Ил.3. Фазы роста и развития двулетних овощных культур (на примере развития моркови)
Многолетние овощные растения растут и развиваются, как и двулетние. Разница состоит в том, что после сформирования в первый год жизни органов запаса, например, корневищ, они могут возобновить свой рост в последующие годы (см. вклейку, ил. 4).
Ил.4. Фазы роста и развития многолетних овощных культур (на примере растения шнитт-лук)
Большая часть овощных растений размножается половым путем — семенами, носителями наследственных свойств и признаков организма. Для семенного размножения требуется сравнительно небольшое по массе количество семян. Он наиболее экономичный, отличается высоким коэффициентом размножения, более простой технологией выращивания, большей способностью растений приспосабливаться к условиям произрастания.
Вегетативное размножение применяют при полной или частичной потере способности культуры к семенному размножению (например, чеснок, многоярусный лук, лук шалот, хрен) и в том случае, когда при вегетативном размножении получают более высокий урожай, чем при семенном (картофель, многолетние луки), или при необходимости получения урожая в более ранние сроки. Этот способ используют также в селекционно-семеноводческой работе и при новых методах развития биотехнологии — тканевой культуре, при производстве из меристемы безвирусного материала. Прививку применяют как агроприем для повышения устойчивости размножаемых видов растений к условиям внешней среды, болезням и вредителям (например, прививая растения огурца, дыни, арбуза на тыкву).
При вегетативном размножении потомство формируется из корневищ, побегов и других вегетативных органов материнских растений. Вновь образованные из них растения сохраняют в чистоте сортовые особенности материнских особей, что имеет большое значение для гетерозиготных культур (ревень, картофель), которые при семенном размножении генетически расщепляются и теряют свои сортовые признаки.
Использование вегетативного размножения связано с большими затратами средств и труда на выращивание посадочного материала и его высадку, а также с большой опасностью передачи биологического вырождения и болезней.
Кроме общеизвестных способов вегетативного размножения клубнями и луковицами, применяют и другие — деление куста (артишок, мята, ревень, эстрагон), черенкование (томат, мята, эстрагон), прививку и другие способы.
Периодичность роста овощных растений. В процессе эволюции растения выработали особенность переходить от состояния активного роста к состоянию замедленной жизнедеятельности, которое называют покоем. Способность переходить в состояние покоя является результатом приспособления растений к постоянно повторяющейся смене теплой летней погоды суровыми зимами. Растения, находящиеся в состоянии покоя, способны противостоять низким температурам и другим неблагоприятным условиям.
У однолетних растений состояние замедленной жизнедеятельности наблюдается в фазе семени. У двулетних растений состояние покоя можно наблюдать дважды: в фазе семени и после того, как сформируются корнеплоды, клубни, луковицы, кочаны или стеблеплоды.
Используя способность растений находиться в состоянии покоя, человек может создавать запасы овощей и картофеля на длительное время. Переход в состояние покоя обусловливается обособлением протоплазмы, созданием жироподобного (липоидного) слоя на ее поверхности. Плазмодесмы втягиваются внутрь клеток. Плазмолемма отстает от клеточной оболочки. Протоплазма клеток становится более плотной и вязкой. В результате этого процессы дыхания, транспирации и роста почти затухают.
Состояние покоя у растений может быть физиологическим (глубоким) и вынужденным. Под глубоким покоем следует понимать такое состояние, при котором растения не могут начать рост даже при наличии благоприятных условий среды. Переход в состояние физиологического покоя связан с накоплением ингибиторов (абсцизовая кислота, фенольные соединения). Физиологи объясняют это установлением короткого дня и длинного темнового периода.
Примером глубокого состояния покоя могут служить свежеубранные клубни картофеля, которые не тронутся в рост, если их посадить сразу же после уборки. Если же клубни сохранять до января — февраля в хранилище, то они приобретают способность к прорастанию.
Такое же явление наблюдается при созревании репчатого лука. В Нечерноземной зоне РФ растения лука заканчивают вегетацию в начале августа и переходят в состояние покоя, хотя условия для роста растений в этот период бывают благоприятными.
Выход растений из состояния покоя обусловливается биохимическими процессами, протекающими в растениях, в ходе которых разрушаются ингибиторы и накапливаются фитогормоны (ауксин, гиббереллин), а сложные органические соединения превращаются в более простые и становятся доступными для пробуждающихся почек.
Состояние растений, когда они приобретают способность к прорастанию, но условия среды этому не благоприятствуют, называется состоянием вынужденного покоя. Примером такого состояния является хранение картофеля и овощей в таких условиях, при которых их почки не прорастают.
Способность растений находиться в состояния покоя или вегетации используется в овощеводстве для управления жизнью растений в нужном направлении.
Например, если нужно «заставить» растения быстрее закончить свой рост, прекращают поливы, уменьшают азотное питание, подрезают корневую систему.
В других случаях, например, при выгонке лука применяют отдельные приемы выведения растений из состояния покоя с целью быстрейшей их вегетации. Такими приемами являются теплые ванны для луковиц, воздействие химическими реактивами, например, тиомочевиной, этиленхлоргидрином, роданистым натрием, различными стимуляторами роста (гетероауксин, гиббереллин, этрел, производные бензимидазола и т. д.).
Ускорение выхода растений из состояния покоя и активацию процессов роста практикуют при семеноводстве двулетних овощных растений. С этой целью маточные растения (корнеплоды, кочаны вместе с кочерыгой и корнями) прикапывают для подращивания на утепленных площадках в теплицы или парники за 15–20 сут. до высадки на постоянное место.
При хранении продовольственного и кормового картофеля бывает необходимость задерживать прорастание глазков. С этой целью практикуют обработку клубней препаратом ТБ (5 %-ный дуст 2, 3, 5, 6 тетрахлорнитробензол) из расчета 2–3 кг дуста на 1 т клубней.
В состояние покоя переходят не все клетки и ткани растения. В то время как одни органы пребывают в покое (почки), другие (корни) продолжительное время растут. При переходе в спящее состояние оводненность протоплазмы в клетках почек значительно снижается и она обособляется от клеточных оболочек. Плазмодесмы, соединяющие соседние протоплазмы, втягиваются внутрь клетки, и протоплазма каждой клетки теряет связь и с клеточной оболочкой и с соседними клетками. В покоящихся почках внутриклеточные превращения протекают замедленно.
Боковые почки стебля впадают в спящее состояние в такой же последовательности, в какой они закладывались вдоль стебля, то есть первыми переходят в состояние покоя нижние, а затем верхние и, наконец, последней — верхушечная почка.
Чем раньше почка переходит в покоящееся состояние, тем продолжительнее и глубже ее покой, тем в меньшей степени она подвержена воздействию внешних условий: в ней медленнее протекают процессы обмена веществ, которые подготавливают дифференциацию точек роста и переход почки из вегетативного состояния в репродуктивное. Нижние пазушные почки характеризуются как возрастно старые, но по развитию являются молодыми. По мере поднятия вверх по стеблю возраст почек уменьшается, они позже переходят к спящему состоянию и раньше из него выходят. Главным органообразующим центром является верхушечная почка. По возрасту она самая молодая, долгое время остается деятельной, поздно переходит в состояние покоя и отличается сравнительно коротким периодом покоя. Несмотря на молодой возраст, верхушечная почка двулетних растений в период хранения самой первой заканчивает фазу дифференциации и раньше других переходит к репродуктивному развитию.