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

 

Определитель вредителей и болезней ...
Thursday, 24 March 2016
Карманный справочник Определитель вредителей и болезней огурца
Вже за тиждень Fresh Business Expo ...
Friday, 23 November 2018
4 грудня Fresh Business Expo всьоме розпочне роботу. Організатори плідно працюють над вдосконаленням виставки, додаючи нові сектори, збираючи професійну аудиторію та створюючи актуальні семінарські програми....
Thursday, 12 March 2015
Собранные овощи сортируют на товарную и нетоварную продукцию. Товарную делят на стандартную и нестандартную.
Friday, 02 September 2011
Урожай овощей зависит от многих факторов почвы, погоды, обеспечения влагой, питательными веществами, технологических приемов, опыта овощевода и множества других. Для получения максимального урожая все факторы должны находиться в оптиму...
Текущий номер
Поиск
Авторизация
Логин
Пароль
Реклама

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