ABSORBTIA RADICULARA SI EXTRARADICULARA A ELEMENTELOR NUTRITIVE LA PLANTE

ABSORBTIA RADICULARA SI EXTRARADICULARA A ELEMENTELOR NUTRITIVE LA PLANTE

Absorbtia radiculara (prin sistemul radicular) si extraradiculara (prin organele vegetative supraterestre - frunza, petiol, tulpina, ramuri) includ procese de natura fizica, fizico-chimica, biochimice-metabolice si biologice ce asigura translatarea ionilor din solutia solului, substraturi nutritive si compozitii foliare pe organele implicate in absorbtie, precum si parcurgerea mecanismelor absorbtiei si in final patrunderea acestora in radacini si alte organe vegetative pentru indeplinirea rolurilor in cresterea si dezvoltarea plantelor.

Plantele absorb elementele nutritive sau nutrientii sub urmatoarele

forme:

1. ioni minerali, rareori substante minerale nedisociate sau in forma moleculara;
2. compusi organo-minerali (chelati ce includ mai ales unele elemente metalice);
3. compusi organici (acizi humici, aminoacizi etc).

Aceste forme potential absorbabile de catre plante provin din urmatoarele resurse cu caracter fertilizam:

O saruri solubile aflate in stare disociata mai ales in solutia solului sau aplicate prin ingrasaminte acesteia (nitrati, saruri de amoniu, sulfati, fosfati, cloruri s.a.);

<> din compusii organici ai solului, de tipul acizilor humici sau altor parti solubile ale humusului, ca si din resurse organice aplicate solului aflate in curs de humificare sau mineralizare;

din alti coloizi ai solului, mai ales desorbiti din functiile schim-babile ale mineralelor argiloase existente in sol.

In absorbtia radiculara sistemul radicular al plantei, cu perii absorbanti (ca numar, marime, suprafata) si nu in ultimul rand alte insusiri de interfata radacina-sol (rizosfera specifica) influenteaza nivelul absorbtiei nutrientilor.

In absorbtia extraradiculara mai ales numarul, marimea si morfologia frunzei influenteaza nemijlocit acest proces.

1. Mecanismele absorbtiei radicllare

Realizarea proceselor legate de absorbtia radiculara a ionilor presupune prioritar si obligatoriu deplasarea acestora din solutia solului spre radacina prin cel putin trei cai - curgere libera cu fluxul de apa din sol, interceptia directa de catre radacina si difuziune in solutia solului. Aprovizionarea radacinii prin aceste procese nu se realizeaza proportional intre acestea si nici uniform in privinta ionilor participanti la acest fenomen (tabelul 2.9).

Tabelul 2.9

Aprovizionarea relativa (%) a radacinii cu diferiti ioni prin procesele de translocare

(BERGMANN si NEUBERT, 1976, citati de DAVID si VELICICA DAVIDESCU,

Este evident faptul ca procesele implicate in deplasarea ionilor din solutia solului la radacina - interceptia directa, curgerea libera si difuziunea - au o multitudine de factori ce le influenteaza dinamica, cum ar fi: specificitatea sistemului radicular, insusirile de absorbtie si schimb ale acestuia, categoria exudatelor rizosferice, tipul, specia si concentratia ionului aflat in miscare, consumul plantelor, umiditatea si temperatura solului etc.

Adsorbiti la sistemul radicular ionii parcurg absorbtia radiculara in sine prin alte fenomene ce se incadreaza in doua procese distincte:

a)   absorbtia pasiva, ce se realizeaza de regula pe baza unor legi si principii fizice si fara consum de energie;

b)  absorbtia activa, ce se desfasoara cu consum de energie rezultata din procesele metabolice.

a) Absorbtia pasiva este realizata integral prin procese fizice, partial fizico-chimice, nu are caracter selectiv pentru nutritie si nu implica un consum de energie. Aceasta se realizeaza prin urmatoarele cai:

> prin difuzie ionica, ce deplaseaza ionii concomitent cu miscarea fluxului apei din zonele umede spre cele mai uscate din jurul radacinii. in fiziologia nutritiei se distinge o difuzie simpla prin care, pe baza gradien-tului de concentratie ionii trec de la concentratia ridicata la cea mica si o difuzie facilitata prin care intervin unele proteine transportoare in favorizarea absorbtiei (Blatt, 1993; Burzo si colab.,

Important este ca prin difuzie ionii ajung din solutia solului in spatiul liber aparent aflat intre celulele epidermei unde constituie apoi o rezerva absorbtiei active (metabolice);

>   prin schimb ionic, se realizeaza datorita procesului prin care peretii pectocelulozici ai epidermei celulelor radacinii sunt acoperiti cu o membrana scheletica ce detine insusiri de adsorbtie si schimb. Adsorbtia si schimbul ionic pe aceasta cale se face conform legii echilibrului de membrana Donnan;

>   prin electrosmoza, se bazeaza pe existenta dublului strat electric Helmholz pe suprafata interna a membranei citoplasmatice si canaliculelor ce strabat citoplasma. Acest strat electric asigura prezenta sarcinilor ce atrag ionii de sens contrar si care pot patrunde astfel in celule;

>   prin pinocitoza, este determinata de prezenta unor invaginatiuni si denivelari la suprafata plasmalemei ("pinocite') in care patrunde apa incarcata cu ioni, vezicule ce se izoleaza in timp si migreaza sau se deschid spre interiorul celulei, eliberand ionii in citoplasma;

>   prin filtrul lipoidic, are la baza procesul trecerii substantelor prin membranele plasmatice pe baza nivelului de solubilizare a acestora in compusii organici componenti ai membranelor, mai ales in cei lipoidici;

>   prin ultrafiltru, se bazeaza pe functionalitatea membranelor plasmatice ca veritabile site cu pori foarte fini (ultrafiltre) iar absorbtia si patrunderea ionilor, a substantelor minerale si organice, se face in functie de greutatea atomica sau moleculara.

In esenta caile absorbtiei pasive asigura trecerea ionilor din solutia solului in spatiul liber aparent al celulelor, tara consum energetic, prin procese in esenta fizice, iar gradientul osmotic si cel hidrostatic al sucului celular sunt factori pasivi, intrucat transportul apei si al ionilor se realizeaza pe baza diferentelor de presiune, de concentratie si umiditate existente in mediul respectiv. Procesul absorbtiei pasive nu asigura selectivitatea ionilor in nutritie.

b) Absorbtia activa are loc cu un consum de energie rezultata din
metabolismul plantei si in primul rand din oxidarea in respiratie a hidra-
tilor de carbon produsi in fotosinteza si din reactiile de fosforilare. La baza cunoasterii acestui proces al absorbtiei active se afla lucrarile lui Hoagland cele ulterioare privind teoria transportorilor de ioni ale lui Epstein si ale lui Tisdale privind natura transportorilor.

in esenta, absorbtia activa se face printr-un transfer de electroni la nivelul sistemului redox al ferocitocromului.

Unele componente celulare - citocromii, mitocondriile, aminoacizii, unele peptide si fosfatide, proteinele structurale, ARN s.a. pot servi ca transportori de ioni, cuplandu-se cu ionii retinuti la exteriorul ectoplasmei (van den Honert, 1937; Epstein, 1952,1972; Pressman, 1976; Mengel s.a., 1987; Tisdale s.a., 1983; Dorobantii s.a., 1985; Neumann, Romheld, Cuplul transportor-ion traverseaza astfel plasmalema, depune ionul respectiv in citoplasma sau il preda altui transportor. Procesul de cuplare transportor-ion si cel al deplasarii cuplului respectiv se face cu consum de energie metabolica (fig.

(pervte celular)

_wmmm

CATION

(do (Uf. K)

t

I I t I

pH= 7.0-7.S 120mV-ia0mV

Fig. Schema transportului prin membrana cu consum de energie (dupa Mengel si Kirkby,

Transportorii au insusiri de selectivitate pentru ioni ceea ce explica printre altele absorbtia selectiva a ionilor de catre plante. in ultimele decenii s-a detaliat cercetarea legata de transportorii de ioni in absorbtia activa a nutrientilor mai ales in privinta compozitiei si naturii lor si s-au denumit unii dintre acestia "transportori ionofori', de provenienta din compozitia membranelor, de natura polipeptidelor si capabili sa treaca in absorbtie cationi externi. in paralel cu acestia actioneaza "transportorii fitosideroforF a caror activitate se bazeaza pe agentii chelatizanti din rizosfera ce chela-teaza ionii, ii absorb si traverseaza astfel plasmalema pana in citoplasma.

Absorbtia activa asigura transportul concomitent al cationilor si anionilor, dar viteza de patrundere prin membrana celulara este mai mare pentru cationi decat pentru anioni si se desfasoara in urmatoarea ordine descrescanda:

Cationi: NH₄⁺ > K⁺> Mg²⁺> Ca²⁺> Na⁺

Anioni: N0₃~ > CI' > S0₄²' > H₂P0₄' Caracterul activ al nutritiei (absorbtiei) ionilor, legitatile acesteia, dependenta de unii factori biologici (planta, varsta, capacitatea de schimb ionic a radacinii, eludate rizosferice s.a.), agrochimici (aprovizionarea solului in nutrienti, pH, interactiuni ionice s.a.) determina unele efecte in starea nutritiei plantelor si practica fertilizarii, dupa cum urmeaza:

>      selectivitatea absorbtiei se regaseste in selectivitatea nutritiei ceea ce impune ca speciile de plante sa regaseasca in sol, mai ales la feno-fazele si perioadele critice, ionii absorbiti preferential;

>      viteza mai mare de absorbtie pentru cationi decat pentru anioni si diferita in cadrul acelorasi categorii de ioni poate determina, la acumulari excesive, stari de exces-toxicitate la plante sau modificari dinamice ale reactiei solurilor, rezultand efectiv diferentieri intre ingrasaminte in privinta potentialului determinant al pH-ului;

>      combinarea fertilizarii la sol cu cea foliara permite reglari corecte ale absorbtiei nutrientilor la culturile agricole si horticole.

2. Influenta reactiei mediului asupra absorbtiei elementelor nutritive

Reactia mediului (sol, solutii nutritive) influenteaza semnificativ absorbtia elementelor nutritive de catre plante. Se apreciaza foarte relevant ca speciile agricole si horticole ca si cele din flora spontana (vegetatie naturala) au o exigenta fata de anumite conditii de reactie (pH) a mediului si chiar s-au delimitat anumite intervale (domenii) optime ale starii de reactie in care elementele nutritive se absorb mai bine si eficient de catre plante (tabelul 2.10).

In aceeasi masura se apreciaza ca in raport cu reactia solului si substratului nutritiv ionii detin o absorbtie preferentiala (tabelul 2.11).

Din datele alaturate se constata ca absorbtia cationilor esentiali (Ca²⁺, Mg²⁺) este favorizata de mediul reactiei neutre-slab alcaline iar a anionilor esentiali (N0₃~; S0₄²'; H₂P0₄') de mediul acid (pH<7), pe cand absorbtia microelementelor (cu exceptia Mo) este mult favorizata de reactia acida.

Tabelul

Cerintele plantelor fata de reactia solului (pH in H₂0)

(prelucrare dupa diferiti autori)

B. Legume

Mediu tolerante la aciditate (pH

Patrunderea extraradiculara (in principal foliara) a ionilor si substantelor in plante are loc prin derularea succesiva a urmatoarelor procese si faze (Franke, Swiwtlik si Faust, Chamel, citati de Borlan si colab.,

a)   difuzia prin cuticula a ionilor in spatiul liber (apoplastul) frunzei. Cationii in difuzia cuticulara interactioneaza initial electrostatic cu substantele acidoide din cuticula;

b)  ionii si moleculele angajate in absorbtie interactioneaza cu substantele proteice transportoare din membranele celulare si plasmodesme;

c)   ionii si moleculele preluate de transportori ajung si se depun in citoplasma;

d)  metabolizarea ionilor si moleculelor purtatoare in compusi organici activi (sinteza aminoacizilor, incorporarea unora in gruparile proste-tice ale enzimelor, a unor grupari din pigmentii clorofilieni etc.).

In continuare, prezenta, mobilitatea, translocarea, rolurile si efectele ionilor patrunsi pe cale foliara in plante este asemanatoare celei pe cale radiculara.

Realizarea normala a secventelor principale ale absorbtiei extrara-diculare mentionate (a, b, c, d) este posibila datorita cuticulei si a constituentului chimic principal al acesteia cutina formata, in principal, din hidroxiacizi grasi poliesterificati cu polarizare accentuata in privinta relatiilor cu apa. Componentii cuticulei cutina (cu hidroxiacizii grasi poliesterificati), substantele proteice, pectice si celulozice functioneaza ca un polielectrolit cu punctul izoelectric la pH La valori ale pH-ului >3,0 cuticula actioneaza ca un poliacidoid iar sub pH se comporta ca un polibazoid. De aceea capacitatea de absorbtie pentru cationi a substantelor cuticulei creste odata cu pH-ul solutiei. Forta de retinere a cationilor pe substantele cuticulei creste cu valenta si masa atomica a ionilor iar difuzia lor in apoplast este invers proportionala cu aceasta forta de retinere pe cuticula si cu diametrul hidratat al ionilor (tabelul

Moleculele nedisociate (cum este ureea), ionii perechi sau asociati patrund mai facil prin cuticula.

Patrunderea ionilor si moleculelor prin difuzie in apoplast determina intre acesta si solutia aplicata foliar un gradient negativ de concentratie care mentine in flux permanent difuzia de la suprafata frunzei in spatiile libere ale acesteia.

Se apreciaza ca patrunderea prin difuzie a ionilor si moleculelor nutritive pana in apoplast se face rara consum de energie iar in continuare preluarea, transportul si incorporarea lor in substante organice se face cu consum de energie.

Tabelul 2.12

Diametrul ionilor hidratati

(KIELLAND, SWIWTLIK si FAUST, 1984, citati de BORLAN si colab., 1994)

Continutul proceselor de absorbtie extraradiculara a ionilor si moleculelor cu caracter nutritiv este de natura complexa - fizica, fizico-chi-mica, biochimica, metabolica si are o mare dependenta de specificitatea plantei, varsta acesteia si a organelor vegetative, natura si concentratia substantei nutritive, temperatura, intensitatea fotosintezei etc.

Absorbtia extraradiculara este, prin anumite procese si secvente ale desfasurari, ale dependentei de anumiti factori interni sau externi plantei, cu anumite similitudini fata de cea radiculara dar practic, se impun urmatoarele precizari distincte:

+ radacina fiind principalul organ de absorbtie a apei si elementelor nutritive, absorbtia extraradiculara are un rol secundar fata de cea radiculara, pe care o completeaza si stimuleaza (tabelul

Tabelul 2.13

Efectul fertilizarii diferentiate (inclusiv foliare) asupra continutului de N si P din frunze (% din s.u.) (RUSU si colab., 2001)

Tratat de Agrochimie

+ absorbtia extraradiculara nu numai completeaza sau stimuleaza pe cea radiculara dar o poate dezavantaja concurential desi prima alternativa este principala, esentiala si hotaratoare, aceasta fiind verificata in practica fertilizarii prin rezultate bune, semnificative oferite de aplicarea in interactiune a fertilizarii la sol cu cea foliara (tabelul 2.14);

Tabelul 2.14

Efectul aplicarii produsului foliar Folifag la grau, porumb si soia, media pe 4 ani (Rusu si colab., 2001)

Varianta de fertilizare	Grau			Porumb			Soia
	Prod. kg/ha	Dif.	Semnific, dif.	Prod. kg/ha	Dif.	Semnific, dif.	Prod. kg/ha	Dif.	Semnific, dif.
Martor nefertilizat
NPK DOE
NPK DOE Folifag
NPK DOT
NPK DOT Folifag
F.O.+1/3 F.O.-NPK
F.O.+ 1/3 F.O.-NPK Folifag

comparativ cu absorbtia radiculara prin cea foliara se absorb cantitati mici de nutrienti de aceea in fertilizarea foliara se intervine cu doze scazute dar efectele si randamentele absorbtiei si asimilatiei lor pot fi ridicate;

se inclina tot mai mult spre conceptul ca absorbtia extraradiculara este mai eficienta in privinta microelementelor (Fe, Mn, Cu, Zn s.a) dezavantajate in sol ca mobilitate prin complexe procese de imobilizare, fizico-chimic si fiziologic tot dezavantajate prin diametrul ionilor hidra-tati suficient de ridicat 10'⁸ cm) ca si prin mobilitatea lor redusa in plante. Aplicarea lor directa pe frunze (in "laboratorul' plantei) este de aceea explicabila ca eficienta;

in practica fertilizarii prin absorbtia radiculara se pune in aplicare fertilizarea de baza, de aprovizionare si cea suplimentara aplicate solului iar prin cea extraradiculara se realizeaza fertilizarile faziale, de stimulare si completare. Interactiunea lor prezinta cea mai mare eficienta in realizarea cantitativa si calitativa a productiilor agricole si horticole.

Bazele agrochimice ale fertilizarii in raport cu rolul nutrientilor si cerintele plantelor in elemente nutritive

Interactiunea ionilor nutritivi in absorbtia lor de catre plante. echilibrul nutritiv. fenomene de carenta si toxicitate

in procesul absorbtiei, translocarii si efectului ionilor implicati in nutritie se manifesta fenomene complexe de interconditionare intrucat absorbtia in sine angajeaza simultan mai multi nutrienti. in esenta absorbtia si actiunea unui ion este influentata de prezenta unuia sau mai multor ioni, fenomen manifestat si perceput inca de la nivel celular, resimtit in procesele vitale ale lumii vegetale (fotosinteza, respiratie, nivel si ritm de formare a acizilor organici, glucidelor, proteinelor, lipidelor) si valorificat mai mult sau mai putin productiv in efectele asupra productiei agricole si horticole.

Dupa raportul de interconditionare in care se regasesc ionii in plante si mediile nutritive precum si in plasma celulara se disting trei situatii:

> de sinergism, ce remarca o intensificare a efectului pozitiv al unui ion (nutrient) datorita prezentei simultane a altui ion astfel incat efectul final depaseste suma efectelor individuale ale acestora luate separat. Se cunosc unele situatii, regasite semnificativ si in rezultatele aplicarii nutrientilor prin fertilizare, cand absorbtia unui ion din cuplul respectiv stimuleaza absorbtia (efectul) ionului pereche. Interactiunea tipic siner-gica este intre N si P (mai precis H₂P0₄', HP0₄²7N0₃') ce sta la baza multitudinii sistemelor de fertilizare la culturile agricole si horticole. Tot de interactiune sinergica sunt si alte cupluri de ioni: K /B(OH NO3 / NH₄⁺; N0'₃7Ca²⁺, Mg²⁺; H₂PCV, HP0₄²7Mo0₄²'.

Interactiunile sinergice au caracter si efecte pozitive si se regasesc productiv in agricultura prin aplicarea ingrasamintelor ce contin perechile de ioni mentionati mai sus;

> de antagonism, in care ionii, mai ales de aceeasi sarcina sunt concurenti si competitivi, generalizand fenomenul prin aprecierea ca in aceasta relatie ionica se determina o micsorare a efectului pozitiv sau negativ al unuia sau mai multor ioni datorita prezentei si actiunii unuia sau anumitor ioni.

Aceasta categorie de interactiune ionica se regaseste frecvent, mai ales la aplicarea ingrasamintelor si amendamentelor, in trei ipostaze:

. antagonisme cationice: la care cresterea concentratiei unui ion in solutia nutritiva sau in planta atrage dupa sine scaderea absorbtiei unuia sau mai multor cationi. Aceste interrelatii cu continut antagonist se regasesc la majoritatea cationilor implicati in nutritie: Ca ⁺/Mg ⁺, K , Na , Fe , Zn²⁺; K⁺/Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺, Cu²⁺, Fe²⁺, Mn²⁺, Zn²⁺; Mg²⁺/Ca²⁺, K⁺, Na⁺, Fe²⁺, Mn²⁺; NH₄V Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺, Mn²⁺; Al³⁺/ Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺; Fe²⁺/ Ca²⁺, Cu²⁺, Mn²⁺, Zn²⁺ s.a. (tabelul 2.15).

_t

_o1

Tabelul 2.15

Modificarea continutului de Ca si Mg din soluri si plante sub influenta amendarii calcice (Rusu si colab., 1993)

Antagonismele cationice sunt cele mai frecvent intalnite si de regula apar ca efecte ale implicarii chiar constante a unor cationi in echilibrul acido-bazic celular.

antagonisme anionice sunt suficient de frecvent intalnite mai ales la urmatoarele relatii ionice: N0 7Cr, H₂P0₄^_, S0₄²'; S0₄²7Mo0₄²-; B(OH)₄7Mo0₄²-. in practica fertilizarii se releva in prezent ca desi global interrelatia N/P are caracter sinergie, totusi acumularea excesiva a nitrati-lor (N-ÑO3) inhiba absorbtia ionilor fosfat (bergman, Rusu si colab., (tabelul

Tabelul

Dereglari de nutritie la cultura graului de toamna ("intoxicatie nitrica')

(rusu si colab.,

antagonisme cationi-anioni implica manifestarea unor fenomene negative ale reducerii absorbtiei si concentratiei la prezenta si aplicarea urmatoarelor categorii de nutrienti: Ca²⁺/H₂PCV, HP0₄^2_, B(OH)₄'; Al³⁺/ H₂PCV, HPO4²'; Fe²⁺/H₂P0₄-, HP0₄^2_; Zn²⁺/HC0₃', H₂P(V, HP0₄^2_; K7 B(OH)₄^- s.a. Acest tip de antagonism ionic explica inrautatirea regimului fosfatic la starile de reactie sau carbonatare extrema, degradarea nutritiei cu Zn in soluri carbonatice si superfosfatate etc.;

> de insumare a efectului pozitiv, poate fi o varianta a interactiunilor sinergice cand in nutritie efectul total este rezultat al insumarii efectelor individuale ale ionilor din cuplu sau ai celor implicati in fertilizare-nutritie.

Interactiunile mentionate - sinergice, antagoniste, de insumare - sunt un important indreptar teoretic si practic, un capitol util al "unui ghid' in apli-carea corecta a ingrasamintelor si amendamentelor. Interactiunile ionice pozitive trebuie promovate, sustinute prin fertilizare, iar cele negative (anta-goniste) prevenite, tot prin masuri de dirijare a nutritiei si fertilizarii.

Absorbtia elementelor nutritive trebuie sa asigure o desfasurare normala a proceselor fiziologice celulare si un metabolism specific plantelor. Interactiunile elementelor se manifesta de la nivel celular si se mentin pe tot parcursul perioadelor de vegetatie atat timp cat nutritia si absorbtia elementelor este activa. Din acest motiv s-a impus teoria si notiunea echilibrului nutritiv care exprima concentratia si raportul in care trebuie sa se gaseasca simultan ionii nutritivi (de referinta in plante, suc celular, solutii nutritive, solutia solului) pentru a determina corespunzator satisfacerea cerintelor de crestere si dezvoltare a plantelor.

Acest complicat demers incepe cu mentinerea echilibrului acido-bazic al celulelor, supus unor influente permanente datorita absorbtiei ionice dar si proceselor metabolice vegetale (tabelul 2.17).

Tabelul 2.17

Gruparea cationilor, anionilor si altor compusi dupa rolul in echilibrul acido-bazic (Duthill, 1976, citat de David si velicica davidescu,

In practica echilibrul nutritiv (EN) se realizeaza prin masuri de fertilizare si amendare urmarind concentratia si rapoartele echilibrate si armonioase ale elementelor nutritive, iar la plante se verifica, de regula, prin urmatorii indicatori:

EN Produsii asimilatiei clorofiliene

mineral Asimilatia (absorbtia) elementelor nutritive (N, P, K)

EN ₌ C (glucide) azotat N (protide)

Cand acest echilibru nutritiv nu exista sau dispare apar cele doua stari cunoscute ale absorbtiei si de aprovizionare a materiei vii vegetale:

Carenta, determinata de lipsa unuia sau mai multor elemente nutritive dar si de dezechilibrul aprovizionarii sau rapoartelor acestora. De regula carenta are cauze naturale dar poate fi si indusa prin tehnologii necontrolate iar vegetatia afectata prezinta simptome de cele mai multe ori vizibile.

Toxicitatea, cauzata de excesul toxic al elementelor, este naturala, deci nativ din soluri, secretii radiculare, anaerobioza la excesul de apa si antropica prin interventii tot necontrolate prin tehnologii, ingrasaminte, pesticide si poluare.

Aceste stari trebuie prevenite si corectate prin mijloace si metode agrochimice adecvate.

Din punct de vedere practic cunostintele legate de interactiunea ionilor si echilibrul nutritiv au aplicabilitate totala in dirijarea tuturor masurilor de fertilizare si amendare, in utilizarea solutiilor nutritive in horticultura si in dobandirea prin actiuni practice a optimului agrochimie in ecosistemul respectiv.

Diagnosticarea starilor negative de vegetatie cauzate de insuficenta sau excesul elementelor nutritive

Starile negative de vegetatie din punct de vedere al absorbtiei, translocarii si metabolizarii nutrientilor intervin totdeauna in legatura cu cele doua stari extreme ale aprovizionarii plantelor cu elemente nutritive -deficienta (carenta) si excesul nutrientilor.

A. macro elementele

a) Deficienta si excesul de azot

. Deficienta, de azot prezinta un simptom caracteristic de coloratie verde-galbuie, iar ingalbenirea frunzelor incepe de la cele inferioare spre varfurile de crestere. Acest simptom este datorat reducerii continutului de clorofila in anumite cazuri pentru ca absorbtia si translocarea azotului (amoniacal) in plante este in legatura cu fotosinteza. Plantele afectate au dereglari majore in continuare in parcurgerea ciclului vital.

Organele plantelor de camp (grau, porumb, sfecla, cartof s.a) afectate de carenta de azot au continuturi de sub 50 ppm N si sub 200-300 ppm N-NO3, la speciile de pomi se regasesc in frunze (la momentele de diagnostic foliar) mai putin de 2% (la mar, par), 1,5% (prun), 2,7% (piersic), 1,7% (cires si visin), 2% (la vita de vie) azot total in substanta uscata a frunzelor. De regula, in solul pe care cresc culturi (plante) cu deficiente - carente de N se regasesc continuturi mai mici de 20 ppm azot mineral (NH₄ + N0₃).

Deficienta de azot apare cu precadere in urmatoarele conditii favo-

rizante:

in soluri cu continut redus de humus si N-mineral, cu reactie puternic acida sau alcalina, astructurate, tasate, cu exces de apa, erodate, cu textura prea grosiera sau prea fina;

in conditii climatice ce blocheaza mineralizarea humusului sau favorizeaza levigarea nitratilor;

la incorporarea in sol a unor resurse organice celulozice cu raport C:N > 30 la care imobilizarea azotului este majora;

in tehnologii agricole deficitare in fertilizari organice periodice, minerale corecte, asolamente fara leguminoase, imburuienare excesiva etc.

Preventiv, deficienta de N se poate trata prin fertilizari de baza, faziale, suplimentare si fractionate cu acest element, fertilizari organice periodice, inclusiv suplimentarea cu N a resturilor organice celulozice incorporate, asolamente cu leguminoase etc.

Curativ, tratamentul deficientei cu N este mai ineficace, dar se poate apela cu succes la fertilizari lichide cu uree (4-8%), la aplicarea altor ingrasaminte foliare (mai ales cu raport favorabil N-ului) si chiar la sol prin fertilizari faziale cu ingrasaminte cu N solubile.

. Excesul de azot afecteaza cresterea, vegetatia deci, dar in final, productia si calitatea acesteia. Simptomul excesului de N la plante se exteriorizeaza prin cresteri luxuriante ale frunzelor, tulpinilor si o coloratie verde-intens metalic, cerealele sunt predispuse la frangere si cadere. Excesul de azot are si alte consecinte negative asupra plantelor concretizate prin prelungirea ciclului de vegetatie, dezvoltarea organelor vegetative in detrimentul celor de reproducere, favorizarea atacului de boli si daunatori datorita prezentei aminoacizilor liberi in sucul celular, degradarea calitativa a recoltelor datorita in primul rand reducerii valorii biologice a proteinelor, cresterea ponderii aminoacizilor neesentiali s.a. Un caz particular al consecintelor excesului de azot la plante ce poate deveni si toxic este cresterea peste anumite limite a azotului neproteic (amine, amide, acizi aminati liberi, saruri minerale si dintre acestea mai ales nitrati) fenomen favorizat de supradozarea azotului din ingrasaminte, aplicarea neuni-

Excesul de azot nitric ("toxicitatea nitrica') se manifesta la plante prin etiolarea frunzelor, pierderea turgescentei, arsuri si necrozari marginale ale acestora, intarzieri si "piticism' in crestere. in aceste situatii pro-dusii fotosintezei se descompun si nu mai sunt in masura sa furnizeze energia necesara metabolizarii nitratilor in aminoacizi si substante proteice. Ca urmare in plantele supuse excesului toxic al nitratilor se regasesc concentratii de nitrati in sucul celular mai mari de 1500-2000 ppm (N-N0₃), iar in frunzele culturilor multianuale (pomi fructiferi, vita de vie) un continut de azot total mai mare de 3,2-3,5% din s.u. in solurile pe care cresc plante expuse excesului toxic de nitrati continutul de azot mineral (suma N-no3 si N-NH₄) este mai ridicat de 100 ppm N iar pe adancimea de 0-90 cm se afla cantitati de N-mineral ce depasesc 100-150 kg/ha.

Se constata aproape in aceeasi masura ca reactia acida (sau acidifie-rea solurilor) si continutul scazut al acestora in fosfati mobili favorizeaza excesul nitric si acumularea nitratilor in plante (fig.2.5 si 2.6).

Fenomenul excesului de azot se previne prin dimensionarea corecta a dozelor de ingrasaminte cu N, in conformitate cu cerintele (consumul) plantelor si aportul efectiv si real (din resurse organice si minerale) al solului. Excesul de azot se poate preveni si prin masurile de aplicare fractionata (de baza si suplimentara) a acestui element, esalonarea tehnologiei favorizand metabolizarea ritmica si productiva a azotului. in acelasi context aplicarea uniforma a azotului pe fond de P asigurat optimal in sol este o conditie de prim ordin in eficienta ingrasamintelor cu N la culturi agricole si horticole diferite fara manifestarea unor fenomene perturbatorii ale nutritiei.

b) Deficienta si excesul de fosfor

. Deficienta de fosfor se manifesta in primul rand pe soluri cu o aprovizionate foarte slaba si slaba cu fosfati mobili (sub 18 ppm pentru culturi de camp si sub 36 ppm pentru culturi horticole), ca si pe soluri cu reactie acida (pH < 5,8) si moderat-puternic alcalina (pH > 8,4) in care procesele imobilizarii si insolubilizarii ("retrogradarii') fosfatice sunt mai puternice. Pe solurile acide carenta de P se asociaza de regula cu toxicitatea aluminiului si uneori cu cea nitrica (fig. 2.7).

Fig. 2.7. Regresia acumularii fosforului in plantele de porumb in functie de continutul de Al mobil al luvisolului albie (luvosol albie) (RUSU si colab., 1972)

in solurile moderat si puternic alcaline (cu pH > 8,4) fenomenul carentei in P se asociaza cu slaba reprezentare a fosforului mobil in soluri, cu excesul de CaC0₃ si de saruri solubile (tabelul 2.19).

Plantele afectate de carenta de fosfor prezinta o pigmentare/anto-cianare rosie-violacee a frunzelor si tulpinilor.

Tratat de Agrochimie

o slaba reprezentare a componentelor complexului adsorbtiv (argila si humus), implicat in realizarea si mentinerea unui nivel normal de K-mobil.

Plantele afectate de carenta de potasiu prezinta simptomul necrozei ("arsuri', "brunificari') apicale sau marginale ale frunzelor, manifestare ce incepe cu frunzele din etajele inferioare si inainteaza spre varful plantei. La acest simptom se adauga, in aceste conditii ale carentei in K si o mai slaba dezvoltare a tesuturilor de sustinere ale tulpinii si in consecinta o slaba rezistenta la frangere si cadere a acestor plante la care, de regula, se instaleaza fungi patogeni determinanti ai unor "boli ale tulpinii'. Deficienta de potasiu se repercuteaza in productii slabe si inferioare din punct de vedere calitativ - cu continuturi sub cele normale de glucide si proteine. Plantele afectate de carenta in K au continuturile formelor totale in frunze (la momentul diagnozei foliare) sub 1,2-1,5% K din s.u. la cereale, <1,0-1,2% K din s.u. la leguminoase, <1,5-2,0% K din s.u. la unele legume si <1,0-1,5% K din s.u. la pomi si vita-de-vie.

In afara unor conditii native de sol ce pot declansa carenta de K se pot mentine si alte situatii agrochimice - amendarea calcica si cu dolomit ce dezavantajeaza acest cation prin antagonism ionic, fertilizari mari si unilaterale cu N si P, plante premergatoare cu consum ridicat de K s.a., prin care se pot individualiza stari de carenta "indusa' sau secundara.

Starile de carenta in K se pot preveni si corecta prin aplicarea corecta a ingrasamintelor minerale simple cu K si complexe (de tip NPK) precum si a celor organice, sortimente ce il detin preponderent acest cation fata de celelalte macroelemente primare (NP).

Excesul de potasiu este un fenomen rar intalnit, dar se poate declansa la plante ce cresc pe soluri cu o aprovizionare excesiva in acest cation si care se regaseste in forme mobile in concentratii ce depasesc 200-250 ppm K pentru culturile de camp si 400-450 ppm pentru culturile horticole intensive. Excesul de K se poate declansa si in cazul fertilizarilor masive cu acest element.

Fenomenul excesului de K se manifesta mai ales prin dezechilibrele determinate in nutritia cu Mg si Ca, motiv pentru care simptomele acestui exces sunt asemanatoare cu cele ce exprima carenta celorlalti doi cationi.

Ameliorarea conditiilor ce declanseaza excesul de potasiu se face preventiv prin dozarea corecta a fertilizarii cu K, iar curativ prin compozitii foliare cu Mg (cand s-a declansat carenta de Mg) si fertilizari la sol cu dolomit sau foliar cu produse cu aport de calciu (de tip Calmax) (in cazul dereglarii nutritiei cu Ca).

d) Deficienta si excesul de sulf

Deficienta de sulf intervine, de regula, cand in tesuturile plantelor se deregleaza sinteza proteinelor si a altor substante ce contin sulf. Sinteza acestor substante presupune concentratii si rapoarte normale ale ionilor asimilabili ai azotului (NH/; N0₃') si suitului (S0₄^2_) (tabelul 2.20).

Tabelul 2.20

Continuturile si rapoartele dintre azot si sulf in semintele unor plante

(dupa BORLAN, HERA si colab., 1994)

Prin prezenta sa in constitutia proteinelor si altor substante, sulful, ca element organogen, se leaga de circuitul azotului, dar are o implicare esentiala si in metabolismul vegetal intrucat transformarea gruparilor sulf-hidrice (-SH) in punti disulfidice (-S-S-) din proteinele si aminoacizii cu sulf joaca roluri esentiale in circuitele N-S, in activitatea protoplasmei si nu in ultimul rand, in potentialul redox al celulelor.

Absorbit radicular sub forma ionilor de sulfat (SO4²'), se transloca spre frunze si inflorescente, iar participarea acestui element la sinteza tio-aminoacizilor presupune reducerea anionilor sai pana la nivelul de sulfura (S²-).

In consecinta, dereglarea nutritiei cu sulf si manifestarea deficientei sale apare ca o etiolare a plantelor incepand cu varfurile de crestere spre etajele inferioare pentru ca o translocare inversa (frunze spre radacini) este extrem de limitata. Etiolarea si clorozarea manifestate ca simptome ale deficientei sulfului prezinta nuante galbene-albicioase intrucat parenchi-mul frunzelor este mult mai afectat si subtiat, decat la alte cloroze.

Plantele cu deficienta nutritiei cu sulf detin concentratii ale formelor totale ale sale in tesuturi sub 0,15-0,20% din s.u. si ale sulfului mineral (S-SO4) sub 0,05% din s.u.

Sunt posibile asemenea inrautatiri ale nutritiei cu sulf la culturi ce cresc pe soluri cu continut <1-1,5% humus si cu concentratii de sulf mobil (S-SO4) mai mici de 5-10 ppm, in conditiile in care aceste culturi nu au fost fertilizate organic sau cu ingrasaminte ce contin elementele nutritive sub forma sulfatilor.

Bazele agrochimice ale fertilizarii in raport cu rolul nutrientilor si cerintele plantelor in elemente nutritive

Deficienta nutritiei cu sulf se poate preveni prin fertilizari organice periodice (o tona gunoi de grajd semifermentat contine 0,5-0,7 kg S) si minerale rationale, echilibrate, inclusiv cu sulfati ai principalilor nutrienti. Curativ dereglarile nutritiei cu sulf se trateaza prin stropiri foliare cu unele compoziti lichide ce se aplica curent si in primul rand cu solutii 1-3% de MgS0₄.

Excesul de sulf se interpreteaza mai putin din punct de vedere al nutritiei si fertilizarii si mai frecvent in doua situatii distincte:

in aprecierea intensitatii de salinizare a unor soluri, in contextul stabilirii unor masuri ameliorative necesare acestora considerate altfel improprii agriculturii. Interpretarea intensitatii de salinizare dupa continutul de sulfati (mg/100 g sol) prevede ca la nivele ale acestuia mai mari de 700 mg solul este foarte puternic sau excesiv salinizat (Florea, 1974). Plantele pot rezista acestor conditii ecologice numai daca prezinta adaptari morfologice ce le reduce transpiratia si le mareste rezistenta la efectele osmotice ale solutiei saline. Peste limitele de toleranta la saruri plantele mor;

excesul de sulf se analizeaza apoi in situatii locale in care, in atmosfera, prin emisii mai ales de provenienta industriala, se majoreaza concentratiile de SO2 chiar la nivele toxice pentru culturile agricole si horticole. In aprecierea efectului toxic al oxizilor sulfului asupra plantelor si vegetatiei in general nivelul critic este mai ridicat pentru plantele anuale si mai redus pentru cele perene (0,12 mg S0₂ si respectiv 0,06 mg S0₂/m³, dupa Saalbach, 1984). in aceste situatii, ca efect poluant, toxicitatea S0₂ se poate manifesta direct prin necroze pe frunze sau dupa patrunderea prin stomate, se dezintegreaza cloroplastele si se perturba procesele de fosfo-rilare din tesuturi.

In prima situatie a excesului sulfului se previn efectele negative ale salinizarii prin masuri complexe de ameliorare agrochimica (prin amendamente) si reglare a continutului de saruri, iar in alternativele de poluare industriala se prevad masuri de reducere a poluarii si de corectare a reactiei acide induse prin efectul S0₂ asupra solutiei solului.

e) Deficienta si excesul de calciu

Deficienta de calciu se percepe mai mult ca o dereglare a nutritiei - absorbtiei si translocarii - acestui esential nutrient in anumite conditii agrochimice, intrucat solurile cu utilitate agricola si horticola detin, de regula, rezerve suficiente nutritiei cu calciu.

Totusi se cunosc 35-40 de dereglari de nutritie atribuite insuficientei calciului in sol, in mediile nutritive si in consecinta, in plante (Shear, 1975). Dintre aceste dereglari ce se evidentiaza prin deficienta calciului se retin urmatoarele: cloroza marginala, innegrirea si necroza frunzelor (la varza si salata), prabusirea petiolului (la soia), patarea sau boala petelor amare ("bitter pif (la mar), prabusirea pulpei (la mar), brunificarea pulpei (la mar si par), marmorarea si putregaiul fructelor in partea opusa pedun-culului (la tomate), avortarea florilor si putrezirea varfurilor apicale (la ardei), innegrirea inimii (la conopida) s.a.

Dereglarea nutritiei cu calciu poate interveni, de regula, ca proces indus, de interferare a rolurilor si functiilor de unele conditii cum ar fi reactia solului si mediului nutritiv la nivele extreme (acida si cu ioni de Al³⁺, alcalina si cu exces de saruri si ioni de Na⁺), excesul de N, K si Mg in fertilizare (mai ales cu antagonisme cationice), iar circulatia aproape exclusiva prin floemul plantelor a acestui ion ca si imposibilitatea de a fi reutilizat favorizeaza declansarea si accentuarea acestor procese negative in chimismul acestui nutrient in plante.

Culturile afectate de deficienta nutritiei cu calciu detin forma totala a calciului Ca din s.u.) la nivele mai mici de la culturile de camp, sub la legume si sub la pomi fructiferi si vita de vie.

Degradarea nutritiei cu calciu se poate preveni si corecta prin masuri de amendare calcica a solurilor acide prin care se inlatura efectul negativ al ionilor de aluminiu in absorbtia si translocarea calciului, prin fertilizari rationale cu saruri ale potasiului si magneziului, ce pot declansa antagonisme ionice, prin stropiri extraradiculare cu ingrasaminte foliare ce contin si calciu (de tipul Calmaxului) si aplicarea de ingrasaminte organice ce detin anumite rezerve din acest catin.

Excesul de calciu se judeca frecvent in legatura cu continutul din formele schimbabile sau mobile ale acestui catin din soluri si mai ales in relatie cu gradul (nivelul) de carbonatare al acestora. Unele din aceste soluri carbonatice acumuleaza in orizonturile pedologice cantitati insemnate de CaC3 total si din fractiunea activa a acestuia (CaCC^ activ). Excesul de calciu, implicit de CaC3 total declanseaza carente de K si Mg la culturi, iar nivelele ridicate ale CaCCh activ se pun in legatura cu capacitatea solurilor respective de a declansa carente din unele micro-elemente si in primul rand a fierului ("cloroza ferica'). intrucat cloroza ferocalcica este o consecinta extrem de grava a excesului de calciu (CaC3 activ) solurile ce pot declansa si dezvolta acest fenomen au indici ai puterii clorozante mari (IPC) (vezi cap. Microelemente Fierul).

in tesuturile vegetale afectate de excesul de calciu se regasesc concentratii ale formelor totale ale calciului Ca din s.u.) mai mari de 3-3,5%o la culturi de camp si legume si >3, chiar >5%, la pomi fructiferi si vita-de-vie. Simptomul vizibil este specific de ingalbenire si decolorare a parenchimului frunzelor, chiar necroza limbului iar la vita-de-vie si pomi fructiferi (specii sensibile la excesul de CaC3), cand feno

menul este avansat plantatiile isi diminueaza densitatea prin uscarea butucilor si pomilor afectati.

Fenomenul excesului de CaC0₃, si deci de calciu, se poate preveni prin amplasarea pe aceste soluri sau parcele a speciilor calcifile si a soiurilor altoite pe portaltoi rezistenti la aceste conditii extreme.

e) Deficienta si excesul de magneziu

. Deficienta magneziului se manifesta la plante ce cresc pe soluri cu continut redus in acest element (de regula acide-debazificate) si in anumite conditii agrochimice in care se pot manifesta fenomenele antagonismului cationic (Ca/Mg si K/Mg, mai ales). Simptomele de manifestare a dereglarii nutritiei cu magneziu au o mare varietate de manifestare, de la cloroze simple, marginale la pete si cloroze internervurale longitudinale, la cloroze "tigrate' (marmorate), pana la desfrunzirea bazei lastarilor anuali. Magneziul fiind elementul implicat in constitutia partii pirolice a moleculei pigmentilor clorofilieni, iar in metabolismul vegetal este un activator al unor procese energetice in care este implicat fosforul, simptomul esential al clorozei este datorat inhibarii si degradarii sintezei clorofilei dar se pot pune in evidenta si alte nuante de reprezentare a simptomului, cum ar fi cel al carentei de P (antocianare rosie-violacee alaturi de diferite cloroze).

In substanta uscata a frunzelor plantelor afectate de insuficienta de magneziu se regasesc continuturi ale acestui nutrient mai mici de iar in frunzele deja afectate de carenta sa, continuturile acestui element scad sub 0,1% (Bergman si Neubert, (tabelul

Tabelul 2.21

Caracterizarea nutritiei cu magneziu a unor plante multianuale dupa continuturile de magneziu in frunze (% Mg in s.u.)

(dupa BORLAN, HERA si colab., 1994)

Deficienta de magneziu la culturile agricole si horticole se previne de regula prin amendarea solurilor acide cu dolomita (CaC0₃-MgC0₃) prin fertilizari corecte si echilibrate cu alte elemente (in primul rand cu N si

K), precum si prin aplicari periodice de ingrasaminte organice (o tona gunoi de grajd semifermentat are un aport de kg MgO). Curativ, pentru aceste situatii se recomanda stropiri repetate, extraradiculare, cu solutii de MgSb4-7H₂0, tratament ce influenteaza pozitiv absorbtia si translocarea magneziului in plante.

Excesul de magneziu este rar intalnit si poate fi determinat de aplicari supradozate si neuniforme a unor resurse fertilizante cu Mg. In mediul solurilor saline se poate discuta de un exces al magneziului legat de prezenta unor saruri ale acestui element (MgCl₂, MgS0₄, mai ales) si de o toxicitate a acestora pentru plante. in acest context s-au facut aprecieri dupa care ionul de Mg²⁺ este cel putin tot atat de toxic ca cel de Na⁺ si mult mai toxic decat cel de Ca²⁺ mai cu seama ca fata de acest din urma catin Mg²⁺ manifesta un pronuntat antagonism. Acest fenomen a dus la concluzia ca toxicitatea magneziului poate fi prevenita sau atenuata prin aplicarea unor resurse sau amendamente cu calciu (in situatia ameliorativa a solurilor saline) (Hayward si Wadleigh, Black, citati de Chirita,

in concluzie, in practica agrochimica utilizarea corecta (ca doza si mod de administrare) a amendamentelor si ingrasamintelor cu Mg ca si ameliorarea agrochimica a solurilor saline regleaza regimul magneziului in sistemul sol-planta.

B. Microelemente:

a) Deficienta si excesul de fier

Deficienta de fier in nutritia plantelor se numeste uzual "cloroza ferica', "cloroza ferocalcica' sau "cloroza calcara' si se datoreaza continutului scazut sau imobilizarii acestui ion in soluri ca urmare a nivelului redus de solubilitate a compusilor hidroxi-Fe in domeniul neutru-alcalin al reactiei solului. Daca aceasta cauza a declansarii deficientei de fier nu este totdeauna confirmata, pentru solurile carbonatice (unde si in tara noastra carenta respectiva este frecventa), fenomenul este datorat interferentei ionului bicarbonat in absorbtia, translocarea si indeplinirea rolurilor functionale si nutritive de catre acest element. Se confirma in aceste multiple cazuri efectul negativ al CaC0₃-total si activ din soluri asupra fierului fiziologic activ (Mengel si Breininger, Dockendorf si Hfner, Neumann si Rmheld,

Solurile pe care se declanseaza carenta de fier ca o "cloroza ferocalcica' si au indici mari ai puterii clorozante (IPC), au continuturi reduse de Fe-extractibil, sub ppm, iar plantele afectate mai ales sever de aceasta dereglare nutritiva contin acest element in substanta uscata a frunzelor in concentratii mai mici de ppm Fe.

Bazele agrochimice ale fertilizarii in raport cu rolul nutrientilor si cerintele plantelor in elemente nutritive

Continutul acestui element in plante ca si susceptibilitatea plantelor in general la declansarea acestei carente se pune in legatura cu specia, cu pH-ul solului, cu alti cationi insotitori sau alte conditii ce conduc chimismul fierului in sistemul sol-planta. De mare importanta in solubili-zarea fierului din rezervele compusilor sai din sol si apoi absorbtia lor in radacini este activitatea secretiilor radiculare si ale rizosferei fiecarei culturi in parte.

Simptomul specific al deficientei-carentei de fier la plante este cel al clorozarii frunzelor, etiolarea si nuantarea lor in verde-galbui si chiar galben intens la care un timp nervurile raman verzi, proces care incepe cu varfurile lastarilor si frunzele tinere, pentru ca fierul are o slaba mobilitate in planta. Sunt frecvente situatii in care cloroza ferica manifesta secundar si deficienta de magneziu.

Aceste simptome complexe, dar specifice carentei de fier arata ca in lipsa acestui element se perturba sinteza clorofilei, cu dezorganizarea si destructia cloroplastelor si se deregleaza profund procesele biochimice cu transfer de electroni la care participa catalitic compusii fier-organici din plante.

Pentru conditiile concrete ale clorozei la vita-de-vie si pomi fructiferi, studiate si in tara noastra (RAUTA si colab., 1980-1983; Rusu si colab., 1975-1991); VoiCULESCU si colab., 1982 s.a.) incidenta de manifestare a acestei deficiente de nutritie se coreleaza cu indicii solului ce exprima puterea clorozanta a acestora si cu susceptibilitatea la acest fenomen a speciilor, soiurilor si chiar a portaltoilor (tabelul 2.22).

Tabelul

Incidenta clorozei la vita-de-vie in functie de insusirile chimice ale solului

(dupa RAUTA si colab., 1983)

in tratamentul preventiv si curativ al plantelor expuse conditiilor ce pot genera cloroza ferica se utilizeaza solutii cu aplicare extraradicu-lara ce detin fierul sub forma unor complexe organo-minerale (chelati cu Fe), cu acidul etilen diaminotetraacetic (FeEDTA), acidul etilen diamino-diortohidroxifenilacetic (FeEDDHA) si cu alti acizi organici, in solutii cu pH 6,5-7,5 si concentratii de 0,05-0,2%.

Aceste tratamente foliare nu exclud insa factorul clorozant din sol de aceea, se impun, anterior acestor masuri, cele ce se refera la o amplasare corecta a culturilor in teritoriul afectat dupa susceptibilitatea speciilor, soiurilor si portaltoilor la cloroza, ca si alte tehnologii ce pot mobiliza fierul din soluri.

Excesul de fier este specific mai cu seama mediilor cu aciditate avansata si exces de umiditate, in care ionii de Fe²⁺ au o mobilitate si asi-milabilitate ridicata. Se intalnesc frecvent starile de exces ale fierului mai cu seama in solurile submerse din orezarii si uneori pe soluri din sere, irigate in exces. in orezarii simptomul excesului de fier s-a identificat prin brunificari punctiforme pe tot limbul frunzelor, motiv pentru care boala nutritionala s-a numit "bronzarea frunzelor' ("bronzing'). Un caz particular al implicarii fierului in exces este inrautatirea nutritiei cu fosfor in conditiile aciditatii sau acidifierii unor soluri, situatie ce se poate preveni sau corecta prin amendamente calcaroase.

in plantele afectate de fenomenul excesului de fier se regasesc concentratii din acest element mai mari de 300 ppm in substanta uscata, iar in sol nivelul de reprezentare a fierului extractibil este mai mare de 120-150 ppm.

in diminuarea efectelor negative ale excesului de fier la plante de mare importanta este masura de echilibrare a proceselor oxidative si de reducere pe solurile submerse sau cu exces de umiditate, prin lucrari de imbunatatiri funciare si irigatii eficiente.

b) Deficienta si excesul de mangan

Deficienta acestui microelement este frecventa la culturi ce cresc pe soluri cu continut scazut de mangan accesibil, cu reactie neutra si alcalina, uneori pe soluri acide amendate si reamendate. De regula, nutritia plantelor cu mangan, patrunderea si translocarea acestui cation in plante este interferata de cationi alcalino-pamantosi (Ca²⁺ si Mg²⁺) din sol, dar aceasta dereglare nutritiva poate fi accentuata si de unii cationi monova-lenti (NH₄⁺; K⁺). Carenta de mangan apare in primul rand la plantele cu cerinte mai mari in acest microelement si sensibile la insuficienta sa, cum sunt: unele cereale - graul, ovazul, sorgul, leguminoase - soia, mazare, fasole, dar si sfecla de zahar si furajera, castraveti, spanac si unii pomi fructiferi -mar, nuc, piersic, cais, arbusti fructiferi si vita-de-vie.

incadrandu-se printre elementele cu slaba mobilitate in plante (alaturi de Ca, Fe, B), dar ceva mai buna decat a acestora, deficienta se exteriorizeaza incepand cu varfurile de crestere dar si la frunzele din etajul mijlociu. Aspectul simptomelor carentelor de Mn este diferita - de la deco-lorari galben-cenusii dispuse longitudinal si paralel cu nervurile, la pata-rile galben-cenusii ("grey specie') ale parenchimului frunzelor stindard (la cereale), la slaba rezistenta la cadere si frangere, la cloroza reticulara si persistenta nervurilor verzi (la dicotiledonate), la cloroze punctiforme etc.

Prezentarea vizuala a carentelor este in general tot sub forma unor cloroze pentru ca lipsa manganului in plante deregleaza fotosinteza mai cu seama ca in acest proces, ca si catalizator al reactiei Hill, intervine o proteina ce contine si mangan. in plus manganul intervine metabolic in procese de fosforilare, este component al unor enzime ce catalizeaza transformari din ciclul Krebs motiv ce sugereaza o similitudine cu rolurile magneziului.

In substanta uscata a frunzelor culturilor anuale afectate de insuficiente ale nutritiei cu mangan, se gasesc continuturi mai mici de ppm Mn, iar daca fenomenul este persistent si la nivelul carentelor in mod cert aceste continuturi sunt sub ppm Mn. La plantele multianuale deficitare, continutul in mangan al substantei uscate este sub ppm.

Solurile pe care cresc plantele afectate de procese negative privind nutritia cu mangan detin continuturi ale formelor sale extractibile sub ppm.

Aceste procese specifice deficientei manganului in plante se pot trata preventiv cu ingrasaminte minerale si organice care il pot pune la dispozitia plantelor, iar curativ sunt cunoscute tratamentele foliare cu solutii de sulfat de mangan sau chelat al manganului (de regula Mn-EDTA).

. Excesul de mangan se regaseste in soluri puternic acide (cu pH<5,0 si V<50%), alaturi de excesul chiar fitotoxic al aluminiului,' dar apare si pe soluri cu exces de umiditate si submerse in care conditiile reducatoare favorizeaza preponderenta ionilor de Mn²⁺.

Simptomele excesului de mangan se pot prezenta cu necroze punctiforme, pete brun-inchise cu Mn0₂ si uneori o cloroza a conturului frunzelor.

La aceste stari ale excesului de mangan continutul substantei uscate a frunzelor in acest microelement depaseste nivelul de ppm Mn, la cereale aceasta concentratie a excesului de Mn este posibil sa depaseasca ppm Mn. in solurile ce pot genera aceste stari ale excesului de Mn se regasesc pe langa indicatori ce atesta o aciditate avansata si continuturi ale manganului extractibil mai ridicate de ppm.

c) Deficienta si excesul de cupru

. Deficienta de cupru in nutritia plantelor este un fenomen mai rar intalnit dar semnalat la culturi ce cresc pe soluri organice-turboase la care reprezentarea acestui microelement in forme mobile este critica. Carenta de cupru la plante ce cresc pe soluri organice ameliorate se numeste frecvent "boala de ameliorare' ("reclamation diseases') (Mengel,

Atunci cand intervine deficienta de cupru, mai ales la culturi susceptibile, se manifesta in etajele superioare si pe varfurile de crestere. La cereale, in fenofaza de impaiere, frunzele se decoloreaza, se rasucesc iar varfurile se albesc. La pomii fructiferi aceasta boala nutritionala se cunoaste sub denumirea de "exanthema' exteriorizata prin coaja rugoasa, frunze inalbite superficial si fructificare slaba.

in plantele cu carenta de cupru se deregleaza mecanismele fiziologice si biochimice la care participa acest microelement, se deregleaza afinitatea si legaturile cuprului cu gruparile amino din substantele proteice, potentialul redox celular se modifica esential ca urmare a inactivarii enzi-melor cupru-proteice si in continuare se deruleaza o dezorganizare a clo-roplastilor si chiar a procesului de fotosinteza.

Fenomenele dereglarii nutritiei cu cupru se manifesta mai rapid si mai specific la culturi susceptibile la deficienta acestuia printre care se afla cerealele - graul, ovazul, orzul, porumbul, dar si sfecla de zahar si furajera, morcovul, salata si spanacul. In substanta uscata a plantelor afectate de insuficienta si carenta acestui microelement se regasesc continuturi de cupru mai mici de ppm (tabelul

Tabelul 2.23

Caracterizarea nutritiei cu cupru la culturi multianuale

(prelucrat de borlan, hera si colab., 1994, dupa bergman si neubert, chapman,

Specia	Starea nutritiei cu cupru a plantelor
	deficitara	normala	excesiva
Mar	<2		> 15
Cais	<4		>20
Prun	<3		> 15
Cires	<4		>25
Vita-de-vie	<3		> 15
Capsun	<2		> 15
Coacaz	<3		> 12

in general, in solurile pe care se manifesta insuficienta de cupru, se gasesc continuturi ale acestui microelement mai mici de ppm. Cu-mobil (extractibil cu acid azotic 0,42N dupa Westerhoff). Carenta de cupru, in afara continuturilor scazute din sol ale acestuia, este favorizata de reactia

Bazele agrochimice ale fertilizarii in raport cu rolul nutrientilor si cerintele plantelor in elemente nutritive

neutra-alcalina, de indicele de azot marit si de excesul de nitrati pe adancimea explorata de sistemul radicular al plantelor.

Prevenirea si tratarea deficientelor de cupru se face prin fertilizari periodice cu ingrasaminte organice, dozarea corecta si aplicarea fractionata a ingrasamintelor cu azot si nu in ultimul rand aplicarea foliara a ingrasamintelor extraradiculare ce contin acest microelement.

Excesul acestui microelement se regaseste accidental pe soluri cu plantatii horticole tratate in actiunile de protectie cu substante cuprice si frecvent in ecosistemele afectate de poluarea cu metale grele (Pb, Cd, Cu, Zn).

La plantele ce sufera de excesul de cupru, simptomul perceptibil este tot cloroza frunzelor datorata distrugerii cloroplastilor, a structurii plasmalemei si inactivarii-inhibarii unor enzime specifice.

Solurile afectate de acest exces (concomitent si al altor metale grele) de^ regula se amendeaza calcic (fiind acidifiate) si de fertilizeaza rational. In aceste soluri se regasesc initial corectarii, continuturi de Cu-mobil mai mari de ppm.

d) Deficienta si excesul de zinc

Deficienta acestui microelement este un proces destul de frecvent la plante ce cresc pe soluri sarace in zinc, carbonatate, cu reactie neutra-alcalina si in conditiile unei fosfatari accentuate.

Simptomele dereglarii nutritiei cu zinc are exteriorizari la plante destul de variate la porumb, planta foarte sensibila la insuficienta acestuia, frunzele se clorozeaza in dungi (benzi) albicioase de o parte si alta a nervurii principale chiar cu o resorbtie a parenchimului si un aspect de pergament al epidermei. La pomi fructiferi carenta de Zn determina cresteri anuale ale lastarilor foarte reduse, frunze mici si tari dispuse "in rozeta' pe lastari. La vita-de-vie frunzele butucilor afectati de insuficienta de Zn au marginile neregulate, se decoloreaza spatiul dintre nervuri, lastarii au internoduri scurte.

La deficienta grava si persistenta, la culturi sensibile la acest fenomen, plantele iau o talie "de piticire', cu scurt-nodari ce dau aspect "tufos' plantelor si cu varfuri de crestere puternic ingalbenite ("wide bud dupa Barnette si Warner,

Aspectul simptomelor carentei in zinc exprima de fapt interferenta si blocarea indeplinirii rolurilor sale specifice legate de inactivarea enzi-melor ce catalizeaza sinteza triptofanului, a heteroauxinei si a altor sisteme enzimatice determinante in polimerizarea si metabolismul acizilor ribonu-cleici. Se deregleaza, in conditiile deficientei de zinc, sinteza si metabolismul proteinelor.

in plantele afectate de reprezentarea critica a zincului in nutritia acestora se regasesc continuturi de zinc mai mici de ppm in substanta uscata, constatare valabila atat pentru culturile anuale cat si pentru cele perene (tabelul

Tabelul 2.24

Nutritia cu zinc a unor culturi multianuale, functie de continutul de

zinc in frunze

Susceptibilitatea plantelor, chiar a soiurilor si hibrizilor la dereglarile nutritiei cu zinc are un determinism genetic, dar este in deplina conexiune cu chimismul si mobilitatea sa in sistemul sol-planta. Printre speciile sensibile la insuficienta nutritiei cu zinc se pot enumera: porumbul, sorgul, fasolea, ceapa, marul, piersicul, ciresul si hameiul.

in mod cert, continutul scazut de Zn din soluri, la nivele mai reduse de ppm Zn-extractibil (cu solutie de EDTA si carbonat de amoniu, dupa Trierweiler si Lindsay, carbonatarea avansata a solurilor, reactia neutra-alcalina si excesul de fosfati in fertilizare sunt factori ce pot declansa si agrava aceasta dereglare a nutritiei plantelor (fig

Bazele agrochimice ale fertilizarii in raport cu rolul nutrientilor si cerintele plantelor in elemente nutritive

Prevenirea si tratarea situatiilor ce prezinta dereglari ale nutritiei cu zinc se pot realiza prin fertilizari organice periodice (o tona gunoi de grajd semifermentat are un aport de g Zn), fertilizari minerale corecte mai cu seama legate de dozarea fosforului si stropiri extraradiculare repetate ale plantelor cu solutii ZnS0₄-7H₂0, cu chelati ce detin Zn si cu alte ingrasaminte foliare cu microelemente.

Excesul de zinc se intalneste rar, mai cu seama in areale afectate de poluarea cu metale grele (Pb, Cd, Zn, Cu) si cu soluri acide (pH <5,8-6,0) intrucat aciditatea avansata ii favorizeaza bioaccesibilitatea. in aceste conditii continutul de Zn solubil in soluri depaseste 100-150 ppm iar in plante se regasesc concentratii mai mari de 100 ppm Zn.

In aceste conditii, amendarea calcica si fertilizarea organo-minerala, in conditiile inlaturarii factorilor poluanti, sunt masuri de redresare inclusiv ecologica.

e) Deficienta si excesul de bor

Deficienta de bor este printre cele mai raspandite dereglari de nutritie ce afecteaza microelementele de interes vegetal.

Desi sunt inca discutabile si supuse altor noi investigatii, procesele fiziologice si biochimice ale implicarii metabolice ale borului nu sunt pe deplin elucidate, totusi manifestarea proceselor negative ale nutritiei se manifesta prin multiple simptome:

ingalbenirea varfurilor de crestere, inflorescentelor si celor mai tinere frunze de pe plante; mugurii apicali, in conditiile persistentei dereglarilor cu bor, pier;

inflorire slaba cu fecunditate slaba pana la sterilitatea completa a polenului;

la sfecla de zahar frunzele tinere din centrul rozetei se necrozeaza, apoi se degradeaza si brunifica tesuturile subiacente din colet si radacina ("putrezirea inimii', radacinii, proces descris pentru prima .data de Brandenburg,

la caise si mere fructele se pateaza cafeniu iar la vita de vie ciorchinii si boabele prezinta fenomenul "margeluirii'.

Gravitatea acestor dereglari se datoreaza evident blocarii functiilor borului, inca nu deplin elucidate dar posibil a fi cauzate de slaba formare si implicare a esterilor acidului boric (bor-organici) in sinteza glucidelor, proteinelor, bazelor organice azotate, acizilor ribonucleici si functionarea membranelor celulare din meristemele de crestere. in plantele afectate de insuficienta nutritiei cu bor se regasesc continuturi ale acestui microelement in substanta uscata vegetala mai mici de ppm B, concentratii apreciate ca deficitare atat pentru culturi anuale cat si pentru cele multi-anuale (tabelul

Tabelul 2.25

Nutritia cu bor a unor culturi multianuale, functie de continutul in

Culturile agricole si horticole au o susceptibilitate diferita la dereglarea nutritiei cu bor, printre cele mai sensibile fiind urmatoarele: lucerna, floarea-soarelui, sfecla de zahar si furajera, guliile, telina, conopida, varza, marul, ciresul, piersicul, parul, vita-de-vie.

in solurile pe care se manifesta insuficienta de bor se regasesc continuturi de B-hidrosolubil (in apa fierbinte, dupa Berger si Troug, 1944) mai mici de 0,5 ppm, iar la declansarea si agravarea acestei deficiente de nutritie contribuie reactia puternic acida (pH <5,5) ca si cea neu-tra-alcalina (pH >7,0), textura grosiera (nisipoasa), fertilizarea minerala prea abundenta si sistematica mai ales cu N si K, amendarea si reamen-darea solurilor acide, seceta prelungita.

Prevenirea si corectarea deficitului in nutritia plantelor a borului se realizeaza prin optimizarea sistemului de fertilizare organica si minerala, ca si fertilizarea foliara cu solutii 0,05-0,1% de borax - Na B 0₇-10H₂O (pe soluri acide) si de acid boric - H3BO3 (pe soluri neutre-alcaline).

. Excesul acestui microelement apare pe soluri cu exces de bor hidrosolubil (>5 ppm) care pot determina concentratii in plante mai mari de 40-50 ppm, fenomen frecvent intalnit mai ales pe soluri salinizate secundar prin efectul irigatiilor necontrolate si efectuate cu ape mineralizate (cu concentratii >0,5 ppm B). Sunt sensibile la conditiile excesului de bor unele specii pomicole (cais, piersic, cires, mar, par, prun, nuc), vita-de-vie, unele legume (ardei, tomate), cerealele (grau, orz, porumb) si alte culturi (mazare, cartof, floarea soarelui).

Simptomul toxicitatii de bor la plante se manifesta prin necroze punctiforme brune-inchis la varful si marginea frunzelor.

Fenomenul se prevenire prin realizarea irigarii culturilor cu ape de cea mai buna calitate (<0,5 ppm B).

f) Deficienta si excesul de molibden

o Deficienta molibdenului in nutritia plantelor se manifesta la unele culturi sensibile (din crucifere, leguminoase si altele) pe soluri debazi-ficate si acide, cu continut de Mo-accesibil sub ppm, conditii la care se adauga excesul nitric din fertilizarile necontrolate cu azot, ca factor favorizant al deficientei in cauza.

Insuficienta si carenta de molibden se exteriorizeaza la leguminoase (exigente fata de nutritia cu Mo) prin cloroza frunzelor spre verde-galbui si limitarea formarii si activitatii nodozitatilor. La crucifere, simptomul caracteristic este cel al dezvoltarii slabe, deformare si incolacire a frunzelor (numit si "coada biciului'), insotit si de colorare a acestora in nuante de la verde deschis la albastru-verzui si cu necroze intre nervuri.

In ultimele decenii este extrem de frecventa carenta de molibden indusa de excesul aplicarii ingrasamintelor cu azot, concomitenta cu acidifierea solurilor (lacatusu si colab., Aici se perturba bioaccesibilitatea molibdenului, apar concomitent simptomele "intoxicarii nitrice', plantele prezinta o scurt-nodare, o clorozare a parenchimului internodal si necroza marginala a frunzelor.

Gravitatea asupra plantelor a dereglarii nutritiei cu molibden este cauzata in esenta de blocarea, in aceste conditii, a exercitarii rolurilor principale ale acestuia legate de implicarea sa in compozitia unor enzime ce activeaza secvente esentiale ale circuitului azotului in sistemul sol-planta (nitrat-reductaza si nitrogenaza). Se degradeaza astfel fixarea azotului molecular in nodozitati, reducerea nitratilor se blocheaza, iar sinteza proteinelor sufera o reducere severa. Fotosinteza, insasi, isi reduce randamentul si efectele.

In substanta uscata a frunzelor afectate de carenta de molibden se regasesc concentratii ale acestuia mai mici de ppm Mo. Printre speciile sensibile si susceptibile la deficienta nutritiei cu molibden se pot aminti urmatoarele specii: conopida, guliile, soia, lucerna, trifoiul, floarea soarelui, porumbul, salata, spanacul.

In solurile ce pot determina carenta de Mo se regasesc concentratii ale acestui microelement in formele accesibile sub ppm, cu reactie acida (pH <5,8), im (produsul Mo-mobil cu valoarea pH-ului) sub si bogate in oxizi de fier ce determina fixarea puternica a acestui element.

Prevenirea aparitiei fenomenelor negative in nutritia cu molibden a plantelor se poate realiza prin amendarea calcica a solurilor acide, fertilizarea organica periodica, fertilizarea corecta cu azot si daca este cazul, stropiri cu ingrasaminte foliare ce contin molibden alaturi de alte elemente.

Bazele agrochimice ale fertilizarii in raport cu rolul nutrientilor si cerintele plantelor in elemente nutritive

. Excesul de molibden apare accidental pentru ca plantele au o anumita toleranta (chiar ridicata) la concentratiile mari ale acestuia datorita capacitatii de a-1 acumula in forme inactive in vacuole (molibdocatecol).

Excesul molibdenului la plante se manifesta prin cresteri neuniforme si mari ale frunzelor, colorate in galben-auriu datorita acumularii molibdo-catecolului.

Se constata, insa, ca unele furaje (din motive litologice si geochi-mice) au continuturi excesive in acest microelement ce produce imbolnavirea animalelor de "molibdenoza' care poate fi curabila prin administrarea sulfatului de cupru.