mod paradoxal, această plantă hibridă, care trebuie semănată din nou în fiecare an, depinde mai întâi de ceea ce consideră agricultorul ca fiind combinaţia optimă dintre genotip şi factorii limitativi din mediul în care ea va fi cultivată. Mai mult, apetenţa Plantă multifuncţională, cu utilizări numeroase (boabe, ştiuleţi, siloz plantă întreagă, biogaz, biocarburanţi de primă şi de a doua generaţie etc.), porumbul se caracterizează mai întâi prin potenţialul său uriaş - rezultatul activităţii de selecţie desfăşurată de milenii de agricultorii înşişi, apoi de societăţile producătoare de seminţe. fermierilor pentru noutate se traduce printr-o cifră de afaceri din ce în ce mai rapidă a materialului genetic. Durata de timp dintre crearea liniilor noi - şi apoi a hibrizilor - şi punerea lor la dispoziţia agricultorilor s-a scurtat considerabil în ultimii 15 ani. Acest lucru contribuie la accelerarea progresului genetic şi la progresia randamentelor de porumb înregistrate în lumea întreagă.

Astăzi, în ţările în care condiţiile de cultură sunt suficient de prielnice, randamentele naţionale ating 10 t/ha. În 2010, celebrul concurs al randamentelor NCYC (National Corn Yield Contest), organizat de NCGA (National Corn Grower Association), a evidenţiat producţii medii de 368 bu/acru (24,9 t/ha) în sistem irigat şi 306 bu/acru (20,6 t/ha), în sistem pluvial. Dată fiind actualitatea subiectului biodiversităţii, să reamintim şi faptul că în cadrul unui singur hibrid cultivat pe o parcelă există mai multă variabilitate genetică decât exista în secolul al XIX-lea, când se cultivau populaţiile „de ţară”, înaintea apariţiei hibrizilor în aceeaşi zonă de producţie. Ciclul vegetativ al porumbului este caracterizat de intensitatea şi scurtimea lui. Instaurarea şi evoluţia, pe parcursul ciclului vegetativ, a diverselor componente morfologice şi biochimice ale plantei merg mână în mână cu evoluţia diverselor criterii de calitate, randament, precocitate şi valoare energetică.

Un sistem performant
Potenţialul pe care îl aduce progresul genetic provine, însă, mai ales din caracteristicile intrinsece ale plantei, precum şi din sistemul ei biochimic, deosebit de performant. Ca toate plantele din categoria C4 (cum sunt sorgul şi trestia de zahăr), porumbul deţine un sistem biochimic foarte eficient, care îl ajută să valorifice energia solară, să asimileze carbonul şi să producă substanţă uscată. Pe timpul verii, el poate funcţiona într-un regim termic mai ridicat decât în cazul majorităţii plantelor din categoria C3 (până la 40°C), comportându-se la fel şi în intervalele nocturne. Ciclul vegetativ al porumbului prezintă două etape succesive. Prima etapă se situează între momentul semănatului şi faza de înflorire-fecundare (mătăsitul şi producerea polenului). Ea corespunde „instalării” organismelor de captare a luminii solare, apei şi elementelor minerale - respectiv a aparatelor foliar şi radicular - precum şi formării inflorescenţelor mascule (paniculul) şi femele (spicul). Cea de-a doua etapă este specializată în umplerea boabelor, a căror creştere se încheie o dată cu recolta.

De reţinut, de asemenea, că viteza de dezvoltare, morfologia şi dimensiunea plantei şi componentele ei de randament (un spic/plantă) îi lasă agricultorului puţine posibilităţi de a „veni din urmă” pentru a corecta efectul unui posibil factor de mediu. În cultura porumbului, momentul decisiv pentru întreaga evoluţie este semănatul: astfel, data şi condiţiile în care plantele se prind în sol sunt condiţii hotărâtoare pentru cultură, dar şi pentru costurile de producţie şi de parcurs: alegerea hibridului, aplicarea îngrăşămintelor „de fond”, densitatea semănatului, erbicidarea de bază şi protecţia împotriva dăunătorilor din sol. Se poate spune că producţia medie la porumb este tot ceea ce rămâne după ce potenţialul genetic iniţial este supus efectului treptat al factorilor de cultură, climatici, agronomici, nivelul final obţinut de agricultor fiind rezultatul acestor „scăderi”. Prin urmare, o dată ce semănatul s-a încheiat, atenţia producătorului trebuie concentrată pe limitarea impactului factorilor de stres biotic şi abiotic asupra culturii.

Un ciclu vegetativ în doi timpi
În prima parte a ciclului, intervenţiile agronomice care se succed în această perioadă, începând de la pregătirea solului, au în vedere optimizarea instalării culturii, favorizarea dezvoltării tulpinilor şi a frunzelor şi păstrarea integrităţii şi a rolului lor nutritiv ulterior, vizavi de bob (în faza vegetativă). Între stadiul de 50% frunze vizibile - respectiv 8-10 frunze - şi stadiul de „ieşire” a paniculului se formează numărul posibil de ovule apte de a fi fecundate. Această perioadă de dinaintea înfloririi este deosebit de sensibilă la insuficienţa luminii solare, combinată cu temperaturi scăzute (sub 8°C) - fapt destul de rar, dar care poate antrena perturbări ale formării spicului.

La porumb, înflorirea (masculă, apoi femelă) şi fecundarea constituie „centrul de gravitaţie” al ciclului vegetativ. La un hibrid cu precocitate medie (FAO 300-400), ca durată şi sumă a temperaturilor, înflorirea se situează la distanţă egală între semănat şi recoltarea boabelor. Acesta este vârful fazei reproductive, dar şi al nevoilor de apă şi de substanţe nutritive principale (azotul). La peste de 40°C, viabilitatea polenului şi a ovulelor poate fi afectată. Cea de-a doua parte a ciclului începe cu momentul fecundării şi stabilizarea numărului final de boabe. În timpul celor trei săptămâni (la 250 grade - zile, în bază 6°C, după notaţia franceză) care urmează după fecundare, planta rămâne sensibilă la stresul hidric şi nevoia aportului de azot, precum şi la insuficienţa luminii solare, care pot conduce la avortarea boabelor.

Numărul definitiv de boabe este fixat la sfârşitul acestui proces (denumit SLAG - stadiul limită de avortare a boabelor). După această etapă, planta se axează pe umplerea boabelor. De nivelul numărului de boabe/plantă şi al numărului de boabe/mp depinde efortul de transfer exercitat asupra aparatului vegetativ, care are loc, în parte, în detrimentul acestuia. După înflorire, randamentul de plantă întreagă urmăreşte curba creşterii randamentului bobului. În bob, are loc o stocare, sub formă de amidon, a zaharurilor produse prin fotosinteză la nivel foliar şi transferate în spic. În ceea ce priveşte partea de „tulpină + frunze” a plantei, aceasta ajunge la randament maxim la 15-21 de zile după înflorire. Atât timp cât cadrul climatic şi calitatea suprafeţei foliare (suprafaţă verde, utilă fotosintetic) permit acest lucru, randamentul avansează.

Ca regulă generală, randamentul de plantă întreagă ajunge la maximum la 35% substanţă uscată/plantă întreagă. Începând cu sfârşitul lunii septembrie şi începutul lunii octombrie, condiţiile climatice restrâng fotosinteza, iar randamentul se stabilizează. Umplerea boabelor continuă, sub influenţa suprafeţelor foliare rămase active şi a transferului care are loc din porţiunea „tulpină + frunze” a plantei. Randamentul boabelor este maximum între 28 şi 32% umiditate a bobului, în funcţie de condiţiile de la finalul ciclului. Atât la porumbul siloz, cât şi la porumbul boabe se poate aprecia stadiul ideal de recoltare prin simpla observare a progresului înregistrat de diferitele elemente amidonice din bob.

---