12.5. Влияние факторов внешней среды на свойства плодовых и ягодных растений

Растения реализуют свои наследственные возможности в условиях окружающей внешней среды, факторами которой являются свет, температура, вода, воздух, почва и др. Они оказывают огромное влияние на жизнедеятельность, продуктивность и многие другие свойства возделываемых культур. Например, при выращивании известного среднерусского зимнего сорта яблони Антоновка обыкновенная в более южных районах страны у него проявляются признаки летнего сорта. Растения растут и развиваются при условии одновременного и совместного наличия всех без исключения факторов. Так, нормальное влагообеспечение растений повышает их продуктивность только в условиях достаточного освещения, тепла и т.д. При отклонении от оптимальных условий или при неуравновешенности факторов внешней среды продуктивность культур резко падает. Отсутствие или недостаток одного фактора нельзя компенсировать за счет избытка другого, например недостаток тепла — дополнительным питанием, света — теплом и т.д.

При выращивании плодовых и ягодных культур необходимо обязательно использовать районированные (рекомендуемые) для того или иного региона породы, сорта и подвой. В противном случае в результате несоответствия биологических ритмов растений ритмам погодных условий, воздействия очень низких температур возможны снижение их жизнеспособности и даже гибель. Очень важными условиями успешного выращивания плодовых и ягодных культур являются правильный выбор места под сад и его организация наряду с использованием оптимальной агротехники и защитных мероприятий.

• Свет

Роль света в жизни плодовых растений исключительно важна. В прямой зависимости от уровня освещенности находятся процессы фотосинтеза и накопления всех питательных и пластических веществ, а также перезимовка растений, лучшие условия для которой обеспечиваются при уровне освещения 70... 80 %. При недостаточном освещении кроны растения вытягиваются в высо­ту или становятся однобокими, побеги и ветви утончаются, листья мельчают и бледнеют, цветковые почки закладываются плохо обрастающие плодоносные ветви быстро отмирают и плодоношение из центра кроны перемещается на периферию. Плоды при затенении ветвей формируются мелкими, слабоокрашенными, имеют плохой вкус и аромат, а из-за повышенной оводненности плохо хранятся. Большинство плодовых и ягодных пород светолюбивы. Наиболее светолюбивы породы южных районов — миндаль, персик, абрикос, черешня, орех грецкий, а менее светолюбивы — груша, айва, яблоня, слива, вишня. При слабом освещении могут расти такие ягодные культуры, как смородина, малина, земляника, крыжовник и другие, однако хороший урожай все они дают только при достаточном освещении.

Молодые деревья в саду имеют избыточное освещение. С возрастом им требуется больше света, так как с увеличением размеров их надземной части световой режим постепенно ухудшается, и возникает сильное затенение внутри крон. При этом создается несколько зон различной интенсивности освещения: наружная зона избыточного освещения, в которой листья получают света больше, чем могут использовать; зона интенсивного освещения, расположенная на расстоянии 1...1,5 м в глубь кроны; зона недостаточного освещения, занимающая нижнюю и северную части центра кроны. В последней зоне ухудшаются вкус, окраска и ароматичность плодов. Цветковые почки в этой зоне не закладываются, а если и закладываются, то цветки осыпаются (рис. 338).

До тех пор, пока деревья не достигнут высоты 3,5 м и диаметра 3 см, они при любом типе крон не имеют зоны недостаточного освещения. В связи с этим в современных садах выращивают малогабаритные деревья с небольшими округлыми или уплощенными кронами (пальметтные сады) с толщиной листового полога не более 2,5 м. Световой режим растений в садах регулируется

расположением рядов с севера на юг, густотой посадки, прореживанием, наклоном ветвей, оптимальной системой формирования.

• Тепло

Температурный режим местности является определяющим для успешного возделывания той или иной плодовой и ягодной культуры. О необходимом количестве тепла в течение периода вегетации судят по сумме активных температур. В зависимости от обеспеченности теплом в России выделены следующие зоны плодоводства: северо-восточная (в пределах 55...60° северной широты), средняя (50...55°), южная (от 50° на юг) и субтропическая, расположенная на Черноморском побережье Кавказа.

По требовательности к теплу основные плодовые культуры можно расположить следующим образом (в убывающем порядке): цитрусовые и субтропические (субтропическая зона); персик, миндаль, пекан, фисташка, грецкий орех, абрикос, айва, черешня (южная зона); груша, слива, вишня, яблоня, земляника и ягодные кустарники (средняя зона); ягодные кустарники, яблоня (сибирские сорта), облепиха, вишня войлочная, черемуха, рябина, арония, ирга (северо-восточная зона).

Низкие зимние температуры ограничивают выращивание теплолюбивых плодовых растений во многих районах нашей страны. В отдельные годы наблюдается массовая гибель насаждений в результате воздействия отрицательных температур. Наиболее высокую морозоустойчивость плодовые культуры проявляют в период глубокого, или органического, покоя и резко снижают ее в период вегетации.

Необходимо различать морозоустойчивость и зимостойкость при характеристике плодовых культур. В отличие от морозоустойчивости или стойкости плодовых растений к критическим отрицательным температурам зимостойкость указывает на устойчивость их ко всем неблагоприятным факторам зимнего периода, включая низкие температуры и случающиеся оттепели. Как правило, большинство пород, проявляющих высокую морозоустойчивость, одновременно являются и зимостойкими. Однако отдельные культуры или сорта, особенно восточно-азиатского происхождения (груша уссурийская, дальневосточные сорта абрикоса, алтайские формы облепихи, вишня войлочная и др.), выдерживающие температуру ниже 40 °С, при выращивании в средней полосе часто погибают из-за пониженной зимостойкости. Разные части и органы растений неодинаково устойчивы к низким температурам. Так, надземная система яблони выдерживает температуру до — 36 °С без видимых повреждений, однако такая температура может вызвать гибель цветковых почек, повреждения древесины ветвей и штамба при продолжительном действии (более 2 недель). Корневая система по сравнению с надземной менее морозостойкая. Так, корни яблони лесной (семенной подвой) повреждаются при температуре -13...—14°С, а слаборослые кленовые подвои — при температуре -11...—13 °С (а на юге и при более высоких температурах).

Зимние повреждения часто выражаются в форме обмерзания ветвей и штамбов. При сильном обмерзании наблюдается отмирание значительной части скелетных ветвей. Повреждения мороза могут также проявляться в форме растрескивания стволов и солнечных ожогов коры и камбия, вызываемых резкими сменами дневных и ночных температур в середине и конце зимы. В малоснежные зимы может происходить подмерзание корневых шеек, ткани которых обычно хуже подготовлены к зиме из-за поздних сроков закалки. Плодовые почки повреждаются морозами чаще, чем вегетативные.

Большой ущерб плодовым растениям наносят возвратные весенние заморозки, повреждая бутоны, цветки и молодые завязи. Так, весной цветки повреждаются при температуре —1,6...—2,5 °С, а завязи — при температуре —1,1 ...—1,6 °С. Осенью плоды выдерживают кратковременные морозы до —2...—3°С, однако после этого; быстро осыпаются. Листья и невызревшие верхушки побегов повреждаются при температуре —4... —5 °С. Поврежденная древесина и другие ткани приобретают коричневато-буроватый цвет, оттенки которого оцениваются в баллах.

В период вегетации плодовые растения также чувствительны к колебаниям температуры, особенно в период цветения и завязывания плодов. При снижении среднесуточной температуры ниже 14 °С оплодотворение и завязывание плодов происходят плохо. Отрицательно действуют на плодовые растения и высокие температуры. Так, летом при слишком высокой температуре, особенно в засуху, растения из-за интенсивного испарения быстро вянут. Оптималь­ной для жизни растений считается температура 20... 25 °С. Излишек тепла ускоряет созревание плодов, но делает их менее лежкими.

Наиболее сильное влияние температуры проявляется при ее сочетании с другими природными условиями или факторами. Так, очень опасны для растений резкие понижения температуры осенью, наступление морозной зимы после засушливого лета или обильного плодоношения деревьев, чередование оттепели и мороза во второй половине зимы (когда плодовые растения вышли из глубокого покоя), сочетание мороза (а летом тепла) с сильным сухим ветром и т.п.

Большое значение для повышения морозоустойчивости и зимостойкости плодовых насаждений наряду с правильным выбором наиболее устойчивых сортов (особенно местных) имеет применение необходимых своевременных агротехнических мероприятий в летний период, подготавливающих растения к зимнему периоду. Следует помнить, что чрезмерное плодоношение также недопустимо. Кроме того, необходимо использовать поливы, побелку штамбов и скелетных ветвей, окучивание их снегом и накопление его в саду. При заморозках, которые следует заранее прогнозировать, надо применять дымление, орошение путем дождевания садов. Слабозимостойкие сорта лучше прививать в крону (не ниже 1,2..1,5 м от земли) зимостойких сортов (штамбо- и скелетообразователей).

Температура воздуха зависит от географического положения, высоты над уровнем моря, рельефа, местности, экспозиции склона, почвы, характера передвижения воздушных масс и т.д. Так, например, с каждым градусом северной широты температура понижается на 0,5 °С. В низинах и на нижней трети склонов температура всегда ниже, чем в средней и верхней частях. Склоны южной экспозиции всегда теплее северной. На температуру нижних атмосферных слоев влияют характер и цвет почвы.

• Вода

Необходима для нормального протекания жизнедеятельности растений. С водой передвигаются минеральные вещества из почвы, а также перемещаются образующиеся в результате фотосинтеза органические соединения. В условиях достаточного увлажнения улучшаются жизнедеятельность растений и качество урожая.

Из плодовых пород наиболее влаголюбивыми являются айва, слива и яблоня. Абрикос, шелковица, миндаль и фисташка обыкновенная — это засухоустойчивые породы. Груша, черешня, вишня, персик и грецкий орех занимают промежуточное положение между первыми двумя группами. Ягодные растения, имеющие неглубокую корневую систему, нуждаются в устойчивом, хорошем увлажнении верхнего слоя почвы глубиной до 1 м. Это необходимо также и для садов, выращиваемых на слаборослых клоновых подвоях.

Для получения высоких и регулярных урожаев в садах необходимо постоянно поддерживать оптимальную степень увлажнения почвы. Интервал оптимального увлажнения почвы для плодовых растений в зоне залегания основной массы корней довольно узкий (при снижении влажности ниже 70% предельной полевой влагоемкости (ППВ) уже начинается угнетение растений).

Принято считать, что при выпадении 600...800 мм осадков в год сады можно выращивать без орошения и получать при этом хорошие и регулярные урожаи. В нашей стране более 60 % садов находятся в зоне недостаточного увлажнения и нуждаются в орошении. Как правило, осадки в течение года выпадают неравномерно. Особенно необходимо орошение в первые три месяца вегетационного периода, когда происходят рост побегов, цветение, образование и рост завязей. В это время количество осадков должно составлять до 200 мм, а в период окончания роста и созревания плодов (август—сентябрь) — 100... 120 мм. Недостаток влаги поздней осенью снижает зимостойкость растений. Важное значение для растений имеют осадки также и в период покоя (т. е. зимой), так как предохраняют почву от сильного промерзания, а корни от повреждения. При этом пополняются запасы весенней влаги в почве при таянии снега, уменьшается и зимнее иссушение ветвей из-за сильных морозов.

На растениях отрицательно сказывается не только недостаток, но. и избыток влаги. В этом случае усиливается распространение грибных болезней, повреждающих растения, происходит растрескивание плодов, затягивание вегетации и вызревание тканей. Длительное затопление вызывает гибель растений. Избыток влаги в почве связан также с близким залеганием грунтовых вод, уровень которых при отсутствии засоления в зависимости от высоты подвоя не должен превышать 1,5...2,5 м от поверхности почвы. Содержание в почве кислорода при подтоплении корневой системы не должно быть ниже 10 %. В этом отношении весенние талые воды (верховодка) не являются опасными, так как они подвижны и обогащены кислородом. По устойчивости к избытку влаги в почве плодовые породы располагаются в убывающем порядке таким Образом: черная смородина, яблоня, груша, вишня, слива, персик, абрикос, черешня.

В создании благоприятного водно-воздушного режима почвы едущую роль играют агротехнические мероприятия (орошение, накопление и оптимальное использование почвенной влаги). Снегонакопление зимой и уменьшение стока талых вод весной, создание глубокого окультуренного слоя почвы за счет вспашки и увеличение содержания в нем гумуса, своевременная обработка почвы и мульчирование приствольных полос — все это входит в комплекс мероприятий, благоприятно влияющих на водный и воздушный режимы почвы, а также на состояние выращиваемых растений.

• Воздух

Углекислый газ и кислород, содержащиеся в воздухе, необходимы растениям для процессов фотосинтеза и дыхания. Для нормального протекания этих процессов необходимо постоянное, но умеренное обновление воздушных масс. Воздушный дренаж лучше обеспечивается в садах, заложенных на участках с небольшим (2... 3°) уклоном, чем на равнинах. В этом случае не происходит скопления холодного воздуха, что важно для зимнего и весеннего периодов.

Сильные ветра со скоростью более 7... 10 м/с ослабляют фотосинтез листьев, ухудшая рост растений, препятствуют полету пчел и опылению ими цветков. Они также сильно иссушают почву и растения (зимой тоже), сбивают плоды. Вредное влияние ветров ослабляется за счет создания садозащитных насаждений различной конструкции и применения оптимальных размеров кварталов. Однако недостаточное проветривание насаждений способствует распространению грибных болезней, вызывает депрессию синтеза из-за недостатка углекислого газа в уплотненных посадках. В связи с этим полезно небольшие дозы органических удобрений разбрасывать под кроной растений.

• Почвы

Плодовые растения являются многолетними и длительное время растут на одном месте. Поэтому для закладки сада необходимо подбирать наиболее плодородные почвы и проводить их предварительное окультуривание. Установление степеней пригодности почвы проводится с учетом плодородия, структуры, воздушного и теплового режимов, отсутствия или наличия вредных окислов, кислотности и др. Плотность почвы, или ее объемный вес, более 1,60 г/см³ на глубине 60...80 см считается высокой. Для яблони и груши она должна составлять 1,42... 1,45 г/см³, сливы и вишни —- 1,45... 1,50 г/см³, абрикоса — 1,35 г/см³.

Наиболее пригодными для садов являются серые лесные, дерново-подзолистые, черноземные почвы, средне- или легкосуглинистые по механическому составу в южных районах, позволяющие лучше удерживать влагу, и супесчаные — в северных районах, так как здесь они лучше прогреваются. Совершенно не пригодны для плодовых культур болотные, каменистые и засоленные почвы. Уровень грунтовых вод не должен превышать 1,5 м для слаборослых и 2...3 м для сильнорослых подвоев от поверхности почвы. Для большинства культур кислотность почвы должна быть близка к нейтральной и находиться в пределах рН 5,5...7. Кислые и слабокислые почвы рекомендуются для ягодников (рН 4,6... 5,7), слабокислые и нейтральные — для семечковых и цитрусовых, слабощелочные — для косточковых пород, особенно абрикоса. В почвах с высоким содержанием извести (щелочных) отмечается слабая доступность элементов питания из-за их связанности, поэтому содержание извести не должно превышать 10 %.

По способности произрастать на почвах с повышенной карбонатностью плодовые культуры располагаются в убывающем порядке таким образом: абрикос, миндаль, орех грецкий, слива, айва, вишня, черешня, персик, яблоня, груша. Плодовые и ягодные породы лучше растут и плодоносят на незасоленных почвах. Предельно допустимая концентрация других вредных солей зависит от их формы и сочетания в почвенном растворе. Концентрация сульфатов не должна быть выше 0,3 %, хлоридов — 0,01 %. Менее чувствительными к слабому засолению в корнеобитаемом слое являются алыча и айва. Другие породы располагаются в убывающем порядке следующим образом: абрикос, груша, вишня, яблоня, миндаль, персик, черешня. При многолетнем выращивании плодовых растений необходимо правильно применять пестициды и гербициды, восстанавливать структуру почвы, разрушающуюся из-за постоянных проходов по одному месту почвообрабатывающих орудий и техники, не допускать смыва плодородного слоя почвы весенними паводковыми водами.

• Элементы питания

Растения хорошо растут и плодоносят при достаточном содержании в почве всех элементов питания. Недостаток или избыток отдельных элементов нарушает жизнедеятельность растений. Так, например, при недостатке азота листья бледнеют, замедляется рост побегов и корней, плоды хуже вызревают и не достигают нормальной окраски. При избытке азота происходит интенсивный рост растений, они оказываются неподготовленными к зиме, в молодом возрасте поздно вступают в плодоношение, плоды имеют увеличенные размеры, но неароматны и плохо ранятся. Калий повышает устойчивость растений к морозам, регулирует обменные процессы в растениях и накопление углеводов. При недостатке калия листья желтеют, постепенно приобретая коричневую окраску. Фосфор стимулирует плодоношение, ускоряет созревание плодов, при недостатке его на листьях появляются фиолетовые и красноватые пятна, рост побегов ослабляется, ухудшается качество плодов, снижается зимостойкость растений. При недостатке в почве железа растения заболевают хлорозом, который начинается с верхних листьев побегов, при этом листья бледнеют из-за разрушения хлорофилла. При недостатке цинка появляется розеточность (мелколистность), а при недостатке бора: на плодах появляются пятна. Содержание элементов в почве определяется с помощью химического анализа, после чего недостающее их количество вносят с удобрениями. При возделывании (садов делается также корректировка доз удобрений после анализа элементов питания в листьях.

• Рельеф

Этот фактор оказывает существенное влияние на жизнедеятельность растений через перераспределение климатических факторов (тепла, влаги, ветра и др.). Так, склоны северной экспозиции получают в течение периода вегетации тепла и влаги на 10...30% меньше, а зимой они в большей степени подвергаются действию холодных северных ветров. Поэтому в северной и центральной зонах плодоводства более пригодными для возделывания являются средневозвышенные водоразделы и склоны более южной экспозиции. В южной зоне наиболее благоприятными являются северные и северо-западные склоны, на которых меньше перегрев растений и испарение влаги.

При увеличении крутизны склона изменяется тепловой режим, а также возрастают эрозионные процессы. В южной зоне наиболее пригодны для возделывания средняя и нижняя части пологих склонов. В зонах с суровой и продолжительной зимой предпочтительнее использовать верхние и средние части склонов. В нижних частях склонов, хотя они более увлажнены, застаиваются холодные воздушные массы, что приводит к повреждениям растений во время их цветения.

В пределах каждой зоны на нижней и средней частях склонов обычно размещают эрозиостойкие, влаголюбивые породы, а в средней и верхней — тепло и светолюбивые.

• Биотические факторы

На рост и развитие плодовых и ягодных растений огромное влияние оказывают микроорганизмы, живущие в почве, а также почвенные дождевые черви и землеройки, так как они активизируют все процессы, делая более доступными элементы питания. По трещинам и ходам в почву проникают вода и воздух, способствуя углублению и распространению корней. Деятельность почвенных грибов, бактерий и других организмов вызывает образование ферментов, витаминов и аминокислот, необходимых для жизнедеятельности растений. Симбиоз азотофиксирующих бактерий с корнями ряда культур увеличивает накопление доступного для растений азота.