Расход воды на 1 га за весь вегетативный период растений составляет оросительную норму. Оросительная норма равна сумме поливных норм.
Совокупность числа, сроков и норм поливов называется режимом орошения.
Под поливами обычно понимают искусственное увлажнение почвы. Однако наряду с этим поливы могут иметь и другое назначение: борьба с заморозками, обеспечение внекорневых и почвенных подкормок, увлажнение надземных частей растений и приземного слоя воздуха и др. Решение этих задач при помощи поливов, а в ряде случаев и совмещения в одном поливе нескольких назначений (например, полив и подкормка) еще более повышает значение орошения.
В настоящее время в овощеводстве применяют пять видов поливов (табл. 4).
Таблица 4. Виды и назначение поливов овощных культур
1. Предпосевные, предпосадочные и послепосевные, обеспечивающие хорошие всходы семян и приживаемость растений; поливные нормы равны 100–200 м3/га.
2. Основные вегетационные поливы для восстановления запасов влаги в корнеобитаемом слое поливными нормами 200–550 м3/га.
3. Освежительные поливы для увлажнения надземных органов растений и приземного слоя воздуха в жаркие дни поливными нормами 20–30 м3/га.
4. Противозаморозковые поливы для предохранения надземных органов растений от небольших заморозков в весенний и осенний периоды.
5. Подкормочные поливы для внесения с водой удобрений в растворенном виде.
Основными методами регулирования водного режима почвы является орошение, осушение, сохранение чистых паров, соответствующие приемы обработки почвы, лесозащитные и кулисные посевы, профилирование поверхности, мульчирование.
Для улучшения водного режима при недостатке влаги овощные растения размещают на участках с пониженным рельефом.
Орошение — наиболее надежный способ создания оптимальной обеспеченности влагой овощных растений. Вид полива и способ орошения определяют характер увлажнения почвы и влажность воздуха. В овощеводстве применяют полив дождеванием, по бороздам и капельный. При поливе дождеванием наряду с увлажнением почвы повышается относительная влажность воздуха, увлажняется поверхность листьев, что позволяет использовать дождевание для снижения температуры листьев в жаркую погоду.
В районах избыточного увлажнения, а также на заболоченных территориях, наиболее характерных для Нечерноземья, для улучшения водного режима почв применяют различные способы осушения. В то же время в засушливые годы на осушенных почвах влагообеспеченность овощных культур может резко ухудшаться.
Профилирование поверхности почвы путем нарезки гряд и гребней в районах с избыточным увлажнением усиливает испарение влаги из почвы, способствует стеканию излишков влаги и улучшает аэрацию корнеобитаемого слоя. Мульчирование препятствует испарению влаги и образованию корки. Кулисные посевы и лесополосы способствуют увлажнению окружающего воздуха, сокращают испарение влаги почвой и листьями овощных растений.
В накоплении, сохранении и эффективном использование влаги существенное значение имеют пары и система обработки почвы. Значение чистых паров сводится к исключению расходования влаги из почвы путем транспирации растений в течение вегетационного периода или части этого периода, что позволяет накопить влагу в почве и компенсировать недостаточное количество осадков. Важным средством накопления и сохранения почвенной влаги являются приемы обработки почвы. Ранняя зяблевая вспашка, ранневесеннее боронование зяби, рыхление междурядий, разрушение почвенной корки на овощных культурах уменьшают непродуктивное испарение с поверхности почвы. Верхний рыхлый слой почвы снижает потери влаги на испарение, хорошо аккумулирует выпадающие осадки и весенние талые воды. Обработка почвы поперек склона сокращает поверхностный сток воды в 2–10 раз по сравнение со вспашкой вдоль склона и обеспечивает увеличение запасов влаги в почве на 30–95 %.
Контрольные вопросы
1. Перечислите группы овощных растений по развитию корневой системы?
2. На какие группы делятся овощные культуры по способности добывать и расходовать воду?
3. На какие группы делятся овощные культуры по требовательности к влажности воздуха?
4. Чем определяется требовательность овощных растений к почвенной и воздушной влажности?
5. Какие виды поливов применяют в овощеводстве?
8.4. Воздушно газовый режим
Атмосферный воздух содержит 78 % азота (N), 21 % кислорода (O2), 0,03 % углекислого газа (диоксид углерода, CO2) и 0,97 % инертных газов. Из элементов воздушно газовой среды наибольшее значение для растений имеет кислород и углекислый газ.
Кислород необходим для дыхания растений, при котором освобождается энергия, необходимая для роста и протекания жизненных процессов. Доступ кислорода необходим надземной части растений и корням. Потребность в кислороде проявляется с первых моментов жизни растения — прорастания семени.
Надземная часть растений не испытывает недостатка в кислороде, но корневая система при уплотненной почве и образовании почвенной корки, при избыточном увлажнении угнетается, ослабляется ее рост. Это приводит к снижению продуктивности или полной гибели растения. Кислород воздуха необходим также для почвенных микроорганизмов, участвующих в питании растений.
В целях улучшения аэрации почв применяют следующие мероприятия:
• на переувлажненных почвах овощные растения выращивают на грядах или гребнях;
• после дождей или поливов необходимо проводить рыхление для уничтожения почвенной корки. При этом почва должна рассыпаться и не образовывать глыбы;
• в защищенном грунте подбирают хорошо аэрируемые субстраты и контролируют водный режим.
Углекислый газ (диоксид углерода, СО2) необходим растениям для фотосинтеза.
45 % сухого вещества растения состоит из углерода, который растение усваивает из воздуха. Дневное потребление углекислого газа овощными культурами на 1 га достигает 500 кг. Поэтому наряду с обеспечением растений элементами минерального питания и водой нужно создавать условия для повышения содержания углекислого газа в воздухе. Обогащению приземного слоя воздуха углекислым газом способствует внесение органических удобрений и поддержание рыхлого состояния почвы. Рыхление почвы увеличивает приток кислорода в нее, улучшая деятельность микроорганизмов и усиливает дыхание корней, что приводит к увеличению выделения углекислого газа из почвы.
При повышении концентрации этого газа до 0,3–0,6 % увеличивается продуктивность фотосинтеза и урожайность культур. Однако длительное повышенное содержание в почве углекислоты отрицательно сказывается на развитии корней. Особенно вредно действует избыток СО2 на прорастающие мелкие семена (моркови, петрушки, лука, сельдерея) при образовании корки на поверхности почвы. Избыточное содержание углекислоты и газа наблюдается при культуре растений на сырых, болотных почвах. Улучшить воздушно газовый режим таких почв можно мелиорацией.
В условиях защищенного грунта обеспечение углекислым газом осуществляется с помощью сжигания природного газа в газогенераторах, отбора и очищения дымовых газов котельных, пищевой углекислоты «сухого льда» и сбраживания свежего коровяка. Оптимальные концентрации углекислого газа зависят от освещенности, а также от герметичности теплицы и площади листьев.
На выделение почвой СО2 влияют система удобрения и орошения, мульчирование, повышающее температуру и оптимизирующее аэрацию, междурядные обработки, улучшающие воздушно водный режим.
Азот воздуха — это инертный газ, входящий в состав белков, хлорофилла, витаминов, ферментов и нуклеиновых кислот. Его используют клубеньковые бактерии, поселяющиеся на корнях бобовых овощных культур. Основная масса азота поступает с удобрениями.
Для ускорения образования женских цветков у огурца, дыни, тыквы используют ацетилен, этилен, угарный газ (СО). Этилен стимулирует прорастание луковиц, семян, пыльцы. В большом количестве его выделяют старые листья и созревающие плоды. Слабо выделяют этилен корнеплоды, капуста, картофель. Выделение этилена плодами в период массового созревания в полевых условиях часто приводит к дефолиации (потере листьев). Выделение этилена плодами может быть причиной преждевременной порчи огурцов, зеленных и других овощей при совместной транспортировке продукции. В концентрации 500 л/м3 этилен используют для дозревания плодов, собранных незрелыми.