Агробіологічна оцінка сільськогосподарських культур

Оцінка сільськогосподарських культур за біологічними вимогами до умов вирощування

Вимоги рослин до теплозабезпечення та температурного режиму

Агрономічна доцільність сільськогосподарських культур починається з встановлення тривалості вегетаційного періоду. Загальна оцінка в потребі рослин до тепла визначається сумою активних температур (вище +10 °С) за період вегетації. Ця характеристика може помітно вирізнятись не лише за культурами, а й у різних сортів однієї і тієї самої культури (табл. 22). Потреба в теплі розрахована практично для усіх сільськогосподарських рослин, їх сортів та гібридів.

Поряд з цим показником для оцінки відношення культур до температурних умов важливо враховувати біологічний мінімум температури при проростанні насіння, з'явленні сходів, біологічний мінімум температури для формування вегетативних і генеративних органів, плодоношення, перезимівлі рослин.

Особлива увага повинна бути приділена оцінці мінімальної температури проростання насіння та з'явлення сходів. При низькій температурі ґрунту насіння не дає сходів, а при тривалій дії низьких температур воно гине. Чим вище температура ґрунту в період сівба-сходи, тим швидше проростає насіння за умов достатньої кількості вологи. Наприклад, насіння озимої пшениці при температурі близько 5°С проростає продовж 6 днів, при 10°С

• — 4 дні, при 15-20 °С — протягом 1-2 днів. Картопля при 11-12 °С при достатньому забезпеченні вологи в ґрунті дає сходи на 23-й день, при 14-15 °С
• — на 17-18-й день, при 18-25 °С — на 12-13-й день. Проте у разі, коли температура ґрунту піднімається до 27-30 °С, сходи з'являються лише на 1617-й день.

Для кожного виду рослин існують певні температурні межі, за яких проходить проростання насіння. Для зернових культур, наприклад, мінімум знаходиться в межах 0-5 °С, оптимум — в межах 20-25 °С, а максимум — в межах 30-40 °С. Для кукурудзи — відповідно 8-10, 30-35 та 40-50 °С

Таблиця 22. ПОТРЕБА КУЛЬТУР В ТЕПЛІ ЗА ВЕГЕТАЦІЙНИЙ ПЕРІОД ДЛЯ УМОВ УКРАЇНИ

Класифікація сільськогосподарських рослин за вимогами до температури проростання насіння і з'явлення сходів подана в табл. 23.

Таблиця 23. МІНІМАЛЬНА ТЕМПЕРАТУРА, НЕОБХІДНА ДЛЯ ПРОРОСТАННЯ НАСІННЯ І З'ЯВЛЕННЯ СХОДІВ РІЗНИХ КУЛЬТУР, °С

Для більшості теплолюбних культур температура ґрунту, за якої дозволяється сівба, повинна бути дещо вищою початкової температури проростання насіння, так як з'явлення сходів буде помітно затягуватись, а ранні сходи можуть піддаватися дії весняних приморозків.

Холодостійкість — здатність рослин тривалий час витримати низькі позитивні температури (1-10 °С) без незворотного пошкодження. Вона властива рослинам помірної зони.

Холодостійкість визначається здатністю рослин зберігати нормальну структуру цитоплазми та не змінювати обмін речовин у період охолодження та наступного підвищення температури.

Морозостійкість — це здатність рослин витримати температуру, нижчу за 0 °С. Морозостійкість складається з можливостей рослин уповільнювати замерзання шляхом екранування від охолодження, зниження точки замерзання і стійкості протоплазми до деградації під час замерзання.

Уповільнення утворення льоду в тканинах обумовлене зменшенням точки замерзання розчинів. Клітинний сік замерзає залежно від концентрації при температурах від -1 до -5 °С. Клітини, об'єднані в тканини, замерзають при більш низьких температурах, ніж клітинний сік. Крім того вода в клітинах здатна до переохолодження, тобто вона може охолоджуватись нижче точки замерзання без термінового утворення льоду. Проте перехолоджений стан нестійкий, він рідко зберігається довше декількох годин.

Зниження точки замерзання дає хоч і обмежений, але єдиний захист рослин від морозу в період вегетації. За стійкістю до приморозків в цей період польові культури поділяють на 5 груп (табл. 24).

Морозостійкість багаторічних рослин — більш складне явище, пов'язане з загартуванням і морозостійкістю самої протоплазми. В умовах сезонного клімату рослини набувають восени "льодостійкість", тобто здатність витримувати утворення льоду в тканинах. Процес загартування складається з декількох фаз, кожна з яких готує перехід до наступної. Загартування до морозу у озимих злаків починається багатоденним впливом температур дещо вище нуля. В цю фазу у протоплазмі нагромаджується цукор та інші захисні речовини, клітини збезводнюються, а центральна вакуоля розпадається на багато дрібних вакуолей.

Завдяки цьому протоплазма стає підготованою до наступної фази, що проходить за постійних слабких морозів від -3 до -5°С. При цьому ультраструктури і ферменти протоплазми перебудовуються таким чином, щоб клітини витримували обезводнення, пов'язане з утворенням льоду. Лише після цього рослини можуть вступати в завершальну фазу процесу загартування, яка при безперервному морозі щонайменше від -10 до -15 °С робить протоплазму морозостійкою. Відлига, особливо під кінець зими, зумовлює швидке зниження стійкості рослин. Після закінчення зимового спокою можливість їх до загартування і разом з тим високий ступінь загартування швидко втрачаються.

Таблиця 24. СТІЙКІСТЬ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ КУЛЬТУР ПРИЗАМОРОЗКІВ У РІЗНІ ФАЗИ РОЗВИТКУ, °С

Жаростійкість рослин означає здатність витримувати спеку без незворотного пошкодження. Жаростійкість складається з можливостей протоплазми витримувати екстремально високі температури та можливості уникати пошкоджень екранованих та відбитих предметів, теплозахистом, охолодженням внаслідок транспірації.

Жаростійкість залежить від тривалості впливу тепла, тобто підпорядковується впливу тепла та закону кількостей: більш помірна спека при значній тривалості проявляє таке ж пошкодження, як і короткотермінова велика спека. Тому жаростійкість вважають характеристикою перенесення певних температур при їх півгодинній дії.

За жаростійкістю розрізняють групи нежаростійких видів рослин, які пошкоджуються вже при 30-40 °С, жаростійких здатних переносити півгодинне нагрівання до 50-60 °С.

Температура вище 60 °С є неперехідною межею для високо-диференційованих рослинних клітин. Більш високі температури здатні переносити лише жаростійкі біотипи рослин.

Жаростійкість — дуже специфічна властивість, навіть близькі види однієї і тієї ж родини можуть помітно відрізнятися за цією ознакою. Найбільш суттєві відмінності в стійкості встановились у процесі еволюції та відбору.

З культурних рослин жаростійкістю характеризуються рослини південних широт — сорго, рис, бавовник. У період утворення генеративних органів жаростійкість однорічних рослин зменшується.