Для перехода этих растений к цветению в дополнение к продолжительности длины светового дня им необходим период яровизации низкой температурой. Искусственное охлаждение в специальных камерах вызывает цветение растений в первый год, при условии, что за этой обработкой следует длинный день.
Растения короткого дня произошли из тропиков и субтропиков. Для образования репродуктивных органов (цветков, плодов) им необходима продолжительность светового дня 10–12 часов. К этой группе относятся плодовые овощные: огурец, дыня, томат, перец, баклажан, бамия, фасоль, кукуруза; клубнеплодные: картофель, батат.
Растениям короткого дня фактор темноты необходим в начале их жизни, после чего они успешно могут развиваться в условиях длинного дня. Поэтому при выращивании томата, огурца и др. плодовых культур в зимнее весенний период в защищенном грунте режим досвечивания рассады не круглосуточный и составляет 10–12 часов.
Некоторые овощные культуры не реагируют на изменение длины дня и являются с точки зрения фотопериодизма нейтральными растениями. К ним относятся арбуз, спаржа, некоторые виды и сорта томата, огурца, картофеля.
Фотопериодизмом можно управлять, используя достижения селекции и различный спектральный состав света в разное время суток. Например, образование клубней у картофеля — процесс, для которого необходим короткий день. В современных линиях картофеля эта потребность в коротком дне устранена путем селекции. В умеренном климате с длиной дня более 12 часов важно, чтобы образование клубней происходило и в период длинного дня. У салата и шпината (растений длинного дня) есть линии, которые более или менее нейтральны к свету. То же самое можно сказать о томате, некоторых сортах редиса и т. д. Кратковременное освещение некоторых растений, чувствительных к фотопериоду во время длинной ночи, т. е. прерывание периода темноты с использованием красного света, позволяет превратить короткий день в длинный. При дневном досвечивании отдельных растений эффект длинного дня зависит от синего и инфракрасного излучения, а красный и зеленый спектры дают эффект короткого дня.
Для улучшения светового режима необходимо не допускать загущения и затенения. Для этого следует:
• соблюдать норму посева семян;
• прореживать всходы;
• создавать оптимальную площадь питания при посеве и посадке;
• удалять сорняки, которые затеняют растения и отбирают у них воздух и питательные вещества почвы;
• располагать гряды, гребни, ряды с севера на юг для равномерного освещения в первой и второй половине дня;
• удалять лишние боковые побеги.
В защищенном грунте:
• следить за чистотой кровли;
• соблюдать сроки выращивания с учетом требования растений к свету;
• досвечивать рассаду в зимне-весенний период;
• использовать пленку, пропускающую не менее 85–90 % света;
• при строительстве теплиц сводить к минимуму количество непрозрачных элементов конструкции и окрашивать их в белый цвет;
• соблюдать ориентацию теплиц коньком с севера на юг.
Контрольные вопросы
1. При каких условиях внешней среды происходит фотосинтез?
2. Что такое физиологически активная радиация?
3. Чем отличаются растения длинного и короткого дня?
4. Какие условия освещенности нужны для выгонки и доращивания?
5. Как улучшить световой режим при загущенных посевах?
6. В какое время года свет является лимитирующим фактором?
8.3. Водный режим
Вода играет важную роль в жизни растений и является незаменимым фактором их нормального роста и развития. Вода входит в состав тканей растения, обеспечивает передвижение питательных веществ, участвует во всех физиологических и биохимических процессах и регулирует температуру листьев. Недостаток водоснабжения растений приводит к резкому снижению урожая, огрубению тканей и потере товарных и вкусовых качеств овощей. При избыточном водоснабжении овощи становятся водянистыми, они содержат мало сахаров и солей.
Овощные растения отличаются высокой требовательностью к водному режиму почвы и воздуха. Основным источником воды для них является почвенная влага.
Требовательность овощных растений к почвенной и воздушной влажности определяется развитием корневой системы, размерами и строением надземной испаряющей поверхности растений.
Размеры и строение корневой системы овощных растений чрезвычайно разнообразны (см. рис. 4).
Рис. 4. Корневая система овощных растений (по Е. Г. Петрову)
По развитию корневой системы они подразделяются на четыре группы.
1. С сильно разветвленной корневой системой, густо покрытой корневыми волосками, уходящей в глубину и ширину на 2–5 м: тыква, арбуз, дыня, столовая свекла, хрен.
2. Со сравнительно сильно разветвленной корневой системой с большим количеством корневых волосков, уходящей в подпахотные горизонты на глубину до 1–2 м: морковь, петрушка, томат, капуста при посеве семян на постоянное место.
3. С сильно разветвленными корнями, в основном располагающимися в пахотном слое и только частично проникающими в более глубокие слои почвы: капуста при выращивании через рассаду, огурец, перец, баклажан, редис, шпинат.
4. Со струновидной корневой системой, слабо разветвленной, сосредоточенной в основном в пахотном горизонте почвы и образующей небольшое количество корневых волосков: лук, чеснок.
В. И. Эдельштейн сообщает, что корневая система тыквы и арбуза в период интенсивного развития занимает объем почвы свыше 100 м3, столовой свеклы — 17 м3, а корневая система лука — всего лишь 0,3 м3.
Размеры и строение испаряющей поверхности овощных растений также имеют значение при определении требований к водному режиму почвы и воздуха.
Сильно рассеченные листья растений из семейства сельдерейных, узкие и густо покрытые восковым налетом листья луков и чеснока испаряют значительно меньше воды, чем крупные листья свеклы, шпината, салата, капусты и др.
Исключение в этом отношении составляют тыква, дыня, арбуз, которые развивают мощную листовую поверхность и сравнительно хорошо переносят засуху, т. к. обладают мощной корневой системой, которая снабжает надземную массу достаточным количеством воды и элементов питания.
Способность растений добывать влагу связана с характером развития корневой системы.
Принимая во внимание размеры, расположение и строение корневой системы и надземной части растений, Е. Г. Петров делит овощные культуры на четыре группы (см. рис. 5).
Рис. 5. Группировка овощных растений по способности извлекать воду из почвы и расходовать ее в процессе вегетации:
а — способность расходовать воду на испарение; б — способность извлекать воду из почвы; 1 — первая группа; 2 — вторая группа; 3 — третья группа; 4 — четвертая группа.
1. Растения, обладающие способностью хорошо добывать воду и интенсивно ее расходовать в процессе испарения, — свекла. Эта культура отзывчива на орошение.
2. Растения, обладающие способностью хорошо добывать воду, но расходующие ее экономно, — арбуз, дыня, тыква, овощная кукуруза, морковь, петрушка, томат, перец, фасоль. Наиболее устойчивы к недостатку воды арбуз, дыня, овощная кукуруза и фасоль; наименее устойчива — тыква, которая расходует много влаги на испарение.
3. Растения, обладающие слабой способностью добывать воду и расходующие ее неэкономно, — различные виды капусты, огурец, баклажан, редис, редька, брюква, репа, салат, шпинат, укроп, сельдерей. Эти культуры требовательны к уровню обеспечения водой и отзывчивы на орошение.