Факторы жизни с.-х. Растений и пути их регулирования
Факторы жизни растений подразделяют на космические (свет и тепло) и земные (вода, воздух, элементы питания). Космические факторы практически не регулируются в естественных условиях, земные, напротив, подвергаются регулировке. Для нормального роста и развития растения требуют определенных соотношений этих факторов. Любая система земледелия должна предусматривать обеспечение растений на протяжении вегетации всеми факторами жизни в оптимальных количествах.
Свет. Свет является единственным источником энергии для фотосинтеза, оказывает влияние на форму, окраску, расположение и строение листьев, рост и развитие растений, продолжительность вегетации. При недостатке света растения имеют бледную окраску, тонкие вытянутые стебли, слабо развитые листья. Растения предъявляют различные требования к продолжительности и интенсивности освещения. По продолжительности освещения растения делятся на культуры длинного и короткого дня. У культур длинного дня продолжительность освещения должна быть не менее 12 часов. В эту группу входят картофель, морковь, лук, пшеница, рожь, ячмень, овес. У культур короткого дня продолжительность освещения должна составлять менее 12 часов. К таким культурам принадлежат топинамбур, кукуруза, капуста, соя. В зависимости от интенсивности освещения различают светолюбивые (картофель, горох, пшеница, свекла, кукуруза) и теневыносливые (овес, злаковые) растения. В качестве мер по коррекции условий освещенности растений можно указать следующие: уничтожение сорняков, ориентация посадок с севера на юг, сев в оптимальные сроки, различные способы посева, регулирование высоты стеблестоя, создание сортов с большим коэффициентом поглощения ФАР.
Тепло. Основным источником тепла для растений служит солнечная радиация, дополнительным – выделение тепла микроорганизмами в процессе Разложения органического вещества и жизнедеятельности. Рост и развитие растений происходит только в определенных температурных интервалах. Различают минимальную, оптимальную и максимальную температуры для роста и развития растений, причем каждый период жизни культурных растений характеризуется своим интервалом оптимальных температур. Так прорастание клубней картофеля происходит при температуре почвы 6-70С, а наиболее интенсивное клубнеобразование – при температуре почвы 16-170С. При минимальных температурах физиологические процессы приостанавливаются; при оптимальных – рост и развитие растений происходят наиболее хорошо; при максимальных – растения резко снижают продуктивность и даже гибнут. У разных растений эти интервалы могут существенно отличаться. В этой связи сельскохозяйственные растения делят на две группы: холодостойкие и теплолюбивые растения. К первой группе относятся пшеница, горох, рожь, ячмень, овес, лен и др. Эти растения отличаются малой требовательностью к теплу и высокой холодостойкостью. Так семена их прорастают при температуре от 1 до 50С. Ко второй группе относятся кукуруза, огурцы, томаты, фасоль, арбузы и др. Эти растения малоустойчивы к низкой температуре. Прорастание семян происходит при температуре 8-150С. Различные части растений предъявляют различные требования к температуре. Так корневая система лучше развивается при более низких температурах, чем надземные части. Требование растений к температуре обычно связано с их географическим происхождением. Наиболее чувствительны к холоду растения тропического происхождения, менее чувствительными являются растения северных широт. К основным приемам корректировки теплового режима относятся следующие: боронование и рыхление почвы; прикатывание верхнего слоя почвы; мульчирование; использование органических удобрений; размещение более теплолюбивых растений на южных склонах. Во время цветения садов, чтобы сберечь ветки от заморозков, используют дымовые завесы.
Вода. Содержание воды в растениях составляет от 70 до 95%. Вода необходима для прорастания, роста и развития растений. С ее помощью осуществляется фотосинтез, минеральное питание и терморегуляции растений. На построение органического вещества растения расходуют около 0,2% поглощаемой воды, более 99% влаги испаряется. У растений имеются критические периоды, когда они особенно остро нуждаются в воде. Для картофеля критический период совпадает с фазой цветения и клубнеобразования; для зерновых хлебов – кущения, выхода в трубку и колошения; у зернобобовых – цветения. Недостаток влаги в этот период снижает урожайность растений. О потребности растений в воде можно судить по транспирационному коэффициенту. Этот показатель представляет собой отношение массы воды, израсходованной растениями, на создание сухого вещества урожая. Транспирационный коэффициент зависит главным образом от вида возделываемой культуры. Так для ячменя он составляет 400-500, овса – 550-600, многолетних трав – 600-800. Основным методом регулирования этого фактора является полив. По степени требовательности к влажности почвы растения подразделяют на 4 группы:
очень требовательные к влажности почвы (лук, салат, укроп, капуста);
требовательные к влажности почвы (огурец, томат, перец);
менее требовательные к влажности почвы (картофель, корнеплоды);
засухоустойчивые.
Воздух. Воздух необходим растениям как источник кислорода для дыхания растений и почвенных микроорганизмов, углекислого газа для фотосинтеза, а также азота – для почвенных азотфиксирующих микроорганизмов. Пути регулирования: внесение органических удобрений увеличивает содержание углекислого газа в почве. Благодаря этому усиливается фотосинтез и увеличивается урожай растений. Особенно требовательны к кислороду корнеплоды, клубнеплоды и бобовые культуры, менее требовательны – зерновые, злаковые, многолетние травы и кукуруза. Для снабжения корней кислородом создают благоприятную структуру почвы путем рыхления.
Элементы питания. Классификация элементов питания была кратко рассмотрена при изучении основ агрохимии. Использование элементов питания растениями зависит от целого ряда условий: доступности их растениям, влажности почвы, температуры, освещенности, реакции почвенного раствора. Основным методом регулирования элементов питания является удобрение почвы.