Глава 4. Значение факторов внешней среды в жизни плодовых и ягодных растений

Для роста и плодоношения плодовых и ягодных растений необходимы свет, тепло, влага, воздух и элементы почвенного питания. Эти факторы внешней среды определяют жизнедеятельность растений, причем недостаток или избыток любого фактора является лимитирующим для нормального их развития и соответственно формирования урожая.

Свет. Плодовые и ягодные растения требовательны к условиям освещения. При недостатке света, в условиях даже частичного затемнения, снижается интенсивность фотосинтеза и накопление продуктов ассимиляции, что приводит к опадению завязей и уменьшению урожая. Качество плодов снижается, они формируются более мелкими и слабо окрашенными, аромат и вкусовые достоинства также ухудшаются.

Среди плодовых пород недостаточное освещение лучше переносят ягодные культуры: смородина, малина, земляника, крыжовник. Высокую требовательность к свету проявляют фисташка, миндаль, персик, абрикос, облепиха, грецкий орех. Между этими двумя группами культур по требовательности к освещенности яблоня, груша, вишня, черешня, слива, айва занимают промежуточное положение.

Для получения высоких и устойчивых ежегодных урожаев необходимо регулировать освещенность, особенно внутри кроны плодовых растений. Это достигается приемами формирования и обрезки деревьев, с переходом в основном на малогабаритные, хорошо освещаемые кроны. Одновременно световой режим регулируют обоснованным выбором схем размещения плодовых растений (оптимальные расстояния между деревьями в ряду и между рядами) с учетом силы роста подвоя и системы формирования кроны.

Тепло. Температурный режим часто является определяющим фактором успешного возделывания той или иной породы (и даже отдельных сортов) в конкретных почвенно-климатических зонах нашей страны. По требовательности к теплу основные плодовые культуры можно расположить так (в убывающем порядке): цитрусовые и субтропические культуры (субтропическая зона); персик, миндаль, пекан, фисташка, грецкий орех, абрикос, айва, черешня (южная зона); груша, слива, вишня, яблоня, земляника и ягодные кустарники (средняя зона); ягодные кустарники, яблоня (сибирские сорта), облепиха, вишня войлочная, черемуха, рябина и арония, ирга (северо-восточная зона).

Низкие зимние температуры ограничивают выращивание требовательных к теплу плодовых растений во многих районах нашей страны. В отдельные годы наблюдается массовая гибель насаждений из-за повреждения растений отрицательными температурами. Наиболее высокую морозоустойчивость проявляют плодовые культуры в период глубокого, или органического, покоя и резко снижают ее в период вегетации.

В отличие от морозоустойчивости, или стойкости, плодовых растений к критическим отрицательным температурам, зимостойкость характеризует устойчивость плодовых растений к сумме неблагоприятных факторов, включая и низкие температуры, в течение зимнего периода. Как правило, большинство плодовых пород, проявляющих высокую морозоустойчивость, одновременно являются и высокозимостойкими. Однако при выращивании отдельных плодовых культур, особенно восточноазиатского происхождения, в условиях, не соответствующих ритмике их роста и развития, морозоустойчивые растения часто проявляют низкую зимостойкость. Например, формы бурятской и тувинской облепихи, актинидия, вишня войлочная, дальневосточные сорта абрикоса выносят понижения температуры до —40°С и более. Однако при выращивании в средней полосе они гибнут из-за слабой зимостойкости, в основном в результате резких колебаний температуры в позднеосенний и весенний периоды, сопровождающихся продолжительными оттепелями и последующими похолоданиями.

Разные части и органы плодовых растений неодинаково устойчивы к низким температурам. Так, надземная система яблони выдерживает непродолжительные понижения температуры до —32, —36°С без видимых повреждений. Эта же температура может вызвать гибель цветковых почек, повреждения древесины ветвей и штамба дерева при продолжительном действии (более 2—8 недель). Проводящие корни менее устойчивы к низким температурам, чем надземная система, и в малоснежные зимы плодовые растения повреждаются из-за сильного подмерзания корневой системы (рис. 10). Активные корни почти не переносят отрицательных температур и гибнут при —2, —5°С.

Рис. 10. Температура, вызывающая повреждения проводящих корней плодовых и ягодных растений: 1 — яблоня; 2 — груша и слива; 3 — персик; 4 — черешня; 5 — антипка; 6 — малина и ежевика

Большой ущерб народному хозяйству приносят возвратные весенние холода. Во многих климатических зонах СССР весенние заморозки в значительной мере снижают урожай плодовых и ягодных культур из-за повреждения бутонов, цветков и молодых плодов (завязей).

Температура, при которой наблюдается частичное повреждение или полная гибель генеративных образований, называется критической. Критическая температура для различных сортов и культур, а также для цветков, находящихся в разных фазах развития, неодинакова. Так, наибольшую устойчивость проявляют генеративные органы до начала цветения, в фазе бутонов. В период цветения, и особенно в период оплодотворения, устойчивость к заморозкам значительно снижается (табл. 4). Поэтому прогнозирование кратковременного понижения температуры воздуха или почвы ниже 0°С, т. е. заморозка, на фоне положительных среднесуточных температур представляет практический интерес (можно принять агротехнические меры, направленные на повышение температуры выше критической, дождевание, дымление и т. д.).

Таблица 4. Критические минусовые температуры (°С), повреждающие плодовые культуры в период цветения и завязывания плодов

Для повышения морозоустойчивости и зимостойкости плодовых насаждений в промышленном плодоводстве применяют систему агротехнических мероприятий (система удобрения и содержание почвы в междурядьях, регулирование плодоношения и обрезка, орошение, особенно после съема урожая и др.), направленных на снижение действия неблагоприятных факторов в зимний период (хорошо развитые и сильные растения повреждаются меньше, чем ослабленные). Для быстрого преодоления зимних повреждений в течение вегетации поддерживают оптимальный питательный и водный режимы почвы в саду, проводят индивидуальный уход за поврежденными деревьями.

Водно-воздушный режим. Для нормальной жизнедеятельности плодовых и ягодных растений необходимым фактором является вода. В условиях недостаточного водоснабжения орошение в 1,5—2,5 раза увеличивает урожай, обеспечивает ежегодное плодоношение, повышает качество плодов, удлиняет срок производственного использования насаждений, повышает морозо- и зимостойкость деревьев и кустарников, их устойчивость к болезням и вредителям и т. д.

В течение вегетации плодовые и ягодные растения используют большое количество воды (8—12 тыс. м³ с 1 га). На каждый центнер плодов яблоня расходует более 50 м³ воды.

Принято считать, что при 600—800 мм осадков в год можно без орошения получать высокие и регулярные урожаи. Но это возможно лишь при определенных условиях:

1) такое количество осадков выпадает в районах достаточного увлажнения, когда испарение с поверхности почвы существенно не превышает количество выпадающих осадков;

2) осадки выпадают в течение года равномерно. В нашей стране более 60% садов находится в зонах недостаточного увлажнения и нуждается в орошении.

Особенно важно хорошее водоснабжение в течение первых трех месяцев вегетационного периода (цветение, образование и рост завязей, усиленный рост вегетативных частей). В это время в зонах достаточного увлажнения должно выпадать около 200 мм осадков, а в период окончания роста и созревания плодов (август — сентябрь) — 100—120 мм. Недостаток влаги поздней осенью снижает зимостойкость растений.

Зимние осадки играют особую роль. Они предохраняют растения от вымерзания и пополняют запасы почвенной влаги в период снеготаяния. Снег плохо проводит тепло. Даже небольшой слой (несколько сантиметров) обеспечивает перепад температуры между приземным слоем воздуха и почвой 10—15°С, предохраняя корни от вымерзания. Поэтому накопление снега в садах — важный и эффективный прием предохранения садов от подмерзания и накопления запасов воды в почве.

Из плодовых пород наиболее требовательны к воде айва, слива, яблоня. Засухоустойчивы абрикос, шелковица, миндаль, фисташка обыкновенная. Груша, черешня, вишня, персик и грецкий орех занимают промежуточное положение между первыми двумя группами. Ягодные растения, имея неглубокую корневую систему, нуждаются в устойчивом, хорошем увлажнении верхнего слоя почвы глубиной до 1 м.

Для получения высоких и регулярных урожаев в садах необходимо постоянно поддерживать оптимальную степень увлажнения почвы. Интервал оптимального увлажнения почвы для плодовых растений в зоне залегания основной массы корней довольно узкий (при снижении влажности ниже 70% ПВ уже начинается угнетение растений).

Наименьшая, или полевая, влагоемкость — максимальное количество воды, которое способна удерживать почва под действием капиллярных сил. При таком увлажнении растения имеют наивысшую продуктивность. Если влажность почвы значительно превышает полевую влагоемкость и приближается к полной полевой влагоемкости, когда вода занимает все свободное пространство между частицами почвы, увлажнение становится избыточным, снижается аэрация. У плодовых растений при длительном избыточном увлажнении отмирают корни, начинается суховершинность, и они погибают.

При высоком стоянии грунтовых непроточных вод также нарушается воздушный режим почвы и корней и наблюдается массовая гибель деревьев. Такие почвы для плодовых насаждений непригодны.

В создании благоприятного водно-воздушного режима почвы в плодовых и ягодных насаждениях ведущая роль принадлежит агротехническим методам (орошение, накопление и рациональное использование почвенной влаги). Улучшить водно-воздушный режим позволяет комплекс мероприятий: увеличение запаса воды в почве в зимний период с помощью снегонакопления; уменьшение стока талых и дождевых вод (снегозадержание, создание защитных насаждений, вспашка и др.); улучшение водно-физических свойств почвы (увеличение содержания гумуса, повышение структуры, создание глубоко окультуренного слоя с помощью плантажной и некоторых других видов вспашки); максимальное снижение потерь воды за счет испарения поверхностью почвы (своевременная обработка почвы, мульчирование, борьба с сорняками).

Почва и элементы почвенного питания. Отличительный качественный признак почвы — плодородие, т. е. способность удовлетворять потребность растений в элементах питания, воде, снабжать их корневые системы достаточным для нормальной жизнедеятельности количеством воздуха и тепла. Это свойство отличает почву от бесплодной материнской породы и делает ее основным средством сельскохозяйственного производства. Из почвы плодовые и ягодные растения в виде водных растворов поглощают питательные вещества в разных количествах. Высокий урожай плодов можно получить только при благоприятном пищевом режиме плодовых растений. Нормальные процессы жизнедеятельности нарушаются как при недостатке, так и при избытке каких-либо питательных веществ или только одного элемента.

5. Симптомы недостаточности и избыточности элементов питания плодовых растений

Слабый рост, отсутствие плодоношения, плохое завязывание плодов, усыхание побегов и ветвей, образование мелких, неправильной формы и нетипично окрашенных плодов, изменение окраски, формы и величины листьев при нормальных водном режиме, обработке почвы и уходе за растениями — все это указывает на недостаточный уровень обеспеченности растений отдельными или несколькими элементами питания (табл. 5).

Контрольные вопросы

1. Роль света для роста и развития плодовых растений.

2. Влияние недостаточного освещения на рост и урожайность плодовых растений.

3. Способы регулирования освещенности.

4. Отношение плодовых растений к низким температурам.

5. Агротехнические мероприятия, повышающие устойчивость плодовых растений к низким зимним температурам.

6. Роль воды в росте и плодоношении плодовых растений.

7. Способы регулирования водного режима плодовых растений.

8. Влияние основных элементов питания на рост и развитие плодовых растений.