Отношение овощных растений к тепловому режиму
Нормальный рост и развитие овощных растений и формирование продуктивной части возможны лишь при определенной температуре. Основным источником тепловой энергии для растений является солнечная радиация, а также органические вещества, внесенные в почву навоз и компост, проходя различные стадии разложения, также выделяют тепловую энергию. Различные овощные растения неодинаково реагируют на температурный режим, что во многом зависит от их происхождения. Овощные растения и даже сорта одной и той же культуры по их отношению к теплу можно разделить на пять групп:
1. Морозо- и зимостойкие многолетние растения — щавель, ревень, хрен, спаржа, любисток, эстрагон, многолетние виды лука, чеснок. Растения этой группы в период вегетации способны весной и осенью переносить заморозки до -8—10 °С, а их подземные органы (корни, корневища) под покровом снега хорошо зимуют. Благодаря способности повышать концентрацию клеточного сока в зимующих почках в состоянии покоя зимостойкие культуры зимуют в открытом грунте с укрытием, морозостойкие выдерживают сильные морозы (-15— 35 °С) без укрытия.
У растений этой группы рост начинается при температуре 1 °С, но наиболее энергично идет при 15—20 °С.
2. Холодостойкие — двулетние капустные растения — корнеплоды, салат, овощной горох, бобы, укроп, шпинат, репчатый лук. Культуры данной группы могут длительное время переносить температуры -2—1 °С, а в течение нескольких суток выносят заморозки до -3—5 °С. Прорастание семян холодостойких культур начинается при 2—5 °С. Оптимальная же температура для начала интенсивной вегетации близка к 17—20 °С. Температура 20 °С является оптимальной для развития культур этой группы; при температуре выше 25—28 °С происходит заметное угнетение растения, при температуре выше 30 °С их рост прекращается. Это вызвано тем, что у холодостойких растений поступление органического вещества от ассимиляции становится равным расходу на дыхание при температуре 30—32 °С. Таким образом, у них не происходит накопления органических веществ, так как много энергии расходуется на дыхание.
Холодостойкие культуры приспособлены к таким условиям, когда температура почвы на 2—3 °С ниже температуры воздуха. При этом корневая система развивается лучше, повышается устойчивость растений к неблагоприятным условиям, вредителям и болезням.
Морозо-, зимо- и холодостойкие культуры образуют цветки и плоды лишь после прохождения яровизации — определенного периода пребывания в условиях пониженных температур (от 3 до -15 °С).
3. Умеренно холодостойкие — картофель. Ботва у него гибнет при 0 °С, как у требовательных к теплу культур, а рост и клубнеобразование лучше всего идут при температуре, близкой к оптимальной для холодостойких растений, что составляет 15—20 °С, при 10 °С рост заметно замедляется.
4. Теплолюбивые — помидоры, перец, баклажаны, тыква, фасоль, огурцы, кабачки, патиссоны — не переносят даже кратковременных заморозков. Оптимальная температура для них 20—30 °С. При температуре немного ниже 0 °С они погибают. Компенсационная точка для них близка к 40 °С. Требовательность теплолюбивых культур к теплу изменяется в отдельные периоды жизни. Теплолюбивые растения начинают прорастать при температуре 13—14 °С, но основная вегетация происходит при 25—30 °С. В начале роста эти растения выдерживают кратковременные похолодания до 12 °С, но при продолжительных низких температурах их корни медленнее усваивают питательные вещества из почвы, листья слабо ассимилируют углекислый газ, а при температуре б °С и ниже хлорофилл в клетках разрушается, растения бледнеют и желтеют, происходит серьезное угнетение роста. Понижение температуры во время плодоношения до 14 °С, особенно ночью, отрицательно сказывается на плодообразовании, так как плоды растут в основном в ночные часы, в это время в них идет усиленный отток органических веществ из листьев. Выращивание теплолюбивых растений в условиях средней полосы России требует применения особых агротехнических приемов. Теплолюбивые культуры чаще всего не вызревают из-за недостатка тепла в открытом грунте. Продолжительная холодная погода повреждает растения в большей степени, чем продолжительная засуха. Ночные похолодания летом и в начале осени резко сокращают вегетационный период теплолюбивых культур. В период плодоношения оптимальная температура 25—32 °С. Более высокая температура отрицательно сказывается на растениях, их могут поражать различные заболевания. Для улучшения теплового режима теплолюбивые культуры размещают на южной и юго-западной стороне участка, выращивают на гребнях, мульчируют пленкой, защищают кулисами из высокорослых растений или выращивают в защищенном грунте.
5. Жаростойкие растения — дыня, арбуз, кукуруза. Потребность в тепле у них примерно такая же, как и у теплолюбивых растений, но при 40 °С, а иногда и при более высокой температуре жаростойкие растения способны накапливать органическое вещество и развиваться без ущерба для самого растения и его плодов.
От температуры зависят жизненно важные процессы, протекающие в растениях: усвоение углекислого газа (фотосинтез), поступление воды, поглощение питательных веществ из почвы, дыхание, испарение воды (транспирация), передвижение питательных веществ от корней к листьям, почкам и плодам, а также пластических веществ от листьев к корням.
Потребность растений в тепле в различные фазы вегетации неодинакова.
В период роста и развития требования к условиям температуры у овощных растений изменяются. Во время набухания семян достаточной может быть низкая положительная температура воздуха, для прорастания необходима более высокая, а при появлении всходов — более низкая температура. Поэтому в защищенном грунте при повышенной температуре и недостатке света часто наблюдается вытягивание растений. В период цветения и плодоношения температура должна быть повышенной. Минимальная температура для прорастания холодостойких культур 1—5 °С, для теплолюбивых — от 14—15 до 16—17 °С. Повышение температуры до 25—30 °С ускоряет прорастание, что приводит к быстрому расходованию питательных веществ семени на ростовые процессы и на дыхание. Поэтому при выращивании рассады холодостойких культур в парниках и теплицах температуру снижают до 8—10 °С, для теплолюбивых — до 14—15 °С. В этих условиях корневая система продолжает развиваться, так как для ее роста температура почвы может быть на 3—4 С ниже, чем воздуха. Спустя 5—7 дней температуру постепенно повышают до 15—20 °С для холодостойких и до 20—24 °С для теплолюбивых культур. Высокая температура при выращивании рассады вызывает усиленный расход питательных веществ на дыхание, в то время как приток их за счет ассимиляции при очень малом размере семядолей и слабом развитии корней ограничен. Пониженная температура задерживает рост подземной части, предупреждает вытягивание
Оптимальные и критические температуры для различных видов овощных культур, °С
В пособии изложены общие вопросы биологии овощных культур, приведены современные данные о состоянии отрасли в стране и за рубежом. В книге в полном объеме раскрыты вопросы о пищевом и лекарственном значении овощей. Подробно изложены биологические основы овощеводства: классификация овощных растений, центры их происхождения, особенности роста и развития овощных растений, зависящие от факторов внешней среды (тепло, свет, влага, питание и т. д.), которые обусловливают их жизнедеятельность.
Пособие предназначено для студентов вузов, обучающихся по направлению «Агрономия». Допущено учебно-методическим объединением вузов Российской Федерации по агрономическому образованию в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по направлению «Агрономия»
Книга: Биологические основы получения высоких урожаев овощных культур
8.1. Тепловой режим
8.1. Тепловой режим
Температура — это основной фактор, определяющий сроки и возможности возделывания овощных культур в открытом грунте и энергозатраты в тепличном овощеводстве.
Наличие достаточного количества тепла обусловливает все жизненные процессы, протекающие в растениях от момента прорастания семян до конца вегетации, — фотосинтез, дыхание, усвоение и передвижение питательных веществ.
При высоких и низких температурах в тканях и клетках происходят необратимые изменения, приводящие к гибели. Повышение температуры до определенных размеров увеличивает фотосинтез и дыхание, затем может наступить необратимая коагуляция (свертывание) белков, а при понижении температуры снижается продуктивность фотосинтеза и дыхания. Температура, при которой уравновешивается приход и расход продуктов фотосинтеза, называется компенсационной точкой.
Отношение к теплу складывается из двух показателей: теплотребовательности, определяемой достаточной для нормального роста и плодоношения напряженностью теплового режима и количеством тепла в течение вегетационного периода, а также способности растения противостоять неблагоприятным температурам.
В зависимости от этих показателей предложены классификации растений. Наиболее совершенной из них является классификация, предложенная В. И. Эдельштейном, который делит овощные культуры на пять групп (табл. 3).
Таблица 3. Классификация овощных растений по требовательности к теплу
1. Морозостойкие или зимостойкие культуры. У растений этой группы рост начинается при +1 °C, но наиболее интенсивно идет при 15–20 °C. Вегетирующие растения могут переносить кратковременные заморозки до минус 8–10 °C. Находясь в состоянии покоя растения успешно перезимовывают, в особенности при наличии снежного покрова. К этой группе относятся все многолетние культуры, а также лук порей и пастернак.
2. Холодостойкие. Семена холодостойких культур прорастают при 2–5 °C. Оптимальная температура для их роста 15–20 °C. Растения могут переносить кратковременные заморозки до минус 2–7 °C.
Температура выше 25 °C угнетает растения, а при 30–32 °C наступает компенсационная точка, когда приход от ассимиляции бывает равен расходу на дыхание. К холодостойким растениям относятся: капуста, корнеплодные растения, салат, укроп, шпинат, репчатый лук и др.
3. Условно теплолюбивые растения. Для роста растений требуется температура 15–20 °C, при 10 °C рост приостанавливается, надземная часть растений погибает при 0 °C. Единственным представителем, относящимся к этой группе, является картофель.
4. Теплолюбивые растения. Семена теплолюбивых растений начинают прорастать при 15–16 °C. Оптимальная температура для роста и развития растений 24 ± 4 °C. При температуре ниже 15 °C и выше 30 °C ассимиляция прекращается. Снижение температуры до 0 °C приводит к гибели растений.
Теплолюбивыми растениями являются: огурец, кабачок, томат, перец, баклажан.
5. Жаростойкие. Рост и развитие растений идут нормально при такой же температуре, как и у теплолюбивых растений, но растения могут ассимилировать при температуре до 40 °C. К группе жаростойких относятся: арбуз, дыня, тыква. Устойчивость к экстремальным высоким температурам обусловливается способностью коагуляции белков. Например, у арбуза порог коагуляции находится около 50 °C, а у тыквы — 60–65 °C.
Овощные культуры, возделываемые в защищенном грунте, профессор В. А. Брызгалов разделил на три группы.
1. Требовательные к теплу растения: семейства тыквенные, пасленовые, фасоль. Оптимальная температура для их выращивания 23± 5 °C.
2. Культуры требующие умеренных температур (14±2 °C): капустные растения, укроп, салат, шпинат.
3. Растения требующие пониженных температур (4±2 °C), сюда относятся все доращиваемые культуры (цветная и брюссельская капуста).
Культуры и сорта не однородны по отношению к температуре внутри групп. Меняется это отношение и в период онтогенеза. Если набухание семян может проходить при низкой положительной температуре, то прорастание их может начаться при определенном минимуме тепла. Такой минимальной температурой для холодостойких культур является 1–5 °C, для картофеля, фасоли, кукурузы 8–10 °C, огурца, томата 14–15 °C, для баклажана, перца, дыни, арбуза 16–17 °C. Повышение температуры до 25–30 °C ускоряет прорастание семян, поскольку процессы превращения сложных органических соединений в более простые идут значительно быстрее. Однако и слишком высокая температура может задержать прорастание семян. По сообщению Г. И. Тараканова, семена салата не прорастают при 30 °C.
К моменту появления всходов питательные вещества семени интенсивно расходуются на новообразования и энергетические процессы. Поэтому в регулируемых условиях защищенного грунта с наступлением этой фазы температуру снижают для холодостойких культур до 8–12 °C, для теплолюбивых до 14–15 °C. В этих условиях корневая система продолжает свой рост, так как для ее роста температура должна быть на 3–4 °C ниже, чем для роста подсемядольного колена. Спустя 5–7 суток температуру постепенно повышают до уровня оптимальной для данной культуры. Температура окружающей среды в фазе цветения и плодоношения растений должна быть более высокой, чем в другие фазы.
Колебания температуры, обусловленные сменой дня и ночи, приводят к различной требовательности растений к теплу в течение суток. Это явление называется термопериодизмом.
Растения приспособились к перенесению более низких температур в ночные часы в связи с тем, что процесс ассимиляции в это время не проходит и расход энергии уменьшается.
Исследованиями П. Ф. Кононкова установлено, что в районах, где суточная амплитуда колебаний температуры высокая, а интенсивность освещения относительно низкая, термопериодизм проявляется в большей степени. Поэтому в ночное время температура окружающей среды должна быть на 5–7 °C ниже по сравнению с дневной. Это сравнительно легко достигать в условиях защищенного грунта. В условиях открытого грунта понижение температуры ночью — обычное явление.
Б. С. Мошков отмечает, что для овощных культур в ночное время снижать температуру не следует. Однако, как показали исследования П. Ф. Кононкова, это допустимо при условии высокой интенсивности дневного освещения.
Опытами научных учреждений установлено, что в пасмурную погоду температура должна быть несколько ниже, чем в ясную, так как интенсивность фотосинтеза в это время уменьшается, соответственно нужно и снизить расход питательных веществ на дыхание.
Профессор В. М. Марков рекомендует следующие оптимальные (благоприятные) температурные условия при пасмурной погоде: для капусты, репы, редьки, брюквы, редиса, хрена — 10–13 °C; для салата, шпината, укропа, моркови, петрушки, пастернака, гороха, щавеля, ревеня, лука-батуна, шнитт-лука — 13–16 °C; для репчатого лука, порея, чеснока, свеклы, сельдерея — 16–19 °C; для фасоли, кукурузы, тыквы, томата — 19–22 °C; для перца, баклажана, огурца, дыни, арбуза — 22–25 °C.
Установление оптимальной температуры для ясной погоды и для ночного времени проводится по формуле:
Топт = Тпасм± 7 °C.
Для условий ясной погоды +7 °C, для ночного времени: –7 °C.
Если для огурца в пасмурную погоду рекомендуется температура 22 °C, то для ясной погоды она должна быть 27–32 °C, а ночью — 15–18 °C.
Установление благоприятного теплового режима больше относится к условиям защищенного грунта.
В открытом грунте регулировать тепловой режим сложнее. Наукой и практикой разработаны приемы, с помощью которых можно в значительной мере улучшать температурные условия для растений.
Огородники издавна подбирали участки для ранних теплолюбивых культур, хорошо защищенные от холодных ветров, со склоном к югу. Участки, имеющие южный склон на 2–3 °C, теплее по сравнению с северными. Поэтому условия роста и развития растений на этих участках складываются благоприятнее, чем на склонах, обращенных к северу и востоку.
Важное значение для улучшения теплового режима имеет устройство гряд и гребней, способствующих лучшему прогреванию почвы.
По данным З. С. Лежанкиной, в условиях Ленинградской области температура почвы на глубине 5 см в среднем за вегетационный период в 8 ч была на грядах выше на 2,4 °C по сравнению с ровной поверхностью.
Значительное улучшение теплового режима бывает при применении кулис из высокорослых растений.
Исследованиями Т. А. Брызгаловой, М. С. Алисова, Н. Н. Гороховской и другими установлено, что температура воздуха между кулисами в ветреную погоду бывает на 1,5–4 °C выше, чем на не защищенном участке.
В южных районах кулисные посевы выполняют другую роль, они предохраняют основные культуры от перегрева.
На изменение теплового режима оказывает существенное влияние мульчирование почвы.
Особенно хорошо улучшает тепловой режим мульчирование светопрозрачной полиэтиленовой пленкой. Исследованиями установлено, что при мульчировании почвы пленкой температура ее на глубине 5 см была на 2–3 °C, а на глубине 20 см — на 2–2,5 °C выше, чем без мульчирования.
В условиях открытого грунта овощным растениям могут причинить вред заморозки, которые в северных и центральных областях страны продолжаются до 1–10 июня. Чтобы предотвратить вредное действие весенней низкой температуры, применяют дымление или дождевание за час до наступления заморозка. Насыщение воздуха парами воды или дымом препятствует излучению тепла и благодаря этому предотвращается снижение температуры.
Наряду с созданием благоприятных условий среды важное значение имеет приспособление самих растений к неблагоприятным условиям внешней среды путем проведения закалки семян и рассады. Закаленная рассада капусты может переносить заморозки до минус 5–7 °C.
Биологический процесс качественных изменений, связанный с воздействием на растение низкими положительными температурами в течение определенного периода, приводящий к образованию генеративных органов, в агрономической практике принято называть яровизацией.
Наличие периода яровизации свойственно озимым, двулетним и многолетним растениям, принадлежащим к группе холодостойких культур, происходящих из зоны умеренного климата, и является приспособлением к перезимовке, сложившимся в период эволюции. Однолетние овощные растения этой группы на воздействие яровизирующими температурами практически не реагируют или иногда ускоряют переход к образованию регенеративных органов.
Без пребывания в условиях пониженных температур культуры, требующие яровизации, генеративных органов не образуют. Не зацветают в подобных условиях, а продолжают расти капуста, корнеплоды, лук репчатый. Большинство этих культур в первый год жизни образуют розетку листьев, кочан, корнеплод, луковицу, корневище, в фазе которых идет перезимовка. В течение перезимовки или хранения растения яровизируются. На следующий год растения образуют цветоносы, цветут и дают семена. У многолетних культур яровизация повторяется ежегодно.
Культуры и сорта различаются по темпам прохождения и продолжительности яровизации. Южные и ранние сорта имеют относительно короткий период яровизации по сравнению с более северными и поздними.
Для перехода к цветению растений, прошедших яровизацию, необходимо воздействовать на них длинным днем.
В практике промышленного овощеводства с проблемой яровизации приходится сталкиваться при возделывании корнеплодов, репчатого лука, кочанных видов капусты. При выращивании на овощ у этих культур важно задержать яровизацию и не допустить образования генеративных органов в первый год жизни и, наоборот, стимулировать ее прохождение при культуре на семена.
Часты случаи массового стрелкования ранней белокочанной капусты, сельдерея при ранней высадке рассады в годы с холодной весной, южных сортов моркови и свеклы при посеве в центральных и северных районах.
Температура оказывает большое влияние на рост корней. Низкие положительные температуры корнеобитаемого слоя, приближающиеся к 0 °C, и высокие — в пределах 30–35 °C, вызывают однозначную реакцию — уменьшение общей длины корней, утолщение их, ярко белую окраску и поверхностное расположение в почве.
При температуре почвы 22–26 °C формируется наиболее мощная разветвленная корневая система. Значительное снижение температуры почвы в зоне корней ниже этого уровня, даже на относительно короткий срок, вызывает необратимые изменения, тормозящие рост корней и не только молодых, но и взрослых растений, снижая их продуктивность.
Существование в природе отрицательного вертикального температурного градиента внешней среды растения (воздух теплее, почва холоднее) не представляет наилучших условий для развития корневой системы. Оптимальные условия для роста корней и всего овощного растения в целом, а также его высшей продуктивности создаются при положительном вертикальном температурном градиенте (воздух холоднее, почва теплее).
Контрольные вопросы
1. Какие основные показатели характеризуют отношение овощных растений к условиям внешней среды?
Температура - один из факторов, определяющих активность процессов обмена веществ в растениях. Ее повышение в пределах оптимума стимулирует фотосинтез, дыхание, передвижение ассимилятов, поглощение элементов минеральной пищи и многие другие жизненно важные биохимические и физиологические процессы. В зависимости от степени проявления этого фактора скорость всех отмеченных выше процессов существенно изменяется. Поэтому выделяют температуру оптимальную, при которой идет максимальное нарастание биомассы, минимальную и максимальную, когда растения еще могут оставаться живыми, но по причине нарушения обмена веществ урожай накопить не в состоянии. Отмечают также температуру, при которой все образующиеся ассимиляты расходуются растением на дыхание и поэтому никакого роста не происходит, так как приток и расход углеводов уравновешивается. Этот момент в жизни растений физиологи назвали компенсационной точкой.
Характеризуя отношение растений к температуре, их оценивают по двум показателям: по требовательности к теплоте с отражением устойчивости к ее крайним (экстремальным) величинам и по сумме положительных температур (когда возможен рост, развитие и накопление урожая), необходимых в течение вегетационного периода. Руководствуясь этим, В.И. Эделыптейн разделил распространенные в нашей стране овощные культуры на пять групп по требовательности к теплу.
1) Морозо- и зимостойкие овощные растения. К этой группе причислены все многолетники (спаржа, ревень, щавель, эстрагон, любисток, многолетние луки и др.) и чеснок. Они выдерживают в вегетирующем состоянии (весной и осенью) заморозки до -8-10°С, а их запасающие органы прекрасно сохраняются даже в условиях суровой русской зимы. Вегетировать начинают при температуре 5° С.
2) Холодостойкие овощные растения - капуста, корнеплоды, салат, шпинат, репчатый лук. Они могут переносить заморозки до -1-2°С, а кратковременно до -3-5°С. Оптимальная для них температура 17-20°С, как и для растений первой группы. Компенсационная точка у них наступает при температуре 30-32°С. Начало активной вегетации при 8-10°С.
3) Полухолодостойкое растение - картофель. Рост и клубнеобразование наиболее активно идут при оптимальной температуре, характерной для холодостойких растений (17. 20°С), а надземная масса и клубни гибнут при- 0 с С, что свойственно теплолюбивым культурам,
4) Требовательные к теплу (другие названия - теплолюбивые, теплотребовательные - растения тропического происхождения. Сюда отнесены томат, перец, баклажан, огурец, кабачок, патиссон и др. Оптимальная температура для этих культур 20-30°С. Они не переносят длительного похолодания до 10°С, а при 0°С и ниже погибают. При температуре 40°С расход веществ на дыхание превосходит их образование в процессе фотосинтеза. Активная вегетация начинается при температуре ЗЗ-35°С.
5) Жаростойкие растения - бахчевые культуры (дыня, арбуз), тыква, фасоль, кукуруза. Требовательность к теплу у них приблизительно такая же, как и для растений четвертой группы, но при температуре 40°С они еще способны накапливать урожай
Говоря о тепловом режиме овощных растений, следует иметь в виду, что температура воздуха может значительно отличаться от таковой самого растения, его тканей, органов, что зависит от морфологических и анатомических особенностей строения листьев. У растений с сильно рассеченным листом температуру тканей бывает ниже на несколько градусов, а у культур с толстыми плотными листьями, напротив, может быть выше, чем воздуха. Поэтому не всякое сообщение о морозостойкости некоторых теплолюбивых культур соответствует истине, так как при минусовой температуре воздуха ткани растения могут иметь плюсовую температуру.
Растения различных групп по теплолюбивости требуют неодинаковую сумму активных температур для формирования урожая. Имеет значение в этом и продолжительность вегетационного периода. Но если сравнивать культуры близкая по этому периоду, то холодостойким растениям (капуста, лук, свекла, картофель и др.) требуется сумма температур от 1000 до 1700°С, теплолюбивым (томат, огурец, перец, баклажан и др.) - от 2000 до 2500°С, а жаростойким (бахчевые) - до 3000°С. По этим показателям и по продолжительности периода с температурой выше 10-15°С можно легко подобрать зону и способы выращивания овощных культур. Проявление термопериодизма (как суточного, так и сезонного) - одна из характеристик отношения овощных культур к теплоте. На сезонную смену температуры реакция растений заключается в изменении формы существования для перенесения крайне неблагоприятных условий зимы (образование семян и специальных вегетативных органов - корневищ, корнеплодов, луковиц и др.). Суточный термопериодизм - потребность растений в пониженных температурах ночью по сравнению с ее оптимальным значение в дневные часы. Отмеченные выше особенности овощных культур выработались в процессе филогенеза. Суточный термопериодизм очень важно учитывать в защищенном грунте, ведь от величины ночных температур зависит активность нарастания вегетативной массы, плодообразование, созревание урожая и другие процессы, связанные с ростом и развитием растений.
Следует особо отметить, что активно вегетирующие растения сильно подвержены отрицательному влиянию минусовых температур. Вегетативные органы, находящиеся в состоянии покоя, сухие семена легко переносят морозы. Различные органы растений неодинаково требовательны к теплу. Оптимальная температура для корней на 1-3°С ниже, чем для надземных органов. Этим объясняется более активный рост корешка у прорастающего семени в холодной весенней почве. Однако корни в большей степени чувствительны к отрицательным температурам, чем надземные органы. Поэтому характер их термопериодизма иной, чем у стеблей. Ночная температура для них должна быть выше на 2.-3°С, а дневная ниже, чем для надземной части растений.
Наиболее узкий диапазон требовательности к теплоте у формирующихся генеративных органов. Пыльца образуется и активно прорастает при более низкой температуре, чем формирующиеся и созревающие плоды. Высокая температура вызывает абортивность пыльцы, рыльце и завязь чувствительнее других органов реагируют на низкие положительные и минусовые температуры. Наблюдается изменение требовательности овощных растений к теплоте в онтогенезе.
Прорастание семян происходит наиболее активно при температуре, превышающей оптимальную для вегетирующего растения на 4 - 7° С. После появления всходов растению требуется резкое снижение температуры на 4 - 7 дней до уровня - 7°С. Это обеспечивает достаточно активное нарастание корней и препятствует излишнему вытягиванию подсемядольного колена (гипокотиля), для интенсивного роста которого требуется более высокая температура. В естественных условиях таких изменений теплоты не происходит, но так как рано весной прорастание семян происходит при пониженных температурах, то и начало роста после всходов также осуществляется в пониженном тепловом режиме. Такие условия обеспечивают опережающий рост корневой системы как основы успешного перехода на питание за счет фотосинтеза и притока минеральных солей из почвы. В дальнейшем в зависимости от культуры требовательность к температуре изменяется неодинаково.
Однолетние культуры группы плодовых до цветения нуждаются в оптимальной теплоте для вегетирующего растения. Перед цветением необходимо снижение температуры на 2-4° С ниже оптимальной с целью улучшения условий формирования пыльцы и опыления. При повышенной температуре пыльца частично или полностью (в зависимости от культуры) теряет фертильность. После цветения, начиная с появления первой завязи, возникает потребность в повышении теплоты до оптимальной. С началом созревания плодов температура должна быть наивысшей для вегетирующего растения - на 2-3°С выше оптимальной. У растений, формирующих вегетативные продуктовые органы, в фазу накопления запасных веществ наблюдается положительная отзывчивость на понижение температуры на 1-3°С по сравнению с оптимальной. В таких условиях ускоряется рост продуктового органа и увеличивается урожай. У двулетних и многолетних культур в первый год жизни после появления всходов требуется оптимальная температура до конца вегетационного периода, когда сформировавшиеся зимующие органы переходят в состояние покоя. Содержать их зимой необходимо в условиях пониженных положительных температуре. Весной для них требуется оптимальный тепловой режим в соответствии с биологическими особенностями растений, но при выращивании семян ход закономерности изменения требовательности к теплу такой же, как у однолетников группы плодовых овощных культур (снижение тепла при цветении и повышение в период созревания плодов). Морозостойкость - способность холодостойких овощных растений выдерживать температуру ниже 0°С. Экстремально низкие температуры глубоко нарушают обмен веществ, в результате чего страдает не только фотосинтез, а и передвижение ассимилятов, поглощение воды с элементами минеральной пищи, транспирация, теряется тургор и наступает гибель. Хорошо устойчивы к низким положительным температурам овощные растения, сформировавшиеся в умеренной и субтропической зонах и в горных районах тропиков.
Морозостойкость присуща многолетним культурам, традиционным для русского овощеводства (ревень, хрен, щавель, лук-батун и др.), а также двулетним и некоторым однолетним из умеренного и субтропического поясов и горной зоны тропиков (пастернак, скорцонер, чеснок, спаржа и др.). Наиболее эффективна в этих целях закалка молодых растений (рассадный возраст) и прорастающих семян. Комплекс приемов (воздействие низких температур, улучшение естественной освещенности, ограничение водообеспеченности, улучшение фосфорно-калийного и ограничение азотного питания) способствует повышению вязкост плазмы клеток и концентрации клеточного сока, увеличению содержания Сахаров и образованию веществ типа биостимуляторов, обеспечивающих сопротивляемость организма неблагоприятным условием за счет активизации физиологических процессов. Указанные выше изменения предотвращают образование льда в клетках и межклеточном пространстве при небольших заморозках, что исключает гибель растений при температуре ниже 0°С и обеспечивает вполне удовлетворительное состояние обмена веществ при пониженных плюсовых температурах.
Жаростойкость (жароустойчивость, теплоустойчивость) - способность растений переносить высокие температуры интересует овощеводов юга страны. Основная возможность решения этой проблемы - подбор культур и сортов для соответствующих зон. Хорошо устойчивы к низким положительным температурам овощные растения, сформировавшиеся в умеренной и субтропической зонах и в горных районах тропиков. Проявление этого свойства объясняется разными причинами. У арбуза это результат повышенной транспирации, опущенность листьев и наличие в них аэренхимы (блестящие полосы и пятна), отражающей солнечной свет. У тыквы - устойчивость протоплазмы клеток к жаре за счет стойкости белка, который коагулирует при температуре 60. 65° С, в то время, как у других растений это происходит при 45. 55°С. Относительно более высокая устойчивость к нагреву отмечается у взрослых растений и старых листьев, а из органов растения наиболее уязвимы от перегрева цветки (в частности пыльца). В последние десятилетия активно ведут селекцию на жаростойкость и среди теплотребовательных культур уже есть гибриды и сорта, удовлетворительно переносящие перегрев при благоприятном сочетании других факторов среды.
Удовлетворительный тепловой режим выращивания овощных растений в открытом грунте возможно создать во всех агроклиматических зонах. Но для этого, прежде всего, необходимо подобрать культуры, биологические особенности которых соответствуют погодно-климатическим условиям региона. Строго соблюдать сроки выращивания, придерживаясь периода с суммой активных температур, отвечающих требовательности соответствующего вида овощных растений.
Тепловой режим в защищенном грунте в основном создается искусственно и поддается регулировке. В обогреваемых теплицах возникают проблемы предотвращения излишних теплопотерь зимой и устранения перегрева в весенне-летний период. Поэтому, создавая при строительстве и ремонте герметичность теплицы предусматривают в конструкциях достаточную вентиляцию в теплое время года. Помимо проветривания, прибегают к затенению солнечной стороны с помощью специальных шторок или путем забеливания стекла известью или глиной. В необогреваемых пленочных теплицах создают благоприятный тепловой режим за счет выбора сроков эксплуатации, подбора пленок, использования двойного покрытия и биологического топлива. Перегрев в них удается избежать путем максимального снятия боковых и верхних ограждений.
Дата добавления: 2015-07-02 ; Просмотров: 2002 ; Нарушение авторских прав?
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Читайте также: