AGROECOSISTEMELE POMICOLE - ELEMENTE STRUCTURALE SI FACTORI DE INFLUENTA

AGROECOSISTEMELE POMICOLE - ELEMENTE STRUCTURALE SI FACTORI DE INFLUENTA

Un ecosistem este prin definitie un sistem, adica un ansamblu de elemente care se gasesc in interactiune, formand un tot unitar ale carui proprietati sunt superioare, sau calitativ altele, decat suma caracteristicilor elementelor constitutive.

Conceptul de ecosistem, introdus de Tansley in 1935, imaginat si prezentat sub numele de microcosmos de catre Forbes (1887) si sub numele de holocenoza de catre Friederichs (1930) se defineste ca "sistemul format din totalitatea fiintelor (biocenoza) care locuiesc un anume mediu abiotic omogen din punct de vedere topografic, climatic si biochimic, numit biotop".

Ecosistemele agricole se deosebesc de cele naturale prin principalii producatori de substante organica primara (plantele de cultura), prin compozitia florei de buruieni si a faunei si prin natura biotopului (a tipului de sol si a microclimei).

Agroecosistemele constituie unitatea functionala, amenajata si exploatata in scopul transformarii energiei si substantei pentru obtinerea de produse biologice utile, superioare cantitativ si calitativ, in conditii de profit.

1. Elementele structurale ale agroecosistemului pomicol.

Din punct de vedere ecologic, orice cultura fructifera constituie un agroecosistem, adica o unitate functionala a biosferei de transformare a energiei si substantei, subordonata activitatii economice a omului.

La orice ecosistem natural, agroecosistemul pomicol este alcatuit din biotop si biocenoza.

1.1. Biotipul ( grec. bios = viata, topos = loc) este componentul anorganic, mediul abiotic al ecosistemului si cuprinde solul, lumina, caldura, apa, alternanta dintre zi si noapte, etc.. Deci, intr-o livada, biotopul cuprinde toti factorii climatici si edafici.

Biotopul reprezinta partea abiotica a ecosistemelor, caracterizat printr-o omogenitate de structura, topologie, climaterica si biochimica si de apartenenta la o anumita unitate administrativa.

Termenul de biotop (Dahl, 1908) indica mediul sau locul de viata al unei biocenoze. Biotopul are rol de factor eliminator asupra biocenozei.

Factorii abiotici se pot grupa in : factori de existenta, absolut necesari supravietuirii (lumina, apa, aer, etc.); factori de influenta, ce intervin uneori fara a fi necesari existentei vietuitoarelor (inundatii, polei, etc.).

Dupa modul cum actioneaza, factorii abiotici pot fi directi, actionand nemijlocit asupra organismelor vii (oxigenul, etc.) si indirecti, care se manifesta prin modificarea modului de interventie al altor factori (umiditate, vant, etc.).

Lumina are un important rol ecologic, deoarece prin declansarea fenomenului de fotosinteza este cea care da productivitate ecosistemelor. Prin durata, intensitate si lumina sa de unda are o functie informationala si una energetica, ambele cu roluri importante in interrelatiile populatiilor din biocenoza si bilantul energetic de materie si informatie.

Cantitatea de precipitatii primita, ca si repartizarea precipitatiilor de-a lungul unui an, au importanta deosebita asupra distributiei speciilor si structurii ecosistemelor (Al. Ionescu si colab., 1989).

Factorii climatici influenteaza in complex, intre ei existand o interdependenta stransa; intensitatea unuia poate mari exigentele fata de alt factor. Exemplu: in conditii de temperatura crescuta, exigentele plantelor fata de apa sunt mai mari. De aceea, notiunea de optim pentru un anumit factor are o valoare relativa ce depinde de intensitatea tuturor celorlalti factori.

Optimul variaza in pomicultura chiar si in timpul ciclului anual. In functie de aceasta variatie, se pot determina anumite perioade critice, ce se caracterizeaza prin exigente mari fata de unul sau mai multi factori. Insuficienta factorilor in perioada respectiva nu poate fi suplinita de existenta lor intr-o alta perioada din viata plantei.

Recolte mari de fructe si de calitate se pot obtine acolo unde conjunctura factorilor se inscrie in zona optima corespunzatoare exigentelor soiurilor. Acest deziderat se realizeaza mai ales daca planta este cultivata in locul de origine. Uneori, insa, factorii climatici difera de la un an la altul, chiar si in zona de origine. De ceea, interventia pentru realizarea conditiilor optime de cultura este sarcina cultivatorului.

1. Biocenoza (grec. bios = viata, koinotes = comunitate) sau comunitatea de viata este componentul organic al ecosistemului si cuprinde populatiile tuturor speciilor vegetale si animale existente intr-un biotop, intr-o epoca determinata, populatii ce traiesc in relatii trofice si chorologice stabile.

Termenul de biocenoza a fost introdus pentru prima data de Karl Mobius in 1877, care definea biocenoza ca "o grupare de fiinte vii, corespunzand prin pozitia sa, prin numarul de specii si de indivizi la anumite conditii de mediu, grupare de fiinte legate printr-o dependenta reciproca si care se mentin prin reproducere intr-un anumit loc si in mod permanent".

Din punct de vedere sistemic, biocenoza este un sistem deschis, supraindividual, au autoreglare proprie. Dupa originea lor, biocenozele sunt : naturale, semiartificiale si artificiale.

Biocenozele naturale sunt comunitati biologice in care nu a intervenit omul. Biocenozele semiartificiale cuprind comunitati biologice in acre omul a intervenit profund, dar care mai pastreaza unele specii din biocenozele naturale. Exemplu: culturi agricole, bazine acvatice amenajate, etc. biocenozele artificiale sunt constituite in intregime de om. Dupa modul de viata, biocenozele pot fi: terestre sau acvatice, iar dupa stadiul in care se afla la un moment dat: tinere, mature, senescente.

Populatia este alcatuita din toti indivizii apartinand unei specii si care ocupa un teritoriu dat.

In agroecosisteme, omul modifica si simplifica relatiile trofice dintre populatii, favorizand o parte dinte producatorii autotrofi (planta cultivata) si limitand consumatorii si producatorii autotrofi inutili omului (buruienele). Omul intervine si in privinta legaturilor chorologice, cautand sa asigure fiecarui individ spatiul necesar in mod uniform (distante de plantare) si avand tendinta de a ocupa terenul cu o populatie ce apartine unui singur soi. Competitia dintre populatiile se formeaza comunitatea si chiar dintre indivizi, este in acest caz dirijata de om. Ca urmare, conexiunile ce se instaleaza intre componentii biocenozei se caracterizeaza prin complexitate redusa si sunt relativ stabile. In acest caz, agroecosistemul este mai putin stabil decat cel natural, mai sensibil la actiunea unor factori negativi si poate fi mentinut numai prin lucrari culturale datorate interventiilor omului.

In agroecosistemele pomicole, omul intervine in sensul uniformizarii culturii, atat ca varsta cat si in privinta particularitatilor indivizilor ce o compun. Ca urmare, in competitia intraspecifica pentru factorii de vegetatie, care creste pe masura sporirii populatiei, se pot distinge 2 etape:

- diminuarea productiei individuale fara reducerea productiei /hectar,

- scaderea productiei la hectar, datorita cresterii concurentei din cadrul populatiei, resursele biotopului devenind insuficiente pentru numarul mare de indivizi, iar secretiile radiculare reciproce inhibante se fac simtite puternic.

Proprietatile si functiile agroecosistemului pomicol.

Particularitatile ecosistemelor agricole (pomicole) sunt grefate pe caracterele esentiale ale ecosistemelor naturale. Ele constau in integralitatea, autostabilizare, autoorganizare, ierarhizare, finalitate.

Este prezent, de asemenea, caracterul informational; de exemplu: informatia privind existenta fenomenelor de seceta se transmite prin solutia solului si prin aerul atmosferic. Reglarea se efectueaza de catre om, dar exista si o autoreglarea paralel cu aceasta.

Este prezent si caracterul istoric; bioproductivitatea ecosistemelor agricole are caracter istoric: cunoscand istoricul solelor se poate estima potentialul lor productiv (Al. Ionescu, 1991).

Integralitatea unui sistem reprezinta trasaturile noi ale sistemului rezultate din interactiunea componentelor sale. Acesta prezinta insusiri pe care nu le gasim in componentele luate separat.

Pomii si arbustii fructiferi sunt compuse din 2 categorii de organe : aeriene, cele situate deasupra nivelului solului si subterane, cele situate in pamant. Si unele si altele au o alcatuire specifica si indeplinesc anumite functii, dar impreuna formeaza un organism viu, de sine statator, capabil sa-si asigure prin mijloace proprii existenta si sa dea productii pornind de la materia minerala nevie. Organele aeriene capteaza din aer unele elemente si energia solara, organele subterane iau din sol altele, care fiind prelucrate impreuna in interiorul plantei dau nastere la substanta organica fara de care viata nu ar exista.

Inmultirea vegetativa practicata la scara larga in pomicultura este altoirea. Prin aceasta metoda, noii indivizi se obtin prin imbinarea unor plante intregi (puieti, marcote, butasi) cu alte plante intregi sau organe vegetative (muguri, lastari, ramuri), de la 2 sau 3 indivizi cu insusiri biologice diferite, in vederea obtinerii unei singure plante capabile de viata independenta.

Planta cu radacini pe care se altoieste poarta denumirea de portaltoi sau hipobiont si din el se formeaza sistemul radicular al plantei (cand altoirea se face la colet) sau sistemul radicular si o parte din trunchi (cand altoirea se face la nivelul coroanei). Planta sau portiunea de planta ce se imbina pe portaltoi poarta de numele de altoi sau epibiont si apartine soiului valoros ce trebuie multiplicat.

Prin cuplarea portaltoiului (subsistem) cu altoiul (subsistem), rezulta un biosistem integrat, un intreg organic ce nu se reduce la insumarea partilor ci are proprietati noi generate de interactiunea lor. Biosistemul pomicol are de indeplinit un anumit program genetic format dintr-o anumita succesiune de crestere si rodire.

Uneori, insa, factori perturbatori, aleatori ai mediului ambiant, se opun la indeplinirea acestui program. W. Cannon arata ca organismele vii au proprietatea de a mentine intr-un echilibru dinamic constanta mediului intern indiferent de perturbatiile mediului. Aceasta proprietate de pastrare a unei stari cu ea insasi, este numita homeostazie (grecescul homoios = asemanator, stasis = stare). Dupa Soran (1981) se cunosc urmatoarele mecanisme homeostatice : hidric, ionic si termic.

Homeostazia (mentinerea intre limite apropiate a constantelor biologice) se realizeaza cu ajutorul mecanismului de autoreglare (feedback). In codul genetic exista anumite gene reglatoare implicate in functia de autoreglare, precum si enzime reglatoare a sintezei proteinelor.

Mecanismul de feedback permite corectarea erorilor produse, intervenind asupra pomului cu masuri agrofitotehnice. Mecanismul de feedbefore (regalare inainte), insa, permite prevenirea unor erori ce nu ar mai putea fi corectate. Autocontrolul mentine sistemul intr-o stare relativ stabila, intr-un anumit echilibru dinamic. Aceasta stare aparent stationara se realizeaza printr-un aflux continuu de substanta si energie, caruia ii urmeaza (sau are loc concomitent), datorita catabolismului, o eliberare de energie si de materie.

In agroecosistemele pomicole, in vederea pregatirii pomilor pentru iarna, spre sfarsitul perioadei de vegetatie, creste continutul in substanta uscata , amidon si apa legata si se observa o capacitate mai mare a frunzelor si ramurilor de retinere a apei. Masuri tehnologice de tip preventiv (feedbefore) se pot considera efectuarea de tratamente fitosanitare preventive, executarea de taieri rationale, etc.

Autostabilizarea (autoreglarea) la perturbatiile mediului extern, variaza in functie de specia pomicola, soi, portaltoi si fenofaza. Temperatura este unul din factorii de vegetatie ce conditioneaza toate procesele de transformare si circulatie a substantelor in organismul vegetal si mediul inconjurator al acestuia, precum asimilatia, respiratia, transpiratia, parcurgerea fenofazelor de crestere si fructificare, inceperea si incetarea vegetatiei, caderea frunzelor, miscarea apei in sol si planta, etc.

Mecanismul de autoreglare este mai fragil in cadrul fenofazei de inflorire, productiile de fructe fiind uneori compromise datorita accidentelor climatice din aceasta perioada.

Excesul de apa nu este suportat de marea majoritate a speciilor pomicole, dar cele mai sensibile s-au dovedit a fi ciresul altoit pe cires sau mahaleb, caisul altoit pe zarzar si piersicul altoit pe migdal si franc.

Lumina este factorul ce conditioneaza viata plantelor verzi, fiind absolut necesara declansarii procesului de asimilare a carbonului. Cerintele fata de lumina depind in primul rand de specie, iar in cadrul speciei de informatia ereditara a soiului, dar este conditionata si de alti factori, cum ar fi: varsta, fenofaza, tipul de livezi, etc. Pomii tineri, in perioada de crestere, cer mai multa lumina decat in perioada de rodire, iar in functie de fenofaza, in timpul cresterii intense a lastarilor si maturarii fructelor, cerintele sunt mai mari decat in perioada dezmuguritului (Sonea, 1968).

Ierarhizarea. Exista o ierarhie a sistemelor, o dispunere a lor in scara. Ierarhie inseamna si integrarea unui sistem in campul de actiune al altui sistem, realizarea unei corespondente reciproce, a coadaptarii si contopirii functionale intr-o organizare unitar-integrala (Schmal Hausen, 1968).

In ecosistemele pomicole, ierarhizarea se regaseste in arhitectura coroanei. Etajarea naturala (cires) sau artificiala, obtinuta prin conducerea sistemelor de coroana (piramida, palmeta, fus tufa, ax vertical, vas, etc.) datorita interconditionarii ramurilor, determina a stare de echilibru morfofiziologic.

Prin dirijarea cresterii, coroanele sunt mai bine luminate, ramurile sunt mai bine consolidate, incat nu se rup sub greutatea fructelor, productiile sunt mai mari si fructele de calitate superioara, iar imbatranirea pomilor este mult intarziata.

Prin aceasta interventie se stabileste o ierarhizare spatiala a ramurilor si radacinilor, precum si una diacronica, temporala (ramuri cu diferite biotimpuri). Taierile insotite si de alte masuri agrofitotehnice, determina aparitia in coroana a unor noi relatii ierarhice intre starile de crestere, rodire si temporale, fapt ce evidentiaza caracterul sistemic al pomului.

Autoorganizarea este capacitate sistemului de a realiza o anumita structura. La pomi, ca si la celelalte plante, diferite organe in dezvoltarea lor sunt corelate intre le. Cresterea partii aeriene este strans legata de cresterea sistemului radicular. Un alt exemplu il constituie corelatia dintre crestere si dezvoltare, dintre lastari si muguri, fertilitatea lastarilor, diversitatea calitativa a mugurilor si gradul de inductie florala in ciclul anual al pomilor.

Finalitatea. Recoltarea fructelor este operatia ce finalizeaza complexul de masuri agrotehnice aplicat in livada. Pomul este un sistem cu scop. Productia de fructe reprezinta, deci, rezultanta sintezei biologice superioare a multimilor de stari interne (Negoita, 1980).

3. Factorii ce influenteaza agroecosistemele pomicole.

Cresterea si fructificarea speciilor pomicole se desfasoara sub influenta a doua grupe de factori si anume: ereditari si ecologici. Concordanta dintre cerintele ereditare si factorii de mediu, constituie conditia esentiala a eficacitatii economice ridicate in pomicultura.

Elementele mediului abiotic exercita influente asupra organismelor din natura de valori si importanta diferite. O prima categorie a acestor factori, cum ar fi anotimpurile, mareele, inundatiile, curentii de aer, impun o adaptare si limite de toleranta largi populatiilor ce alcatuiesc biocenoza.

O a doua categorie (exemplu: temperaturile extreme ce depasesc cu mult media multianuala) se caracterizeaza prin variatii neregulate, variatii ce devin factori limitanti capabili sa reduca in mod drastic numarul indivizilor unei populatii, mergand pana la eliminarea speciei sau crearea unor genotipuri diferite.

Impactul pe care factorii abiotici il pot avea asupra vietuitoarelor, poate fi rezumat astfel:

eliminarea unor specii din teritoriu, ale caror caracteristici climatice si fizico-chimice nu le sunt favorabile,

influenteaza repartizarea lor geografica,

favorizeaza aparitia de modificari adaptive.

Factorii climatici prezinta importanta pentru evolutia si compozitia biocenozelor. Temperatura determina adaptari morfologice, iar preferintele termice impun repartizarea diferita a speciilor pomicole (specii putin pretentioase, specii cu cerinte medii, specii cu cerinte foarte mari). Fiecare specie si chiar fiecare soi are exigente specifice, ca urmare temperatura are o actiune limitativa privind raspandirea speciilor si soiurilor in conditiile climatice din tara noastra.

Temperatura determina activitatea de ansamblu a biocenozelor si conditioneaza structura calitativ - populationala a acestora, contribuind la stabilitatea si instabilitatea ecosistemelor. Temperatura se caracterizeaza printr-o gama permanenta de variatii. Procesele vitale se desfasoara cu intensitate maxima la temperatura optima, depasirea limitelor de toleranta (inferioara, superioara) ale temperaturii pentru unele specii determina eliminarea lor si poate deveni factor limitant cand oscilatiile ei depasesc anumite valori.

Lumina are in ecosistem o functie informationala si una energetica cu roluri deosebite in interrelatiile populatiilor din biocenoza si in bilantul energetic de materie si informatie.

Lumina, fiind un factor important in realizarea unor productii cat mai apropiate de nivelul potentialului biologic al speciilor si soiurilor, se impune ca amplasarea acestora sa se faca in bazine pomicole diferite in functie de cerintele acestora fata de acest factor.

Apa (umiditatea), ca factor ecologic, reprezinta componentul esential al materiei vii, participand la toate procesele fiziologo-biochimice. Apa fiind un factor indispensabil in activitatea vitala a organismelor, constituie un factor limitativ pentru unele specii si soiuri pomicole. Repartizarea diferita a precipitatiilor in cursul perioadei de vegetatie impune amplasarea diferita a speciilor si soiurilor de pomi si arbusti fructiferi pe teritoriul tarii noastre in functie de cerintele specifice fata de umiditate, de precipitatii, temperatura medie anuala din perioada de vegetatie, toate acestea fiind intr-o stransa interdependenta.

Factorii geologici, edafici, geografici. Permit sa luam in considerare orice amanunt de microclimat. La aceiasi latitudine si aceiasi longitudine, altitudinea determina conditii climatice deosebite cu influente remarcabile asupra biocenozelor.

Favorabilitatea unei zone pentru pomicultura scade odata cu cresterea altitudinii, datorita faptului ca temperaturile medii scad cu cca 0,6⁰C pentru fiecare 100 m altitudine (Gh.Amzar, 1977). Altitudinea intarzie coacerea fructelor, care raman necolorate si fade. Studiile pedologice ale solurilor sunt obligatorii pentru infiintarea plantatiilor pomicole si trebuie sa furnizeze date cu privire la grosimea solului si a orizonturilor, asupra texturii si structurii, a altor straturi compacte sau de alta natura (pietris, piatra de var, argile compacte, straturi impermeabile, etc.). Pe baza acestor studii vor fi excluse de la plantare solurile subtiri, cu bolovani, pietris, cele argiloase grele si cu exces de umiditate.

In ceea ce priveste relieful, nu se recomanda infiintarea de plantatii pomicole pe terenurile cu panta neuniforma, situate pe marne, dispuse alunecarii, pe vaile inguste si in depresiuni unde se aduna aerul rece in perioada de primavara sau aerul cald si umed din perioada de vara.

Factorii mecanici (curenti de aer, cursuri de apa, etc.) pot modela biotopul si prin interrelatie, biocenoza.

Actiunea vantului asupra ecosistemelor este directa sau indirecta. Actiunea directa a vantului poate provoca remodelari ale reliefului (prin activitatea de transport), poate provoca fenomene de eroziune, dar este de asemenea, un polenizator eficace la unele plante anemofile (alun, nuc, castan).

Vanturile puternice sunt totdeauna nefavorabile, deoarece sub actiunea lor mecanica se produc pagube in plantatiile pomicole (ruperea frunzelor, fructelor, ramurilor, pomilor sau chiar dezradacinarea). Iarna, vanturile puternice accentueaza efectul negativ al temperaturilor scazute, sporind pagubele produse de ger.

INTREBARI DE CONTROL

Definiti ecosistemul.

Ce este biotopul si care sunt factorii care il influenteaza?

Prin ce se deosebesc ecosistemele agricole de cele naturale?

Ce este biocenoza si care sunt caracteristicile ei in agroecosistemele pomicole?

Care sunt proprietatile si functiile agroecosistemelor pomicole?

Cum se manifesta integralitatea in cazul agroecosistemelor pomicole?

Dati exemple de procese de autoreglare in agroecosistemele pomicole.

Care sunt factorii ce influenteaza agroecosistemele pomicole?

Ce impact pot avea factorii abiotici asupra biocenozelor pomicole?

In ce mod influenteaza factorii climatici evolutia si compozitia biocenozelor?

Cum influenteaza factorii geologici, edafici si geografici biocenozele in agroecosistemele pomicole? Dar factorii mecanici?