Тема. Биологические закономероности роста, развития и плодолоношения плодовых и ягодных растений
 Скачать 215 Kb.
|
|
Тема. 3. Биологические закономероности роста, развития и плодолоношения плодовых и ягодных растений. 1. Особенности индивидуального развития плодовых растений. 2. Возрастные периоды у плодовых растений, биологические особенности и задачи агротехники. 3. Периодичность биологических процессов в годовом цикле жизни плодовых растений и задачи агротехники. 4. Значение факторов окружающей среды для плодовых и ягодных растений. Почвенно-климатическое районирование плодоводства. 1.Особенности индивидуальног о развития плодовых растений. Индивидуальное развитие - онтогенез - совокупность генетически обусловленных физиолого-биохимических и морфологических изменений, протекающих в организме, от образования зиготы или вегетативного зачатка до естественной смерти. Филогенез - историческое развитие вида в процессе эволюции. В течение жизненного цикла - онтогенеза - растения растут и развиваются. Рост - процесс новообразования структур цитоплазмы, проходящий в клетках, который приводит к увеличению линейных размеров, объёма и массы, то есть количественные изменения растения. Развитие - качественные физиологические, биохимические и морфологические изменения при новообразовании структурных элементов oргaнизма. И.В.Мичурин установил наличие в индивидуальном развитии растений отдельных периодов, на протяжении которых морфологические и биологические свойства растений различаются: I.Эмбриональный; 2. Юношеский (ювенильный), 3. Продуктивный; 4. Старения и отмирания. 1.Эмбриональный период - развитие растения от образования зиготы до появления первого настоящего листочка. В этот период растение наиболее пластично, то есть восприимчиво к условиям окружающей среды, способно к адаптации. 2.Юношеский период начинается с появления первых настоящих листочков и продолжается до первых незначительных урожаев. Продолжительность этого периода составляет у яблони и груши на сеянцевых подвоях 6-20 лет, а у земляники 1 год, то есть продолжительность периодов индивидуального развития зависит от породы и сорта. В течение юношеского периода сохраняется довольно хорошая приспособляемость растений к условиям окружающей среды. В этот период возможно появление признаков, свойственных диким родоначальникам этих растений: колючек, шипов, мелких опушённых листьев. К концу юношеского периода "признаки дикости" у растений исчезают. 3.Продуктивный период начинается с наступлением обильного плодоношения, его продолжительность составляет у яблони на сеянцевом подвое 20 лет, у персика 16-20 лет, у вишни 10-15 лет, у земляники 3-4 года. Этот период характеризуется значительным снижением пластичности растений, устойчивостью признаков и свойств, наибольшим вегетативным ростом и обильным плодоношением. Именно в этот период проводят срезку черенков для вегетативного размножения с маточных растений для получения однотипного посадочного материала 4 .Старение и отмирание. Этот период характеризуется ослаблением вегетативного роста, снижением урожайности и отмиранием ветвей и корней вплоть до полной гибели растения. Следует отметить, что не все растения проходят 4 этапа индивидуального развития. Растения, размноженные вегетативно, не имеют эмбрионального периода развития. (Вегетативное размножение - размножение не семенами, а вегетативными частями растения: черенками, отводками и т.д.). Периодичность плодоношения. Периодичность плодоношения – это генетически обусловленное свойство некоторых плодовых культур давать нерегулярные урожаи, то есть в один год давать высокий урожай, а в другой – низкий или вообще не плодоносить. Периодичность плодоношения наблюдается у некоторых семечковых (яблоня и груша), косточковых (слива, абрикос, реже персик) и цитрусовых пород. Характер проявления периодичности плодоношения и зависит главным образом от сорта и условий произрастания растений. Так, у одних сортов яблони (Антоновка обыкновенная, Грушевка московская) она резко выражена, а у других (Пепин шафранный, Осеннее полосатое, Ренет Семиренко) – плодоношение регулярное. Выявлению причин периодичности плодоношения посвящены многие исследования. Изучалось влияние обеспеченности растений пластическими веществами, количественное соотношение между листьями и плодами, роль плодов в образовании цветковых почек. Установлено, что даже при достаточном обеспечении растения пластическими веществами, у сортов, генетически склонных к периодичности плодоношения, она проявляется. У деревьев яблони с регулярным плодоношением в течение вегетации в листьях содержится гораздо больше ингибиторов роста, чем у периодично плодоносящих в год с обильным урожаем. У периодично плодоносящих сортов семена оказывают тормозящее воздействие на дифференциацию цветковых почек. По-видимому, периодичность плодоношения обусловлена гормональным влиянием семян на индукцию плодоношения. Неблагоприятное сочетание факторов окружающей среды усиливает проявление периодичности плодоношения. Усугубляет периодичность плодоношения и низкий уровень агротехники: недостаток влаги, элементов питания, плохой уход за почвой и растениями. 2. Возрастные периоды у плодовых растений, биологические особенности и задачи агротехники. Пётр Генрихович Шитт на основе многочисленных данных экспедиционных исследований плодовых насаждений в различных регионах предложил делить жизненный цикл древесных форм плодовых растений на следующие 9 возрастных периодов: 1.Рост. 2.Рост и плодоношение. 3.Плодоношение и рост. 4.Плодоношение. 5.Плодоношение и усыхание. 6.Усыхание, плодоношение и рост. 7.Усыхание, рост и плодоношения. 8.Усыхание и рост. 9.Рост (новый). Морфологические особенности плодовых деревьев в каждом из этих периодов представлены на рисунке (рис.1).  Рис.1. Возрастные периоды древесных форм плодовых культур. 1. Период роста вегетативных частей дерева. Этот период охватывает развитие юного растения, начиная от прорастания семени (вегетативного зачатка) и кончая появлением первого плодоношения. В это время наблюдается активный рост скелетных частей дерева, как надземной части, так и корневой системы. Из-за высоких темпов роста в этот период, вегетация молодых деревьев часто затягивается, они не успевают пройти закалку осенью, иx древесина не полностью вызревает, поэтому существует опасность их обмерзания зимой. В зависимости от породно-сортовых особенностей для косточковых пород и некоторых сортов яблони и груши этот период заканчиваете на 4-5 год, для сильнорослых сортов семечковых продолжается до 10 лет. Задачи агротехники: а) Формирование штамба и кроны, б) Стимулирование развития скелетной корневой системы, в) Содействие замедлению и полному прекращению роста к концу второй половины вегетационного периода, чтобы деревья успели пройти закалку перед зимним периодом. (Азотные удобрения рекомендуется вносить только в первую половину вегетации, с середины-конца августа прекращают поливы и междурядные обработки почвы). Деревья, не закончившие роста, пинцируют, то есть прищипывают верхушку – точку роста. 2.Период роста и плодоношения - от первых незначительных урожаев до наступления регулярного (устойчивого) плодоношения. Деревья в этот период характеризуются сильным вегетативным ростом и образованием плодовой древесины. Однако вегетативный рост идёт за счёт образования мелких ветвей высших порядков, в то время как в предыдущем преобладал рост скелетных ветвей первого порядка, сохраняется тенденция к удлинению вегетации, следовательно, возможно подмерзание деревьев зимой. Плоды формируются крупные, плодоношение возрастает. Задачи агротехники: а) Дальнейшее формирование кроны с целью сохранения одинаковой мощности основных скелетных ветвей в пределах яруса, стимулирование развития обрастающих ветвей (изменением угла наклона), б) уход за урожаем от цветения до уборки: обеспечение перекрёстного опыления, борьба с вредителями и болезнями, удобрение, полив; в) при возникновении затенения - слабое прореживание. 3. Период плодоношения и роста - от наступления устойчивого плодоношения до наибольших урожаев в данных условиях. Для этого периода характерно прогрессивное увеличение обрастающих веточек, а вместе с этим и нарастание урожаев. В тоже время снижается темп роста вегетативных частей. Приросты на периферии кроны переходят в плодовые образования. Корневая система усиленно развивается в верхних горизонтах почвы. Продолжительность периода вегетации нормальная. У ряда сортов появляется периодичность плодоношения. Задачи агротехники: а) Установление оптимального продуктивного объёма кроны с учётом биологических свойств сорто-подвойных комбинаций (баланс между ассимиляционным аппаратом и всасывающей корневой системой), б) Предупреждение отвисания скелетных ветвей путём перевода на ветви, образовавшиеся в местах изгиба, наиболее хорошо расположенные и направленные под углом 45-60 к вертикальной оси, в) систематическое проведение машинной контурной обрезки и ручного прореживания внутренних участков крон и крон-рядов с, целью обновления скелетных ветвей и обрастающей древесины, г) уход за урожаем: обеспечение перекрестного опыления, борьба с вредителями и болезнями, удобрение, орошение, обработка почвы. 4. Период плодоношения. В этот период деревья достигают максимальных размеров и дают максимальные урожаи. Почти полностью затухает рост скелетных ветвей, образуется только плодовая древесина, она составляет 90-95%. Образование плодовой древесины происходит, в основном, на периферии кроны, ветви внутренних участков кроны оголяются. Значительно увеличивается масса непродуктивных частей - скелетных ветвей и корней, выполняющих лишь транспортную функцию. Формируется огромное количество плодов, но из-за недостатка питательных веществ, они низкого товарного качества. Хотя вегетация начинается и заканчивается своевременно, но после обильных урожаев истощенные деревья нередко подмерзают зимой. У сортов склонных к периодичности плодоношения, это свойство резко усиливается. (У семечковых этот период наступает после 15-20 лет и длится до 40 лет). Задачи агротехники: а) Поддержание оптимального объёма и омолаживание кроны путём систематического проведения контурной механизированной обрезки, прореживания и укорачивания ветвей на сильные приросты предыдущих лет; б) При необходимости - нормирование урожая; в) уход за урожаем: обеспечение перекрёстного опыления, борьба с вредителями и болезнями, обработка почвы, удобрение, орошение. 5. Период плодоношения и усыхания - прогрессирующее отмирание плодовой древесины и скелетных ветвей, пониженное образование новых плодовых частей, урожаи довольно высокие, но низкого товарного качества (плоды мелкие). Резкая периодичность плодоношения. Задачи агротехники: Начиная с этого периода промышленные сады интенсивного типа раскорчёвываются вследствие нерентабельности. Для садоводов-любителей агротехнические мероприятия в саду те же, что и в предыдущем периоде. 6. Период усыхания, плодоношения и роста. Дальнейшее затухание жизнедеятельности дерева, отмирание скелетных ветвей и корней, в связи с этим уменьшение объёма кроны, ослабление плодоношения. Появление новой волны роста - образование волчков (жировых побегов). У яблони - после 50 лет. Задачи агротехники: усиленный уход за растением, а также формирование новой волчковой кроны (стимуляция развития удачно расположенных волчков и вырезка и прищипка ненужных). 7. Период усыхания, роста и плодоношения. Массовое отмирание крупных скелетных ветвей и корней, образование новых сильных волчковых побегов в нижних частях кроны и новых корней (скелетных). Резкое снижение плодоношения. Задачи агротехники: те же, что в предыдущем периоде (дальнейшее формирование волчковой кроны). 8. Период усыхания и роста. Отмирание оставшихся скелетных ветвей, полное прекращение плодоношения, начало появления прикорневой поросли. 9.Период нового роста. Отмирание всей кроны дерева, сохранение жизнедеятельности только нижних частей ствола и особенно его основания, обильная прикорневая поросль. 3. Периодичность биологических процессов в годовом цикле жизни плодовых растений и задачи агротехники. В процессе эволюции растения умеренной зоны приспособились к постоянно изменяющимся в течение года условиям окружающей среды. Годовой цикл жизни плодовых растений нашей зоны состоит из периода вегетации и периода покоя. Период вегетации по времени совпадает с благоприятными для роста и развития климатическими условиями. Период покоя - это приспособление растений переносить неблагоприятные условия. Можно также выделить два малых, переходных, периода: от вегетации к покою и от покоя к вегетации. Период вегетации подразделяется на фенофазы - наследственно обусловленные, ежегодно и последовательно повторяющиеся морфологические проявления роста и развития растении под влиянием внешних условий. Различают следующие фенофазы: 1.Распускание почек и цветение. 2. Рост побегов. 3. Закладка и дифференциация цветковых почек. 4. Рост и налив плодов. 5. Вызревание тканей и накопление пластических веществ. 6. Листопад. Продолжительность фенофаз различна, возможно захождение одной фенофазы за другую. Время наступления, последовательность и скорость протекания фенофаз зависит от плодовой породы, сорта, возраста растений, климатических условий и агротехники. 1.Фенофаза распускания почек и цветения - начинается с пробуждения вегетативных и генеративных почек. Распускание цветковых почек происходит при следующих температурах: у яблони +10° С, у сливы +8°С. В эту фенофазу очень важно наличие благоприятных климатических условий, так как ещё не раскрывшиеся, но уже набухшие почки повреждаются при температуре от –1,7 до –5,6°C (яблоня -2,8 -3,9, груша –1,7 -3,9, вишня -1,7 -5,6, слива -1,1 -5,6, персик -1,7 -6,7, абрикос -1,1 -5,6 °С). Цветки ещё более чувствительны к холоду и погибают при температуре от -1,1 до -2,6 °С (яблоня -1,7 -2,2, груша -1,7 -2,2, вишня -1,1 -2,2, слива -0,6 -2,2, персик -1,1-3,9, абрикос -0,6-2,8°С). Задачи агротехники: а) Защита от заморозков: косвенные меры - подбор пород и сортов, приспособленных к местным условиям, правильный выбор места посадки; прямые - дымление, поливы. б) Создание благоприятных условий для перекрёстного опыления плодов самобесплодных культур (размещение 2-4 ульев на I га, для лета пчёл лучше t>I2-I5°С). в)Защита от вредителей и болезней. г) Нормировка урожая (при необходимости). 2. Фенофаза роста побегов начинается с прорастания вегетативных почек и заканчивается закладкой верхушечных почек. В среднем в нашей зоне рост побегов продолжается 60-80 дней, на юге 80-100 дней. В Костромской области - с 10 мая до 20 июля. Фенофаза роста побегов подразделяется на 3 фазы: -начального роста, за счёт запаса пластических веществ прошлого года. -усиленного роста, за счёт продуктов ассимиляции развившегося листового аппарата. -затухания роста, когда часть пластических веществ идет на формирование плодов и закладку почек. Задачи агротехники: В фенофазу роста побегов необходимо создать наиболее благоприятные условия питания и обеспечения растений влагой, а также обеспечить благоприятные условия освещения (удобрение, полив, обрезка). Следует отметить, что азотные удобрения можно вносить лишь в первую половину вегетации, чтобы избежать вторичной волны роста побегов. В противном случае, при затяжном росте ткани ткани растений не успевают вызреть и подготовиться к зиме. 3. Фенофаза закладки и дифференциации цветковых почек. Закладка цветковых почек начинается в конце мая - июне в год, предшествующий цветению. Сначала будущая цветковая почка проходит вегетативную фазу развития. В это время образуется верхушка побега и зачатки листьев. Время начала дифференциации может значительно варьировать в зависимости от породы, сорта, природных условий, системы ухода. Преобразование почек в цветковые особенно рано происходит у черешни - в июне, у яблони и груши - в июле-августе. Длительность этого процесса также различна и составляет у яблони и груши 3-5 недель, у вишни и черешни 4-6 недель, у персика 8-9 недель. В цветковых почках все органы цветка развиваются полностью примерно к октябрю. В течение зимы развитие идёт очень медленно или совсем прекращается под действием низких температур. С началом весны возобновляется активный обмен веществ, все органы цветка достигают окончательных разменов, из набухшей почки распускается цветок. Задачи агротехники: Во время дифференциации почек особенно важно наличие благоприятных условий для интенсивного протекания фотосинтеза: достаточная площадь листовой поверхности и освещённость не менее 50% от полного на открытой площадке. Полив и чрезмерное азотное питание стимулирует рост побегов и подавляет дифференциацию почек. 4.Фенофаза роста и налива плодов начинается после оплодотворения и образования зиготы. Обычно плодовые деревья формируют в несколько раз большее количество цветков, чем нужно для хорошего урожая, поэтому наблюдается три волны опадения цветков, завязей и плодов. Так, сразу после цветения происходит опадение цветков, имеющих дефекты строения. Приблизительно через 2 недели после цветения происходит опадение завязей с неполноценным оплодотворением, слабым ростом зародыша и эндосперма (июньское опадение завязей). До самой уборки урожая осыпаются плодики, с малым количеством семян из-за недостатка питательных веществ, так как семена являются акцепторами ассимилятов. В процессе налива плода происходит увеличение его размеров, массы, накопление углеводов, пектиновых веществ и др. соединений. По мере созревания плоды приобретают характерный для сорта вид, вкус, аромат. Крахмал переходит в сахара, пропектин в пектин, синтезируются ароматические вещества. В ходе созревания плодов различают съёмную и потребительскую зрелость. Съёмная зрелость - такой уровень развития, когда плоды морфологически полностью сформированы и могут быть сняты с дерева. Потребительская зрелость - состояние, когда плоды приобретают характерные для породы и сорта особенности окраски, вкуса, аромата и консистенции. Продолжительность периода между наступлением съёмной и потребительской зрелости у различных плодовых пород и сортов неодинакова. У ягодных и косточковых, а также у ранних сортов семечковых обе стадии зрелости практически совпадают, их плоды обладают незначительной лёжкостью. Осенние сорта яблони и груши достигают потребительской зрелости через 2-8 недель, а зимние сорта через 1-7 месяцев после съёма. Задачи агротехники: а) поддержание благоприятного соотношения между массой плодов и ассимилирующей поверхностью листьев, б) создание благоприятных условий для интенсивного фотосинтеза, активной деятельности корней. 5. Фенофаза вызревания тканей и накопления пластических веществ наступает после окончания вегетативного роста надземной части и заканчивается с наступлением листопада. В этот период происходит накопление запасных питательных веществ (белков, жиров и углеводов), которые откладываются в тканях надземной и корневой систем. Клетки меристемы перестают расти и дифференцируются в постоянные ткани, устойчивые к пониженным температурам. Визуально вызревание тканей можно определить по изменению цвета самых молодых побегов. Они теряют свою ярко-зелёную окраску и становятся в зависимости от породы и сорта серыми желтоватыми, буроватыми. Задачи агротехники: Все мероприятия должны быть направлены на продление этой фенофазы, то есть способствовать своевременному прекращению роста побегов, при необходимости провести пинцировку; вовремя убрать урожай; поддерживать в хорошем состоянии листовой полог. Необходимо избегать как почвенных засух, так и чрезмерного увлажнения. 6. Листопад. С листопадом накопление запасных веществ заканчивается. Отмирающие листья отторгаются отделительным слоем у основания черешка, после их опадения место отделения быстро зарастает пробковым слоем. Газообмен резко снижается, дыхание и транспирация осуществляются только через кутикулу. В это время возможно опрыскивание растений растворами с высокой концентрацией. После листопада наступает видимое состояние покоя, однако, биохимические процессы в тканях растений не затухают: крахмал гидролизуется в сахар, повышается концентрация клеточного сока, увеличивается вязкость цитоплазмы, она приобретает способность отделяться от клеточных стенок, снижается обмен веществ, таким образом осуществляется подготовка растений к неблагоприятным условиям зимы, закалка. Период покоя делится на глубокий (органический, истинный) и вынужденный. Глубокий покой - обусловлен накоплением в тканях растений ингибиторов, веществ, препятствующих дальнейшему росту растения, и снижением количества ауксинов - стимуляторов роста. Даже в благоприятных условиях растения не начинают вегетацию. Для начала нормальной вегетации плодовым культурам умеренной зоны требуется определённый период пониженных температур. Оптимальными считаются низкие положительные температуры +4,5 +8°С. Время наступления и продолжительность органического покоя зависят от породы, сорта, возраста и климатических условий. Так, косточковые культуры вступают в период покоя раньше, чем семечковые. Длительность органического покоя яблони, груши, сливы 50-60 дней. У большинства плодовых культур органический покой заканчивается в конце ноября - в декабре. Наступает вынужденный покой. Вынужденный покой обусловлен неблагоприятными условиями окружающей среды, хотя растение готово начать вегетацию. Особенности роста корневой системы. В отличие от наземной динамика роста корневой системы волнообразна и не имеет фазы глубокого покоя, ей свойственен лишь вынужденный покой при понижении температуры почвы до –2 -4° С. С наступлением теплого весеннего периода в первую очередь активизируется деятельность корневой системы, начинается весенняя волна роста корней при температуре 0° С, за 3-4 недели до набухания почек. Благоприятные условия для роста корней создаются внесением азотных удобрений и при недостатке влаги - поливом. Во время активной вегетации надземной части рост корней ослабляется. Осенняя волна роста начинается после уборки урожая. 4. Значение факторов окружающей среды для плодовых и ягодных растений. Возможность реализациии генетически контролируемого потенцила продуктивности растений зависит от сложившегося сочетания и степени напряженности внешних факторов. Факторы внешней среды действуют на растение одновременно, комплексно. Все факторы имеют определенные диапазоны допустимых и оптимальных значений. Область оптимальных значений факторов значительно уже генетически допустимых пределов и может значительно изменяться в зависимости от сочетания других факторов. Наиболее значимыми для продуктивности растений факторами внешней среды являются свет, температура, влага, воздух, почва, рельеф местности. Свет. Поглощенная плодовыми растениями энергия солнечной радиации расходуется на обеспечение процессов жизнедеятельности (транспирация, дыхание, передвижение веществ, рост и др.), аккумулируется в фитомассе, в том числе идет на формирование урожая. Прямое влияние солнечной радиации на продуктивность растений выражается в фотосинтетическом эффекте. Фотосинтетический эффект оценивается количеством синтезируемой первичной продукции и зависит от количества связанной в процессе фотосинтеза фотосинтетически активной радиации (ФАР). Лучшие условия для фотосинтеза большинства пород плодовых растений обеспечиваются при уровне освещения 70-80 % от полного на открытой площадке. Отношение энергии ФАР, накопленной в фитомассе растений, к приходящейся на единицу площади насаждений за вегетационный период, выраженное в процентах, называют коэффициентом эффективности или использования ФАР (Кфар). По его значениям оценивают уровень продуктивности насаждений в процентах: низкий - 0,5-1, средний – 1-2, высокий – 3-4, очень высокий - более 4 %. Эффективность использования солнечной радиации в садах составляет в среднем около 1%. Повысить процент используемой в процессе фотосинтеза солнечной радиации можно оптимизацией размещения и формирования крон плодовых деревьев. В неплотных насаждениях деревья лучше освещены, однако при низкой степени освоения деревьями площади сада солнечная радиация используется малоэффективно. При выборе схемы посадки следует учитывать биологические особенности растений (силу роста, габитус и густоту кроны). На поверхность полусферических и пирамидальных крон более продолжительное время поступает прямая солнечная радиация, а цилиндрических и обратнопирамидальных - менее интенсивная, рассеянная. В крупно-объемных кронах зона достаточного освещения размещена на периферийной части; в центре кроны из-за недостатка освещения преждевременно стареют и высыхают обрастающие ветви, образуется непродуктивная зона. Для улучшения освещения и сокращения непродуктивной зоны в современном плодоводстве отдают предпочтение малообъемным округлым и уплощенным кронам высотой и диаметром до 3 м, которые в сочетании с оптимальной плотностью посадки позволяют повысить эффективность использования ФАР. Косвенное влияние солнечной радиации на продуктивность растений осуществляется через фотоморфологический эффект. Фотоморфологический эффект определяет темп нарастания, анатомическую структуру и оптико-физиологические свойства ассимилирующих тканей основного фотосинтезирующего органа - листа., а также играет ведущую роль в процессе дифференциации генеративных почек, обуславливая формирование урожая. Так, при низком уровне освещения в глубинных участках кроны, а при сильном затенении и на перифериии формируется меньшее количество листьев с меньшей суммарной площадью. У листьев, развившихся при полном дневном освещении, лучше развит столбчатый мезофилл – ткань, наиболее приспособленная к фотосинтезу. У листьев развившихся при недостатке освещения (менее 30-40% от полного) толщина столбчатого мезофилла меньше, причем нормально развит лишь верхний слой. Количество хлоропластов также снижается с ухудшением условий освещения. Кроме того, при освещенности менее 50% ослабляется дифференциация цветковых почек, что приводит к снижению урожайности в следующем году. При достаточном освещении плоды крупнее, ярче окрашены, содержат больше сухих веществ и сахаров. Интенсивность энергии солнечной радиации, поступающей к растениям, уменьшается от южных районов к северным. Чем выше расположена местность над уровнем моря, тем интенсивнее поток солнечной радиации. Большинство плодовых пород относятся к группе светолюбивых растений. Но каждая из них в зависимости от происхождения выработала определенные требования к освещению и приспособилась эффективно использовать радиацию различной интенсивности. Более требовательны к свету породы южных районов - миндаль, персик, абрикос, черешня, орех грецкий и менее требовательны - груша, айва, яблоня, слива, вишня. Слабое освещение переносят ягодные растения - смородина, малина, земляника, крыжовник и др. Однако эти культуры дают хороший урожай при достаточном освещении. Температура. Температура влияет на интенсивность процессов метаболизма, активность перемещения и использования запасных питательных веществ, на продолжительность и активность роста всех частей, органов и тканей растения, что сказывается в конечном итоге на продуктивности растений. Растения большинства листопадных плодовых пород умеренного климата начинают вегетацию при среднесуточной температуре более +5° С. Для прохождения фенологических фаз (цветение, рост побегов, закладка и дифференциация цветковых почек, рост и налив плодов) благоприятна температура +15 +30° С. Особенно важен температурный режим в период цветения плодовых растений. Весенние заморозки повреждают цветки основных плодовых пород при температуре ниже-1,1 -1,6° С. В прохладную погоду (температура ниже +14 +15° С) цветение затягивается, замедляется рост пыльцевых трубок, поэтому даже при попадании пыльцы на рыльце пестика, оплодотворения часто не происходит. Температура воздуха выше +32 +35° С вызывает угнетение, замедляет все жизненные процессы плодовых растений умеренных широт. Биологическое свойство растений переносить высокую температуру (перегрев) называется жаростойкость. Жаростойкость более выражена у косточковых пород, менее - у семечковых и ягодных. Перегрев тканей до +50° С вызывает ожог листьев, коры и плодов. Осенью температура -2 -3° С отрицательно сказывается на хранении плодов. Листья, невызревшие побеги и почки подмерзают при температуре –4 -5°С. Преждевременное прекращение функционирования листьев снижает зимостойкость плодовых деревьев. 3имостойкость растений - биологическое свойство выдерживать комплекс неблагоприятных зимних условий. Морозоустойчивость растений - биологическое свойство выдерживать низкие отрицательные температуры. Наиболее морозоустойчивы плодовые культуры - смородина, крыжовник и другие ягодные кустарники, яблоня (сибирские сорта), вишня войлочная, облепиха, черемуха, ирга, рябина, арония. Морозоустойчивые и зимостойкие - яблоня, вишня, слива, груша; теплолюбивые, но достаточно зимостойкие яблони, груши, вишни, сливы, а также айва, черешня, абрикос, персик, орех грецкий, миндаль. Корни наиболее интенсивно растут и функционируют при температуре почвы +7 +20,5° С. При повышении температуры почвы до +25+30° или ее понижение до –2 -4°С рост корней прекращается, а их жизненные функции тормозятся. Ареал произрастания плодовых пород и сортов определяется их требованиями к температурному режиму. В Средней и Северной зонах длительность активной вегетации плодовых растений непродолжительна. Избыточное количество тепла обуславливает большую продолжительность вегетационного периода, что может вызывать вторичный рост, цветение и другие нежелательные явления, которые снижают степень подготовленности растений к зиме. Нормальный ход процессов роста и развития у плодовых растений умеренной полосы возможен только при обязательном воздействии пониженной температуры (около 0° С). Без воздействия пониженной температуры плодовые растения длительное время остаются в состоянии глубокого органического покоя, то есть не трогаются в рост даже при благоприятных условиях. В суровые зимы и при резких перепадах температур, происходит существенное подмерзание плодовых растений. При сильных продолжительных морозах на штамбе и скелетных ветвях появляются глубокие трещины (морозобоины), отслаивается подмерзшая кора. В бесснежные зимы, когда температура почвы снижается до –9 -19° С, подмерзают и корни. После сильных повреждений деревья теряют хозяйственную ценность, а в суровые зимы погибают и подлежат корчевке. Кратковременные сильные морозы и резкие колебания температуры повреждают цветковые почки и скелетные ветви. С южной стороны на штамбе и у основания скелетных ветвей в результате быстрого нагревания и оттаивания в некоторых местах отмирает кора (солнечные ожоги). В результате таких повреждений на следующий год растения полностью или частично остаются без урожая. Агротехнические мероприятия, предотвращающие повреждение плодовых растений низкими температурами: подбор морозоустойчивых и зимостойких пород, подвоев, сортов, преимущественно поздноцветущих; рациональный выбор места их размещения, с учетом устойчивости к низкой температуре и сроков цветения; использование корнесобственной культуры (вишня, слива), ускоряющей восстановление деревьев после подмерзания надземной части; рациональное применение удобрений и орошения, исключающее избыточное азотное питание и переувлажнение во второй половине вегетации; предупреждение перегрузки деревьев урожаем, своевременная уборка урожая; борьба с заморозками. Влага. Вода играет уникальную роль в жизни растений. Она служит донором электронов для ассимиляции и субстратом для синтеза первичной продукции, необходима растениям для поглощения и передвижения элементов питания, прохождения биохимических реакций, поддержания тургора, теплового режима и других жизненно важных функций. Большая часть воды, потребляемой растениями, расходуется на транспирацию и выделяется в атмосферу через листья и другие органы. В различных тканях растений содержится от 50 до 90 % воды. По отношению к влаге плодовые растения умеренных широт можно расположить в следующем порядке (от более требовательных к менее требовательным): земляника, малина, смородина черная, айва, слива, яблоня, груша, орех грецкий, черешня, вишня, персик, абрикос, миндаль. Менее требовательны к воде породы, сформировавшиеся в условиях засушливого климата. Они обладают засухоустойчивостью - способностью при ограниченной обеспеченности влагой не снижать урожайность и сохранять продолжительность продуктивного периода. Среди плодовых пород относительно засухоустойчивые - миндаль, абрикос, степная вишня; среднезасухоустойчивые - вишня, черешня, персик, алыча; слабозасухоустойчивые - айва, яблоня, груша, орех грецкий. Ягодные растения, имея неглубокую корневую систему, требуют достаточного и устойчивого увлажнения почвы и воздуха. При засухе и суховеях такие растения сбрасывают плоды и значительную часть листьев. Засухоустойчивость зависит также от уровня агротехники и общего состояния растений. Существуют также различия в потреблении воды сортами и подвоями: сорта ранних сроков созревания плодов более устойчивы к недостатку воды, чем поздние; деревья на слаборослых, вегетативно размножаемых подвоях более требовательны к условиям увлажнения, чем привитые на сильнорослых семенных подвоях. Наиболее благоприятные условия влагообеспеченности для большинства плодовых растений умеренных широт создаются при влажности почвы 75-80% НВ и относительной влажности воздуха 60-70%. Повышенная влажность почвы и воздуха способствует поражению грибными заболеваниями, ухудшению опыления, завязывания и качества плодов, затяжной вегетации и снижению зимостойкости плодовых растений. При повышенной влажности почвы (90-95% НВ) корни ощущают недостаток кислорода, а при влажности 100% НВ погибают сначала поглощающие, а затем и более крупные корни. В период покоя корневая система выдерживает кратковременное затопление (20-30 суток) без существенных повреждений. При длительном затоплении и заболачивании почвы плодовые растения погибают. Относительно устойчивы к избытку влаги в почве смородина черная, айва, яблоня, груша, слива. Плохо переносят избыточное увлажнение миндаль, абрикос, персик. Недостаток воды у плодовых растений ощущается при влажности почвы ниже 70 % НВ. При большом дефиците влаги в почве и воздухе в результате ослабления жизнедеятельности растений прекращаются ростовые процессы, преждевременно опадают листья и плоды. В районах, где выпадает более 600 мм осадков в год, созданию наиболее благоприятного по условиям влагообеспеченности микроклимата в плодовых насаждениях способствуют создание садозащитных лесополос, оптимальное внутриквартальное размещение плодовых культур, применение зональных систем содержания и обработки почвы. В условиях недостаточного увлажнения возрастает эффективность орошения многолетних плодовых насаждений. Воздушный режим. Источник кислорода для дыхания и углекислого газа для фотосинтеза - воздушная среда. Для жизнедеятельности корневой системы и продуктивности плодовых растений большое значение имеет содержащийся в почве воздух, заполняющий свободные поры. Под влиянием микробиологических процессов в почвенном воздухе углекислого газа содержится больше, чем в атмосферном, а кислорода - меньше. Из почвы через корни растения могут получить до 25 % углекислого газа, используемого в процессе фотосинтеза. Для нормального роста и функционирования корневой системы уровень содержания кислорода в почвенном воздухе должен быть не менее 10 %. Слабый ветер способствует воздухообмену и снабжению растений углекислым газом. Умеренный ветер, обеспечивающий достаточную аэрацию, способствует полноценному опылению растений. Сильный ветер (более 10 м/с) иссушает почву и растения, наносит им механические повреждения, снижает зимостойкость, вызывает преждевременное опадение плодов, препятствует движению насекомых и, следовательно, полноценному опылению цветков. В то же время из-за застоя воздуха в насаждениях снижается обеспеченность растений углекислым газом, усиливается распространение грибных болезней, возрастает отрицательное воздействие заморозков и морозов. Создание благоприятного воздушного режима достигают размещением плодовых насаждений на пологих склонах, в продуваемых долинах, на защищенных естественно и садозащитными полосами от сильных ветров равнинных участках, а также правильным внутриквартальным размещением деревьев и формированием крон. Почвенные условия. Почва являясь средой обитания корневых систем растений оказывает существенное влияние на их продуктивность. Морфологическое строение, физические и химические свойства почвы определяют обеспеченность плодовых растений элементами минерального питания, водой, углекислотой и другими веществами. Основные физические свойства почвы, определяющие ее структуру, а также воздушный, водный и тепловой режимы, это её механический состав и плотность. Пригодными для возделывания плодовых культур считаются почвы с плотностью 1,3-1,45 г/см3. По механическому составу почвы делят на глинистые, суглинистые, супесчаные и песчаные. Глинистые почвы xopoшo обеспечены элементами питания, но они плотные холодные (медленно прогреваются), влагоемки (могут содержать много воды), плохо пропускают воду, содержат мало воздуха. Для окулътуривания таких почв следует вносить высокие дозы органики и извести, проводить частое глубокое рыхление. Супесчаные и песчанне почвы обладают хорошей воздухо- и водопроницаемостью, но низкой водоудерживающей способностью, поэтому питательные вещества вымываются в нижние сдои. Эти почвы бедны гумусом, элементами минерального питания, особенно калием и магнием, сильно иссушаются и перегреваются в засушливые периоды, требуют частых поливов. Суглинистне почвы наиболее пригодны для садов. Они обладают хорошей структурой имеют достаточный запас питательных веществ, легко поддаются окультуриванию. Большую часть элементов питания плодовые культуры получают из гумусированного слоя почвы, который должен быть достаточно мощным, плодородным, с хорошими физическими и агрохимическими свойствами. Неблагоприятные условия для роста и плодоношения плодовых культур складываются при ограничении корнеобитаемого слоя каменистыми или плотными глинистыми подстилающими породами, грунтовыми водами и т. д. Уровень залегания застойных грунтовых вод должен быть не ближе 2-2,5 м от поверхности почвы для семечковых пород на сеянцевых подвоях, для садов на карликовых подвоях и ягодных культур 1,8-2 м. Подвижные грунтовые воды богаче кислородом и менее опасны для растений, поэтому допустима глубина их залегания для яблони и груши на сеянцах 1,5 м, на клоновых подвоях, а также для вишни, сливы и ягодных I м. Не благоприятна для произрастания плодовых растений верховодка - скопление воды в верхних слоях почвы из-за слабой водопронщаемости ниже расположенных слоев. Плодовые и ягодные культуры предъявляют различные требования к уровню кислотности почвы. Семечковые и цитрусовые породы лучше растут и плодоносят на слабокислых и нейтральных почвах, косточковые - на слабощелочных почвах, ягодные культуры - на кислых и слабокислых почвах. Плодовые культуры возделываются на одном месте в течении длительного периода времени, что оказывает на почву не благоприятное воздействие: эрозию, загрязнение почвенной среды пестицидами, ухудшение физических и агрохимических свойств почвы в результате ее интенсивной обработки, уплотнение от многократного движения по междурядьям тяжелых обрабатывающих агрегатов. Почвозащитные агротехнические мероприятия: рациональное размещение кварталов (поперёк склона); применение более устойчивых к болезням и вредителям сортов; интегрированная системы защиты растений, предусматривающая широкое использование агротехнических и биологических методов в сочетании с минимально допустимым количеством химических обработок. рациональная система удобрения плодовых насаждений, то есть применение органических, в том числе зеленых, удобрений в сочетании с минеральными удобрениями. Рельеф. Рельеф существенно влияет на напряженность других экологических факторов - климатических, погодных и почвенных условий. Склоны южных экспозиций за вегетацию получают поток прямой солнечной радиации, тепла и испаряют влаги на 20-30 % больше, чем северных экспозиций. Северные склоны зимой более подвержены действию холодных ветров. В условиях волнистого рельефа в верхних частях склонов продолжительность безморозного периода увеличивается. На склонах поверхностный сток воды сильнее и эрозионные процессы интенсивнее. В нижней части склонов и в долинах почва более плодородна и увлажнена, однако воздушный дренаж хуже. В низинах плодовые культуры часто повреждаются грибными болезнями и низкими температурами, особенно заморозками. При размещении сада оценку элементов рельефа должны проводить в сочетании с конкретными природными условиями. Так, в Южной зоне наиболее пригодны для плодовых насаждений средняя и нижняя части пологих склонов северного и западного направлений, так как склоны северо-западного направления более защищены от юго-восточных суховеев. В нашей Северной зоне с суровой продолжительной зимой наиболее благоприятные условия для возделывания плодовых и ягодных культур складываются на пологих склонах южного и юго-западного направлений. Причем, в нижней и средней частях склонов размещают морозоустойчивые, влаголюбивые породы, а в средней и верхней частях склонов - тепло- и светолюбивые породы. Почвенно-климатическое районирование плодоводства. У плодовых растений в процессе эволюции выработались и наследственно закрепились определенные требования к условиям обитания. Необходимо учитывать эти требования при подборе наиболее приспособленных к конкретным условиям пород и сортоподвойных сочетаний, разработке комплекса агротехнических и мелиоративных мероприятий, для получения высоких устойчивых урожаев качественных плодов при наименьших затратах. Оценка пород и сортов на их пригодность для возделывания в условиях конкретной местности проводится государственными сортоиспытательными участками. Там на протяжении нескольких лет наблюдают за ростом и развитием исследуемых культур, оценивают их продуктивность, устойчивость к вредителям и болезням, вкусовые качества плодов. Затем дается заключение о соответствии требований породы или сорта конкретным почвенно-климатическим условиям местности. Сроки испытания: семечковых - 6-10 урожаев, косточковых – до 6-7 урожаев, ягодные кустарники – 4-5 лет, земляника 2 ротации. Основополагающий принцип почвенно-климатического районирования и рационального размещения пород, сортов, подвоев и их сочетаний состоит в соблюдении соответствия экологических факторов требованиям культивируемых растений. |