Контрольная работа по "Овощеводству"

19. Отношение  овощных культур к влажности  почвы и воздуха в разные  периоды жизни.

 

Овощные растения отличает высокая требовательность к обеспечению  водой. В. И. Эдельштейн отводит овощным  культурам место в нижней части  склона.

Косвенное влияние воды на растение связано: с растворением минеральных солей (сильно сказывается на минеральном питании растений); влиянием на воздушный режим почвы (важно для снабжения кислородом прорастающих семян и корневой системы); со стимуляцией или подавлением полезной микрофлоры, болезнетворных начал, деятельности вредителей, эффективностью вносимых в почву или на растения пестицидов и регуляторов роста; с влиянием на тепловой режим почвы, что определяет скорость ее прогревания весной и аккумуляцию теплоты, темпы теплоотдачи (имеет большое значение для защиты от заморозков).

Большинство овощных растений по своим экологическим особенностям относится к группе мезофитов. Группа вторичных гидрофитов включает водные растения: водяной кресс, водяной шпинат, лотос; к группе ксерофитов следует отнести эстрагон, змееголовник, чабер, иссоп, шалфей и другие пряные культуры.

Овощные растения поглощают  воду из почвы и расходуют ее путем  транспирации и гуттации. Со способностью добывать и расходовать воду, связана устойчивость растений к стрессу в условиях дефицита влаги. Стрессовые ситуации могут складываться не только при дефиците влаги, но и при ее избытке, затоплении растений, когда обилие воды является косвенным фактором, приводящим к кислородной недостаточности для корней.

Выделяют четыре группы культур, различающихся по способности поглощать и расходовать воду.

В первую группу входят капуста кочанная, цветная, пекинская, кольраби, огурец, салат, редис, сельдерей, шпинат и другие салатные культуры, плохо поглощающие воду главным образом вследствие слабого развития корневой системы и неэкономно ее расходующие вследствие слабой защиты листьев от испарения. Эти культуры требовательны к уровню водообеспечения и отзывчивы на орошение.

Ко второй группе отнесены томат, морковь, бахчевые культуры, спаржа, отличающиеся высокой способностью добывать воду на глубине до 0,8 М и экономно ее расходующие. Эти культуры имеют хорошо развитую корневую систему и хорошую регуляцию транспирации.

Лук репчатый, чеснок, лук-батун  и некоторые другие луковые культуры составляют третью группу культур с относительно слабой корневой системой, плохо добывающие воду, но экономно ее расходующие. Для них характерно и слабое отрастание корней. При сравнительно небольшом расходе воды они требуют в первой половине вегетации высокой влажности почвы.

Четвертую группу представляет свекла, для которой характерны хорошо развитая корневая система, способность усваивать воду при относительно высокой концентрации солей и вместе с тем интенсивно ее расходовать. Свекла хорошо отзывается на орошение.

Размеры корневой системы  овощных культур, играющие важную роль в их отношении к воде, определяются не только видовой и сортовой принадлежностью, но и способом возделывания. Так, при безрассадной культуре вследствие сохранения стержневого корня (этого нет при культуре через рассаду) корневая система растений достигает большей глубины и использует относительно больший объем почвы. Существенное значение для поглощения воды имеет и корневое давление культур, достигающее у томата 539 000 Па, у тыквы 1332800 и у кукурузы 2 107 000 Па.

Вода, потребляемая растением, в основном расходуется на транспирацию, и лишь около 2 % остается в биомассе его органов. Отношение растения к воде, эффективность ее использования  характеризуются рядом показателей. Потребление культурой воды с единицы площади (суммарное водопотребление) включает расход на транспирацию, испарение, сток с поверхности почвы, глубинное поглощение и количество воды, содержащееся в биомассе культуры. Выражается оно обычно в кубических метрах на гектар или в миллиметрах (10 м³/га соответствует 1 мм осадков). Количество воды, израсходованной на единицу урожая (м³/т), называется коэффициентом водопотребления (k_w).

Показателем расхода  воды при транспирации является транспирационный коэффициент — количество воды в граммах, израсходованное на образование 1 г сухого вещества. Коэффициенты водопотребления и транспирационные коэффициенты различны у культур и сортов. Меняются они и в зависимости от условий выращивания, биомассы и продуктивности фотосинтеза. Чем выше эти показатели, тем ниже коэффициенты.

Транспирационные коэффициенты овощных культур: картофеля 285...575, капусты  кочанной 250...600, арбуза 576...600, огурца более 700, томата 500…650.

Расход воды на транспирацию и испарение с поверхности почвы зависит от прихода радиации, температуры и влажности воздуха, скорости движения воздуха (ветра), архитектоники растений и неровности поверхности посева, влажности поверхности почвы и поступления к ней влаги из нижних слоев.

Суммарное водопотребление  обычно возрастает с повышением плодородия почвы, с оптимизацией минерального питания, повышением густоты стояния растений и урожайности. Однако в этих условиях наряду с увеличением расхода воды с 1 та наблюдается снижение коэффициента водопотребления, расхода воды на единицу продукции (табл. 1).

 

 

 

 1. Урожайность белокочанной капусты и ее водопотребление

 

Урожайность, т/та	Суммарное водопотребление, м3/га	Коэффициент водопотребления, м3/т
15 30 60                   180	2400 3600 5400 6300	160    120      90 35

Неодинаковы требования к воде и у сортов одной и  той же культуры. У всех культур  большую требовательность имеют  ранние сорта, которых от позднеспелых отличает и относительно слаборазвитая  корневая система, а у плодовых овощных  культур

также относительно большая урожайная нагрузка на единицу ассимиляционного аппарата, то есть больший уборочный индекс. В исследованиях средний суточный расход воды у ранних сортов капусты составил 55.. .60 м3/га, у поздних 40.. .45, у томата — соответственно 45...50 и 40.45, у арбуза — 17,3...35 м3/га.

Водопотребление культур  неодинаково в течение онтогенеза. Большой требовательностью к  увлажнению отличаются семена в период прорастания. В дальнейшем водопотребление  почти повторяет кривую нарастания биомассы. Оно относительно невелико в период начального роста, первых этапов формирования ассимиляционного аппарата, но значительно возрастает с началом формирования продуктовых органов (плодов, корней, клубней и стеблеплодов, кочанов и головок). Например, среднесуточный расход воды у томата до плодообразования составил 25...35 м³/га, в период массовых сборов — 50...60 и в конце плодоношения 30... 35 м³/га. Для перца и баклажана он соответственно составил 40...45, 60…65 и 40.45 м³/га, для огурца — 30...35, 55…60 и 35.. .40 м³/га.

Лук репчатый расходовал в период нарастания листьев 25...30 м³/га и в период формирования луковицы 40.45 м³/га.

В предуборочный период для вызревания и подсушивания луковиц необходимо максимально уменьшить влажность почвы и воздуха. У моркови же, наоборот, убранные из сухой почвы корнеплоды очень плохо хранятся. В связи с этим при пересыхании почвы проводят предуборочные поливы и не допускают подсыхания корнеплодов.

Наряду с генетическими  особенностями овощных культур  и особенностями их выращивания (открытый, защищенный грунт, рассадная и безрассадная культура, схемы размещения растений и др.) реакция растений на почвенную влагу связана с ее количеством, водно-физическими особенностями почвы (глубиной пахотного слоя, структурой, текстурой, плодородием, аэрацией, температурой и др.), приходом радиации, наличием ветра, с температурой и влажностью воздуха. Культуры различаются по реакции на водный стресс, наблюдающийся при дефиците воды. Относительно устойчивы к нему бахчевые, имеющие сильно развитую корневую систему и хорошо регулирующие транспирацию листья, а также бобовые и пряные культуры, кукуруза, артишок, бамия.

Сильно, часто необратимо реагируют на стрессовые ситуации представители  первой группы культур. Цветная капуста  при дефиците влаги не наращивает крупной розетки листьев и очень быстро образует мелкую нетоварную головку, редис не образует корнеплодов, кочанная капуста с запозданием образует рыхлые кочаны, огурец прекращает рост.

Необратимым прекращением роста и переходом в состояние покоя реагирует на засуху и лук репчатый.

Стрессовые ситуации в водообеспечении растений связаны  с атмосферной и почвенной  засухой. Атмосферная засуха наблюдается  при снижении относительной влажности  воздуха (иногда до 20 %), что приводит к сильному ослаблению транспирации, торможению плодообразования. Почвенная засуха наблюдается при дефиците почвенной влаги, что приводит к кратковременному открыванию устьиц лишь утром, к ослаблению газообмена, подвяданию листьев (вначале нижних в дневное время), а затем к их частичному или полному отмиранию. Одновременно повышается концентрация почвенного раствора, что также снижает поглощение воды. Ослабление транспирации ведет к перегреву листьев. Синтезируется абсцизовая кислота, тормозится, а с усилением водного дефицита и прекращается рост. Особенно вреден дефицит влаги в критические периоды онтогенеза, во время плодообразования у плодовых овощных культур и формирования урожая у капусты, корнеплодов и других культур с вегетативными продуктовыми органами.

Слабый водный стресс в начале онтогенеза часто положительно влияет на последующий рост и формирование урожая и особенно на адаптацию растений к условиям водного дефицита. Так, засуха в течение трех недель в фазе первого настоящего листа повышала урожайность свеклы на 15%, в более поздние фазы снижала на 12 %. дефицит влаги у капусты на ранних этапах онтогенеза не влиял на урожайность и ощутимо снижал ее, если приходился на середину или конец вегетации. В опытах МСХА ограничение водопотребления рассады капусты (30…50% ПВ) обеспечивало ее лучшую приживаемость и повышение урожайности на 7,2%, чем при повышенном водообеспечении (90…100% ПВ).

Стрессовые ситуации складываются и при переувлажнении почв. Нарушается аэрация, что приводит к гипоксии корней, накоплению диоксида углерода, образованию этилена и других ядовитых для растений соединений.

Кратковременное затопление (подтопление) ведет к остановке  роста, частичной потере ассимиляционного аппарата, развитию болезней и снижению урожайности. Более длительное затопление приводит к гибели растений от вымокания.

Наиболее чувствительна  к подтоплению очень требовательная к аэрации корневая система огурца. Значительно более устойчивы  томат и капуста.

Неблагоприятно влияет на растения и излишне высокая  относительная влажность воздуха. Наиболее высокие оптимальные значения ее (80.. .90 %) характерны для огурца, зеленных и капустных культур. Плохо переносят повышенную влажность воздуха бахчевые культуры. Неблагоприятно влияет относительная влажность воздуха выше 80 % и на растения томата.

В условиях излишне высокой относительной влажности воздуха формируются рыхлые листья с преобладанием губчатой паренхимы и малым числом устьиц. Ослабление транспирации в этих условиях у салата, пекинской капуст в тепличной культуре часто блокирует поступление кальция в молодые листья и вследствие этого приводит к некрозу. Особенно неблагоприятна высокая влажность воздуха при подготовке рассады для открытого грунта, так как после высадки у растений сильно нарушается водный обмен и ухудшается приживаемость. Высокая влажность воздуха стимулирует развитие грибных болезней.

Многообразие почвенно-климатических  зон определяет различия в подходе к водообеспечению овощных растений (табл. 2). Ведущий показатель — коэффициент увлажнения:

 

К=О/Е,

где О— сумма осадков за год, мм; Е— количество испаряющейся за этот период влаги, мм.

2. Зоны увлажнения

 

Зона увлажнения и  ее условные обозначения	Почва	Коэффициент увлажнения	Вероятность (%) бездождевых периодов*
Сухая пустыня (С, Со) Полусухая полупустыня (Сп) Засушливая степь (З, Зо,) Полузасушливая типичная степь (Пз) Полувлажная лесостепь (Пв) Влажная тайга и лиственные леса (В) Избыточно влажная тайга (Ви)	Бурая и серо-бурая      Светло- каштановая Южный чернозем и темно-каштановая Обыкновенный чернозем Оподзоленный и выщелоченный чернозем, серая лесная Подзолистая и бурая  лесная Преимущественно глеево-подзолистая	0,22     0,22…0,33   0,33...0,55   0,55...0,77   0, 77…1,00     1,00...1,33   1,33	70     45…70   30…45   30...45   10…30     10   0