Porumbul (Zea mays L)

Porumbul (Zea mays L)

Engleza- maize; Franceza - mais; Germana - mais;

1 Importanta economica

Porumbul este una dintre cele mai importante plante de cultura.

Dupa F.A.O., din productia mondiala de porumb circa 21% se foloseste in alimentatia oamenilor, 72% in hrana animalelor si 7% in industrie.

Din 100 kg boabe de porumb se pot obtine unul din urmatoarele produse: 77 kg faina, 63 kg amidon, 71 kg glucoza, 50-60 kg de izomeroza (zahar invertit) sau 44 l de alcool. In SUA, din consumul total de zahar 20-30% apartine izomerozei de porumb. Izomeroza se fabrica in cantitati mari in Belgia, Olanda, Germania, Anglia. Din embrioni rezulta in plus 1,8-2,7 l ulei si 3,6 kg sroturi (Gh. Bilteanu, 1998).

In productia mondiala de grasimi vegetale comestibile porumbul participa cu circa 1,66 mil. tone (3,7% - FAO, 1995). Uleiul este utilizat direct in preparate culinare sau in industria margarinei. Uleiul extras din germenii de porumb este energizant, dietetic, ducand la scaderea colesterolului din sange. Turtele de embrioni au o valoare ridicata fiind bogate in proteine, vitamine, enzime etc. Porumbul zaharat este o varietate genetica foarte bogata in zahar si saraca in amidon.

Boabele de porumb zaharat, in faza de coacere in lapte, constituie un produs alimentar deosebit de apreciat pentru calitatile culinare, valoare nutritiva ridicata si marea diversitate a principiilor nutritivi.

Valoarea nutritiva ridicata este data, in special, de continutul in zaharuri (sucroza 17-25% din total zaharuri), amidon, proteine (1,9-3,5%), grasimi, saruri de fosfor, calciu, fier, precum si timina, riboflavina, niacina, acid ascorbic, vitamina A si altele.

Boabele de porumb zaharat se pot consuma in faza de coacere in lapte ca porumb fiert, copt sau sub forma de boabe conservate. In SUA este una din cele mai populare legume, consumandu-se aproape tot timpul anului atat in stare proaspata cat si conservat (consumul anual este de 4 kg/cap locuitor). Popcorn-ul sunt boabe ale anumitor varietati de porumb care explodeaza atunci cand sunt incalzite, formand bucatele pufoase mancate ca gustare. Porumbul mai poate fi gatit si ca terci de malai in care boabele sunt albite sau sub forma de crupe, adica boabe de porumb macinate grosier. Acestea se mananca in mod obisnuit in statele din sudul SUA.

In scop medicinal se folosesc stigmatele (Maydis stigmata) florilor femeiesti numite si „matasea porumbului”, contin saponine (3%), ulei volatil (0,2%), saruri de potasiu, calciu si siliciu, vitamine (C, E, si K), glucide, alantoina, au actiune diuretica, calmanta in cistite cronice si nefrite (L.S. Muntean, 1996).

Actiunea diuretica (mai pronuntata la stigmate proaspete), mareste secretia biliara, reduce depunerea sarurilor in bila, influentand in bine colecistitele si bolile de ficat. Prin diureza ajuta la eliminarea apei din tesuturi, favorabila in boli de inima si obezitate. Matasea de porumb intra in compozitia ceaiului diuretic si hepatic.

Porumbul si faina de porumb constituie alimente de baza in multe regiuni din lume.

Din endospermul boabelor prin macinare uscata se obtine faina de porumb (malaiul) care poate fi utilizata in hrana oamenilor sau este folosita pentru obtinerea de fulgi de porumb, biscuiti, alimente pentru copii, produse de cofetarie, lapte artificial etc. Din faina de porumb se face un terci in multe culturi: acesta se numeste polenta in Italia, mamaliga in Romania, terci in SUA, sau sadza, nshima, ugali, mealie pap in Africa. Este ingredientul principal pentru prepararea turtelor din porumb sau a turtitelor din porumb mexicane numite tortilla si multe alte feluri de mancare din Mexic, si pentru chicha, o bautura fermentata din America Centrala si de Sud.

Prin macinare umeda (bobul cu embrion)prin hidrolizare si tratare enzimatica, se obtin siropuri mai ales siropul de porumb foarte bogat in fructoza un indulcitor (pentru diabetici), bere, inlocuitori de cafea, paste pentru glasat drajeuri etc. Prin fermentare si distilare se produce alcoolul din porumb, prin traditie, o sursa de whisky de tip bourbon.

Principala utilizare a porumbului este mai ales ca hrana animale, avand o valoare nutritiva de 1,17-1,30 unitati nutritive si 70-80 g proteina digestibila la 1 kg boabe. Planta intreaga verde se insilozeaza in faza de lapte-ceara a boabelor cand asigura un furaj deosebit de valoros.

Din rahis (ciocalai) se obtin: furfurol, nutreturi pentru animale, sapunuri, vitamine sau sunt folositi drept combustibil.

Panusile se utilizeaza pentru impletituri sau ca furaje. Tulpinile se utilizeaza ca furaj sau in industria celulozei si la fabricarea placilor aglomerate. Boabele au si utilizari industriale, inclusiv transformarea in materiale plastice si tesaturi.

Unele forme ale plantei se cultiva ocazional ca plante ornamentale de gradina. In acest scop, se utilizeaza formele cu frunze variegate si colorate ca si cele cu stiuleti colorati. In plus, varietatile cu marimi la superlativ, care au atins 9 m inaltime (Evening Journal, Washington Iowa 1946), sau cu stiuleti lungi de 24 de inci (Kempton 1924) sunt populare de cel putin un secol.

O utilizare neobisnuita a porumbului o constituie crearea labirintului Maize Maze ca atractie turistica. Acesta nu este altceva decat un labirint croit intr-un lan de porumb. Ideea ii apartine lui Adrian Fisher, unul dintre cei mai prolifici designer-i de labirinturi de porumb, de la The American Maze Company care a creat un labirint in Pennsylvania in 1993. Porumbul inca mai este un important organism model pentru genetica si pentru biologia dezvoltarii de astazi.

Porumbul este uneori utilizat drept combustibil de tip biomasa, cum este etanolul. O uzina de gazeificare a biomasei, de langa Güssing, Burgenland, Austria, a inceput sa functioneze in 200 Se fac cercetari pentru a se obtine motorina din biogaz prin metoda Fischer Tropsch. Etanolul este utilizat din ce in ce mai mult la concentratii mici (10% sau mai putin) ca aditiv in benzina (gazohol) folosita drept combustibil pentru motoarele cu ardere interna pentru a creste cifra octanica, pentru a reduce noxele.

Productia de etanol mondiala a crescut semnificativ in ultimii ani. Cele mai mari cresteri ale productiei de etanol au fost inregistrate in SUA. In anul2005, Statele Unite ale Americii au inregistrat o productie de peste 15 milioane metri cubi de etanol, ceea ce reprezinta necesarul pentru prelucrarea a cca.35,8 milioane de tone de porumb. Din totalul productiei de etanol procesat din porumb cca 79% provine din intreprinderile care utilizeaza asa numitul sistem de macinare uscata a porumbului. Intrepinderile construite in prezent utilizeaza aproape in exclusivitate acest sistem. Romania, datorita conditiilor sale geografice foarte favorabile cultivarii porumbului, poate deveni in urmatorii ani,un producator de etanol important in Europa. Hibrizii de porumb selectati pentru productia de etanol au primit denumirea de HTF-High Total Fermentable (Pioneer Hi-Bred Seeds Agro).

Planta intreaga verde se insilozeaza in faza de lapte-ceara a boabelor cand asigura un furaj deosebit de valoros.

2 Suprafete cultivate si productii obtinute

Din centrul de origine (Mexic, America Centrala, America de Sud) porumbul s-a raspandit pe glob in zone foarte variate de clima si sol. Astfel, in emisfera nordica se intalneste in Canada, in Rusia pana la 58^o latitudine, iar in emisfera sudica pana la 42-43^o, in Noua Zeelanda. Cultura pentru boabe este cuprinsa aproximativ intre 42^o latitudine sudica si 53^o latitudine nordica. Aceste limite sunt depasite in cazul cand porumbul se cultiva ca planta de nutret verde sau pentru siloz.

Cat priveste altitudinea, porumbul poate fi intalnit: la 3900m in Peru, 1200m in Carolina de Nord, 2000m pe vaile muntilor Kasmir si la 500-800m in Carpati.

In SUA, zona principala a culturii porumbului „corn-belt” cordonul porumbului (braul porumbului) se gaseste in statele Minnesota, Nebraska, Iowa, Wisconsin, Illinois, Indiana, Ohio si Missouri, situate intre 40-45^o latitudine nordica.

In Europa zona principala de cultura a porumbului este situata in jurul cursului inferior al Dunarii, aproximativ la jumatatea distantei dintre Ecuator si Polul Nord, precum si in valea Padului, nordul Spaniei, nord-vestul Portugaliei, sud-estul Frantei si sud-estul Austriei.

Porumbul se cultiva in America de Sud pana in Argentina, in Africa mai ales in jumatatea de sud si in Asia mai ales in China, India, Filipine si Indonezia (Gh. Bilteanu, 1998).

Suprafata cultivata cu porumb in lume in anul 2001 , a fost de 137,5 mil. ha, cu o productie totala de 609,1 mil. tone. Principala zona de cultura a porumbului in lume ramane continentul american, dupa care urmeaza Asia, Africa si Europa.

Statele mari cultivatoare de porumb sunt: SUA 27,8 mil. ha, China 23,4 mil. ha, Brazilia 12,3 mil. ha, Mexic 7,2 mil. ha, India 6,5 mil. ha, Nigeria 3,9 mil. ha, Indonezia 3,3 mil. ha, Romania 3,1 mil. ha, Argentina 2,7 mil. ha. 

Cele mai mari state producatoare de porumb, in anul 2001 au fost: SUA cu 241,4 mii tone, China cu 115,8 mii tone, Brazilia cu 41,4 mii tone, Mexic cu 18,6 mii tone si Franta cu 16,4 mii tone.

Cele mai ridicate productiile medii realizate la porumb in anul 2001 au fost in: SUA 8672 kg/ha, Argentina 5591 kg/ha, China 4933 kg/ha, Brazilia 3351 kg/ha, Indonezia 2750 kg/ha, Mexic 2557 kg/ha.

Productiile medii realizate la porumb sunt prezentate in (tabelul 1), avand valori cuprinse intre 2046 kg/ha in anul 1992 si 4176 kg/ha in anul 1997. Productia medie cea mai scazuta de 1606 kg/ha a fost obtinuta in anul 2000.

Tabelul 1

Productiile medii, obtinute la porumb in Romania, 1900-2000

Kg/ha

Sursa: date F.A.O., 1990-2001

In perioada 2001-2006 suprafata semanata cu porumb a oscilat intre 3,2 mil. Ha si 2,5 mil.ha, cu o tendinta de scadere (tabelul 2). Incepand cu anul 2001, productia totala obtinuta s-a mentinut peste 8 mil. tone, chiar ajungand la 14,5 mil. tone. Hibrizii noi asigura cresterea randamentelor, rezistenta la conditii climatice diferite si la boli.

Tabelul 2

Dinamica suprafetelor si productiilor de porumb, in Romania

In Romania suprafata cultivata cu porumb, in perioada 1990-2000 a fost cuprinsa 2,4 mil. ha – 1990 si 3,1 mil. ha – 2001, iar cea mai mare suprafata a fost de 3,3 mil. ha in anul 1992 Productia totala cea mai mica de 4, 8 mil. tone a fost obtinuta in anul 2000, iar cea mai mare productie a fost realizata in anul 1997 de 12,6 mil. tone

Fig. 1 Productia medie la porumb 2001-2006 (kg/ha)

Productia totala este in crestere, ca urmare a cresterii randamentelor la hectar si a practicarii tehnologiilor imbunatatite.

3 Compozitia chimica

Cariopsele de porumb, ca si cele de grau sunt constituite in cea mai mare parte din substante extractive neazotate, substante proteice si apa. In cantitati mult mai mici se gasesc: substantele grase, substante minerale, vitamine, enzime si alte substante.

Compozitia chimica a boabelor de porumb, dupa F. Ciobanu, 1974 citat de P. Pirsan, 2003 este prezentata in tabelul 3.

Tabelul 3

Compozitia chimica a boabelor de porumb

Sursa: P. Pirsan, Tehnologia plantelor de camp, Ed. Agroprint, Timisoara, 2003.

Tabelul 4

Compozitia chimica a principalelor parti ale bobului de porumb (% din s.u.)

Sursa: P. Pirsan, Tehnologia plantelor de camp, Ed. Agroprint, Timisoara, 2003.

Se constata ca endospermul este foarte bogat in extractive neazotate, sarac in grasimi si foarte sarac in substante minerale. Embrionul este foarte bogat in proteine, grasimi si substante minerale, iar tegumentul este bogat in celuloza si extractive neazotate (tabelul 4).

Dupa R.J. Martin si colab., 1970, citat de I. Borcean si colab., 2002 boabele de porumb contin in medie: 13,5% apa, 10,0% proteine, 70,7% glucide (din care amidon 61,0%), 4,0% grasimi si 1,4% saruri minerale, 0,4% substante organice.

Substantele proteice sunt formate din: prolamina – zeina –cca. 45%, glutenine – cca. 35% si globuline – cca. 20%.

Zeina din bobul de porumb are un continut ridicat de acid glutamic, leucina, alanina, prolamina si un continut redus in: triptofan, lizina, glicocol, cistina, izoleucina, fapt ce diminueaza mult valoarea nutritiva a proteinelor din boabele de porumb.

Din totalul proteinelor 73,1% se acumuleaza in endosperm, 23,9% in embrion si 2,2% in pericarp.

Prin introducerea in genomul unor hibrizi de porumb a genei “Opaque 2”, continutul boabelor in lizina si triptofan creste, iar gena “Fluor y 2” determina sporirea continutului de metionina.

Hibrizii din convarietatea indurata au un continut mai mare de proteine decat cei din convarietatea dentiformis.

Proteinele din embrionul de porumb sunt insa de o exceptionala calitate. Contin aminoacizi esentiali in proportii similare cu proteinele animale, putand fi considerate o sursa importanta de proteine in alimentatia umana si pentru echilibrarea proteinelor bogate in lizina (Gh. Bilteanu si V. Birnaure, 1989, citati de P. Pirsan, 2003).

Factorul climatic influenteaza mai puternic continutul in proteine decat factorul genetic (hibridul). Astfel, in conditiile unui climat mai secetos si cald, continutul in proteine este cu 3-4% mai mare decat la porumbul cultivat in zone cu precipitatii abundente.

Perioada de vegetatie influenteaza, de asemenea, continutul in proteine, hibrizii timpurii fiind mai bogati in proteina decat cei tardivi.

Extractivele neazotate sunt formate in cea mai mare parte din amidon peste 80%, celelalte componente fiind: zaharuri si dextrine cca. 3%, pentozani cca. 6% si celuloza cca. 3%.

Cea mai mare parte a amidonului se afla in endosperm cca. 98%. Zaharurile se afla 70% in embrion, 28% in endosperm si 2% in tegument.

Continutul in amidon a boabelor de porumb este influentat de factorii de natura genetica si conditiile climatice.

Hibrizii cu perioada mai lunga de vegetatie sunt mai bogati in amidon decat hibrizii mai timpurii.

Amidonul din boabele de porumb contine 25% amiloza si 75% amilopectina. Amiloza se acumuleaza mai intens in verile ploioase si calde, in timp ce amilopectina se depune mai intens in verile secetoase. Din amidonul de porumb, prin hidroliza acida la temperaturi si presiuni ridicate se obtine un sirop care prin procedee, astazi bine cunoscute, se transforma in glucoza lichida. Aceasta prin operatiuni suplimentare de cristalizare se transforma in glucoza solida (I. Katherin, 1978, citat de Gh. Bilteanu, 1998). Din amidon se fabrica, de asemenea, izomeroza (zahar invertit) care in SUA atinge 20-30% din consumul total de zahar.

Grasimile. Cea mai mare parte a grasimilor se gaseste in embrioni 83,2% din totalul aflat in bob, endospermul contine 15%, iar pericarpul numai 1,2%. Continutul de grasimi nu se modifica in conditii diferite de mediu datorita faptului ca substantele grase se gasesc acumulate in cea mai mare parte in embrion, parte a bobului mai putin supusa influentei mediului.

Materia prima pentru extragerea uleiului din bobul de porumb o constituie embrionul. In acest scop extragerea embrionului din bob „degerminare” se realizeaza pe cale industriala.

Prin degerminarea boabelor folosite in industria spirtului sau pentru obtinerea de malai fin, se separa embrionii din care se extrage uleiul de porumb de culoare galbena, semisicativ si dietetic (nu provoaca cresterea colesterolului). Uleiul de porumb este foarte bogat in acizi nesaturati. Dintre acestia, cea mai mare pondere o au: acidul oleic 20-49% si acidul linoleic 34-64%. Acidul linolenic se gaseste in uleiul din embrionii de porumb in cantitate foarte mica 0-3%. Lipsa sau cantitatea extrem de redusa a acidului linolenic confera uleiului de porumb o mare stabilitate.

Uleiul de porumb are un grad de sicativitate foarte redus (indicele de iod 103-130).

Prezenta in cantitate mare a acizilor oleic si linoleic ridica valoarea uleiului de porumb la nivelul celor mai bune uleiuri vegetale.

La o productie de boabe de 1100-1520 kg/ha, teoretic se pot extrage din embrioni 279-498 kg ulei, cantitatea fiind determinata de procentul de germeni din greutatea bobului si procentul de ulei din germeni.(Gh. Bilteanu, 1998)

In anul 1994, porumbul a contribuit la productia mondiala de ulei comestibil cu 1,66 milioane tone, cu 3,7%.

Substantele minerale – se gasesc in bobul de porumb in proportie de 1,7% din substanta uscata. Boabele de porumb sunt mai sarace in substante minerale decat boabele celorlalte cereale. Cenusa este bogata in primul rand in: fosfor 45,61%, potasiu 29,79% si 15,52% oxid de magneziu.

Celuloza - boabele contin o cantitate redusa de celuloza (2-3%), cea mai mare parte peste 55% fiind localizata in pericarp. In endosperm se gaseste cca. 28%, iar in embrion cca. 16% din celuloza totala a bobului.

Pigmenti si vitamine. Boabele de porumb contin o cantitate insemnata de pigmenti si vitamine. Culoarea bobului de la galbena pana la portocalie se datoreaza unor pigmenti din grupa carotinoidelor. Acestia se afla in cantitati foarte mici la porumbul cu bobul alb. In cantitatea cea mai mare, in bobul de porumb, se afla pigmentul zeaxantina, insotit intotdeauna de criptoxantina si de carotina (cca. 10% zeaxantina). Importanta deosebita prezinta carotina si criptoxantina, deoarece acestea sunt provitamine care sub actiunea carotinazei dau nastere vitaminei A, cu insemnatate incontestabila pentru valoarea nutritiva a boabelor de porumb.

Cu cat culoarea bobului este mai intensa, cu atat cantitatea de pigmenti este mai mare si mai departe si cantitatea de vitamina A.

Alaturi de vitamina A, bobul de porumb mai contine vitaminele E (tocoferol) mai ales in embrion, B₁ (tiamina), B₂ (riboflavina), PP (acidul nicotinic), B₆ (piridoxina), acid pantotenic si acid folic.

Acumularea carotenoidelor in bobul de porumb este conditionata in mare masura de temperatura si umiditatea din perioada iunie-august si de luminozitatea din luna iunie. In general, temperatura de 18-20^oC si precipitatiile normale, influenteaza pozitiv acumularea carotenoidelor la toti hibrizii de porumb.

Matasea de porumb contine saruri de potasiu si calciu, dioxid de siliciu, saponine, ulei volatil, alantoina, ceara, vitaminele C, E si K.

Compozitia chimica a boabelor este mult influentata de hibrid, conditiile de vegetatie si tehnologia aplicata.

4 Fazele cresterii si dezvoltarii stadiale

In ciclul ontogenetic al porumbului au fost delimitate 11 faze, numerotate dupa sistemul zecimal, cu 0 - 5 in etapa vegetativa si 6 - 10 in etapa generativa. Criteriile de delimitare in etapa vegetativa sunt numarul de frunze, iar in etapa generativa evolutia cresterii si matu­rarii bobului.

Faza 0 (germinare - rasarire) dureaza 8 - 16 zile si necesita 120­ - 180°C; temperaturile scazute de scurta durata, de 6 - 8°C, cand coleopti­lul este in sol si de -4°C dupa rasarire, nu produc pierderi; faza se declanseaza la temperatura minima de 8°C, prin absorbtia apei in pro­portie de 35 - 40% fata de masa semintei.

Faza 0,5 (doua frunze complet formate) se inregistreaza dupa circa 10 zile de la data rasaririi: se formeaza primele radacini coronare; nutritia plantei se realizeaza greu, datorita sistemului radicular slab dezvoltat; fertilizarea pe rand, o data cu semanatul, ajuta mult plantele in aceasta faza.

Faza 1 (patru frunze complet formate) se inregistreaza la 15 - 20 de zile dupa rasarire; planta are circa 40 cm inaltime, varful tulpinii este inca sub suprafata solului; incepe procesul de initiere al paniculului, de formare a tuturor frunzelor si mugurilor stiuletelui; grindina si in­ghetul usor pot distruge frunzele expuse fara a distruge planta, care se reface; in aceasta faza se fac tratamente impotriva carentei de zinc; daca este cazul, se executa erbicidarea postemergenta si fertilizarea faziala cu azot.

Faza 1,5 (sase frunze complet formate), la 22 - 25 zile dupa rasa­rire: varful de crestere este la suprafata solului; se dezvolta mugurii viitorilor stiuleti, de la nodurile situate inca sub suprafata solului; ra­dacinile coronare sunt predominante; creste consumul de NPK al plan­tei.

Faza 2 (opt frunze complet formate), dupa circa 30 de zile de la rasarire la hibrizii mijlocii si, respectiv, dupa 40 de zile la hibrizii tarzii; varful de crestere este la 5 - 8 cm deasupra suprafetei solului; cresterile vegetative sunt intense; grindina poate diminua recolta cu 10 - 20%; se fac tratamente contra sfredelitorului, fiind perioada eclo­zarii oualor.

Faza 2,5 (zece frunze complet formate), la 36 - 38 zile la hibrizii mijlocii si 48 - 50 de zile, la cei tarzii: creste consumul de NPK si ne­voia de apa; incepe cresterea rapida a paniculului si se dezvolta forma­tiunile viitorilor stiuleti.

Faza 3 (douasprezece frunze complet formate), la 42 - 45 de zile la hibrizii mijlocii si 54 - 56 de zile la cei tarzii: tulpina si paniculul cresc rapid; indicele foliar este 3 - 4; dezvoltarea sistemului radicular asigura valorificarea apei din intregul volum de sol.

Faza 3,5 (14 frunze complet formate) se realizeaza dupa 49 - 52 de zile de la rasarire la hibrizii mijlocii si 61 - 63 de zile la hibrizii tarzii; se caracterizeaza prin cresterea rapida a tulpinii, prin alungirea internodiilor si alungirea rahisului stiuletelui; incepe alungirea stig­matelor florilor de la baza rahisului; consumul de apa si al elementelor nutritive este ridicat.

Faza 4 (aparitia paniculului) se realizeaza dupa 56 - 58 zile de la rasarire si, respectiv, dupa 70 - 74 de zile la hibrizii tarzii: apare varful paniculului, se alungesc ultimele internodii; se alungesc stig­matele, este necesara irigarea culturii.

Faza 5 (aparitia stigmatelor si polenizarea) se produce dupa 64 - ­68 de zile la hibrizii mijlocii si, respectiv, dupa 78 - 82 zile la hibrizii tarzii: indicele foliar este 5 - 6; gradul de acoperire a solului 90 - 95%; continua consumul rapid de fosfor si azot, se incetineste absorbtia po­tasiului.

Faza 6 (inceputul umplerii boabelor) are loc dupa 12 zile de la aparitia stigmatelor: ciocalaul, panusile si tulpina sunt complet formate; incepe acumularea amidonului; continua absorbtia azotului si a fosforului.

Faza 7 (coacerea in lapte), dupa 24 de zile de la aparitia stigma­telor: are loc depunerea in ritm rapid a substantelor in bob; seceta, carentele nutritive si stresul termic pot provoca sistavirea boabelor.

Faza 8 (coacerii in lapte ceara), dupa circa 36 de zile de la aparitia stigmatelor: la hibrizii din conv. dentiformis se formeaza misuna; incepe uscarea frunzelor bazale; sistavirea boabelor se produce din ace­leasi cauze mentionate anterior.

Faza 9 (coacerea in parga-ceara), dupa circa 48 de zile de la apa­ritia stigmatelor: are loc incheierea procesului de depunere a substan­telor de rezerva; intre endosperm si embrion apare stratul negru de separare, care impiedica fluxul substantelor spre endosperm.

Faza 10 (maturitatea fiziologica), dupa circa 60 de zile de la apa­ritia stigmatelor; boabele au atins greutatea maxima; se continua usca­rea boabelor, a frunzelor si panusilor.

Cunoasterea fazelor cresterii si dezvoltarii stadiale permite cultivatorului sa dirijeze procesul de formare a recoltei.

5 Cerinte fata de clima si sol

Porumbul, datorita plasticitatii ecologice si a lucrarilor de ameliorare, se cultiva azi in nord pana la latitudinea de 58° (Suedia), iar in sud pana la 42° (in Noua Zeelanda), iar pe altitudine ajunge pana la 4200 m in Bolivia.

Temperatura. Semintele germineaza la 8-10°C. La temperaturi mai scazute in sol are loc putrezirea boabelor, datorita atacului ciupercilor saprofite, instalarea lor fiind favorizata si de pro­cesul de exosmoza a produselor de hidroliza a amidonului.

La temperatura de 15-18^oC porumbul rasare in 8-10 zile.

Temperatura de crestere a porumbului este cuprinsa intre 10-30^oC. Astfel, temperaturile mai coborate se echivaleaza cu 10^oC, iar cele mai ridicate se egaleaza cu 30^oC. (C. Vasilica, 1991, citat de L.S. Muntean si colab., 1995).

Hibrizii timpurii au ritm de crestere mai ridicat inca de la incoltire astfel incat rasar mai repede. (P. Pirsan si colab. 1997).

Temperaturile scazute dupa semanat influenteaza negativ cresterea radacinii si a tulpinii.

Brumele distrug frunzele tinerelor plante, iar temperaturi de -4 grade pot distruge planta.

Variatiile termice mari zi-noapte determina reducerea ritmului de crestere al plantelor.

In perioada de inflorire-fecundare, optime sunt temperaturile medii de 22-23^oC si o umiditate relativa a aerului de 70-80%. In aceasta perioada temperaturile scazute, cele ridicate (peste 35^oC) si seceta sunt extrem de daunatoare, reducand viabilitatea polenului si receptivitatea stigmatelor.

In perioada de fecundare-coacerea boabelor, temperaturile de peste 35^oC insotite de seceta solului si cea atmosferica determina fenomenul de sistavire a boabelor.

Umiditatea. Porumbul are cerinte ridicate fata de apa fiind in acelasi timp si o planta rezistenta la seceta.

Pentru germinare boabele absorb 27-34% apa din masa bobului uscat. Consumul maxim se inregistreaza in perioada dinaintea aparitiei paniculelor – inceputul coacerii in ceara, timp de circa 50 de zile. Consumul maxim se inregistreaza la inceputul infloririi si urmatoarele 10 zile, cand consumul este de 1,5-4,5 litri/planta/zi.

In perioada umplerii boa­belor lipsa de umiditate poate determina sistavirea.

Lumina. Porumbul este o planta de zi scurta, creste bine la lumina intensa. Energia chimica din intreaga biomasa poate reprezenta 5-6% din energia solara incidenta pe sistemul foliar din care cca. 50% poate fi in boabe.

Solul. Nu are pretentii deosebite fata de sol, rezultatele cele mai bune se obtin insa pe soluri fertile, structurate, cu textura lutoasa, luto-nisipoase, cu pH 6,5-7.

Porumbul se cultiva si pe soluri mai slab fertile. Printr-o fertilizare corespunzatoare se pot obtine rezultate foarte bune.

Mai putin favorabile sunt solurile tasate, compacte, care mentin multa umiditate si care necesita lucrari specifice (afanare adanca).

Zone ecologice. Principalul criteriu de zonare il reprezinta constanta termica. Aceasta, in cazul porumbului, se obtine prin insu­marea temperaturilor mai mari de 10°C pe intreaga perioada de ve­getatie.

Pe baza constantei termice a fiecarei zone (temperaturi mai mari de 10°C) s-au stabilit in tara noastra trei zone de favorabilitate pentru cultura porumbului.

Zona I cuprinde arealul in care constanta termica este de 1.400-1.600°C. In aceasta zona sunt cuprinse: Campia din sudul tarii, Dobrogea si partea de sud a Podisului Moldovei, Campia de Vest (jud. Timis, Arad, Bihor).

In aceasta zona se recomanda sa se cultive 75 - 80% din supra­fata cu hibrizi tardivi, care sa valorifice eficient potentialul termic si 20 - 25% cu hibrizi mijlocii.

Zona a II-a cuprinde arealul in care constanta termica este cuprinsa intre 1.200–1.400°C. Zona include: Podisului Moldovei, zona colinara din partea de sud si vest a tarii, Campia de Vest.

In acest areal hibrizii tardivi se vor cultiva pe suprafete care nu vor depasi 20%, hibrizii mijlocii pe circa 50% iar cei timpurii pe circa 30%.

Zona a III-a se intinde pe suprafetele unde constanta termica are valori cuprinse intre 800°-1.200°C. Sunt cuprinse zonele subcolinare ale Carpatilor Meridionali si Orientali, Podisul Transilvaniei, Depresiunea Maramuresului.

In aceasta zona ponderea hibrizilor timpurii creste la circa 75% din suprafata cultivata, diferenta de 25% revenind hibrizilor mijlocii.

Potentialul termic al fiecarei zone, pentru hibrizii cu perioada de vegetatie cea mai lunga, trebuie sa fie, insumat, mai mare cu 100 - 150°C (temperaturi mai mari de 10°C), eliminandu-se, astfel, riscul neajunge­rii la maturitate.