 |
Тема 19. Требования сельскохозяйственных растений к теплообеспеченности и температурному режиму
|
|
|
|
Тепло – необходимое условие существования растений. Рост и развитие разных видов растений происходит при определенных температурных режимах, отвечающих экологическим потребностям организмов. Агроэкологическая оценка сельскохозяйственных культур начинается с установления длительности вегетационного периода, которая дается по сумме активных температур (выше 100С) за период вегетации. Эта характеристика может довольно значительно различаться не только в зависимости от вида, но и у разных сортов одной и той же культуры (таблица).
1. Потребность культур в тепле за вегетационный период
| Культура | Характеристика сорта (гибрида) по скороспелости | Сумма активных температур, 0С |
| Яровая пшеница | Раннеспелый Среднеспелый Позднеспелый | 1200-1400 1300-1500 1450-1700 |
| Ячмень | Раннеспелый Спеднеспелый Позднеспелый | 950-1750 1200-1350 1300-1450 |
| Овес | Раннеспелый Среднеспелый Позднеспелый | 1000-1250 1250-1400 1400-1600 |
| Просо | Раннеспелый Среднеспелый Позднеспелый | 1400-1550 1600-1750 1800-1950 |
| Кукуруза на зерно | Раннеспелый Среднеспелый Среднепоздний Позднеспелый | |
| Кукуруза на силос (фаза молочной спелости) | Раннеспелый Среднеранний Среднепоздний Позднеспелый | |
| Гречиха | Среднеспелый | |
| Горох | Среднеспелый | |
| Картофель | Среднеспелый | |
| Свекла сахарная | Среднеспелый | |
| Свекла корм-я | Среднеспелый | |
| Многолетние травы на сено | - |
Потребность в тепле рассчитана практически для всех сельскохозяйственных растений, сортов и гибридов
Другим показателем оценки отношения культур к термическим условиям является диапазон минимальных температур при прорастании семян, появлении всходов, формирования вегетативных и генеративных органов, плодоношения и перезимовки растений.
|
|
|
Для каждого вида растений существуют определенные температурные границы, в пределах которых происходит прорастание семян. Классификация сельскохозяйственных растений по требованию к температуре прорастания семян и появления всходов представлены в таблице 2.
2. Минимальная температура, необходимая для прорастания семян
и появления всходов различных культур, 0С. (по Кирюшину)
| Культура | Прорастание семян | Появление всходов |
| Рыжик, конопля, горчица, клевер, люцерна | 0 - 1 | 2 – 3 |
| Рожь, пшеница, ячмень, вика яровая, горох, чечевица, чина, свекла | 1 - 2 | 2 – 3 |
| Подсолнечник, перилла, картофель | 5 - 6 | 8 – 9 |
| Кукуруза, просо, могар, суданская трава, соя | 8 - 10 | 10 – 11 |
| Фасоль, сорго, клещевина | 10 - 12 | 12 – 13 |
| Хлопчатник, арахис, кунжут, рис | 12 - 14 | 14 – 15 |
По характеру реакции на низкие температуры растения подразделяются на холодостойкие и морозостойкие.
Холодоустойчивость – способность растений длительное время переносить низкие положительные температуры (от 1 до 100С) без необходимого повреждения. К группе холодостойких относят растения умеренной зоны, в отличие от большинства субтропических и тропических растений, которые при температуре близкой к 00С повреждаются.
Холодоустойчивость определяется способностью растений сохранять нормальную структуру цитоплазмы и изменять обмен веществ в период охлаждения и последующего повышения температуры.
Морозоустойчивость – способность растений переносить температуру ниже 00С. Морозоустойчивость обусловлена способностью растений замедлять замерзание путем экранирования от охлаждения, понижения точки замерзания и устойчивости протоплазмы к дегидрации при замерзании.
Замедление образования льда в тканях обусловлено понижением точки замерзания растворов. Клеточный сок замерзает в зависимости от его концентрации при температурах от –1 до –50С. Клетки, соединенные в ткани, замерзают при более низко температуре, чем клеточный сок. Кроме того, вода в клетках способна к переохлаждению, т.е. она может охлаждаться ниже точки замерзания без немедленного образования льда. Однако переохлажденное состояние неустойчиво, оно редко сохраняется дольше нескольких часов.
|
|
|
Понижение точки замерзания дает единственную, хотя и ограниченную, защиту растений от мороза в период вегетации. По устойчивости к заморозкам полевые культуры разделяются на три группы (табл.3).
Морозоустойчивость многолетних растений – более сложное явление, связанное с закаливанием и морозоустойчивостью самой протоплазмы. В условиях сезонного климата растения приобретают осенью «льдоустойчивость», т.е. способность переносить образование льда в тканях. Процесс закаливания состоит из нескольких фаз, каждая из которых подготавливает переход к следующей. Закаливание к морозу начинается многодневным (до нескольких недель) воздействием положительных температур, близких с 00С. На этой фазе в протоплазме накапливаются сахара, клетки становятся беднее водой, а центральная вакуоль распадается на множество мелких вакуолей. Благодаря этому протоплазма оказывается подготовленной к следующей фазе, проходящей при регулярных морозах от –3 до –50С. При этом ферменты протоплазмы перестраиваются таким образом, что клетки переносят обезвоживание, связанное с образованием льда. После этого растения могут, не подвергаясь опасности, вступать в заключительную стадию процесса закаливания, которая при непрерывном морозе, по меньшей мере, от –10 до –150С делает протоплазму морозоустойчивой.
3. Устойчивость сельскохозяйственных культур к заморозкам
в разные фазы развития, 0С (по Кирюшину)
| Культура | Начало повреждения и частичная гибель растений | Гибель растений | ||||
| Всходы | Цвете-ние | Начало созрева-ния | Всходы | Цвете-ние | Начало созрева-ния | |
| Наиболее устойчивые | ||||||
| Яр. Пшеница Овес Ячмень Горох Чина | -9…-10 -8…-9 -7…-8 -7…-8 -7…-8 | -1…-2 -1…-2 -1…-2 -3 -2…-3 | -2…-4 -2…-4 -2…-4 -3…-4 -2…-8 | -10..-12 -9…-11 -8…-10 -8…-10 -8…-10 | -2 -2 -2 -3 -4 -3 | -4 -4 -4 -4 -4 |
| Устойчивые | ||||||
| Вика яровая Нут Бобы Подсолнечник Горчица белая Свекла сахарная | -6…-7 -6…-7 -5...-6 -5…-6 -6…-7 -6..-7 | -3 -2…-3 -2…-3 -3 -2…-3 -2…-3 | -2…-4 -2…-3 -2…-3 -2…-3 -3 - | -8 -8 -6 -7…-8 -8 -8 | -3…-4 -3 -3 -3 -3 -3 | -4 -3-4 -3-4 -3 -4 - |
| Среднеустойчивые | ||||||
| Соя | -3…-4 | -2 | -2…-3 | -4 | -2 | -3 |
| Малоустойчивые | ||||||
| Кукуруза Просо Сорго | -2…-3 -2…-3 -2…-3 | -1…-2 -1…-2 -1…-2 | -2…-3 -2…-3 - | -3 -3 -3 | -2 -2 -2 | -3 -3 -3 |
| Неустойчивые | ||||||
| Гречиха Хлопчат-ник Рис | -1…-2 -0,5..-1 -0,5..-1 | -1 -0,5..-1 -0,5 | -1,5..-2 -1 - | -2 -1 -1 | -1 -1 -0,5 | -2 -2 -2 |
|
|
|
Оттепель, особенно в конце зимы, вызывает быстрое снижение устойчивости растений. После окончания зимнего покоя способность растений к закаливанию и вместе с тем высокая степень закалки быстро утрачиваются.
Повышение холодо - и морозоустойчивых культивируемых растений – одна из актуальных проблем сельскохозяйственной экологии. Для повышения растений к низким температурам проводят различные мероприятия. Большое внимание уделяется выведению холодоустойчивых и морозоустойчивых сортов растений. В первую очередь это касается овощных и плодовых культур. Технологии возделывания также могут в значительной степени повысить устойчивость растений к низким температурам.
Задание 1. Изучить потребность в тепле основных видов сельскохозяйственных культур, выделить культуры, наиболее пригодные для возделывания в вашем регионе. 2. По таблице 3 определить наиболее чувствительные к заморозкам культуры, возделываемые в вашем регионе. 3. Используя данные ближайшего метеопоста и данные таблицы 3 рассчитать вероятность подмерзания сельскохозяйственных культур и их гибель.
Контрольные вопросы для самостоятельной работы
1. По каким критериям проводится оценка сельскохозяйствен-ных культур по их требованиям к теплообеспеченности.
2. Как рассчитывается сумма активных температур и сумма эффективных температур, в чем их различие.
3. Какие основные сельскохозяйственные культуры относятся к теплолюбивым, какие к холодоустойчивым.
4. Что такое жароустойчивость растений.
|
|
|
