Отношение овощных культур к тепловому режиму и приемы управления ими в открытом грунте

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^сС, 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