Prin secetă se înțelege un interval de minimum 10 zile fără precipitații. În perioada de secetă plantele se veștejesc, adică transpirația depășește capacitatea acestora de a absorbi apa din sol.
Zile de secetă și arșiță sunt considerate cele cu temperatura de peste 32 de grade Celsius și umiditatea atmosferică sub 30%. La seceta prelungită are loc pierderea apei din celulele plantelor prin exosmoză.
Endosmoza și exosmoza sunt cele două tipuri de osmoză în care se produce mișcarea apei de-a lungul membranei celulare. Endosmoza este mișcarea apei în celulă atunci când celulele sunt plasate într-o soluție hipotonică.
Exosmoza este mișcarea apei din celulă atunci când celulele sunt plasate într-o soluție hipotonică. Principala diferență între endosmoză și exosmoză este direcția mișcării apei în fiecare proces.
Plantele au dezvoltat diverse mecanisme pentru a răspunde diferiților factori de stres din mediul înconjurător. Menținerea turgescenței prin acumularea de osmoprotectori, reduce rata de transpirație și închiderea stomatelor ajutând la reducerea efectelor drastice ale stresului hidric.
Condițiile de secetă reduc absorbția și translocarea nutrienților; prin urmare, aplicarea foliară poate fi o abordare alternativă și eficientă pentru îmbunătățirea disponibilității nutrienților pentru plante.
Folosirea îngrășămintelor foliare NPK contribuie semnificativ la creșterea producției prin creșterea biomasei plantelor.
Nutrienții aplicați foliar sunt preluați în plantă prin stomate și prin porii hidrofilici din cuticula frunzei.
De ce scada concentrația de nutrienți în plante în timpul secetei
Scăderea concentrației de nutrienți la plantele care suferă de stres hidric poate fi explicat prin faptul că, în condiții de secetă, rata de difuzie și fluxul de substanțe nutritive care circulă din rizosferă la suprafața rădăcinii, devine lent, deoarece în porii solului, apa este înlocuită cu aerul, ceea ce duce la o mai mică disponibilitate a substanțelor nutritive pentru plante.
Coeficientul de difuzie al fosforului (P) în sol este foarte scăzut, prin urmare cantitatea de fosfor (P) din zona rădăcinilor este epuizată, iar plantele nu pot absorbi fosfor (P).
Așadar, aplicarea fosforului ca îngrășământ foliar, devine din ce în ce mai importantă. În condiții de secetă, fosforul (P) contribuie la creșterea timpurie a sistemului radicular, în timp ce potasiul (K) contribuie la dezvoltarea lui.
Densitatea mare a rădăcinilor joacă un rol crucial în obținerea apei din straturile adânci ale solului, în timp ce rădăcinile adânci reduc pierderea umidității din sol. Promovarea creșterii rădăcinilor ar putea duce la creșterea consumului de apă și nutrienți de către plante.
Citește și despre Măsuri de prevenire și reducere a efectelor secetei.
Aplicarea foliară a îngrășămintelor pe bază de NPK ajută la menținerea indicelui de toleranță la stres al materiei uscate, menținând starea de hidratare a plantelor posibilă prin ajustare osmotică.
Creșterea concentrației de potasiu (K) în frunze a scăzut necesitatea pentru apă a plantelor prin menținerea turgescenței la floarea-soarelui.
Folosirea azotului (N) foliar a crescut rata de fotosinteză în condiții de stres hidric la diverse plante, cum ar fi porumbul și grâul. Este bine cunoscut faptul că azotul (N) contribuie la creșterea numărului de celule și a dimensiunii acestora și crește eficiența ratei fotosintetice a frunzelor.
Scăderea ratei fotosintetice poate fi datorată închiderii stomatalor care limitează absorbția de carbon a frunzelor.
Potasiul (K) joacă un rol semnificativ în deschiderea și închiderea stomatelor care controlează mișcarea CO2 în plantă și a apei în aer și, prin urmare, ar avea un efect asupra conductanței stomatelor.
Aplicarea potasiului (K) a îmbunătățit rata fotosintetică, rata transpirației și concentrația CO2 intercelular la cartoful ducle în condiții de stres hidric.
În condiții de secetă ușoară, tratamentele cu fosfor (P) au îmbunătățit eficiența utilizării apei la grâu. Efectele încurajatoare ale fosforului (P) asupra creșterii plantelor în condiții de stres hidric i-au fost atribuite pentru a intensifica eficiența fosforului (P), conductanței stomatelor și eficienței utilizării apei.
Prin urmare, îngrășămintele foliare pe bază de NPK îmbunătățesc performanțele plantelor în condiții de stres hidric.
Putem lupta cu efectele secetei prelungite prin aplicarea a noua generație de îngrășăminte foliare, care, în caz de stres fiziologic, ameliorează alimentarea plantei cu oligoelemente importante, creşte toleranţa faţă de secetă de îngheţ şi rezistenţa faţă de dăunători, reduce necesarul de apă cu până la 50% prin accelerarea metabolismului şi a procesului de fotosinteză, încetinirea respiraţiei, închiderea stomatelor şi oprirea transpiraţiei.
Dozare minimă: 1 kg/ha ca suspensie apoasă cu 0,3-0,5% concentraţie (300 până la 500 gr de îngrășământe foliare de noua generație la 100 litri apă).
Aceste îngrășământe foliare naturale cu CO2 pot fi utilizate o singură dată sau de mai multe ori, la intervale de timp de la 3 până la 4 săptămâni, separat sau împreună cu un tratament de protecția plantelor.
Află mai multe despre Asolamentul – cea mai ieftină investiţie în agricultură.
Seceta produce carenţa de nutriţie
Consecinţa secetei prelungite este uscarea frunzelor. Numai că mecanismul fiziologic de uscare a frunzelor este foarte diferit. Pe lângă uscarea cauzată de lipsa de apă, frecvent se poate observa uscarea frunzelor din cauza carenţei de macro şi microelemente.
Simptomele carenţei de nutriţie se manifestă şi în parcelele bine fertilizate, fiind induse tot de lipsa apei din teren: solul conţine elementele necesare plantelor, numai că pe fondul secetei, plantele nu le pot prelua.
Şi la grâu, reacţia la secetă şi la arşiţă este individualizată, soiurile având toleranţă diferită, numai că nu se observă atât de evident ca şi la porumb.
Reacţia la secetă a doi hibrizi din aceeaşi grupă de maturitate semănaţi în aceeaşi zi.
Veștejirea poate fi trecătoare și are loc în orele puternic însorite ale zilei, când plantele transpiră intens și frunzele nu sunt aprovizionate cu apă suficientă, deși solul are umiditate.
Când se răcorește, spre seară, își revin la normal. Dar veștejirea poate fi durabilă și apare la o umiditate scăzută a solului, din care plantele nu-și mai pot acoperi pierderile de apă prin transpirație, cu consecințe destul de grave pentru plante.
La porumb, de exemplu, veștejirea trecătoare apare când pierde 15,6% din apă, iar la veștejirea durabilă pierde 40% din apă. În urma veștejirii la grâu are loc un transport masiv de substanțe proteice din plantă în boabe.
Așa se explică de ce grâul crescut la umiditate mai redusă și temperaturi ridicate are un conținut de proteină mai mare în boabe. Aceasta deoarece scade fotosinteza producătoare de carbohidrați, în schimb se intensifică respirația când se consumă din rezerva de carbohidrați.
Se scurtează perioada de formare a bobului, reducând timpul de depozitare a carbohidraților și, în final, conținutul în proteină este mai ridicat. După o perioadă de veștejire plantele rezistă mai bine la secetă, însă cu influențe negative asupra nivelului recoltei.
La plantele veștejite stomatele se închid, frunzele se răsucesc (la porumb se fac sul) pentru a diminua transpirația și în aceste condiții se reduce fotosinteza. În schimb, respirația se intensifică și consumă din substanțele de rezervă, diminuându-se recolta.
Creșterea rezistenței la secetă are loc prin hidroliza amidonului în monozaharide, iar proteina în aminoacizi, prin aceasta împiedicându-se coagularea protoplasmei.
În condiții de secetă apare concurența între diferitele organe ale plantei pentru apă:
- frunzele tinere, cu forță de scurgere mai mare, absorb apa din frunzele bătrâne care se usucă și cad;
- frunzele tinere pot sustrage apa și din vârfurile de creștere și creștere a plantelor este oprită;
- pot sustrage apa din flori și ovarele avortează, iar fructele tinere cad.
La o fază mai avansată a secetei apar modificări în activitatea enzimelor din plante:
- se intensifică activitatea amilazei care transformă poliglucidele în glucide simple;
- substanțele proteice din frunzele bătrâne se descompun în aminoacizi liberi care sunt absorbiți de frunzele tinere;
- se acumulează acizi organici care neutralizează amoniacul rezultat din degradarea proteinelor.
Rezistența la secetă se datorează proprietăților protoplasmei celulelor care permit menținerea în viață a plantelor în timpul secetei și reluarea proceselor vitale, cu intensitate sporită, când din nou solul este aprovizionat cu apă.
Plantele evită supraîncălzirea printr-o transpirație activă deoarece la temperatura de peste 45°C protoplasma coagulează și planta moare. Prin urmare, rezistența la secetă este condiționată de proprietățile protoplasmei de a suporta deshidratarea cu minimum de periclitare a funcțiilor fiziologice ale acesteia.
La plantele veștejite au loc următoarele transformări de substanțe organice:
- scade conținutul de glucide din frunze deoarece scade fotosinteza;
- crește cantitatea de zahăr pe baza polizaharidelor din frunzele inferioare;
- crește conținutul de monozaharide pe baza zaharozei care se hidrolizează.
Plantele rezistente la secetă se caracterizează prin:
- au stomate și ostiole mai mici și în adâncitură pentru a reduce transpirația;
- au sistem radicular bine dezvoltat și în adâncime pentru a folosi apa freatică;
- au vase conducătoare cu diametrul mai mare, cu capacitate de absorbție ridicată;
- au frunze mici și suprafață foliară redusă, se pot răsuci, schimba poziția pentru a reduce din energia solară primită;
- frunzele au cuticula mai groasă, sunt prevăzute cu strat de ceară, cu peri;
- au presiune osmotică ridicată pentru a folosi apa reținută strâns de sol și au respirație redusă pentru a nu consuma mult din rezerve;
- posedă capacitate de translocare rapidă a hidraților de carbon rezultați din fotosinteză pentru a crea loc noilor carbohidrați.
Cu cât cantitatea de apă legată este mai mare față de apa liberă, celulele rezistă mai bine la temperaturi ridicate.
Dintre plantele de cultură, cu rezistență mai bună la secetă, menționăm: meiul, sorgul, porumbul, grâul, secara, orzul, floarea-soarelui, șofrănelul, năutul, sparceta, lucerna.
Mai puțin rezistente sunt: cartoful, fasolea, sfecla, ovăzul, mazărea, soia, muștarul, trifoiul.
Bibliografie: Popescu V. Reacția plantelor la secetă.
