PARTICULARITATILE BIOLOGICE ALE FLORII-SOARELUI SI RELATIILE DINTRE PLANTA SI FACTORII DE VEGETATIE

PARTICULARITATILE BIOLOGICE ALE FLORII-SOARELUI SI RELATIILE DINTRE PLANTA SI FACTORII DE VEGETATIE

Floarea - soarelui este o planta anuala, ierboasa, cu perioada de vegetatie cuprinsa intre 110 - 140 de zile, tulpinile pot varia de la inaltimi intre 1,5 - 4 m, iar frunzele sunt mari.

Sistemul radicular este de tip pivotant, care atunci cand conditiile de sol permit si nu avem hardpan, acesta poate explora orizonturile profunde mai bine ca alte culturi: ajunge in sol pana la 2 m adancime si formeaza numeroase ramificatii laterale active, pe o raza de 75 - 150 cm de pivot. Masa principala a radacinilor se gaseste, in general pana la 50 - 70 cm adancime. Pivotul radacinii de floarea - soarelui se caracterizeaza printr-o slaba putere de penetrare in sol, cresterea sa fiind impiedicata de cel mai mic obstacol cum ar fi straturile compactate. Trebuie acordata o atentie speciala lucrarilor solului, evitandu-se mai ales formarea hardpanului , care poate limita dezvoltarea sistemului radicular, cu consecinte daunatoare asupra culturii. La inceputul vegetatiei radacina creste intr-un ritm mult mai pronuntat decat tulpina, mai ales pana in faza de 10 - 12 frunze. Ritmul de crestere al radacinii este influentat favorabil de fertilizare si indeosebi de fertilizarea cu fosfor avand un efect favorabil asupra masei radacinilor si asupra suprafetei de absorbtie precum si de executarea afanarilor adanci pentru distrugerea hardpanului.

Planta de floarea - soarelui are capacitatea de a se adapta prin cresterea sistemului radicular la rezervele de apa din sol astfel: inradacinarea este mai superficiala cand straturile superioare sunt bogate in apa si inradacinare mai adanca in caz de seceta, valorificand astfel rezervele de umiditate din straturile profunde ale solului si rezistand la seceta. Printr-o inradacinare mai buna se amelioreaza rezistenta la cadere si sporeste capacitatea de absorbtie a substantelor nutritive din rezervele solului.

Tulpina de floarea - soarelui creste foarte incet la inceputul vegetatiei , apoi intr-un ritm intens pana la inflorit , dupa care cresterea practic inceteaza. Tulpina este acoperita de peri scurti si aspri, iar in interior are un tesut medular, in care poate inmagazina apa. Ambele caracteristici confera plantei rezistenta la seceta. Sunt considerate mai valoroase formele care au tulpina de inaltime mijlocie (140 - 160 cm) si groasa pana la 2,5 cm in diametru pentru a rezista mai bine la frangere si cadere.

Frunzele, in numar de 25 - 40, dispuse altern, sunt cordiforme, cu marginea dintata, acoperite de perisori, bine dezvoltate, asigurand o buna asimilatie clorofiliana. Aparatul foliar se formeaza pana la aparitia inflorescentei (38 - 50 de zile de la semanat), dar cresterea intensa continua pana la inflorit. Indicele foliar la densitatea normala a culturii, este de 3,2, in conditii de irigare putand fi de 3,8 - 4,0. Cresterea suprafetei foliare totale este foarte rapida, incepand de la 30 de zile dupa rasarit. Suprafata foliara maxima este de 4000 - 7000 cm³/planta. Se intentioneaza crearea de hibrizi cu 25 - 30 de frunze cu limbul mare si gofrat, pentru a obtine un indice al suprafetei foliare de peste 4,0 cu petiol diferentiat ca lungime pe verticala plantei, realizandu- se astfel o arhitectonica a aparatului foliar cu o suprafata activa mult mai mare.

Inflorescenta este un calatidiu foarte lat avand un diametru cuprins intre 12 - 40 cm, specific compositelor, protejat de frunze modificate, involuate, cuprinde la exterior un rand de flori ligulate, galbene aurii si numeroase flori tubuloase hermafrodite, fertile in numar de 1200 - 2000 la o inflorescenta toate acestea inflorind succesiv in 6 - 8 zone concentrice a cate doua randuri. Diametrul calatidiului, foarte variabil genetic, depinde in mare masura de conditiile de cultura - in primul rand de densitate.

Sunt valoroase formele fara seminte seci in mijlocul calatidiului cu peduncul scurt curbat, cu inflorescenta plata sau usor convexa cu 1800 - 2000 seminte bine formate.

Infloritul debuteaza dupa 65 - 70 de zile de la rasarit si este centripet; organele mascule (staminele) apar inaintea celor femele (stigmatele). Inflorirea dureaza pana la 21 de zile (sfarsit de iunie - mijlocul lunii iulie, mai mult in cazul soiurilor si mai putin in cazul hibrizilor, la hibrizi inflorirea dureaza in jur de 7-8 zile. Acum este perioada cea mai sensibila la factorii de mediu, in special la asigurarea apei. Ofilirea florilor ligulate indica incheierea infloritului.

Planta este autofertila, tipic alogama si entomofila, o fecundare buna se realizeaza daca in apropierea lanului sunt adusi stupi de albine.

Fructul este o achena de culori diferite de la alba pana la neagra, adesea striata de 7,5 - 17 mm lungime, 3,5 - 9 mm latime si 2,5 - 5 mm grosime. Achena atinge lungimea normala la circa 9 zile dupa fecundare, iar grosimea la 14 zile. Pericarpul se dezvolta si fara fecundare de aceea se pot gasi uneori seminte seci. Samanta propriu -zisa sau miezul reprezinta la hibrizii din tara noastra circa 75 % din greutatea fructului si isi atinge marimea si consistenta caracteristica in 14 -18 zile. Dupa fecundare, faza de umplere a achenelor se caracterizeaza in principal prin procese de sinteza a lipidelor si de redistribuire a proteinelor.

Uleiurile se acumuleaza in samanta in ritm sustinut in primele 20 - 25 de zile de formare a semintei, in timp ce proteinele se acumuleaza mai tarziu. Dupa ingalbenirea receptaculelor, depunerea de substanta uscata, practic, inceteaza, constatandu-se doar schimbari ale raportului intre acizii oleic si linoleic. Acumularea uleiului este favorizata de temperaturile moderate, o buna aprovizionare cu apa si un raport de nutritie echilibrat (excesul de azot favorizeaza acumularea de proteine).

In procesul de ameliorare se sconteaza pe obtinerea de hibrizi cu seminte mari (MMB 80 - 85 g) si uniforme, insusiri corelate pozitiv cu rezistenta la sistavire, al caror procent de ulei poate sa creasca pana la 56.

Fazele de vegetatie ale florii - soarelui

a) Semanat - rasarit dureaza in mod obisnuit 10 - 12 zile, in functie de nivelul temperaturilor din aceasta perioada intervalul pana la rasarirea plantelor poate sa fie mai lung. Sub limita minima de germinatie, procesul de crestere al germenilor inceteaza, dar se reia la ridicarea temperaturii. Pentru aceasta perioada ca stadii reper la floarea - soarelui se disting: aparitia cotiledoanelor in crosa si desfacerea cotiledoanelor in crosa si desfacerea cotiledoanelor cand primele frunze devin vizibile.

b) Rasarit - formarea calatidiului durata acestei faze depinde de perioada de vegetatie a formelor cultivate si de nivelul temperaturilor care se inregistreaza in aceasta perioada. In general pana la aparitia calatidiului sunt necesare:

- 21- 30 de zile cand plantele au 3 - 5 perechi de frunze la hibrizii timpurii.

- 30 - 36 de zile cand plantele au 5 - 7 perechi de frunze la hibrizii mijlocii.

- 36 - 40 de zile cand plantele au 7 - 9 perechi de frunze la hibrizii tardivi.

In aceasta faza de vegetatie la floarea - soarelui are loc diferentierea si cresterea organelor vegetative, cu ritmuri de crestere diferentiate intre organele care se formeaza in sol si cele care sunt in partea epigee a plantei. Aceasta perioada dureaza in jur de 30 de zile si este capitala pentru formarea sistemului radicular al plantelor. La inceputul vegetatiei, ritmul de crestere al radacinii este de circa 6 ori mai intens in comparatie cu partea epigee.

Sistemul radicular al florii - soarelui este foarte sensibil la accidente, teren tasat sau prezenta hardpanului. De asemenea este necesara o alimentare corespunzatoare cu apa si substante nutritive a plantelor pe toata perioada de vegetatie, ori aceasta depinde de calitatea si dezvoltarea sistemului radicular.

Primele 6 - 8 frunze apar perechi, dupa care filotaxia se schimba , frunzele apar altern pe tulpina. Numarul total de frunze al unei plante de floarea - soarelui se stabileste de foarte devreme si anume dupa 10 - 20 de zile de la rasarire, cand planta si-a diferentiat toti mugurii foliari. Aceasta faza este sensibila la conditiile de mediu si in special la aprovizionarea de apa. O proasta aprovizionare cu apa reduce numarul mugurilor foliari.

c) Aparitia calatidiului - inceputul infloririi dureaza 20 -30 de zile si se caracterizeaza printr-un ritm intens de crestere a plantei. Este o perioada in care fotosinteza decurge cu intensitate ridicata si se acumuleaza cantitati importante de biomasa. Suprafata foliara devine maxima la inflorire. In absenta unor factorilor limitanti suprafata foliara este cuprinsa intre 4000 si 7000 cm patrati in functie de densitatea plantelor pe unitatea de suprafata. La inflorire, frunzele din etajul de mijloc si cele superioare pot reprezenta 60 - 80 % din suprafata foliara totala a plantei. Frunzele de la baza au o pondere mai redusa, ele sunt mai sensibile la senescenta, fenomen care se accentueaza la un deficit hidric sau la carenta de azot.

Interceptarea energiei luminoase variaza in cursul perioadei de vegetatie, atingand maximul in apropierea infloritului. Interceptarea optima a energiei luminoase se realizeaza la un indice foliar de 2,5 - 3. Este de dorit sa evitam o dezvoltare vegetativa excesiva deoarece creste suprafata de transpiratie, se mareste riscul atacului de boli, apare riscul caderii plantelor,autoumbrirea frunzelor de la baza, precum si imbatranirea prematura a frunzelor.

d) Inflorirea dureaza 14 - 16 zile, timp in care tulpinile continua sa creasca, insa cu ritm redus si de asemenea creste suprafata foliara a frunzelor din treimea superioara a plantei. In aceasta perioada plantele de floarea - soarelui acumuleaza 100 - 150 SU/ha/zi. Numarul de flori pe calatidiu depinde de densitatea plantelor si de aprovizionarea acestora cu azot, precum si de intensitatea fotosintezei.

e) Sfarsitul infloririi - maturitate dureaza 40 - 50 de zile, perioada in care are loc formarea semintelor si acumularea substantelor de rezerva . In aceasta faza in seminte se inregistreaza treptat reducerea procentului de coji, reducerea procentului de apa si cresterea procentului de ulei.

Relatiile dintre planta si factorii de vegetatie

Floarea - soarelui este una din plantele care se adapteaza la diferite conditii de mediu, datorita capacitatii ei de adaptare la oscilatiile mari de temperatura, rezistentei la temperaturile joase mai ales la inceputul perioadei de vegetatie precum si rezistentei la seceta.

Temperatura. Floarea soarelui este o planta mezoterma, pentru intreaga perioada de vegetatie si solicita 2400 - 2800 temperaturi mai mari de 0 grade celsius .Productii ridicate se asigura insa in zonele unde suma temperaturilor mai mari de 0 grade este mai mare de 2600 grade celsius. Daca se ia in considerare pragul biologic de 7°C, temperatura la care se seamana floarea - soarelui, suma temperaturilor utile (grade zilnice utile de crestere) se situeaza, pentru diferitele forme cultivate la noi in tara, intre 1400 - 1700°C. Randamente ridicate se obtin la floarea - soarelui in acele zone unde temperatura medie zilnica in faza de formare si umplere a semintelor ajunge la 18 - 22°C.

Pe faze de vegetatie cerintele plantei fata de temperatura sunt diferite. Astfel temperatura minina de germinatie este de 3 - 5°C, dar semanatul culturii se va face cand in sol la adancimea de semanat se inregistreaza 7 - 7,5°C. Plantele tinere cu 1- 2 perechi de frunze suporta temperaturi scazute pana la - 6 si chiar - 8°C, daca acestea nu sunt de lunga durata. Brumele tarzii cand floarea soarelui si-a diferentiat inflorescenta, nu distrug plantele, dar vatama varful de crestere, fapt ce determina ramificarea tulpinii si aparitia de numeroase calatidii mici cu seminte seci.

In perioada de formare a frunzelor floarea - soarelui solicita temperaturi medii zilnice de 15 - 18°C, iar in faza de diferentiere a florilor temperaturile cele mai favorabile sunt cele de 18 grade ziua si 9 grade noaptea.

In perioada infloritului floarea soarelui solicita temperaturi moderate de 18 - 20°C. Temperaturile mai mari de 30°C sunt foarte daunatoare deoarece duc la pierderea vitalitatii polenului si la cresterea procentului de seminte seci. Temperaturile ridicate sunt mult mai daunatoare cand se asociaza cu vanturi uscate si cu umiditate relativa a aerului redusa.

In perioada de formare si umplere a semintelor, floarea soarelui pretinde temperaturi de 20-22°C. In aceasta perioada, temperaturile mai ridicate duc la reducerea continutului de grasimi, dar se modifica si calitatea acestora, in sensul reducerii continutului de acid linoleic si cresterii procentului de acid oleic.

Umiditatea. Floarea soarelui are un consum ridicat de apa. Coeficientul de transpiratie variaza intre 290 - 705 in functie de conditiile de mediu. Cu toate acestea floarea - soarelui este una din plantele rezistente la seceta, datorita sistemului ei radicular foarte bine dezvoltat si faptului ca plantele suporta deshidratarea temporara a tesuturilor provocata de seceta. Rezistenta la seceta a plantelor de floarea soarelui este data si de perozitatea plantei si sistemul medular din tulpina care inmagazineaza apa.

Pentru conditiile de la noi din tara consumul de apa se situeaza intre 400 - 450 de unitati pentru o unitate de substanta uscata.

Cerintele plantelor de floarea soarelui fata de umiditate variaza cu fazele de vegetatie. De la rasarit pana la aparitia inflorescentei floarea soarelui consuma numai 20 % din cantitatea de apa totala necesara in timpul vegetatiei. De la aparitia inflorescentei si pana la inceputul infloririi, consuma 30 % din cantitatea totala de apa, in timpul infloritului 14 %, ca in perioada de formare si acumulare a substantelor de rezerva in seminte, floarea soarelui sa consume 35 % din cantitatea totala de apa. Unul dintre cele mai mari consumuri de apa se realizeaza incepand cu 10 - 14 zile de deschiderea inflorescentei.

In zonele unde pana la inflorire floarea soarelui are un disponibil de 160 - 180 mm din precipitatii plus rezerva de apa din primavara, acesta este suficient pentru formarea unei suprafete foliare moderate care sa asigure o interceptare optima a energiei radiante. In perioada infloritului o cantitate de 70 de mm este suficienta pentru a asigura cerintele florii soarelui. Dupa inflorire pana la maturitate floarea - soarelui solicita o cantitate de 150 - 200 mm pentru a realiza randamente ridicate. Se ajunge astfel la un consum de 450 - 500 de mm pentru intreaga perioada de vegetatie.

Floarea soarelui este o planta care face risipa de apa atunci cand acest factor nu este limitant, aceasta deoarece rezistenta stomatica, la transferul apei, are valori reduse comparativ cu alte plante. Pentru floarea soarelui s-a stabilit ca exista o corelatie foarte stransa intre cantitatea de precipitatii din perioada septembrie - aprilie, precipitatii acumulate ca rezerva in sol. Cele mai ridicate productii s-au inregistrat in Baragan, cand in perioada mentionata au cazut 350 de mm precipitatii. Deficitul de umiditate la semanat nu poate fi compensat de o cantitate mai mare de precipitatii in timpul vegetatiei. Cantitatea de apa acumulata de sol pe perioada septembrie - aprilie constituie elementul de baza pentru stabilirea densitatii optime a plantelor.

Lumina. Floarea soarelui este o planta care manifesta cerinte ridicate fata de lumina. Fenomenul de heliotropism foarte accentuat la floarea soarelui constituie un element esential care atesta cerintele mari ale acestei plante fata de lumina si intensitatea luminii. Majoritatea cercetatorilor apreciaza ca nu este sensibila la fotoperiodism. Fata de lumina o perioada foarte sensibila este la aparitia primei perechi de frunze adevarate, cand umbrirea plantelor provoaca alungirea tulpinilor si micsorarea suprafetei foliare a plantelor tinere. In partea a doua de vegetatie, lumina capata importanta ca factor de fotosinteza si corelat cu temperatura aerului si aprovizionarea solului cu apa, actioneaza direct asupra productiei de seminte si ulei.

Solul. Floarea soarelui solicita soluri cu textura mijlocie, lutoase, luto-argiloase, luto-nisipoase, profunde, cu capacitate ridicata de retinere a apei. De asemenea prefera solurile structurate, netasate si fara straturi impermeabile. Nu sunt indicate pentru floarea soarelui solurile nisipoase sau solurile compacte, grele, reci. Solurile repartizate cultivarii florii soarelui trebuie sa fie bogate in substante nutritive: continutul in humus 3 - 3,5 %, fosforul asimilabil sa nu fie sub 13 ppm, iar potasiul asimilabil sub 130 ppm. Plantele se dezvolta normal la un pH cuprins in limitele 6,4 - 7,2. Este o planta toleranta la salinitate. Dintre solurile aflate pe teritoriul tarii noastre se preteaza cel mai bine a fi cultivate cu floarea soarelui cernoziomurile, solurile brune si brune-roscate, precum si solurile aluviale. Totusi prin folosirea ingrasamintelor si prin irigare, asigura productii foarte ridicate pe nisipurile ameliorate din stanga Jiului. Rezultatele experimentale din ultimii ani pun in evidenta productii economice pe vertisoluri, precum si pe soluri luvice.

Zonarea culturii

In Romania floarea soarelui intalneste, in diferite zone, conditii de vegetatie cu grad ridicat de favorabilitate. Trebuie insa retinut ca potentialul de productie este adesea diminuat din cauza umiditatii, care nu este limitanta decat in conditii de irigare si din cauza insusirilor fizice si chimice ale unor soluri pe care cultura de floarea soarelui s-a extins in ultimii ani. Au fost stabilite sase zone de cultura, in cadrul fiecarei zone delimitandu-se agroecosistemele in care se pot cultiva diferiti hibrizi.

Zona I se extinde pe terenurile irigate din Campia Romana si Dobrogea si pe terenurile irigate si neirigate din Campia de Vest. In aceasta zona sunt asigurate in optim cerintele fata de temperatura, suma temperaturilor mai mare pe perioada aprilie - august este situata intre 1600 - 1950°C. Cerintele fata de umiditate sunt asigurate numai in conditii de irigare. In Campia Vestica, plantele beneficiaza de un regim de precipitatii mai favorabil si pe suprafete mari de aportul apei freatice. Solurile predominante in intreaga zona sunt cernoziomurile profunde, cu textura lutoasa si cu fertilitate ridicata. In Campia de Vest suprafete mari sunt reprezentate de lacovisti. Nota medie de bonitare a zonei se cuprinde intre 81 si 90 de puncte. In sud - estul Campiei Romane este extinsa lupoaia (Orobanche cumana). Sunt de asemenea conditii care determina atacuri moderate ale putregaiului alb (Sclerotinia scerotiorum) si patarii brune (Phomopsis helianthi).

Zona a II-a se extinde in Lunca Dunarii. In aceasta zona conditiile de vegetatie pentru floarea soarelui sunt favorabile datorita fertilitatii solurilor aluviale, aportul apei freatice si a microclimaticului specific. Secetele din ultimii ani aduc totusi importante regrese in recolta. Nota de bonitare a zonei se cuprinde intre 71 si 80 de puncte. Trebuie retinute conditiile de vegetatie cu totul deosebite de pe aluviunile foste submerse. In acest agroecosistem se pot cultiva cu floarea soarelui 44 - 53 mii hectare.

Zona a III-a cuprinde Campia Romana si Dobrogea, suprafetele neirigate. Este situata in partea de nord a campiei irigate, in cea mai mare parte pe sol brun-roscat si cernoziom in Dobrogea si Baragan, cu frecvente perioade de seceta, cu note de bonitare cuprinse intre 61 si 70 de puncte. In perioada aprilie-august se acumuleaza peste 1700°C. Desi apreciata cu conditii mijlociu de favorabile hibrizii actuali asigura in aceasta zona productii de peste 3 tone/ha, zona este moderat de favorabila atacului de boli. In cele doua agroecosisteme se pot cultiva cu floarea soarelui 74 -83 de mii de hectare.

Zona a IV -a se extinde in Campia Gavanu-Burdea , Campia Leu -Rotunda si Campia Plenita cu cernoziomuri levigate si soluri brun-roscate si este foarte favorabila din punct de vedere termic (peste 1700°C suma temperaturilor biologic active), dar si cu precipitatii anuale de peste 550 mm. Nota de bonitare a zonei este cuprinsa intre 51 si 60 de puncte. Se pot cultiva cu floarea soarelui 14 - 17 mii de hectare.

Zona a V -a cuprinde Campia Jijiei, podisul Barladului si Campia Transilvaniei. Se pot acumula in zona in jur de 1500°C temperaturi biologic active si precipitatii anuale de 450 - 500 de mm in Moldova si 550 - 600 de mm in Transilvania. Nota de bonitare se cuprinde intre 41 si 50 de puncte, zona situandu-se la limita inferioara de favorabilitate pentru floarea soarelui. Favorabilitatea este redusa in primul rand de gradul de eroziune al solului de la moderat la excesiv, indeosebi in Moldova la care se adauga deficitul de apa in perioada de vegetatie , iar in Campia Transilvaniei de excesul temporar de apa si temperaturile mai scazute. In Moldova se manifesta atac puternic de putregai alb si putregai cenusiu. Se pot cultiva in Moldova 50 - 60 mii de hectare cu floarea - soarelui si maxim 10 mii de hectare in Campia Transilvaniei.

Zona a VI -a se extinde in Podisul Moldovenesc, Piemonturile Vestice si Piemontul Getic sudic si este calificata cu nota de bonitare de numai 31 - 40 de puncte, din cauza temperaturilor scazute si din cauza compozitiei fizice si chimice a solurilor. Totusi in urma rezultatelor experimentale de la statiunile de cercetare s-a demonstrat ca unii hibrizi de floarea - soarelui asigura productii ridicate si constante. Fenomenele negative mai evidente tin de sol si sunt urmatoarele : aciditate ridicata, eroziune, exces de apa, compactare si aprovizionare redusa cu humus si elemente nutritive.

Figura 3 - Zonele de cultura a florii-soarelui in Romania