§ 3. Требования промышленных цветочных культур к условиям выращивания [1991 Висящева Л.В., Соколова Т.А.

Среда выращивания декоративных травянистых растений имеет важное значение для получения высококачественной продукции. При культивировании каждого вида и сорта растений создают оптимальные условия, удовлетворяющие их требования к температуре, свету, влажности субстрата и воздуха, условиям питания в разные фазы роста и развития. Все это требует постоянного контроля за средой выращивания, управления ею, создания определенного уровня того или иного фактора на каждом этапе выращивания.

Тепловой режим. Оптимальная температура воздуха (табл. 1) и субстрата обусловлена биологическими особенностями растений и зависит от отношения вида к теплу на разных этапах выращивания. Так, посевам и посадкам черенков требуется более высокая температура воздуха и субстрата, чем взрослым растениям, а тем из них, которые будут выносить в открытый грунт, перед выносом необходимо закаливание воздухом умеренной температуры и относительной влажности.

Таблица 1. Оптимальная температура воздуха для цветочных культур, °С

^* (В зимне-весенний период содержат по специальному температурному графику)

^** (Клубнелуковицы в период покоя подвергают специальной термической обработке)

Оранжерейным культурам в ночное время необходимо, как правило, меньше тепла, чем днем, но хризантеме и ночью требуется высокая температура, поскольку только ночью и при 16...20°С у нее образуются новые листья.

Оптимальный температурный режим зависит от условий освещения. В зимние месяцы, когда естественная освещенность очень низкая, при высокой температуре в оранжерее растения вытягиваются.

Температурный режим важен для хранения луковиц, клубнелуковиц маточников. Он различен для разных видов: для луковичных оптимальная температура 2...25,5 °С, для вечнозеленых и маточников 5...20 °С. Температурный режим регулируют и с хозяйственными целями в период цветения растений. Так, чтобы ускорить раскрытие бутонов (тюльпана, нарцисса, сирени при выгонке), температуру повышают до 20 °С, а вызвав их распускание, снижают до 10...15 °С. Это позволяет регулировать равномерный выпуск цветочной продукции.

В защищенном грунте температурный режим воздуха и субстрата регулируют с помощью отопления, притенения, проветривания, кондиционирования воздуха в помещениях.

Водный режим. Важное значение водного режима при выращивании растений обусловлено физиологической ролью воды в их жизни.

Потребность растений в воде зависит от того, к какой группе они относятся (гидрофитам, гигрофитам, мезофитам или ксерофитам), а также от зоны, в которой находится хозяйство, свойств субстрата, наличия дренажа, возраста и фазы роста и развития растений, температуры, относительной влажности и циркуляции воздуха. Большинство декоративных травянистых растений лучше всего растет при влажности субстрата 60—80% наименьшей влагоемкости (НВ). Однако этот уровень влажности, изученный для садовой земли и почвенных смесей, нельзя перекосить на субстраты, содержащие искусственные компоненты либо торф. Установлено, что в корнях растений, выращенных на низовом торфе при влажности 70% НВ, усиливается анаэробное дыхание, в то время как на верховом торфе при такой же влажности процессы аэробного дыхания у растений идут нормально. Это свидетельствует о необходимости определения оптимального режима влажности для каждого субстрата, что особенно важно, если применяют разнообразные заменители почв — опилки, кору, минеральную вату, ионитные субстраты и др.

Водный режим определяет состояние и доступность питательных элементов для растений.

Влажность субстрата изменяют в процессе выращивания растений: в периоды покоя и содержания их при низких температурах полив сокращают. При поливе нужно знать солеустойчивость растений и учитывать это при выборе воды. Для растений с малой солеустойчивостью — папоротники, орхидеи (выдерживают концентрацию солей не более 100 мг на 1 л воды) — используют дождевую или снеговую воду. Для солеустойчивых растений — хризантемы, гвоздики (выдерживают концентрацию солей 800 мг/л) и розы (выдерживает концентрацию 600 мг/л) — можно применять водопроводную воду, но желательно ее отстаивать, чтобы осели соли кальция и магния.

Качество поливной воды влияет на нормальное развитие растений (табл. 2). При поливе водой с содержанием солей 500 мг/л и выше на листьях растений остается сероватый налет, что тормозит процесс фотосинтеза и снижает декоративность растений. Вода, содержащая более 13 мг/л железа, действует отрицательно почти на все культуры. Угнетает растения и длительное использование воды с содержанием бора 0,5—1 мг/л. При концентрации растворимых солей в поливной воде 0,2 мг/л применение 1000 м³ воды оставляет в грунте 500 кг/га водорастворимых солей. В случае отсутствия дренажа через пять-шесть лет количество солей в грунте повышается до токсичных пределов.

Таблица 2. Качество поливной воды

Большое значение имеют нормы расхода воды при поливе (табл. 3). Температура воды при поливе должна быть такой же, как и температура окружающего воздуха. При выгонке некоторых растений (ландыша, сирени) используют воду, нагретую до 36 °С.

Таблица 3. Нормы расхода поливной

(Примечание. Число поливов при досвечивании растений такое же как и в марте. Оптимальная влажность субстрата 65—70% НВ)

Важная составляющая водного режима—относительная влажность воздуха, так как с ее помощью регулируют процесс транспирации. При определенных условиях относительная влажность воздуха оказывает большое влияние на развитие болезней растений либо появление вредителей. Поэтому для каждой культуры поддерживают оптимальную относительную влажность воздуха (60—80%).

Водный режим в защищенном грунте регулируют с помощью водопровода и специальных резервуаров, из которых воду под давлением подают по трубам к разбрызгивателям, устанавливаемым только в приземном слое (для полива) или в приземном слое и под кровлей для полива, подкормок и опрыскивания растений (рис. 1). Наиболее благоприятный режим полива и опрыскиваний создается с помощью автоматических устройств, работающих по сигналам датчиков влажности субстрата и воздуха. Кроме того, полив можно проводить с помощью дренажных труб, расположенных под почвой котлованов в бесстеллажных оранжереях (подпочвенный полив), и напуском на бортовой стеллаж (поддонный полив).

Рис. 1. Системы дождевания в защищенном грунте: а — разомкнутая система верхнего расположения; б — замкнутая система расположения под гребнем оранжереи; в — разомкнутая система нижнего расположения; г — замкнутая система нижнего расположения; д — замкнутая система верхнего расположения; 1 — трубопроводы; 2 — насадки

Поддонное орошение применяют для горшечных растений. Оно в три-четыре раза повышает производительность труда на поливе. При поддонном орошении вдоль и поперек дна стеллажа устраивают отводные канавки (уклон дна 1:3000—1:5000). Продолжительность полива до полного увлажнения горшков составляет: для хризантемы 2 ч, для цикламена 1 ч 30 мин при наполнении стеллажа на 5—6 см. Однако при поддонном поливе растения используют всего 10—15% наполняемой воды, а остальная уходит в канализацию. Поэтому для более полного использования воды делают каскадные стеллажи или оставшуюся воду собирают в цистерну, откуда подают на другие стеллажи.

При подпочвенном и поддонном способах полива вода поступает к корням растений снизу. Полив с помощью разбрызгивателей и подачи воды снизу наиболее благоприятен, поскольку при этом не оголяются корни растений, как при поливе из шланга, и требуется меньше рыхлений.

Новый способ полива — капельное орошение, при котором влагу подают в субстрат по трубкам непрерывно малыми нормами.

Световой режим. В связи с тем что растения, используемые в цветоводстве, происходят из различных широт земного шара, они предъявляют неодинаковые требования к продолжительности, качеству и интенсивности освещения в разные периоды года. Эти требования учитывают при выращивании растений, так как естественная освещенность в оранжереях и продолжительность дня часто бывают недостаточными (табл. 4).

Таблица 4. Естественная освещенность (тыс. лк) в полдень снаружи и внутри оранжерей (средняя полоса европейской части РСФСР)

В зимние дни в оранжереях в полдень на высоте верхушек побегов освещенность иногда составляет 0,6—1,2 тыс. лк. В середине грядок она еще меньше.

Минимальная естественная освещенность, необходимая растениям для продуктивного фотосинтеза, равна 2—2,5 тыс. лк. Большое значение для процессов развития растений имеет спектральный состав радиации. Для жизни растений наиболее важна видимая часть оптического излучения (длина волны 380—710 нм), которая воспринимается человеческим глазом как свет. Ее часто называют фотосинтетически активной (ФАР).

Различают прямую и рассеянную солнечную радиацию. Интенсивность ее зависит от высоты стояния солнца, чистоты атмосферы. Сумму энергии прямой и рассеянной солнечной радиации называют суммарной радиацией.

Территория СССР по суммарной солнечной радиации на открытую горизонтальную поверхность и фотосинтетически активной радиации в оранжереях за декабрь— январь (кДж/см²) разделена на восемь световых зон, которые обозначены от 0 до 7 (табл. 5).

Таблица 5. Характеристика световых зон (по Ващенко)

В каждой зоне продолжительность облучения и интенсивность освещения значительно различаются. При малых значениях облучения интенсивность фотосинтеза бывает настолько мала, что накапливаемой при этом энергии недостаточно для возмещения расхода ее на дыхание. По мере увеличения облучения наступает такое его значение, при котором количество энергии, накапливаемой растением за счет фотосинтеза, равно энергии, расходуемой на дыхание (компенсационная точка). При дальнейшем повышении дозы облучения, начиная от компенсационного значения, интенсивность фотосинтеза взрастает пропорционально облучению.

При восьмичасовом дне и естественной освещенности 1 тыс. лк растения находятся на границе положительного баланса фотосинтеза. Только при солнечном освещении зимой под стеклом достигается положительный баланс фотосинтеза.

Наиболее важное требование растений, которое можно учесть и технически обеспечить, — отношение к долготе дня (фотопериодическая реакция), интенсивности и качеству (световому спектру) освещения. Используя долготу дня, интенсивность и качество освещения, регулируют как переход многих растений к цветению (индукция цветения), так и этапы вегетативного развития — получение большего числа черенков лучшего качества. С помощью освещения можно регулировать процессы развития таких растений, как гвоздика ремонтантная, хризантема, роза, цинерария, гортензия, пуансеттия.

Гвоздика ремонтантная (факультативное растение длинного дня) в зимние месяцы дает мало черенков с небольшой массой. При досвечивании, обеспечивающем 14-часовой световой день, количество черенков, получаемых с маточников гвоздики, увеличивается вдвое, возрастает и масса черенков. Такие черенки укореняются быстрее, у них образуется лучшая корневая система. Растения бывают здоровыми, с характерным признаком

Примечание. При использовании передвижных конструкций с облучателями, удельный расход электроэнергии снижают соответственно на 40% для блочных и на 30% для ангарных оранжерей. В числителе — продолжительность облучения, в знаменателе — расход электроэнергии

хорошего состояния — темно-зелеными круто отогнутыми листьями, отличающимися сизым налетом.

Хризантема — растение короткого дня, однако есть сорта (раноцветущие), малочувствительные к долготе дня. Для наилучшего ее развития требуется укорачивание дня летом и удлинение—в месяцы с малой освещенностью (табл. 6). От продолжительности и качества освещения маточников хризантемы зависят число черенков и качество соцветий в дальнейшем. Укорачивание дня проводят с помощью затемняющих устройств, удлинение — прямым досвечиванием искусственными источниками света, размещаемыми в оранжереях над растениями.

Таблица 6. Ежесуточная продолжительность (ч) досвечивания растений и расход электроэнергии (кВт) (третья световая зона)

(Примечание. При использовании передвижных конструкций с облучателями, удельный расход электроэнергии снижают соответственно на 40% для блочных и на 30% для ангарных оранжерей. В числителе - продолжительность облучения, в знаменателе - расход электроэнергии. )

В нашей стране широко используют дуговые ртутные лампы ДРЛФ 400-1, которые подвешивают на высоте 50—70 см от верхушек растений, расстояние между лампами 1,75 м. Лампы обеспечивают освещенность 3—4 тыс. лк. В производстве переходят на лампы ДРЛФ 400-2, ДРИ 400-5, ДРИ 2000-6 и натриевые лампы высокого давления.

Непрерывное досвечивание растений для создания длинного дня с высокой освещенностью — весьма эффективное, но дорогое мероприятие. Поэтому вместо непрерывного досвечивания в течение 4—8 ч (в зависимости от долготы дня) в осенне-зимний период гвоздику выращивают при естественном коротком дне с досвечиванием днем и прерыванием ночного периода в его, середине на 1—2 ч. Решающая роль в фотопериодической реакции растений принадлежит ночному периоду. У длиннодневных растений цветки закладываются лишь при коротком ночном периоде или в том случае, когда у растения, произрастающего при коротком дне и длинной ночи, ночь прерывают коротким световым периодом (рис. 2). Важное мероприятие для улучшения светового режима — систематическое мытье кровли оранжерей.

Рис. 2. Распределение дневных и ночных периодов, вызывающих фотопериодическую реакцию длинного дня (по Леопольду)

Искусственное регулирование режима освещения требует обеспечения всех других условий (температурных, питания, водного режима) для нормального течения физиологических процессов.

Содержание углекислого газа в воздухе. Наиболее высокий уровень фотосинтеза отмечается при содержании в воздухе углекислого газа (диоксида углерода) 0,1—0,3% (обычно его в десять раз меньше). Поэтому для хорошего развития растений, особенно при досвечивании, необходимо повышение концентрации углекислого газа в воздухе оранжерей.

Углекислый газ, выделяемый при разложении составных компонентов субстратов, потребляется растениями днем почти целиком, поэтому они начинают голодать. Кроме того, ограниченное применение органических удобрений, использование биологически инертных почвозаменителей (гидропоника) ведут к резкому сокращению количества углекислого газа в оранжерее.

Для обогащения атмосферы углекислым газом растения подкармливают им в течение 3—5 ч в день при благоприятном освещении и температуре, обеспечивая концентрацию 0,1—0,15% объема воздуха.

Источниками углекислого газа могут быть сухой лед, жидкая углекислота, природный газ пропан и пропанбутановая смесь. Использование сухого льда сопровождается снижением температуры в оранжерее, поэтому его хорошо использовать летом.

Наиболее эффективный способ подачи углекислого газа — сжигание природного газа в газогенераторах. При этом способе углекислый газ поступает в оранжерею теплым вместе с парами воды, которые тоже участвуют в процессе фотосинтеза.

Количество углекислого газа (кг), необходимое для оранжереи в день, рассчитывают по формуле

Повышенное содержание углекислого газа в атмосфере ускоряет цветение гвоздики на две недели, повышает урожай цветов на 30—35%, улучшает качество продукции и выход черенков с маточников.

1. Как изменяется отношение растений к теплу и свету на разных этапах выращивания, в разное время года?

2. Каков оптимальный уровень влажности субстрата для большинства промышленных культур?

3. Как изменяется влажность субстрата на разных этапах выращивания растений?

5. Назовите оптимальную относительную влажность воздуха в оранжереях.

6. Какова освещенность в оранжереях в средней полосе европейской части РСФСР в разные месяцы?

7. При каких условиях освещенности растения находятся на границе положительного баланса фотосинтеза?

8. Что такое фотопериодическая реакция растений?