Биологические основы сельского хозяйства

В качестве предшественников томата в южной зоне используют преимущественно полевые культуры: многолетние травы (люцерну), зерновые бобовые на зеленую массу, озимую пшеницу.

Огурец.

Огурец относится к группе теплолюбивых культур, отличается высокой теплотребо- вательностью и не переносит заморозков. Нижний температурный предел для прорастания семян находится на уровне 12-13 °С. Наиболее быстро (через 4-7 дней) всходы появляются при температуре почвы 25-30°С. При среднесуточной температуре воздуха 11-27°С появление всходов растягивается на 7-16 дней. Сумма температур воздуха выше 10°С, необходимая для появления всходов, по разным сортам колеблется от 140 до 245 °С.

Для огурца нежелательны резкие переходы от высокой к пониженной температуре и, наоборот, от низкой к высокой, что часто приводит к гибели посевов. Большое значение имеет температура почвы. Если она падает ниже 16 °С, задерживается появление всходов, ослабевает поглощение воды и элементов минерального питания, активизируется патогенная микрофлора (Pythium и др.), что приводит к гибели проростков и растений. При благоприятной температуре почвы растения огурца значительно лучше переносят понижения температуры воздуха.

Свет не является лимитирующим фактором при культуре огурца в открытом грунте. Недостаток света наблюдается лишь при очень загущенных посевах. Огурец — растение короткого дня. Однако резко выраженной фотопериодической реакцией обладают лишь сорта тропического и субтропического происхождения, не образующие при летнем выращивании в средних широтах не только женских, но часто и мужских цветков. Они могут появиться лишь при температуре ниже 16 °С. Селекцией созданы весенне- летние сорта огурца для открытого грунта и тепличной культуры, обильно плодоносящие в условиях длинного дня, в том числе почти круглосуточного в северных районах. Особенность сортов — интенсивное использование высокого количества солнечной радиации летнего сезона.

Огурец требователен к влажности почвы и относительной влажности воздуха (оптимальная влажность почвы около 80 % ПВ и относительная влажность воздуха около 90 %). Недостаток влаги в почве приостанавливает рост, ведет к потере тургора в дневное время, способствует смещению пола в мужскую сторону и появлению горечи в плодах. Переувлажнение почвы приводит к гибели корней. Огурец — культура, очень сильно реагирующая даже на кратковременное затопление.

Существенно влияет на продуктивность фотосинтеза и рост относительная влажность воздуха. В условиях перегревов и низкой относительной влажности воздуха эффективны освежительные поливы дождеванием (50 м³ /га).

С урожаем огурцов выносится  сравнительно небольшое количество питательных элементов, однако темпы потребления их растениями очень высоки, что находится в соответствии с ходом нарастания всей массы растения. К особенностям питания огурца следует отнести его чувствительность к концентрации почвенного раствора и реакции почвы (оптимальное значение рН 6- 6,5). Весьма эффективно внесение под огурец наряду с минеральными органических удобрений в высоких дозах. Они не только улучшают режим минерального питания, но и оптимизируют физические свойства почвы, ее тепловой режим, активизируют почвенную микрофлору, значительно увеличивают выделение С0₂.

Огурец поражается значительным количеством болезней и повреждается вредителями. Одни из них поражают растения как в открытом, так и в защищенном грунте, другие опасны в полевой или тепличной культуре. Чаще растения поражают угловатая пятнистость (передается главным образом с семенами) и бактериальное увядание (распространяется насекомыми). Опасны ложная мучнистая роса, или пероноспороз (ее споры переносятся ветром, и инфекция сохраняется на растительных остатках и почве), мучнистая роса (гриб зимует на многих сорных и декоративных растениях, на вегетирующем огурце). Оливковая пятнистость особенно вредоносна в северных районах возделывания огурца, а антракноз — в орошаемых условиях южных регионов, сохраняется на растительных остатках и семенах.

Из вирусных болезней наибольший вред наносит мозаика ВОМ-1. Распространяется тлей, перезимовывает на растениях-резерваторах.

Основные меры защиты огурца от болезней: возделывание устойчивых сортов; уничтожение растений- резерваторов инфекции; борьба с насекомыми — переносчиками инфекции; обеззараживание семян; оптимизация режимов возделывания.

Из вредителей наибольшую опасность  для огурца представляют трипсы, тли, белокрылка и паутинный клещ. Важнейшее  условие предупреждения вредоносности  этих насекомых — поддержание  оптимальных условий при выращивании, из радикальных мер — использование  биопрепаратов и энтомофагов.

Предусматриваются комплексная механизация всех операций, включая одноразовую уборку, и строгое соблюдение технологии при выполнении этих операций. Важной предпосылкой для такой технологии является выращивание сортов и гибридов

В севообороте огурец размещают  после люцерны, растений семейства Пасленовые, лука, капусты, вико-овсяной смеси. На прежнее место он должен возвращаться не раньше чем через 3-4 года.

5.2. Подготовка  семян и посев ранних и поздних  овощных культур

От качества посевного материала  во многом зависят конечные результаты работы овощеводов. Посевной материал должен быть генетически однородным, с высокой жизнеспособностью, выравненным по размерам и не зараженным болезнями, то есть семена должны обладать высокими посевными качествами.

Предпосевная обработка включает также протравливание, обработку пестицидами, обеспечивающую уничтожение патогенной микрофлоры внутри и на поверхности семени, а также защиту от нее и вредителей после посева в почву.

Семена многих овощных культур  очень мелкие. Размеры семян, а также наличие на поверхности шипиков, опушения, бугорков затрудняют равномерное распределение их по поверхности поля. Поэтому посевы нередко бывают изреженными или чрезмерно загущенными. В первом случае снижается урожайность, во втором — возникает необходимость прореживания во избежание увеличения выхода нестандартной продукции. Использование терочных машин, дробление клубочков (у свеклы), дражирование и другие приемы облегчают равномерный или точный высев, дают возможность уменьшить норму высева, существенно снижают затраты на выращивание овощных культур.

Эффективность различных приемов  подготовки семян зависит не только от технологии подготовки. Большое  значение имеют условия, в которых эти приемы используются. Например, намачивание семян малоэффективно (иногда вредно), если семена высевают в пересушенную или переувлажненную почву.

Значение предпосевной подготовки семян в полевом овощеводстве очень велико. Особенно важно получить ранние всходы, поскольку нередко случается так, что влаги в почве очень мало или, наоборот, почва переувлажнена, наступает похолодание или длительное время сохраняется высокая температура. В таких условиях прорастание семян затруднено. Ослабить отрицательное влияние неблагоприятных погодных условий, преодолеть биологическую тугорослость позволяет предпосевная подготовка семян.

В мировой практике различают две  группы подготовки семян: прайминг (priming) — стимуляция, за счет которой удается активизировать прорастание, начальный и последующий рост, и закалка (hardening) — повышение устойчивости проростков и растений к неблагоприятным условиям в поле, что достигается воздействием абиотических факторов (влажность, температура), стимуляторов роста и других химических веществ.

Задачи предпосевной подготовки семян  разнообразны. Главными же обычно считают защиту их от патогенной микрофлоры, повышение скорости и дружности прорастания, полевой всхожести, а также целенаправленное воздействие на агроценоз, на характер роста и развития растений, на их скороспелость и урожайность.

Сортирование. Семена по размерам, форме, плотности, окраске и другим признакам сортируют на заключительном этапе семеноводства, хотя при необходимости это можно делать и в овощеводческих хозяйствах. Сортирование семян по размерам называют калиброванием. Сортирование в широком смысле этого слова и калибрование, в частности, используют не только для выделения семян с пониженной всхожестью, но и для получения выравненного, дружно прорастающего посевного материала. По размерам семена чаще сортируют (калибруют) на машинах, имеющих системы сит. Обычно это два типа пробивных металлических сит: с продолговатыми отверстиями для сортирования семян по наименьшему размеру — толщине (салат, огурец и др.) и с круглыми отверстиями для сортирования по среднему размеру (горох, лук, редис и др.) и по ширине (морковь, огурец и др.). Обоими типами сит оснащены высокопроизводительные семяочистительные сортировальные машины. Также семена сортируют по плотности.

В воде разделяют семена свеклы и  непрогретые семена огурца, в соленом  растворе (поваренной соли) концентрацией 3-5 % или больше можно сортировать  семена томата, моркови, редиса, капусты и других культур. Для сортирования семена высыпают в резервуар с водой или солевым раствором, перемешивают, дают в течение 2-5 мин отстояться и расслоиться. После этого их сливают с водой послойно и процеживают. Отсортированные в солевом растворе семена дважды тщательно промывают чистой водой, центрифугируют для снятия поверхностной влаги. Затем при необходимости их просушивают в воздушном потоке. Количество получаемых при такой сепарации фракций может быть увеличено за счет повышения концентрации соли и поэтапного выделения всплывших семян.

В последние годы появилась возможность  использовать на практике электросепарацию семян. Этот способ сортирования, основанный на использовании электрических  свойств посевного материала, в  отличие от сортирования на пневматических сортировальных столах резко уменьшает опасность травмирования семян. С помощью электросепарации в опытах, проведенных на кафедре овощеводства МСХА, удавалось из партий семян цветной капусты, сельдерея, моркови, укропа и лука с исходной всхожестью 73-93 % выделить семена со 100%-ной всхожестью или близкой к ней.

Технология намачивания семян разнообразна. Семена лука намачивают в течение 1 ч в мешках, опущенных в бочки с подогретой до 25-35 °С водой, с последующей подсушкой их на брезенте в течение 4-6 ч. В зависимости от культуры эти операции выполняют один раз (салат, растения семейства Бобовые), два (растения семейств Тыквенные и Капустные), от четырех до восьми раз (свекла, растения семейств Сельдерейные, Луковые, Гречишные). При повторении циклов воду меняют. Семена можно намачивать в мешках, опуская их в проточную воду. Чаще всего семена намачивают, рассыпав их слоем 5-8 см на брезенте. Семена увлажняют за два-три приема через 1-2ч. Количество воды при этом должно быть равно массе семян. После увлажнения семена укрывают брезентом и черед каждый час тщательно перелопачивают.

Продолжительность намачивания не должна быть больше: для растений семейств Капустные, Бобовые 15-20 ч, для растений семейств Пасленовые, Маревые 24, для арбуза, растений семейств Лилейные, Сельдерейные 24-36 ч, поскольку это может привести к снижению полевой всхожести из-за отравления семян продуктами распада при дефиците кислорода.

В практике промышленного овощеводства получили распространение два способа обработки семян путем гидротермического аэрирования, когда на семена, помещенные в сосуд с водой или с осмотическим раствором, воздействуют потоком воздуха или кислорода. Стимулирующий эффект от применения кислорода выше, но последний небезопасен, поэтому чаще используют воздух. В нашей стране этот прием получил название барботирован и е; в этом случае семена помещают в воду (рис. 11). Продолжительность обработки зависит от культуры, и при температуре воды 20°С она не должна превышать значений, приведенных в таблице 21.

Дражирование. Это создание на поверхности семян искусственных оболочек различного назначения. Чаще всего дражирование проводят для нивелирования поверхности семян, улучшения сыпучести, увеличения их размера и массы, что существенно облегчает использование такого посевного материала для точного высева. Это очень важно при беспикировочной технологии выращивания рассады томата, салата, сельдерея, перца, баклажана, а также для уменьшения затрат на прорывку и оптимизации условий выращивания при безрассадном способе в открытом грунте лука на репку, томата, салата кочанного и других культур. Семена дражируют семеноводческие фирмы.

При дефиците влаги в почве и  повторных посевах в южных  регионах можно высевать семена, дражированные торфом, с использованием в качестве жидких клеящих веществ 0,05%-ного водного раствора полиакриламида, а также разведенного в воде в соотношении 1 : 10 свежего коровяка и др.

При дефиците в почве микроэлементов их можно включать в состав оболочки драже. Повысить всхожесть таких  семян, предназначенных для немедленного посева, можно барботированием перед дражированием. Дражированные семена сохраняют посевные качества так же успешно, как и необработанные.

Семена обрабатывают против патогенной микрофлоры, прежде всего вирусной, в сушильных шкафах при температуре 40-60 °С и выше в зависимости от культуры. Посевной материал рассыпают слоем толщиной 8-10 см и прогревают в течение 4-5 ч, а иногда и нескольких суток. Семена периодически перемешивают, а температуру повышают до заданных пределов постепенно в течение 1-2ч. Такой обработке нельзя подвергать семена с повышенной влажностью. У некоторых культур (капусты, например, против сосудистого бактериоза) семена погружают в нагретую до 48-50°С воду на 20 мин с последующим погружением на 2-3 мин в холодную воду.

Семена обеззараживают протравливанием  пестицидами в специальных машинах. Для лучшего удержания препаратов на поверхности семян используют водорастворимые прилипатели за счет так называемой инкрустации или полимерные материалы при гидрофобизации. При работе с пестицидами обязателен инструктаж по технике безопасности. Поскольку способ обеззараживания пестицидами приводит к загрязнению окружающей среды, необходимо стремиться использовать биопрепараты.

Перспективны для практического  использования разработки кафедры  овощеводства МСХА по обеззараживанию  семян за счет барботирования их в  водной суспензии пестицида. Промывание после такой обработки семян  чистой водой дает возможность полностью исключить попадание препаратов в окружающую среду, а сама обработка подавляет наружную и внутреннюю микрофлору, стимулирует прорастание семян.

Физические и другие способы  обработки семян. Обработка семян электрическим током, лазерным излучением, ультразвуком, у.ф-лучами, в магнитном поле, переменной температурой, замораживанием и др. изменяет характер прорастания семян, направленность метаболизма их самих и растений. Такая обработка не всегда обеспечивает стимулирующий эффект и не отличается высокой стабильностью. Именно поэтому есть основания воздерживаться от поспешных рекомендаций производству по использованию для стимуляции прорастания семян перечисленных приемов.

Все виды обработки семян следует  применять в определенной последовательности. Так, вначале проводят сортирование, затем — термическое обеззараживание, барботирование или другие виды гидротермической обработки, протравливание, дражирование. Протравливание можно совместить с барботированием или дражированием. Совместное применение этих и других приемов может привести к синергическому эффекту.