Факторы жизни растений это

3.Факторы жизни растений и законы земледелия

Растения во время роста и развития предъявляют определен­ные требования к окружающим условиям, так как находятся в тес­ном взаимодействии и взаимосвязи с внешней средой. Несоответ­ствие этих условий потребностям растительного организма может привести к ослаблению и даже гибели растения, и наоборот, пол­ное удовлетворение этих потребностей обеспечивает хороший рост и развитие.

Для жизни растений необходимы свет, тепло, воздух, вода и питательные вещества. Эти факторы требуются в разных количе­ствах и соотношениях.

В полевых условиях свет и тепло растения получают от солнца, а воду, питательные элементы и воздух — из атмосферы и почвы. Используя различные агротехнические приемы, человек может в той или иной мере регулировать эти факторы, особенно водный, воздушный и питательный режимы, приспосабливая их к требова­ниям выращиваемых культур.

Растения, в свою очередь, воздействуя на окружающую среду, изменяют ее. За счет отмерших частей растений в почве накапли­ваются органические вещества, что ведет к изменению водного, микробиологического и других режимов почвы, то есть изменяют­ся внешние условия. Поэтому в природе, в том числе и в земледе­лии, существуют тесная взаимосвязь и взаимозависимость возде­лываемых растений и окружающей среды.

3.1. РОЛЬ СВЕТА В ЖИЗНИ РАСТЕНИЙ

Из всех живых организмов на Земле только зеленые растения обладают способностью усваивать кинетическую энергию солнеч­ного луча и превращать ее в потенциальную энергию синтезиро­ванного ими органического вещества.

На свету, используя лучистую энергию Солнца, растения при помощи хлорофилла могут создавать из неорганических веществ органические. Этим они коренным образом отличаются от всех других организмов на Земле, являющихся потребителями органи­ческих веществ.

Поглощение зеленым листом солнечного света и создание органического вещества из воды и диоксида углерода (углекислого газа) называется фотосинтезом.

К. А. Тимирязев установил, что фотосинтез — это главным образом процесс связывания и сохранения энергии солнечной радиации.

На фотосинтез оказывают влияние состав спектра, длитель­ность освещения и размеры листовой поверхности.

В процессе фотосинтеза из воздуха поглощается диоксид угле­рода и образуются сахара:

6С0₂ + 6Н₂0+ 2822кДж (674ккал) свет, хлорофилл С₆H₁₂O₆+6O₂.

Одновременно при синтезе органического вещества растения выделяют в атмосферу кислород, освобождающийся в результате химических реакций.

В дальнейшем сахара превращаются в крахмал и другие орга­нические вещества. За 1 ч 1 м 2 поверхности листа может образо­вать до 1 г органического вещества. Для этого растение должно пропустить через устьица и переработать такое количество ди­оксида углерода, которое содержится в 2 м 3 воздуха. На 1 м 2 площади посева озимая пшеница создает листовую поверхность 17 — 20 м 2 ; кукуруза, свекла, картофель — 3—8; клевер и люцер­на — 24-37 м 2 .

Фотосинтез в зеленом растении начинается при слабом осве­щении утром, достигает кульминации к полудню и идет на убыль к вечеру из-за уменьшения освещения. При наступлении темноты фотосинтез прекращается.

Свет значительно влияет на качество растительной продукции. Так, сено, полученное с открытых мест, содержит больше белка, чем сено с затененных участков, сахарная свекла на свету накапли­вает больше сахара, картофель — крахмала, зерно — белков, под­солнечник — жира.

Одни растения нормально развиваются только в условиях ко­роткого дня, другие — длинного.

Озимая рожь, овес, пшеница, ячмень, горох, лен-долгунец, вика, горчица — растения длинного дня. Им нужен 16— 18-часовой световой день. Растения короткого дня (кукуруза, просо, рис, соя, фасоль, хлопчатник и др.) при длительном осве­щении затягивают развитие, у них удлиняется вегетационный период.

Перед сельскохозяйственной наукой стоит задача повыше­ния фотосинтетической деятельности растений. На этом пути открываются широчайшие возможности повышения урожайно­сти культур.

Регулировать освещенность сельскохозяйственных растений можно агротехническими приемами, главнейшие из которых следующие.

1. Правильный расчет нормы высева семян, влияющий на густоту стояния растений и обеспечивающий наилучшее освещение растений в течение вегетации.
2. Направление рядков посева по отношению к сторонам света. Прибавка урожая зерновых культур от направления рядков с се­вера на юг по сравнению с направлением с запада на восток составляет 0,2—0,3 т/га в результате лучшего освещения растений в утренние и вечерние часы и затенения их друг другом в жар­кий полдень.

1. Закон незаменимости и равнозначности факторов жизни растений. В соответствии с этим законом для нормального роста и развития растений в равной степени необходимы все экологические факторы. Отсутствие любого из них приводит к гибели растений, причем один фактор не может быть заменен другим. Растение может погибнуть даже из-за недостатка какого-либо микроэлемента — меди или цинка, при этом недостаток меди не­ возможно восполнить цинком или бором, так же как заменить азот фосфором или калием, и наоборот.
2. Закон минимума, оптимума и максимума. По этому закону каждый фактор жизни растения характеризуется минимальным, максимальным и оптимальным значениями показателей. Минимальное значение определяет наименьшее количество фактора, обеспечивающее рост и развитие растения, максимальное — наи­большее, выше которого растение гибнет; при оптимальной интенсивности фактора создаются наилучшие условия для жизнедеятельности.
3. Различные растения по-разному относятся к изменению интенсив­ности действия фактора (температура, вода, свет), что необходи­мо учитывать при их возделывании. Например, известны расте­ния теплолюбивые и морозоустойчивые, засухоустойчивые и влаголюбивые, растения короткого и длинного дня и т.д.
4. Закон комплексного действия и оптимального сочетания факторов. Согласно этому закону развитие растений и получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур необходи­мо их оптимальное сочетание. Комплексное действие факторов жизни растений отличается от суммарного действия каждого в от­дельности и при оптимальном сочетании эффективность их действия повышается.

Источник

Факторы жизни с.-х. Растений и пути их регулирования

Факторы жизни растений подразделяют на космические (свет и тепло) и земные (вода, воздух, элементы питания). Космические факторы практически не регулируются в естественных условиях, земные, напротив, подвергаются регулировке. Для нормального роста и развития растения требуют определенных соотношений этих факторов. Любая система земледелия должна предусматривать обеспечение растений на протяжении вегетации всеми факторами жизни в оптимальных количествах.

Свет. Свет является единственным источником энергии для фотосинтеза, оказывает влияние на форму, окраску, расположение и строение листьев, рост и развитие растений, продолжительность вегетации. При недостатке света растения имеют бледную окраску, тонкие вытянутые стебли, слабо развитые листья. Растения предъявляют различные требования к продолжительности и интенсивности освещения. По продолжительности освещения растения делятся на культуры длинного и короткого дня. У культур длинного дня продолжительность освещения должна быть не менее 12 часов. В эту группу входят картофель, морковь, лук, пшеница, рожь, ячмень, овес. У культур короткого дня продолжительность освещения должна составлять менее 12 часов. К таким культурам принадлежат топинамбур, кукуруза, капуста, соя. В зависимости от интенсивности освещения различают светолюбивые (картофель, горох, пшеница, свекла, кукуруза) и теневыносливые (овес, злаковые) растения. В качестве мер по коррекции условий освещенности растений можно указать следующие: уничтожение сорняков, ориентация посадок с севера на юг, сев в оптимальные сроки, различные способы посева, регулирование высоты стеблестоя, создание сортов с большим коэффициентом поглощения ФАР.

Тепло. Основным источником тепла для растений служит солнечная радиация, дополнительным – выделение тепла микроорганизмами в процессе Разложения органического вещества и жизнедеятельности. Рост и развитие растений происходит только в определенных температурных интервалах. Различают минимальную, оптимальную и максимальную температуры для роста и развития растений, причем каждый период жизни культурных растений характеризуется своим интервалом оптимальных температур. Так прорастание клубней картофеля происходит при температуре почвы 6-7 0 С, а наиболее интенсивное клубнеобразование – при температуре почвы 16-17 0 С. При минимальных температурах физиологические процессы приостанавливаются; при оптимальных – рост и развитие растений происходят наиболее хорошо; при максимальных – растения резко снижают продуктивность и даже гибнут. У разных растений эти интервалы могут существенно отличаться. В этой связи сельскохозяйственные растения делят на две группы: холодостойкие и теплолюбивые растения. К первой группе относятся пшеница, горох, рожь, ячмень, овес, лен и др. Эти растения отличаются малой требовательностью к теплу и высокой холодостойкостью. Так семена их прорастают при температуре от 1 до 5 0 С. Ко второй группе относятся кукуруза, огурцы, томаты, фасоль, арбузы и др. Эти растения малоустойчивы к низкой температуре. Прорастание семян происходит при температуре 8-15 0 С. Различные части растений предъявляют различные требования к температуре. Так корневая система лучше развивается при более низких температурах, чем надземные части. Требование растений к температуре обычно связано с их географическим происхождением. Наиболее чувствительны к холоду растения тропического происхождения, менее чувствительными являются растения северных широт. К основным приемам корректировки теплового режима относятся следующие: боронование и рыхление почвы; прикатывание верхнего слоя почвы; мульчирование; использование органических удобрений; размещение более теплолюбивых растений на южных склонах. Во время цветения садов, чтобы сберечь ветки от заморозков, используют дымовые завесы.

Вода. Содержание воды в растениях составляет от 70 до 95%. Вода необходима для прорастания, роста и развития растений. С ее помощью осуществляется фотосинтез, минеральное питание и терморегуляции растений. На построение органического вещества растения расходуют около 0,2% поглощаемой воды, более 99% влаги испаряется. У растений имеются критические периоды, когда они особенно остро нуждаются в воде. Для картофеля критический период совпадает с фазой цветения и клубнеобразования; для зерновых хлебов – кущения, выхода в трубку и колошения; у зернобобовых – цветения. Недостаток влаги в этот период снижает урожайность растений. О потребности растений в воде можно судить по транспирационному коэффициенту. Этот показатель представляет собой отношение массы воды, израсходованной растениями, на создание сухого вещества урожая. Транспирационный коэффициент зависит главным образом от вида возделываемой культуры. Так для ячменя он составляет 400-500, овса – 550-600, многолетних трав – 600-800. Основным методом регулирования этого фактора является полив. По степени требовательности к влажности почвы растения подразделяют на 4 группы:

• очень требовательные к влажности почвы (лук, салат, укроп, капуста);
• требовательные к влажности почвы (огурец, томат, перец);
• менее требовательные к влажности почвы (картофель, корнеплоды);
• засухоустойчивые.

Воздух. Воздух необходим растениям как источник кислорода для дыхания растений и почвенных микроорганизмов, углекислого газа для фотосинтеза, а также азота – для почвенных азотфиксирующих микроорганизмов. Пути регулирования: внесение органических удобрений увеличивает содержание углекислого газа в почве. Благодаря этому усиливается фотосинтез и увеличивается урожай растений. Особенно требовательны к кислороду корнеплоды, клубнеплоды и бобовые культуры, менее требовательны – зерновые, злаковые, многолетние травы и кукуруза. Для снабжения корней кислородом создают благоприятную структуру почвы путем рыхления.

Элементы питания. Классификация элементов питания была кратко рассмотрена при изучении основ агрохимии. Использование элементов питания растениями зависит от целого ряда условий: доступности их растениям, влажности почвы, температуры, освещенности, реакции почвенного раствора. Основным методом регулирования элементов питания является удобрение почвы.

Источник