О физиологии овощных культур
Процессы роста, развития и формирования урожаев овощных культур, как и всех других растений, происходят на физиологической основе. Физиология растений охватывает все стороны их жизнедеятельности на протяжении циклов возделывания. Она лежит в основе формирования надземных и подземных органов, водного и пищевого режимов.Физиология предполагает единство всех частей растительного организма, одинаковость химических реакций в каждом из органов, осуществление деятельности клеточных структур на основе наследственных признаков вида и сорта.
Физиологическую основу имеют процессы фотосинтеза, дыхания, минерального питания, водоснабжения, сопротивления неблагоприятным условиям (высокой и низкой температуре, недостатку влаги и света).
Физиологическая деятельность растений зависит от внешних условий их выращивания, операций по уходу, этапов роста и развития. Некоторые различия в физиологии могут иметь разные сорта и гибриды одних культур. Почвенные разновидности могут вносить свои оттенки в эту деятельность.
Все физиологические процессы проходят на уровне клеток растений, одинаково во всех органах в каждом данном отрезке вегетации. Важнейшей частью общей физиологии является морфофизиология – наука о закономерностях изменения органов и форм растений в процессах роста и развития видов в целом и отдельных растений внутри вида.
Сама же морфофизиология с успехом используется в селекции растений, агрометеорологии, фитопатологии, овощеводстве, садоводстве, полеводстве. Методы ее широко используются в практике сельского хозяйства: повышении продуктивности растений и качества продукции, изыскании новых методов селекции сортов и гибридов, подборе и оптимальном размещении культур применительно к почвам и климату, разработке систем удобрений и поливов, поиске средств борьбы с сорняками, повышении средств устойчивости культур к болезням и вредителям.
Физиология тесно связана с биохимией растений, со всеми процессами расщепления (гидролиза) и новообразования (синтеза) органических соединений, участвующих в жизнедеятельности растительных органов. В физиологии очень важна роль воды и пищи.
В круг физиологической деятельности растений входит:
превосходство в нарастании и ветвлении корневых систем перед надземными частями;
понятие об осмотических силах, способствующих поглощению корнями воды и выделению из них в почву отдельных органических соединений;
наличие всасывающей деятельности надземных органов для поглощения и проведения воды и питательных веществ по растению;
испарительная деятельность клеток листьев, в том числе под действием слабого движения воздуха;
поглощение листьями углекислого газа воздуха из пространства к ним непосредственно примыкающего;
процесс образования органических соединений из воды, углекислого газа и элементов минерального питания в зеленых частях клеток листьев (хлоропластах) при воздействии на них энергии солнечного света (фотосинтез);
процесс дыхания, обеспечивающий энергией растительный организм на его новообразования и обмен веществ;
механизмы защитных реакций на жаро- и холодоустойчивость;
установление взаимосвязи между корневым, внекорневым и воздушным питанием;
приспособление работы листьев к разному спектральному составу света и его интенсивности;
использование устьичных клеток листьев в качестве универсальных регуляторов фотосинтеза;
поддержание баланса прихода и расхода соединений в процессах фотосинтез – дыхание в пользу первого;
взаимодействие всех органов растений в регуляции цветения;
регуляция процессов роста и развития;
изменение оптических свойств листьев в растительных ценозах в зависимости от освещенности;
выработка электрофизических реакций растений и их ответов на влияние атмосферного электричества;
регулирование ростовых процессов при действии на растения стимуляторов и ингибиторов роста.
В целом физиологическая деятельность растений направлена на формирование максимально возможных урожаев в конкретных условиях среды, обеспеченности элементами питания и водой. Все реакции протекают гибко и целенаправленно.
Полезная направленность физиологических реакций особо проявляется в критические моменты жизни растений: прорастания семян, приживаемости рассады, начала формирования продовольственных частей.
Человек может неосознанно вредить физиологическим функциям культур посадками ослабленной рассадой, неравномерным увлажнением почвы, опозданиями с заготовкой продукции у многосборовых культур, запозданием с зелеными операциями по уходу, внесением излишков удобрений любых видов или односторонним применением их в подкормках, отсутствием заботы о поддержании оптимального уровня почвенной кислотности, нарушениями параметров микроклимата в теплицах.
Знание основ физиологических процессов, протекающих в растениях, является одним из факторов получения хороших урожаев.
Э. Феофилов,
засл. агроном России
Движение воды и пищи в растениях
Пока каждое из овощных растений растет и развивается в определенный ему срок вегетации, внутри него непрерывно движутся вода и растворенные в ней питательные вещества, поглощаемые из почвы и производимые работой листового аппарата. Движение это подчиняется суточным ритмам физиологии и биохимии растений, внешним климатическим факторам, размерам растений, клеточному строению органов и периодам вегетации (морфо и органогенезу).Для нормального развития любых растений необходимо соблюдать определенные режимы температуры, влажности и поступления основных элементов питания. При нарушении этих условий выращивания культуры испытывают стресс и вынужденно снижают урожай.
Процессы поглощения воды из почвы с растворенными в ней питательными солями, доставка их ко всем растительным органам осуществляются в навсегда установленном порядке и в соответствии с биологическими особенностями каждой из культур.
Вода, находящаяся в почве и добавляемая осадками и поливами, подходит к корням растений или корни, прирастая, находят почвенную влагу на разных уровнях пахотного слоя либо ниже него.
Корень поглощает воду своей растущей частью, которая ничтожно мала по сравнению со всей его длиной, поэтому для лучшего поглощения корень должен постоянно прирастать, а также (что более важно) ветвиться.
Поглощенная корнями вода собирается в центральных проводящих сосудах, движется по ним к корневой шейке, попадая далее в проводящие сосуды надземных частей растений – стеблей и побегов.
Перемещение воды по растению происходит благодаря градиенту водного потенциала, т. е. разности в насыщении водой клеток и тканей разных частей растительного организма. Восходящий водный поток зависит от интенсивности испарения воды через листовые отверстия – устьица – в окружающую атмосферу.
По пути от мест поглощения до мест испарения воде приходится преодолевать и разного рода сопротивления: величину поперечного сечения проводящих элементов, силу собственной тяжести и трения в сосудах, сопротивление устьиц в зависимости от степени их открытости.
Конечным этапом передвижения влаги является переход ее в межклеточных пространствах листьев в парообразное состояние и выход наружу через устьица.
Поступлением воды в растения управляют физические силы. Доступность почвенной влаги в корни, которые нарастают в поисках ее непрерывно, определяется разностью водных потенциалов почвы и корней, т. е. градиентом водных потенциалов, или соотношением скорости притока воды к корням и скорости ее поглощения ими.
Без пополнения почвенной влаги через поливы или осадки ее количество у корней растений уменьшается (почва иссушается). Водный потенциал корней (запас воды в них) снижается. Растения должны увеличивать сосущую силу корней для продолжения поглощения воды. Постепенно эта сила может достигать максимума, а вода возле корней минимума. Тогда в растениях начинается увядание, при этом из всех растительных частей больше всего воду теряют листья на свету, а меньше – затененные. Восполнением воды в почве завядание возможно преодолеть лишь через определенное время.
Движение воды на подъем (транспирационный ток) изменяется в суточных ритмах жизнедеятельности растений, по этапам роста и развития, в зависимости от вида растений, температуры воздуха. Он тесно связан с фотосинтезом культур. На транспирацию тратится почти вся влага, поглощенная корнями, кроме 2 %, которые идут на образование сухих веществ. При ухудшении условий транспирации растения «прогоняют» через себя больше воды на единицу биомассы. Проходящая через растения влага регулирует внутреннюю их температуру, стараясь удержать ее на оптимизированном уровне.
Вместе с поглощенной корнями водой в растения поступают и минеральные питательные вещества из почвенного раствора, с которым контактируют корни. Вещества эти делятся на макро и микроэлементы и называются биогенными. Элементы питания поглощаются корнями в виде заряженных электрически частиц: катионов с положительным зарядом и анионов с зарядом отрицательным. Ионы состоят из одного или нескольких элементов. В отличие от всех других элементов ионы азота представляют собой как катионы (NH4), так и анионы (NO3).
Для хорошей доступности растениям ионы должны присутствовать в почвенном растворе в концентрациях не выше 0,3 %. При более высоких концентрациях происходит образование нерастворимых солей или «солевой ожог» корневой системы, когда гибнут клетки всасывающих корневых волосков.
Из почвенного раствора в растения поступают и ненужные им элементы, а также и вредные. Значительная часть последних остается в корнях. От избытка вредных элементов растение может погибнуть (от натрия или хлора).
Биогенные элементы уже в корнях вовлекаются в разнообразные биохимические превращения, которые не прекращаются в надземных органах. В растениях элементам питания приходится быстро включаться в структуры важнейших соединений (азот, фосфор, магний, сера), участвовать в реакциях энергетического обмена клеток и органов (фосфор), служить посредниками в окислительно¬восстановительных реакциях веществ (железо, медь, марганец, кобальт), создавать разности электрических потенциалов в клетках (калий, натрий).
Из-за электрической заряженности ионов питательных элементов растения связаны с влияющим на их рост и развитие атмосферным электричеством. Внутри же самих растительных организмов такой потенциал поддерживается на протяжении всей их жизни. Ученые установили, что подведением слабых токов к верхушкам растений и корневым шейкам (с плюсовыми и минусовыми зарядами) можно стимулировать поглощение, передвижение вверх и участие в реакциях ряда микроэлементов или, наоборот, замедлять эти процессы.
Передвижение минеральных элементов из корней в надземные части происходит по особым сосудам, называемым ксилемой.
Если в почве вода необходима для растворения питательных элементов и поглощения их корнями, то в растении ее роль превращается в транспортную. Только при помощи воды как поглощенные, так и выработанные в процессе фотосинтеза вещества могут доходить до клеток, тканей, органов растений; обеспечиваться взаимообмен и общая взаимосвязь всех физиологических и биохимических процессов; создавать растение как единый целостный организм.
Отсюда ясно вытекает вывод, что при всех нарушениях поглощения воды и ее движения в растениях должен нарушаться и пищевой режим культур. Нарушения же могут вызываться температурой почвы и воздуха, световыми условиями, наличием сорняков, поражением болезнями и вредителями, кислотностью почвы, состоянием воздушной среды.
Питательные вещества из корней направляются во все органы растений и прежде всего – в места новых образований. Лучшее питание всегда получают будущие семена, как специальных семенных растений, так и тех, из плодов которых их можно получить. Растения никогда не допускают проникновения в семена вредных (токсических) веществ.
К молодым органам направляются и вторично используемые элементы питания из естественно стареющих листьев. Этот процесс, называемый реутилизацией, больше всего касается азота, калия и магния, частично фосфора.
В плоды пища попадает не сразу, а после накопления в питающих их листьях.
Кроме потока растворенных в воде минеральных веществ снизу существует и обратный поток органических веществ сверху – из листьев в другие органы, включая корни. Часть минеральных и органических соединений выделяется из корней в окружающую их почву. Поток продуктов фотосинтеза (ассимилятов) направляется по сосудам, называемым флоэмой.
Во всех случаях движения питательных веществ по растениям они направляются от производящих органов к потребляющим.
Э. Феофилов,
засл. агроном России
Осенние цветы
«Осени поздней цветы запоздалые…»
Какие краски характерны для осени? Желтые, оранжевые, коричнево-красные. Вспомните стихи А .С. Пушкина: "...в багрец и золото одетые леса ". Эти же краски преобладают у цветов, цветение которых падает на осенние месяцы. Их не много, но и они в пору серого неба и осенних дождей приносят радость. В сентябре еще цветут астры летние, гладиолусы и георгины, но осенние заморозки быстро прекращают их рост и приходится их выкапывать и хранить до будущей весны. Но есть группа многолетников, которым не страшны первые заморозки и которые цветут в сентябре - октябре. Это многолетние астры, гелениум осенний, рудбекия, солидаго, корейские хризантемы.
ИЗ ОГРОМНОГО
числа видов многолетних астр для осеннего цветения чаще всего используют три: астру кустарниковую (Aster dumosus), астру новоанглийскую и астру новобельгийскую. Астра кустарниковая известна в культуре с XVIII века. В настоящее время имеется много сортов, различающихся окраской соцветий. Это невысокое (30-40 см), но сильно ветвистое растение с узкими мелкими листьями и многочисленными соцветиями (2-3 см в диаметре), белыми, розовыми или фиолетовыми. Зацветает во второй половине сентября. Прекрасное растение для бордюров и групп, а также для осенних букетов. Зимостойкая и долголетняя, размножают делением куста, лучше весной.
Астра новоанглийская - высокорослое (до 2 м) многолетнее растение. От корневища образуется много стеблей. Корзинки 3-4 см в диаметре, собраны в густую кисть. Цветет в конце сентября - в октябре. Имеются сорта с розовыми, темно-лиловыми, рубиновыми соцветиями. Используют в группах и на букеты. Размножают делением куста.
Астра новобельгийская имеет более широкие листья и сильно ветвится в верхней части, высота 50-80 см. Соцветия мелкие (2-3 см), но многочисленные. Цветет с начала сентября. Имеются сорта с полумахровыми и махровыми соцветиями - пурпурно-красные, фиолетовые, сиреневые. Родина всех этих астр - Северная Америка.
Широко известна махровая форма рудбекии рассеченной под названием золотой шар. Это высокое (до 2 м) растение с сильно разветвленным горизонтально расположенным корневищем. Листья крупные, рассечены на доли. Неприхотливое растение, быстро разрастается, размножают только делением корневища. Зацветает рудбекия в августе, но цветет до середины октября. Рудбекия гибридная - тоже высокорослый многолетник с прямостоячими стеблями и крупными (10-15 см) соцветиями, состоящими из длинных широких язычковых цветков и выпуклого центра из трубчатых цветков, окраска желтая или коричнево-красная с фиолетовым оттенком в центре. Используют для групповых посадок, у изгородей и стен.
С конца августа и весь сентябрь цветет гелениум осенний. Это многолетник из семейства астровых, родом тоже из Северной Америки. Зимостойкое, но не очень долголетнее растение. Поскольку через 3-5 лет цветение ослабевает, необходима пересадка. Стебли прочные, высокие (80-150 см). Соцветия - корзинки размером 3-5 см, собраны в крупные щитки, окраска их варьирует от желтой до коричнево-красной и оранжевой. Размножают весной - делением куста. Очень красив в группах и в срезанном виде. Осенью радует своими золотисто-желтыми соцветиями солидаго, или золотарник. Как и все предыдущие, он также относится к семейству астровых и происходит из Северной Америки. У него ползучие корневища, стебли прочные, 100-150 см высотой, хотя есть и карликовые формы 40-50 см высотой. Соцветия желтые или светло-оранжевые, мелкие, собраны в пирамидальные соцветия. Цветет золотарник с конца августа и до самых морозов. Неприхотливое и быстро разрастающееся растение, используется как для групп, так и на срезку.
Хризантема корейская - многолетнее травянистое светолюбивое растение высотой от 35 до 100 см - в зависимости от сорта. Сильно облиственное и разветвленное, с многочисленными, довольно крупными соцветиями-корзинками, состоящими, как у всех астровых, из краевых язычковых и внутренних трубчатых цветков. Окраска разнообразная - желтая, коричневатая, розоватая. Сорта различаются по срокам цветения: ранние зацветают в августе, средние - в сентябре, а поздние - в октябре-ноябре. Корейская хризантема зимует в открытом грунте под легким укрытием - торфом или листом, размножают ее делением куста и черенками, которые срезают весной и укореняют в песке.
Мы коротко рассказали вам только о некоторых декоративных растениях, цветущих в эти последние, относительно теплые дни наступившей осени.
Т. Тамберг, доктор с.-х. наук
О сайте
RSS
