Новости
16.11.2018


16.11.2018


16.11.2018


15.11.2018


13.11.2018


10.11.2018


10.11.2018


09.11.2018


07.11.2018


05.11.2018


04.11.2018


03.11.2018


03.11.2018


01.11.2018


01.11.2018


01.11.2018


01.11.2018


31.10.2018


31.10.2018


31.10.2018


30.10.2018


24.10.2018


23.10.2018



05.02.2014

Растение в своем онтогенезе находится под постоянным воздействием большого числа факторов, комплекс которых и составляет то, что называют внешней средой, и которые определяют получение высоких урожаев. Пo своей природе эти факторы подразделяются на четыре группы:
- климатические — тепло, свет, вода, воздух (его составные части); эти факторы, вместе с элементами минерального питания, являются обязательными, незаменимыми и равноценными (одинаково необходимыми);
- эдафические (или почвенные) — обусловленные составом, физическими свойствами почвы и содержанием в ней влаги и пищи;
- биотические — порождающиеся от соприкосновения растения с окружающими живыми организмами, микро- и макрофлорой и фауной;
- антропогенные — создающиеся в результате деятельности человека (применение машин и орудий, действие удобрений и ядохимикатов, загрязнение почвы, воды и воздуха продуктами производства и т. п.).
Факторы внешней среды первой и отчасти второй групп действуют на растение непосредственно (прямо), а третьей и четвертой — в большинстве случаев косвенно (через изменение основных условий жизни растения).
Чтобы управлять ростом и развитием растений и получать высокие урожаи овощных культур, нужно знать требования растений к условиям внешней среды и уметь изменять их в нужном направлении. Основные факторы жизни растения (тепло, свет, вода, воздух, питательные вещества) равноценны и незаменимы; они должны Находиться в определенном соотношении (связи) друг к другу; изменение количества какого-либо одного фактора снижает или повышает действие остальных факторов. Обычно в жизни бывает так, что один (или два-три) из них в каждый данный момент является предопределяющим (находится в минимуме), обусловливающим в значительной мере конечный результат, и он, в первую очередь, требует повышения. Это, как правило, усиливает эффективность других факторов. Например, орошение повышает действие удобрений; без воды, несмотря на наличие пищи, света, тепла, растение погибает.
В. И. Эдельштейн так определяет отношение овощных растений к факторам внешней среды: «Незаменимость и равнозначность факторов во взаимосвязанном комплексе «растение и среда» надо понимать так, что каждый сорт на разных возрастных и стадийных этапах роста и развития от семени до семени нуждается в определенных условиях».
Определять отношение того или иного овощного растения к тому или иному фактору принято по трем показателям:
- требовательность — или степень нуждаемости в том или ином напряжении (количестве) и продолжительности воздействия фактора;
- устойчивость — или способность переносить высокие и низкие значения фактора и
- отзывчивость — или быстрота и сила реакции растения на изменения фактора.
Умение быстро и правильно установить предопределяющий фактор (или факторы) и методами агротехники исправить возникшие несоответствия — основное условие получения высоких и устойчивых урожаев овощных культур.
Тепло. Накопление органического вещества, или рост растений, определяется в основном соотношением между фотосинтезом, в результате которого образуется органическое вещество, и дыханием, в результате которого оно расходуется. Эти процессы в сильной степени зависят от температуры, поэтому рост и продуктивность растений также определяются температурными условиями.
Процесс фотосинтеза усиливается с повышением температуры дo 25—35°С, а затем при дальнейшем повышении температуры, падает и при 40—45°С прекращается. Оптимальные температуры фотосинтеза зависят от различных сопутствующих факторов и, в первую очередь, от интенсивности освещения и содержания СО2 в воздухе. С увеличением интенсивности света и содержания СО2 температурный оптимум фотосинтеза повышается. При очень слабом освещении и низком содержании CO2 оптимум фотосинтеза картофеля находится около 10°С, при полном освещении и нормальном содержании CO2 в воздухе (0,03%) — около 20°С, а при полном освещении и повышенном содержании СО2 (1,22%) — около 30°С.
Оптимум дыхания растений 30—40°С. При более высокой температуре интенсивность дыхания падает, а при температуре выше 50°С прекращается вследствие отмирания растений. Низкие температуры резко снижают интенсивность дыхания, но у морозостойких растений оно не прекращается даже при температуре -10°С и ниже. Полностью дыхание прекращается лишь при замерзании тканей.
Однако температурный оптимум роста далеко не всегда совпадает с оптимальной температурой ассимиляции (фотосинтеза). Процесс дыхания с повышением температуры возрастает значительно быстрее, чем фотосинтез. Поэтому с повышением температуры в конце концов наступает момент, когда прирост органического вещества в результате ассимиляции становится равным его расходу на дыхание (так называемая компенсационная точка), а затем, при дальнейшем повышении температуры, расход может стать даже большим, чем приход, и растение начнет отмирать.
Для обеспечения интенсивного накопления органического вещества и хорошего роста, растений температура днем должна быть выше, чем ночью. Днем происходит накопление ассимилятов и частичный расход их на дыхание. Ночью процесс ассимиляции прекращается, но продолжается расходование накопленных днем органических веществ на дыхание. Низкие ночные температуры, сокращая энергию дыхания, уменьшают потерю органических веществ и, следовательно, способствуют их накоплению и лучшему росту растений. Это требование растений к понижению ночной температуры, выработанное в ходе эволюции, называют термопериодизмом. Наблюдения показывают, что при круглосуточной температуре 26°С томат, например, растет хуже, чем при переменной температуре 26°С днем и 17—19°С ночью. Недостаточное дневное освещение (пасмурная погода) тоже вызывает необходимость снижения температуры во избежание излишней траты органических веществ на дыхание. В естественных условиях наступление темноты или недостаточное дневное освещение обычно сопровождается снижением температуры, что совпадает с потребностями растений. В защищенном грунте ночью искусственно поддерживают температуру более низкую, чем днем.
Растениям в различные фазы развития требуются неодинаковые температуры. Во время набухания и прорастания семян для большинства овощных культур необходима температура 15—20°С, хотя многие из них (лук, корнеплоды, капуста и др.) начинают прорастать при температуре 3—5°С. После появления всходов температура должна быть ниже. В это время питательные вещества семени оказываются почти израсходованными, а корневая система еще слишком слаба и не обеспечивает нужного поступления воды и минеральных солей, необходимых для быстрорастущих растений. Снижение температуры в период всходов замедляет рост надземной части растений, но корни, требующие более низкой температуры, растут еще достаточно энергично. Когда образуется хорошо развитая корневая система, температура должна быть повышена до оптимальной, чтобы ускорить рост надземных органов и накопление органического вещества. Низкая температура в это время задерживает рост и развитие растений. Во время цветения и плодообразования потребность растений в тепле еще более возрастает. Однако чрезмерно высокие температуры, особенно в сочетании с низкой влажностью воздуха, вызывают у многих овощных растений потерю жизнеспособности пыльцы, что приводит к опадению цветков. Картофель и большинство двулетних овощей в период образования клубней, корнеплодов, кочанов нуждаются в умеренных температурах (18—20°С), так как при более высоких задерживается, а иногда и совсем прекращается рост продуктивных органов. В конце фазы созревания продуктивных частей двулетников и клубней и, особенно, в период зимнего хранения их, температура должна быть минимальной, чтобы сократить расход органических веществ на дыхание.
Требования овощных растений к теплу не одинаковы у различных видов и сортов и определяются их происхождением. По требовательности к теплу овощные растения подразделяются на пять групп:
1) наиболее морозоустойчивые и зимостойкие многолетние растения — ревень, спаржа, чеснок, некоторые виды лука, щавель и др.;
2) холодостойкие — двулетние капустные растения, корнеплоды, лук, зеленные растения (шпинат, салат). Растения этой группы легко переносят длительное понижение температуры до -1; -2°С и кратковременное снижение до -3, -5°С, а в отдельных случаях даже до -10°С. Прорастание семян холодостойких растений начинается при 3—5°С тепла; оптимальная температура для роста надземных органов 17—20°С;
3) растения, занимающие промежуточное место между холодостойкими и требовательными к теплу; к таким растениям относится, например, картофель; его надземная часть по отношению к теплу приближается к теплолюбивым растениям, но клубни наиболее интенсивно формируются при умеренной температуре 15—17°С;
4) требовательные к теплу растения: томат, баклажан, перец, фасоль, огурец. Оптимальная температура для их роста 20—30°С. При 40°С приход от ассимиляции становится уже меньшим, чем расход на дыхание. Следовательно, при высоких требованиях к теплу эти растения не отличаются жаростойкостью. При температуре ниже 10°С растения этой группы уже сильно страдают от недостатка тепла, а при температуре 3—5°С медленно отмирают. Заморозки 0,5—1°С убивают растения. Однако отдельные сорта томата и других теплолюбивых растений отличаются значительной холодостойкостью;
5) жаростойкие растения: арбуз, дыня, тыква, кукуруза — отличаются от растений предыдущей группы тем, что максимум ассимиляции у них наступает при 30°С и идет достаточно интенсивно до 40°С.
В. М. Марков на основе обобщения научного и производственного опыта предложил простое выражение оптимальной температуры воздуха для овощных растений:

Топт = Тпасм ± 7°С

где Топт — оптимальная температура, которая в различные ,фазы жизни растений отклоняется от оптимальной температуры в пасмурную погоду (Тпасм) не более чем на ±7°С. За пределами температурного оптимума (Тпасм ± 7°С) рост овощных растений замедляется, а при двойном отклонении (Тпасм ± 14°С) прекращается. Томат хорошо растет при оптимальной температуре 22±7°С: от 15°С ночью до 29°С в солнечную погоду. Ho при 22—14 = 8°С он не растет из-за недостатка тепла, а при 22+14 = 36°С все продукты ассимиляции расходуются на дыхание. Приведенному выше выражению для определения пределов температурного оптимума той или иной культуры в разных условиях и в разные периоды ее жизни нельзя придавать абсолютное значение, но для большинства случаев практики в умеренном поясе оно оправдывает себя.
Большое влияние на рост и развитие растений оказывает температура почвы. Охлаждение почвы в период вегетации ослабляет, а иногда даже прекращает всасывание воды корнями. В результате получается разрыв между поступлением воды из почвы и испарением ее листьями, растения привядают, и рост их останавливается. Рост корней происходит при меньшей температуре, чем надземной части, поэтому при ранневесенних посевах корневая система растет быстрее, чем надземная часть. Однако к отрицательным температурам корни более чувствительны, чем стебель и листья. Например, почки и листья капусты без вреда выносят температуру -3, -5°С, а корни ее гибнут. Замерзание почвы часто приводит к механическим повреждениям (разрыву) корней или выпиранию их из почвы. На росте и развитии растений отрицательно сказывается и чрезмерный перегрев почвы. Высокая се температура нарушает жизнедеятельность растений, а иногда приводит к ожогам плодов, соприкасающихся с нагретой почвой (например, при расстилочной культуре томата).
При возделывании овощных растений часто приходится сталкиваться как с неблагоприятными для них низкими, так и слишком высокими температурами приземных слоев воздуха. Теплолюбивые южные растения отмирают при низких положительных температурах из-за расстройства обмена веществ и нарушения физиологических процессов (фотосинтез, дыхание). Еще чаще наблюдается гибель растений от заморозков, когда замерзает вода в клетках и межклетниках растений и клетки обезвоживаются. Ho если замерзание было несильным и льда в межклетниках образовалось немного, то при постепенном повышении температуры и медленном оттаивании образующаяся вода может всосаться в клетки и растения не погибнут. При резком повышении температуры вода, получающаяся в большом количестве при быстром таянии льда, испаряется, не успев всосаться в клетки. В результате плазма растений обезвоживается и они погибают.
Чтобы повысить холодостойкость и морозоустойчивость, растения закаливают пониженными (но не ниже 0°С) температурами. Это замедляет рост растений, уменьшает расход сахаров на дыхание и способствует их накоплению в тканях. Изменяются и сами белки плазмы — увеличивается их водоудерживающая способность и устойчивость к свертыванию. Повышению морозоустойчивости способствует также внесение калийных и фосфорных удобрений, усиливающих концентрацию клеточного сока, а также более жесткий водный режим, несколько сокращающий содержание влаги в тканях растений.
При температурах выше 50°С белок свертывается и растения гибнут. Постепенное отмирание многих растений начинается уже при 40—45°С, что объясняется, по-видимому, нарушением некоторых биохимических процессов и образованием ядовитых веществ (токсинов), отравляющих плазму. Определенное значение, вероятно, имеет и то обстоятельство, что под влиянием высоких температур разрушается белково-липоидный комплекс поверхностного слоя плазмы. Клетки теряют осмотические свойства и отмирают. Защитой растений от перегрева служит усиленная транспирация, уменьшающая нагревание листьев и накопление в клеточном соке солей, что повышает температурный порог свертывания белка.
Требования растений к теплу до некоторой степени определяют районы их возделывания. В центральных и северных районах нашей страны преобладают холодостойкие, нетребовательные к теплу овощи. В южных районах распространены теплолюбивые южные растения. Однако признак географического происхождения сейчас уже не решает вопроса о месте возделывания овощных растений. Наукой и практикой разработаны способы_защиты растений от неблагоприятных температурных условий, позволяющие возделывать их в самых различных климатических зонах. Достигается это, с одной стороны, изменением природы растений — их требований к теплу, с другой — применением различных средств защиты от неблагоприятных условий.
Например, методами гибридизации селекционеры создают морозостойкие сорта картофеля. Во ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур выведены сорта томата с повышенной холодостойкостью и практически доказана возможность создания заморозкоустойчивых сортов этой культуры, выдерживающих кратковременные понижения температуры до -3°С. Путем селекционного отбора можно повысить и жаростойкость растений. Известно, например, что полученные таким путем сорта капусты южного происхождения (Ликуришка, Ташкентская 10), переносят жару лучше, чем сорта северные.
Требования к температуре могут меняться в зависимости от условий выращивания. Так, семена томата, подвергшиеся промораживанию, прорастают при более низкой температуре, чем обычные. Известно, что томат, посеянный в грунт, более холодостоек, чем выращенный рассадой. Рассада, подвергшаяся воздействию низких температур (закаливанию) отличается значительно большей холодостойкостью, чем незакаленная.
Защита растений от действия неблагоприятных высоких или, наоборот, низких температур достигается прежде всего выбором правильных сроков сева и посадки. Нетребовательные к теплу холодостойкие растения высевают ранней весной, а морозоустойчивые — даже с осени, тогда как теплолюбивые культуры можно сеять лишь в прогретую почву, по окончании заморозков. Растения, страдающие на юге от высоких температур (капуста, картофель), высаживают весной в возможно более ранние сроки, чтобы вегетация их заканчивалась до наступления высоких летних температур, или, наоборот, во вторую половину лета с целью сдвинуть плодообразование на прохладные осенние месяцы.
Температурный режим растений в поле можно изменить с помощью различных приемов агротехники. Известно, что южные склоны холмов прогреваются сильнее, чем северные, и растения на них меньше страдают от заморозков; гребни прогреваются сильнее, чем ровная поверхность, а южные откосы гребней сильнее, чем северные. Поэтому ранневесенние посадки и посевы теплолюбивых растений лучше располагать на южных склонах и по южным сторонам гряд. Растения, страдающие от высоких температур, наоборот, высевают по северным склонам. От холодных и горячих метров и заморозков хорошим средством защиты являются поле-защитные лесные полосы и кулисные посевы. При осенних посевax и посадках растения от зимних холодов укрывают перегноем или землей.
Заметное влияние на температуру оказывает мульчирование почвы навозом, соломой, торфом, бумагой, синтетической пленкой и др. Темная мульча повышает температуру почвы и применяется при ранних весенних посевах и выращивании теплолюбивых растений. Светлая мульча (солома и др.), наоборот, предохраняет почву от перегрева и может быть полезна при выращивании растений, страдающих от высоких температур. Температуру почвы можно изменять, окрашивая ее поверхность в темный или белый цвет.
Большое влияние на температуру почвы и воздуха среди растений оказывает густота посадки. Загущенная посадка, создавая затенение, снижает температуру почвы, разреженная способствует более сильному ее прогреванию. Заметно (на 3—3,5°С) снижают температуру и увеличивают влажность воздуха учащенные — через каждые 4—5 дней — поливы овощных растений. Совместное же применение загущенной посадки и учащенных поливов, как показали опыты кафедры овощеводства ТашСХИ позволяют снизить температуру почвы (на глубине 10 см) на 5—6°С. При заморозках поливы служат, наоборот, средством повышения температуры; особенно эффективно в этом случае дождевание и обработка пенообразователями.
Температурный режим растений в защищенном грунте регулируется по требованию в широких пределах. Для этого служат системы отопления и вентиляции, притенения и другие.
Свет — важнейшее условие жизни растений. Он служит источником энергии для фотосинтеза, существенно влияет на рост, анатомическое строение, транспирацию и минеральное питание растений. Требования овощных растений к силе и составу света весьма различны в разные периоды их жизни, у различных сортов и при различных сроках сева.
Дневной свет, как известно, непостоянен: он изменяется как по временам года, так и по часам суток и не только количественно, но и качественно, по своему спектральному составу. Интенсивность солнечной радиации в первую очередь зависит от высоты солнца над горизонтом. Поэтому она будет выше: в южных районах по сравнению с северными, в летнее время по сравнению с зимним, в часы, близкие к полудню, по сравнению с утренними и вечерними. В соответствии с положением солнца над горизонтом меняется и продолжительность светового дня для растений. По мере снижения высоты солнца, лучи его, прежде чем попасть на земную поверхность, проходят все более длинный путь через атмосферу. В связи с этим увеличивается доля рассеянной радиации, а прямая обедняется ультрафиолетовыми и сине-фиолетовыми лучами и обогащается оранжево-красными. Это хорошо видно из данных табл. 3.
Отношение овощных растений к условиям внешней среды

Утренний и вечерний свет более насыщен красными лучами и менее — сине-фиолетовыми и, чем полуденный. Зимой свет богаче красными лучами и беднее сине-фиолетовыми, чем летом. Прямой и рассеянный (диффузный) свет по качественному составу также различен. Короткие сине-фиолетовые лучи поглощаются атмосферой сильнее, чем длинные красные. Чем больше насыщена атмосфера водяными парами (облака), пылью и дымом, тем сильнее поглощение. Рассеянный свет относительно богаче красными лучами и потому лучше усваивается растениями.
Различные лучи солнечного спектра оказывают неодинаковое влияние на растения. Известно, что хлорофилл поглощает сильно красные и синие лучи, а каротиноиды — синие (рис. 1). Желтокрасные лучи (550—720 нм) ускоряют развитие растений. Имеет значение для растений и инфракрасная радиация (более 1000 нм), которая определяет температуру листьев и т. д. Наибольшее значение для нормального роста и развития растений имеют лучи длиной от 380 до 710 нм. Это так называемая физиологически или фотосинтетически активная радиация — ФАР. На каждом этапе жизни растение требует получения определенного количества ФАР, наличие которой в данной местности и в данное время определяет возможность выращивания той или иной культуры. Ультрафиолетовые лучи не влияют на процесс ассимиляции, но способствуют синтезу аскорбиновой кислоты. Стекло задерживает ультрафиолетовые лучи, поэтому овощи, выращенные под стеклом, беднее аскорбиновой кислотой, чем грунтовые.
Отношение овощных растений к условиям внешней среды

Недостаток света зимой в теплицах возмещают искусственным освещением. К. А. Тимирязев указывал, что коренного качественного различия между действием электрического и солнечного света не существует. Это положение полностью подтвердил Б. С. Мошков, выращивавший томат и другие растения исключительно при электрическом освещении; плоды томата при искусственном совещании созревали значительно быстрее, чем в обычных теплицах на солнечном свете. Однако для этого требуется очень много электрической энергии: на 1 м2 площади не менее 500 Вт суммарной мощности ламп накаливания.
Большое влияние на фотосинтез, рост и развитие растений оказывает интенсивность (сила) солнечной радиации. В зимние месяцы радиация значительно слабее, чем летом, в северных районах— слабее, чем в южных. Фотосинтез у растений начинается при самых низких уровнях освещенности. При интенсивности освещения примерно 0,01 кал/см2 мин новообразование органических веществ только уравновешивает расход их на дыхание. С увеличением освещенности повышается интенсивность фотосинтеза и при интенсивности света 0,6 кал/см2*мин у светолюбивых растений и при 0,2—0,3 кал/см2*мин у теневыносливых наступает так называемое светонасыщение, когда интенсивность фотосинтеза прекращает увеличиваться. Если считать, что 1 кал/см2*мин соответствует освещенности в 71.400 люксов, то указанные величины выразятся в 14.300, 21.420 и 42.800 люксов. Наименьшая же освещенность, при которой возможно цветение томата, считается 4000 люксов. В процессе филогенеза и формирования экологических типов и местных сортов культурных растений создались формы, приспособившиеся к различной интенсивности света. Из овощных культур наиболее нуждаются в интенсивном освещении тыквенные, пасленовые, бобовые и кукуруза, меньше — луковичные, капустные и корнеплоды (свекла, морковь). На последнем месте стоят лиственные овощи — салат, шпинат, ревень и др. Однако такое деление овощных растений по отношению к свету условно, так как в пределах каждого вида есть сорта, выделяющиеся по теневыносливости или, наоборот, по светолюбию. Таковы, например, широко известные теневыносливые тепличные сорта огурца. Фотосинтез у светолюбивых растений возрастает пропорционально увеличению интенсивности освещения и достигает максимума при прямом освещении, тогда как у теневыносливых максимум наблюдается при средней освещенности.
Определенное влияние оказывает свет и на рост растений Темнота ускоряет рост; свет, наоборот, замедляет его. Поэтому растущие на сильном свете растения характеризуются более короткими междоузлиями и меньшей высотой, чем растения, рост которых проходит при затенении (недостаточном освещении в защищенном грунте). Освещение сказывается и на росте корневой системы; у затененных растений она всегда слабее, чем у растений, выросших на свету. Рост может проходить и в темноте, но такие растения лишены зеленой окраски и отличаются сильно вытянувшимися тонкими стеблями и недоразвитыми листьями, механические ткани и клеточные стенки у них развиты слабо. Такие растения называют этиолированными. В овощеводстве иногда применяют выращивание растений без света («отбеливание»), чтобы придать им более нежную консистенцию и лучший вкус (цветная капуста, лук-порей, спаржа и др.).
Потребность растений в смене света и темноты, называемая фотопериодизмом, «возникла в процессе филогенеза и для различных растений неодинакова. У растений умеренного пояса выработалась потребность в продолжительном освещении, как необходимом условии для перехода к цветению и плодоношению. Они называются растениями длинного дня; это — капуста, салат, шпинат, укроп, щавель корнеплоды (репа, редис, свекла), У растений южного происхождения выработалась потребность к продолжительному воздействию темноты, как условию для перехода к цветению. Они получили название растений короткого дня; к ним относятся огурец, томат, баклажан, кукуруза. Некоторые растения, так называемые нейтральные, на изменения продолжительности дня реагируют крайне слабо или не реагируют совсем: это картофель, морковь, некоторые сорта томата, фасоли, гороха.
Фотопериодизм контролирует не только цветение, но и ряд других явлений и процессов. Изменяя продолжительность дня, можно управлять ростом и развитием растений: усиливать или подавлять рост вегетативных органов, ускорять или задерживать наступление цветения и плодоношения. Так, например, сокращением светового дня при выращивании рассады томата можно получить прибавку будущего урожая. В открытом грунте подбирают сроки посева и выращивания растений с таким расчетом, чтобы естественная длина дня способствовала быстрому формированию продуктивных органов. В пределах групп растений короткого и длинного дня имеются большие сортовые различия, обусловленные географической зоной создания сортов в процессе селекции.
Вода. Большинство овощных культур отличается высокими требованиями к почвенной влаге. Это объясняется отчасти значительным (25—95%) содержанием в них воды, большим расходом ее на транспирацию и во многих случаях сравнительно слабо развитой поверхностной корневой системой. Рассматривая отношение овощных культур к влаге, следует различать потребление воды растением, т. е. количество воды, поглощаемое из почвы, и требовательность растений к содержанию влаги в почве.
Количество воды, расходуемое растением на образование единицы сухого вещества, называется коэффициентом транспирации.
У овощных культур он сравнительно велик — от 400 до 850 (у хлебных злаков — около 300). Этот показатель не может характеризовать потребность культур в воде. Лучше эта потребность определяется суммарным количеством воды, израсходованной растением и почвой на создание единицы товарного урожая, или так называемым коэффициентом водопотребления. В условиях засушливого юга России эта величина составляет для:
Отношение овощных растений к условиям внешней среды

Коэффициент водопотребления изменяется в широких пределах не только по разным культурам, но и в зависимости от почвенно-климатических условий и величины урожая. Так, в одном из опытов ТаджНИИСХ в Гиссарской долине с томатом сорта Плавневый A-80 были получены следующие данные.
Отношение овощных растений к условиям внешней среды

В зависимости от характера развития корневой системы, площади листовой поверхности, темпов роста и других биологических особенностей овощные растения подразделяют на следующие группы по требовательности к воде:
- очень требовательные — капуста, огурец, редис, репа, редька, зеленные;
- требовательные — томат, баклажан, перец, лук;
- малотребовательные — корнеплоды, бобовые, кукуруза, тыква;
- засухоустойчивые — арбуз, дыня.
Эта группировка условна, так как в зависимости от сорта и приемов агротехники требования растений к воде могут сильно меняться. Быстрорастущие, скороспелые сорта овощных-растений больше нуждаются во влаге, чем поздние. Растениям капусты или томата, посаженным рассадой, нужна более влажная почва, чем растениям, посеянным семенами непосредственно в грунт, которые образуют глубоко проникающие в почву корни и лучше обеспечивают листья влагой. Повышается потребность растений во влаге и при увеличении густоты стояния, а также при выращивании их на хорошо удобренных плодородных почвах.
Требовательность растений к состоянию влажности почвы в различные периоды их развития неодинакова. Все овощные культуры нуждаются в повышенной влажности почвы в период прорастания семян. Объясняется это тем, что семена большинства овощных культур очень мелки и высевают их на небольшую глубину. Поэтому для получения полноценных всходов необходимо хорошее увлажнение верхних горизонтов почвы. Высокая влажность нужна и после высадки рассады, так как при пересадке часть корней обрывается и остающиеся корешки не обеспечивают достаточной подачи воды в растения. После появления всходов и укоренения рассады, в первый период формирования ассимиляционного аппарата, требования растений к влажности почвы несколько сокращаются. Однако недостаток влаги в этот период также недопустим, так как часто приводит к физиологическому старению молодых растений. Приспосабливаясь к засухе, растения изменяют форму, величину, анатомическое строение листьев и других органов и приобретают так называемую ксероморфную структуру. Такие растения теряют способность к быстрому росту даже после прекращения засухи, и урожайность их резко снижается. С началом цветения и плодообразования потребность во влаге вновь возрастает, так как в этот период в растениях очень интенсивно накапливается сухое вещество. Недостаток влаги в эту фазу приводит к опадению цветков и завязей, задержке роста корнеплодов, клубней картофеля, кочанов капусты и в результате — к снижению урожайности. У салата и цветной капусты засуха может вызвать преждевременное стрелкование. Во время созревания овощным растениям требуется сравнительно немного влаги. Высокая влажность почвы в этот период увеличивает содержание воды в овощах, что ухудшает их качество (растрескивание, уменьшение сахаристости, крахмалистости и т. д.) и лежкость.
Различная требовательность овощных растений к воде обусловливается двумя факторами: способностью корневой системы извлекать воду из почвы и интенсивностью ее расхода на образование урожая и транспирацию. По этому признаку овощные растения подразделяются на четыре группы:
1) хорошо извлекают воду из почвы и интенсивно ее расходуют — столовая свекла;
2) хорошо добывают воду из почвы, но экономно ее расходуют — тыквенные, кукуруза, морковь, петрушка, томат, перец, фасоль;
3) плохо добывают воду и расходуют ее неэкономно — капуста, баклажан, огурец, корнеплоды семейства капустных, салат, шпинат;
4) слабо извлекают воду из почвы, но экономно расходуют ее — лук, чеснок (рис. 2).
Растения третьей и четвертой групп чаще и сильнее других нуждаются в орошении. Наименее требовательны к орошению и лучше других мирятся с недостатком почвенной влаги растения второй группы.
Отношение овощных растений к условиям внешней среды

В условиях Средней Азии влажность почвы регулируют при помощи орошения, что косвенно влияет и на влажность приземного слоя воздуха. Дополнительными мерами повышения влажности почвы могут быть систематическое рыхление почвы, мульчирование почвы соломой или светлой мульчей, снегозадержание зимой и т. п. Влажность воздуха можно улучшить, применяя кулисные посевы высокостебельных растений.
Воздушно-газовая среда. В окружающем растения приземном слое воздуха, как известно, содержится 78% азота, 21% кислорода, 0,03% двуокиси углерода и другие газы и примеси. На интенсивность фотосинтеза огромное влияние оказывает содержание CO2. В атмосфере ее содержится 0,03%, что, однако, не является оптимальным. Многочисленные исследования показали, что с увеличением содержания CO2 интенсивность фотосинтеза правильно возрастает и достигает максимума при концентрации CO2 около 1%. При дальнейшем увеличении содержания CO2 фотосинтез ослабевает, начинают проявляться признаки отравления растений. Влияние различных концентраций CO2 на фотосинтез в очень сильной степени зависит от интенсивности света. Чем выше инсоляция, тем лучше используют растения высокие концентрации CO2 и, наоборот, чем лучше снабжаются растения двуокисью углерода и чем выше содержание ее в воздухе, тем продуктивнее воздушное питание растений. Считают, что для томата, редиса оптимальное содержание CO2 в воздухе составляет 0,2%, для моркови, капусты, картофеля 0,2—0,3%, для огурца 0,3—0,6%. Углекислый газ более полно и интенсивно ассимилируется при полном насыщении листьев растений водой. Все это говорит о том, что искусственное повышение концентрации CO2 в приземных слоях воздуха приобретает практическое значение. В полевых условиях концентрацию CO2 можно увеличить внесением навоза или других органических удобрений, которые разлагаются в почве и выделяют углекислый газ. Хорошо удобренная почва выделяет с одного гектара 20—25 кг CO2 в час, а бедная гумусом — только 2—4 кг. В защищенном грунте к этому добавляются такие способы повышения концентрации CO2, как сжигание угля в специальных печах, сжигание природного газа, раскладывание «сухого льда» и т. п.
Кислорода в воздухе приземного слоя практически достаточно для растений, но в почве он быстро потребляется микроорганизмами и его может недоставать для дыхания корней. Поэтому весьма важным агротехническим приемом является систематическое рыхление почвы с тем, чтобы облегчить газообмен почвы с приземным воздухом (выделение углекислого газа и поглощение кислорода).
Слабое движение воздуха в большинстве случаев положительно влияет на развитие и урожай овощных растений. Ветер, перемешивая воздух, выравнивает температуру над поверхностью почвы, способствует лучшему опылению цветков, ускоряет просыхание почвы, что очень важно при ранневесенних посевах и посадках. Однако ветер, особенно при скорости более 4—6 км/ч, может оказать и отрицательное влияние, так как уносит с поля углекислый газ, выделенный за ночь растениями в процессе дыхания, усиливает транспирацию растений и испарение воды с поверхности почвы. В жаркие летние дни это вызывает водный дефицит в растениях и приводит к торможению фотосинтеза. Горячие летние ветры (гармсили), характерные для многих районов Средней Азии, вызывают опадение цветков и завязей, а ветер большой силы приводит к механическим повреждениям. Особенно чувствительны к ветру фасоль, огурец, тыква. Менее чувствительны кочанная капуста, корнеплоды. Промежуточное положение занимают цветная капуста, горох, томат, редис.
Известны случаи изменения состава воздушно-газовой среды для овощных растений с целью воздействовать на их рост и развитие. Так, Ф. Я. Механик рекомендует в культивационных сооружениях, где выращивают рассаду огурца, раскладывать карбид кальция, который, вступая во взаимодействие с водой, выделяет ацетилен. В результате число женских цветков увеличивается на 20—25%. Помещение плодов томата в стадии бланжевой спелости в атмосферу этилена (1:3000) или 75% кислорода вызывает быстрое покраснение их, что важно при транспортировке плодов на дальнее расстояние, в холодное время года.
Новым фактором, влияющим на развитие и урожайность овощных культур, становится загрязнение воздуха вокруг городов и промышленных центров. Загрязняющими воздух веществами являются сажа, зола, соединения серы, фтора, соляная кислота, окись углерода и др. Предельно допустимые концентрации вредных веществ определяют следующими величинами: аммиак — 0,6%), сернистый газ — 0,0001%, угарный газ — 0,0002%, окислы азота — 0,000003%. Симптомами отравления растений ядовитыми веществами служат появление светлых и бурых пятен между жилками листьев, обесцвечивание и засыхание краев листьев и их опадение. Некоторые растения, например, фасоль, особенно восприимчивы к загрязнению воздуха и поэтому могут служить своеобразными индикаторами, по состоянию которых можно судить о степени загрязнения атмосферы.
Минеральное питание. Овощные культуры требовательны к плодородию почвы. Современные экологические типы и сорта овощных растений создавались и веками возделывались в условиях огородной культуры на ежегодно удобряемых плодородных приусадебных участках. Под влиянием внешней среды создавались растительные формы, приспособленные к использованию питательных веществ из верхних горизонтов почвы, в большинстве случаев со слаборазвитой поверхностной корневой системой.
Овощные культуры извлекают из почвы значительное количество питательных веществ (табл. 4).
Отношение овощных растений к условиям внешней среды

Как видно из таблицы, особенно много извлекается азота и значительно меньше фосфора; однако вынос калия еще больше, чем азота. Ho цифры общего выноса питательных веществ еще не дают полного представления о требованиях растений к почвенному плодородию. «Нам известны овощные растения, отличающиеся большим выносом элементов пищи и тем не менее удовлетворительно растущих на сравнительно бедных почвах; наряду с этим есть растения, отличающиеся очень малым выносом элементов пищи (огурец, лук) и в то же время весьма требовательные к плодородию почвы».
Для правильной оценки потребности в питательных веществах необходимо учитывать не только общий, но и суточный вынос растениями элементов питания (табл. 5).
Отношение овощных растений к условиям внешней среды

Как видно из таблицы, наибольшим среднесуточным выносом отличаются зеленные культуры — салат, шпинат и редис. Общая потребность этих культур в питательных веществах невелика, но они извлекаются растениями из почвы за очень короткий период (30—60 дней). Поэтому для всех зеленных растений нужны плодородные почвы и обязательное внесение удобрений. Скороспелые сорта овощных растений по этой же причине более требовательны к питательным веществам почвы, чем поздние. Требования к содержанию питательных веществ в почве зависят и от сосущей силы корней растений. Растения со слаборазветвленной и поверхностной корневой системой (например, лук, огурец) несмотря на сравнительно небольшой общий вынос питательных веществ предъявляют высокие требования к содержанию их в почве и нуждаются в обязательном внесении удобрений (рис. 3).
Отношение овощных растений к условиям внешней среды

Корни овощных культур усваивают различные элементы питания неодинаково. Они хорошо используют калий, затем азот и, наконец, — фосфор. Плохо усваивают фосфор томат, баклажан, перец, редис, репа, лук, салат. Лучше других растений используют фосфор свекла, затем морковь и капуста. Особенно отзывчива на азот капуста. Способность к усвоению различных питательных веществ зависит и от возраста растений. Большинство из них, особенно томат, плохо усваивают фосфор в течение первых 30—40 дней после всходов. К началу бутонизации способность к усвоению фосфора резко увеличивается. Плохое усвоение фосфора на ранних стадиях развития овощных растений свидетельствует о целесообразности внесения фосфорных удобрений одновременно с посевом в лунки или рядки и фосфорных подкормок при выращивании рассады. Поглощение питательных веществ значительно усиливается во время интенсивного накопления урожая (плодообразования). Поэтому удобрения надо вносить не только до посева, но и во время вегетации, в виде подкормок. Для получения высоких урожаев требуется много удобрений, но их следует вносить по точному расчету, избегая создания избытка в почве, а также соблюдая сбалансированность питания, т. е. внося отдельные виды удобрений по потребности в них растений.
Различные элементы питания влияют на рост и развитие растений по-разному. Азот способствует росту вегетативных органов (стеблей, листьев). В нем особенно нуждаются лиственные овощи: капуста, салат, шпинат и др. Ho избыточное азотное питание приводит к чрезмерному росту ботвы и задерживает цветение и пло-дообразование, что в свою очередь, часто влечет за собой снижение урожайности. Отрицательно влияет избыток азота и на качество урожая. При быстром и сильном росте кочаны капусты растрескиваются, в клубнях картофеля образуются внутренние пустоты, крахмалистость картофеля и сахаристость дынь снижается, ухудшается лежкость корнеплодов, картофеля, лука и др. В последние годы замечено, что под влиянием избыточного и несвоевременного внесения азотных удобрений в овощных продуктах (особенно плодовых и зеленных) накапливаются нитраты, содержание которых выше 30 мг/кг сырого продукта нежелательно. Быстрому превращению нитратов в органические соединения способствует нормирование азотного удобрения, а также обеспечение растений фосфором, серой и магнием. Фосфор сдерживает рост ботвы, способствует ускоренному созреванию семян, клубней, луковиц, корнеплодов, увеличивает содержание сухого вещества в плодах, повышает крахмалистость и сахаристость. Особенно отзывчивы на фосфор плодовые овощи — томат, баклажан, а также репа, редис, салат. В усиленном фосфорном питании нуждаются и все двулетние овощи при культуре их на семена. Овощные растения поглощают в очень больших количествах калий. Он входит в состав золы и играет важную роль в образовании и накоплении в растениях углеводов. Хорошее питание калием способствует образованию механических элементов (луба) и повышает прочность стеблей. При недостатке калия растения плохо усваивают азот и фосфор, стойкость их к вирусным и грибным заболеваниям снижается. Очень требовательны к содержанию калия в почве картофель и корнеплоды (морковь и свекла).
Положительно действуют на овощные культуры и картофель микроэлементы: бор, марганец, кобальт, медь, цинк и молибден. В опытах кафедры овощеводства ТашСХИ на типичных сероземах и в опытах Казахской овоще-картофельной опытной станции на темно-каштановых почвах некорневые подкормки и замочка семян томата и клубней картофеля в слабых (0,05%) растворах микроэлементов повышали урожайность на 10—15%.
Овощные культуры лучше растут и развиваются на влагоемких богатых гумусом и азотом пойменных, луговых и лугово-болотных почвах. Засоленные почвы малопригодны для выращивания овощных культур, так как солевыносливость большинства из них невелика. В Средней Азии и Казахстане преобладает сульфатно-хлоридное и хлоридно-сульфатное засоление. Токсически влияя на прорастающие семена, соли уменьшают энергию прорастания и всхожесть, вызывая изреженность всходов. Под влиянием почвенного засоления падает интенсивность фотосинтеза. Растения, выросшие на засоленных почвах, отличаются повышенной концентрацией клеточного сока, большей сосущей силой листьев и менее интенсивной транспирацией, физиологические процессы и обмен веществ у них нарушены. «Нормой агрономической солеустойчивости, при которой можно получить удовлетворительный урожай в условиях суглинистых сероземных и луговых почв, является засоление корнеобитаемого горизонта (по хлору, %): для столовой свеклы — 0,030—0,035; капусты — 0,020—0,033; редиса — 0,017—0,020; картофеля, лука, салата, шпината, укропа — 0,015— 0,020; моркови — 0,010—0,015». Выращивание овощных культур в условиях почвенного засоления возможно лишь после проведения мелиоративных работ и при соблюдении агротехники, ослабляющей накопление вредных солей в верхних слоях почвы. Большое значение имеет подбор солеустойчивых сортов овощных культур, которые, как правило, происходят из районов с засоленными почвами, а также использование для посева семян, выросших в условиях почвенного засоления.
По реакции почвенного раствора почвы в республиках Средней Азии (кроме Восточного Памира) относятся к нейтральным или слабощелочным (pH 7,5—8,4) и, следовательно, вполне пригодны для возделывания всех овощных культур и картофеля, хотя пасленовые и капустные растут и на среднекислых почвах (pH 5—6).
Для создания нормальных условий почвенного питания растений и поддержания плодородия почвы на высоком уровне необходимо заботиться о систематическом снабжении ее органическим веществом. Пожнивные остатки овощных культур, остающиеся в почве, невелики (а у клубне-корнеплодов практически отсутствуют). Уровень содержания гумуса в почве и его повышение можно обеспечить только внесением органических удобрений: навоза, компостов, зеленого удобрения. Однако ресурсы этих удобрений ограничены, их применение трудоемко и не всегда полностью удовлетворяет производственным запросам (например, ранние скороспелые культуры, защищенный грунт и т. п.). Только рациональное сочетание положительных и отрицательных сторон органических и минеральных удобрений позволяет построить правильную систему удобрений, основанную на совместном применении органических и минеральных удобрений. Наиболее высокие прибавки урожая овощных культур органические удобрения дают при совместном внесении их с минеральными (по данным Узбекского НИИ овоще-бахчевых культур и картофеля), ц/га:
Отношение овощных растений к условиям внешней среды

К биотическим факторам относятся взаимоотношения овощных культур с сорной растительностью, микрофлорой и энтомофауной (с болезнями и вредителями) и между собой, т. е. в агрофитоценозе.
Сорная растительность наносит значительный ущерб урожаю — 10—15% от его массы. В условиях теплого климата и орошения сорняки могут заглушить культурные растения и погубить урожай полностью. Вред от сорняков связан не только с тем, что они отнимают у культурных растений свет, воду, пищу, но и в том, что большинство из них являются «хозяевами» вредителей и болезней. Поэтому борьба с сорной растительностью должна вестись в течение всего вегетационного периода так, чтобы не допускать сколько-нибудь заметного их роста.
Меры борьбы с сорняками бывают механические и химические. Механические меры борьбы с сорняками состоят в обработке почвы как до посева сплошь, так и во время вегетации растений по междурядьям, рыхлящими и подрезающими орудиями. Однако обычно эти обработки не полностью уничтожают сорную растительность, особенно в рядах, в гнездах посева, и требуют ручной доработки. Химические меры борьбы состоят в применении гербицидов. Различают гербициды сплошного действия (чаще всего углеводороды или кислоты), которые уничтожают всю растительность и поэтому их применяют до всходов или отрастания овощных культур, и гербициды избирательного действия, которые поражают только определенные виды растений и не повреждают другие. Это наиболее сейчас распространенные вещества системного действия, которые проникают в растения постепенно, разносятся по его сосудистой системе и вызывают отравление. Число препаратов очень велико; это триазины (симазин, атразин, пропазин, прометрин и др.), производные мочевины (монурон, фенурон, линурон, дозанекс, мелоран и др.), карбаматы (хлор-ИФК, бетанал и др.), производные феноксикислот (2,4-Д, 2М-4ХМ), а также органические соединения других групп (далапон, трихлорацетат натрия, рамрод, пирамин и др.).
Растворами гербицидов опрыскивают почву и растения. Эффективность их действия зависит от фазы роста и развития овощных растений и сорняков, а также от доз, температуры, влажности и ряда других факторов. Гербициды ядовиты для человека, поэтому при их использовании надо строго соблюдать правила безопасности и рекомендованные дозировки и сроки внесения.
Создавая благоприятные условия для роста и развития растений, мы, тем самым, создаем часто и благоприятные условия для развития болезнетворной грибной и бактериальной флоры, а также насекомых-вредителей, для которых сочные продуктивные органы овощных растений представляют хороший субстрат (кормовою базу). Причем поражение может происходить не только в поле, но и в хранилищах. Для борьбы с поражением овощей болезнями и вредителями применяют профилактические и истребительные меры. Профилактические меры — это обеззараживание почвы в поле и в рассаднике, обеззараживание посадочного и посевного материала. Их продолжают в течение всей вегетации до уборки и укладки урожая на хранение. Истребительные меры применяют по мере появления вредителей и болезней в размерах, вредящих урожаю. И те и другие мероприятия по защите культур могут проводиться различными методами, главные из которых агротехнические, химические и биологические.
Агротехнические методы направлены на выращивание здоровых крепких растений, способных противостоять нападению вредителей и болезней, с плотными покровными тканями. Большое значение имеют сроки посева-посадки той или иной культуры, выбранные с таким расчетом, чтобы уйти от поражения болезнью или вредителем. Ho основное — это подбор сортов овощных растений, устойчивых к болезням и вредителям; при выведении новых сортов селекционеры всегда должны оценивать их с точки зрения этой устойчивости.
Химические методы состоят в обработке почвы, семян, растений ядохимикатами, убивающими или задерживающими развитие возбудителей болезней или вредителей и их зародышей. Препараты могут быть в форме растворов, дустов (тонко размолотых порошков) или аэрозолей (взвеси мельчайших капелек в воздухе). Химические средства борьбы имеют тот недостаток, что во время обработок уничтожаются и полезные грибы, бактерии и насекомые. Кроме того, в наших условиях развивается несколько генераций вредителей и болезней в год, а так как у микробов и насекомых быстро происходит естественный отбор форм, устойчивых к применяемым препаратам, которые теряют свою эффективность, то приходится часто менять их и подбирать каждый раз новые.
Биологические методы свободны от этого недостатка, так как применяемые энтомофаги, паразитные грибки и т. п. направлены строго на определенные объекты и других организмов, как правило, не повреждают. В данное время наукой и практикой выявлены и применяются против вредителей и болезней овощных культур большое количество биофакторов, например, фитосейулюс против паутинного клещика, златоглазки против тли, мухи-яйцееды против капустной белянки и совки, гриб триходерма против фузариоза и т. д. Биологическому способу борьбы с вредителями, болезнями и сорняками в плане общей борьбы за охрану природы принадлежит в будущем основная роль.
В агрофитоценозе, который создается на каждом поле, в каждом культивационном сооружении, овощные растения оказывают друг на друга разностороннее влияние, обусловленное конкуренцией за свет, почвенное и воздушное питание. В результате создается свой фитоклимат, определяющий рост и развитие растений. «Условия освещения, тепловой, пищевой и водно-воздушный режимы овощных растений, стойкость их к вредителям и болезням и, наконец, способность противостоять сорнякам в весьма сильной степени зависит от густоты стояния и характера размещения овощных растений на площади, т. е. от площади питания и ее конфигурации».
Урожай с гектара складывается из урожая одного растения, умноженного на число растений на гектаре. Площадь, занимаемая одним растением (т. е. 10 000 : число растений на 1 га = х м2), называется площадью питания. Урожай одного растения тем выше, чем больше (в известных пределах) его площадь питания. Урожай же с гектара с увеличением густоты стояния растений сначала увеличивается (при непрерывном снижении средней массы одного растения), а затем наступает перелом в росте урожайности; это положение определяет оптимум или наивысший урожай, который может быть получен в данных условиях. Крупный вклад в учение о площадях питания овощных растений был внесен В. И. Эдельштейном, который экспериментально показал, что чем лучше условия произрастающих растений, тем меньшая требуется площадь питания, на которой формируется максимальный урожай. У многосборовых, ремонтантных овощных растений (томат, огурец и др.) при высоком загущении сокращается период поступления урожая. Однако на примере томата было показано, что при размещении на гектаре 100 тыс. растений и ограничении их роста может быть получен очень высокий урожай плодов при дружном их созревании. Это создало основу для разработки современной промышленной технологии возделывания многосборовых культур с применением одноразовой машинной уборки урожая.
Изучение схем посева овощных растений и определение оптимальных площадей питания в различных почвенно-климатических и хозяйственных условиях было и остается основным направлением поисков науки и практики в овощеводстве. Вокруг этих вопросов, как в фокусе, собираются все данные (параметры), которые кладутся в основу при программировании и прогнозировании урожайности овощных культур.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий: