Ciprian Palaghianu, Împăduriri - curs universitar, (I), (note de lectură)

Partea I. Seminţe

În pădurea cultivată sunt două tipuri de regenerare :
a) pe cale naturală ;
b) artificială.

Exploatarea în parchete = tăieri rase urmate de regenerare pe cale artificială a arboretelor. Acest tip de « gospodărire » are efecte dezastruoase asupra productivităţii şi stabilităţii pădurii.

Etapele dezvoltării copacilor :
a) perioada embrionară;
b) perioada juvenilă;
c) perioada fructificaţiei;
d) perioada bătrâneţii.

Particularităţi de fructificare:
a) Astfel, fructifică la varste mai mici arbuştii, heliofilele, speciile mai puţin longevive şi cele care parcurg etapa tinereţii intr-o perioadă mai scurtă (salcamul, plopii, sălciile, aninii ş.a.). Dimpotrivă, sciadofitele, speciile longevive, cele care in etapa tinereţii au creşteri mai mici fructifică la varste mult mai mari (bradul, fagul, cvercineele, ş.a.).
b) Aceeaşi specie fructifică la varste mai mici cand exemplarele sunt izolate ca urmare a
spaţiului de nutriţie mai mare, a unei coroane mai bogate, mai bine luminate, comparativ
cu exemplarele din masiv.
c) Intr-un arboret, exemplarele aparţinand aceleiaşi specii fructifică la varste mai mici dacă sunt situate in etajele superioare (predominant, dominant, codominant) comparativ cu arborii dominaţi.
d) Provenienţa influenţează, de asemenea, varsta la care arborii fructifică. Arborii proveniţi pe cale vegetativă (butaşi, drajoni, marcote sau prin altoire) fructifică la varste mai mici comparativ cu arborii rezultaţi din sămanţă.
e) Arborii situaţi in optimul climatic fructifică la varste mai mici.
f) Arborii situaţi in staţiunile de bonitate superioară fructifică, de asemenea, la varste mai mici.

În anii cu fructificaţie abundentă, substanţele acumulate de plante sunt folosite cu preponderenţă pentru înflorire, creşterea şi coacerea fructelor. În asemenea ani procesele
biochimice de sinteză a substanţelor azotoase şi hidrocarbonate în organele vegetative nu duc într-o măsură suficientă la forme superioare de sinteză, ci se opresc la formele intermediare, corespunzătoare pentru formarea fructelor, dar insuficiente pentru diferenţierea mugurilor florali, care să asigure fructificaţia în anul următor. Acest fapt reprezintă una din cauzele principale ale periodicităţii fructificaţiei sau intensităţii diferite a acesteia. De exemplu, la stejar, fag etc., periodicitatea este mai mare, intensitatea fructificaţiei fiind diferită deoarece seminţele acestor specii sunt voluminoase, necesitând un consum ridicat de substanţe nutritive. Formarea lor durează până spre sfârşitul perioadei de vegetaţie, când nu mai rămâne timp pentru procesele biochimice de sinteză şi deci pentru realizarea condiţiilor necesare diferenţierii mugurilor florali din care să rezulte fructe în anul următor.

Pe de altă parte, speciile de salcie, plop, ulm, fructifică anual şi abundent deoarece produc seminţe mici, pentru formarea cărora sunt necesare cantităţi mai reduse de substanţe nutritive. Fenofazele de formare şi coacere a fructelor la aceste specii se desfăşoară şi se incheie intr-un timp relativ scurt (1 - 2 luni), in general pe seama substanţelor de rezervă acumulate de arbori in anul precedent. După coacerea şi diseminarea seminţelor, arborii acestor specii pot folosi substanţe nutritive ce se acumulează in continuare atat pentru creşterea curentă cat şi pentru diferenţierea mugurilor florali in urma proceselor biochimice de sinteză ce au loc, asigurand astfel fructificaţia pentru anul următor.

Periodicităţi de fructificare:
a) 1-2 ani – salcâm, anin;
b) 2-3 ani – brad, duglas, pin silvestru, frasin, paltin;
c) 3-5 ani - molid, larice;
d) 4-6 ani – fag, stejar, gorun.

Materialele forestiere de reproducere sunt:
a) seminţe;
b) puieţi;
c) părţi de plante (butaşi, muguri, frunze, rădăcini).

Coacerea fructelor se produce in următoarele perioade ale anului:
- mai-iunie (plopi, ulmi),
- iunie-iulie (cireş păsăresc, corcoduş, caragană),
- august-septembrie (pin strob, duglas, tei, arţar tătăresc, măceş, porumbar, alun, corn, sanger, soc, frasin),
- septembrie-octombrie (brad, mesteacăn, anini, carpen, fag, stejar, gorun, cer, stejar roşu, paltin, jugastru, salcam, castani, corn, cătină de rau),
- octombrie-noiembrie (molid, larice, pin silvestru, pin negru).

Timpul trecut de la inflorire şi pană la maturaţie diferă de la specie la specie:
a) de la cateva săptămani după inflorire (plop, salcie, ulm);
b) la 6 luni după inflorire (molid, brad, stejar, gorun, fag);
c) in al doilea an de la inflorire (stejar roşu, cer, pin strob, pin silvestru, pin negru)
d) sau chiar in al treilea an de la inflorire (ienupăr).

Maturaţia seminţelor se produce concomitent, precedand coacerea sau ulterior – in funcţie de specie. La alte specii (tei, paltin, păducel, măceş, frasini) maturaţia are loc inaintea coacerii şi pentru ca seminţele să nu treacă in repaus profund, fructele se recoltează in faza de „pârgă” (inainte de coacere). Sunt şi specii la care embrionul este imatur la coacerea fructelor (fag, stejar, gorun, călin, darmox) şi pentru a ajunge la dimensiuni normale, apt de germinaţie, are nevoie de o perioadă post maturaţie. Desigur sunt numeroase specii la care maturaţia seminţelor are loc aproximativ in aceeaşi perioadă cu coacerea fructelor (plop, sălcii, salcam, molid, pin silvestru). La aceste specii recoltarea se face la coacere, iar seminţele acestor specii germinează imediat ce au condiţii favorabile germinării, indiferent dacă se seamănă imediat sau după o perioadă de păstrare.

Metode de recoltare a fructelor:
a) de pe suprafaţa solului (fructe mari: ghinda, jirul, castanele, nucile, perele şi merele pădureţe; fructele uşoare, înaripate, care se îngrămădesc în micro-depresiuni);
b) din coroana arborilor (conurile la răşinoase, foioase care diseminează într-un interval îndelungat: frasini, salcâmi, anini, tei);
c) de pe suprafaţa apei (anin, chiparos de apă);
d) din arbori doborâţi.

Extragerea seminţelor din conuri - la speciile la care solzii conurilor se dezarticulează la temperaturi de 20-25 °C seminţele diseminează natural fără a fi necesară prelucrarea conurilor. Conurile speciilor la care solzii se depărtează de ax se supun de regulă la temperaturi mai mari: 45 °C la molid, larice; 50-55 °C la pin silvestru şi negru - valori ce se realizează in spaţii amenajate special numite uscătorii.

Procesarea fructelor cărnoase, suculente (baca, drupa, poama) se face imediat după recoltare pentru că ele fermentează şi influenţează negativ viabilitatea embrionului. Organele active de zdrobire a părţii cărnoase pentru eliberarea seminţelor sunt diferite, alegerea dispozitivului fiind influenţată de consistenţa pericarpului, cantitatea de fructe etc.

Procesarea fructelor uscate (păstaia cu una sau mai multe seminţe, drupa uscată
indehiscentă, folicula, capsula uscată). Fructele se supun in prealabil unei uscări suplimentare prin aşezarea lor in locuri aerisite, cu temperatura de 30-35 °C in straturi subţiri, răvăşite zilnic de cateva ori, ţinute pană cand prin indoire ele se rup. Extragerea seminţelor se face apoi prin aşezarea fructelor in straturi de 8-10 cm sau introducerea lor intr-un sac umplut cam 1/3 din volum, legat la gură şi baterea acestora cu mănunchiuri de nuiele pană se constată că seminţele s-au desprins de fruct. Cantitatea medie de seminţe obţinute din 100 kg de fructe este de 10 kg la caragană, 20 kg la salcam, 25 kg la glădiţă.

Dezariparea constă in indepărtarea parţială sau totală a aripioarelor şi este obligatorie la unele specii (brad, pini, larice, molid, duglas). La alte specii de răşinoase (tuia, chiparos ş.a.) seminţele se seamănă aripate. La foioase (mesteacăn, ulmi, carpen, frasini, acerinee) semănatul se execută manual cu fructe nedezaripate.

Atunci când este necesară dezariparea seminţelor, tehnologia utilizată se diferenţiază în
funcţie de specie, cantitatea de seminţe ş.a. Astfel, la seminţele de brad, tegumentul conţine pungi de răşină care, vătămate în procesul de dezaripare, conduc la pierderea viabilităţii seminţelor şi, de aceea, dezariparea se face manual prin frecarea uşoară între palme (cu sau fără mănuşi) a seminţelor, fără umezirea acestora. La molid, pini, larice, dacă seminţele sunt în cantităţi mici se recurge tot la dezaripare manuală, după ce în prealabil seminţele aripate au fost umezite (1 litru apă la 5 kg seminţe), acoperite cu saci şi păstrate 2-3 ore la temperaturi în jur de 40°C sau 8-10 ore la temperaturi de 20-25°C.

Sortarea presupune gruparea seminţelor aceleiaşi specii după unele caracteristici fizice
(lungime, grosime, masă etc.). Această operaţie urmăreşte indepărtarea seminţelor seci şi a celor care au dimensiuni foarte reduse.

Zvantarea este procesul tehnologic la care sunt supuse seminţele cu un conţinut mai mare de apă decat cel optim păstrării, ca urmare a extragerii din fructele cărnoase, a curăţirii şi sortării prin procedeul flotaţiei, a dezaripării manuale (brad, molid etc.), ori a recoltării fructelor (acerinee, ghindă, jir ş.a.) după o perioadă de precipitaţii indelungată, cu o umiditate atmosferică foarte ridicată. Zvantarea fructelor-seminţelor este obligatorie chiar in cazul unei păstrări de scurtă durată. Rapiditatea zvantării este influenţată de mărimea seminţelor, natura tegumentului, umiditatea iniţială şi cea optimă de realizat, temperatura şi umiditatea relativă a aerului ş.a.

Se deosebesc: seminţe a căror zvantare este rapidă - cele mici cu tegument subţire; seminţe cu durata de zvantare moderată (seminţele fructelor uscate, cele cu un conţinut de apă in jur de 15 – 20 %, apropiat de umiditatea optimă de păstrare; seminţe la care zvantarea este lentă (inceată) – seminţe mari cu tegument gros, uneori lemnos cu conţinut ridicat de apă – 70-80 % (ghinda, castanele, nucile, bradul, jirul, samburoasele, păducelul, cireşul ş.a.). Operaţia constă in aşezarea seminţelor intr-un strat cu grosimea egală cu 3-5 seminţe pe suprafeţe plane, situate in locuri aerisite, ferite de surse de căldură (inclusiv radiaţia solară), cu temperaturi de 20-25°C. Periodic, stratul se răvăşeşte cu ajutorul unor lopeţi de lemn cu marginile rotunjite pentru a nu fi vătămat tegumentul.

Longevitatea seminţelor:
a) seminţe cu longevitate foarte redusă, de la câteva zile până la o lună, sunt seminţele mici, sărace în substanţe de rezervă, cu tegument subţire (ulm, salcie, plop ş.a.);
b) seminţe cu longevitate redusă, până la aproximativ 6 luni, în general seminţele cu un
conţinut mai mare de apă, bogate în uleiuri şi răşină ce se alterează uşor (ghinda, nucile,
seminţele de brad ş.a.);
c) seminţe destul de longevive, viabile până la un an (jir, castan porcesc);
d) seminţe cu longevitate mijlocie, care germinează în intervalul de până la 3 ani de la
maturaţie (pin strob ş.a.);
e) seminţe longevive, care îşi menţin viabilitatea 3-5 ani chiar până la 10 ani dacă sunt păstrate în condiţii optime (molid, pin silvestru, larice, tei);
f) seminţe foarte longevive, care, datorită mai ales tegumentului ceros, impermeabil pentru apă, sunt viabile mai multe decenii (salcâm, glădiţă).

Seminţele forestiere se încadrează în una din cele trei grupe privind perioada de păstrare:
a) de scurtă durată, de la cateva zile la cateva săptămani (maximum 6 luni), perioada de conservare fiind mai mică sau cel mult egală cu longevitatea naturală;
b) îndelungată, de la 3 pană la 7 (10) ani cand, in condiţii favorabile, realizate artificial,
viabilitatea seminţelor se menţine o perioadă aproape dublă faţă de longevitatea naturală;
c) foarte îndelungată (10-20 ani), egală cu longevitatea naturală a seminţelor unor specii forestiere (salcam, glădiţă) sau depăşind dublul longevităţii naturale pentru seminţele altor specii (tei, ulm, cvercinee ş.a.).

Clasificarea seminţelor în funcţie de conţinutul de apă în timpul păstrării:
a) Seminţe a căror umiditate optimă de păstrare este mai mică decat umiditatea de echilibru şi anume in jur de 6-7%. După ce prin zvantare s-a realizat această umiditate seminţele se introduc in vase umplute la intreaga lor capacitate, se inchid ermetic şi se păstrează la temperaturi constante in jur de 0°C, atunci cand păstrarea urmează să fie de 4-5 ani. Din această categorie fac parte seminţele multor specii de răşinoase.
b) Seminţe a căror umiditate in timpul păstrării este 7-15%, apropiată de umiditatea de
echilibru. Ele se conservă in spaţii ferite de umiditate ridicată şi temperaturi negative, in ambalaje de preferinţă inchise (cutii, lăzi de lemn sau metal, saci de iută sau material sintetic etc.).
c) Seminţe cu un conţinut mare de apă (50-60%), ghinda, castanele ş.a. care se păstrează in condiţii de umiditate superioară umidităţii lor normale (75-80, chiar 90%), la o temperatură de -1 ... +2°C (care să nu provoace degerarea embrionilor) şi cu o bună aerisire.

La seminţele forestiere se deosebesc două tipuri de repaus: repaus forţat, provocat de
factorii externi (apa, temperatura, oxigenul etc.) şi repaus organic sau profund, determinat de anumite cauze interne (ereditare). Seminţele care sunt in repaus forţat, dacă ajung in condiţii de mediu favorabile germinaţiei trec rapid din starea de repaus in stare activă. Seminţele aflate in repaus profund nu germinează chiar dacă sunt puse in condiţii optime de germinare. Starea de repaus profund este determinată de factori care impiedică derularea normală a uneia din fazele germinaţiei: imbibiţia, activarea proceselor metabolice, apariţia radicelei.

Clasificarea seminţelor după modul în care se comportă în perioada de germinare:
1. Seminţe cu perioadă scurtă de germinare care, dacă sunt puse in condiţii prielnice de
umiditate, căldură şi aerisire incolţesc şi răsar curand după semănare (cateva zile sau săptămani), fără să necesite o pregătire prealabilă obligatorie in acest scop. Din această categorie fac parte seminţele aflate iniţial in repaus forţat (exemplu: salcie, plop, cvercinee, molid, pin etc.).
2. Seminţe cu perioadă scurtă de germinare dar cu tegument impermeabil, alcătuit din
celule comprimate şi bogat impregnate cu substanţe ceroase, ce impiedică accesul apei şi aerului necesare procesului de germinare. Asemenea seminţe se incadrează in categoria celor aflate in repaus profund tegumentar (exemplu: salcam, glădiţă etc.), La aceste seminţe, incap acitatea de germinaţie se datorează şi faptului că bioxidul de carbon rezultat in procesul de respiraţie se acumulează in interiorul seminţei şi acţionează ca inhibitor asupra embrionului. Pentru a permite declanşarea germinaţiei este suficient să se permeabilizeze tegumentul prin vătămare, operaţie tehnică ce poartă denumirea de forţare.
3. Seminţe cu perioadă lungă de germinare, care, chiar şi atunci cand sunt puse in condiţii
favorabile de umiditate, căldură şi aerisire incolţesc şi răsar după un timp indelungat (un an sau mai mult). Asemenea seminţe se incadrează in categoria celor aflate in repaus profund embrionar sau hormonal (exemplu: tei, paltin, cireş, carpen, măr, păr etc.). Cele mai multe seminţe din această categorie, recoltate in stare de pargă a fructelor şi semănate imediat incolţesc curand după ce au fost puse in condiţii prielnice de germinare. Recoltate după coacerea completă, aceste seminţe necesită o pregătire specială in vederea inlăturării dormanţei, scurtării perioadei de germinaţie şi incolţirii normale curand după semănare, pregătire prealabilă ce poartă denumirea de stratificare.

Forţarea se aplică seminţelor cu repaus profund tegumentar (salcam, glădiţă), in scopul
permeabilizării tegumentului.

Forţarea mecanică constă in zgarierea sau indepărtarea manuală pe o porţiune foarte mică
(1-2 mm) a tegumentului, folosind ace spatulate sau bisturie, sau cu ajutorul scarificatorului acţionat manual sau electric, lucrarea fiind denumită „scarificare”. In acest caz se vor produce vătămări tegumentului prin zgariere sau rupere datorită frecării seminţelor de suprafeţe abrazive sau de muchii tăietoare. Avantajul acestui procedeu constă in faptul că seminţele astfel pregătite se pot păstra cateva luni, fără a se deprecia capacitatea de germinaţie.

Forţarea hidrotermică presupune scufundarea seminţelor in apă cu temperatura iniţială de
50-60°C (timp de 30 de minute) care se reduce treptat pană la 20-25°C; durata pretratamentului este de 12-24 ore, seminţele mărindu-şi volumul faţă de cel iniţial de două-trei ori ca urmare a imbibiţiei. Mai rar aplicat şi cu rezultate nu intotdeauna satisfăcătoare este procedeul scufundării in apă fierbinte (94-95°) timp de 3-5 minute. Dezavantajul pretratamentului este acela că seminţele astfel pregătite trebuiesc incorporate imediat in sol.

Repausul embrionar poate fi înlăturat recurgând la stratificare, tratament prin care seminţele sunt ţinute o perioadă diferită în anumite condiţii de umiditate, temperatură şi aerisire. Umiditatea în timpul stratificării trebuie să fie favorabilă desfăşurării procesului de imbibiţie. Temperatura şi perioada de stratificare variază de la o specie la alta dar, în general, seminţele umectate sunt supuse la frig (temperaturi pozitive coborâte sau chiar negative). De exemplu, seminţele de măr, păr etc., după o stratificare de 2-3 luni la temperatura de 0-5°C, germinează în câteva zile dacă sunt puse în condiţii favorabile germinării (Florescu, 1996). Conţinutul de oxigen al atmosferei în timpul stratificării trebuie să fie de 4-5%; în caz contrar seminţele germinează în număr redus şi rezultă plantule anormale, iar în lipsa oxigenului germinarea nu mai are loc.

Pretratamentul seminţelor cu mediu (stratificare) presupune alternarea straturilor de
seminţe şi nisip sau turbă cu umiditate de cel puţin 28% (gradul de umezire U6-umed, ceea ce reprezintă 60% din capacitatea de reţinere a apei în sol), alternare realizată în lădiţe sau şanţuri şi menţinerea unei temperaturi de 0-3(5)°C, tratamentul considerându-se terminat când majoritatea sau cel puţin 10-15% din seminţe la tei, frasin, cireş au încolţit (Fărcaş, 2000). Pretratamentul se aplică prin diverse procedee: în lădiţe, în şanţuri de iarnă calde sau reci, din toamnă până în primăvară, şanţuri de vară - pentru seminţele fructelor recoltate vara şi care se seamănă toamna; la suprafaţa solului – pentru fructele uscate care se seamănă ca atare (acerinee, frasin, achene de tei). În timpul pretratamentului se verifică aspectul seminţelor, se adaugă apa care este absorbită de acestea în procesul de imbibiţie sau se evaporă. Aşezarea materialelor de stratificare în straturi alterne (de unde a rezultat şi denumirea operaţiei de stratificare) cu seminţele ce se stratifică se face în lăzi sau şanţuri special executate. Spre deosebire de seminţele mari, cele de dimensiuni mici se amestecă intim cu nisip sau turbă şi nu în straturi alterne.

Pentru declanşarea mai rapidă şi uniformă a procesului de germinaţie se recomandă aplicarea unor tratamente speciale seminţelor tuturor speciilor (chiar şi a celor cu germinare normală) :
a) umectarea seminţelor prin menţinerea lor in apă (de regulă la temperatura de 20-25°C,
timp de 24-72 ore) grăbeşte pătrunderea apei in sămanţă, realizandu-se astfel mai degrabă imbibiţia – prima fază a procesului de germinaţie;
b) prerefrigerarea presupune expunerea o perioadă de timp diferită a seminţelor unor specii (duglas, pin strob, ienupăr, anin negru ş.a.) la temperaturi scăzute (–3 la +3°C) şi umiditate ridicată;
c) stratificarea, lucrare necesară pentru seminţele caracterizate prin stare de repaus
(dormanţă), se poate extinde şi la seminţele păstrate sau la acele seminţe care germinează eşalonat, într-un interval mai mare, în scopul grăbirii procesului de germinaţie şi a uniformizării încolţirii.