Particularitatile procesului de fructificare la speciile forestiere

Maturitatea plantelor lemnoase si varsta de fructificare

In dezvoltarea lor ontogenetica, plantele  lemnoase ajung la un moment dat in etapa maturitatii, cand devin capabile de a fructifica. In legatura cu conditiile necesare ca o planta sa ajunga in starea de fructificare au aparut numeroase teorii. Dintre toate, teoria dezvoltarii stadiale pare sa fie cea mai cuprinzatoare si in masura sa explice o serie de fenomene intalnite in natura. Potrivit acestei teorii, speciile lemnoase, ca plante perene, parcurg succesiv, in dezvoltarea lor ontogenetica mai multe etape principale, calitativ diferite:

etapa tineretii, de crestere activa,

etapa maturitatii sau de fructificare si

etapa batranetii, de declin sau de reducere continua a potentialului vital.

Plantele lemnoase ajung la maturitate in momentul in care sunt capabile de a forma organe de reproducere: flori, fructe, seminte. Trecerea de la etapa tineretii, de crestere vegetativa, la etapa maturitatii, de reproducere, este rezultatul interactiunii factorilor interni, conditionati genetic si a factorilor externi de mediu, care exercita influente directe sau indirecte asupra procesului de fructificare.

Varsta la care plantele lemnoase ajung la maturitate, difera de la o specie la alta iar la una si aceeasi specie variaza in functie de particularitatile ereditate ale arborilor si de conditiile de viata in care acestia cresc si se dezvolta. Speciile repede crescatoare, cu temperament robust, in general mai putin longevive, parcurg etapa tineretii intr-un interval mai scurt si ajung sa fructifice la varste mai mici decat speciile mai incet crescatoare. Asa de exemplu, salcia, plopul, salcamul, mesteacanul etc., indiferent de statiune, fructifica mult mai devreme decat bradul, fagul sau stejarul.

Varsta si periodicitatea fructificatiei la unele specii forestiere:

Arborii intalniti in optimul climatic al arealului de raspandire a speciei de care apartin, ajung mai repede la maturitate. Cei izolati, avand la dispozitie un spatiu de nutritie sporit, coroana larg dezvoltata si intens luminata, fructifica cu 5-30 ani mai devreme decat arborii din masiv. Chiar in interiorul masivului exista o pronuntata diferentiere in ceea ce priveste trecerea la fructificare a arborilor, determinata de pozitia lor in structura verticala a arboretului.

In palntaje varsta de fructificare este mult scurtata. Exemplarele din plantajele de clone pastreaza potentialul de fructificare al arborilor maturi din care s-au recoltat altoaiele. Unele specii pot fructifica chiar din primul sau al doilea an dupa plantare. Productia maxima de seminte se obtine insa la 8-15 ani de la plantare.

Factori determinanti ai procesului de fructificare

Trecerea unei plante de la cresterea vegetativa la reproducere nu poate avea lor decat in prezenta unui complex de factori interni si externi interconditionati.

Fiziologul german G. Klebs (1903) a emis ipoteza potrivit careia conditia esentiala pentru aparitia mugurilor floriferi este raportul dintre glucide si substantele minerale aflate la un moment dat in planta. Atata timp cat absorbtia substantelor minerale din sol este mai intensa iar asimilatia clorofiliana mai redusa si deci raportul C/N se mentine in favoarea azotului, planta creste vegetativ. Atunci cand asimilatia clorofiliana sporeste mult si glucidele ajung preponderente, plantele formeaza muguri floriferi.

Cercetatorul sovietic P.R.Ursulenko, completand teoria lui Klebs, sustine ca factorul biochimic determinant in formarea mugurilor floriferi este bilantul azotic din organismul vegetal, adica raportul care se realizeaza la un moment dat intre azotul proteic si azotul total. Atunci cand azotul proteic ajunge la 70-80% din azotul total, 40% din mugurii vegetativi se transforma in muguri floriferi. Se stie insa ca sinteza substantelor azotoase pana la proteine nu poate avea loc decat in prezenta unor rezerve suficiente de glucide, care sunt asimilate in procesul de fotosinteza.

Aceste teorii explica o serie de fenomene intalnite in natura si efectul unor practici de stimulare a fructificatiei. Astfel, se cunoaste foarte bine ca un arbore izolat, cu coroana larg dezvoltata in lumina, deci cu o mare suprafata de asimilare fotosintetica, fructifica mai devreme, mai des si mai abundent decat un arbore din masiv. O vara secetoasa sau solul umed si aerul uscat, marind concentratia hidratilor de carbon si metabolismul azotic, favorizeaza fructificarea. Taierea unor radacini, inelarea sau strangularea tulpinii, vatamarile tulpinii (de exemplu prin rezinaj) reduc accesul de seva bruta si maresc in coroana continutul de glucide, favorizand fructificatia.

Ca toate plantele, cele lemnoase au nevoie pentru viata lor de prezenta simultana a tuturor factorilor de vegetatie: lumina, caldura, hrana, apa si aer. Nici unui din acesti factori nu poate fi substituit de ceilalti insa, pana la o anumita limita, insuficienta unuia poate fi compensata de alti factori in excedent.

Factorii externi influenteaza favorabil sau negativ fructificarea atat in fazele premergatoare formarii organelor de reproducere cat si dupa aceea.

Lumina este cel mai important factor care influenteaza diferentierea mugurilor floriferi. Procesele de fotosinteza si de asimilare a carbonului atmosferic au loc numai in prezenta luminii. In conditii de lumina insuficienta plantele fructifica slab sau deloc. In rezervatiile de seminte lumina poate fi dozata prin interventiile cu lucrari de rarire.

Temperatura influenteaza puternic procesul de fructificare. Temperaturile scazute din timpul iernii pot influenta favorabil sexualizarea mugurilor floriferi la unele specii unisexuate (stejari). Ingheturile tarzii, aparute in timpul infloririi, pot distruge florile. In verile secetoase, la temperaturi ridicate insotite de vanturi uscate, fructele pot sa cada inainte de dezvoltarea lor normala.

Umiditatea din sol si atmosfera, asociata cu caldura si alti factori, contribuie la diferentierea mugurilor floriferi. Verile calduroase si secetoase, daca nu se repeta consecutiv, sunt adeseori urmate de un an cu fructificatie abundenta. Timpul ploios si rece in perioada de vegetatie intarzie sau reduce intensitatea de diferentiere a mugurilor. Ploile abundente in timpul infloririi impiedica fecundarea florilor iar precipitatiile sub forma de grindina vatama florile si fructele.

Solul are o influenta hotaratoare atat asupra cresterii vegetative cat si asupra proceselor de reproducere. Pe soluri fertile fructificatia arborilor este mai deasa si mai abundenta decat pe soluri sarace. Excesul sarurilor de azot, sulf, calciu, magneziu, fier, intarzie, de regula, formarea mugurilor floriferi. In schimb, sarurile de potasiu si fosfor grabesc procesul de fructificare.

Factorii biotici (insecte si ciuperci) prin efectele lor negative asupra cresterii vegetative, pot influenta sensibil si procesul de fructificare. Defolierile masive intarzie sau impiedica diferentierea mugurilor floriferi. Uni factori biotici vatama fructele.

Fenofazele de reproducere si periodicitatea fructificatiei

In ciclul anual de crestere, incadrat strict in perioada de vegetatie, se pot distinge la nivelul coroanei patru fenofaze consecutive:

Desfacerea mugurilor si inceputul cresterii lujerilor

Cresterea intensa a lujerilor

Incetinirea si incetarea cresterii lujerilor

Coacerea lujerilor si pregatirea tesuturilor pentru iernat

In ciclul de formare a organelor de reproducere se pot distinge de asemenea patru fenofaze principale, extinse insa pe un interval mai mare de timp, la unele specii chiar pe 2 sau 3 ani (cer, pin etc). Aceste fenofaze sunt:

Diferentierea mugurilor floriferi

Infloritul si fecundarea

Cresterea fructelor

Coacerea fructelor si maturatia semintelor

Diferentierea mugurilor floriferi are loc in anul anterior infloririi, aproximativ spre sfarsitul sau dupa incheierea celei de a treia fenofaze a cresterii vegetative. In general, la speciile cu infrunzire si inflorire timpurie, mugurii floriferi se diferentiaza relativ mai devreme. La cele cu inflorire mai tarzie, mugurii floriferi se formeaza toamna sau chiar in timpul repaosului vegetativ.

Infloritul si fecundarea are loc la epoci diferite, in functie de specie si conditiile stationale. La cele mai multe specii forestiere infloritul se produce primavara, la inceputul sezonului de vegetatie, cand in atmosfera se realizeaza temperaturi mai mari de 10 C. Alte specii (salcam, tei) infloresc mai tarziu, la sfarsitul primaverii, inceputul verii.

Cresterea fructelor, coacerea lor si maturarea semintelor sunt fenofaze in care se consuma intens din substantele acumulate de plante.

In anii de samanta, cu fructificare abundenta, cantitatea cea mai mare a substantelor acumulate de plante este folosita pentru inflorire, formarea si coacerea fructelor. In asemenea ani, procesele biochimice de sinteza a substantelor azotoase si hidrocarbonate, in organele vegetative, nu duc intr-o masura suficient de mare la forme superioare, complexe, ci se opresc la forme intermediare, corespunzatoare pentru formarea fructelor dar insuficiente pentru diferentierea mugurilor floriferi care sa asigure fructificatia in anul urmator. Acest fapt reprezinta una din cauzele principale ale periodicitatii si variatiilor in intensitatea fructificatiei.

Speciile cu seminte mici (salcie, plop, ulm, etc) fructifica anual deoarece pentru formarea semintelor nu consuma un volum mare de substante nutritive. In plus, fenofazele de formare si coacere a fructelor se desfasoare pe o perioada scurta (1,5 – 2 luni), pe seama substantelor acumulate mai ales in anul precedent.

La speciile cu seminte mari (fag, stejar) intensitatea fructificatiei difera de la un an la altul si periodicitatea fructificatiilor abundente (ani de samanta) este mai mare. Intre anii de samanta exista ani cu o fructificatie mai redusa (ani de stropeala) precum si ani complet lipsiti de fructificatie.

Variabilitatea productiei si calitatii semintelor forestiere

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

Productia medie de seminte pure la un hectar

In conditii de vegetatie favorabile arborii fructifica mai des si mai abundent iar in anii cu fructificatie bogata (ani de samanta) calitatea semintelor este intotdeauna mai buna.

Cantitatea de seminte produse creste odata cu varsta arboretului insa semintele de cea mai buna calitate sunt cele de la varste mai mici. In arboret, cele mai mari cantitati de seminte sunt produse de arborii predominanti.