Отношение овощных растений к условиям внешней среды

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: