Stadiul cercetărilor privind mecanismul toleranței porumbului la toxicitatea de aluminiu și aciditate

INTRODUCERE

Având în vedere aria largă de răspândire a porumbului, atât în România, cât şi în alte ţări, cultivarea acestuia în zona în care factorii de stres ( toxicitatea ionilor de aluminiu în special, seceta în secundar) produc pierderi însemnate de producţie, se poate considera că o atribuţie importantă s-ar putea aduce în vederea reducerii pagubelor prin crearea şi cultivarea de materiale rezistente. În acest sens, perfecţionările strategice şi metodologice ale procesului de creare a liniilor consangvinizate şi a hibrizilor de porumb rezistenţi ar putea fi considerate de un mare interes practic.

De remarcat este faptul că deşi sunt numeroase cercetări care au abordat problema rezistenţei la factorii de stres ai porumbului, există totuşi relativ puţine informaţii asupra mecanismelor genetice care controlează procesele fiziologice şi genetice ce determină reacţiile de toleranţă şi rezistenţă.

Frecvenţa mare a perioadelor de stres în zona solurilor acide (toxicitatea ionilor de aluminiu, secetă) pune în faţa amelioratorilor problema îmbunătăţirii rezistenţei genotipurilor. Sunt necesari hibrizi capabili să suporte atât toxicitatea ionilor de aluminiu în primele faze de vegeteţie, cât şi seceta în diferite faze de vegetaţie şi să-şi menţină tonusul fiziologic în condiţiile unor factori de mediu nefavorabili.

Activitatea de ameliorare în direcţia rezistenţei la factorii de stres va trebui orientată spre câteva direcţii importante:

- studiul sistematic al colecţiilor de populaţii, soiuri şi linii consagvinizate autohtone şi străine pentru depistarea surselor de rezistenţă genetică;

- crearea de material iniţial care să permită obţinerea de linii consagnvinizate cu însuşiri valoroase;

- selecţia liniilor consagnvinizate pe baza unor însuşiri proprii valoroase şi de transmitere a acestor însuşiri în combinaţii hibride;

- experimentarea riguroasă a hibrizilor creaţi şi testarea acestora în diferite areale;

- perfecţionarea metodelor de examinare şi notare a caracterelor specifice.

În lucrarea de faţă sunt sintetizate rezultatele experimentale acumulate în perioada 1998-2002 cu privire la următoarele aspecte:

- verificarea reacţiei fenotipice a genotipurilor (linii consangvinizate şi hibrizi) în relaţie cu condiţiile pedologice şi desimii;

- obţinerea de informaţii privind mecanismele genetice implicate în transmiterea ereditară a caracterelor (producţia de boabe, decalaj înfloritul panicului – apariţia stigmatelor, numărul de ştiuleţi la 100 plante, numărul de boabe pe ştiulete şi masa a 1000 de boabe (MMB);

- valoarea liniilor consangvinizate (forme parentale) în relaţie cu capacitatea de transmitere reditară a principalelor caractere şi însuţiri agro-economice;

- evaluarea genetică a contribuţiei factorilor citoplasmici ai liniilor consangvinizate pentru exprimarea caracterelor agre-economice;

- evaluarea genetică a rolului interacţiunilor genetice (c.s.c.), precum şi a celor nuclear-citoplasmice.

Analiza datelor din bibliografia consulattă conduce la concluzia că în legătură cu aspectele amintite există puţine informaţii, ceea ce determină necesitatea unei analize genetice care să contribuie la fundamentarea unei strategii mai eficiente pentru ameliorarea porumbului pe solurile acide-grele, cu un conţinut ridicat de aluminiu.

CAPITOLUL I

STADIUL CERCETĂRILOR PRIVIND MECANISMUL TOLERANŢEI PORUMBULUI LA TOXICITATEA DE ALUMINIU

ŞI ACIDITATEA SOLULUI.

1.1. Oportunitatea cercetărilor

1.1.1.Caracterizarea fizică şi chimică a solurilor acide.

În România, solurile acide acupă aproximativ 4,7 milioane hectare, având aria de răspândire în majoritarea regiunilor pedo-climatice, cuprinzând în desfăşurarea lor o gamă largă de forme de relief, începând cu Câmpia Înaltă, podişuri, platouri, microdepresiuni şi sfârşind cu versanţii. Aceste soluri prezintă defecte hidrice pronunţate, fapt ce face ca priodic să fie afectate de exces de umiditate sau secetă. Fiind soluri umede, reci şi acide, sunt în acelaşi timp şi slab fertile (aproximativ 1,5% humus, 1,0-1,5 mg/100 g. sol fosfor asimilabil, 7,8 mg/100 g. sol K2O şi 0,1 % azot) după care se realizează producţii mici şi nestabile la majoritatea culturilor. Datorită lipsei de materie organică, aport redus de azot, fosfor, potasiu, microelemente,conţinitului ridicat de aluminiu mobil, aciditate ridicată, a conţinitului mare de argilă, cât şi lipsa unui drenaj normal duc la aplicarea de măsuri ameliorative specifice acestor soluri. Solurile acide, prezintă un orizont arabil de 20-22 cm grosime, cu textură mijlocie (luto-argintoasă), sub care se găseşte orizontul eluvial, cu o grosime de 25-30 cm, foarte slab structurat, puternic pseudogleizat, cu conţinut ridicat de aluminiu şi foarte scăzut în humus. În adâncime, urmează orizontul impermeabil cu 60-65% argilă care împiedică pătrunderea apelor şi a sistemului radicular.