Главное меню
Реклама

`

Транспирация и водопотребление томата в условиях орошения

Для оптимального роста и развития растения необходимо, чтобы в нем протекали процессы синтеза биологических веществ и вырабатывалась энергия, чтобы оно не перегревалось и постоянно потребляло воду и минеральные вещества из почвы.

Для оптимального роста и развития растения необходимо, чтобы в нем протекали процессы синтеза биологических веществ и вырабатывалась энергия, чтобы оно не перегревалось и постоянно потребляло воду и минеральные вещества из почвы. Вода при этом имеет огромное значение — она растворяет содержащиеся в почве питательные вещества и доставляет их в ткани растений, а также принимает участие в образовании в клетках углеродов, разлагаясь в процессе фотосинтеза на молекулы кислорода и водорода. Кроме того, вода играет роль охладителя, испаряясь из внутренних частей растений и тем самым понижая их температуру.
Следовательно, нормальные жизненные процессы могут протекать лишь при наличии воды в тканях растений. Обезвоживание протоплазмы клеток приводит к потере ими жизнеспособности.
В то же время, в растениях всегда наблюдается потеря воды путем испарения. На поверхности листьев есть мельчайшие отверстия — устьица (от 200 до 400 шт. на 1 см2), которые открываются в процессе дыхания, и вместе с газообменом наблюдается диффузия водяного пара из них в воздух. Частично водяной пар проникает и через поверхность листа.
Процесс испарения влаги растениями происходит в основном через листья и называется транспирацией. Ее интенсивность определяется не только метеорологическими факторами — на нее влияют также анатомические и физиологические особенности самих растений, в т. ч. способность устьиц закрываться при недостатке воды и в темный период суток. Транспирация состоит из превращения содержащейся в тканях растений воды в пар и его перемещения в атмо­сферу. Пар образуется внутри листа, в межклеточном пространстве, и его обмен с атмосферой контролируется устьицами. Почти вся вода, взятая корнями из почвы, расходуется на транспирацию, и лишь незначительная ее часть используется на создание сухого вещества.
В физиологии растений различают внешние и внутренние факторы транспирации. Под внешними понимают климатические условия (температура, влажность воздуха, скорость ветра и количество солнечной радиации), тип почвы и агротехнологию. Именно им принадлежит ведущее место в определении интенсивности транспирации в условиях оптимального снабжения растений водой и питатель­ными веществами. В этом случае величина транспирации коррелирует с целым рядом метеорологических параметров.
Внутренние факторы связаны с происходящими в растении процессами и зависят от его способности регулировать транспирацию под воздейст­ви­ем внешней среды. Однако эта способность проявляется только при температуре не выше 35…40°С. При более высоких температурах устьица не закрываются, растения быстро теряют влагу и могут погибнуть. Кроме того, процесс транспирации находится в прямой зависимости от возраста растений: со временем коллоидно-химические свойства плазмы меняются, проницаемость тканей снижается, что приводит к уменьшению подвижности воды и водоотдачи клеток, а соответственно, и к понижению интенсивности испарения. Следовательно, при тех же метеорологических условиях интенсивность транспирации стареющих растений меньше, чем молодых.
 

Исследования транспирации томата

Исследования по изучению транспирации томата были проведены на Юге Украины, в опытном хозяйстве «Брилевское» ИВПиМ (с. Приветное, Алешковский р-н, Херсон­ская обл.). В их ходе использовались вегетационные сосуды, которые взвешивали раз в сутки. Величина транспирации растения определялась как разница между двумя взвешиваниями. Для исключения испарения воды с поверх­но­сти грунта сосуды с растениями были герметизированы. Поливы проводили через трубку. Для опыта использовали раннеспелый гибрид томата Н 1015 F1. На момент наблюдений возраст растений составлял 22 июня — 31 день, 1 июля — 40 дней после высадки рассады. Площадь листовой поверхности одного растения на 22.06 и 01.07 составляла 0,31 и 0,52 м2 соответственно.
Как и проведенные академиком Н. А. Максимовым в 1950 г., наши исследования показали, что ход транспирации в течение суток определяется влиянием внешних и внутренних факторов. Устьица растений открываются на рассвете и при достаточной влажности почвы достигают максимума открытия в дополуденные часы. Соответственно возрастает и транспирация, являющаяся след­ствием состояния устьиц. К полудню устьица начинают сужаться и закрываются перед заходом солнца. При этом транспирация резко уменьшается. Ночью интенсивность транспирации минимальна.
Как показали наблюдения, больше всего влаги растения томата испаряют с 10:00 до 17:00 (1 июля транспирация за этот период составила 1,08 кг/растение, а 2 июля — 0,775 кг/растение). С 20:00 до 08:00 транспирация прак­тически отсутствовала и составила 0,083 кг/растение (см. рис. 1).
Это подтверждает, что в течение суток интенсивность транспирации томата неодинакова. В целом в проведенных опытах с 00:00 до 08:00 и с 19:00 до 24:00 она не превышала 0,02 кг/растение, а с 10:00 до 17:00 находилась в пределах 0,08–0,16 кг/растение, что со­ставляет 90% общего суточного объе­ма. Максимально интенсивным испарение влаги было в 13.00 (рис. 1–2).
Помимо этого, наблюдения по­казали тесную связь интенсивности транспирации с солнечной радиацией (рис. 2–3) — коэффициент корреляции r = 0,95. Эта зависимость аппроксимируется полиномом второй степени, а коэффициент детерминации R2 = 0,96.
Влияет на транспирацию томата и дефицит влажности воздуха. Это подтвердили, в частности, исследования, проведенные 22 июня с 14:00 до 16:00. Растения томата были помещены в разные условия: одно находилось на открытой площадке (температура воздуха t  =  30,2°С, относительная влажность воздуха Rh  =  39,6%, дефицит влажности воздуха d  =  25,9 мб), а второе — в помещении лаборатории (t  =  25,2°С, Rh  =  46,2%, d  =  17,3 мб). Как видно на рис. 4, транспирация этих растений за 2 часа наблюдений была разная: при дефиците влажности воздуха 17,3 мб она составила 20 г/м2, что в 3,7 раза меньше, чем при дефиците влажности 25,9 мб.

Общее водопотребление

Суммарное водопотребление, или эвапотранспирация (ЕТс) растений состоит из испарения влаги с поверхно­сти почвы и транспирации. Эти два процесса происходят одновременно, и отделить их друг от друга трудно. Пока растения неразвитые, вода расходуется в основном на испарение с поверхности почвы, но постепенно растения покрывают почти всю ее площадь, и транспирация начинает преобладать.
Изменения водопотребления томата изучали в производственных условиях. Для этого использовали интернет-метеостанцию iMetos, которая оснащена метеорологическими датчиками и сенсорами влажности почвы типа Watermark 200SS.
Как видно на рис. 5, объемы водопотребления зависят от фазы развития растения и метеорологических параметров. В первый месяц после высадки рассады они составляли 20–40 м3/га, а максимальных показателей 120–140 м3/га достигали в первой декаде июля, когда происходит налив плодов томатов и стоит жаркая сухая погода.
Выводы

Таким образом, нами подтверждены результаты фундаментальных исследований о процессах транспирации растений и получены новые экспериментальные данные относительно количественных характеристик транспирации высокопродуктивных гибридов томата интенсивного типа. В частности, установлено, что интенсивность транспирации растений томата составляет 0,16 кг/м2 в час, а максимальное суммарное водопотребление в производственных условиях — 120–140 м3/га. Эти данные можно использовать для проектирования систем капельного орошения и планирования режима орошения в зоне Степи.  

М. Ромащенко, д. т. н., академик, директор,
А. Журавлёв, к. с.-х. н., зав. лабораторией микроорошения,
А. Шатковский, д. с.-х. н., зам. директора по научной работе,
Институт водных проблем и мелиорации НААН

 

Fresh Business Expo готується до 7-...
Wednesday, 18 July 2018
З 4 по 6 грудня 2018 року Fresh Business Expo Ukraine всьоме розпочне свій захід. Виставка знову відбудеться у Міжнародному виставковому центрі (МВЦ) у Києві.
ВИЙШОВ З ДРУКУ ЖУРНАЛ "ОВОЧІВНИЦТВО...
Friday, 07 September 2018
Вересневий номер журналу "Овочівництво" №9 (160) 2018 вийшов з друку і чекає на читачів. За питаннями купівлі журналу телефонуйте у ВІДДІЛ ПЕРЕДПЛАТИтел.: +38 (044) 499-97-69 (68), +38 (098) 773-19-49...
Friday, 31 January 2014
С 26 по 28 ноября в Киеве, в Международном выставочном центре, что на Левом берегу, проходила международная выставка Fresh Produce Ukraine 2013.
Thursday, 06 October 2016
Решение о сроках проведения очередного вегетационного полива принимается на основе использования того или иного подхода (метода).
Текущий номер
Поиск
Авторизация
Логин
Пароль
Реклама

© Copyright 2009 - Ovoschevodstvo.com All Rights Reserved     |     Дизайн — Свердличенко Алексей     |     Програмирование — Хагшенас Хажир