Развитие растений во времени.

Для простоты изложения кратко рассмотрим развитие таких растений, которые растут в весенне-летнем сезоне, а осенью гибнут в силу биологических или климатических причин.

Для тепличного растениеводства характерны несколько периодов: посев семян и пикировка рассады в октябре-ноябре, высадка рассады в конце декабря-феврале или позднее, плодоношение в марте-июле или, в продлённом обороте, до ноября.

Для грунтовых овощей период выращивания значительно короче: в средней полосе высадку рассады проводят в лучшем случае в конце мая, плодоношение заканчивается в августе-сентябре. Для картофеля этот период несколько больше.

В течение всего периода развития растения непрерывно потребляют питательные вещества в форме углекислоты и почвенного раствора питательных веществ.

О количестве всасываемого корневой системой почвенного раствора можно судить по расходу воды при поливе или, более точно, по количеству испаряемой растением воды (транспирации).

При выращивании огурца в теплицах на каждый килограмм плодов затрачивается от 30 до 50 литров воды.

Испарение воды растениями можно иллюстрировать следующими примерами.

Молодое растение огурца высотой ~1 м с мало развитым листовым аппаратом в час испаряет от 4х до 6 грамм воды, то есть в сутки ему требуется порядка 120 –150 грамм воды.

Растение томата высотой ~1,3 м с 6 –8 растущими плодами испаряет в час 5 – 8 грамм, ему в сутки необходимо до 200 грамм воды.

Хорошо развитая хризантема (высотой более метра и средним диаметром куста ~0,8 м) в сутки испаряет до 300 грамм воды.

Приведенные величины получены при относительной влажности воздуха 60%, при понижении влажности они увеличиваются и, наоборот, с увеличением влажности транспирация снижается.

Суммарное количество всасываемой воды больше, поскольку часть воды расходуется на построение тканей растения.

Особо подчеркнём, что одновременно с водой в растение доставляются питательные вещества, содержащие макро- и микроэлементы.

Отсюда следует, что весь процесс поглощения вышеприведенных доз удобрений идёт непрерывно и растягивается во времени. В начале, при малых размерах растения, поглощается питательных веществ мало, а далее взрослое растение развивается практически с постоянной скоростью.

Интенсивность роста растений можно характеризовать скоростью набора массы плодов, например, в граммах в час или в сутки.

Растение огурца в тепличных условиях, в зависимости от режима питания и других факторов, растёт со скоростью от 2,5 до 6,5 граммов в час (имеется в виду скорость набора массы плодов, без учёта набора общей массы растения).

Томат в этих же условиях набирает массу со скоростью от 1,5 до 3,5 грамма в час, то есть в сутки каждый куст наращивает от 60 до 80 грамм плодов.

В условиях открытого грунта скорость набора массы плодов существенно ниже, чем и объясняется меньшая урожайность растений в огороде, хотя вкусовые качества грунтовых овощей, как правило, значительно выше, чем овощей из теплиц. Последнее можно объяснить тем, в условиях повышенной влажности в теплицах растения содержат больше воды, плоды более водянистые из-за пониженной транспирации.

Рассмотрим более подробно влияние развития растения на обеспеченность почвы питательными веществами.

Если почва заправлена питательными веществами, то с посадкой растения начинается снижение их концентрации вследствие непрерывного высасывания корневой системой с почвенным раствором. При этом корневой ком с развитой поверхностью вначале обедняет почву в занимаемом объёме, далее за счёт движения почвенного раствора к корням, работающим как насос, обедняются прилежащие объёмы почвы. Одновременно при этом разрастается корневая система растения, занимая всё больший объём почвенного субстрата.

Непрерывное снижение содержания питательных веществ в почве наблюдается при отсутствии периодических подкормок. Графически это можно представить как на рис.1, кривая "А".

Рис.1. Изменение содержания питательных веществ в почве в процессе развития растения.

Для поддержания нужной концентрации питательных веществ (далее ПВ), вводят подкормки. При этом в крупных хозяйствах проводят агрохимический анализ почвы и вводят недостающие ПВ. Количество подкормок может составлять от 10 до 40 за сезон выращивания. В обычных условиях на дачных участках и огородах подкормки проводят значительно реже (2 –3 раза в сезон), руководствуясь прочитанными инструкциями, накопленными знаниями или интуицией.

Во всех этих случаях, за исключением очень частых подкормок при наличии точного анализа почвы, растения при добавлении ПВ испытывают стресс (так называемый осмотический шок) вследствие резкого изменения осмотического давления почвенного раствора. Пока не установится новое равновесие между растением и почвенным раствором, растение будет угнетено, его развитие замедляется вследствие резких перепадов концентрации ПВ в почве, как это показано кривой "Б" рис.1.

Для того чтобы подвести итог краткому рассмотрению "работы" растения в почвенно-воздушной среде, приведём общую схему движения потоков масс ПВ – см. рис.2.

Как следует из вышеописанного и приведенной схемы, корневая система растения, выводя из почвы ПВ, по существу работает как насос. При этом "избыточная" вода, несущая растворённые ПВ, удаляется листовой системой растения. Процесс этот при развитии растения идёт непрерывно.

Рис.2. Общая схема поглощения и выделения веществ растущим растением.

Почвенный субстрат, содержащий растворённые ПВ, выступает в роли контейнера с некоторым количеством ПВ, не достаточным для полноценного развития растения, что и приводит к необходимости периодически добавлять удобрения.

Таким образом, главное противоречие во взаимодействии растения с почвенным субстратом заключается в том, что непрерывное удаление ПВ из почвы корневой системой не компенсируется столь же интенсивными периодическим подводом новых порций веществ, необходимых для развития и уносом их при поливе.

Это противоречие реализуется как в природе, так и, особо, в традиционных технологиях растениеводства.

Для снижения числа подкормок, увеличения дозы вводимых удобрений и, соответственно, длительности их действия разработаны и применяются различные формы так называемых медленнодействующих удобрений (МДУ). В этих удобрениях элементы питания либо связываются в медленно разлагаемые химические соединения, либо ПВ помещаются (диспергируются) в инертном нерастворимом веществе (как правило, в полимерную матрицу), откуда удобрения постепенно выделяются в почвенный раствор.

К числу МДУ относятся зарубежные "Агроблен", "Осмокот", "Плантакот", "Мультикот" и др. В России начали выпускать МДУ в форме небольших цилиндрических стержней.

Все МДУ имеют три общих особенности: во-первых, они содержат от 50 до 65% бесполезных для растений веществ, во-вторых, время выделения ПВ не регулируется и, в-третьих, закономерности (кинетика) выделения ПВ из них не соответствует закономерности развития растений. МДУ только удлиняют время выделения ПВ.

Решение проблемы непрерывного питания растений в соответствии с их потребностями в течение всего сезона выращивания (вегетационного периода) может быть достигнуто с помощью АПИОНов.

< Назад________Вперед >