PARTICULARITATILE PROCESULUI DE FRUCTIFICATIE LA SPECIILE LEMNOASE

PARTICULARITATILE PROCESULUI DE FRUCTIFICATIE LA SPECIILE LEMNOASE

Maturitatea plantelor lemnoase si varsta fructificatiei

Potrivit teoriei dezvoltarii stadiale, speciile lemnoase parcurg succesiv, in dezvoltarea lor antogenetica, mai multe etape principale de dezvoltare, calitativ diferite si anume: etapa embrionara, etapa tineretii (de crestere activa), etapa maturitatii (de fructificare) si etapa batranetii (de declin).

Trecerea de la o etapa la alta se manifesta prin modificari esentiale ale cerintelor pe care plantele le au fata de conditiile mediului extern si se caracterizeaza prin schimbari calitative bine determinate si ireversibile.

Plantele lemnoase ajung la maturitate in momentul in care sunt capabile de a forma organe de reproducere (flori, fructe, seminte), iar formarea acestor organe este legata de procese fiziologice si biochimice specifice, deosebit de complicate si calitativ superioare fata de cele anterioare.

Varsta la care plantele lemnoase ajung la maturitate difera de la o specie la alta. Speciile repede crescatoare, cu temperament robust, sunt in general mai putin longevive, parcurg etapa tineretii intr-un timp mai scurt si ajung sa fructifice la varste mai mici decat speciile mai incet crescatoare, cu temperament delicat.

Arborii intalniti in optimul climatic al arealului de raspandire ajung mai devreme la maturitate. Cei izolati, avand un spatiu de nutritie mai mare, coroana larg dezvoltata si bine luminata, fructifica cu 5 - 30 ani mai devreme decat arborii din masiv.

In cazul plantajelor, varsta fructificatiei poate fi mult scurtata. Exemplarele din plantajele de clone pastreaza potentialul de fructificare al arborilor maturi din care s-au recoltat altoaiele, motiv pentru care fructifica mult mai devreme. Productia maxima de seminte se obtine, insa, dupa varsta de 8 - 15 ani, fiind totusi mult mai mica decat a arborilor din rezervatii.

2 Factorii determinanti ai procesuliui de fructificatie

Trecerea unei plante de la cresterea vegetativa la reproducere se realizeaza urmare unui complex de factori interni si externi interconditionati. Fata de aceasta, in lume au circulat mai multe teorii, astfel:

a) In 1863, I. Sachs emitea ipoteza potrivit careia, pentru declansarea procesului de fructificatie, este nevoie de o substanta speciala, care se sintetizeaza in frunze si migreaza ulterior catre varfurile de crestere, unde formeaza flori.

b) Impotriva acestei teorii s-a pronuntat, in 1903, fiziologul german G. Klebs, potrivit caruia conditia de baza pentru aparitia mugurilor floriferi este marimea raportului dintre glucide si substantele minerale, aflate in planta la un moment dat. Astfel, atata timp cat absorbtia substantelor minerale este intensa, iar asimilatia clorofiliana este redusa (raportul C/N se mentine in favoarea azotului), planta creste vegetativ. In situatia inversa, planta formeaza muguri floriferi.

c) Cercetatorul rus P. Ursulenko, venind in sprijinul teoriei lui Klebs, sustine ca factorul biochimic determinant in formarea mugurilor floriferi este, de fapt, bilantul azotic din organismul vegetal (practic raportul ce se realizeaza in organismul plantei intre azotul proteic si azotul total. Astfel, cand azotul proteic ajunge la 70 - 80% din azotul total, 40% din mugurii vegetativi se transforma in muguri floriferi. Cum sinteza substantelor proteice nu poate avea loc decat in prezenta unor rezerve suficiente de glucide, teoria lui Ursulenko nu face decat sa confirme teoria lui Klebs.

Aceste teorii reusesc sa explice o serie de fenomene intalnite in natura, astfel:

- arborii izolati, cu coroana larg dezvoltata si scaldata in lumina, cu un aparat foliar bogat (deci cu o mare suprafata de asimilatie clorofiliana), fructifica la varste mai mici, mai des si mai abundent;

- verile secetoase sau solurile umede si uscate, marind concentratia hidratilor de carbon si metabolismul azotic, favorizeaza fructificatia;

- rezinajul, reducand curentul descendent al substantelor plastice si creand astfel un surplus de glucide la nivelul coroanei, favorizeaza procesele biochimice determinante in diferentierea mugurilor floriferi;

- in urma taierii unor radacini, inelarii sau strangularii tulpinii, se reduce accesul de seva bruta si se mareste in coroana continutul de glucide, astfel incat arborii rodesc relativ mai repede si mai des.

In acelasi timp plantele lemnoase au nevoie de un complex de factori externi, de mediu, care influenteaza intr-o mare masura fructificatia. Potrivit legii egalei importante a factorilor de viata, nici unul din acesti factori nu poate fi substituit, insa insuficienta unuia poate fi compensata pana la o anumita limita de ceilalti factori aflati in excedent. Acesti factori sunt:

- lumina - este cel mai important factor extern. Numai in prezenta luminii au loc procesele de fotosinteza si asimilatie a carbonului atmosferic. In conditii de iluminare redusa plantele fructifia mai slab sau nu fructifica deloc. In rezervatii si plantaje lumina poate fi dozata in masura cea mai mare.

- temperatura - influenteaza fructificatia in sensul ca, pentru formarea mugurilor floriferi, este nevoie de temperaturi relativ mai mari decat in mod obisnuit. Temperaturile scazute din timpul iernii pot influenta sexualizarea mugurilor floriferi la unele specii unisexuate (stejari). Temperaturile prea ridicate din timpul verii, daca mai sunt insotite si de vanturi uscate, pot determina caderea fructelor inainte de dezvoltarea lor normala, iar temperaturile scazute (ingheturile tarzii) distrug florile.

- umiditatea - asociata cu alti factori (caldura) contribuie la diferentiereaa mugurilor floriferi. Astfel, verile calduroase si secetoase sunt urmate de multe ori de un an cu fructificatie bogata. Timpul ploios si rece din perioada de vegetatie intarzie sau reduce diferentierea mugurilor floriferi.

- solul - pe solurile fertile plantele lemnoase cresc mai viguros si fructifica mai des si mai abundent. Excesul sarurilor de fosfor si potasiu grabesc fructificatia, iar excesul sarurilor de azot, sulf, calciu, magneziu, fier intarzie formarea mugurilor floriferi.

- aerul, prin componentele sale, oxidenul si dioxidul de carbon, joaca un rol covarsitor in asimilatie si respiratie.

- factorii biotici - (insecte, ciuperci), prin efectele lor negative asupra cresterii vegetative (ex.: defolieri masive), influenteaza negativ si procesul de fructificatie.

Fenofazele de reproducere si periodicitatea fructificatiei

La plantele lemnoase ajunse la varsta maturitatii au loc concomitent procese de crestere vegetativa si de formare a organelor de reproducere care se desfasoara in fenofaze distincte, dar interconditionate astfel:

In ciclul anual de crestere vegetativa se pot deosebi, la nivelul coroanei, urmatoarele patru fenofaze consecutive:

- prima fenofaza incepe odata cu umflarea mugurilor foliari si se incheie in momentul aparitiei primei frunze. Cresterea in aceasta fenofaza se poate realiza numai pe seama hidrolizei substantelor de rezerva din anul precedent;

- a doua fenofaza continua cu cresterea lujerilor, pana cand acestia ating un maxim de crestere. Fenofaza este sustinuta mai ales de substantele nou asimilate de catre planta;

- a treia fenofaza dureaza pana la formarea mugurelui terminal si se caracterizeaza prin intensa sinteza si depunere in tesuturile plantelor, sub forma de rezerve, a substantelor hidrocarbonate si azotoase;

- a patra fenofaza incepe cu formarea mugurilor terminali si se incheie o data cu caderea frunzelor, cand planta intra in repaus vegetativ. In aceasta perioada are loc ingrosarea peretilor celulelor vii si majorarea cantitatilor de substante depozitate ca rezerve.

In ciclul anual de formare a organelor de reproducere se pot distinge, deasemenea, patru fenofaze principale si anume:

- prima fenofaza, de diferentiere a mugurilor, are loc in anul anterior infloririi, aproximativ spre sfarsitul sau dupa incheierea celei de-a III-a fenofaze de crestere vegetativa (in general mai devreme la speciile cu infrunzire si inflorire timpurie si mai tarziu, uneori toamna sau chiar in timpul repausului vegetativ, la speciile cu inflorire tarzie). In toate cazurile, operatiunea de diferentiere a mugurilor floriferi necesita substante nutritive in cantitati suficiente si in forme superioare de sinteza;

- a doua fenofaza, infloritul si fecundarea, are loc in epoci diferite, in functie de specie si conditiile stationale (primavara, la inceputul sezonului de vegetatie la cele mai multe specii, cand in atmosfera se realizeaza temperaturi mai mari de 10C sau spre sfarsitul primaverii, inceputul verii, la altele - tei, salcam). Cele doua procese au loc pe seama puternicei hidrolize a substantelor de rezerva. Insuficienta acestora sau lipsa apei duce adesea la avortarea florilor sau, mai tarziu, a fructelor;

- a treia fenofaza, de crestere a fructelor, consuma intens substantele asimilate curent, care sunt sintetizate in fructe si seminte;

- a patra fenofaza, de coacere a fructelor si maturatie a semintelor, in care are loc sinteza si depozitarea substantelor de rezerva.

Spre deosebire de fenofazele de crestere vegetativa, care se desfasoara pe parcursul unui singur an (in fapt in perioada de vegetatie), fenofazele de formare a organelor de reproducere se extind, uneori, pe un interval mai mare de timp, de doi sau chiar trei ani (cer, pin etc).

Intrucat fenofazele de reproducere sunt mari consumatoare de substante nutritive, este de la sine inteles ca in timpul formarii si coacerii fructelor, procesele de sinteza si depozitare a substantelor de rezerva in organele vegetative sunt foarte reduse. In acest timp procesele biochimice de sinteza a substantelor azotoase si hidrocarbonate in organele vegetative se opresc, de regula, la formele intermediare, corespunzatoare pentru formarea fructelor, dar insuficiente pentru diferentierea mugurilor floriferi. Aceasta reprezinta principala cauza pentru periodicitatea si variatia in intensitate a fructificatiei.

Speciile producatoare de fructe si seminte mici (ulm, mesteacan, plopi si salcii), realizeaza consumuri reduse de substante nutritive, astfel incat acestea fructifica abundent si anual. Deasemenea, intrucat fenofazele de formare si coacere a fructelor se incheie intr-un timp scurt (1,5 - 2 luni), pe seama rezervelor depuse din anul anterior, dupa coacerea si diseminarea fructelor si semintelor, aceste specii au timp suficient astfel incat sa acumuleze noi rezerve si sa poata avea loc procesele de diferentiere a mugurilor floriferi pentru urmatoarea fructificatie.

Dimpotriva, speciile producatoare de seminte mari (stjar, fag etc), consumand o mare cantitate de substante nutritive care se inmagazineaza in acestea si necesitand o perioada mare de formare a fructelor si semintelor, nu mai pot recupera aceste consumuri atat de usor, astfel incat periodicitatea fructificatiei este cu mult mai mare, iar intensitatea acesteia este diferita.

Dar periodicitatea fructificatiei nu se datoreaza numai insusirilor biologice ale speciilor, ci este determinata si de factorii externi, amintiti la punctul anterior.

De mentionat ca la toate speciile exista ani cu fructificatie bogata, abundenta, numiti ani de samanta. Intre acestia se intercaleaza ani cu fructificatie mai redusa (ani de stropeala), precum si ani complet lipsiti de fructificatie.

Variabilitatea productiei si calitatii semintelor forestiere

Cantitatea de seminte ce poate fi recoltata de pe un hectar de padure variaza in limite largi, fiind determinata de intensitatea fructificatiei, conditiile stationale, varsta si structura arboretului etc.

Astfel, intr-un arboret de pin, productia de seminte variaza de la 0,2 kg/ha in anii cu fructificatie slaba, pana la 19 kg/ha in anii cu fructificatie abundenta.

Pentru alte specii amplitudinile de variatie sunt urmatoarele: molid: 0,2 - 90 (medie 13 kg/ha), brad: 3 - 100 (medie 25 kg/ha), fag: 5 - 30 (medie 150 kg/ha), gorun: 10 - 1000 (medie 300 kg/ha), salcam: 1 - 10 (medie 10kg/ha).

De mentionat ca, in anii cu fructificatie abundenta, calitatea semintelor este, deasemenea, superioara.

Cercetarile in domeniu au demonstrat, de-a lungul anilor, urmatoarea corelatie intre abundenta fructificatiei si calitatea semintelor, pe de-o parte si o serie de factori perturbatori, pe de alta parte, astfel:

- in optimul climatic, speciile fructifica mai des, mai abundent, iar calitatea semintelor este mai buna. Spre limita altitudinala sau latitudinala, periodicitatea fructificatiei creste, iar cantitatea si calitatea acesteia scade.

- natura si, mai ales, fertilitatea solului influenteaza, deasemenea, calitatea semintelor. Astfel, pe cernoziomuri luto-nisipoase, profunde si fertile, 70% din ghindele de stejar recoltate sunt de dimensiuni mari, bogate in substante de rezerva, pe cand pe soluri usoare, sarace si uscate, proportia ghindelor mari este de numai 18%.

- fructificatia este intotdeauna mai abundenta si calitatea semintelor este superioara in situatia arboretelor din clasele superioare de productie (cantitatea de ghinda este de 7 - 8 ori mai mare in arboretele de stejar din clasele I si a II - a de productie fata de cele din clasele a IV - a si a V- a de productie).

- cantitatea si calitatea productiei de seminte depinde de varsta arborilor. La varste mici, arborii produc cantitati mai reduse de seminte, dar semintele sunt de calitate mai buna.

- cantitatea si calitatea semintelor depind de clasa Kraft in care se gasesc arborii. Astfel, daca se noteaza cu 100 cantitatea de seminte produsa de arborii din clasa I Kraft, cei din clasa a II - a produc 88%, cei din clasa a III -a produc 5%, cei din clasa a IV - a Kraft produc 0,5 %, iar cei din clasa a V - a Kraft produc 0%.

- in cadrul aceluiasi arbore, cantitatea si calitatea semintelor depind de pozitia acestora in coroana, in sensul ca acestea sunt maxime in portiunile cele mai luminate ale coroanei.

- aceeasi cantitate si calitate a semintelor depind de pozitia lor in con. Pentru pinul silvestru si pinul negru, de exemplu, rezultatele cele mai bune se obtin in sectorul de mijloc si de varf al conurilor.