UNIVERSITATEA DE TIINE AGRICOLE I MEDICIN VETERINAR ION IONESCU DE LA BRAD IASIFACULTATEA DE AGRICULTUR SPECIALIZAREA AGRICULTUR

Prof. univ. dr. MIHAIL AXINTE

FITOTEHNIEVOL.I ANUL IV INVMNT LA DISTAN

EDITURA ION IONESCU DE LA BRAD IAI - 2006

PROBLEME GENERALE DE FITOTEHNIE1.1. DEFINIIE, OBIECT, IMPORTAN, LOCUL N RNDUL DISCIPLINELOR AGRONOMICE.

Fitotehnia este tiina agronomic care, pe baza cunoaterii biologiei plantelor i a cerinelor acestora fa de factorii de vegetaie, caut i folosete cele mai potrivite ci i metode de cultivare pentru ridicarea calitativ i cantitativ a produciei, n limitele eficienei economice i cu protecia mediului nconjurtor. Fitotehnia i trage numele din cuvintele greceti phyton (plant) i tehne (art, meteug), care ar defini arta sau meteugul de a cultiva plante. n sens larg al noiunii , intr n preocuprile fitotehniei cultivarea tuturor plantelor anuale, bienale i perene, ierboase ori lemnoase. n sensul restrns al noiunii, sens folosit actualmente, fitotehnia se ocup numai de plantele de cmp care se cultiv pe suprafee ntinse. Fitotehnia studiaz planta ca organism viu, singurul n stare s uneasc, sub aciunea energiei solare, carbonul, hidrogenul, oxigenul i diferite elemente chimice n acid fosfogliceric sau acidul oxalil-acetic, care reprezint punctul iniial n biosinteza a numeroase i complexe substane organice : glucide, protide, lipide, pectine, glucozizi, alcaloizi, enzime, vitamine, etc. Aadar, plantele ierboase cultivate pe suprafee mari, cu funcia lor generatoare de substane organice utile omului, constituie obiectul fitotehniei. Importana fitotehniei se contureaz pregnant nu numai prin rolul determinant deinut de cultivarea plantelor i evoluia societii ci i prin actualitatea i perspectiva acestui domeniu de activitate uman. Retrospectiva istoriei relev c dup domesticirea animalelor, omul neolitic, n timpul ct turma de animale se hrnea pe pune, i-a perfecionat uneltele de munc folosite pentru scormonirea pmntului din jurul primitivei sale colibe, deprinzndu-se astfel s cultive plante, luate din flora spontan i care i s-au prut folositoare. Odat cu alegerea plantelor utile din flora spontan i nsuirea deprinderii de a le cultiva, omul neolitic a devenit sedentar, schimbndu-i radical modul de via. Numeroase sunt dovezile care atest influena cultivrii plantelor asupra evoluiei societii, dar cea mai convingtoare rmne faptul c toate civilizaiile vechi s-au ntemeiat pe progresele acelor vremuri n cultivarea plantelor i anume 1

: n Sud-Estul Asiei pe cultivarea orezului ; n Babilon, Egipt, Grecia i Imperiul roman pe cultivarea grului, orzului i meiului ; civilizaiile inca, maya i aztec de pe continetul american, au avut ca substrat economic cultivarea cartofului i porumbului. Eecurile n cultivarea plantelor au generat, totdeauna perioade de foamete i regres social-economic, prbuiri de imperii, dispariia unor civilizaii, etc. Este edificator ce a spus Emil Prodan c orice civilizaie ncepe cu agricultura. Pn n timpurile noastre cultivarea plantelor a rmas ramura de baz n producia agricol a celor mai multe ri, determinndu-le n mare msur progresul economic i tehnic. Fr ndoial c satisfacerea nevoilor alimentare a tot mai numeroilor fii ai Terrei impune n prezent, dar mai ales n viitor sarcini tot mai mari n domeniul cultivrii plantelor. Din 1960 i pn n prezent, populaia globului aproape s-a dublat, numrnd cca 6,3 miliarde de oameni, cu tendina ca n 2050 s se ajung la 8,9 miliarde, creteri mari nregistrndu-se mai ales n rile mai srace. Producia alimentar s-a dublat n ultimii 40 de ani, depind creterea numrului populaiei n perioada respectiv, dar fr a eradica foametea din unele zone ale globului. Dei, sunt condiii s se asigure fiecrui locuitor al planetei hran calculat la 2700 calorii, totui, peste 840 milioane de oameni rabd de foame zilnic, din care peste 100 de milioane sunt copii. Zilnic mor din cauza foamei cca 100 de mii de oameni, iar peste dou miliarde, ndeosebi femei i copii sufer de lips de fier i iod. Cauzele foamei de care sufer o mare parte a omenirii pot fi cutate n inechitatea asigurrii alimentelor necesare traiului zilnic.In unele ri cum ar fi USA se nregistreaz peste 3500 calorii pe locuitor, n timp ce n Africa, la sud de Sahara, revin mai puin de 2100 calorii pe om i pe zi. Nu trebuie trecut cu vederea faptul c specialitii n nutriie au dovedit necesitatea asigurrii a cel puin 3000 calorii/zi pentru omul adult cu activitate normal. Adugnd la acest consum exigenele mereu crescnde fa de calitatea i varietatea hranei zilnice, se apreciaz c peste un sfert de secol nevoia de hran a omenirii se va satisface numai dac producia agricol va crete substanial. Din cele aproximativ 1,6 miliarde hectare cultivate pe Terra, plantele de cmp dein cca 1,2 miliarde hectare i se recoltez anual, din diferite motive, sub un miliard de hectare (973-780,6 milioane ha n 2001). Ponderea cea mai mare (aproximativ 2/3 din suprafa o dein cerealele. Majoritatea rilor a realizat 100-170 kg cereale pe locuitor/an, favorabil fiind cantitatea de 500-700 kg cereale pe locuitor i pe an, fa de 400 kg ct exist actualmente n unele ri. Pentru a ajunge la cantitatea corespunztoare de cereale pe locuitor este necesar mrirea continu a produciei i mbuntirea calitii acesteia. 2

Leguminoasele pentru boabe, dar i plantele productoare de grsimi, plantele proteaginoase, al doilea grup de plante importante fitotehnic folosit n alimentaia oamenilor, furajarea animalelor i prelucrarea industrial, trebuie s-i dubleze produciile la unitatea de suprafa. Plantele productoare de rdcini i tuberculi, care substituie cerealele n Africa tropical umed, n America latin i alte zone, trebuie s-i mreasc producia cu peste 50 %. Preocupri sunt pentru creterea produciei la plantele textile (bumbac, cnep, in, iut, etc.), la cele zaharifere (trestia de zahr, sfecl pentru zahr) la cele medicinale i aromatice. Creterea resurselor alimentare pentru populaia globului mai poate fi fcut prin valorificarea algelor i planctonului, a petelui, unor proteine din reziduri petroliere i gaze naturale, ori obinute prin sintez chimic, sporirea unor suprafee cultivate n Africa i America Latin, readucerea n circuitul agricol a unor terenuri acide, srturate, cu exces de umiditate sau erodate, dar care, necesit fonduri bneti uriae. Fa de cele artate, rmne ca cea mai important surs de cretere a produciei, mrirea randamentului la unitatea de suprafa a noilor cultivare cu potenial foarte ridicat de producie, mbuntirea calitii lor. n realizarea acestor obiective un rol nsemnat revine FITOTEHNIEI, care, prin natura preocuprilor sale, are un indiscutabil caracter interdisciplinar, fiind o disciplin de sintez (integratoare), care, pe baz de cunotine fundamentale, de tehnic general agricol i economic are ca obiectiv i captarea ct mai economic a energiei radiante i termice a soarelui n fitomasa culturilor de cmp, conturnd n cea mai mare msur profesiunea de INGINER AGRONOM. Fitotehnia are un caracter de tiin fundamental, teoretic, prin studiile ce le face asupra biologiei plantelor i relaiilor acestora cu mediul nconjuttor i un caracter de disciplin tehnic aplicativ, prin elaborarea msurilor tehnice de cultivare a plantelor n contextul elucidrii problemelor fundamentale. Exist trei direcii posibile de cretere a produciei vegetale : extinderea suprafeelor cultivate, creterea fertilitii solurilor i sporirea randamentelor la unitatea de suprafa. Pe plan modial, teoretic, suprafaa arabil se poate extinde, dar posibilitile financiare i limitrile tehnice nu permit creteri mari ale suprafeei. n ara noastr, prima cale de mrire a produciei, prin creterea suprafeelor cultivate cu anumite plante, se face n detrimentul altora, suprafaa arabil a rii fiind limitat. Cea mai important cale de sporire a produciei culturilor de cmp n ara noastr, rmne sporirea produciei la unitatea de suprafa prin msuri tehnologice corespunztoare la cultivare performante. Avnd n vedere c suprafaa arabil la un locuitor n ara noastr a sczut continuu, de la 0,42 ha n anul 1990, la 0,30 ha n anul 2000, soluia viabil de cretere a produciei rmne asocierea productorilor agricoli, deoarece, creterea 3

produciei la ha, se poate realiza prin mecanizarea lucrrilor, utilizarea ngrmintelor chimice i organice, folosirea cultivarelor cu productivitate ridicat i acestea se pot obine numai pe suprafee mari de teren. Valorificarea solurilor slab productoare acide, srturate, cu exces de umiditate sau afectate de eroziune, aplicarea unor tehnologii raionale i performante, necesit, deasemenea, suprafee mari de teren agricol. Cercetarea tiinific multidisciplinar, trebuie s rezolve multe din problemele deficitare actuale. In ce privete cercetarea tiinific, FITOTEHNIA folosete metode proprii : a) culturi comparative executate n condiiile obinuite de via a plantelor cultivate ; b) culturi n vase de vegetaie ; c) culturi n mediu controlat cas de vegetaie, fitotron ; d) determinri i analize biologice efectuate n laborator, toate executate dup prevederile tehnicii experimentale. Rezultatele experimentale, orict de favorabile ar fi, sunt supuse mai nti verificrii pe suprafee ntinse n condiii de producie i n zone pedoclimatice ct mai variate i dac corespund dezideratelor propuse sunt difuzate n producie. Avnd n vedere c FITOTEHNIA acioneaz asupra unor plante cultivate, organsime ce se deosebesc funcional de cele spontane, lucreaz cu o mas de indivizi (o comunitate) i nu cu plante izolate i c producia vegetal are un caracter fluctuant, ntruct este rezultatul interaciunii dintre masa de indivizi i condiiile de mediu, ambele pri afectate de instabilitate, ea se sprijin pe o serie de discipline fundamentale i tehnice. Dintre tiinele fundamentale, fitotehnia, se sprijin n primul rnd pe tiinele biologice i chimice apoi pe biofizic i matematic. Disciplinele biologice ajut fitotehnia s cunoasc particularitile plantelor cultivate, de un real folos fiind descoperirile fiziologiei vegetale, care se aplic cu mult succes n fitotehnie. Nu ntmpltor unii cercettori consider fitotehnia o fiziologie vegetal aplicat. Botanica este o alt ramur a biologiei cu care fitotehnia vine n strns legtur, care ne d o privire de ansamblu asupra ntregului regn vegetal, deosebit de util pentru a nelege relaiile dintre plantele cultivate i mediul nconjuttor. Fitotehnia preia faptele stabilite de botanic i le duce mai departe pn la cele mai mici detalii de cunoatere. Pentru fitotehnie, prezint interes i cunotinele de ecologie tiin care se ocup de relaiile dintre plante i mediul nconjurtor i fitopedografia, ce se ocup cu rspndirea geografic a plantelor. n fundamentarea sa teoretic Fitotehnia se sprijin pe datele chimiei (biochimiei, agrochimiei), pentru cunoaterea compoziiei chimice i a particularitilor de nutriie ale plantelor cultivate, care pune la dispoziie substane, care regleaz nutriia acestora sau fenomene fiziologice (enzime, vitamine, hormoni sau fitoregulatori de cretere), substane pentru combaterea bolilor, duntorilor i buruienilor. Fitotehnia folosete n activitatea sa de cercetare multe din cunotinele de biofizic i matematic. 4

Biofizica, cu cunotinele sale despre tratamente cu ultrasunete, unde electromagnetice, radiaii ionizante, infraroii i rntgen, despre folosirea izotopilor radioactivi, devine n ultima vreme tot mai mult folosit i util fitotehniei, iar matematica ne ajut la calcularea statistic a rezultatelor experimentale. n latura sa aplicativ fitotehnia primete un real sprijin din partea majoritii disciplinelor agronomice. Toate aceste discipline agrotehnica, ameliorarea plantelor, pedologia, climatologia, protecia plantelor, mecanizarea agriculturii, zootehnia etc. ajut fitotehnia s-i ndeplineasc menirea de a ridica cantitativ i calitativ producia culturilor de cmp. 1.2. CLASIFICAREA PLANTELOR DE CMP

Provenind din diferite familii botanice, cu particulariti morfologice i biologice diverse, necesitnd diferite condiii pedoclimatice i tehnologii de cultur, plantele de cmp au fost introduse n diferite clasificri, mai importante fiind urmtoarele : 1.2.1. Dup particularitile morfologice se clasific n familii botanice, clasificare al crui neajuns const n faptul c se nglobeaz n aceeai grup, plante cu tehnologii diferite de cultivare : spre exemplu n fam. Graminaceae i Papilionaceae se nglobeaz plante semnate la distane mici i care nu se presc (gru, secar, orz, ovz, orez, linte) i plante semnate la distane mari i care se presc (porumb, sorg, soia, fasole etc. ; 1.2.2. Dup nsuiri biologice, dintre care mai frecvent se folosesc : - durata ciclului antogenetic care clasific plantele de cmp n trei grupe : anuale, bienale i perene ; - cerinele fa de cldur, deosebindu-se : - plante de cmp termofile (porumb, sorg, orez, fasole, fl.soarelui, ricin, bumbac, tutun) ; - plante de cmp cu cerine moderate (gru, orz, mazre, in pentru ulei, sfecl pentru zahr ) ; - plante de cmp iubitoare de clim rcoroas i umed (secar, triticale, ovz, orzoaic pentru bere, inul pentru fibr, etc.) ; - cerine fa de sol : - plante ce reuesc pe soluri rrace i acide (lupin, ovz, secar, triticale, etc.) ; - plante iubitoare de soluri neutre i fertile (gru, porumb, floareasoarelui, cnep, sfecl pentru zahr) ; - plante ce valorific soluri alcaline (sorg, iarb de Sudan, sfecl pentru zahr). Dup cum se observ se nglobeaz n aceiai grup plante diferite att morfologic ct i tehnologic. 5

1.2.3. Dup particularitile tehnologice, plantele de cmp se clasific folosind unii parametri fitotehnici : - epoca de semnat : toamna, primvara ; - distana ntre rnduri : 6-12,5 cm ; 45-60 cm ; 60-80 cm. Se nglobeaz n aceiai grup plantele diferite morfo-biologic. 1.2.4. Dup criterii economice. Se are n vedere : - folosirea produsului principal : - plante alimentare (gru, secar, porumb, orez, fasole, cartof) ; - plante industriale (fl.soarelui, soia, in, cnep, bumbac, tutun) ; - furajere ( porumb, ovz, soia, sorg) ; - aromatice i medicinale (anason, coriandru, chimion, fenicul, ment,degeel, levnic, mac, etc.). 1.2.5. Dup alte criterii : 1. cereale ; 2. leguminoase pentru boabe ; 3. oleaginoase (productoare de uleiuri ) ; 4. plante textile (productoare de fibre textile) ; 5. plante tuberculifere i rdcinoase ; 6. tutun ; 7. Hamei ; 8. plante aromatice i medicinale. Aceast ultim clasificare a plantelor de cmp este acceptat de ctre cei mai muli fitotehniti, fiind considerat mai practic, dei nu delimiteaz grupele de plante dup un singur criteriu. 1.3. ACUMULAREA PRODUCIEI VEGETALE I FACTORII CARE O CONDIIONEZ Planta verde are particularitatea de a crea materie organic folosind substane anorganice luate din mediul nconjurtor. Aceste substane sunt bioxidul de carbon, apa, precum i unele elemente ca azotul, fosforul, potasiul, magneziul, fierul i alte macro i microelemente aflate n sol sub form de diferite sruri. Punctul de plecare al reaciilor chimice extrem de complicate, ce se produc n planta verde i care duc la sinteza numeroaselor substane organice i organo-minerale ce constituie corpul plantei este fotosinteza. Din imensa energie a soarelui (constanta solar este de cca 1360 w/m2), ar putea s fie absorbit de frunzele verzi (covor continu) doar n jur de un sfert de miliardime iar din acestea, doar cca 1-2 % (n medie) este fixat sub form de energie chimic n fitomas i numai la culturi foarte bine dirijate fitotehnic se poate ajunge la 4-7 (10) %. Din punct de vedere fitotehnic intereseaz ca fitomasa acumulat n unitatea de timp s fie ct mai ridicat. Aceasta presupune corelarea ct mai avantajoas a urmtorilor factori :

6

- o suprafa foliar activ ct mai mare exprimat prin indicele suprafeei foliare (ISF : ha suprafaa foliar /ha cultivat) i durat de timp ct mai lung a suprafaei foliare active (DSF = m2/zile ) ; - randament fotosintetic ct mai mare, exprimat prin eficiena captrii radiaiei active fotosintetizante (RAF), care, n condiii experimentale cu factori controlai a ajuns la valori de 15-25 %, depind de 3-5 ori pe cele reale din terenuri cultivate, n condiii fitotehnice superioare ; - pierderile din fotosinteza real (prin respiraie, fotorespiraie, prdtori, boli, etc.) s fie ct mai mici, altfel spus, fotosinteza aparent (net) s reprezinte o cot ct mai mare din potenialul fotosintetic brut. Producia de fitomas (P) poate fi exprimat astfel : P % = I.A.F x I.S.F x t I.A.F. intensitatea aparent a fotosintezei ; I.S.F. indicele suprafeei foliare t - durata perioadei de producie Din producia total de fitomas, indicele de recolt trebuie s fie ct mai mare (indicele de recolt = raport boabe/paie ; tuberculi/vreji, etc.). Care sunt limitele produciilor, fa de cele actule ? Din formula de calcul al produciei de fitomas (P) rezult necesitatea ca timpul ct terenul este ocupat cu vegetaie cultivat s fie ct mai lung (practicarea culturilor succesive), iar indicele suprafeei foliare s fie ct mai favorabil, s nu depeasc 4 -7 n funcie de specia cultivat. Este necesar o corect dirijare a culturilor pentru ca I.S.F. s creasc rapid, aparatul foliar s fie meninut activ o perioad ct mai mare de timp prin fertilizare corect i echilibrat, combaterea bolilor i duntorilor, irigare, folosirea microelementelor i stimulatorilor de cretere, ngrmintelor foliare, etc. Pentru creterea produciei de fitomas, se ateapt cel mai mult de la I.A.F. (intensitatea aparent a fotosintezei). Din acest punct de vedere sunt diferenieri nete ntre plantele cultivate care asimileaz carbonul pe calea C3 i C4, respectiv la care primul produs de fixare a CO2 este cu 3 atomi de carbon (APG acidul fosfogliceric) sau cu 4 atomi de carbon (A.O.A. acidul oxalil acetic), respectiv un complex biochimic complementar al cii C3. Datorit existenei fotorespiraiei, plantele de tip C3 asimileaz CO2 cu o intensitate mai redus (1530 mg CO2/dm2/h) dect cele de tip C4, la care intensitatea fotosintezei poate atinge valori de 50-70 mg CO2/dm2/h. Rezult necesitatea revederii zonrii plantelor inclusiv microzonarea lor, pentru a folosi eficient condiiile naturale de mediu. Se ateapt, de asemenea, progrese mari n Genetic i Ameliorarea plantelor, prin crearea unor genitori ameliorai biochimic chiar la plantele de tip C3 i eventual transferul ciclului accesoriu AOA la plantele cele, mai rspndite n cultur, care sunt de tip C3 (gru, soia, floarea-soarelui, sfecl, etc.). 7

Fotosinteza aparent (acumularea fitomasei) se desfoar n cursul zilelor din perioada de cretere intens (vara) dup curbe bimaximale, spre deosebire de etapele de la nceputul i sfritul vegetaiei, cnd sunt unimaximale. Sunt necesare cercetri fundamentale pentru stabilirea punctelor de compensare pentru lumin i plafoanelor de saturare cu lumin care lipsesc la multe specii de plante cultivate. Punctul de compensaie este intensitatea luminii la care cantitatea de CO2 absorbit n fotosintez este egal cu cantitatea eliminat n respiraie 500-1000 luci la plantele heliofile. Ele trebuie corelate cu desimile din lan, cu vrsta plantelor etc., stabilirea nivelului de turgescen al esuturilor la care apare stressul hidric, care poate fi influenat prin zonarea culturilor, perioada semnatului, desimi, irigare, combaterea bolilor foliare i a prdtorilor. n dirijarea irigaiei trebuie inut cont c redobndirea capacitii de asimilare a CO2 nu se realizeaz dect dup o anumit perioad de timp n urma nlturrii deficitului de ap sau mai grav, c dup stres hidric prelungit, intensitatea fotosintezei nu mai revine las nivelul normal, n timp ce respiraia este mai puin influenat. Intensitatea fotosintezei este influenat de concentraiile CO2 i O2, care la rndul lor sunt influenate de desimea lanului. Elementele nutritive influeneaz mult intensitatea fotosintezei. Fosforul particip la formarea ATP i la fosforilrile intermediare din fotosintez, iar potasiul determin, turgescena i osmoreglarea celulelor facilitnd schimbul de gaze. Carena potasiului reduce intensitatea fotosintezei i activeaz respiraia. Alte macroelemente i microelemente sunt necesare pentru creterea randamentelor. Magneziul intr n componena clorofilei, lipsa lui intensific respiraia ; manganul intr n complexul enzimatic de eliminare fotosintetic a oxigenului ; zincul faciliteaz difuziunea CO2 n plant ; natriul, indispensabil pentru ciclul fotosintetic accesoriu la plantele de tip C4. 1.4. PRINCIPALII FACTORI CARE CONTRIBUIE LA CRETEREA PRODUCIEI PLANTELOR DE CMP. n cursul ontogenezei organismul Angiospermelor este sediul unor procese i fenomene extrem de complexe ce urmeaz o anumit succesiune : o cordonant ndreptat spre atingerea mrimii i arhitectonicii (configuraiei morfoanatomice) specifice fiecrei plante, iar cealalt, spre asigurarea reproducerii i perpeturii speciei. n primul caz totul se nsumeaz n fenomenul creterii masei vegetale, cu diferenierea organelor vegetative (rdcin, tulpin, lstari, frunze, etc.) care se pot msura ca volum, lungime, grosime sau mas (greutate), iar n al doilea caz se nscriu procesele ce duc la nflorire i fructificare. Toate aceste procese se afl sub control genetic, fiind influenate ns i de mediul ambiant. n ontogenez deosebim o perioad de cretere mai lent, apoi o perioad de expansiune i n final, din nou, o perioad de diminuare a creterii.

8

Capacitatea organelor vegetative de a nmagazina plusul de substane, ce depete posibilitile de recepie a fructificaiilor n fazele incipiente este o nsuire deosebit de important, deoarece, substanele de rezerv pot fi reutilizate. Producia vegetal total (biomasa total) la o plant de cultur reprezint ntreaga mas vegetal realizat la unitatea de suprafa, cuprinznd organele aeriene i subterane ale plantelor i se exprim, de regul, n substan uscat. O parte din biomas se pierde n timpul vegetaiei. Din producia vegetal total, numai o parte se foloseste direct de ctre om i aceasta este producia agricol sau recolta (produs agricol global). n funcie de specie, circa 24-70 % din biomasa total o reprezint produsul agricol. Produsul agricol global (util) este format din produs principal i produs secundar, n raport diferit de la o plant la alta, determinnd indicele de recolt (Indice Harwest). De exemplu, la gru, produsul principal l formeaz boabele, iar produsul secundar paiele i plevile, la porumb boabele, iar produsul secundar tulpinile, frunzele, pnuile, rahisul tiuleilor. La cartof produsul principal util este format din tuberculi, iar cel secundar din tulpini (vreji) i frunze ; la sfecla pentru zahr produsul principal util n primul an de vegetaie este format din corpul sfeclei, iar cel secundar din colete i frunze, n timp ce n anul al doilea de vegetaie, produsul principal (util) este format din fructe (semine) iar cel secundar din ramuri tulpinale i frunze ; la ment produsul principal coincide cu biomasa agricol atunci cnd se recolteaz herba i cu frunzele cnd se recolteaz folia. Att amelioratorii, ct i tehnologii militeaz pentru creterea produsului principal n ponderea produsului agricol, indicele de recolt s fie ct mai mare. Fiecare specie sau cultivar posed un potenial biologic i productiv. Potenialul biologic este capacitatea plantei agricole de a elabora o anumit mas organic (biomas). Potenialul productiv sau productivitatea potenial este o noiune care include numai produsul agricol, adic produsul cu valoare economic. Structura biomasei oglindete modul cum organismul vegetal valorific energia solar captat i arat cum se poate spori capacitatea productiv. Fitotehnia se ocup de porductivitatea asociaiilor vegetale sau fitosistemelor i nu de plantele izolate. Tehnologia culturilor plantelor i propune realizarea ansamblului de condiii care s duc la creterea nivelului produciei vegetale, mbuntirea indicelui de recolt, creterea calitii produciei i protejarea mediului nconjurtor. Realizarea acestor deziderate este condiionat de urmtorii factori : factorii ecologici (climatici, edafici, orografici) i zonarea ecologic a plantelor ; factori biologici : soiul sau hibridul cultivat i valoarea materialului de semnat i plantat ; factorii tehnologici : rotaia, fertilizarea, lucrrile solului, smna i semnatul, lucrrile de ngrijire, recoltarea i pstrarea produciei ; 9

factorii social-economici forma de exploataie, dotarea, modul de valorificare a produciei. Din conlucrarea factorilor amintii se realizeaz capacitatea de producie a plantelor sau productivitatea lor, aceasta fiind maxim atunci cnd factorii sunt optimi. Fiecare specie sau grup de specii dispune de elemente specifice de productivitate : la cerealele pioase elementele de productivitate sunt nfrirea productiv, numrul de spiculee n spic, numrul de flori fertile n spicule ; numrul de boabe n spic i masa a 1000 de boabe ; la leguminoase elementele de productivitate sunt numrul de psti pe plant, numrul de boabe n pstaie, masa boabelor din pstaie i pe o plant, numrul de plante la unitatea de suprafa, etc. La floarea soarelui distingem o producie brutto i una netto. n primul caz producia principal este reprezentat prin totalitatea fructelor aflate pe calatidiu, n cellalt caz se iau n calcule numai seminele (miezul), fiind produsul agricol principal, economic. La cartof, la produsul principal se iau n considerare tuberculii ce depesc 20-25 g, exprimndu-se n numr de tuberculi pe plant i numr de plante la ha. Cunoaterea i dirijarea raional a mijloacelor de sporire cantitativ i calitativ a produciei agricole vegetale constituie preocupri de baz ale Fitotehniei, care trebuie s aplice difereniat soluiile de cretere a produciei n funcie de condiiile climatice de sol i de soi sau hibrid. 1.4.1. Factorii ecologici. Fiecare specie de plante are cerine deosebite fa de clim (lumin, cldur, ap, aer), tipul de sol i fertilitatea natural a acestuia, de care trebuie s se in seama n repartizarea ei pe teritoriul rii (zonare) i tehnologiile de cultur aplicate. Factorii de vegetaie sunt studiai pe larg la fiziologie vegetal, climatologie, pedologie i agrotehnic.Noi ne vom referi la cteva aspecte generale privind influena lor asupra creterii i dezvoltrii plantelor de cmp, urmnd ca la fiecare specie de plante s prezentm cerinele ecologice foarte aprofundat. Lumina. Energia luminii naturale sau artificiale este folosit n sinteza substanelor organice din plante, prin intermediul clorofilei, n procesul de fotosintez. Intensitatea procesului fotosintetic este dependent de suprafaa foliar, numrul i distribuirea cloroplastelor, activitatea enzimatic etc., concentraia bioxidului de carbon, lumina, temperatura, ap, elementele nutritive din sol, etc. Asupra procesului fotosintetic acioneaz intensitatea luminoas, calitatea luminii i durata iluminrii (fotoperioada). 10

Intensitatea luminii condiioneaz parcurgerea fazelor de vegetaie a plantelor (creterea, nflorirea, fructificarea, rezistena la cdere, coninutul n zahr, n amidon, sau alte componente. De intensitatea luminii n anumite limite depinde productivitatea plantelor. Sunt plante adaptate la intensiti luminoase mai ridicate (de lumin) cum ar fi sfecla pentru zahr, floarea soarelui, cartoful, bumbacul, porumbul i altele la intensitate mai mic (de umbr) cum este fasolea, inul pentru fibre, etc. Calitatea luminii exprimat prin componentele spectrului influeneaz cantitatea i calitatea produciei. S-a constatat c sub aciunea razelor roii i galbene se sintetizeaz n special hidrai de carbon, iar n cazul celor albastre, mai multe substane proteice. Razele roii stimuleaz i germinaia seminelor (Zamfirescu N., i colab., 1965). Durata iluminrii, lungimea zilei sau fotoperioada este specific fiecrei plante, ca rezultat al adaptrii n timpul formrii lor. Astfel, sunt plante de zi scurt (i noapte lung), plante de zi lung (i noapte scurt) i chiar plante indiferente, fenomen numit fotoperiodism. Plantele de zi scurt, soia, tutunul, bumbacul, orezul, porumbul, sorgul, meiul, cnepa, etc. originare din latitudini sudice, fructific la nceputul toamnei (zile mai scurte) pe cnd plantele de zi lung ca orzul, grul, secara, ovzul, mazrea, sfecla, inul, mutarul etc., fructific vara n condiii de zile lungi (Staicu Ir., 1969). Plantele indiferente sunt hrica, floarea-soarelui, bumbacul, etc. sau apar biotipuri (soiuri) n cazul aceleiai specii cu preferin pentru zile scurte sau zile lungi. La porumb hibrizii trzii sunt tipici de zi scurt, dar s-au creat i hibrizi precoci care fructific mai devreme. La cartof pentru formarea tuberculilor sunt necesare zile scurte, iar pentru formarea seminelor de zile lungi. Cunoaterea cerinelor plantelor fa de fotoperioad are consecine practice n zonarea i tehnica de cultur a acestora. Dirijarea factorului lumin (ca durat i intensitate) se poate face n sere, case de vegetaie, fitotron. n cmp dirijarea acestui factor natural se realizeaz prin zonarea raional a plantelor, amplasarea culturii pe pante cu expoziie sudic, semnatul la distane corespunztoare, n epoca optim, cu orientarea rndurilor nord-sud, combaterea buruienilor, respectarea desimilor optime. Procesul de fotosintez se amplific prin suplimentarea bioxidului de carbon folosind ngrminte organice sau generatoare de bioxid de carbon. Cldura. Cerinele plantelor pentru cldur sunt n strns legtur cu specia, soiul sau hibridul i cu fazele de vegetaie. Se iau n consideraie temperatura aerului i solului. Cldura influeneaz ritmul absorbiei apei i elementelor nutritive, viteza de deplasare a acestora, reaciile chimice i procesele fiziologice care au loc n plant, deci creterea i dezvoltarea. Cunoaterea temperaturii minime de germinaie este important pentru stabilirea datei optime a semnatului. Astfel, grul, orzul, mazrea, inul se pot semna la temperaturi de 1-30C n sol ; bobul, lupinul, macul la 3-50C, soia, floarea-soarelui la 6-80C ; porumbul la 8-100C ; fasolea, bumbacul la 10-110C ; 11

orezul, meiul la 11-120C ; tutunul la 13-140C etc. Semnatul mai devreme determin ca multe semine s nu germineze, se instaleaz ageni patogeni i duntori, iar semnatul mai trziu determin goluri n lan i prelungirea perioadei de vegetaie. n fazele urmtoare de cretere, plantele au o temperatur minim de cretere, denumit zero biologic. La plantele originare din climatul temperat (gru, secar, triticale, orz, ovz, etc.) zero biologic este considerat temperatura de 50C, iar cele originare din climatul cald (porumb, bumbac, tutun, etc. temperatura de 8-100C (Velican V., 1972). Un indice de evaluare a necesarului de cldur este suma gradelor pentru ntreaga perioad de vegetaie (nsumarea temperaturilor medii zilnice (active) sau nsumarea unitilor termice. Reglarea regimului termic se face prin zonarea corespunztoare a plantelor, orientarea rndurilor nord-sud, combaterea buruienilor, efectuarea lucrrilor de ngrijire la timp, etc. Aerul. Viaa plantelor este dependent de componentele aerului din sol i atmosfer. Aerul din sol influeneaz creterea sistemului radicular al plantelor i viaa microorganismelor. Rdcinile plantelor se dezvolt bine n sol aerat. Cerinele mari au orzul, bumbacul, ovzul mazrea, floarea-soarelui, cartoful, porumbul, sfecla pentru zahr, iar cerine mai mici au hrica i orezul. Creterea procentului de bioxid de carbon la peste 1 % n sol devine vtmtor pentru rdcini. Primenirea aerului din sol se face prin difuziune i schimbarea n mas. Schimbarea n mas are loc prin intermediul unor factori fizici (oscilaii de temperatur, vnt, ploaie, etc.) i biologici (galerii de crtie, rme, insecte, etc.). Reglarea regimului de aer n sol se poate realiza prin lucrrile solului, prin praile mecanice i manuale sau chiar prin folosirea de substane generatoare de oxigen. Peroxidul de calciu (CaO2) n prezena apei elibereaz treptat oxigenul. CaO2 + H2O Ca (OH)2 + O2 Apa, este deosebit de important pentru viaa plantelor. Ea menine starea de hidratare a citoplasmei, starea de turgescen, contribuie la sinteza substanei uscate (1-5 %), este eliminat prin transpiraie. Apa dizolv i disociaz sruri minerale, punnd la dispoziia plantelor elementele necesare. Apa este necesar n toate fazele de vegetaie, de la mbibarea i germinarea seminelor i pn la maturitate n cantiti diferite, n funcie de faza de cretere i dezvoltare. Fazele n care lipsa apei influeneaz mai mult evoluia plantelor ssunt numite faze critice. Raportul ntre cantitatea de ap consumat i substana uscat sintetizat reprezint coeficientul de transpiraie sau consumul specific de ap. Consumul specific este influenat de natura i potenialul de fertilitate a solului, condiiile climatice, vrsta plantei. Crete cnd coninutul apei n sol este mai mare, cnd scad rezervele nutritive din sol, cnd scade umiditatea relativ a aerului i pe msura avansrii n vegetaie. 12

Cerinele fa de ap mpart plantele n xerofite, higrofite i mezofite (intermediare). Plantele xerofite sau sistemul radicular puternic dezvoltat i suprafaa de transpiraie redus, suportnd perioade de secet, iar cele higrofite necesit umiditate ridicat. Sursa de ap pentru plante o constituie precipitaiile atmosferice, apa de irigare, roua, ntr-o oarecare msur. Reglarea regimului de ap se realizeaz prin msuri agrotehnice, acumularea i pstrarea apei n sol, prin irigare. Elementele chimice nutrive. Plantele absorb din sol azotul, fosforul,potasiul, calciul i alte elemente conform cu cerinele lor n funcie de specie, soi, hibrid i faza de vegetaie. Compoziia chimic a plantelor variaz n raport cu vrsta i cu diferitele pri analizate. Din frunze i tulpini, dup fecundare, o parte din elementele nutritive migreaz spre fructe i semine ; o alt parte din elemente se elimin n sol prin rdcini i prin splarea plantelor de ctre precipitaii. Reglarea elementelor chimice se face prin lucrrile solului,fertilizare i activitatea microorganismelor din sol. Solul. Prin nsuirile fizico-chimice i biologice solul influeneaz plantele de cultur. Textura solului prezint importan pentru diferite plante. Astfel solurile lutoase sunt favorabile pentru majoritatea plantele de cultur: porumb, gru, orz, ovz, trifoi, lucern, fasole, mazre, soia, rapi, sfecl, in, cnep etc. Solurile uoare sunt valorificate mai bine de ctre lupin, cartof, secar, triticale, sfecl. Solurile cu textur mai fin sunt favorabile grului, ovzului, bobului, orezului. Fertilizarea i lucrrile solului se fac innd cont de textura solului. Structura solului. n solurile cu structur bun ( agregatelor 1 - 10 mm) aerul, apa i elementele nutritive se gsesc n proporii favorabile, favoriznd activitatea microbian i creterea rdcinilor. Structura poate fi influenat la rndul ei de ctre plantele de cultur. Plantele pritoare distrug structura, gramineele perene, grul i ovzul o menin n stare bun. Reacia solului. Majoritatea plantelor realizeaz cele mai bune rezultate pe solurile neutre, slab acide sau slab alcaline. Solurile acide sunt valorificate de lupin, secar, cartof, ovz, iar cele alcaline de orz, sorg, rapi, bumbac, sfecl pentru zahr, mueel. Zonele agricole i zonarea ecologic a plantelor Zonele produciei agricole vegetale n Romnia Romnia este situat n zona central a emisferei nordice ntre paralelele 4338 i 4816 latitudine nordic i meridianele 2016 i 2946 longitudine estic. 13

Romnia are un relief variat, climat continental (cu variaii destul de mari) i condiii de sol foarte diferite, cuprinznd urmtoarele regiuni: - de cmpie, circa 7.350.000 ha (31% din suprafaa rii); - dealuri i podiuri, circa 11.417.000 ha (48% din suprafaa rii); - de munte, cu circa 5.000.000 ha (21% din suprafaa rii) . Zonele agricole reprezint aproximativ 70% din suprafaa rii, cuprinznd cmpiile, dealurile i podiurile. n baza unor studii ntreprinse de A.S.A.S. teritoriul agricol al Romniei a fost mprit n trei zone agricole principale, lundu-se n considerare nsuirile i fertilitatea solurilor, relieful i clima (fig. 1.1.) Zona I (cmpia de sud i de vest), cu soluri fertile, climat cald (suma de grade = 4.000 4.300C) i secetos (250 - 550 mm precipitaii); Zona a II-a (podiurile din: Oltenia, nord-vestul Munteniei, centrul Moldovei, vestul rii i centrul Transilvaniei), cu soluri de fertilitate mijlocie i clim moderat (3.400 4.000C) i semiumed (550 - 650 mm precipitaii); Zona a III-a (dealurile subcarpatice din ntreaga ar i depresiunile intramontane), cu soluri mai puin fertile, clim rcoroas (3.000-3.400C) i umed (650 - 750 mm precipitaii). Zonarea ecologic a plantelor agricole. n urma cercetrilor tiinifice efectuate de institutele i staiunile de cercetri agricole, observaiile izvorte din practic, zonele de favorabilitate ale plantelor s-au stabilit pe baze tot mai precise. n condiii ecologice favorabile, tehnologiile utilizate pentru diferite plante au eficacitate mai bun, punndu-se n valoare ntreg potenialul productiv al acestora. Prin zonarea ecologic a plantelor se nelege stabilirea zonelor de favorabilitate la plantele cultivate, pe baza coroborrii condiiilor naturale din regiune cu cerinele biologice ale plantelor fa de acestea (O.BERBECEL i colab., 1960). Prin condiiile de mediu se nelege totalitatea factorilor externi n care crete planta; prin condiii de existen se nelege factorii pe care i cere planta, potrivit specificului su ereditar ; prin factori de aciune se nelege totalitatea factorilor care acioneaz asupra organismului vegetal n perioad de vegetaie. Nu ntotdeauna condiiile de existen se gsesc n condiiile de mediu, care nglobeaz toi factorii de aciune. Prin zonarea ecologic se urmrete amplasarea culturilor n acele condiii de mediu unde plantele ntlnesc cei mai importani factori din condiiile de existen n optimum sau aproape de optimum. n prima faz a elaborrii zonrii se stabilesc cerinele pedoclimatice ale plantelor (faza de analiz), apoi se confrunt cerinele pedoclimatice ale plantelor cu condiiile de clim i sol din zon stabilindu-se zonele de favorabilitate (faza de sintez), cu gradurile: foarte favorabile, favorabile, puin favorabile, improprie. 14

Pentru fiecare plant (soi, hibrid), n funcie de cerinele pedoclimatice, la scara ntregii ri, s-au stabilit, n general, trei zone ecologice de cultur, prezentate detaliat, la fiecare cultur:Legenda

Fig. 1.1. Harta zonelor agricole din Romnia -Zona foarte favorabil, cu condiiile pedoclimatice cele mai favorabile creterii i dezvoltrii plantelor, unde se pot obine producii mari, de calitate i constante ; -Zona favorabil, cu condiii pedoclimatice care asigur producii bune, ns mai puin constante datorit unor factori ecologici care limiteaz productivitatea; -Zona mai puin favorabil, cu condiii pedoclimatice mai puin favorabile. n mod obinuit, plantele se cultiv n primele dou zone ecologice, cea de a treia fiind mai puin economic. Fertilizarea, irigarea, crearea de soiuri i hibrizi cu plasticitate ecologic influeneaz ncadrarea plantelor n diferite zone ecologice. 1.4.2. Factorii biologici Smna ca factor biologic de producie La plantele superioare din ngrngtura Angiospermelor, smna este rezultatul unirii celor doi gamei mascul i femel prin procesul dublei fecundri. Dup fecundare ovulul se dezvolt rezultnd smna i componentele sale de baz, embrionul, endospermul i tegumentul seminal sau embrionul, cotiledoanele i tegumentul seminal. 15

Ca urmare a procesului complex al fecundaiei rezult att smna ct i fructul, ntlnindu-se semine propriu-zise ct i diferite fructe (achene, cariopse, nucule, etc.). Pentru plantele cultivate noiunea de smn are un sens mai larg, ea reprezentnd n mod convenional orice organ al plantei care servete la reproducerea acesteia n condiii de producie. Ca atare, n sens fitotehnic, noiunea de smn include semine propiu-zise (la leguminoase, crucifere, solanaceae etc.), fructe (cariopse, achene, nucule etc.) sau diferite organe vegetative utilizate pentru reproducere (tuberculi, bulbi, butai, stoloni, etc.). Materialul de semnat sau plantat trebuie s ndeplineasc urmtoarele condiii : s aparin unui soi sau hibrid cu potenial ridicat de producie (s fie autentic, omogen i stabil, nscris n catalogul oficial al soiurilor i hibrizilor) ; s aib productivitate ridicat i nsuiri de calitate superioare ; s posede nsuiri fiziologice superioare (rezistena la boli, duntori, secet, cdere, frngere, iernare, etc.) ; s aib puritate biologic i fizic ridicate i capacitate germinativ corespunztoare S.R-ului ; s fie sntos. n domeniul producerii i nmulirii materialului de semnat i plantat este folosit noiunea de smn certificat, care provine dintr-un sistem organizat de producere, aprobat conform S.R-lui. Smna este temelia pe care se construiete orice strategie a dezvoltrii produciei vegetale (FAO). ntr-o prim etap are loc crearea de cultivare (soiuri i hibrizi) de mare productivitate i stabilitate, cu rezisten, la condiii nefavorabile, boli i duntori, calitate superioar, pretabilitate la recoltare mecanizat, iar n etapa a doua se produce i nmulete materialul semincer. n standardele de stat prinicipalii indici de calitate se refer la puritatea biologic a seminelor, la nsuiri fizice i fiziologice ale acestora, starea lor sanitar. Prin valoarea biologic se nelege apartenena seminelor la un soi, linie, hibrid cu nsuiri superioare, ct i puritatea genetic sau biologic. Aceste caracteristici se stabilesc prin aciunea de certificare a seminelor n cmp, determinndu-se autenticitatea, proveniena, categoria biologic, puritatea biologic i starea sanitar. Controlul calitii i eliberarea certificatelor de calitate a seminelor i materialului de plantare n fazele de producere, condiionare, tratare, ambalare, etichetare, depozitare, pstrare, transport i comercializare, se face de ctre Inspecia de stat pentru calitatea seminelor i materialului sditor din cadrul Ministerului Agriculturii, Pdurilor i Dezvoltrii rurale n conformitate cu normele tehnice interne i cu reglementrile internaionale (Legea nr.75/1995). 16

Categoriile biologice din procesul de producere a seminelor sunt definite astfel : smna amelioratorului (SA) este produs de ctre sau sub ndrumarea direct a amelioratorului sau menintorului, folosind selecia conservativ sau alte metode tiinifice specifice, fiind destinat producerii seminelor de prebaz ; - smna prebaz (PB) este smna din toate verigile biologice din smna amelioratorului care a fost produs de, sau, sub responsabilitatea direct a menintorului, care satisface cerinele impuse de reglementrile n vigoare privind puritatea varietal, germinaia, etc., specificate pentru seminele de prebaz. n terminologia actual, smna de prebaz poate fi echivalentul categoriilor biologice de baz superelit i superelit, linii consagvinizate, linii consagvinizate (cmp de meninere), iar n cazul cartofului clonele (A B C D E) ; - smna de baz (B) este smna produs de ctre sau sub directa responsabilitate a menintorului, fiind obinut din smna de prebaz, destinat producerii de smn certificat. Aceste semine trebuie s satisfac cerinele impuse de reglementrile n vigoare privind puritatea varietat, germinaia, etc., specificate pentru seminele de baz. n terminologia actual smna de baz corespunde categoriei biologice de elit, linii consagvinizate androsterile i restauratoare de fertilitate, hibrizi simpli, forme parentale folosite pentru loturile de hibridare n vederea producerii seminei comerciale (F-1) ; - smna certificat (C) este smna produs direct din baz n cazul soiurilor, pentru renmuliri sau consum, iar n cazul hibrizilor este smna produs n loturi de hibridare din smna de baz, fiind destinat producerii de recolt pentru consum (F1). n cazul speciilor autogame este admis i producerea seminelor certificate din generaia a I i a II-a. (C1 i C2). In terminologia curent smna certificat corespunde categoriilor biologice nmulirea I (I1), nmulirea a II-a (I2), hibrizi comerciali (F1), HS, HT, HD, hibrizi Top Cross, hibrizi ntre soiuri, soiuri sintetice, soiuri multiliniale, material saditor viticol selecionat i autentic, material sditor de dud, hamei, etc. - smna standard (ST) este folosit pentru culturi destinate consumului. Materialul biologic care n urma controalelor n cmp corespunde indicilor stabilii de standardele de stat, primete un act de certificare cu care smna produs poate fi valorificat. n actul de certificare se nscrie categoria biologic, procentul puritii biologice, procentul plantelor cu semine greu separabile, a celor atacate de boli i duntori. Dintre caracteristicile fizice ale seminelor, cu importan deosebit se prezint puritatea, componena botanic a seminelor strine, masa a 1000 de 17 -

boabe, iar dintre nsuirile fiziologice, capacitatea i energia germinativ, puterea de strbatere, cold-testul. Deasemenea, se mai analizeaz la cerere umiditatea seminelor, starea sanitar, masa (greutatea) specific, uniformitatea, masa hectolitric (volumetric), puterea de strbatere, cold-testul, etc. Toi aceti indici se studiaz la lucrrile practice de Fitotehnie. In etapa a treia urmeaz condiionarea seminelor n staii speciale i controlul calitii n laboratoarele inspectoratelor teritoriale pentru controlul caliti seminelor i materialului sditor. n toate rile cu agricultur modern folosirea seminelor certificate deine pondere mai mare dect a seminelor reinute din producii proprii, cnd se realizeaz producii net inferioare. n ara noastr n ultimii 8-10 ani, pe suprafee destul de ntinse, n agricultura privatizat, s-au folosit semine de calitate inferioar (din producie proprie) cu consecine negative asupra produciei i calitii, cu toate c s-au luat unele msuri de subvenionare de ctre stat. 1.4.2.1. Controlul calitii materialului de semnat n producerea materialului de semnat n uniti specializate, se efectueaz controale sistematice n perioada de vegetaie privind respectarea parametrilor de calitate nscrii n S.R, iar dup recoltare i condiionare se analizeaz din punct de vedere al puritii, energiei i capacitii germinative, viabilitii, etc. Se efectueaz urmtoarele analize : 1. Analize genetice. Prin analize genetice se determin puritatea biologic a materialului semincer, eliminarea indivizilor strini netipici din lan. Pentru fiecare suprafa de cultur se elibereaz un certificat de recunoatere. Dup recoltare, puritatea biologic se poate determina prin metode de laborator, vase de vegetaie, etc. 2. Analize fizice . Materialul de semnat este supus unor determinri privind anumite caracteristici fizice cum ar fi : puritatea fizic (P), masa a 1000 de boabe, (MMB), masa hectolitric (MH), mrimea seminelor (dimensiunile), umiditatea, caracteristicile organoleptice. O parte din indicatori intr n formula de calcul a normei de smn la hectar. Puritatea fizic (P). este procentul de smn pur din specia analizat, raportat la masa probei de analizat. Se determin din urmtoarele considerente : puritatea face parte din formula de calcul a normei de smn la ha ; indic cuantumul pierderilor ce pot rezulta prin condiionarea produsului ; n funcie de componena numeric i diversitatea impuritilor se stabilete metoda de condiionare i pstrare a seminei ; oglindete nivelul msurilor agrofitotehnice ca i condiiile pedoclimatice n care s-a obinut smna.

18

Determinarea puritii fizice se efectueaz dup ce seminele au fost supuse operaiunilor de condiionare, prin care au fost eliminate impuritile aproape n totalitate, sau direct materialului adus din cmp. Concomitent cu puritatea fizic se determin componena botanic a impuritilor, noiune ce definete numrul de semine de buruieni sau alte plante de cultur din prob i se exprim numeric la proba de 500 g sau 1000 g semine. O atenie deosebit se acord speciilor de buruieni de carantin (neghina, cuscuta, etc.). n funcie de rezultatul acestor determinri, seminele pot fi respinse de la semnat, formulndu-se i recomandri privind operaiunile de condiionare ulterioar. Masa a 1000 de boabe (MMB) este un indice fitotehnic ce se refer la masa a o mie de semine (din smna pur) cu umiditatea existent n momentul determinrii, exprimat n grame. Aceast insuire fizic trebuie cunoscut din urmtoarele considerente : face parte din elementele formulei de calculare a normei de smn la hectar ; constituie un indicator important n aprecierea modului de comportare a soiurilor i hibrizilor n aceleai condiii agrotehnice i climatice ; ajut la estimarea produciei la unitatea de suprafa, fiind un element al productivitii. Masa a 1000 de boabe se determin la smna pur. Este de dorit ca valorile acestui indicator s fie ct mai mari posibile. Masa absolut a 1000 de boabe este masa seminelor raportat la substana uscat. 100 U Ma masa absolut Ma = Mr x -------------Mr masa relativ a 1000 de semine (MMB) 100 Masa specific este raportul ntre masa a 1000 de boabe i volumul acestora. MMB (g ) Ms = ----------------- ; MMB = masa relativ a 1000 boabe (g) V (cm3) V = volumul a 1000 boabe (cm3) Masa hectolitric (MH) este o noiune care definete densitatea masei de semine i reprezint masa unui volum de 100 l semine exprimat n kg. Masa hectolitric este influenat de umiditate, puritate, mrimea i forma seminelor, masa specific a seminelor, etc. Se determin la produsele destinate consumului alimentar i prelucrrilor industriale, pentru estimarea operativ a cantitilor de produse prin cubaje, precum i la calcularea volumului necesar de depozitare a produselor respective. Masa hectolitric este corelat n mare msur cu producia de fin de cereale, 19

fiind un indice calitativ n relaiile comerciale ale ntreprinderilor de morrit i panificaie, indicnd n anumite limite randamentul de extracie al finii i calitatea acesteia. La orez s-a constatat c MH n funcie de puritate se coreleaz pozitiv cu randamentul n boabe decorticate, servind la ntocmirea baremului minim de decorticare. n funcie de mrimea masei hectolitrice, produsele agricole sub form de boabe se grupeaz n grele (mazre, fasole, gru, porumb) care au masa hectolitric mai mare de 75 kg i uoare (floarea soarelui, ovz, etc.), cu masa hectolitric, n mod obinuit, sub 40 kg i mijlocii ntre 75-40 kg. Mrimea seminelor se exprim prin dimensiunile boabelor (lungimea, limea, grosimea, diametru). Dimensiunile seminelor oscileaz n anumite limite, n funcie de unii factori de mediu i tehnologici, n funcie de poziia acestora n inflorescen (mijloc, vrf, baz), formarea lor pe tulpina principal, pe frai, pe ramificaii. Condiionarea seminelor, cu triorul se face n funcie de dimensiuni. Calibrarea seminelor este separarea lor pe categorii n funcie de dimensiuni i form, oferind avantaje la semnatul de precizie. Umiditatea seminelor - este determinat n mod repetat, la predarea produselor la bazele de recepie, pe timpul depozitrii i la livrare. Umiditatea seminelor reprezint coninutul de ap exprimat n procente, care exist la un moment dat ntr-o prob de semine i care se poate elimina prin uscare la etuv la o anumit temperatur pn la greutatea constant sau care poate fi pus n eviden prin alte metode (electrometrice). Este necesar determinarea umiditii din urmtoarele motive : - are un rol n stabilirea momentului recoltrii ; - are importan n procesul de prelucrare ; - ajut la stabilirea sczmintelor ce au loc n masa de semine, prin reducerea coninutului n ap. Umiditile recomandate sunt de 14-15 % la cereale,12 % la leguminoase, sub 10 % la oleaginoase, etc. In mod obinuit umiditatea se determin cu umidometre electronice. Examenul organoleptic se refer la culoarea, luciul i mirosul seminelor. Rezultatele se exprim prin comparaie cu caracteristicile normale. Cu aceast ocazie pot fi sesizate unele modificri care se produc n masa de semine datorate unor procese nedorite, cum ar fi : mucegirea, ncingerea, umezirea, rncezirea, alte procese de alterare. Seminele lucioase reflect o pstrare bun, cele care i-au pierdut luciul o pstrare proast. Examenul organoleptic poate stabili dac smna nu a fost falsificat. Analize fiziologice. n cadrul analizelor fiziologice intr determinrile : energia germinativ ; capacitatea germinativ ; cold-testul ; viabilitatea ; puterea de strbatere. Analizele fiziologice au rolul de a evidenia capacitatea seminelor de a germina i de a produce plante normale i viguroase. 20

Germinaia seminelor este exprimat prin dou noiuni : energia germinativ i capacitatea germinativ. Capacitatea germinativ (G) este dat de numrul de semine, exprimat procentual, care, n condiii optime de temperatur, umiditate i aeraie, produc germeni (coli) normali, ntr-un anumit timp, stabilit prin STAS fiecrei specii de plante (7 8 zile). Energia germinativ reprezint numrul de semine, exprimat procentual, care n condiii optime de temperatur, umiditate i oxigen, produc germeni normali ntr-un timp mai scurt, adic 1/2 - 1/3 din timpul stabilit pentru determinarea capacitii germinative. Vigoarea germenilor exprimat prin energia germinativ, se msoar dup formula propus de Piper pentru viteza de germinare. Energia germinativ este corelat de timpul mediu de germinaie (TMG). Seminele cu energie germinativ mare n laborator, au n cmp capacitate de germinare apropiat sau de multe ori egal cu aceia obinut n laborator. Energia germinativ variaz n funcie de specie, modul de pstrare a seminei, condiiile de mediu i agrofitotehnia folosit. Ritmul n care seminele germineaz se exprim prin indicele TMG (timpul mediu de germinare). (n.d) TMG = -------------- n care : n n = numrul de semine germinate zilnic cu germeni normali ; d = numrul de ordine al zilelor considerate i cu valorile prezentate. Dac avem dou probe cu germinaia de 96 % i una are TMG 5,2, iar a doua 6,5, prima prob este mai valoroas. Germinaia se determin din urmtoarele considerente : - face parte din formula de calcul a normei de smn la hectar ; - ajut la stabilirea gradului de dezvoltare a embrionului i maturitii seminelor ; - d indicaii asupra vechimii i condiiilor de pstrare a seminelor. - ajut la stabilirea valorii orzului destinat pentru fabricarea berii. Factorii care influeneaz procesul germinaiei sunt de ordin intern, faza de maturitate, repausul germinal, vechimea seminelor (longevitatea) i de ordin extern (apa, temperatura, aerul, lumina). Faza de maturitate este important la materialul de semnat, recoltarea fcndu-se la maturitate deplin, atunci cnd embrionul este complet dezvoltat. Repausul seminal este perioada ce urmeaz recoltrii cnd seminele nu germineaz chiar dac se ntrunesc factorii germinaiei (ap, cldur, oxigen). Cauzele repausului germinal sunt multiple : impermeabilitatea pentru ap a tegumentului seminal ; restricii n schimbul de gaze ; prezena n tegument a unor substane inhibitoare ale germinaiei (amoniac, acizi, etc.) ; repausul embrionului care se afl sub influena anumitor substane chimice. 21

Prezena sau absena repausului seminal sunt controlate genetic, dar pot fi influenate i de factorii ecologici i tehnologici. Perioada de trecere treptat a seminelor de la starea de repaus la starea n care pot germina este cunoscut sub denumirea de postmaturare, cnd se produc modificri de natur fizic, chimic, ce creeaz condiii pentru germinare. Longevitatea seminelor este durata de timp ct ele i pstreaz germinaia i depinde de factorii ereditari, condiiile de vegetaie, tehnologia de cultivare, pstrarea. Seminele ii pot pstra germinaia de la 2-3 ani pn la 15100 ani. Lonvegitatea economic se refer la perioada de timp n care procentul de semine germinabile nu scade sub minimum cerut de S.R. Rezult c n producie trebuie folosit smna ct mai proaspt. Dintre factorii externi, lumina este un factor indiferent la majoritatea seminelor puse la germinat. Speciile de plante cu semine mai mici necesit lumin n procesul de germinaie, majoritatea speciilor germinnd la ntuneric. Viabilitatea seminelor este o analiz fiziologic rapid, prin care se stabilete dac embrionul este viu, considerndu-se o corelaie pozitiv ntre viabilitate i germinatie. Rezultatele au valoare estimativ. Cold-test testul presupune germinarea seminelor n condiii de temperatur minim. Metoda este folosit pe scar larg la porumb i floareasoarelui, oferind informaii importante asupra comportrii materialului de semnat n condiiile n care dup semnat survin temperaturi sczute. Puterea de strbatere este capacitatea colilor (germenilor = de a strbate un strat de nisip de la 1 la 6 cm n perioada de timp stabilit pentru germinaie plus 2 zile se exprim n procente (1 cm semin mici ; 3 cm semine mijlocii, 6 cm semine mari). Analiza strii sanitare a seminelor este uzual n prezent, necesitnd personal specializat. Smna util i cantitatea de smn la ha. Toate determinrile care se fac la materialul de semnat au drept scop stabilirea calitii seminelor i a normei de semnat. Smna util se calculeaz cu formula :, n care : 100 Su smna util % ; P puritatea % ; G germinaia % SU = PG

Cunoscnd smna util se calculeaz cantitatea de smn la hectar : D . MMB D. MMB D. MMB x 100 C = --------------- = ----------- = -------------------Su PxG PXG 100

22

Avnd n vedere c germinaia seminelor se stabilete n condiii optime de laborator, iar n cmp condiiile de germinare sunt mult diferite de optim, se propune introducera n calcul a procentului de rsrire n cmp (% Rc) i desimea care trebuie realizat la rsrire n cmp (D) n plante /m2. n acest caz cantitatea de smn la ha se calculeaz dup urmtoarea relaie : D . MMB . 100 Ckg/ha = -------------------- n care : G x % Rc C = cantitatea de smn la ha (kg) D = desimea n plante rsrite la m2 MMB = masa a 1000 de boabe (g) G = germinaia n % % Rc = procentul de rsrire n cmp

La plantele pritoare cantitatea de smn la ha se calculeaz astfel: D . MMB C = -------------- ; D desimea de semnat n b.g./ha P x G x 100 S-a determinat c procentul de rsrire n cmp la gru, n condiii bune de semnat este de 85-90 % din capacitatea germinativ determinat n laborator i poate s scad la 65-70 % n condiii nefavorabile. La sorg procentul de rsrire este 50-60 % din germinaia determinat n laborator iar la leguminoase (mazre) de 75 % din boabele germinabile semnate . 1.4.3. Factori tehnologici Tehnologia culturii plantelor i propune realizarea ansamblului de msuri, ncepnd cu nfiinarea i organizarea fitosistemelor , ntreinerea (ngrijirea) lor pn la recoltare, care, s permit meninerea echilibrului ntre resursele energetice, trofice, hidrice i consumul populaiei ce alctuiete fitosistemul, aa fel nct potenialul productiv s se poat manifesta integral. Prin organizarea fitosistemului se realizeaz un ecran fotosintetic cu mare capacitate de interceptare, absorbie i convertire a luminii solare n materie organic, sporete potenialul productiv prin mrirea numrului partenerilor pe unitatea de suprafa, alegndu-se desimea optim, potrivit cu tipul plantelor i resurselor energetice i trofice. Repartizarea uniform a partenerilor pe teren evit concurena dintre indivizi folosindu-se mai bine resursele energetice, trofice i hidrice. Tot prin organizarea corespunztoare a fitosistemului se amelioreaz condiiile de mediu, pentru ca partenerii s poat beneficia, pe msura necesitilor de factorii indispensabili vieii i activitii productive. Protejarea plantelor mpotriva agenilor patogeni, insectelor i buruienilor pe tot parcursul vegetaiei, n vederea pstrrii ct mai ndelungate a suprafeei foliare fotosintetizante, contribuie implicit la crearea de biomas total i principal, realizndu-se o calitate tot mai bun. Factorii tehnologici se prezint pe larg la fiecare cultur. 23

1.4.4. Factori social-economici Exploataia agricol este un sistem tehnico-economico-social complex, care urmrete s gseasc cele mai adecvate metode pentru a se menine ntr-un echilibru funcional. Sistemul de exploataie agricol are caracteristici specifice, care se refer la caracterul complex, dinamism, adaptabilitate, caracter deschis caracter probabilistic, determinat de aciunea unor factori naturali, economici, etc. cu caracter aleator, caracterul autoreglabil i autoorganizabil (Ciurea I.V., 2005). Exploataia agricol este un organism economic reprezentat de o persoan sau un grup de persoane fizice sau juridice, care, dispunnd de mijloace de munc proprii sau nchiriate, concep i desfoar un complex de procese de munc, n vederea obinerii unui profit permanent. Modalitile cum influeneaz producia plantelelor de cmp, factorii social economici, sut prezentate pe larg la disciplina de Management n exploataiile agricole. 1.5.Calitatea produselor agricole i posibilitile de mbuntire n micul dicionar enciclopedic, calitatea produciei este nivelul la care ansamblul nsuirilor fiecrui produs, fiecrei lucrri etc. corespunde destinaiei iar n Dicionarul limbii romne, editat de Academia Romniei calitatea este totalitatea nsuirilor eseniale care determin un fenomen, iar mai departe, caracteristic pozitiv, nsuire bun, frumoas (vol.I, p.318). In cazul produselor agricole de care se ocup Fitotehnia, considerm nsuiri eseniale numai pe acelea care dau produsului particularitile ce-l fac apt de utilizare, cu cele mai bune rezultate, n scopul pentru care a fost creat. La produsele destinate prelucrrilor industriale, n categoria nsuirilor eseniale intr i acelea care permit sau uureaz procesul tehnologic de prelucrare. Oricare ar fi produsul, calitatea este un efect al constituiei sale fizice i chimice. n literatura de specialitate, se confund de cele mai multe ori, nsuirile ce definesc calitatea cu cele cantitative. Astfel, de pild se afirm c sfecla pentru zahr este de calitate superioar, cnd are coninutul mai ridicat n zaharoz. Tot aa se vorbete de seminele oleaginoase, cnd sunt mai bogate n substane grase, de boabele leguminoaselor ori cerealelor, daca au coninut mai ridicat n proteine, de tulpinile de in i cnep daca au coninut mai ridicat n fibre textile. n toate aceste cazuri este vorba de realizri cantitative. Am putea afirma c s-a mbuntit calitatea produselor agricole respective, numai atunci cnd s-ar reui s se schimbe n ele unele nsuiri eseniale, n asa fel nct acestea sau produsele finite realizate s aib proprieti alimentare sau tehnice noi i superioare, de pild, fibre cu rezisten, elasticitate, finee, etc. mai mare, ulei cu proprieti culinare sau tehnologice mai bune, pine de calitate superioar, etc. Asupra calitii are o nrurire i cantitatea. Sfecla pentru zahr devine plant industrial n momentul n care coninutul n zaharoz ajunge la 12-14 %, cnd industria zahrului o accept ca materie prim, cnd extragerea zahrului 24

satisface indicii economici, iar produsul realizeaz exigenele consumatorului. Creterea coninutului n zahr va fi cantitativ, schimbarea compoziiei chimice, prin reducerea azotului vtmtor, va fi nsuire de calitate. Dac Fitotehnia s-a preocupat n trecut, mai mult de cantitatea produciei, n momentul de fa acord o mare importan calitii acesteia. Despre calitatea produciei, se vor prezenta date importante cnd se va studia fiecare plant. 1.6. Originea i evoluia plantelor cultivate Plantele cultivate astzi, provin, majoritatea lor, din flora spontan, omul selecionnd formele cu nsuiri pozitive i necesare lui. Ele n-au avut din totdeauna aria de rspndire de azi. S-au format n anumite regiuni, cu condiii de mediu deosebite, regiuni numite centre genice sau de origine. Pe baza studiilor ntreprinse asupra coleciilor de plante i a cercetrilor n diferite zone geografice N.Vavilov (1935) citat de Blteanu Gh., 2003 a delimitat centrele de origine din tabelul 1.1. Tabelul 1.1. Centrele de origine a principalelor plante cultivate Centrul i subcentrul de origine Zone Principalele specii Panicum miliaceum Andropogon sorghum China Central i Fagopyrum esculentum I.CHINA de Vest Hordeum hexastichum Glycine hispida Phaseolus angularis Cannabis sativa Papaver somniferum, etc. Oryza sativa Cicer arietinum Phaseolus mungo Assamul Phaseolus aureus i Birmania II.INDIA Phaseolus calcaratus (fr India de II A. Subcentrul Vigna sinensis N-V, Pundjab) principal Sesamum indicum Carthamus trinctorius Gossypium herbaceum Corchorus capsularis Hibiscus cannabinus Cannabis indica, etc. II B. Subcentrul Indochina i Arhi- Saccharum officinarum indo-malaezian pelagul malaezian Musa textilis, etc. 25

III. Asia Central

India de nord-vest (Pundjab, Camirul) Afganistanul Tadjikistanul Uzbekistanul Tian-Shanul de Vest

IV Orientul Apropiat

Interiorul Asiei Mici, Transcaucazia, Iranul, Munii Turkmeniei

V. Bazinul mediteranian

rmurile Mrii Mediterane

Triticum aestivum - vulgare Triticum aestivum -compactum Tr.aestivum-sphaerococcum Pisum sativum Lens esculenta Vicia faba Phaseolus aureus Brassica Juncea Linum usitatissimum Sesamum indicum Cannabis indica Gossypium herbaceum Triticum monococcum Tr.turgidum, ssp.turgidum,conv.durum Tr.aestivum ssp.vulgare Triticum orientale Triticum persicum Triticum Timopheevi Triticum aestivum ssp.maccha Hordeum distichum Secale cereale Avena byzantina Avena sativa Lens esculenta Lupinus albus Medicago sativa, etc. Triticum durum Triticum dicoccum Triticum polonicum Triticum spelta Avena byzantina Avena brevis Lathyrus sativum Lupinus albus Linum usitatissimum Beta vulgaris Carum carvi Pimpinella anissum Thymus vulgaris Mentha piperita Salvia officinalis

26

VI. Abisinia

Abisinia, Eritrea i parte din Somalia Mexicul de sud, Guatemala Honduras Costa Rica

VII. Mexicul i America Central

VIII. America de Sud

Peru, Ecuador, Bolivia, Brazilia, Paraguay , Chile

Humulus lupulus Triticum durum abyssinicum Triticum turgidum abysinicum Triticum dicoccum abysinicum Triticum polonicum abysinicum Hordeum sativum Andropogon sorghum Vigna sinensis Linum usitatissmium Ricinus communis Zea mays Phaseolus vulgaris Phaseolus lunatus Phaseolus acutifolius Gossypium hirsutum Ipomea batata Nicotiana rustica etc. Zea mays amylacea Solanum tuberosum Solanum andigenum Phaseolus lunatus Gossypium barbadense Nicotiana tabacum Arachis hypogaea, etc.

Cele mai multe specii de plante cultivate i au originea i centrele genice din Asia (cca 400 specii din 600). Din continetul american provin cca 100 de specii din cele 600. La evoluia plantelor, nc de la nceputuri, alturi de procesele de natur genetic au contribuit ntr-o msur foarte mare condiiile ecologice. Extinderea ariei de cultivare a plantelor n afara centrelor de origine s-a fcut prin schimburi comerciale, migraiunea popoarelor, expediii geografice, descoperirea de zone noi. In diferite zone ale lumii s-au creat colecii mondiale de plante, care sunt importante, pe de o parte, n descoperirea de noi resurse vegetale, care mbogesc sortimentul de plante utile omului, iar pe de alt parte, n asigurarea sectorului de genetic. i ameliorarea plantelor cu genitorii valoroi pentru crearea de cultivare mai productive, mai rezistente la boli, secet, etc. In Romnia s-a nfiinat Banca de resurse Genetice Vegetale la Suceava, subordonat Ministerului Agriculturii, Pdurilor i Dezvoltrii Rurale i un depozit frigorific ICDA Fundulea, unde se asigur pstrarea pe termen scurt i lung, a germoplasmei pentru crearea de cultivare noi i pentru pstrarea i dezvoltarea biodiversitii. 27

CONDIIONAREA I PSTRAREA SEMINELOR2.1. IMPORTAN Pstrarea seminelor a constituit pentru om o preocupare din cele mai vechi timpuri. Datele arheologice atest c, iniial, pstrarea seminelor de cereale s-a fcut n gropi spate n stnc sau n pmnt n regiunile cu climat mai uscat, iar n regiunile mai umede n vase de lut ars, de diferite mrimi. Metoda pstrrii n gropi lipite cu argil i arse s-a pstrat mult vreme i pe teritoriul rii noastre, mai ales n epoca migrrii popoarelor. Pstrarea n magazii a fost cunoscut i la popoarele antice (egipteni, chinezi, romani) de la care s-au pstrat i o serie de lucrri scrise privind ngrijirea cerealelor (CATO, VARO; Codexul mprailor bizantini, TEODOSIU i IUSTINIAN etc., citai de BORCEAN, 1978). ncepnd, cu evul mediu i, mai ales, o dat cu dezvoltarea industriei i comerului, s-a pus problema stocurilor mari de cereale; pentru care s-au construit magazii, la nceput din lemn, apoi din crmid, iar n ultima vreme din beton armat. La noi n ar, primele silozuri s-au construit la Galai i Brila (1891), iar mai trziu la Constana (1909). Reeaua de silozuri s-a mrit n perioada anilor 1939 1942, prin construciile executate n Cmpia Dunrii i s-a extins n toat ara n intervalul ce s-a scurs. n paralel s-au efectuat studii pentru stabilirea tehnologiei de pstrare a diferitelor produse vegetale, o atenie deosebit, acordndu-se materialului semincer. n prezent pstrarea seminelor reprezint o verig tehnologic important, creia trebuie s-i fie acordat toat atenia.

2.2. RECEPIONAREA I CIRCULAIA SEMINELORPentru recepionarea seminelor de la productori, n bazele de recepie se fac urmtoarele pregtiri: - ntocmirea planului de recepie; - asigurarea i pregtirea spaiilor pentru depozitare; - pregtirea utilajelor pentru receptionare i depozitare; - organizarea laboratorului pentru efectuarea analizelor; - elaborarea planului de compartimentare a produselor pe caliti, - instruirea ntregului personal i asigurarea cu materiale. 28

Recepionarea produselor se execut de ctre laboratorul bazei n prezena productorului, primul procednd la extragerea probelor primare (prin sondaj) din mijlocul de transport. Asupra probelor se fac urmtoarele determinri, la toate produsele: examen organoleptic; puritatea fizic; umiditatea i starea fitosanitar. Pe lng aceste determinri, se mai determin: - masa hectolitric (la gru, secar, orz, orzoaic, ovz, orez i floareasoarelui); - boabele mbrcate n palee (%) la gru; - uniformitatea (orz i orzoaic); - procentul de boabe galbene (orez); - boabele atacate de plonie i sticlozitatea (gru). Dup efectuarea analizelor i stabilirea ncadrrii produselor n normele tehnice de recepionare, se ntocmesc documentele de calitate, iar mijloacele de transport sunt dirijate la cntare. Compartimentarea produselor vegetale sub form de boabe const n repartizarea loturilor de semine n depozite, dup urmtoarele criterii: specie, soi sau hibrid, umiditate, puritate, mas hectolitric, stare fitosanitar, alte caracteristici calitative, tipul depozitului etc. Produsele destinate pentru smn, care au la baz acte de recunoatere n cmp, se compartimenteaz: pe specii, soiuri, loturi cu acelai act de recunoatere i aceleai caracteristici calitative. Produsele destinate consumului se compartimenteaz pe destinaii: consum alimentar, consum furajer, consum industrial, export etc. 2.3. NSUIRILE FIZICE ALE MASEI DE SEMINE Caracteristicile fizice prezint o deosebit importan n operaiunile de manipulare, transport i conservare a produselor agricole, sub form de boabe. Cele mai importante nsuiri fizice sunt: capacitatea de curgere, autosortarea, porozitatea, sorbia, higroscopicitatea i termoconductibiIitatea. Capacitatea de curgere (sau friabilitatea). Este nsuirea seminelor i a masei de boabe de a se deplasa pe un plan nclinat, formnd o pant natural. Unghiul format ntre panta de curgere i orizontal poart denumirea de unghiul taluzului natural. Capacitatea de curgere este influenat de: forma seminelor, mrimea i greutatea volumetric, coninutul n umiditate, puritatea tehnic, caracteristicile suprafeei pe care se realizeaz curgerea. Astfel, cea mai mare capacitate de curgere o au seminele sferice, cu tegumentul neted (mazre, soia). Friabilitatea se reduce mult la seminele mbrcate n palee, (orz, ovz) i este foarte sczut la seminele rugoase (sfecl) i la cele prevzute cu periori (bumbac). Capacitatea de curgere este influenat negativ de creterea coninutului de umiditate, ct i de reducerea puritii tehnice a masei de boabe. 29

Aceast nsuire are importan la construirea instalaiilor de transport prin cdere liber n cadrul silozurilor, la ncrcarea i golirea celulelor, la stabilirea suprafeelor pentru depozitarea n vrac a seminelor, la tratarea seminelor pentru semnat i n timpul semnatului etc. Autosortarea. Este nsuirea masei de boabe de a se separa n mod natural, n timpul manipulrii sau a transportului, pe componente, n funcie de forma, mrimea i greutatea (masa) specific. Fenomenul se produce frecvent la umplerea sau golirea celulelor de siloz, cnd datorit curenilor aerului i a capacitii diferite de plutire, boabele mai uoare cad spre periferie i rmn la suprafaa grmezii, n timp ce boabele i componentele grele cad la baza ei i n centru. n acest fel se creeaz vetre neuniforme, cu grad diferit de afnare, umiditate, ceea ce favorizeaz degradarea produsului. Autosortarea este cu att mai accentuat, cu ct masa de boabe are o puritate mai redus, iar natura impuritilor mai eterogen. Datorit autosortrii, sondarea mijloacelor care transport semine n vrac trebuie s se fac att n coluri, ct i n mijloc i pe toat adncimea vracului. Pentru prevenirea autosortrii n operaiunile de manipulare a seminelor n silozuri, la ncrcarea i golirea celulelor se monteaz dispozitive de uniformizare. Porozitatea. Reprezint volumul spaiilor goale, ocupate de aer, dintre componentele solide, raportate la volumul masei depozitate. Porozitatea (P) sau spaiul intergranular se poate determina cu relaia:

P=

V v 100, V

n care V reprezint volumul total al masei de semine, iar v - volumul componentelor solide. Rezult c dac se elimin spaiul intergranular, rezult densitatea D =

V 100 , respectiv spaiul ocupat de masa de semine i v

impuriti, raportat la volumul total al masei depozitate. Factorii care influeneaz afnarea sunt: forma, mrimea i suprafaa componentelor solide, uniformitatea masei de boabe, coninutul de umiditate, natura corpurilor strine, grosimea vracului, tipul depozitului. Aceasta nseamn c, sub influena autosortrii, porozitatea are valori diferite n masa de boabe, cu influene importante asupra proceselor fizice i fiziologice care se petrec n timpul depozitrii. Porozitatea prezint mare importan la pstrarea seminelor prin aerare activ, n funcie de ea stabilindu-se caracteristicile ventilatoarelor i durata ventilrii. Cunoaterea porozitii este necesar i la uscarea seminelor, intrnd n calculul bilanului termic, ct i la gazarea seminelor cu insecticide. Sorbia. Este nsuirea seminelor i a masei de boabe de a reine din mediul nconjurtor vaporii de diferite substane i gaze. Acest fenomen se poate produce prin: absorbie, adsorbie, condensaie capilar i chemosorbie. 30

Cedarea vaporilor de diferite substane sau a gazelor de ctre semine mediului nconjurtor poart denumirea de desorbie. Aceast nsuire a seminelor se datorete suprafeei mari a acestora, ct i structurii coloidal poros - capilare a acestora. Procesul de sorbie este influenat de temperatur, de elasticitatea i viteza de micare a vaporilor i a gazelor, de temperatura sorbantului (difuziunea extern) i de compoziia chimic (difuziunea intern). Sorbia diferitelor gaze sau vapori (exclusiv vaporii de ap) prezint importan n tratarea seminelor cu substane chimice care ar putea influena mirosul acestora sau manipularea seminelor n atmosfer de petrol, benzin etc. Din acest considerent, dup dezinfectarea sau dezinsecia magaziilor cu produse chimice, nainte de nmagazinarea produselor, s se procedeze la aerisirea energic a acestora. Sorbia i desorbia vaporilor de ap reprezint higroscopicitatea seminelor, fenomen cu mari implicaii n pstrarea produselor. Ea depinde de umiditatea relativ a aerului, de temperatur, suprafaa boabelor, compoziia chimic a acestora i de mrimea embrionului (ex. la porumb, fa de gru, convarietatea dentiformis la porumb fa de convarietatea indurata etc.). Datorit higroscopicitii, ntre tensiunea vaporilor din aer si tensiunea vaporilor din semine se stabilete o relaie de echilibru denumit echilibru de higroscopicitate. Umiditatea boabelor, necesar, pentru meninerea acestui echilibru, poart denumirea de umiditate de echilibru. Ea creste si descrete cnd umiditatea aerului se schimb (tab. 2.1, dup FRISVIATSKI,1950). Tabelul 2.1. Valoarea umiditii de echilibru a boabelor, n funcie de umiditatea relativ a aerului la temperatura de 20CSpecia Gru Secar Orz Ovz Orez brut Mei Porumb Soia Floarea soarelui In Cnep Ricin Umiditatea relativ a aerului (n % la 20C) 40 50 60 70 10,7 11,8 13,1 14,3 10,9 12,2 13,5 15,2 10,9 12,0 13,4 15,2 9,4 10,8 12,0 14,4 10,4 11,4 12,5 13,7 10,5 11,6 12,7 14,3 10,7 11,9 13,2 14,9 7,1 8,0 9,5 11,6 5,0 5,9 6,9 7,8 5,1 5,9 6,8 7,9 5,6 6,6 7,7 5,5 6,1

20 7,8 8,3 8,3 6,7 7,5 7,8 8,2 5,4 -

30 9,2 9,5 9,5 8,3 9,1 9,0 9,4 6,5 -

80 16,0 17,4 17,5 16,8 15,2 15,9 16,9 15,3 9,1 9,2 9,0 7,1

90 19,0 20,4 20,9 19,9 17,6 18,3 19,2 20,9 11,4 12,1 11,3 8,9

Umiditatea de echilibru depinde de compoziia chimic a seminelor, de coninutul acestora n substane higroscopice (zaharuri, proteine) i nehigroscopice (lipide). 31

La aceeai umiditate relativ a aerului i la aceeai temperatur, seminele bogate n amidon i proteine (cereale, leguminoase) au umiditatea de echilibru mai ridicat dect seminele bogate n grsimi (ricin, in, floarea - soarelui etc.). Diferenele ntre capacitatea higroscopic a componentelor chimice ale masei de boabe reliefeaz mai mult necesitatea condiionrii lor nainte de depozitare. Umiditatea de echilibru la temperatura de 20C i la umiditatea relativ a aerului de 70% se ia ca limit maxim a umiditii pentru pstrare. Pe baza relaiilor ntre umiditatea relativ i temperatura aerului, umiditatea i temperatura produselor depozitate, s-au stabilit nomograme, care indic momentul cnd se pot aera produsele fr pericol de umezire. Conductibilitatea termic. Este capacitatea transmiterii temperaturii n masa de boabe, ca rezultat al diferenelor de temperatur. Schimbul de cldur poate avea loc prin contact direct ntre: boabe (prin conducie) sau datorit circulaiei aerului (prin convecie). n primul caz rolul predominant l are compactitatea masei de semine, iar n cel de-al doilea caz influena principal revine circulaiei ascendente din masa de boabe. Acest schimb de temperatur n masa de boabe se exprim prin coeficientul de conductibilitate termic, care reprezint cantitatea de cldur care trece printr-un strat de semine cu suprafaa de 1 m2 grosimea de 1 m, n timp de o or, la o diferen de temperatur ntre nceput i sfrit de 1C. Valorile coeficientului de conductibilitate variaz intre 0,12 0,40 2 kcal/m /h. Coeficientul este n corelaie pozitiv cu umiditatea (apa avnd coeficientul de 0,02 kcal/m2/h). Conductibilitatea termic a grului i orzului variaz ntre 0,1 - 0,4 Kcal/m2/h. Masa de semine se caracterizeaz printr-o conductibilitate termic redus, fapt ce face ca acestea s-i pstreze mult timp temperatura. De aceea, produsele depozitate vara, cnd temperatura este ridicat, se impune a fi aerate periodic, dar i o data cu scderea temperaturii, acestea pstrndu-i apoi temperatura sczut i n anotimpul cald urmtor. Cldura specific, n acest caz, reprezint cantitatea de cldur necesar pentru a ridica temperatura unui kg de semine cu 1C. Cunoaterea cldurii specifice prezint importan n procesul de uscare artificial a masei de semine depozitate. 2.4. PROCESELE FIZIOLOGICE DIN MASA DE SEMINE N TIMPUL PSTRRII n seminele recoltate continu desfurarea unor procese biologice dintre care cele mai importante sunt: postmaturaia i respiraia. Postmaturaia. Reprezint complexul de procese care conduc la maturitatea fiziologic a seminelor, astfel nct capacitatea lor de germinaie s devin maxim. Condiiile de pstrare pot modifica att durata postmaturaiei, ct i procesele biochimice ce au loc, mai ales cnd coacerea seminelor s-a produs n 32

condiii mai puin favorabile (temperaturi ridicate i uscciune, sau ploi prelungite). n astfel de condiii substanele de rezerv din bob nu ajung la faza de amidon, iar coninutul ridicat n zaharuri poate provoca o respiraie mai intens a seminelor. Temperatura din spaiile de depozitare poate prelungi postmaturaia, atunci cnd este sub 16C. Ventilaia activ i temperaturile mai ridicate scurteaz procesul de postmaturaie. Deficitul de oxigen i respectiv, creterea coninutului de dioxid de carbon reduce intensitatea procesului de postmaturaie. Respiraia seminelor. Se petrece cu intensitate diferit n funcie de o serie de factori ca: gradul de coacere, umiditate, temperatur, integritate etc. Prezena n masa de boabe a unor semine necoapte mrete intensitatea respiraiei, chiar i n condiii de umiditate sczut. Seminele cu coninut sczut de umiditate au o respiraie redus. O dat cu creterea coninutului de umiditate se intensific respiraia, ca urmare a accelerrii proceselor biochimice. Pragul de umiditate de la care apare apa liber (care servete la intensificarea proceselor biochimice) se numete umiditate critic. Valorile umiditii critice, n funcie de specie, variaz ntre limitele: - floarea-soarelui, ricin ........6 8% - porumb, mei, sorg, sfecl .... 11,5 12,5% - gru, secar, orz, ovz ..... 14,5 15,5% - mazre, fasole, linte, bob ...15 16% Cunoaterea umiditii critice a seminelor este foarte important n procesul pstrrii, deoarece ntre limitele ei respiraia este redus. Seminele de cereale cu umiditate pn la 14% (sub umiditatea critic) se pot pstra n vrac, n straturi cu nlime mare. Aceleai semine cu umiditatea ntre limitele umiditii critice respir de circa 2 - 4 ori mai intens, iar cele cu umiditatea de 17% i intensific respiraia de 20 - 30 de ori. O dat cu creterea temperaturii se mrete i intensitatea respiraiei. Gradul n care temperatura influeneaz intensitatea respiraiei i funciile vitale depinde de durata ct seminele au fost sub influena temperaturii respective. ntre 0 i 10C intensitatea respiraiei are valori neglijabile i devine maxim, la gru, la 55C, la soia la 45C etc. dup care se reduce cu att mai mult, cu ct umiditatea seminelor este mai mare. Intensitatea i tipul respiraiei este dependent de compoziia mediului gazos. Raportul ntre volumul de CO2 eliminat i cel de oxigen absorbit de smn poart denumirea de coeficient de respiraie. Cnd coeficientul de CO2 este egal sau mai mic de 1 respiraia este aerob. respiraie O2 Intensitatea respiraiei este influenat de specie i soi (hibrid). Astfel, boabele de gru respir de 8 - 10 ori mai intens dect cele de mazre, achenele de 33

floarea-soarelui respir mai intens dect seminele leguminoase etc. Sunt diferenieri ntre soiuri i hibrizi, n funcie de mrimea embrionilor i alte particulariti. La porumb, de exemplu, hibrizii cu embrioni mari respir mai intens dect hibrizii cu embrioni mici. Boabele itave au intensitatea mrit a respiraiei, n comparaie cu boabele cu umplere normal. Seminele lovite, sparte i cele cu nceput de ncolire respir mai intens i, deci, se pstreaz mai greu. Influena proceselor de respiraie asupra pstrrii boabelor. Consecinele respiraiei sunt: reducerea masei de substan uscat din semine, creterea umiditii relative a aerului din spaiul intergranular, modificarea compoziiei aerului din spaiul intergranular, ridicarea temperaturii n masa de semine. Astfel, glucoza oxidat i descompus reprezint o pierdere nerecuperabil a unei pri din masa uscat. Apa eliminat n procesele de respiraie este reinut de masa de semine, avnd ca efect saturarea aerului din spaiul intergranular, cu consecine grave n pstrare. Prin creterea coninutului de CO2 se creeaz condiii improprii de dezvoltare pentru microorganismele aerobe, ajungndu-se la oprirea respiraiei aerobe, distrugerea embrionilor i dezvoltarea microorganismelor anaerobe, care provoac fermentaia lactic, ce conduce la deprecierea boabelor. ncolirea seminelor n timpul pstrrii. Reprezint unul din procesele fiziologice cu urmri importante. n timpul acestui proces se pierde o cantitate important de substan uscat i se reduc considerabil calitile produsului, fapt pentru care procesul este de nedorit n timpul pstrrii, indiferent de destinaia produsului. Pentru declanarea procesului este necesar o cantitate de ap mai mare dect umiditatea de echilibru maxim, deci este necesar absorbia de umiditate capilar, care s permit declanarea germinrii. Acest fenomen, practic, nu poate s apar dect n cazuri de depozitare a seminelor n condiii improprii, de grave neglijene i lipsei controlului n timpul pstrrii. ncingerea boabelor. Fenomenul rezult ca o consecin a activrii proceselor biologice din semine i a activitii microorganismelor, cnd umiditatea depete o anumit limita. ncingerea se produce n mai multe faze: n prima faz, de "autonclzire", are loc intensificarea respiraiei i creterea temperaturii boabelor pn la 24 - 30C. La suprafaa stratului de semine se observ o uoar transpiraie a boabelor, ca urmare a condensrii vaporilor din interiorul grmezii. n aceste condiii se dezvolt microorganismele saprofite ca: Bacterium herbicola i mucegaiuri din genul Mucor i Penicillium. Pe msur ce crete temperatura apare Aspegillus niger, A. candidus, A. flavus, iar la peste 20C Penicillium piscarum, Rhisopus nigricans i unele bacterii ca Bacillus micoides, B subtilis, B. mesentericus etc., care ncep descompunerea materiei organice. n boabe apar glucide uor solubile n ap, ca rezultat al descompunerii hidrailor de carbon i grsimilor. 34

n faza a doua temperatura se ridica pn la 38C, crete mult umiditatea masei de boabe, modificndu-se friabilitatea care se reduce evident. Seminele ncep s se brunifice. Apar produi de fermentaie se simte miros de mucegai, alcool i amoniac. Ciupercile, care au fost bine reprezentate n prima faz, sunt nlocuite de alte microorganisme ca bacteriile: Bacillus subtilis, B. mesentericus etc. n compoziia boabelor, din glucidele uor solubile rezult, prin fermentare, alcool, crete aciditatea, se descompune glutenul. n faza a treia temperatura ajunge la 50C i chiar peste aceast limit. Ciupercile microscopice dispar i apar microorganismele specifice putrefaciei, ca: Bacterium proteus, B. coli, B. fluorescents etc. Are loc procesul de descompunere a proteinelor. Boabele devin sfrmicioase. Mirosul de fermentaie alcoolic se simte puternic. ncingerea se poate produce la cteva ore dup recoltare, dac n masa de boabe sunt semine verzi sau semine de buruieni cu coninut mare de umiditate, sau mult mai trziu, n funcie de umiditate. ncingerea se poate produce n trei forme (fig. 2.1, dup L. A. TRISVEATCHI, 1970): ncingerea n cuiburi, ncingerea n straturi i ncingerea general. ncingerea n cuiburi apare la depozitarea produselor neomogene n ce privete coninutul de impuriti cu umiditate diferit, hidroizolare necorespunztoare a depozitului sau prin concentrarea insectelor i acarienilor ntr-o anumit poriune a masei de semine depozitate n vrac. ncingerea n straturi orizontale sau verticale se produce n funcie de zona n care se formeaz stratul nclzit n partea superioar, la baza vracului sau pe vertical.

35

ncingerea la suprafa sau la baza vracului se produce frecvent toamna i primvara. Mai periculoas este ncingerea n straturile bazale, la distana de 20 - 50 cm de pardoseal. Cldura care rezult n straturile de jos ale vracului difuzeaz uor n straturile superioare i ncingerea cuprinde ntreaga mas de boabe. Fenomenul apare frecvent toamna timpuriu, cnd seminele se depoziteaz n magazii cu pardosele reci (produse nercite). ncingerea n straturi verticale are loc prin transpiraia pereilor sau a stlpilor de beton, n cazul nclzirii sau rcirii lor. Acest proces este exclus cnd pereii compartimentului sunt situai la o deprtare de 50 - 60 cm de pereii exteriori ai depozitului. Procesul de ncingere nceput n masa de semine nu va nceta dect numai prin intervenia activ a omului. Fenomenul de ncingere trebuie, ns, prevenit prin: pregtirea ncperilor nainte de depozitarea seminelor; condiionarea i omogenizarea masei de boabe; respectarea normelor de depozitare i controlul din timpul pstrrii etc.2.5. SPAII PENTRU DEPOZITAREA SEMINELOR

36

Produsele vegetale sub form de boabe pot fi depozitate n spaii ocazionale (ncperi, poduri etc.) sau n depozite speciale construite pe orizontal (platforme, oproane, ptule, magazii) sau pe vertical (silozuri) (fig. 2.2, 2.3, 2.4, 2.5). a c

a

a

bFig. 2.2. Platforme acoperite: a plan; b seciune transversal

bFig. 2.3. Ptule pentru pstrarea porumbului: a din lemn; b din perfabricate cu beton armat; c din metal

a

b

c Fig. 2.4. Magazie de 1.500 tone capacitate:a vedere principal; b - n plan; c seciune transversal

37

Platformele de beton sunt utilizate n tot timpul anului, cu precdere pentru reducerea coninutului de umiditate al seminelor, prin expunerea acestora la soare i loptarea lor. Platformele acoperite. Sunt oproane n care produsele sunt depozitate pentru perioade scurte de timp, pn la condiionarea i Fig. 2.5. Siloz pentru pstrarea cerealelor cu o capacitate de 60.000 t. depozitarea n magazii i silozuri. Ptulele. Sunt construcii destinate porumbului sub form de tiulei. Acestea pot fi: metalice, cu diametrul de 5 m, nalte de 8 - 10 m, prevzute cu co de ventilare central de 0,60 m; din prefabricate de beton armat, nalte de 1,80 m i late de 4,5 m; ptule din lemn, tipul dublu, cu compartimente late de 1 - 1,70 m i de 4 m nlime; ptule obinuite, cu limi de 1,5 - 2 m i nalte de 3 - 4 m, construite din ipci din lemn sau plas de srm. Toate tipurile de ptule sunt ridicate fa de pmnt, cu excepia celor provizorii. Magaziile. Sunt construcii cu capaciti diferite (1.500 17.000 t), dotate cu utilaje pentru curirea i manipularea seminelor i cu canale de aerare activ. Depozitarea seminelor n magazii se poate face n vrac sau n saci. Silozurile. Sunt construcii de mare capacitate (25 - 60 mii tone), care prezint fa de magazii urmtoarele avantaje: folosirea raional a suprafeei construite i a volumului respectiv; permit un nalt grad de mecanizare, cu comanda central, automatizat; vitez de ncrcare i descrcare mare; combaterea uoar a duntorilor; climatizare optim; izolarea bun a produselor fa de mediul extern; executarea uoar a lucrrilor de condiionare i sortare. Avantajele constructive i economice se realizeaz atunci cnd nlimea celulelor este de 5 - 10 ori mai mare dect diametrul sau latura celulelor, n cazul silozurilor cu celule poligonale (L. V. THIERER i colab., 1971). Silozurile cuprind urmtoarele componente mari: - fundaiile pe care se reazem ntreaga construcie; - subsolul silozului unde sunt montate instalaiile de golire a celulelor i de transport a produselor ce se livreaz; - bateriile de celule, prevzute la partea inferioar cu plnii de golire iar la partea superioar cu planeul pe care sunt instalate utilajele de umplere; - galeria superioar - construcia ce nchide instalaiile de umplere; - turnul silozului (sau casa mainilor), cu elevatoare, maini de curire i instalaii de predare a produselor; - staii de primire - predare a vagoanelor de cale ferat, a autovehiculelor ncrcate; - instalaii de uscare, ce pot fi montate n turnul silozului sau lng bateriile de celule, la exterior; - instalaii de desprfuire a utilajelor i a spaiilor de lucru; 38

- instalaii de