INFLUENTA FACTORILOR EXTERNI ASUPRA CRESTERII PLANTELOR

INFLUENTA FACTORILOR EXTERNI ASUPRA CRESTERII PLANTELOR

8.3.1.Temperatura

Temperatura este unul dintre cei mai importanti factori climatici care influenteaza cresterea plantelor si controleaza raspandirea vegetatiei pe glob. Temperatura actioneaza asupra plantelor prin punctele cardinale de minim, optim si maxim specifice fiecarei plante. Intre limitele de minim si maxim se afla valorile preferendumului termic, iar in afara punctelor cardinale, cresterea plantelor este oprita.

Temperatura minima de crestere este numita si minim de crestere, zero de crestere sau zero biologic. Ea prezinta valori diferite, cuprinse intre 0⁰-15⁰C. Valorile minime, de 0⁰ - 5⁰C sunt caracteristice in general pentru speciile de origine nordica, in timp ce valorile maxime, de 10 - 15⁰, sunt caracteristice speciilor de origine sudica.

Temperatura minima de crestere este de 5⁰C la grau, orz, ovaz, legumele din zona temperata, de 6-8⁰C la pomi, de 10⁰C la vita de vie si de 10 -15⁰C la tomate, ardei, vinete, castraveti, pepeni, fasole.

Sub valorile minime de temperatura, plantele inceteaza cresterea, dar nu mor. Plantele lemnoase din zona temperata pot suporta temperaturi mult mai scazute decat minimul de crestere (Parascan, 1967

Temperatura optima asigura cresterea organelor plantei cu o intensitate maxima si este cuprinsa in general intre 18⁰-37⁰C, functie de specie.

Temperatura optima de infratire la cereale este de 6-12⁰C, iar de alungire a paiului de 12-14⁰C. La legume temperatura optima de crestere este de 13⁰C la varza si ridichi, 16⁰C la cartofii timpurii, salata, spanac, morcov, 19⁰C la sfecla, ceapa, usturoi, 22⁰C la ardei, tomate, fasole, dovlecei, 25⁰C la castraveti, pepeni galbeni si verzi.

In functie de cerintele termice optime, plantele fructifere se clasifica in:

specii putin pretentioase, de exemplu marul, prunul, visinul, agrisul, coacazul, zmeurul si capsunul;

specii cu cerinta moderata, de exemplu ciresul, gutuiul, nucul;

specii cu cerinte mari, de exemplu piersicul, caisul, migdalul.

Temperatura maxima de crestere este cuprinsa in general intre 35⁰-60⁰C (la cactusi). Plantele pot supravietui si peste valorile maximului. Plantele lemnoase din zona temperata suporta mult mai greu temperaturile ridicate decat pe cele scazute. Pentru supravietuire sunt necesare mecanisme biologice speciale de adaptare si rezistenta.

Actiunea temperaturii asupra cresterii plantelor pe baza punctelor cardinale se manifesta atat la nivelul organismului intreg, pe tot parcursul fazei de crestere, cat si la nivelul tuturor organelor, pe diferite fenofaze.

Ritmul de crestere al plantelor este influentat de raportul dintre temperatura zilei si a noptii, fenomen numit termoperiodism. La Pinus taeda, cresterea cea mai activa are loc atunci cand diferenta dintre temperatura zilei si a noptii este mai mare, ceea ce se explica prin originea sa in zonele nordice, unde se realizeaza aceste conditii (Parascan, 1967

8.3.2. Lumina

Lumina manifesta asupra cresterii plantelor o actiune directa si o actiune indirecta.

Actiunea directa este manifestata prin intensitatea si calitatea luminii si prin durata zilnica de iluminare, numita fotoperioada.

Intensitatea luminii conditioneaza parcurgerea normala a tuturor fazelor de vegetatie, deci si a cresterii plantelor. In functie de acest factor, plantele sunt adaptate la diferite intensitati de lumina si se clasifica in plante iubitoare de lumina sau heliofile si plante iubitoare de umbra sau ombrofile.

Dintre plantele de cultura, speciile heliofile sunt reprezentate de floarea soarelui, bumbac, porumb si vita, iar speciile ombrofile sunt reprezentate de fasole siinul de fuior.

In functie de intensitatea luminii plantele legumicole se impart in 4 categorii:

- plante pretentioase la lumina: tomatele, ardeii, vinetele, pepenii verzi si galbeni;

- plante putin pretentioase la lumina: spanacul, morcovul, patrunjelul si mararul;

- plante nepretentioase la lumina mazarea si ceapa pentru frunze;

- plante care nu au nevoie de lumina pentru a produce organe vegetative comestibile andivele si sparanghelul.

In functie de cerintele fata de lumina, plantele fructifere se clasifica in:

plante cu cerinte mari: nucul, piersicul si caisul;

plante cu cerinte moderate: marul, parul, prunul si visinul;

plante cu cerinte reduse: zmeurul, coacazul si agrisul.

La nivel celular intensitatea luminoasa optima reduce extensia celulelor si favorizeaza diferentierea acestora. Prin acest efect este redusa cresterea tulpinilor si a lastarilor si este intensificata cresterea radacinilor; este stimulata diferentierea tesuturilor conducatoare si mecanice. ceea ce da nastere unor plante viguroase si mareste rezistenta tulpinilor la cadere, de exemplu la cereale. Frunzele sunt groase, de culoare verde.

Intensitatea luminii exercita asupra plantelor un efect morfogenetic. La intensitate luminoasa slaba sau in lipsa luminii plantele sufera procesul de etiolare, caracterizat prin modificari de crestere numite fotomorfoze. La plantele dicotiledonate, in lipsa luminii, tulpinile se alungesc, iar frunzele raman mici, uneori se reduc la solzi, in timp ce la plantele monocotiledonate tulpinile raman scurte, iar frunzele se alungesc.

In lipsa luminii este favorizata elongatia celulara, stimulata de actiunea auxinelor endogene. Intensitatea luminoasa slaba provoaca decolorarea plantelor. Plantele etiolate pierd culoarea verde si raman colorate in galben-pal, deoarece lumina favorizeaza biosinteza clorofilei. De asemenea la intensitate luminoasa slaba, plantele devin fragile. Tesuturile mecanice sunt slab dezvoltate deoarece lumina stimuleaza diferentierea celulara.

Cercetarile recente au aratat ca lumina induce morfogeneza plantelor prin intermediul fitocromului. Fitocromul este un pigment descoperit la plante si denumit de Borthwick, care exista in doua forme fotoconvertibile, si anume fitocromul activ (P₇₃₀), cu maximul de absorbtie in zona rosului indepartat, 730 nm si fitocromul inactiv (P₆₆₀), cu maximul de absorbtie in zona rosu, 660 nm.

Fitocromul activ este factorul responsabil de fotomorfogeneza. Fitocromul activ este insa instabil, in timp ce fitocromul inactiv este stabil.

Din punct de vedere chimic, fitocromul este o heteroproteina de culoare albastruie, ce contine o grupare prostetica cu un nucleu tetrapirolic, asemanator pigmentilor rosii si albastri de la alge.

Mecanismul fiziologic de actiune al fitocromului se datoreste initierii proceselor de biosinteza a compusilor organici, in special prin stimularea permeabilitatii membranelor, a biosintezei giberelinei si a activitatii enzimatice, si in final prin stimularea biosintezei acizilor nucleici si a sintezei proteinelor.

Calitatea luminii influenteaza cresterea in mod diferit. Astfel, radiatiile rosii favorizeaza extensia si reduc diviziunea celulara, in timp ce radiatiile albastre, indigo, violet si ultraviolet au un efect invers. In regiunile nordice, in care lumina difuza este saraca in radiatii albastre, indigo si violet arborii cresc la inaltimi considerabile, in timp ce pe platourile alpine, in care lumina este bogata in aceste radiatii, talia plantelor este redusa.

S-a constatat ca radiatiile rosii stimuleaza sinteza unor stimulatori de crestere si anume auxinele, giberelinele si citochininele si reduc sinteza acidului abscisic. Actiunea stimulatoare a radiatiilor rosii este perceputa prin intermediul fitocromului.

Lumina albastra stimuleaza biosinteza proteinelor si determina modificari structurale la nivel subcelular. Actiunea stimulatoare a radiatiilor albastre este perceputa prin intermediul flavonoidelor si carotenoizilor, pigmenti cu absorbtie maxima in zonele 430 - 470 nm.

La plantele leguminoase radiatiile rosii stimuleaza cresterea pe baza intensificarii biosintezei substantelor glucidice. La salata, spanac si varza, radiatiile albastre, indigou si violet stimuleaza morfogeneza frunzelor pe baza stimularii fotosintezei

Radiatiile ultraviolete degradeaza tesuturile, dar in concentratie mica stimuleaza biosinteza vitaminelor. Radiatiile infrarosii au efect negativ prin cantitatea ridicata de caldura. La culturile de legume din sere s-a constatat ca sticla retine radiatiile ultraviolete si infrarosii.

Durata de iluminare zilnica sau fotoperioada influenteaza de asemenea, cresterea plantelor. In general, cresterea este stimulata de conditiile de fotoperioada lunga, numite de zi lunga de 14-18 ore si este inhibata de conditiile de fotoperioada scurta numite de zi scurta de 10-12 ore de iluminare zilnica. Din aceasta cauza, cresterea plantelor anuale, bienale sau a lastarului plantelor perene are loc in timpul primaverii si verii si inceteaza la inceputul toamnei (fig. 100

Reducerea cresterii in conditii de zi scurta, la inceputul toamnei, favorizeaza desfasurarea normala a proceselor de fructificare si caderea frunzelor si determina intrarea mugurilor in repaus la plantele perene.

Dirijarea conditiilor de iluminare in cultura plantelor se poate face in spatii inchise prin reglarea intensitatii si calitatii luminii, precum si a densitatii de semanat, iar in camp prin zonarea rationala in teritoriu, amplasarea pe diferite expozitii ale pantei de teren, orientarea culturilor in directia nord-sud, distanta de semanat sau plantare, combaterea speciilor concurente etc.

Actiunea indirecta a luminii asupra cresterii rezulta din participarea luminii ca sursa de energie in sinteza substantelor organice, in fotosinteza. Produsii fotosintezei, reprezinta substratul material pe baza caruia are loc cresterea.

8.3.3. Umiditatea aerului si solului

Apa este un alt factor climatic care controleaza raspandirea vegetatiei pe glob, deoarece este indispensabila vietii plantelor. Ca si alti factori climatici, apa exercita asupra cresterii plantelor un efect morfogenetic, cresterea fiind dirijata de cantitatea de apa din mediu. La nivel celular, apa asigura cresterea prin extensie a celulelor. Cresterea si morfologia radacinii depind de cantitatea de apa din sol, iar cresterea si morfologia organelor aeriene depind de cantitatea de apa din aerul atmosferic.

Continutul de apa din mediu actioneaza asupra cresterii plantelor conform punctelor cardinale, minim, optim si maxim. In afara valorilor de minim cresterea este oprita. Valorile optimului sunt in general de 50-60% umiditate relativa a aerului (Milica si colab., 1982) si 60% din capacitatea totala pentru apa in sol (Parascan, 1967). Peste valorile de maxim, cresterea plantelor este de asemenea oprita.

In cursul perioadei de vegetatie consumul de apa al plantelor este variabil. Fazele in care consumul de apa este maxim se numesc faze critice. La plantele pomicole fazele critice sunt cresterea lastarului si inflorirea, iar la vita de vie cresterea lastarului care necesita o umiditate a aerului de 75-80%.

Umiditatea atmosferei este deosebit de importanta in cultura legumelor, necesarul fiind de 90-95% la castraveti, 80-90% la salata, spanac si varza, 70-80% la morcov si mazare, 60-70% la ardei, vinete si fasole, 50-60% la tomate si 45-55% la pepeni verzi, pepeni galbeni si dovlecei.

In functie de cerintele fata de apa, plantele pomicole se clasifica in 4 categorii si anume:

specii foarte exigente, de 700 mm de precipitatii: arbustii fructiferi si castanul comestibil;

specii cu cerinte mari, de 600-700 mm de precipitatii: gutuiul, marul si prunul;

specii cu cerinte moderate, de cca. 600 mm de precipitatii: nucul, ciresul si visinul;

specii cu cerinte reduse, sub 600 mm de precipitatii: piersicul, caisul si migdalul.

In natura plantele sunt adaptate la diferite conditii de umiditate in mediu. In functie de acest factor exista 4 grupe ecologice de plante.

Plantele hidrofile traiesc in mediul acvatic.

Plantele higrofile sunt plante terestre care traiesc intr-un mediu cu umiditate ridicata.

Plantele mezofile sunt plante terestre care traiesc intr-un mediu cu umiditate moderata.

Plantele xerofile sunt plante terestre care traiesc intr-un mediu cu umiditate foarte scazuta.