Лекция 1. Факторы жизни растений и их взаимодействие.

1.Требование с/х культур к факторам жизни.

2.Взаимодействие факторов жизни и его регулирование.

1. Требования с/х культур к факторам жизни.

Растения в результате своей жизнедеятельности создают органическое вещество, требуемое человеку в виде продуктов.

Органическое вещество растений и их урожай создаются из углерода, воды и минеральных солей почвы. Этот процесс осуществляется с помощью растений при участии энергии Солнца. Механизм образования простейших органических веществ (углеводов) представлен следующей схемой: зелёные растения в процессе дыхания на свету с участием воды поглощают углекислый газ и выделяют кислород, при этом образуются углеводы и формируются вегетативные органы растений.

Для нормальной жизнедеятельности и получения необходимой продукции требуется постоянный приток в оптимальных количествах тепла, света, воды, питательных веществ. В земледелии они получили название земных и космических факторов жизни растений. К космическим относятся свет и тепло, к земным—вода, углекислый газ, кислород, азот, фосфор, кальций, калий и многие другие элементы. В связи с этим основной задачей земледелия является изучение требований растений и разработка практических приёмов удовлетворения этих требований.

Космические факторы жизни растений в земледелии не регулируются или регулируются незначительно. Земные факторы, наоборот, удаётся регулировать и создавать оптимальные условия для роста и развития культурных растений.

Космические факторы зависят от использования световой и тепловой энергии солнца. Солнечная радиация в решающей степени определяет климат Земли и зональные особенности. Кроме того, климат – один из факторов почвообразования, воздействующих и через почву на произрастающие растения.

Обеспечение с/х растений факторами жизни в оптимальном количестве позволит получать устойчивые урожаи. Свет, тепло, влага, воздух и элементы питания – основные факторы, влияющие на рост и развитие растений.

Свет. Солнечный свет – необходимое условие углеродного питания растений. Энергия солнечных лучей затрачивается на разложение углекислоты воздуха, испарение воды. Основная задача земледелия в использовании солнечной энергии путём накопления её в органическом веществе зелёных растений и превращения в любые формы энергии для обеспечения жизни на земле. Деятельность зелёного растения зависит от Солнца и является единственным путём обеспечения всей жизни на Земле.

Только одна небольшая группа населяющих нашу планету организмов – зелёные растения – обладает исключительной, только им присущей способностью непосредственно использовать энергию солнечного луча для своей жизни и для обеспечения всего живого на Земле накопляемой в органическом веществе энергией. Переработка этой энергии в растении происходит при поглощении преимущественно тепловой энергии светового луча. На свету, используя лучистую энергию, растения при помощи хлорофилла могут создавать из неорганических веществ органические. Этим они коренным образом отличаются от всех других организмов на Земле, являющимися потребителями органических веществ.

Поглощение зелёным листом солнечного света и создание органического вещества из воды и двуокиси углерода называется фотосинтезом. За 1 час 1кв.м. поверхности листа может образовать до 1г органического вещества, для этого растение должно переработать углекислый газ, содержащийся в двух кубометрах воздуха.

Растения используют только небольшую часть солнечной радиации (от 1 до 4%). Коэффициент использования солнечной энергии можно повысить путём оптимизации обеспечения растений всеми факторами жизни. Свет оказывает влияние на рост, развитие растений (прорастание семян, глубину залегания узла кущения, длину междоузлий). При хорошем освещении растений в период кущения первые междоузлия образуются короткие и прочные. При загущённом посеве в период кущения первые междоузлия удлиняются, что приводит к полеганию растений в период налива зерна.

Тепло – это один из основных факторов жизни растений, которые растут и развиваются в определённых границах тепла. Существует минимальная температура, ниже которой растения перестают вегетацию. Наибольшая продуктивность достигается при оптимальной температуре. Семена растений требуют различной температуры для своего прорастания. Зная эти особенности, в земледелии применяют оптимальные сроки посева культурных растений, а также меры борьбы в предпосевной период.

Установлено, что для нормального роста и развития большинства с/х растений сумма среднесуточных активных температур воздуха выше 5° С должна составлять не менее 1600 градусов в год. В настоящее время имеются данные о потребности сельскохозяйственных растений в тепле за вегетационный период.

Культура Сумма активных температур, °С

Яровая пшеница 1200 – 1700

Ячмень 930 – 1450

Овёс 1000 -- 1600

Просо 1400 – 1750

Кукуруза на силос 1800 – 2400

Картофель 1600

При выборе срока сева учитывают особенности температурного режима культур, так как семена, посеянные в холодную почву, могут долго пролежать в ней и загнивают (например: семена кукурузы, огурцов, томатов и др.). При температуре выше оптимальной растения резко увеличивают интенсивность дыхания и расход органического вещества, что приводит к уменьшению нарастания зелёной массы.

Понижение температуры культуры лучше всего переносят в фазе наклюнувшихся семян, затем по мере роста и развития они резко снижают устойчивость к холоду.

При температуре выше оптимальной растения резко увеличивают интенсивность дыхания и расход органического вещества, что в результате приводит к уменьшению нарастания зелёной массы.

Методы регулирования теплового режима для различных зон могут значительно отличаться. Так в северных районах – все приёмы направлены на прогревание почвы (снег, ранневесеннее боронование, прикатывание, создание гребней и др.). В южных районах – снижение температуры почвы путём увлажнения (орошение, полив)

Вода (Влага). Роль воды в жизни растений многообразна, она непременно участвует во всех жизненных процессах, протекающих в растениях, являясь связующим звеном со средой обитания.

Растениям принадлежит существенная роль в круговороте воды в природе. Большинство сельскохозяйственных культур расходуют огромное количество воды.

Как отмечал К.А.Тимирязев, вес воды, потребляемой пшеницей, в 1000раз превышает вес полученных зерен». Чаще всего рост урожаев ограничивается недостатком воды.

От количества содержащейся в почве влаги зависят технологические свойства почвы, интенсивность химических, физико- химических процессов, определяющих эффективное плодородие почвы.

Оптимальная влажность корнеобитаемого слоя почвы, при котором достигается максимальная интенсивность роста растений, изменяется в пределах 65 – 90% наименьшей влагоёмкости (НВ). Одним из показателей потребности растений в воде является транспирационный коэффициент, т.е. количество воды, необходимое для создания единицы сухого вещества в растении.

Потребность растений в воде изменяется по фазам роста и развития сельскохозяйственных культур. Фазы, в которые растения требуют наибольшего количества воды, называется критическим.

Для набухания семян и перевода запаса сухих питательных веществ в усвояемую для зародыша форму различным растениям требуется в % массы семян воды: просо, кукуруза -40%, пшеница – 50, лён, горох – 100, сахарная свёкла -120%.

Общий расход воды с 1га (м куб. или в мм) называется суммарным водопотреблением возделываемой в данном поле сельскохозяйственной культуры, а расход на 1т урожая – коэффициентом водопотребления.

Воздух. Атмосферный и почвенный воздух является источником кислорода и углерода для растений. Углерод составляет почти половину сухого вещества растения. Кроме того углерод воздуха, закреплённый в почве в форме органического вещества, является важным условием её плодородия. Кислород воздуха необходим для дыхания растений (ночью), микробиологических процессов, протекающих в почве. Состав почвенного воздуха влияет на развитие полезной и патогенной микрофлоры.

Питательные вещества. Кроме углерода, для питания растений необходимы также азот, фосфор, калий, кальций, сера, магний, а также ряд микроэлементов. Функции каждого из них строго специфичны, недостаток любого из них вызывает нарушение жизнедеятельности растения.

Основной источник обеспечения растений элементами питания – почва и удобрения.

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒