Комплект вопросов и ответов по дисциплине «Овощеводство». Методы регулирования водного режима для овощных растений

Комплект вопросов и ответов по дисциплине «Овощеводство»

Особенности отрасли овощеводства
Значение овощей, как продуктов питания

3. Влияние внешней среды на урожай овощных культур и его качество

4. Тепловой режим

5. Отношение овощных растений к теплу в разные фазы развития

6. Регулирование теплового режима при выращивании овощных культур

7.Водный режим

8.Пищевой режим

9.Световой режим

10.Воздушно-газовый режим

11. Виды сооружений защищенного грунта

12. Способы обогрева защищенного грунта

13. Культурообороты

14. Значение метода рассады в овощеводстве

15.Способы выращивания рассады

1. Особенности отрасли овощеводства

Овощеводство является растениеводческой отраслью, в которой выращиваются культуры, имеющие сочные плоды, луковицы, листья, корнеплоды, стебли, соцветия, являющиеся ценными продуктами питания для человека.

В отрасли овощеводства выделяют овощеводство открытого грунта, овощеводство защищенного грунта, бахчеводство и семеноводство.

Специфическая особенность отрасли овощеводства – большой набор овощных культур. Значительные различия их биологических особенностей, а также ярко выраженное разнообразие культур по морфологическим признакам определяют применение различных технологических приемов выращивания овощей. В итоге все это затрудняет механизацию выращивания овощей и определяет отрасль овощеводства как наиболее трудоемкую из всех растениеводческих отраслей.

В овощеводстве широко применяется рассадный способ выращивания овощей, позволяющий ускорить получение урожая или вырастить овощные культуры с продолжительным вегетационным периодом.

В отрасли овощеводства обязательно наличие защищенного грунта, как для выращивания рассады, так и для получения внесезонной овощной продукции.

В овощеводстве имеют место особые технологические приемы (дозаривание, доращивание, прищипка, чеканка и др.), позволяющие ускорить получение урожая овощей или продлить период потребления овощей в поздне-осенний период года.

2. Значение овощей, как продуктов питания

Среди пищевых продуктов, необходимых для нормального питания человека, овощи занимают одно из первых мест. Они содержат в себе важнейшие составные части пищи: углеводы, жиры и белки. Кроме того, в овощах находится ряд ценнейших веществ, недостающих или совсем отсутствующих в других пищевых продуктах. Среди этих веществ, прежде всего, следует отметить витамины. Недостаток витаминов в пище часто приводит к тяжелым заболеваниям .

Овощи являются важнейшим источником различных витаминов, минеральных солей, ряда микроэлементов, фитонцидов, способствующих уничтожению болезнетворных микробов.

Из содержащихся в свежих овощах веществ важнейшими являются витамины С, В1 В2, В6, Е, К, РР, Р и провитамин А (каротин). Овощи особенно важны как источник витамина С, который человек получает лишь из растительной пищи. Физиологическая роль этого витамина огромна. Он активирует многие ферменты, способствует обмену углеводов и регулирует деятельность желез внутренней секреции.

Овощи повышают усвояемость белковых продуктов и способствуют нормализации секреторно-моторной деятельности желудочно-кишечного тракта, печени, поджелудочной железы.

Большое значение имеют овощи в предупреждение избыточной массы тела человека, а также в профилактике сердечно-сосудистых заболеваний.

Человек может обеспечить суточную потребность в витамине С за счет 125-250г томатов, или 75-150г капусты, или 150г овощного гороха, или 50г брюссельской капусты, или 20г перца, а потребность в витамине А за счет 180-240г томатов, или 80г зеленого лука, или 70-80г красного перца, или 50г моркови, шпината, укропа или петрушки.

В овощах содержатся ароматические и вкусовые вещества, которые улучшают аппетит, усиливают деятельность пищеварительных желез и, таким образом, способствуют усвоению белков и жиров.

3. Влияние внешней среды на урожай овощных культур и его качество

Количество, качество и сроки формирования урожая — результат сложного взаимодействия растений и среды их обитания. Без учета состояния факторов внешней среды нельзя правильно разработать систему агротехнических мероприятий, получить хороший и своевременный урожай овощей.

Все действующие на растения факторы внешней среды делят на четыре группы: 1) климатические — тепло, свет, влажность и состав воздуха; 2) почвенные, или эдафические,— состав, физическое состояние почвы, содержание в ней влаги и элементов корневого питания; 3) биотические — условия, возникающие под влиянием окружающих культурные растения макро- и микрофлоры и фауны; 4) антропогенные — результат деятельности людей (орудия труда, машины, удобрения, ядохимикаты, загрязнение окружающей среды и др.).

Все необходимые для растений условия среды незаменимы и действуют на растительный организм в комплексе. В каждом конкретном случае можно выделить один или два внешних фактора, которые в данный момент ограничивают рост и развитие растений. Быстро определяя и изменяя условия окружающей среды, которые ограничивают, задерживают рост и развитие растений, можно добиться повышения их продуктивности с наилучшим экономическим эффектом.

В природе степень выраженности необходимых и незаменимых для растений факторов внешней среды постоянно меняется. Изменение состояния одного фактора, как правило, вызывает перемену и других условий произрастания растений. Так, повышение температуры часто сопровождается понижением влажности воздуха и почвы, колебания влажности и температуры сказываются на составе почвенного воздуха и концентрации питательных веществ в почвенном растворе.

При оптимальном сочетании внешних условий получают овощи высокого качества и в запланированные сроки, и, наоборот, чем больше отклоняются условия среды от оптимума, тем сильнее снижается их качество. При недостатке влаги корнеплоды и другие овощи получаются меньших размеров, мякоть их становится грубой, у огурца — горькой, несъедобной. Появление какого-либо вредителя или болезни приводит к снижению товарных качеств овощей или полному их уничтожению. Загрязнение почвы, атмосферы ядохимикатами, токсичными либо радиоактивными отходами промышленности делает овощи непригодными в пищу.

4. Тепловой режим.

Тепло является экологическим фактором. Для нормального роста и развития отдельных овощных растений требуется определенная сумма активных температур. Для многих овощных растений эта сумма составляет 1800-2000 оC а для томата 2500-2800°С. В различных зонах нашей страны температурные условия различные и, следовательно, различные возможности для выращивания отдельных овощных культур. Ориентировочно можно считать, что среднесуточная температура 5°С определяет начало и конец вегетации зимующих в открытом грунте овощных растений и начала весеннего сева холодостойких культур. Среднесуточная температура 10оС – определяет начало и конец активного роста их стеблей и листьев. Температура 12-15°С определяет начало сева требовательных к теплу растений. Рост их происходит при температуре выше 15°С.

Температура оказывает большое влияние на прохождение физиологических процессов – дыхание, интенсивность фотосинтеза, поглощение почвенного раствора, ассимиляцию, накопление запасных веществ и др. Так, процесс фотосинтеза протекает наиболее благоприятно при 25-35°С, при дальнейшем повышении температуры процесс фотосинтеза резко замедляется и при температуре 40-50°С совершенно прекращается. Физиологическое состояние растений очень влияет на отношение их к температурному фактору. Так, сухие семена могут долго храниться в жидком воздухе при температуре – 198оС и не потерять жизнеспособности, а вегетирующие растения гибнут при заморозках. Различные органы растений различно реагируют на температуру. Корневая система лучше развивается при температуре на 1- 4°С ниже температуры необходимой для роста надземных органов.

Температура, при которой проходят наиболее интенсивно рост и накопление урожая, называется оптимальной температурой. С повышением температуры до оптимальной, наиболее благоприятной для каждой овощной культуры ускоряется ассимиляция и накопление органических веществ превышает расходы на дыхание. Но с наступлением, так называемой компенсационной точки, приток и расход органических веществ в организме уравновешивается. Дальнейшее повышение или понижение температуры приводит к необратимым процессам в клетках растений и может привести к гибели растений или отдельных его частей.

Способность растений переносить пониженные или повышенные температуры в период роста и развития от семени до образования продуктивных органов определяет региональные границы выращивания овощных культур в открытом грунте.

Возможность выращивания растений в умеренном климате тесно связана с их холодостойкостью и морозостойкостью.

Холодостойкостью называется способность растений переносить незначительные и кратковременные понижения температуры ниже 00 С. Пониженную холодостойкость имеют растения семейства тыквенных, пасленовых, бобовых.

Морозостойкостью называется устойчивость растений к действию отрицательных температур. Особенно морозостойки многолетние овощные растения. По требовательности овощных растений к теплу В.И.Эдельштейн (1962) разделяет их на четыре группы.

1. Морозостойкие – многолетние растения: щавель, ревень, хрен, спаржа, многолетние луки, эстрагон, мяты и другие многолетние растения.

2. Холодостойкие – капустные растения, корнеплоды, салат, шпинат, кресс-салат, листовая горчица, лук репчатый, мангольд, бобовые.

3. Требовательные к теплу – томат, перец, баклажаны, огурец.

4. Жаростойкие – дыня, арбуз, тыквы, кукуруза, фасоль.

Различия между этими группами заключаются в способности переносить зиму и температуру ниже 0оС, а также поддерживать положительный приходо-расходный баланс при высокой температуре. Морозостойкие многолетние овощные растения выдерживают под покровом снега сильные морозы благодаря зимостойкости зимующих почек, в которых создается повышенная концентрация клеточного сока за счет наличия запасов питательных веществ в корнях, корневищах, луковицах. Холодостойкие растения могут переносить небольшие заморозки (-1-2°С) в фазе всходов, а также кратковременные осенние заморозки (до -3-50С) без потери качества продукции. Требовательные к теплу растения при температуре ниже 0°С часто сильно болеют или погибают. Оптимальная температура для теплолюбивых овощных растений находится в пределах 20-30°С, в период плодоношения оптимальная температура несколько выше – около 25-32°С. Более высокая температура вредна для теплолюбивых культур. Растения жаростойкие требуют примерно одинаковых температур для своего развития с требовательными к теплу культурами, но процессы ассимиляции идут быстрее при 30оС и даже при 40оС происходит накопление органического вещества. У теплолюбивых растений при 40°С в организме преобладают процессы расхода накопленного органического вещества.

5. Отношение овощных растений к теплу в разные фазы развития.

В различные периоды и фазы роста и развития требования к теплу у овощных растений меняются. Для быстрого прорастания семян требуется довольно высокая температура. При высокой температуре семена дружно и быстро всходят, так как тепло ускоряет набухание семян, улучшает обмен веществ и деятельность ферментов.

В период цветения и созревания плодов потребность в тепле у овощных растений возрастает. Однако, очень высокие температуры в сочетании с низкой влажностью, приводят к потере жизнедеятельности пыльцы и опадению цветков. Растения, образующие корнеплоды, кочаны и клубни в период их образования нуждаются в умеренных температурах в пределах 18-20оС, более высокая температура задерживает ростовые процессы или приводит к прекращению нарастания продуктивных органов. Во время зимнего хранения этих культур температура снижается до минимальной, чтобы был меньший расход органического вещества на дыхание.

Следует отметить, что температура является мощным фактором внешней среды и регулируя температуру можно управлять процессами роста и развития растений. Используя воздействие температур на растения разработаны способы предпосевной подготовки семян, предпосадочной подготовки маточников, разработаны оптимальные режимы хранения семенников двулетних культур.

Успешному выращиванию овощных культур часто мешают весенние и осенние заморозки. Это, главным образом, июньские и августовские заморозки. Применение закаливания семян и молодых всходов повышает устойчивость растений к весенним заморозкам. Образование льда в клетках и между ними происходит при более низкой температуре, если протоплазма содержит меньше воды, ее вязкость повышена, а клеточный сок имеет высокую концентрацию растворенных в нем веществ, особенно сахаров. Накоплению сахаров способствует хорошая освещенность листьев, умеренная или пониженная температура днем и около 0оС ночью. При закаливании прорастающие семена или молодые сеянцы должны находиться при низкой положительной температуре и при хорошей освещенности. Повышают холодостойкость растений фосфорно-калийные удобрения, сокращение поливов.

6. Регулирование теплового режима при выращивании овощных культур.

Возможности управления тепловым режимом в открытом грунте ограничены, лишь в некоторой степени температурный режим регулируется выбором участков, сроком посева, посевом защитных кулис, поливами, искусственной защитой полимерными пленками.

1. Выбор участка для требовательных к теплу культур со склоном на юг и с супесчаным грунтом, хорошо и быстро прогреваемым.

2. Использование участков с естественной защитой от господствующих ветров.

3. Выращивание огурцов и других теплолюбивых культур в кулисах из высокостебельных более холодостойких растений.

4. Подбор сроков посева и выращивания, соответствующих биологическим особенностям культур, например, холодостойкие культуры высевают весной в самые ранние сроки по готовности почвы к проведению полевых работ. Требовательные к теплу и жаростойкие культуры высевают с таким расчетом, чтобы почва была прогрета до температуры, близкой к минимальной для прорастания семян (12-14оС для огурца), а всходы появились после того, как минует опасность заморозков. Уборка этих культур должна быть окончена до осенних заморозков.

5. В местах достаточного и избыточного увлажнения тепловой режим регулируют нарезкой на поверхности поля гребней или поделкой гряд.

6. Мульчирование сплошное или ленточное покрытие поверхности поля плотными пленками, бумагой или рыхлыми материалами(перегной, опилки).

7. Борьба с заморозками путем использования всякого рода укрытий. При этом температура в зоне размещения растений повышается на 0,5-1,0°С по сравнению с открытым полем.

Используют также поливы или опрыскивание растений водой (с помощью дождевальных установок). Используют для защиты от заморозков искусственные туманные завесы. В качестве тумано-образователей используют красный фосфор, хлористый аммоний, хлорсульфоновую кислоту. Температура под искусственным туманом повышается на 1,5-3,0оС. Для рассеивания туманообразователей используют самолеты или наземные установки.

7. Водный режим.

Вода является одним из важнейших факторов внешней среды и в связи с этим играет большую роль в жизни растений, и является незаменимым фактором их нормального роста и развития. Вода способствует передвижению питательных растворов, участвует во всех физиологических и биохимических процессах растений, а также регулирует температуру растительных организмов.

Вода входит в состав органических соединений. Так продукция, которую мы получаем при выращивании различных овощных растений содержит большое количество воды от 65 до 97% .

Овощные растения в отличие от зерновых культур, кормовых трав, относятся к группе слабоспособных добывать воду, и в то же время недостаточно защищены от интенсивного испарения воды. Корневая система большинства овощных растений развита значительно меньше по сравнению с корневой системой полевых культур. Так, у люцерны корни уходят вглубь до 15-20 м, у кукурузы до 4-5 м, у овощных же растений наиболее длинные корни у столовой свеклы, которые достигают всего до 3-5 метров.

По способности добывать и расходовать воду все овощные культуры делятся на 4 группы:

1. Растения хорошо добывающие воду и интенсивно расходующие её (свёкла). Растения этой группы имеют глубоко проникающую густо разветвлённую корневую систему, благодаря чему она способна добывать воду из глубоких слоев почвы. Листовой аппарат развит сильно, интенсивно испаряет влагу- крупные листья свеклы. Растения переносят почвенную засуху, однако на орошение отзывчивы.

2. Растения, хорошо добывают воду, но расходуют ее экономно (морковь, петрушки, помидоры, бахчевые). Листья у этих растений рассеченные или опушенные, что уменьшает испарение влаги из растений. Растения этой группы нуждаются в орошении в меньшей степени, чем растения первой группы.

3. Растения, плохо добывающие воду и расходующие ее весьма неэкономно (капусты, огурцы, салаты, редис, шпинат и др.). Корневая система этих растений слаборазвита, неглубоко проникающая. Листья достаточно круглые, гладкие, неприспособленны к уменьшению испарения влаги. Наиболее требовательны к орошению.

4. Растения, обладающие слабой способностью добывать воду, но расходуют воду очень экономно (лук репчатый, шнитт, батун). Корневая система у этих растений слабо развита, неглубокая, в то же время листовой аппарат слаборазвит, листья узкие с сильным восковым налетом, что сокращает испарение влаги.

Важно знать также требовательность овощных растений к влаге в различные периоды жизни. Высокие требования к влажности почвы у всех овощных растений в период прорастания семян. Вода необходима для набухания семян, семена большинства овощных культур сухие с толстой сухой оболочкой (лук, морковь, свекла, арбуз, огурцы, дыня) и для их набухания требуется много воды. Высокую требовательность к влаге овощные растения предъявляют после пересадки рассады в грунт, так как при выборке рассады теряется значительная часть наиболее активной корневой системы. После появления всходов и приживаемости рассады растения требуют несколько меньше воды, но с наступлением фазы усиленного роста продуктивных частей (кочанов, листьев, салата, с ростом зеленцов огурца) также требуется повышенная влажность почвы. Во время созревания плодов, семян, луковиц потребность во влаге сокращается, и избыток ее становится даже вредным – луковицы не вызревают, семена медленно вызревают и имеют пониженную всхожесть, созревание плодов томатов замедляется.

Создание благоприятного водного режима в овощеводстве открытого грунта обеспечивают следующие мероприятия:

1. Выбор участков, режим влажности которых полнее обеспечивает требования овощных растений. Поймы.

2. Искусственное орошение.

3. Сохранение почвенной влаги, сухой полив (рыхление почвы).

4. Мульчирование посевов – полимерными пленками, сухим торфом и др. материалами препятствует испарению влаги и образованию почвенной корки.

5. Правильная система обработки почвы и ухода за посевами.

6. Кулисные посевы.

7. Профилирование поверхности почвы, нарезка гряд и гребней. В зоне неустойчивого увлажнения гребнистая поверхность усиливает испарение влаги из почвы, способствует стеканию излишков влаги и улучшает аэрацию корнеобитаемого слоя. В местах орошаемого овощеводства гребнистая поверхность облегчает поливы.

8.Пищевой режим.

Все овощные растения предъявляют повышенные требования к условиям почвенного питания. Причина таких требований в том, что большинство овощных растений происходит из субтропической и тропической зоны, почвенно-климатические условия которых сильно отличаются от условий климата средней полосы России. Овощным растениям часто в условиях Средней полосы России недостает тепла, влаги, они при этом замедляют рост, растение страдает и для восстановления этих потерь и быстрого наращивания урожая в этих условиях мы должны обеспечить растения бесперебойным питанием, что возможно только на высокоплодородных почвах. Повышенные требования овощных культур к почвенному питанию объясняются также недостаточно развитой корневой системой у большинства овощных растений и высокой потенциальной возможностью формирования высоких и ранних урожаев.

Следует различать два показателя, характеризующие отношение овощных растений к уровню почвенного плодородия – потребление или вынос растениями отдельных элементов питания из почвы и требовательность растений к наличию питательных веществ в почве.

По общему выносу элементов питания – азота, фосфора, калия – овощные растения можно разделить на следующие группы:

1. Наибольшим выносом с га отличаются среднепоздние и поздние капусты (до 630 кг/га на 700 ц урожая), брюква, свекла, морковь.

2. Средним размером выноса характеризуются томаты – (260 кг/га на 400 ц урожая; лук – 250 кг/га на 300 ц урожая).

3. Малым выносом – салат кочанный, редис, огурцы, шпинат.

Величина выноса отчасти служит показателем степени истощения почвы той или иной культурой. Величина выноса элементов питания зависит от урожая, чем выше урожай, тем больший вынос питательных веществ из почвы.

Требовательность овощных растении к условиям почвенного питания обусловлена их биологическими особенностями. Скороспелые культуры, отличающиеся малым выносом, как правило, более требовательны к условиям почвенного питания – рассада, зеленные овощные растения. При невысоком общем выносе питательных веществ эти растения в единицу времени берут из почвы большое количество питательных веществ вследствии большой густоты стояния, короткого вегетационного периода, слаборазвитой корневой системы. Огурцы выносят питательных веществ в полтора раза меньше чем морковь, но по требовательности они значительно превышают морковь. Лук по выносу элементов питания занимает среднее место среди овощных культур, но по требовательности стоит на первом месте. И опять же эта особенность лука объясняется слабо разветвленной, неглубоко проникающей корневой системой лука.

Требовательность овощных растений к пищевому режиму на отдельных фазах своего развития сильно меняется. Овощные растения обладают наибольшей скоростью роста на ранних этапах роста и развития.

9.Световой режим.

Все процессы в растении в той или иной степени зависят от притока света. Зеленые растения – единственные организмы, способные при помощи лучистой энергии солнца создавать и накапливать органическое вещество и, следовательно, обеспечивать образование урожая.

Требования овощных растений к количеству световой энергии, падающей на их листовую поверхность, неодинаковы. Овощные культуры по требовательности к интенсивности освещения можно распределить на три группы:

1) Наиболее требовательные – большинство овощных культур, которые выращивают для получения плодов – томат, перец, баклажаны, арбуз, дыня, тыква, фасоль, луки.

2) Растения со средними требованиями к освещенности – корнеплоды, капуста, салат, шпинат, многолетники, огурец.

3) Растения, которые требуют малой освещенности – в эту группу входят растения, урожай которых можно получить за счет запасных питательных веществ в органах отложения – лук репчатый, петрушка, щавель, свекла, при выращивании этих культур на выгонку для получения в качестве урожая листьев.

По требовательности к продолжительности светового дня овощные растения разделяются на две группы: короткого дня – помидоры, огурец, арбуз, дыня, тыква, перец, баклажан, фасоль, овощная кукуруза; длинного дня – капуста, репа, редька, редис, брюква, луки, морковь, свекла, шпинат, щавель, укроп.

Знание отношения растений к продолжительности дневного освещения позволяют нам управлять ростом и развитием растений. Так, можно получать высокие урожаи лука и моркови за Полярным кругом, так как длинный световой день ускоряет рост и развитие растений длинного дня. При выращивании таких культур как салат, шпинат в условиях короткого дня они не зацветут или зацветут значительно позднее и, следовательно, продукция их (листья) будут более сочными, крупными.

В открытом грунте возможности управления световым режимом ограниченны и сводятся к выбору сроков сева, норм высева, что определяет густоту размещения растений, выбору участка, борьбой с сорняками. При загущенных посевах растения получают недостаточное количество света и снижают урожай. Тоже происходит и при засорении посевов – на сорных посевах растения также недополучают света и в итоге снижается урожай.

10. Воздушно-газовый режим.

Из элементов воздушной среды для овощных растений представляют значительный интерес кислород и углекислый газ. В воздухе содержится около 21% кислорода. Кислород нужен для дыхания, углекислый газ – для создания органического вещества. Надземная часть растений не испытывает недостатка в кислороде – примерно половину кислорода, выделяемого в процессе фотосинтеза, растения используют на окисление углеводов при дыхании. Однако корни и находящиеся в почве микроорганизмы довольно часто испытывают недостаток кислорода (на плотных почвах) и чтобы повысить содержание кислорода в почве необходимо проводить систематические рыхления почвы.

В сухом веществе растений содержится до 45% углерода. В воздухе содержание углекислоты составляет 0,03%, что не является оптимальным для углеродного питания растений. Опыты по выращиванию растений на фоне повышенного содержания углекислоты показали значительное повышение урожая томатов (до 20%), огурцов (до 37%),редиса, фасоли и др. культур. Установлено также ускорение созревания урожая. Это явление становится понятным если учесть, что в процессе фотосинтеза в формировании органического вещества принимает участие углекислота, и следовательно, при повышении содержания углекислоты в воздухе повышается интенсивность процессов фотосинтеза и, наоборот.

Каким же образом повысить содержание углекислоты в воздухе? В условиях защищенного грунта проводят газацию помещений, внесение высоких доз органических удобрений. Оптимальная концентрация содержания углекислоты в воздухе для овощных растений от 0.1% до 0.6%. Понижение концентрации снижает процессы фотосинтеза. Дальнейшее увеличение содержания углекислоты в воздухе, что случается при обогреве защищенного грунта биотопливом, нежелательно и приводит к снижению фотосинтеза, а иногда и к гибели растений. В парниках, вскоре после набивки навозом, скапливается газообразный аммиак и метан, что губительно для всходов овощных растений. Одним из главных источников углекислого газа является почва, где он образуется в результате жизнедеятельности микроорганизмов, разлагающих органическое вещество. Следовательно, повысить содержание углекислоты в воздухе можно внесением повышенных доз органических удобрений в почву и систематическим рыхлением почвы для достижения воздушного обмена в приземных и подземных слоях почвы. В условиях защищенного грунта также можно регулировать содержание углекислоты путем: внесения в почву больших доз органических удобрений, установки в помещениях емкостей с раствором коровяка или птичьего помета, укладки под грунтовую смесь или под горшочки прослойки навоза, подачей углекислого газа из баллонов или в виде сухого льда, дымовых газов. Газация помещения значительно повышает урожай огурца и томата. Для ускорения и усиления образования завязей на огурцах применяют газ ацетилен. Ацетиленом обрабатывают рассаду огурцов в течение 5 суток. В результате газации ацетиленом увеличивается число женских цветков и повышается урожай на 20-25%. Для ускорения созревания помидоров применяют газы этилен, ацетилен, пропилен, для чего сформировавшиеся плоды помещают в камеры, в которые впускают газ.

11. Виды сооружений защищенного грунта.

Защищенный грунт – это земельные участки и специальные сооружения, где можно создавать искусственный микроклимат или улучшать естественные условия для выращивания растений во внесезонное время. Защищенный грунт подразделяется на утепленный грунт и культивационные сооружения (парники, теплицы).

Главное назначение парников – выращивание рассады для открытого грунта. На свободной площади, после выборки рассады, выращивают ранние овощи, ведут выгонку и доращивание.

Теплицы – это крупногабаритные культивационные помещения, имеющие ограждение и светопроницаемую кровлю, функционирующие в течение круглого года или весной, летом и осенью. Основное отличие теплиц от парников – большое расстояние от грунта до покрытия, позволяющее машинам и обслуживающему персоналу при работе находиться внутри помещения. Внутреннее оборудование теплиц включает системы отопления, вентиляции, водоснабжения, электроснабжения, а также стеллажи.

Утепленный грунт – это простейшие временные малогабаритные сооружения без бокового ограждения. Между поверхностью почвы и покрытием расстояние небольшое, поэтому уход за растениями производится при снятых или приоткрытых покрытиях, а обслуживающий персонал находится вне сооружения.

12. Способы обогрева защищенного грунта.

В защищенном грунте применят солнечный и биологический обогрев, а также различные виды технического отопления (водяное, электрическое, газовое и др.). Стекло и пленки, применяемые для покрытия сооружений защищенного грунта, пропускают видимые лучи, но встречая препятствие в виде почвы, листьев, поверхности стекла, пленки видимая часть солнечного спектра преобразуется в тепловую (инфракрасные лучи). Синтетические пленки частично пропускают инфракрасные лучи, потому в помещении с пленочным покрытием температура днем выше, чем в помещении со стеклянным покрытием. Но в ночные часы под пленочными укрытиями температура ниже, чем под стеклом, так как пленка частично пропускает инфракрасные (тепловые) лучи и в помещениях, покрытых пленкой выше теплопотери по сравнению с покрытием стеклом.

13. Культурооборот – составленная на один эксплутационный период схема чередования культур в различных культивационных сооружениях, которая в сочетании с агротехническими и организационно – хозяйственными мероприятиями обеспечивает наиболее эффективное использование площади при производстве овощей в защищённом грунте. Культурообороты составляют для каждого сооружения отдельно, учитывая при этом приток ФАР, то есть световую зону, в которой планируется выращивание культур.

14. Значение метода рассады в овощеводстве.

При получении раннего урожая овощей многие овощные культуры необходимо выращивать рассадным методом. Рассадный метод является одним из главных методов получения ранней урожая многих культур, так как этот метод позволяет начать выращивание овощных культур на постоянном месте (в открытом или защищенном грунте) не из семян, которые как правило, медленно прорастают и имеют замедленный темп роста и развития в начальный период, а из растений в фазе 4-6 настоящих листьев и с хорошо развитой корневой системой.

При правильном выращивании рассады и осторожной ее выборке, рассады, при горшечном способе ее выращивания и при организации правильной высадке рассады на постоянное место быстро приживается и практически не приостанавливает рост растений. Это несомненно ускоряет формирование урожая и получить ранний урожай. В среднем рассадный метод ускоряет сроки поступления урожая на 2-3 недели.

Рассадный метод ускоряет получение урожая и за счет того, что к высадке на постоянное место отбираются лучшие растения. Этот отбор происходит при пикировке, при выборке рассады и, наконец, в процессе высадке на постоянное место. Рассада огурцов, арбузов, дыни, тыквы, кабачков очень плохо приживается.

15. Способы выращивания рассады.

Традиционным рассадным методом выращивают в условиях нашей области томаты, перцы, баклажаны, капусту белокочанную и цветную. Но список этот можно расширить и в целях ускорения получения урожая овощей рассадным методом можно выращивать все тыквенные культуры – огурцы, кабачки, патиссоны, тыкву, арбуз, дыни; сельдерей, салаты, капусту кольраби.

Рассада не должна быть вытянутой, весь стебель ее должен быть темно-зеленым, корневая система хорошо развита и сохранена при высадке рассады. Вытянутая, изнеженная, переросшая рассада часто плохо приживается, медленно растет и не дает ожидаемого раннего урожая.

Рассаду капусты, томатов, перца, баклажана, сельдерея выращивают с пикировкой, то есть пересадкой молодых сеянцев с предоставлением им большей площади питания в процессе выращивания. В этом случае семена сеют в ящиках или в парниках, затем сеянцы с хорошо развитыми семядольными листочками пикируют в питательные горшочки, стаканчики, в ящиках или просто в грунт парника.

Рассада огурцов, патиссонов, кабачков, арбузов, дыни, тыквы выращивается без пикировки, то есть семена высеваются непосредственно в горшочки или стаканчики. Рассада этих культур всегда выращивается в горшочках или питательных кубиках, что сохраняет корневую систему при выборке рассады и обеспечивает высокую ее приживаемость.

hitagro.ru

Водный режим

Значение воды для растений. Вода играет важную роль в жизни растений. Она поддерживает в них необходимый обмен веществ, входит в состав протоплазмы, клеточных оболочек и других органов, обусловливает внутреннее напряжение клеток (тургор). При недостатке воды тургор ослабляется, и растения увядают. С помощью воды осуществляется передвижение питательных веществ, а благодаря испарению влаги (транспирации) происходит регулирование температуры растения.

Требовательность разных овощных культур к влаге. Требовательность овощных культур к почвенной влаге зависит от особенностей развития корневой системы. Наиболее нуждаются в воде огурец, шпинат, капуста, редис, у которых корневая система слабо развита и находится в поверхностных горизонтах почвы, а испаряющая поверхность листьев велика. Например, у огурца масса листьев больше массы корней в 25 раз, у томата — в 15, у капусты — в 11 раз.

Корнеплодные растения развивают глубоко проникающую и широко распространяющуюся в радиальном направлении корневую систему. Благодаря этому они могут добывать воду из большого объема почвы, вместе с тем некоторые из них имеют большую листовую поверхность и расходуют много воды на испарение (свекла, катран, брюква).

Лук репчатый и чеснок поглощают сравнительно мало влаги из почвы и мало испаряют ее. Такие растения, как тыква, арбуз, дыня, фасоль, кукуруза, томат, морковь, способны хорошо впитывать влагу из почвы и экономно ее расходовать. Для получения высокого урожая овощей важно, чтобы в почве постоянно содержалось достаточное количество влаги. Нельзя допускать, чтобы листья у них увядали (теряли тургор), так как это свидетельствует об отмирании всасывающих корешков, на восстановление которых растения должны расходовать питательные вещества.

Наибольшую потребность во влаге растения испытывают во время набухания семян. В этот период степень увлажнения почвы должна быть близкой к полному ее насыщению. Так как весной почва быстро просыхает, необходимо принять меры к сохранению влаги: не допускать разрыва во времени между перекопкой почвы и посевом или посадкой растений; поддерживать поверхность почвы в рыхлом состоянии; применять мульчирование перегноем, пленкой, всходозащитной бумагой; не допускать роста сорняков; защищать почву от ветра путем создания кулис или установки дощатых щитов.

Определение критического уровня влажности почвы. При влажности почвы ниже критического уровня проводят поливы. Для определения критического уровня влажности из почвы скатывают шарик. Супесчаную почву необходимо поливать, если шарик из корнеобитаемого слоя не формируется или быстро распадается.

Если почва легкосуглинистая, то шарик формируется, но при легком нажатии распадается.

Среднесуглинистые почвы следует поливать, если шарик формируется и распадается при надавливании, на фильтровальной бумаге от почвы образуются влажные пятна.

На тяжелых суглинках к поливу следует приступать, если шарик прочный и при надавливании на него не распадается.

Установление потребности в поливе по внешнему виду растений. Потребность в поливе можно установить и по внешнему виду растений.

У капусты, например, при недостатке влаги листья покрываются сизовато-белым налетом, а края несколько скручиваются.
Листья томата приобретают темно-зеленую окраску, покрывающие лист волоски принимают почти вертикальное положение.
Листья огурца и моркови темнеют и слегка скручиваются, а листья столовой свеклы мельчают, окрашиваются в яркий бордово-фиолетовый цвет.
У лука при недостатке влаги перо становится сизовато-белым, кончик пригибается и желтеет.

Иногда о недостатке влаги судят по привяданию растений, но этот признак не всегда надежен, так как листья могут привядать при переходе от пасмурной погоды к жаркой, хотя почва и достаточно увлажнена. Привядание может проявиться, когда растения будут настолько обезвожены, что поливы уже не спасут урожай.

Поливать овощные культуры лучше всего дождевой, речной или прудовой водой.

Водопроводную воду перед поливом отстаивают в течение 2…3 дней. Кроме того, в жесткую воду желательно добавить торф, древесную золу или щавелевую кислоту. Полезно использовать талую воду, особенно при замачивании семян, выгонке рассады, а при возможности и в течение всего вегетационного периода. Для этого можно брать воду, образующуюся при оттаивании льда в погребах, холодильнике. Температура воды для полива овощей должна быть 22…24 о, холодную воду корни впитывают плохо. Недопустим полив находившихся на холоде растений и чересчур теплой водой, поскольку это сильно стимулирует их рост.

Для некоторых культур, например капусты, огурца, очень важна не только достаточная влажность почвы, но и повышенная относительная влажность воздуха. При выращивании в открытом грунте влажность воздуха повышают дождеванием, а также размещением среди кулис высокостебельных растений. В теплицах для огурца поддерживают влажность воздуха 90…95%, для томата достаточно 60…70%.

www.rusagroweb.ru

Агротехнические методы регулирования потребностей сельскохозяйственных культур в воде

Агротехнические методы регулирования потребностей сельскохозяйственных культур в воде, как и в теплообеспеченности, можно разделить на пассивные и активные. Первые сводятся к районированию культур, размещению их по различным элементам рельефа с учетом конкретных потребностей в воде, регулированию норм высева семян на единицу площади посева, своевременным срокам сева, чередованию посевов культур на полях.

Активные методы включают в себя приемы, направленные как на накопление в почвах воды, снижение ее потерь, так и на удаление излишней влаги с избыточно увлажненных земель.

Радикальным способом регулирования водного режима почв в засушливых районах является искусственное орошение. При орошении можно снабжать растения водой в те периоды, когда — запас ее в почве уменьшается. Другой способ регулирования водного режима почв — создание полезащитных, водоохранных и других лесонасаждений. Полезащитные лесные полосы увеличивают влажность приземного слоя воздуха (в межполосном пространстве), уменьшают силу ветра, в результате чего уменьшается испарение воды с поверхности почв, на полях дополнительно задерживается снег. Следующий способ регулирования водного режима почв состоит в использовании различных агротехнических приемов. Это и мульчирование, и систематическое уничтожение сорных растений, и определенные приемы обработки почв, направленные на улучшение структурного состояния и водно-физических свойств почв и на уменьшение испарения влаги из почвы.

В районах распространения избыточно увлажненных почв главным способом регулирования водного режима служат мелиоративные мероприятия. Лучшим способом осушения земель является закрытый дренаж двустороннего действия, который позволяет не только удалять воду, но в случае необходимости и обеспечивать растения влагой в критические периоды их развития или в засушливые годы. Устройство такой дренажной сети не уменьшает площадь используемой под посевы земли и не мешает проведению полевых работ, что наблюдается при осушении открытым дренажем. Опыт мелиорации избыточно увлажненных земель показывает, что в этих районах наряду с осушением следует предусматривать и их орошение, особенно при возделывании овощных культур. Из агротехнических мероприятий по удалению воды и борьбе с переувлажнением почв применяют специальные приемы обработки почв и посева (углубление, кротование, гребневые посевы и др.). Более подробно эти мероприятия будут рассмотрены в разделе «Обработка почв».

Понятие о недостаточном или избыточном увлажнении почв относительно, и поэтому необходимо учитывать потребность отдельных культур в воде в определенные фазы их развития. Потребность растений в воде обычно возрастает от посева до налива семян, однако запасы влаги в почве, особенно в районах недостаточного увлажнения, наоборот, от весны к лету уменьшаются. Фактор влажности проявляется для растений как функция обеспеченности их другими факторами жизни. Сочетание повышенной влажности почвы с хорошей обеспеченностью растений элементами питания и оптимальной теплообеспеченностью (15—25 °С) способствует интенсивному фотосинтезу, быстрому росту растений и накоплению большей биомассы. При пониженных температурах (5—15°С) такое же увлажнение почв влияет уже отрицательно на рост и развитие растений. Следовательно, оптимальный показатель увлажнения изменяется в зависимости от конкретного сочетания других факторов жизни растений.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

www.activestudy.info

Основные приемы регулирования водного режима почвы

Регулирование водного режима в сельском хозяйстве проводится в зависимости от климата, состояния почвы, возделываемых растений и других условий. Оно сводится к накоплению необходимого количества влаги для растений, сохранению и рациональному ее использованию и к удалению избыточной воды из почвы.

Приемы накопления и сбережения влаги проводятся на всех почвах, где не бывает избыточного увлажнения, и особенно в засушливые годы.

Засуха бывает атмосферная и почвенная. Атмосферная засуха чаще всего повторяется в степных районах и нередко сопровождается суховеями. При этой засухе растения испытывают недостаток воды даже при некотором ее запасе в почве в усвояемой форме. Это связано главным образом с тем, что в условиях сильной засухи листья растений испаряют влаги больше, чем поступает ее из почвы.

Различают три типа засухи: весеннюю, летнюю и осеннюю. В западных и северо-западных районах Советского Союза чаще наблюдается весенняя засуха. Она характеризуется сравнительно невысокой температурой, отсутствием осадков и пониженной относительной влажностью воздуха, иногда сопровождается ветрами. В период засухи сильно пересыхает верхний слой почвы, резко ухудшаются условия роста и развития яровых зерновых, льна и бобовых культур. Часто всходы бывают изреженными. Яровые зерновые культуры кустятся слабо. В тех случаях, когда в почве запас воды достаточный и применяются агротехнические приемы, весенняя засуха влияет на урожай сельскохозяйственных растений слабее. Озимая рожь и озимая пшеница значительно легче переносят эту засуху. Большой недобор урожая от нее отмечается там, где не проводятся мероприятия по накоплению и сохранению влаги в почве.

От летней засухи могут пострадать как яровые, так и озимые культуры. Если она началась во время налива, то зерно получается щуплым и легковесным. Осенняя засуха наступает, когда большинство колосовых культур уже бывает убрано. В эту засуху больше всего угнетаются озимые нового сева и пропашные.

В. В. Докучаев, А. А. Измаильский и К. А. Тимирязев установили, что засуха — следствие не абсолютного недостатка воды, а относительного. Относительный недостаток ее бывает от неравномерного выпадения осадков и неумения сохранять воду в почве.

Чтобы накопить и сохранить воду, необходимо у глинистых и суглинистых почв повысить водопроницаемость (у песчаных и несвязных супесей ее следует уменьшить) и снизить испарение при капиллярном поднятии воды, диффузии и конвекции водяных паров в атмосферу.

Водопроницаемость почвы, как уже указывалось выше, зависит от механического состава, строения почвы, структуры, состава поглощенных катионов, характера угодий, интенсивности выпадения осадков и пр.

Чем больше некапиллярная скважность по сравнению с капиллярной, тем выше водопроницаемость. Повышенную водопроницаемость имеют также структурные почвы и почвы, в которых в поглощенном состоянии находятся двухвалентные катионы (Са, Mg и др.). Таким образом, чтобы увеличить водопроницаемость глинистых и суглинистых почв, в первую очередь необходимо улучшить физические и физико-химические их свойства внесением органических удобрений и проведением дифференцированной обработки почвы.

У легких почв, как правило, водопроницаемость повышенная. Чтобы улучшить их водный режим, необходимо увеличить влагоемкость внесением органических удобрений.

Влага из почвы испаряется непрерывно в виде пара. Это обусловливается тем, что плотность водяного пара равна 0,662 плотности воздуха, а поэтому насыщенный влагой почвенный воздух, как более легкий, стремится улетучиться.

Для сокращения потерь влаги из почвы необходимо ее содержать в рыхлом и выровненном состоянии, улучшать ее строение и структуру, проводить мульчирование и вносить органические удобрения.

К агротехническим мерам, непосредственно влияющим на водный режим почвы, относятся в первую очередь правильная система обработки почвы в севообороте и уничтожение сорных растений, которые выносят из почвы огромное количество воды.

Различные приемы обработки почвы не в одинаковой степени влияют на влажность почвы. Так, по сообщению Н. А. Сапожникова, весной на взлущенной с осени легкосуглинистой почве (в слое 0—6 см) содержалось влаги 161 мм, на вспаханной (также с осени) — 182 мм, а там, где была проведена вспашка плугом с почвоуглубителем,— 192 мм. Следовательно, чем глубже обрабатывалась почва с осени, тем больше она имела влаги весной. Исследования показали, что засоренные почвы, как правило, отличаются пониженной влажностью по сравнению с почвами, чистыми от сорняков.

Для увлажнения почвы проводят задержание снега и талых вод, орошение и другие приемы. В Западной и Северо-Западной зонах снегозадержание целесообразно на посевах озимых и клевера, размещенных на буграх и крутых склонах. Этот прием позволяет предохранить культуры от вымерзания и накопить влагу в почве.

К важным факторам, оказывающим влияние на регулирование водного режима почвы, следует отнести правильное чередование культур в севообороте, внесение органических удобрений, своевременный посев и др.

В Белоруссии, Прибалтийских республиках, Карельскии, Калининградской, Ленинградской, Новгородской, Псковской и других областях РФ широко распространены почвы, имеющие постоянное или избыточное увлажнение. На этих почвах растения слабо развиваются или гибнут. В местах с повышенной влажностью происходит вымокание посевов, полегание хлебов и усиливается заболевание растений.

На переувлажненных почвах проводят мелиоративные работы для их осушения.

В настоящее время применяется гончарный дренаж.

Иногда хорошие результаты дает кротовый дренаж. Кротование проводят на глинистых и тяжелосуглинистых почвах, а также на торфяниках главным образом для повышения аэрации. Его обычно проводят одновременно со вспашкой плугом с кротовым приспособлением. Дрены прокладывают по направлению уклона на глубине 35—50 см на расстоянии друг от друга 1 —1,5 м. Водоотводами служат закрытые собиратели.

Однако кротовые дрены быстро разрушаются водой, что нарушает сток ее по дренам и снижает аэрацию. В этих случаях их ежегодно возобновляют в осеннее время.

На периодически переувлажненных тяжелых почвах применяют узкозагонную вспашку. Загоны (шириной 12—15 м) следует располагать к наибольшему уклону, в этом направлении и ведут вспашку. Ее применяют под озимую рожь и озимую пшеницу, а также осенью под яровые культуры.

Иногда на посевах озимых культур проводят борозды для отвода избытка воды. Борозды прокладывают к водоотводным канавам с расстояниями от 4 до 12 м.

В борьбе с переувлажнением почвы применяют также гребневые посевы.

< Предыдущая Следующая >

agrofak.com

Регулирование водного режима

Регулирование водного режима – обязательное мероприятие в районах интенсивного земледелия. При этом осуществляется комплекс приемов, направленных на устранение неблагоприятных условий водоснабжения растений. Искусственно меняя приходные и расходные статьи водного баланса, можно существенно влиять на общие о полезные запасы воды в почвах и этим способствовать получению высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.

Регулирование водного режима основывается на учете климатических и почвенных условий, а также потребностей выращиваемых культур в воде. Для создания оптиманых условий роста и развития растений необходимо стремиться к уравниванию количества влаги, поступающей в почву, с ее расходом на транспирацию и физическое испарение, то есть созданию коэффициента увлажнения, близкого к 1.

В конкретных почвенно-климатических условиях способы регулирования водного режима имеют свои особенности. Улучшению водного режима слабодренированных территорий зоны достаточного и избыточного увлажнения способствуют планировка поверхности почвы и нивелировка микро- и мезопонижений, в которых весной и летом может наблюдаться длительбный застой влаги.

На почвах с временным избыточным увлажнением для удаления избытка влаги целесообразно с осени делать гребни. Высокие гребни способствуют увеличению физического сипарения, а по бороздам происходит поверхностный сток воды за пределы поля.

Почвы болотного типа и минеральные заболоченные нуждаются в осушительных мелиорациях – устройстве закрытого дренажа или отводе избыточной влаги с помощью открытой сети.

Регулирование водного режима почв во влажной зоне с большим количеством годовых осадков не ограничивается осушительной направленностью. В ряде случаев даже на дерново-подзолистых почвах летом возникает недостаток влаги и потребность в дополнительном количестве воды. Ффективное средство улучшения влагообеспеченности растений в Нечерноземной зоне – двустороннее регулирование влаги, когда избыток влаги отводится с полей по дренажным трубам, а при необходимости подается на поля по тем же трубам или дождеванием.

Все приемы окультуривания почвы (создание глубокого пахотного слоя, улучшение структурного состояния, увеличение общей пористости, рыхление подпахотного горизонта…) повышают ее влагоемкость и способствуют накоплению и сохранению продуктивных запасов влаги в корнеобитаемом слое.

В зоне неустойчивого увлажнения и засушливых районах регулирование водного режима направлено на максимальное накопление влаги в почве и на рациональное ее использование. Один из наиболее распространенных способов – влагозадержание снега и талых вод. Для этого используют стерню, кулисные растения, валы из снега… Для уменьшения поверхностного стока воды применяют зяблевую вспашку поперек склонов, обваловывание, прерывистое бороздование, щелевание, полосное размещение культур, ячеистую обработку почвы и др.

Исключительная роль в накоплении почвенной влаги принадлежит полезащитным лесным полосам. Предохраняя снег от сдувания в зимнее время, они способствуют увеличению запасов влаги в метровом слое почвы к началу вегетационного периода на 50-80 мм и до 120 мм в отдельные годы. Под влиянием лесных полос сокращается непродуктивное итспарение влаги с поверхности почвы, что также улучшает водообеспеченность полей. Наиболее эффективны ажурные и продувные лесные полосы.

Большое значение в улучшении водного режима почв имеет введение чистых паров, особенно черных. Наибольшмий эффект чистого пара как агротехнического приема накопления влаги, проявляется в степной зоне и южной лесостепи.

Накоплению и сохранению влаги в почве способствуют многие агротехнические приемы. Поверхностное рыхление почвы весной или закрытие влаги боронованием позволяет избежать ненужных потерь ее в результате физического сипарения. Послепосевное прикатывание почвы изменяет плотность поверхностного слоя пахотного горизонта по сравнению с остальной его массой. Создавшаяся разность плотностей почвы вызывает капиллярный подток влаги из нижележащиего слоя и способствует конденсации водяных паров почвенного воздуха. В сочетании с увеличением контакта семян с почвенными частицами, все явления, связанные с прикатыванием, усиливают прорастание семян и обеспечивают потребность растений в воде ранней весной. Применнение органических и минеральных удобрений способствует более экономному расходованию почвенной влаги. В овощеводстве для сохранения влаги широко используют мульчирующие материалы.

В пустынной и полупустынной зонах основной способ улучшения водного режима – орошение. Очень важным вопросом здесь является борьба с непродуктивным расходованием почвенной влаги в целях предотвращения вторичного засоления.

studfiles.net

Микроклимат в сооружениях закрытого грунта. (Часть 3). Методы регулирования водного режима

Водный режим включает в себя два основных понятия – влажность почвы и влажность воздуха, регулирование которых в соответствии с природными предпочтениями растений является одним из важнейших звеньев агротехники.

Существует на сегодняшний день один основной способ регулирования влажности в сооружениях зарытого грунта – это полив. При этом следует помнить, что полив – не просто увлажнение почвы каким-либо способом, о которых мы поговорим чуть позже. Чтобы растения в вашей теплице хорошо развивались и плодоносили, необходимо знать и соблюдать основные правила орошения.

Основные правила полива почвы

Любой водой поливать нельзя. Для орошения почвы в теплицах следует использовать теплую (не ниже 18-20 градусов) не хлорированную воду. Брать ее можно их колодцев, скважин, любых пресных природных водоемов. Воду из водопровода централизованного можно использовать для орошения только после отстаивания ее в течение 5-6 часов. Отстаивать желательно в емкостях черного цвета, что обеспечит быстрое нагревание и эффективное насыщение воды кислородом.
Следует помнить, что полив по листьям некоторые культуры «не любят». Подобный способ, особенно когда очень жарко, может привести к солнечным ожогам либо развитию опасных грибковых болезней. Поэтому такие растения как помидоры, баклажаны, перец поливать следует только под корень.
При повышенных температурах в жаркую погоду поливать рекомендуется рано утром либо в сумерках по вечерам, чтобы вода излишне не испарялась. Опять же, при полуденном солнце капли воды на листьях приводят к эффекту линзы, а значит и к ожогам. Да и работать дневную жару – приятного мало.
Если температура воздуха не поднимается выше 18 градусов, «поить» растения лучше всего днем. Если в таких условиях поливать вечером, вода не успеет впитаться в почву полностью, в результате чего сильно повышается влажность воздуха, под воздействием которой развиваются опасные для растений болезни.
Поливать рекомендуется по возможности реже, но обильнее. При поверхностном увлажнении влага до корней не доходит, и такой полив на пользу будет только сорнякам.
При орошении нужно соблюдать одно простое правило – «хорошо все то, что в меру» и помнить, что сильное переувлажнение так же вредно, как и засуха. Чрезмерный полив приводит к нарушению почвенной структуры, вымыванию из земли полезных веществ, повышению кислотности почвы, загниванию корневой системы растений. При переливе значительно ухудшается доступ кислорода к корням, а для опасных грибковых заболеваний создаются идеальные условия развития.
От возраста культуры зависят и нормы полива. Если для прорастания семян и развития рассады поверхностного увлажнения будет вполне достаточно, то взрослые растения, особенно при массивной коневой системе, требуют глубинной влаги.

Основные способы полива

К поливу различных растений следует относиться вдумчиво, так как каждый отдельно взятый вид требует определенных условий водного режима, о чем мы поговорим в следующих статьях. Поэтому способ орошения для культур в теплице следует подбирать индивидуально.

Выделяют сегодня три основных способа орошения:

полив поверхностный;
дождевание;
капельное орошение.

Полив поверхностный – наиболее распространенный, популярный и простой метод повышения влажности почвы и влажности воздуха. В данном случае обычный шланг присоединяется к источнику воды и кладется под те растения, которые нужно полить. Влага в данном случае, попадая на грядки, проникает к корневой системе напрямую. Основным недостатком этого способа является его относительно высокая трудоемкость, большой расход воды, а также опасность закисления вследствие размывания верхних слоев почвы.

Дождевание – способ, наиболее приближенный к природному выпадению осадков. В данном случае специальные устройства («брызгалки»), подключенные через шланги к источнику воды, распыляют воду над поверхностью почвы. Данный способ отличается возможностью полной автоматизации, поэтому одним из плюсов является его минимальная трудоемкость. Дождевание позволяет эффективно повысить влажность не только почвы, но и влажность воздуха. При этом структура почвы не разрушается, снижается температура (что особенно важно в жару) в теплице, смывается с листьев пыль, мелкие вредители. Однако не для всех растений этот способ является подходящим. Те культуры, которые плохо переносят попадание воды на листья (помидоры, баклажаны, картофель) так поливать нельзя.

Капельный полив – наиболее прогрессивный экономный (касательно воды) и наименее трудоемкий способ орошения. В данном случае до растения доходит ровно такое количество воды, какое ему на данном этапе развития необходимо, при этом не поливаются сорняки. Капельный полив структуру почвы не нарушает, кислотность ее не повышается. На рынке товаров для огородников сейчас можно найти много разных капельных систем, отличающихся по качеству материала, возможности удерживать определенное давление, по цене. Подробнее об этом читайте в следующих статьях. А том, как организовать систему автоматического полива теплицы читайте здесь:

Влажность воздуха, как и влажность почвы, также очень важна для нормального роста растений. Нормальная влажность составляет от 60 до 80 процентов, в зависимости от вида и периода развития культуры. Повышенная влажность воздуха обязательно приводит к развитию опасных болезней. Как снизить влажность воздуха и отрегулировать содержание углекислоты в нем, побеседуем в следующей статье.

www.gradaplast.ru

Регулирование водного режима - стр. 8

Регулирование водного режима

Состав почвенного воздуха и воздушные свойства почв

Почвенный воздух – это смесь газов и летучих органических соединений, заполняющий поры почвы, свободные от воды. Главным источником почвенного воздуха является атмосферный воздух и газы, образующиеся в самой почве. Попадая в почву, атмосферный воздух претерпевает значительные изменения. Поэтому состав почвенного воздуха отличается от атмосферного воздуха (Табл.5.1.1).

Таблица 5.1.1. Состав атмосферного и почвенного воздуха, %.

Воздух

О2

СО2

Прочие газы

Атмосферный

Почвенный (верхние 15-30 см)

20,95

11-21

78,08

78-86

0,03

0,3-8,0

Состав атмосферного воздуха достаточно постоянен, и содержание его основных компонентов практически не меняется. Почвенный воздух отличается значительной динамичностью. Изменение состава почвенного воздуха происходит вследствие процессов жизнедеятельности организмов, дыхания корней растений и почвенной фауны, в результате окисления органического вещества. Трансформация атмосферного воздуха в почве тем интенсивнее, чем выше ее энергетический потенциал и биологическая активность, а также зависит от сложности удаления газов из почвенного профиля. Зависимость интенсивности поглощения кислорода почвой из атмосферы выражается следующей формулой (В.Д.Федоров, Т.Г.Гильманов, 1980):

SO2 = F (CO2, TS, W, RS, FS, MS, NS…),

где СO2 – концентрация кислорода в почвенном воздухе; TS – температура почвы, W - влажность почвы; RS - количество корней в почве; FS - дыхание почвенных животных; MS - активность почвенных микроорганизмов; NS - содержание органического вещества.

В зависимости от количественного содержания, в почвах различают макрогазы и микрогазы. К макрогазам относятся азот, кислород, диоксид углерода, к микрогазам – СО, N2О, NО2, предельные и непредельные углеводороды, водород, сероводород, аммиакэфиры, пары органических и неорганических кислот и другие.

Из всех газов почвенного воздуха наиболее динамичны кислород и углекислый газ. Это объясняется непрерывным поступление кислорода, необходимого для дыхания почвенной фауны и флоры и образованием углекислоты как следствие процессов окисления органического вещества почвы и активной жизнедеятельности почвенных организмов. В почвенном воздухе содержание СО2 может доходить до 4-6%, содержание О2 не превышать 15%, содержание азота мало отличается от атмосферного, при этом в почве обнаруживается характерный продукт денитрификации – закись азота (NО3).

Состав почвенного воздуха различен для различных почвенных горизонтов, различных типов почв и изменяется по сезонам года в связи с колебаниями влажности почвы, разложением животных и растительных остатков, внесением органических удобрений.

Процесс поглощения воздуха почвой зависит от ее морфологических особенностей, содержания органических веществ, минералов монтмориллонитовой группы, а также соединений, обладающих большой поглотительной способностью в отношении газов, от давления и температуры воздуха.

Воздушно-физические свойства почв характеризуются рядом показателей, главными из которых являются воздухопроницаемость и воздухоемкость.

Воздухоемкость – это максимально возможное количество воздуха, которое может содержаться в воздушно-сухой почве. Выражается в объемных процентах. Величина воздухоемкости приближается к пористости сухих почв, исключая объема, занятого гигроскопической водой и поглощенным воздухом. Она имеет наибольшие показатели в сухих структурных рыхлых почвах, а также в почвах легкого гранулометрического состава.

Существует капиллярная и некапиллярная воздухоемкость. Капиллярная воздухоемкость – это способность почвы в сухом состоянии поглощать и удерживать воздух в капиллярных порах малого диаметра. Чем выше капиллярная воздухоемкость, тем меньше подвижность воздуха и сложнее газообмен между почвой и атмосферой. Некапиллярная воздухоемкость - это способность почвы при капиллярном насыщении водой содержать определенный объем свободного воздуха. Некапиллярная водухоемкость прямо пропорциональна некапиллярной скважности почвы.

Соотношение капиллярной и некапиллярной воздухоемкости является важным показателем воздушно-физических свойств почвы. Структурные почвы всегда имеют определенную величину некапиллярной скважности, которая свободна от воды и заполнена воздухом даже при большой влажности почвы. Это обеспечивает определенную степень проветриванности почвы.

Воздухопроницаемость – это способность почвы пропускать в единицу времени через единицу объема определенное количество воздуха. Водопроницаемость является необходимым условием для осуществления газообмена между почвой и атмосферой. Передвижение воздуха в почве происходит по порам, соединенным друг с другом и не заполненных водой. Чем крупнее поры аэрации, тем лучше выражена воздухопроницаемость почв как в сухом, так и во влажном состоянии. Водопроницаемость структурных рыхлых почв значительно выше, чем плотных бесструктурных глинистых почв, она максимальна в сухих почвах и быстро снижается при увлажнении.

Свойства почв определяющие процессы обмена почвенного воздуха с атмосферным, называется газообменом или аэрацией. Газообмен осуществляется через систему почвенных пор, сообщающихся между собой и атмосферой. Аэрация почв – это величина фактического содержания воздуха в почве, выраженная в объемных процентах. Величина аэрации характеризует разность между общей скважностью и влажностью почвы. Чем выше влажность, тем меньше аэрация, так как большая часть объема почвы занята влагой. Максимальная степень аэрации характерна при воздушно-сухом состоянии почв, минимальная – при избыточном увлажнении почв вследствие близкого залегания грунтовых вод, поверхностном заболачивании или затоплении, а также в условиях водоносных горизонтов.

Основными факторами газообмена в почве являются:

атмосферные условия, к которым относятся амплитуды колебания температур воздуха (суточные и годовые), амплитуды колебаний атмосферного давления (суточные и годовые), температурные градиенты на поверхности раздела почва - атмосфера, движение атмосферного воздуха, осадки и характер их распределения, характер испарения и транспирации.
физические свойства почвы, к которым относится гранулометрический состав, структура, состояние поверхности, плотность, пористость, температурный режим, влажность почвы,
физические свойства газов, к которым относятся скорость диффузии, градиенты концентраций газов в почвенном профиле и на границе раздела сред, их гравитационный перенос под действием силы тяжести, способность к сорбции – десорбции на твердой фазе почвы, растворение в почвенных растворах и дегазация.
физико-химические реакции в почвах, к которым относятся обменные реакции между ППК – почвенным раствором – газовой фазой, а также окислительно-восстановительные реакции.

Основным механизмом переноса газов является диффузия. Диффузия – это процесс перемещения газов, связанный с их различной концентрацией в почве и атмосфере (градиентом концентрации). В почвенном воздухе концентрация кислорода всегда меньше, а углекислого газа больше, чем в атмосфере. Поэтому под влиянием диффузии создаются условия для поступления в почву кислорода и выделения в атмосферу углекислого газа.

Поток газообразного вещества (QS), протекающего через единицу площади почвенной среды за единицу времени, рассчитывается уравнением молекулярной диффузии (первый закон Фике):

где DS – коэффициент диффузии газа в почве, см2 · с;

с - концентрация газа в почвенном воздухе, мг/см3;

z – глубина слоя, см.

Остальные факторы в большей или меньшей степени связаны с диффузией: они изменяют градиенты концентрации газов или изменяют свойства среды, через которую идет диффузия.

Формы почвенного воздуха. Почвенный воздух находится в почве в трех состояниях: собственно почвенный воздух (свободный и защемленный), адсорбированный и растворенный.

Свободный почвенный воздух – это смесь газов и летучих органических соединений, размещается в капиллярных и некапиллярных почвенных порах. Он обладает большой подвижностью и способен свободно перемещаться в почве и активно обмениваться с атмосферой.

Защемленный почвенный воздух – воздух, который находится в порах, со всех сторон изолированных водными пробками. Максимальное количество защемленного воздуха имеют тонкодисперсные уплотненные почвы. Этот воздух неподвижен и практически не участвует в газообмене между почвой и атмосферой. Он препятствует фильтрации воды, может вызывать разрушение почвенной структуры.

Растворенный почвенный воздух – это газы, растворенные в почвенной воде. Взаимоотношение жидкой и газообразной фаз почвы определяется режимом температуры и давления, а также концентрацией газов в свободном почвенном воздухе.

Количество растворенных газов подчиняется закону фазового равновесия Генри:

где С – массовая концентрация газа, растворенного в воде, мг/л,

λ – коэффициент растворимости газа в воде, мг/л,

р – парциальное давление газа в почвенном воздухе, МПа,

10,2 – нормальное атмосферное давление, МПа.

Повышение давления повышает растворимость газов, понижение давления способствует переходу газов из почвенного раствора в почвенный воздух. Увеличение концентрации того или иного газа в составе почвенного воздуха вызывает увеличение этого газа в почвенном растворе. Понижение температуры почвы приводит к повышению растворимости всех почвенных газов. Хорошо растворяются в воде аммиак, сероводород, углекислый газ, растворимость кислорода небольшая. Растворенные газы проявляют высокую активность. С насыщением почвенного раствора СО2 повышается растворимость карбонатов, гипса, других соединений. Растворенный кислород поддерживает окислительные свойства почвенного раствора. С повышением температуры окислительные процессы ослабевают и происходит выпадение из растворов карбонатов. Растворенные газы играют большую роль в обеспечении физиологических потребностей почвенной флоры и фауны.

Адсорбированный почвенный воздух – это газы и летучие органические соединения, сорбированные поверхностью твердой фазы почвы. Чем выше степень дисперсности почвы, тем больше сорбированных газов при данной температуре она содержит. Количество сорбированного воздуха зависит от минералогического состава почв, их влажности и количества органических веществ. Адсорбция газов сильнее проявляется в почвах тяжелого гранулометрического состава, богатых органическим веществом. Наибольшее количество адсорбированного воздуха характерно для сухих почв, активнее поглощающих воду, чем газы.

Количество адсорбированных газовых компонентов (Г) можно рассчитать при промощи уравнения изотермы адсорбции Ленгмюра:

где:

Г∞ - предельное значение адсорбции насыщения на единицу поверхности адсорбента, мг,

С – равновесная концентрация газа в системе, мг/л,

K – эмпирический коэффициент.

Газы сорбируются в зависимости от строения их молекул и дипольного момента. Хуже всех сорбируется N2, лучшими сорбционными способностями обладает кислород и углекислый газ, самая высокая сорбция – у Nh4.

Лекция 9. Поглотительная способность почв

Способность почвы поглощать ионы и молекулы различных веществ из растворов и удерживать их называется поглотительной способностью почвы. Большой вклад в изучение поглотительной способности почвы внес К. К. Гедройц. В его трудах исследование поглотительной способности почв тесно увязано с многочисленными теоретическими и практическими вопросами применения удобрений, питания растений, химической мелиорации почв и т. д. К. К. Гедройц выделил пять видов поглотительной способности почв: механическую, физическую, химическую, физико-химическую, или обменную, и биологическую.

Механическая поглотительная способность – это наиболее простой вид поглощения, которое происходит благодаря наличию в почве тончайших пор и капиллярных ходов. Мелкие твердые частицы, взвешенные в фильтрующейся через почву воде, задерживаются, т. е. механически поглощаются. Механическая поглотительная способность зависит от гранулометрического и агрегатного состава почвы и ее сложения, у песчаных почв она минимальная, у глинистых – максимальная. Механически первоначально поглощаются фосфоритная мука, известковые удобрения (любой степени измельчения), микроорганизмы.

Физическая поглотительная способность почвы – это способность ее положительно или отрицательно адсорбировать газы, молекулы солей, спиртов, щелочей и других веществ. Растворенное вещество притягивается или отталкивается поверхностью твердых частиц почвы Интенсивность физического поглощения прямо зависит от количества мелкодисперсных частиц в почве и считается положительным, когда молекулы растворенного вещества притягиваются частицами почвы сильнее, чем молекулы воды, и отрицательным, если сильнее притягиваются молекулы воды. Положительное физическое поглощение аммиака почвой происходит при внесении безводного аммиака или аммиачной воды, отрицательное – растворов нитратов или хлоридов. Это обусловливает высокую подвижность последних в почве, что необходимо учитывать при внесении, нитратных и хлорсодержащих минеральных удобрений. Нитратные минеральные удобрения следует вносить ближе к посеву или в подкормку, а содержащие много хлора – с осени, чтобы произошло хотя бы частичное вымывание хлора, так как большинство культур отрицательно реагирует на хлор.

Химическая поглотительная способность почвы – это способность почвы удерживать некоторые ионы путем образования труднорастворимых или нерастворимых в воде соединений в результате химических реакций, происходящих в почве. Наибольшее значение химическое. поглощение имеет при превращении соединений фосфора в почве.

Физико-химическая, или обменная, поглотительная способность – это способность мелкодисперсных коллоидных частиц почвы (от 0,00025 мм до 0,001 мм), несущих отрицательный заряд, поглощать различные катионы из раствора, причем поглощение одних катионов сопровождается вытеснением в раствор эквивалентного количества других, ранее поглощенных твердой фракцией почвы. Совокупность мелкодисперсных почвенных частиц, обладающих обменной поглотительной способностью К. К. Гедройц назвал почвенным поглощающим комплексом (ППК).

Почвенные коллоиды подразделяются на органические, минеральные и органоминеральные. Органические коллоиды представлены гумусовыми веществами (гуминовые кислоты, фульвокислоты и их соли), минеральные – глинистыми минералами, как кристаллическими, так и аморфными соединениями (кремниевая кислота, гидраты полуторных окислов).

Способность органических коллоидов и минералов глин к обменному поглощению катионов обусловлена их отрицательным зарядом. Поэтому поглощаются катионы солей (удобрений). Положительный заряд имеют коллоидные гидроокиси железа и алюминия, тогда обменно поглощаются анионы NO3-, Н2РО4-, S04-2. 0бменно поглощаются в почве калийные и многие азотные удобрения.

Обменная поглотительная способность имеет большое значение для питания растений и применения удобрений. Поглощенные ППК катионы доступны для растений в обмен на Н+, получаемый при диссоциации Н2СО3 = СО3-+Н+ +НСО3-, которая выделяется при дыхании корней растений.

Поскольку поглощенный калий слабо вымывается из почвы, то дозы калийных удобрений можно вносить большие (в запас) и повышать содержание калия в почве.

Закономерности обменного поглощения катионов:

реакция обмена между ППК и катионами солевых растворов протекает в эквивалентных соотношениях;

реакция обмена катионов обратима, т. е. поглощенный катион может быть снова вытеснен в раствор:

(ППК) Н+КСl = (ППК) К+НСl,

(ППК) Са+2КСl = (ППК) К+CaCl2,

(ППК) H+Nh5N03 = (ППK) Nh5+HNO3;

при постоянной концентрации раствора количество катионов, вытесняемых из почвы в раствор, увеличивается с увеличением объема раствора;

при постоянном объеме раствора количество катионов, вытесняемых из почвы в раствор, повышается с увеличением концентрации раствора вытесняющей соли;

реакции обменного поглощения в почвах подчиняются закону действующих масс: чем выше концентрация катионов в растворе и чем ниже содержание катионов в ППК, тем больше катионов поглотится почвой;

реакции обмена катионов при взаимодействии почвы с раствором протекают с большой скоростью, так как обмен катионов происходит на поверхности коллоидных частиц почвы;

разные катионы поглощаются почвой и удерживаются в поглощенном состоянии с неодинаковой энергией. Чем больше атомная масса и заряд катиона, тем сильнее он поглощается и труднее вытесняется из почвы другими катионами.

Двухвалентные и трехвалентные катионы несут большие, электрические, заряды и поэтому значительно сильнее притягиваются коллоидными частицами, чем одновалентные. При одинаковой валентности энергия поглощения катионов тем выше, чем больше их атомная масса, так как атомная масса и гидратация катиона находятся в обратной зависимости. Например, к Н+ присоединяется 1 молекула воды, к Nh5+ – 4,4 молекулы воды, к Na 8,4 молекулы воды. Слабогидратированные катионы сильнее притягиваются поверхностью коллоида.

По возрастающей способности к поглощению катионы располагаются в следующем порядке: Li; Na; NH5; К; Rb; Cs; Mg; Ca; Ba; Cd; Со; Al; Fe. Исключение составляет ион Н+. Он имеет наименьшую атомную массу, но обладает высокой энергией поглощения и способностью вытеснять из поглощающего комплекса другие катионы.

По данным К. К. Гедройца, энергия поглощения Н+ в 4 раза больше, чем Са2+, и в 17 раз больше, чем Na+. Это связано с тем, что в водных растворах ион водорода присоединяет молекулы воды и образует ион гидроксония (h4O+), диаметр которого значительно меньше всех других гидратированных ионов. Катионы калия, аммония, рубидия и цезия могут частично закрепляться (фиксироваться) почвами в необменной форме. Это связано с тем, что они проникают внутрь кристаллической решетки минералов, входящих в поглощающий комплекс. Связано это с радиусом катиона. Радиус катиона К+ = 1,33 Ао, радиус Nh5+= 1,43 Aо.

Степень необменной фиксации катионов зависит от гранулометрического и минералогического состава почвы. У черноземов она значительно больше, чем у дерново-подзолистых почв. Необменная фиксация катионов возрастает при периодическом увлажнении и высушивании почвы. Поэтому калийные удобрения для уменьшения необменной фиксации калия рекомендуется заделывать вспашкой в глубокий, непересыхающий слой почвы или вносить лентами, перемешивая с меньшим объемом почвы. Предпочтительнее гранулированные калийные удобрения.

Биологическая поглотительная способность почвы состоит в том, что азот и зольные элементы удерживаются почвой в составе органических веществ, образуемых растениями и почвенными микроорганизмами, благодаря чему эти питательные элементы не вымываются из почвы. Биологическое поглощение играет важную роль в превращении нитратных соединений азота в почве. Так, легкорастворимые соли азотной кислоты удерживаются в почве главным образом будучи усвоенными микроорганизмами. После их отмирания и минерализации они вновь становятся доступными для растений. В среднем на площади 1 га микроорганизмы могут удерживать до 125 кг азота, 40 – фосфора и 25 кг калия.

Эта же способность почвы может иметь и отрицательные последствия. Если в почву вносится много богатого клетчаткой, но бедного азотом органического вещества (солома; навоз, содержащий много соломы), то микроорганизмы, будучи конкурентами растений, используя клетчатку в качестве энергетического материала, будут интенсивно размножаться и потреблять много азота из почвы. Азотное питание растений может ухудшиться. Поэтому при запашке соломы на удобрение в почву необходимо вносить в расчете на каждую ее тонну 10–12 кг азота или же высевать зернобобовые культуры или высаживать картофель, так как эти культуры снижают урожайность в меньшей степени, чем зерновые.

refdb.ru

Сведения об образовательной организации

Полезные ссылки

Безопасность

Противодействие коррупции

Доступная среда

Карта сайта

НСОКО

Комплект вопросов и ответов по дисциплине «Овощеводство». Методы регулирования водного режима для овощных растений