Отношение овощных культур к уровню плодородия почвы. Способы регулирования режима питания в открытом грунте.
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.
Минеральное питание. Овощные культуры требовательны к плодородию почвы. Современные экологические типы и сорта овощных растений создавались и веками возделывались в условиях огородной культуры на ежегодно удобряемых плодородных приусадебных участках. Под влиянием внешней среды создавались растительные формы, приспособленные к использованию питательных веществ из верхних горизонтов почвы, в большинстве случаев со слаборазвитой поверхностной корневой системой.
Овощные культуры извлекают из почвы значительное количество питательных веществ (табл. 4).
Как видно из таблицы, особенно много извлекается азота и значительно меньше фосфора; однако вынос калия еще больше, чем азота. Ho цифры общего выноса питательных веществ еще не дают полного представления о требованиях растений к почвенному плодородию. «Нам известны овощные растения, отличающиеся большим выносом элементов пищи и тем не менее удовлетворительно растущих на сравнительно бедных почвах; наряду с этим есть растения, отличающиеся очень малым выносом элементов пищи (огурец, лук) и в то же время весьма требовательные к плодородию почвы».
Для правильной оценки потребности в питательных веществах необходимо учитывать не только общий, но и суточный вынос растениями элементов питания (табл. 5).
Как видно из таблицы, наибольшим среднесуточным выносом отличаются зеленные культуры — салат, шпинат и редис. Общая потребность этих культур в питательных веществах невелика, но они извлекаются растениями из почвы за очень короткий период (30—60 дней). Поэтому для всех зеленных растений нужны плодородные почвы и обязательное внесение удобрений. Скороспелые сорта овощных растений по этой же причине более требовательны к питательным веществам почвы, чем поздние. Требования к содержанию питательных веществ в почве зависят и от сосущей силы корней растений. Растения со слаборазветвленной и поверхностной корневой системой (например, лук, огурец) несмотря на сравнительно небольшой общий вынос питательных веществ предъявляют высокие требования к содержанию их в почве и нуждаются в обязательном внесении удобрений (рис. 3).
Корни овощных культур усваивают различные элементы питания неодинаково. Они хорошо используют калий, затем азот и, наконец, — фосфор. Плохо усваивают фосфор томат, баклажан, перец, редис, репа, лук, салат. Лучше других растений используют фосфор свекла, затем морковь и капуста. Особенно отзывчива на азот капуста. Способность к усвоению различных питательных веществ зависит и от возраста растений. Большинство из них, особенно томат, плохо усваивают фосфор в течение первых 30—40 дней после всходов. К началу бутонизации способность к усвоению фосфора резко увеличивается. Плохое усвоение фосфора на ранних стадиях развития овощных растений свидетельствует о целесообразности внесения фосфорных удобрений одновременно с посевом в лунки или рядки и фосфорных подкормок при выращивании рассады. Поглощение питательных веществ значительно усиливается во время интенсивного накопления урожая (плодообразования). Поэтому удобрения надо вносить не только до посева, но и во время вегетации, в виде подкормок. Для получения высоких урожаев требуется много удобрений, но их следует вносить по точному расчету, избегая создания избытка в почве, а также соблюдая сбалансированность питания, т. е. внося отдельные виды удобрений по потребности в них растений.
Различные элементы питания влияют на рост и развитие растений по-разному. Азот способствует росту вегетативных органов (стеблей, листьев). В нем особенно нуждаются лиственные овощи: капуста, салат, шпинат и др. Ho избыточное азотное питание приводит к чрезмерному росту ботвы и задерживает цветение и пло-дообразование, что в свою очередь, часто влечет за собой снижение урожайности. Отрицательно влияет избыток азота и на качество урожая. При быстром и сильном росте кочаны капусты растрескиваются, в клубнях картофеля образуются внутренние пустоты, крахмалистость картофеля и сахаристость дынь снижается, ухудшается лежкость корнеплодов, картофеля, лука и др. В последние годы замечено, что под влиянием избыточного и несвоевременного внесения азотных удобрений в овощных продуктах (особенно плодовых и зеленных) накапливаются нитраты, содержание которых выше 30 мг/кг сырого продукта нежелательно. Быстрому превращению нитратов в органические соединения способствует нормирование азотного удобрения, а также обеспечение растений фосфором, серой и магнием. Фосфор сдерживает рост ботвы, способствует ускоренному созреванию семян, клубней, луковиц, корнеплодов, увеличивает содержание сухого вещества в плодах, повышает крахмалистость и сахаристость. Особенно отзывчивы на фосфор плодовые овощи — томат, баклажан, а также репа, редис, салат. В усиленном фосфорном питании нуждаются и все двулетние овощи при культуре их на семена. Овощные растения поглощают в очень больших количествах калий. Он входит в состав золы и играет важную роль в образовании и накоплении в растениях углеводов. Хорошее питание калием способствует образованию механических элементов (луба) и повышает прочность стеблей. При недостатке калия растения плохо усваивают азот и фосфор, стойкость их к вирусным и грибным заболеваниям снижается. Очень требовательны к содержанию калия в почве картофель и корнеплоды (морковь и свекла).
Положительно действуют на овощные культуры и картофель микроэлементы: бор, марганец, кобальт, медь, цинк и молибден. В опытах кафедры овощеводства ТашСХИ на типичных сероземах и в опытах Казахской овоще-картофельной опытной станции на темно-каштановых почвах некорневые подкормки и замочка семян томата и клубней картофеля в слабых (0, 05%) растворах микроэлементов повышали урожайность на 10—15%.
Овощные культуры лучше растут и развиваются на влагоемких богатых гумусом и азотом пойменных, луговых и лугово-болотных почвах. Засоленные почвы малопригодны для выращивания овощных культур, так как солевыносливость большинства из них невелика. В Средней Азии и Казахстане преобладает сульфатно-хлоридное и хлоридно-сульфатное засоление. Токсически влияя на прорастающие семена, соли уменьшают энергию прорастания и всхожесть, вызывая изреженность всходов. Под влиянием почвенного засоления падает интенсивность фотосинтеза. Растения, выросшие на засоленных почвах, отличаются повышенной концентрацией клеточного сока, большей сосущей силой листьев и менее интенсивной транспирацией, физиологические процессы и обмен веществ у них нарушены. «Нормой агрономической солеустойчивости, при которой можно получить удовлетворительный урожай в условиях суглинистых сероземных и луговых почв, является засоление корнеобитаемого горизонта (по хлору, %): для столовой свеклы — 0, 030—0, 035; капусты — 0, 020—0, 033; редиса — 0, 017—0, 020; картофеля, лука, салата, шпината, укропа — 0, 015— 0, 020; моркови — 0, 010—0, 015». Выращивание овощных культур в условиях почвенного засоления возможно лишь после проведения мелиоративных работ и при соблюдении агротехники, ослабляющей накопление вредных солей в верхних слоях почвы. Большое значение имеет подбор солеустойчивых сортов овощных культур, которые, как правило, происходят из районов с засоленными почвами, а также использование для посева семян, выросших в условиях почвенного засоления.
По реакции почвенного раствора почвы в республиках Средней Азии (кроме Восточного Памира) относятся к нейтральным или слабощелочным (pH 7, 5—8, 4) и, следовательно, вполне пригодны для возделывания всех овощных культур и картофеля, хотя пасленовые и капустные растут и на среднекислых почвах (pH 5—6).
Для создания нормальных условий почвенного питания растений и поддержания плодородия почвы на высоком уровне необходимо заботиться о систематическом снабжении ее органическим веществом. Пожнивные остатки овощных культур, остающиеся в почве, невелики (а у клубне-корнеплодов практически отсутствуют). Уровень содержания гумуса в почве и его повышение можно обеспечить только внесением органических удобрений: навоза, компостов, зеленого удобрения. Однако ресурсы этих удобрений ограничены, их применение трудоемко и не всегда полностью удовлетворяет производственным запросам (например, ранние скороспелые культуры, защищенный грунт и т. п.). Только рациональное сочетание положительных и отрицательных сторон органических и минеральных удобрений позволяет построить правильную систему удобрений, основанную на совместном применении органических и минеральных удобрений. Наиболее высокие прибавки урожая овощных культур органические удобрения дают при совместном внесении их с минеральными (по данным Узбекского НИИ овоще-бахчевых культур и картофеля), ц/га: