Главное меню
Реклама

`

Требования овощных культур и картофеля к водному режиму почв

Вода — один из элементов питания растений, растворитель всех зольных элементов, благодаря которому они в доступной форме транспортируются ко всем органам растения. Вода имеет большое значение для регуляции температуры растений и обмена веществ. Она входит в состав протоплазмы, клеточного сока и клеточных оболочек, обуславливает осмотическое давление в клетках (тургор). При недостатке воды тургор ослабляется, что приводит к увяданию растения.

Вода — один из элементов питания растений, растворитель всех зольных элементов, благодаря которому они в доступной форме транспортируются ко всем органам растения. Вода имеет большое значение для регуляции температуры растений и обмена веществ. Она входит в состав протоплазмы, клеточного сока и клеточных оболочек, обуславливает осмотическое давление в клетках (тургор). При недостатке воды тургор ослабляется, что приводит к увяданию растения.
Продуктивные органы овощных растений на 75–97% состоят из воды, поэтому для формирования высокого урожая растения используют из почвы большое количество влаги. Потребность во влаге выражается количеством воды, которое растение тратит на создание единицы сухого вещества, поскольку известно, что менее 1% использованной растением воды направляется на формирование разных органов, а 99% расходуется на транспирацию.
Требовательность овощных растений к влажности почвы и воздуха зависит от их биологических особенностей, развития корневой си­­­стемы, морфологического и анатомического строения надземных ор­­­ганов (стеб­­­­ля, листьев), температуры почвы и воздуха, интенсивности солнечного освещения, обеспечения элементами питания, силы ветра и т. д.
Известно, что овощные растения отличаются от других сельскохозяйственных культур высокой требовательностью к влаге. Это предопределено многими факторами, главными из которых являются: интенсивное испарение овощными растениями значительного количества влаги, биологические особенности и характер размещения их корневой системы.
Испарение овощными растениями значительного количества влаги объясняется анатомической особенностью функций устьиц, нарастанием большой листовой поверхности, превышением массы надземных органов над массой корневой системы, а также тем, что большинство овощных растений имеет листья с неплотным клеточным строением тканей. Например, соотношение массы корней и надземной части растений у огурца составляет 1:25, томата — 1:15, капусты — 1:11. Листовая поверхность растения пшеницы почти в 60 раз меньше, чем листовая поверхность капусты, поэтому капуста испаряет влагу значительно интенсивнее, чем пшеница.
У большинства овощных растений корневая система обладает слабой силой всасывания, поэтому они могут обеспечить себя водой только при достаточных ее запасах в почве. Например, у корней томата сила всасывания составляет
5,5 атм., лука репчатого — 2,5, в то время как у корней пшеницы — 12, а  кукурузы — 21,5 атм. Способность овощных растений использовать влагу из почвы зависит и от осмотического давления в клетках. У овощ­ных растений оно меньше, чем у зерновых. Например, у томата осмотическое давление в клетках корней составляет 5,5, а у зерновых — 15 кг/см2.
Кроме того, многие овощные растения, такие как лук, чеснок, редис, огурец, большинство зеленных культур, имеют слаборазвитую корневую систему, основная масса которой находится в верхнем 0–25-сантиметровом слое почвы. А, как известно, именно верхние слои почвы наиболее склонны к резким колебаниям влагозапасов и частому пересыханию. Для сравнения: от­­­дельные корни озимой пшеницы проникают в почву на глубину до 2 м, кукурузы — до 4 м, а люцерны — до 15 м.
Значительно влияет на отношение к влагообеспечению овощных растений также исторический экотип того или иного растения. На­­пример, большая площадь листовой поверхности у капусты, свеклы, огурца свидетельствует о том, что эти растения происходят из районов с влажным тропическим климатом и плохо переносят воздушную засуху. И напротив — трубчатые листья лука, чеснока, сильнорассеченные — моркови свидетельствуют, о том, что эти растения происходят из районов с континентальным климатом. Впро­­­чем, оценка овощных растений по требовательности к влаге и устойчивости к засухе только по надземным органам недостаточна. Например, у кабачка, бахчевых культур листовая поверхность тоже большая, однако они хорошо переносят высокие температуры и даже воздушную засуху. Объясняется это тем, что их корневая система проникает достаточно глубоко в почву (до 2–3 м) и является сильно разветвленной.
Как свидетельствуют обобщенные результаты исследований научных учреждений, по требовательности к влаге овощные растения можно разделить на четыре группы:
1 — наиболее требовательные к влажности почвы;
2 — требующие повышенной влажности почвы;
3 — умеренно требовательные к влажности почвы;
4 — относительно устойчивые к воздушной и почвенной засухам.

Растения, наиболее
требовательные
к влажности почвы
Такие растения интенсивно расходуют воду и отличаются наибольшим водопотреблением, имеют слаборазвитую корневую систему со слабой силой всасывания. Кроме того, мощная листовая поверхность интенсивно испаряет влагу. Ово­­щ­ные растения этой группы при недостаточных влагозапасах останавливаются в росте и дают плохой урожай, они не переносят засуху и нуждаются в четком соблюдении поливного режима на протяжении всего периода вегетации. К этой группе относят огурец, капусту белокочанную, кольраби, шпинат, редьку, салат, редис, перец сладкий и горький.

Растения, требующие
повышенной
влажности почвы
По сравнению с растениями первой группы, эти растения расходуют воду более экономно. Они характеризуются очень слабо развитой корневой системой и небольшой листовой поверхностью. К этой группе относят все овощные растения из семейства Луковичные. Требования этих культур к содержанию влаги в почве, особенно в первой половине вегетационного периода, а также в период интенсивного роста вегетативной массы, очень высоки.

Растения, умеренно
требовательные
к влажности почвы
Для таких растений характерна мощная, густо разветвленная корневая система, которая проникает достаточно глубоко в почву, обеспечивая растение влагой. Листовая поверхность, по сравнению с растениями первой группы, расходует влагу более экономно. К этой группе относят томат, баклажан, морковь, кабачок, петрушку, фасоль, горошек овощной, боб овощной.

Растения, относительно
устойчивые к воздушной и почвенной засухам
Растения этой группы характеризуются густо разветвленной, быстро­­­­растущей корневой системой и развитой надземной частью. К ней относят свеклу столовую, пастернак и другие корнеплодные культуры, кукурузу сахарную.
Стоит отметить, что эффективность орошения овощных культур третьей и четвертой групп достаточно высока. Показательными в этом отношении являются результаты исследований ИГиМ, проведенные на землях Каменско-Днепровской опытной стан­­­­­ции (Запорожская обл.) на культуре моркови (2004–2006 гг.) и кукурузы сахарной (2007–2008 гг.) (табл. 1).
Прирост урожайности корнеплодов моркови на капельном орошении, по сравнению с богарными условиями, составил 29 т/га, или 1,72 раза, а прирост урожайности кочанов кукурузы молочно-восковой спелости составил 9,2 т/га, или 2,12 раза.
Требовательность овощных культур к влажности почвы неодинакова и в течение вегетационного периода. Известно, что существуют относительно короткие периоды в жизни овощных растений, в течение которых даже незначительное снижение влажности почвы за пределы оптимального диапазона приводит к значительным потерям урожая. Такие периоды принято называть критическими периодами влагообес­печения. Критический период большинства овощных растений приходится на время, когда формируются органы плодоношения, то есть, время, предшествующее цветению или непосредственно совпадающее с ним. Даже незначительный дефицит влаги в этот период заметно задерживает разделение и растяжение растущих клеток, что, в свою очередь, приводит к приостановке дифференциации генеративных органов и резкому уменьшению бутонов в соцветии. У двулетних овощных растений (капуста белокочанная, лук репчатый, морковь, свекла столовая) в первый год жизни, когда их выращивают для получения продуктивных органов (кочанов, луковиц, корнеплодов), не может быть критического периода относительно влагообеспечения, невзирая на неодинаковую их устойчивость к содержанию влаги в почве в течение вегетации первого года жизни.
Одним из «ответственных» периодов в жизни овощных растений относительно влагообеспечения является фаза прорастания семян (приживания рассады). Недостаток влаги в этот период приводит к задержке появления и даже к гибели всходов. После появления всходов (приживания рассады), большинство растений удовлетворительно растут при умеренном увлажнении почвы, однако во время интенсивного роста вегетативных и продуктивных органов расход воды значительно возрастает. Повышен­­­ная требовательность к влаге в этот период наблюдается у огурца, томата, корнеплодов, капусты, салата и др. Дефицит влаги приводит к формированию небольших плодов с увеличенным содержанием в них клетчатки.
Избыточное содержание влаги в почве, так же, как и ее недостаток, негативно отражается на росте и развитии растений. Так, при переувлажнении, то есть при влажности почвы от 90% НВ к полной влагоемкости изменяется соотношение между жидкой и газообразной фазами почвы (нарушается ее аэрация), в результате чего развиваются корневые гнили, подавляется несимбиотическая азотфиксация, а бактерии-аммонификаторы начинают работать как денитрофикаторы, приводя к потерям азота. Кроме того, при избыточном увлажнении снижаются товарность и качество продуктивных органов растений: они становятся водянистыми и невкусными, а некоторые теряют товарный вид (растрескиваются корнеплоды моркови, свеклы столовой, кочаны капусты).

Избыточное содержание влаги в почве, так же, как и ее недостаток,
негативно отражается на росте и развитии растений


Влияние избыточного увлажнения на урожайность плодов томата рассадного зафиксировано в исследованиях ИГиМ на землях Бри­­левской опытной станции (2009–2010 гг.), а на урожайность кукурузы сахарной — на землях Каменско-Днепровской опытной станции (2007–2008 гг.) (табл. 2).
Как свидетельствуют данные научных учреждений, а также производственный опыт, срок окончания поливов влияет на качество хранения продуктивных органов овощных культур и на их биохимический состав. Доказано, что если овощные культуры выращивают для последующего хранения, вегетационные поливы необходимо прекращать: на моркови, капусте белокочанной и картофеле — за 12–15 дней до уборки, на свекле столовой — за 15–20, на луке репчатом и чесноке — за 10–12 дней. То же касается и томата, выращиваемого для последующей переработки плодов в томатную пасту — для накопления максимального содержания в плодах сухого вещества орошение лучше всего завершить за 10–12 дней до уборки.
Существенно влияет на развитие овощных растений и влажность приземных слоев воздуха. Овощные культуры обладают неодинаковой требовательностью к относительной влажности воздуха. Так, огурец и зеленные культуры лучше всего растут при его относительной влажности 85–90%, капуста, лук репчатый, горох овощной, корнеплоды — 70–80%, томат, перец сладкий, баклажан, кукуруза сахарная — 60–70%, кабачок — 50–60%. При слишком высокой влажности воздуха томат поражается такими грибными болезнями, как фитофтороз, белая пятнистость, макроспориоз; огурец — ложной мучнистой росой; лук репчатый — пероноспорозом; капуста белокочанная — слизистым бактериозом; чеснок — склероцинией.

Требования картофеля
к водному режиму почв
Вода составляет значительную часть органов растений картофеля и является одним из определяющих факторов роста, развития и формирования урожая. В период всходов и в конце вегетационного периода потребность в воде минимальна. Наибольшая потребность в воде проявляется в так называемый критический период по отношению к влажности почвы, когда недостаток влаги приводит к значительному снижению урожайности клубней: в фазу «бутонизация — конец цветения». На юге в разные по влагообеспеченности годы суммарное водопотребление растений картофеля, в зависимости от сорта, срока посадки, способа полива, составляет от 2100 до 4100 м3/га. Коэффициент водопотребления раннего картофеля колеблется от 91 до 176 м3/т. При выращивании ранних сортов с урожайностью 22–25 т/га суммарное водопотребление колеблется в пределах от 2000 до 3300 м3/га, среднеранних — 2800–3600, среднеспелых — 3400–4100 м3/га. Минимальные значения характерны для капельного способа полива, максимальные — для дождевания и поверхностного способа полива в засушливые годы. Картофель отрицательно реагирует на дефицит влаги. При влажности почвы ниже 60% НВ наблюдается существенное замедление роста клубней и надземной массы, а при 50–55% НВ рост клубней прекращается. Почвенная засуха отрицательно влияет на растения, в этом случае требуется возобновление ростовых процессов. Процесс образования клубней и накопление их урожая интенсивнее всего происходят при оптимальном сочетании основных факторов развития — воды, света, тепла, элементов питания. Соче­­­тание водного дефицита с высокими температурами воздуха и почвы усиливает негативный эффект. Дли­­­тельная засуха приводит к образованию на клубне многослойной перидермы, в этом случае требуется возобновление ростовых процессов. В период образования клубней, бутонизации и цветения неблагоприятный температурный режим приводит к значительным изменениям в биологических процессах (уменьшается количество хлорофилла в листьях, нарушается синтез углеводов, а температура выше 25°С усиливает процессы дыхания и влагообмена в клетках.
Необходимость орошения картофеля обуславливается также особенностями развития его корневой системы: около 70% физиологически активных корневых ответвлений размещено в слое почвы 10–35 см, который является наиболее склонным к резким и частым колебаниям влагозапасов.
Таким образом, орошение овощ­­ных растений и картофеля в зоне неустойчивого и недостаточного увлажнения (а это 70% территории: зона Лесостепи и Степи Украины) является обязательным и, одновременно, базовым элементом в технологиях их выращивания, а сама необходимость его применения обуславливается, с одной стороны, природно-клима­тическими условиями, а с другой — биологическими особенностями овощ­­­­ных растений.

А. Шатковский, к. с.-х. н., ст. н. с., зав. лабораторией микроорошения,
Ю. Черевичный, н. с., аспирант, Институт гидротехники и мелиорации НААН Украины

Определитель вредителей и болезней ...
Thursday, 24 March 2016
Карманный справочник Определитель вредителей и болезней огурца
ВИЙШОВ З ДРУКУ ЖУРНАЛ "ОВОЧІВНИЦТВО...
Tuesday, 24 July 2018
З радістю повідомляємо, що липневий номер журналу "Овочівництво" (№7-8(159) 2018) вийшов з друку і чекає на читачів.
Friday, 08 November 2013
Компания Агробизнес ТСК, по прогнозам экспертов, в нынешнем году добьется рекордной среди крупных производителей урожайности картофеля.
Wednesday, 02 August 2017
Вирощування в умовах пiвнiчної частини Лiсостепу України
Текущий номер
Поиск
Авторизация
Логин
Пароль
Реклама

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