К условиям (факторам) внешней среды относится все то, что находится вне растения. Среди этого сложения комплекса обычно выделяют три группы факторов жизни растений.
1. Абиотические: климатические - температура, свет (освещенность, спектральный состав света и долгота дня), воздух (состав, движение), влажность воздуха; почвенные (эдафические, от греческого слова "эдафос" - земля) - минеральные соли, содержащиеся в почве, почвенный воздух и влага.
2. Биотические - взаимовлияние культурных растений в посеве, сорняки, полезная и вредная (болезни) микрофлора (грибы, бактерии, вирусы), полезные и вредные (вредители) животные.
3. Антропогенные (порожденные человеком, от древнегреческого "антропос" - человек) - методы культуры, хирургические приемы (пасынкование, прищипка), воздействие на растения машинами, химическими соединениями и физическими средствами, в том числе загрязнение внешней среды. Следует отметить, что деятельность человека оказывает сильное влияние на первые две группы факторов. Чтобы правильно построить агротехнику и обеспечить максимальную продуктивность растений, надо знать их отношение к факторам внешней среды. Факторы жизни растений равнозначны, ни один не заменяет другого.
По реакции растений на факторы внешней среды академик Г.И.Тараканов (1982) различает следующие понятия.
1. Требовательность - интенсивность (напряженность) и сумма действия фактора, обеспечивающего получение урожая или прохождение межфазного периода. Например, оптимальное значение температуры и сумма температур; концентрация солей в почвенном растворе и их количество, выносимое с урожаем; влажность почвы и необходимое для получения урожая количество влаги.
2.Устойчивость - способность переносить крайние значения фактора. Она определяется значениями минимума (максимума), зонами пессимума (где наблюдается сильное угнетение растений из-за недостатка или избытка фактора) и продолжительностью их воздействия.
3. Отзывчивость - уровень реакции на повышение напряженности фактора. Разные культуры и сорта одной и той же культуры различаются по диапазону толерантности и зоны оптимума каждого из факторов.
Тепловой режим
Требовательность отдельных видов растений к теплу неодинакова. Профессор В.И.Эдельштейн разделяет их на четыре группы.
1. Морозостойкие и зимостойкие растения (многолетние овощные растения, а также чеснок). У растений этой группы рост начинается при 10С, но наиболее энергично идет при 15-20°С. Вегетирующие растения могут переносить кратковременные заморозки до 8-10°С. Находясь в состоянии покоя, растения успешно переносят морозы, особенно при наличии снежного покрова.
2. Холодостойкие растения (капуста, корнеплоды, лук репчатый, горох и бобы, зеленные овощные растения), Семена холодостойких культур прорастают при 2-5°С. Оптимальная температура их роста 15-20°С. Растения могут переносить кратковременные заморозки до 2-7°С. Температура выше 25°С угнетает растения, а при 30-32°С наступает компенсационная точка, когда поступление питательных веществ от ассимиляции бывает равно расходу на дыхание.
3.Требовательные к теплу (овощные растения семейства тыквенных и семейства пасленовых). Семена теплолюбивых растений начинают прорастать при 12-15°С. Оптимальная температура для роста и развития растений 25-30°С. При температуре ниже 15°С подавляется рост, а выше 30°С растения вытягиваются. При температурах ниже 0°С растения погибают.
4. Жаростойкие растения (фасоль, кукуруза, бахчевые культуры). Рост и развитие этих растений идут нормально при такой же температуре, как у теплолюбивых растений, но ассимиляция у них может проходить при температуре до 40°С (арбуз, дыня).
Требовательность растений к теплу изменяется с возрастом растений по фазам их роста и развития. При хранении семян и овощей (период покоя) температура должна быть около 0°С. В этих условиях семена и продуктивные органы (плоды, луковицы, корнеплоды, кочаны) лучше хранятся.
Для быстрого набухания и прорастания семян нужна сравнительно высокая температура. При прорастании семян всех овощных культур температура на 4-7°С выше оптимальной для вегетативного роста растений. При недостатке тепла семена набухают, но зародыш тронуться в рост не может, и если количество тепла не увеличится, то семена загнивают и всходов не дают.
СВЕТ - необходимое условие для создания зелеными листьями органических веществ (фотосинтеза). Главный и основной источник света - солнце.
Требования овощных культур к количеству световой энергии, падающей на их листовую поверхность, неодинакова. Например, оптимальная освещенность, при которой возможно цветение гороха, равна 11 тыс. лк, а томата - 17-25 тыс. лк. Очень мало света требуется для выгонки лука-пера. Доращивание цветной капусты ведут в темноте.
Все овощные растения, кроме грибов, более или менее требовательны к свету
По требовательности к интенсивности освещения овощные растения делят на три группы: 1) плодовые растения наиболее требовательны к интенсивности света (представители семейств тыквенных, пасленовых, бобовых); 2) растения со средними требованиями к освещенности (капустные, корнеплодные, луковичные, зеленные растения, многолетники); 3) растения, способные расти при малой освещенности (выгоночные культуры - лук репчатый, петрушка, сельдерей, щавель, свекла).
Воздушно-газовый режим
Непосредственное отношение к жизнедеятельности растений имеют кислород, углекислый газ и азот.
Кислород нужен для дыхания растений, особенно корней, и при прорастании семян. Наиболее требовательны к кислороду корни быстрорастущих культур - огурца, дыни, арбуза. В условиях открытого грунта для улучшения воздухообмена почву рыхлят, в защищенном грунте применяют легкие грунты и субстраты, ведут борьбу с уплотнением их путем добавления рыхлящих материалов, мульчирования, рыхления. Для ускорения прорастания семян их барботируют (обогащают кислородом или воздухом в воде.
В культивационных сооружениях на биологическом обогреве для улучшения воздушно-газового режима помещения проветривают (вентилируют).
При выращивании в защищенном грунте огурца в целях формирования женских цветков применяют газ ацетилен.
Этилен, ацетилен, пропилен применяют для ускорения созревания зеленых, уже сформировавшихся плодов томата. Для этого в камеры с плодами добавляют небольшое количество вышеназванных газов.
Этилен выделяется растениями томата, а также созревающими плодами этой культуры, дыни, перца, яблоками и др. Газ неблагоприятно влияет на зеленные овощи и огурцы, которые быстро портятся. Поэтому нельзя хранить в одном помещении и транспортировать на дальние расстояния плоды, выделяющие этилен (томаты, яблоки, дыни и др.), и чувствительную к нему овощную продукцию (огурцы, зеленные).
ВОДНЫЙ РЕЖИМ
По размерам и строению корневой системы овощные культуры делят на три группы: первая - с сильно разветвленной корневой системой, уходящей в глубину или ширину до 2-2,5 м - тыква, арбуз, дыня, столовая свекла, хрен; вторая - со сравнительно мощной и разветвленной корневой системой, проникающей в подпахотные горизонты на глубину до 1-2 м - морковь, петрушка, капуста (при безрассадном выращивании); третья - растения с поверхностной, слабо (лук) или сильно (огурец) разветвленной корневой системой, расположенной в пахотном слое на глубине до 0,5 м - капуста при выращивании рассадным способом, огурец, перец, баклажан, лук, редис, салат.
Количество, размеры и строение листьев также имеют значение при определении требований овощных растений к водному режиму почвы и воздуха.
По количеству поглощаемой воды и по способности извлекать ее из почвы в нужном количестве овощные культуры подразделяются на 5 групп:
1. Наиболее требовательные к условиям водного режима, с высокой способностью извлекать воду из почвы и много расходовать ее на испарение - салат, шпинат, редис, капуста, баклажаны, огурцы, корнеплоды семейства капустных;
2. Требовательные к влаге, с малой способностью извлекать воду из почвы - лук и чеснок;
3. Менее требовательные к условиям водного режима, хорошо добывающие и интенсивно расходующие воду на испарение - столовая свекла;
4. Наиболее устойчивые к неблагоприятным условиям водного режима -арбуз, дыня, тыква, фасоль, овощная кукуруза;.
5. Занимающие промежуточное положение по требовательности к водному режиму - морковь, петрушка, томаты.
О расходе воды на получение 1 кг продукции (коэффициент водопотребления) в теплицах можно судить по следующим данным (Г.И.Тараканов, 1982): в зимне-весенней культуре у огурца он составляет 17-23 л, у томата 40-60 л. Коэффициенты водопотребления и транспирационный обычно снижаются с повышением урожайности.
Оросительные и поливные нормы зависят от характера водопотребления растений, глубины промачивания и степени увлажнения. Рассаду и овощные культуры поливают часто, увлажняя слой почвы до 20 см. Для взрослых растений глубина промачивания более высокая (см): для арбуза, перца, сельдерея и баклажана - 30-40, капусты, лука и томата - 40-50, корнеплодов, многолетников и семенников - 50-60. Оптимальная влажность для культуры в пределах 75-80% НВ.
Водный режим овощных культур улучшают такие мероприятия, как размещение на пониженных участках рельефа, полезащитное лесонасаждение, кулисные посевы, снегозадержание, правильная обработка почвы, мульчирование, орошение. В целях улучшения водного режима овощных и других культур и сокращения воды на орошение весьма полезно предполивное щелевание междурядий.
Щелевание междурядий долотообразными лапами на глубину 20-25 см через 2 полива увеличивает урожай корнеплодов свеклы и моркови на 32-51%.
Пищевой режим
Современные экологические типы и сорта овощных растений создавались и возделывались в условиях огородной культуры на ежегодно удобряемых приусадебных участках. Поэтому все овощные культуры требовательны к плодородию почвы.
Различают два показателя, характеризующие отношение овощных растений к минеральному питанию: потребление (вынос) растениями отдельных элементов питания из почвы и реакция растений на наличие питательных веществ в почве. Наибольшим потреблением элементов почвенного питания отличаются позднеспелые сорта капусты, наименьшим - редис и огурец.
В целях обеспечения растений питательными веществами с оптимальной концентрацией в защищенном грунте необходим систематический и тщательный агрохимический контроль за состоянием почвы и растений.
Для создания и поддержания нужного пищевого режима в защищенном грунте овощные растения выращивают в специальных почвенных смесях (грунтах, в искусственных растворах без почвы (гидропоника или гидропонный метод культуры); применяют частое внесение удобрений в форме корневых и некорневых подкормок; используют вместо почвенных смесей торф, солому, рисовую шелуху, древесную кору, опилки, отходы хлопкоочистительных заводов (орешек), полистиролы, низкокалорийный бурый уголь, в которые при необходимости вносят удобрения; периодически или частично сменяют грунты или добавляют (подсыпают) свежую почву во время вегетации растений.
