Рост и развитие растений тесно
связаны с условиями внешней среды. Основными из них являются: свет, тепло,
воздух, питательные вещества и вода. Они представляют собой тот комплекс
факторов, без которого существование растений невозможно. Знание условий
существования растительных организмов и умение создавать эти условия
соответственно требованиям растений — важнейшая задача агрономической науки и
практики. В зависимости от биологических особенностей овощные культуры
предъявляют неодинаковые требования к условиям внешней среды. Огурец,
например, лучше растет и развивается в условиях, приближающихся к климату
влажных субтропиков, т. е. для роста и развития требует высоких температур,
влажного воздуха и короткого дня. Томат лучше себя чувствует в условиях сухих
субтропиков, т. е. при высокой температуре днем и пониженной ночью, хорошей
освещенности, укороченном дне и относительно низкой влажности воздуха.
Капуста успешно произрастает в условиях умеренного климата.
Овощные культуры резко реагируют на изменение внешних
условий: температуры, освещенности, обеспечения водой и элементами питания.
Именно этими факторами определяются рост и развитие растений и в конечном
счете их урожайность. Все они равнозначны, и ни один из них не может быть
заменен другим.
Температура воздуха. Температура воздуха является важным
фактором, определяющим темпы роста и развития растений, скорость ассимиляции
углекислого газа, синтеза органических веществ, поступление воды и дыхание
(диссимиляция). Разность между ассимиляцией и диссимиляцией характеризует
увеличение сухой массы растения.
Овощные растения в зависимости от вида, сорта,
происхождения, фазы роста и развития, интенсивности освещения и способов
выращивания предъявляют различные требования к температуре
Семена огурца и томата начинают прорастать при температуре
13—14°С, наиболее энергично они прорастают при температуре 25—30 °С. После
появления всходов растениям нужна более низкая температура, чем во время их
появления. В первый период жизни, не имея достаточных запасов хлорофилла,
растения питаются в основном веществами, отложенными в семенах. Повышенная
температура в этот период усиливает ростовые процессы, в результате чего
надземные органы растения вытягиваются, а корневая система развивается слабо.
Вытянувшиеся растения имеют крупные клетки с тонкостенными оболочками. Они
менее устойчивы к неблагоприятным воздействиям внешней среды, больше
поражаются болезнями и повреждаются вредителями, плохо растут, поздно
вступают в пору плодоношения и дают низкий урожай. Некоторое понижение
температуры после появления всходов способствует относительно более сильному
росту корней, чем надземной массы.
После появления первых настоящих листочков, способных
ассимилировать углекислоту, темпы роста корневой и надземной систем резко
возрастают, в связи с чем растения нуждаются в более высокой температуре.
Повышенная температура воздуха необходима растениям и в период формирования
репродуктивных органов — цветков, плодов и семян, а также в период
плодоношения.
Повышенная температура в сочетании с хорошей освещенностью
способствует быстрому накоплению пластических веществ. В пасмурные дни при
слабой освещенности темпы ассимиляции резко снижаются, а почыо она совсем
прекращается. Следовательно, температуру в теплицах в солнечную погоду днем
надо повышать, а в пасмурную погоду и ночью — снижать.
В теплицах при высокой температуре в ночное время у томата
замедляется передвижение углеводов и происходит опадание цветков и плодов.
Понижение температуры в теплицах ночыо ослабляет транспирацию и тем самым
способствует улучшению их роста. При низкой температуре воздуха в теплице
днем подавляются процессы фотосинтеза теплолюбивых культур.
Из приведенных данных видно, что оптимальный температурный
режим в теплицах позволяет удерживать обмен веществ на нормальном уровне и
тем самым обеспечивать наилучший рост, развитие и высокую продуктивность
возделываемых культур.
Температура субстрата и питательного раствора. Температура
субстрата и питательного раствора оказывает сильное влияние на
жизнедеятельность растений, так как в живом организме все процессы находятся
в определенной зависимости от температуры. Повышение ее до известных пределов
вызывает ускорение основных процессов жизнедеятельности — ассимиляции и дыхания.
Существует тесная связь поглощения элементов минерального
питания от температуры кориеобитаемого слоя (Колосов И. И., 1961; Журбицкий
3. И., 1968). С повышением температуры субстрата поглощение питательных
веществ растениями резко увеличивается, и наоборт, снижастся поглощение
фосфора и нитратного азота при температуре субстрата 13—15 °С (). При низкой
температуре лучше других элементов усваиваются кальций и калий.
Весьма чувствительны к снижению температуры субстрата
растения огурца. При кратковременном ее снижении до 10-15°С резко ослабляются
ростовые процессы, при длительном — начинается отмирание корневой системы
растений.
Низкие температуры влияют на поглотительную способность
корней ие только во время их действия, но и в последующий период. Это явление
связано с изменением интенсивности дыхания тканей корней и других органов
растения, процессов обмена, синтеза и гидролиза, роста и развития его
(Колосов И. И., 1962).
Поглощение н накопление веществ в клетке происходит в
процессе жизнедеятельноеги протоплазмы. При понижении температуры повышается
ее вязкость и, следовательно, ухудшается обмен веществ.
Необходимо отметить, что с возрастом чувствительность
растений к температуре субстрата изменяется. У молодых растений томата при
температуре 30 °С корни лучше растут, чем при 20 °С, а у взрослых — наоборот.
При 10 °С рост его корней угнетается на всех фазах развития.
В гидропонных теплицах температура субстрата при
выращивании рассады огурца должна составлять 20—23 °С, а в период завязывания
плодов 20—22 "Сив период плодоношения 22—24 °С. Температура субстрата
для выращивания томата во все периоды должна быть на 2—3 ° ниже по сравнению
с температурой субстрата для огурца. Резкое колебание температуры субстрата вызывает
растрескивание корневой шейки огурца.
Большинство овощных культур хорошо растет и разви вается,
когда температура субстрата на 2—3°С ниже температуры воздуха. Более высокая
температура»субстрата по сравнению с воздухом приводит к преждевременному
старению растений. Это объясняется тем, что при высокой
температуре корневая система для дыхания расходует много углеводов,
необходимых для образования ассимиляционного аппарата.
Подогрев субстрата в гидропонных теплицах осуществляется с
помощью металлических труб диаметром 20 мм, уложенных на глубине 50 см в асбоцементные трубы. Расстояние между трубами 70—80 см. Их соединяют с отопительной
системой теплиц. Если в зимнее время возникает необходимость в подогреве
субстрата, то летом растения страдают из-за его высокой температуры. При
температуре свыше 29 °С рост растений замедляется. При температуре 38—40
"С поглощение воды и питательных веществ прекращается (Чесноков В. А.,
Базырина Е. Н., Бушуева Г Н., Ильинская И. А., 1960).
При высокой температуре субстрата снижается поглотительная
способность корней, в связи с чем уменьшается интенсивность транспирации
листьев, и растения начинают увядать. Для снижения температуры воздуха и
субстрата кровлю культивационных сооружений затеняют, разбрызгивая суспензию
мела. В теплицах с побеленной таким способом кровлей температура воздуха и
субстрата снижается на 4—5 °С.
Недостатком этого способа является то, что суспензия мела
на поверхности стекла остается довольно длительное время. В пасмурную погоду
от такого притенеиия ухудшается освещенность в теплицах, что в свою очередь
снижает интенсивность фотосинтеза растений. Кроме того, во время интенсивных
дождей мел полностью смывается.
В последние годы были проведены опыты по использованию
стекла, поглощающего тепловые лучи. Это не дало желаемых результатов, так как
стекло, поглощая тепловые лучи, быстро нагревается и повышает температуру
воздуха в теплице. Чтобы такое притенение было эффективным, в жаркие дни
следует отводить тепло, смывая поверхность стекла водой, что способствует
снижению температуры воздуха в теплицах на 5—10 °С.
Одним из наиболее эффективных способов снижения
температуры воздуха в теплицах летом является испарительное охлаждение в
теплицах. При этом часть воды ис- парается в воздухе сразу, остальное
количество ее испаряется после осаждения на растения или субстрат. Для
испарения воды расходуется тепло, вследствие чего охлаждаются субстрат и
воздух. За счет испарения увеличивается относительная влажность воздуха,
которая благоприятно действует на траспирацию растений и способствует
хорошему росту и плодоношению огурца.
Испарительное охлаждение воздуха снижает температуру
листьев в теплицах без вентиляции на 4—6°С н с естественной вентиляцией — на
10—12 °С.
Обычно при увлажнении субстрата питательным раствором верхний
2—3-сантиметровый слой остается сухим. Летом в жаркие дни для снижения
температуры этот слой периодически смачивают, что способствует охлаждению
субстрата.
|