Розділ «4. Агробіологічна оцінка сільськогосподарських культур»

4.1. Оцінка сільськогосподарських культур за біологічними вимогами до умов вирощування

Вимоги рослин до теплозабезпечення та температурного режиму

Агрономічна доцільність сільськогосподарських культур починається з встановлення тривалості вегетаційного періоду. Загальна оцінка в потребі рослин до тепла визначається сумою активних температур (вище +10 °С) за період вегетації. Ця характеристика може помітно вирізнятись не лише за культурами, а й у різних сортів однієї і тієї самої культури (табл. 22). Потреба в теплі розрахована практично для усіх сільськогосподарських рослин, їх сортів та гібридів.

Поряд з цим показником для оцінки відношення культур до температурних умов важливо враховувати біологічний мінімум температури при проростанні насіння, з'явленні сходів, біологічний мінімум температури для формування вегетативних і генеративних органів, плодоношення, перезимівлі рослин.

Особлива увага повинна бути приділена оцінці мінімальної температури проростання насіння та з'явлення сходів. При низькій температурі ґрунту насіння не дає сходів, а при тривалій дії низьких температур воно гине. Чим вище температура ґрунту в період сівба-сходи, тим швидше проростає насіння за умов достатньої кількості вологи. Наприклад, насіння озимої пшениці при температурі близько 5°С проростає продовж 6 днів, при 10°С

— 4 дні, при 15-20 °С — протягом 1-2 днів. Картопля при 11-12 °С при достатньому забезпеченні вологи в ґрунті дає сходи на 23-й день, при 14-15 °С

— на 17-18-й день, при 18-25 °С — на 12-13-й день. Проте у разі, коли температура ґрунту піднімається до 27-30 °С, сходи з'являються лише на 1617-й день.

Для кожного виду рослин існують певні температурні межі, за яких проходить проростання насіння. Для зернових культур, наприклад, мінімум знаходиться в межах 0-5 °С, оптимум — в межах 20-25 °С, а максимум — в межах 30-40 °С. Для кукурудзи — відповідно 8-10, 30-35 та 40-50 °С

Таблиця 22. ПОТРЕБА КУЛЬТУР В ТЕПЛІ ЗА ВЕГЕТАЦІЙНИЙ ПЕРІОД ДЛЯ УМОВ УКРАЇНИ

Класифікація сільськогосподарських рослин за вимогами до температури проростання насіння і з'явлення сходів подана в табл. 23.

Таблиця 23. МІНІМАЛЬНА ТЕМПЕРАТУРА, НЕОБХІДНА ДЛЯ ПРОРОСТАННЯ НАСІННЯ І З'ЯВЛЕННЯ СХОДІВ РІЗНИХ КУЛЬТУР, °С

Для більшості теплолюбних культур температура ґрунту, за якої дозволяється сівба, повинна бути дещо вищою початкової температури проростання насіння, так як з'явлення сходів буде помітно затягуватись, а ранні сходи можуть піддаватися дії весняних приморозків.

Холодостійкість — здатність рослин тривалий час витримати низькі позитивні температури (1-10 °С) без незворотного пошкодження. Вона властива рослинам помірної зони.

Холодостійкість визначається здатністю рослин зберігати нормальну структуру цитоплазми та не змінювати обмін речовин у період охолодження та наступного підвищення температури.

Морозостійкість — це здатність рослин витримати температуру, нижчу за 0 °С. Морозостійкість складається з можливостей рослин уповільнювати замерзання шляхом екранування від охолодження, зниження точки замерзання і стійкості протоплазми до деградації під час замерзання.

Уповільнення утворення льоду в тканинах обумовлене зменшенням точки замерзання розчинів. Клітинний сік замерзає залежно від концентрації при температурах від -1 до -5 °С. Клітини, об'єднані в тканини, замерзають при більш низьких температурах, ніж клітинний сік. Крім того вода в клітинах здатна до переохолодження, тобто вона може охолоджуватись нижче точки замерзання без термінового утворення льоду. Проте перехолоджений стан нестійкий, він рідко зберігається довше декількох годин.

Зниження точки замерзання дає хоч і обмежений, але єдиний захист рослин від морозу в період вегетації. За стійкістю до приморозків в цей період польові культури поділяють на 5 груп (табл. 24).

Морозостійкість багаторічних рослин — більш складне явище, пов'язане з загартуванням і морозостійкістю самої протоплазми. В умовах сезонного клімату рослини набувають восени "льодостійкість", тобто здатність витримувати утворення льоду в тканинах. Процес загартування складається з декількох фаз, кожна з яких готує перехід до наступної. Загартування до морозу у озимих злаків починається багатоденним впливом температур дещо вище нуля. В цю фазу у протоплазмі нагромаджується цукор та інші захисні речовини, клітини збезводнюються, а центральна вакуоля розпадається на багато дрібних вакуолей.

Завдяки цьому протоплазма стає підготованою до наступної фази, що проходить за постійних слабких морозів від -3 до -5°С. При цьому ультраструктури і ферменти протоплазми перебудовуються таким чином, щоб клітини витримували обезводнення, пов'язане з утворенням льоду. Лише після цього рослини можуть вступати в завершальну фазу процесу загартування, яка при безперервному морозі щонайменше від -10 до -15 °С робить протоплазму морозостійкою. Відлига, особливо під кінець зими, зумовлює швидке зниження стійкості рослин. Після закінчення зимового спокою можливість їх до загартування і разом з тим високий ступінь загартування швидко втрачаються.