Биологические основы получения высоких урожаев овощных культур

Сильно рассеченные листья растений из семейства сельдерейных, узкие и густо покрытые восковым налетом листья луков и чеснока испаряют значительно меньше воды, чем крупные листья свеклы, шпината, салата, капусты и др.

Исключение в этом отношении составляют тыква, дыня, арбуз, которые развивают мощную листовую поверхность и сравнительно хорошо переносят засуху, т. к. обладают мощной корневой системой, которая снабжает надземную массу достаточным количеством воды и элементов питания.

Способность растений добывать влагу связана с характером развития корневой системы.

Принимая во внимание размеры, расположение и строение корневой системы и надземной части растений, Е. Г. Петров делит овощные культуры на четыре группы (см. рис. 5).

Рис. 5. Группировка овощных растений по способности извлекать воду из почвы и расходовать ее в процессе вегетации:

а — способность расходовать воду на испарение; б — способность извлекать воду из почвы; 1 — первая группа; 2 — вторая группа; 3 — третья группа; 4 — четвертая группа.

1. Растения, обладающие способностью хорошо добывать воду и интенсивно ее расходовать в процессе испарения, — свекла. Эта культура отзывчива на орошение.

2. Растения, обладающие способностью хорошо добывать воду, но расходующие ее экономно, — арбуз, дыня, тыква, овощная кукуруза, морковь, петрушка, томат, перец, фасоль. Наиболее устойчивы к недостатку воды арбуз, дыня, овощная кукуруза и фасоль; наименее устойчива — тыква, которая расходует много влаги на испарение.

3. Растения, обладающие слабой способностью добывать воду и расходующие ее неэкономно, — различные виды капусты, огурец, баклажан, редис, редька, брюква, репа, салат, шпинат, укроп, сельдерей. Эти культуры требовательны к уровню обеспечения водой и отзывчивы на орошение.

4. Растения, обладающие слабой способностью добывать воду и расходующие ее экономно, — лук, чеснок. При сравнительно небольшом расходе воды они требуют в первой половине вегетации высокой влажности почвы. Со способностью добывать и расходовать воду связана устойчивость растений к стрессу в условиях дефицита влаги. Относительно устойчивы к стрессу бахчевые, бобовые, пряно-вкусовые овощные растения, овощная кукуруза и фасоль.

Сильно, часто необратимо, реагируют на стрессовые ситуации овощные растения, обладающие слабой способностью добывать воду и неэкономно ее расходующие. Так, цветная капуста при дефиците влаги не наращивает крупной розетки листьев и очень быстро образует мелкую не товарную головку; редис не образует корнеплодов; кочанная капуста образует рыхлые кочаны; огурец прекращает рост.

Стрессовые ситуации могут складываться не только при дефиците влаги, но и при ее избытке, затоплении растений, приводящие к недостатку кислорода для корневой системы. Наиболее чувствительна к затоплению и очень требовательна к аэрации корневая система огурца. Значительно более устойчивы к избытку влаги — томат и капуста.

Вода, потребляемая растением, в основном расходуется на транспирацию, и лишь около 2 % остается в биомассе его органов. Отношение растений к воде, эффективность ее использования характеризуются рядом показателей. Потребление культурой воды с единицы площади (суммарное водопотребление) включает расход на транспирацию, испарение, сток с поверхности почвы, глубинное поглощение и количество воды, содержащееся в биомассе культуры. Выражается оно обычно в кубических метрах на гектар или в миллиметрах (10 м3/га соответствует 1 мм осадков). Количество воды, израсходованной на единицу урожая (м3/т), называется коэффициентом водопотребления (KW).

Показателем расхода воды при транспирации является транспирационный коэффициент — количество воды в граммах, израсходованное на образование 1 г сухого вещества. Коэффициент водопотребления и транспирационный коэффициент различаются у овощных культур и различных сортов. Меняются они в зависимости от условий выращивания, биомассы и продуктивности фотосинтеза. Чем выше эти показатели, тем ниже коэффициенты.

Приведем транспирационные коэффициенты некоторых овощных культур: капуста кочанная — 250–600, картофель — 285–575, томат — 500–650, огурец — 700 и более.

Суммарное водопотребление обычно возрастает с повышением плодородия почвы, с улучшением условий минерального питания, увеличением густоты стояния растений и урожайности.