Влияние условий на процесс транспирации.
Внешние условия не только регулируют степень открытости устьиц, но и оказывают влияние непосредственно на процесс транспирации. Зависимость интенсивности испарения от условий среды подчиняется уравнению Дальтона. Транспирация также подчиняется этой формуле, правда, с отклонениями. Согласно формуле Дальтона:
где V— интенсивность испарения, количество воды, испарившейся с единицы поверхности; К — коэффициент диффузии; F — упругость паров воды, насыщающих данное пространство; f — упругость паров воды в окружающем пространстве при температуре испаряющей поверхности; р — атмосферное давление в момент опыта.
Из приведенного уравнения видно, что испарение пропорционально разности (F—f), т. е. ненасыщенности атмосферы парами воды, или дефициту влажности. Чем больше дефицит влажности воздуха, тем ниже (более отрицателен) его водный потенциал и тем быстрее идет испарение. Это в целом справедливо и для транспирации. Однако надо учесть, что при недостатке воды в листе вступает в силу устьичная и внеустьичная регулировка, благодаря чему влияние внешних условии сказывается в смягченном виде и транспирация начинает возрастать медленнее, чем это следовало бы, исходя из формулы Дальтона. Несмотря на это, общая закономерность зависимости транспирации от насыщенности водой атмосферы остается справедливой. Чем меньше относительная влажность воздуха, тем выше интенсивность транспирации.
Следующим фактором среды, оказывающим влияние на процесс транспирации, является температура. Влияние температуры можно проследить также исходя из уравнения Дальтона. С повышением температуры значительно увеличивается количество паров воды, которое насыщает данное пространство (F). Возрастание F приводит к повышению дефицита влажности. В связи с этим с повышением температуры транспирация увеличивается.
Сильное влияние на транспирацию оказывает свет. Если влияние влажности атмосферы и температуры с большей силой сказывается на испарении со свободной водной поверхности, то свет сильнее влияет именно на транспирацию. Это связано с несколькими причинами:
1. На свету, благодаря тому, что зеленые листья поглощают определенные участки солнечного спектра, повышается температура листа, и это вызывает усиление процесса транспирации. В связи с этим действие света на транспирацию проявляется тем сильнее, чем выше содержание хлорофилла. У зеленых растений даже рассеянный свет повышает транспирацию на 30—40%.
2. Под влиянием света устьица раскрываются.
3. Увеличивается проницаемость цитоплазмы для воды, что также, естественно, увеличивает скорость ее испарения. Все это в целом приводит к тому, что на свету транспирация идет во много раз интенсивнее, чем в темноте.
На интенсивность процесса транспирации оказывает влияние влажность почвы. С уменьшением влажности почвы транспирация уменьшается. Чем меньше воды в почве, тем меньше ее в растении. Уменьшение содержания воды в растительном организме автоматически снижает процесс транспирации в силу устьичной и внеустьичной регулировки. В этой связи имеет значение и величина осмотического потенциала почвенного раствора. Чем более отрицателен Ψосм., тем ниже при прочих равных условиях интенсивность транспирации.
Формула Дальтона выведена для спокойной погоды. Однако ветер, перемешивая слои воздуха, очень сильно увеличивает скорость испарения. Ветер оказывает влияние и на транспирацию, правда, по сравнению с испарением в несколько ослабленной форме. Поскольку обычно ветер не проникает внутрь листа, то под его влиянием возрастает в основном третий этап транспирации, т. е. перенос насыщенного водой воздуха от поверхности листа. В силу этого при ветре усиливается, прежде всего, кутикулярная транспирация. Большее действие ветер оказывает на транспирацию тех растений, где кутикула развита слабее. Сильнее на интенсивность транспирации сказываются суховеи. В этом случае ветер сгибает и разгибает листья и горячий воздух врывается в межклетники. Этим вызывается усиление транспирации уже на первом ее этапе.
Транспирация зависит и от ряда внутренних факторов, прежде всего от содержания воды в листьях. Всякое уменьшение содержания воды уменьшает интенсивность транспирации. Транспирация изменяется в зависимости от концентрации клеточного сока. Молекулы воды удерживаются осмотическими силами. Чем концентрированнее клеточный сок, тем слабее транспирация. Интенсивность транспирации зависит от эластичности (способности к обратимому растяжению) клеточных стенок. Если клеточные стенки малоэластичны, то уже небольшая потеря воды приводит к сокращению объема клетки до минимума. В этот период клеточные оболочки не растянуты и не оказывают сопротивления, водный потенциал становится равным всей величине осмотического потенциала. Увеличение отрицательной величины водного потенциала клетки приводит к уменьшению интенсивности транспирации.
Транспирация изменяется в зависимости от величины листовой поверхности, а также при изменении соотношения корни/побеги. Чем больше развита листовая поверхность, больше побеги, тем значительнее общая потеря воды. Однако в процессе естественного отбора у растений выработалась компенсирующая способность к меньшему испарению с единицы поверхности листа (меньшая интенсивность транспирации) при увеличении листовой поверхности. Так, в опытах с сахарной свеклой было показано, что при возрастании поверхности листьев в 5 раз потеря воды в процессе транспирации увеличилась всего в 3 раза. Эти наблюдения имеют большое значение при расчетах потребности растений в воде, в частности при орошении. Вместе с тем с увеличением отношения корни/побеги интенсивность транспирации возрастает.
Интенсивность транспирации зависит и от фазы развития. С увеличением возраста растений транспирация, как правило, падает. Так, в опытах с пшеницей оказалось, что в фазу колошения интенсивность транспирации снижается. Высокая интенсивность испарения у молодых листьев может происходить за счет усиления кутикулярной транспирации, кутикула в этот период еще слабо развита. Так, по данным проф. П.А. Тенкеля, у молодых листьев березы кугикулярная транспирация составляет около 50%, а у старых только 20% от общего испарения. Нельзя также не учитывать, что молодые листья более оводнены. При этом интересно, что на интенсивности испарения сказывается не только собственный возраст листа, но и общий возраст всего растительного организма.
П.А. Генкель и Н.И. Антипов считают, что постепенное снижение интенсивности транспирации в процессе онтогенеза как органа, так и растения в целом может служить подтверждением биогенетического закона (онтогенез повторяет филогенез). Действительно, имеется соответствие между тем, как шло приспособление растений к наземному образу жизни в филогенезе и к лучшему сохранению влаги в онтогенезе (рекапитуляция).
Смена дня и ночи, изменение условий в течение суток наложили отпечаток и на процесс транспирации. Как устьичные движения, так и транспирация имеют свой определенный суточный ход. Английский исследователь Д. Лофтфельд разделил все растения в отношении суточного хода устьичных движений на три группы:
1. Растения, у которых ночью устьица всегда закрыты. Утром устьица открываются, и их дальнейшее поведение в течение дня зависит от условий среды. Мало воды — они закрываются, достаточно воды — открываются. К этой группе относятся в первую очередь хлебные злаки.
2. Растения, у которых ночное поведение устьиц зависит от дневного. Если днем устьица были закрыты, то ночью они открываются, если днем были открыты, то ночью закрываются. К этой группе принадлежат растения с тонкими листьями — люцерна, горох, клевер, свекла, подсолнечник.
3. Растения с более толстыми листьями, у которых ночью устьица всегда открыты, а днем, как и у всех остальных групп растений, открыты или закрыты в зависимости от условий (картофель, капуста).
Что касается суточного хода транспирации, то в ночной период суток транспирация резко сокращается. Это связано как с изменением внешних факторов (повышение влажности воздуха, снижение температуры, отсутствие света), так и с внутренними особенностями (закрытие устьиц). Измерения показывают, что ночная транспирация составляет всего 3—5% от дневной.
Дневной ход транспирации обычно следует за изменением напряженности основных метеорологических факторов (освещенности, температуры, влажности воздуха). Наиболее интенсивно транспирация происходит в 12—13 ч. Ведущим в этом комплексе внешних воздействий будет напряженность солнечной инсоляции. Интересно, что растения с разным расположением листьев несколько различаются по суточному ходу транспирационного процесса. На листья, повернутые ребром к горизонту, солнечные лучи начинают падать раньше. В связи с этим подъем транспирации у таких растений в утренние часы также начинается несколько раньше. В случае недостатка влаги кривая суточного хода транспирационного процесса из одновершинной превращается в двухвершинную, в полуденные часы интенсивность транспирации сокращается благодаря закрытию устьиц. Это позволяет растению восполнить недостаток воды, и тогда к вечеру транспирация снова возрастает.
При частом измерении транспирации можно заметить, что этому процессу свойственно ритмичное увеличение и уменьшение интенсивности. По-видимому, это связано главным образом с колебанием содержания воды в растении. Увеличение транспирации приводит к уменьшению содержания воды, что, в свою очередь, сокращает интенсивность транспирации. Как следствие, содержание воды растет, и транспирация также возрастает, и так непрерывно. Напряженность транспирации, а также ее связь с другими процессами, в частности с фотосинтезом, принято выражать в следующих единицах.
Транспирационный коэффициент — количество воды (в г), испаряемой растением при накоплении им 1 г сухого вещества. Транспирационные коэффициенты заметно колеблются у одного и того же растения в зависимости от условий Среды. Все же в некоторой степени они могут служить показателем требований растений к влаге. Так, если транспирационный коэффициент пшеницы, в зависимости от условий, колеблется от 217 до 755 г Н2О/г сухого вещества, то для проса эти величины значительно ниже и составляют 162—447. Значительно более экономное расходование воды растениями проса является одной из причин той устойчивости этого растения к засухе. Особенно важно подчеркнуть, что транспирационный коэффициент резко падает на фоне достаточного снабжения питательными элементами. Так, по данным И.С. Шатилова, транспирационные коэффициенты на фоне удобрений снизились для озимой пшеницы с 417 до 241, для овса с 257 до 177. Эти данные хорошо подчеркивают значение удобрений как фактора, влияющего на более экономное расходование растениями воды.
Продуктивность транспирации — величина, обратная транспирационному коэффициенту,— это количество сухого вещества (в г), накопленного растением за период, когда оно испаряет 1 кг воды. Относительная транспирация — отношение воды, испаряемой листом, к воде, испаряемой со свободной водной поверхности той же площади за один и тот же промежуток времени. Экономность транспирации — количество испаряемой воды (в мг) на единицу (1 кг) воды, содержащейся в растении. Тонколистные растения расходуют за час больше воды по сравнению с растениями с мясистыми листьями, которые испаряют 8—20% от общего количества содержащейся в них воды.
ВОДНЫЙ ОБМЕН РАСТЕНИЙ (6 часов)
Особенности возделывания полевых культур в засушливых условиях
Особенности возделывания полевых культур в засушливых условиях
Земледелие в историческом контексте стало частью культуры человечества в целом, и отдельных народов в частности. В зависимости от места проживания, тот или иной народ имел свой подход к земледелию. Веками накопленные знания начали систематизироваться. Так появился научный подход к решению тех или иных проблем, в том числе в сфере земледелия.
Такой серьезный барьер на пути к получению урожая как засуха, безусловно серьезная проблема. Проблема, требующая именно научного подхода к ее решению. И именно благодаря многочисленным исследованиям и наблюдениям сегодня можно заявить о том, что существует методология борьбы с этим природным явлением.
Что же такое засушливые условия и каковы особенности возделывания культур в этих условиях?
Засуха делится на два типа: атмосферная и почвенная.
Атмосферная засуха характеризуется высокой температурой воздуха (как правило выше 30 градусов) и низкой влажностью (менее 30 %)
Почвенная засуха характеризуется отсутствием влаги в почве.
Засушливые условия подразумевают под собой сопровождение атмосферной засухи и почвенной.
Влияние засухи на различные виды культур
Нет смысла подробно разбирать, что происходит внутри растения в период засухи. Важно другое, а именно: что происходит с растением в условиях засухи в разное время суток.
В утренние и дневные часы температура воздуха высокая, а влажность низкая. Происходит интенсивная транспирация растения. Другими словами – растение потеет. Клетки теряют влагу, устьица закрываются, фотосинтез ухудшается.В вечернее время температура понижается, а влага возрастает. Транспирация резко понижается.Если почва влажная, то за ночь растение восстанавливает оводненность клетки. Растения в засуху «проскакивают» и потери урожая в будущем – минимальны. Поэтому важны агроприемы, способствующие накоплению влаги в почве.
Логично, что у разных культур разная устойчивость к засухе. Например, среди бобовых и злаковых растений самые устойчивые к засухе это: просо, нут, сорга, чина, донник, желтая люцерна и суданская трава.
Средней устойчивостью обладают: пшеница, ячмень, рожь, кукуруза, фасоль, люцерна синяя, чечевица, вика.
Слабая устойчивость проявляется у таких культур как рис, соя, овес, горох, бобы.
Наиболее чувствительны растения к засухе в период всходов и в период формирования пыльцы и оплодотворения. Например, зерновые снижают урожай, если засуха наступает в период всходов и формирование колоса, а древесные культуры уязвимы в период всходов.
Агроприемы, способствующие сохранению влаги в почве и минимизирующие потери влаги
Обследование полей пенетрометром на наличие горизонтальных уплотнений. Горизонтальные уплотнения, или так называемые плужные подошвы имеют ряд минусов.
Во-первых, ухудшается водопроницаемость почвы ниже уплотненного слоя. Если, например, уплотненный слой находится на глубине 30 см, то и влага сохраняется только на этих 30 см поверхностного слоя, и в период засухи быстро испаряется. Во-вторых, влага, находящаяся ниже плужной подошвы, по капиллярам поднимается до уплотненного слоя, но до семян уже не доходит.
В-третьих, плужная подошва – препятствует для роста корневой системы.
Методы борьбы с плужной подошвой.
Одним из методов борьбы с плужной подошвой является отказ от отвальной пахоты. Решается вопрос чизелеванием, когда чизель или глубокорыхлитель проходит ниже уплотненного слоя и разбивает плужную подошву.
Выстраивание правильного севооборота, когда чередуются мочковатые и стержневые корневые системы – тоже своего рода метод борьбы с таким явлением, как образование уплотненного слоя. Если в севообороте присутствует монокультура – то скорее всего раз в 4 года придется проходиться чизелем. Но опять же, все зависит от показаний пенетрометра.
Борьба с потерей влаги в почве
Основная причина потери влаги в почве – испарение.
Одна из причин, усиливающих интенсивность испарения — поглощение почвой солнечной энергии.Черная поверхность максимально впитывает в себя энергию солнца и нагревается, а белая наоборот – отражает. Зачерненное поле больше нагревается, и чем выше температура, тем выше испарение. В этом случае помогает покрытие почвы мульчой из соломы.
Представим, что посеяли семена в зачерненную почву. Поверхность черной почвы в безоблачную погоду прогревается до 60 – 70 градусов по Цельсии, и ростки оказываются буквально в духовке. В этих условиях растения усиливают транспирацию в 4-5 раз. А в полях с мульчой температура ниже на 7-10 градусов по Цельсии.
Скорость ветра над почвой за счет соломы уменьшается, и, тем самым, уменьшается испарение. Растение меньше транспирируется. Потерю влаги из почвы увеличивает обработка почвы. Чем глубже обработка почвы – тем больше иссушается обрабатываемый слой. Поэтому после обработки лучше укрыть почву«одеялом» из соломы. Вообще, при возделывании культур в засушливых условиях вывоз соломы из поля – преступление. Если максимальная глубина обработки не более 5 см, создается мульчирующий слой. А под ним плотная почва. По капиллярам в плотной почве влага поднимается к корешкам и семенам. Важно знать, что чем больше время от уборки урожая до обработки почвы, тем больше влаги теряется. Важность же мульчирующего слоя подтверждается и исследованиями ученых. Так, согласно данным ученых, к ноябрю наибольшее накопление влаги было там, где была сверху мульча. А там, где не было мульчи, практически вся влага испарилась.
Качество сева
Уменьшить испарение помогают и сами растения. Они могут отражать солнечные лучи и затенять почву. Здесь видно, как важно качество сева. На максимально густых посевах потеря урожая доходит до 23 % а в изреженных, из-за плохого сева до 75 %. Это серьезный показатель. Еще, увеличить затененность почвы позволяет направление сева относительно сторон света. Так расположение Восток-Запад позволяет получить дополнительно 15 % урожая, по сравнению с расположением Север-Юг.
Снегозадержание
Есть 3 основных варианта задержания снега на полях.
Во-первых, это искусственное создание гребней из снега
Во-вторых, посев кулис, которые сеются каждые 6-10 метров. Основные культуры для посева кулис – сорга, просо, гречиха, кукуруза, подсолнечник.
В-третьих, уборка очесывающими жатками. Опыты, проведенные в Казахстане, показывают, что чем выше стерня – тем больше задерживается снег. И больше влаги, соответственно, поступает в почву.
Если, например, очесывающей жаткой оборудован только 1 комбайн, то можно сделать 2-3 прохода с обычной жаткой, а третий и четвертый с очесывающей жаткой. Так создаются кулисы, препятствующие выдуванию снега с поля. В южных регионах, где практически нет снега, эффект дает высокая стерня, отражающая солнечные лучи и снижающая скорость ветра, что способствует уменьшению испарения. Посадка лесополос тоже хороший вариант для снегозадержания. Это, конечно, очень трудоемкий процесс, но лесополосы снижают скорость ветра и увеличивают влажность воздуха. За счет этого испаряемость влаги из почвы снижается на 15-20 %.
Посев семян в бороздке
Следующий прием позволяет улучшить влагопотребление культур на начальном этапе. Это посев семян в бороздке. Например, у компании HORSCH есть сеялка, которая делает бороздку, под которой располагаются семена. Так можно посеять на любую глубину и, что называется, поймать влагу. Большим плюсом является и то, что на глубине этой бороздки скапливаются капли росы в ночной период. Эта система очень популярна у австралийских фермеров. Австралия — это самый засушливый континент в мире. И при всем этом средняя урожайность в Австралии в 2017 году составила 27 центнеров с гектара. Так что у Австралийских фермеров есть чему поучиться.
Обработка семян пестицидами и стимуляторами роста
Особенности минерального питания в засушливых условиях
Особенности минерального питания растений, как правило, рассматриваются в контексте изучения макро и микроэлементов
Основные макроэлементы: азот, фосфор и калий.
При внесении минеральных удобрений в почву, в первую очередь стоит обратить внимание на фосфор. В самом начале развития культуры фосфор влияет на формирование корневой системы. При его недостатке корневая система развивается хуже, и культура получает меньше влаги.
Калий. Важнейшая функция калия – обеспечение оводненности клетки. При достаточной обеспеченности растения калием, ей легче справиться со стрессовыми условиями, а именно с повышенной температурой и пониженной влагой.
Основные микроэлементы
В дневные часы микроэлементы снижают транспирацию, а в утреннее усиливают ее. Усиливают и водозадерживающие свойства тканей растений. Кроме того, медь, железо, магний, цинк, бор марганец — снижают дневную депрессию фотосинтеза и способствует перемещению сахаров в репродуктивные органы и корневую систему.
Вывод
Подводя итоги рассмотрения особенностей возделывания культур в засушливых условиях, важно отметить несколько моментов.
В каждом регионе, в зависимости от климатических условий, используются свои агроприемы.
Однако, можно заметить, что выше перечисленные агроприемы имеют свои вариации использования в различных регионах. Это связаны, в первую очередь, с тем, что все агроприемы можно разделить на физические и химические. И в зависимости от условий местности, где возделывается культура, зависит и выбор комбинации химических и физических видов агпроприемов.
Комбинирование приемов, в свою очередь, зависит от фактора сезонности.
Так уж сложилось, что человек, при всех своих научных достижениях, вынужден приспосабливаться к природным условиям. Собственно говоря, и большинство научных достижений человека – это стремление к приспособлению. И пример тружеников сельского хозяйства, а особенно тех, кто работает в условиях засухи, наглядно демонстрирует это.
Транспирация
Как растение поглощает воду и какое влияние оказывают экологические факторы на корнеобитаемую среду и состояние корневой системы? Казалось бы, эти физиологические процессы подробно изучены, однако имеется целый ряд нюансов, которые необходимо учитывать в современных технологиях возделывания культур защищенного грунта. Сатья описывает некоторые физиологические процессы поглощения растением воды и их связь с микроклиматом в теплице.
Известно, что вода перемещается по растению от корней к листьям по сосудам ксилемы и движущей силой этого процесса является транспирация.
Около 90% всей поглощенной растением воды тратится на испарение и только 10% используется непосредственно для физиологических процессов, в том числе фотосинтеза.
Для чего растение испаряет воду? Кубометр воздуха в теплице,при температуре 20 о С содержит максимум 17 г влаги. Активно растущее растение может испарять в солнечный день с суммой прихода солнечной радиации 2000 Дж/см 2 около 4,5 л воды на 1 м 2 поверхности теплицы. Вода, испаряемая растением через листовую поверхность, охлаждает воздух в теплице примерно так же, как туманообра-зующая установка высокого давления. Действительно, температура транспирирующего листа может быть на 2-6°С ниже, чем нетранс-пирирующего. Именно поэтому в жаркие летние месяцы растения должны иметь хорошо работающую, мощную и здоровую корневую систему и достаточное количество листьев, чтобы обеспечить необходимую интенсивность охлаждения и, соответственно, урожай и качество продукции.
С другой стороны, транспирация культуры из-за увеличения количества влаги в воздухе при ограниченной вентиляции может стать причиной определенныхпроблем. В период затяжной пасмурной погоды влажность воздуха может превышать оптимальные показатели, установленные агрономом. В таких случаях, связанных к тому же с высокой опасностью распространения возбудителей болезней, адекватная работа корневой системы еще более важна, поскольку поможет избежать серьезных потерь от грибных заболеваний, например, от серой гнили.
Понимание взаимодействия корнеобитаемой среды и микроклимата необходимо для работы агронома. Только в сбалансированном состоянии эти системы могут обеспечить оптимальный результат.
Схема водного транспорта в растении
Вода поступает в растение благодаря отрицательному давлению, создающемуся в сосудах ксилемы. Движущей силой этого процесса является транспирация. Другой движущей силой будет пассивный, осмотический транспорт.
Транспирация
Транспирация начинается с испарения воды через устьичные щели, расположенные преимущественно с нижней стороны листа. Процесс происходит когда устьица открыты для обеспечения газообмена СО2 и О2, необходимых для процесса жизнедеятельности растения и протекания фотосинтеза. Испарившаяся через устьица влага замещается влагой из нижерасположенных смежных клеток сосудов ксилемы. В эти клетки влага движется из соседних клеток и т. д. Стенки клеток проводящей системы изгибаются внутрь, создается отрицательное давление, которое заставляет воду двигаться вверх по растению от корней к листьям. Таким образом, приходит в движение весь «водяной столб», от устьичных клеток до клеток корневых волосков.
Роль устьиц в транспирации
Солнечный день
В течение дня, если потребление воды корневой системой отстает от уровня транспирации, клетки растения теряют тургор и устьица закрываются, уровень транс-пирации резко снижается, так растение предотвращает увядание. Кроме транспирации, сильно снижается интенсивность фотосинтеза, и, в свою очередь, качество плодов и урожайность резко падают. Температура растения и воздуха в теплице возрастает, как следствие, усиливается дыхание растения, оно начинает «сжигать» само себя. Именно по этой причине необходимо поддерживать работу корневой системы в активном состоянии. Это особенно важно в весенний период, при росте прихода солнечной радиации.
Также в условиях хорошей освещенности (от 800-1000 Дж/см 2 в день) рекомендуется привязывать поливы к суммарному приходу солнечной радиации.
Количество раствора на 1 Дж при такой корректировке зависит от типа культивационного сооружения и используемого вида датчика солнечной радиации.
В экстремальных условиях, которые характерны для многих Российских регионов, полезно использовать показатель водопотребления культуры (разница между поливом и дренажом) как индикатор состояния растений. Это поможет правильно использовать системы зашторивания и испарительного охлаждения. Использование обеих этих систем не должно приводить к резкому снижению уровня транспирации культуры и, соответ-ственно, водопотребления, главная цель их применения — помощь растению, и особенно корневой системе, в периоды с высокими уровнями транспирации. При неправильном использовании систем СИО можно получить ослабленную культуру, а чрезмерное использование затеняющих экранов приводит к снижению урожайности, так как свет определяет урожайность!
Пасмурный день
Внимательно анализируйте графики компьютера, управляющего микроклиматом, внимательно отслеживайте взаимосвязь влажности воздуха и температуры нижнего контура. Часто изменение температуры труб обогрева с 40 о С на 60 о С не приводит к желаемому изменению влажности воздуха, а затраты при этом растут.
Обязательным условием снижения влажности воздуха являются приоткрытые фрамуги для выхода влаги из теплицы. Поэтому задавайте программу управления отоплением и вентиляцией так, чтобы их графики были близки друг к другу, это создаст в теплице активный микроклимат. В периоды с низкой температурой наружного воздуха ( о С) необходимо привязать установки по вентиляции к наружному климату. Это предотвратит попадание холодного воздуха на растения и, следовательно, отрицательное влияние на транспирацию культуры. В пасмурные периоды общее количество воды, подаваемое рас-тению, определяется количеством поливов, которые происходят в определенное время. Так при сочетании позднего начала и раннего окончания поливов с установками «минимальной температуры трубы» важно убедиться в достаточной продолжительности поливного дня, чтобы избежать таких физиологических проблем, как неравномерное окрашивание и растрескивание плодов. Признаком того, что максимальный перерыв между поливами слишком короток, является резкое падение ЕС субстрата.
Роль активного водопотребления
Растение может поглощать воду и в условиях отсутствия транспирации. Этот процесс называют активным водопоглощением, а результатом этого будет избыточное корневое давление. Корневое давление возрастает в ночное время и при низкой активности растения.
Корневое давление
Поверхность корня состоит из тонкого слоя клеток, мембраны которых содержат транспортные поры. Это позволяет ионам, таким как Са2 К+, проникать внутрь клеток корня. Энергия для этого активного транспорта ионов поступает от сжигания Сахаров в процессе дыхания, но важнее то, что внутри клеток корня образуется кон-центрированный раствор Сахаров и ионов. По закону осмоса вода будет всегда перемещаться в сторону с более высокой концентрацией ионов, поэтому в этих условиях будет происходить пассивный процесс поступления воды в корневую систему растения. Само растение не может противостоять такому поступлению воды внутрь клеток и одним из проявлений данного процесса является феномен гуттации (выделение капельной влаги на листьях у некоторых растений). Агроном, должен принимать во внимание данный процесс, поскольку он может привести к физиологическим нарушениям (вертикальное и концентрическое растрескивание плодов и стеблей), а также к развитию заболеваний. Действенный инструмент влияния на процесс водопоглощения и корневого давления — стратегия управления влажностью субстрата, включающая мониторинг влажности, концентрации, температуры и т.д.
Поэтому мы рекомендуем не использовать значительное снижение ЕС питательного раствора в связи с освещенностью (Вт/м 2 ) и прекращать поливы в определенное время до захода солнца. Все это позволяет перед переходом к темному времени суток иметь стабильно высокий уровень ЕС субстрата, что будет ограничивать пассивное поступление воды в корневую систему. ЕС субстрата должна быть минимальной именно в периоды с наиболее высоким уровнем солнечного излучения.
Корнеобитаемая зона может быть представлена в виде своеобразного двигателя, а транспирация — в виде маховика. Раскрутив маховик путем создания активного климата в первой половине дня, вы получите хороший уровень водопотребления и, соответственно, потребления элементов минерального питания, а так же высокий уровень фотосинтеза. Следует помнить, что в дневное время уровень транспирации в основном зависит от микроклимата в теплице, что в первую очередь обусловлено взаимосвязанной правильной работой отопления и вентиляции.
