Учебник овощеводство тараканов мухин

Тараканов Г.И. и др. Овощеводство

М.: КолосС, 2003. — 472 с.

Приведены классификация, биологические особенности и происхождение овощных растений.
Рассмотрены технологии выращивания овощных культур в защищенном и открытом грунте.
Второе издание (первое вышло в 1993 г.) переработано и дополнено -описаны новые сорта, пестициды и т. п.

Для студентов вузов, обучающихся по агрономическим специальностям.

Оглавление:
Особенности овощеводства(Г.Н.Тараканов)
Видовой состав овощей
Химический состав и питательная ценность овощей
История развития овощеводства
Н.аучное овощеводство
Происхождение, классификация и биологические особенности овощных растений(Г, И. Тараканов)
Происхождение
Классификация
Рост и развитие
Отношение офощных растений к условиям внешней среды
Характеристика условий внешней среды
Тепло
Свет
Атмосферные газы
Минеральное питание
Вода
Биотические факторы
Площадь питания овощных растений
Роль физиологически активных веществ в регуляции роста и развития овощных растений
Экологический и технологический паспорта сорта
Размножение овощных растений
Характеристика посадочного и посевного материала
Предпосевная обработка семян и посев
Рассадный метод выращивания овощей
Особенности выращивания рассады для защищенного грунта
Интенсивные технологии производства овощей и уборка урожая
Основные положения
Особенности подготовки почвы
Уход за овощными растениями
Уборка урожая
Севообороты
Повторные и уплотненные посевы и посадки
Конструкции, энергетическое обеспечение и оборудование сооружений защищеного грунта
Конструкции сооружений защищенного грунта
Отопление и методы регулирования теплового режима
Технологические системы и оборудование тепличных комплексов
Производство овощей в защищеном грунте
Система использования культивационных сооружений
Тепличные грунты, субстраты и минеральное питание
Технологии производства овощей
Огурец
Томат
Перец сладкий
Зеленные культуры
Технология производства грибов
Шампиньон
Вешенка
Производство овощей в открытом грунте
Капуста
Корнеплодные и клубнеплодные овощи
Корнеплоды
Картофель ранний, батат
Луковые растения
Лук репчатый
Чеснок
Лук-порей
Овощные культуры семейства Пасленовые
Томат
Перец, баклажан и физалис
Овощные культуры семейства Тыквенные
Огурец
Бахчевые растения и овощные тыквы
Бобовые овощные растения и кукуруза сахарная
Зеленные овощные растения
Многолетние овощные растения
Проростки семян овощных и других культур
Особенности закладки экспериментов с овощными растениями и обработка полученных данных
Приложения
Литература
Указатель

Источник

Учебник овощеводство тараканов мухин

К ОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.

Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.

УЧЕБНИКИ И УЧЕБНЫЕ ПОСОБИЯ

ДЛЯ СТУДЕНТОВ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ

Издание 2-е, переработанное и дополненное

Под редакцией профессоров, докторов

Г. И. Тараканова и В. Д. Мухина

Рекомендовано Министерством сельского хо­

зяйства Российской Федерации в качестве

учебника для студентов высших учебных заве­ дений по агрономическим специальностям МОСКВА «КолосС» 2003 УДК 635.1/.8(075.8) ББК 42.34 0-32 А в т о р ы : Г. И. Тараканов, В. Д. Мухин, К. А. Шуин, Н. В. Борисов, В. В. Климов, М. А. Никифоров, В. А. Скачко, И. Г. Тараканов, М. С. Холодецкий Р е д а к т о р А. А. Белоусова Р е ц е н з е н т кандидат сельскохозяйственных наук В. К. Родио­ нов (Мичуринский ГАУ) Овощеводство/Г. И. Тараканов, В. Д. Мухин, К. А. Шуин и 0-32 др. Под ред. Г. И. Тараканова и В. Д. Мухина. — 2-е изд., пе рераб. и доп.— М.: КолосС, 2003. —472 с.: ил. — (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений).

ISBN 5 -9 5 3 2 -0 0 0 2 -1.

Приведены классификация, биологические особенности и происхож­ дение овощных растений. Рассмотрены технологии выращивания овощ­ ных культур в защищенном и открытом грунте. Второе издание (первое вышло в 1993 г.) переработано и дополнено — описаны новые сорта, пес­ тициды и т. п.

Для студентов вузов, обучающихся по агрономическим специальностям.

УДК 635.1/.8(075.8) ББК 42. © Коллектив авторов, ISBN 5—9532—0002— 1 © Коллектив авторов, с изменениями, © Коллектив авторов, Глава ОСОБЕННОСТИ ОВОЩЕВОДСТВА 1.1. ВИДОВОЙ СОСТАВ ОВОЩЕЙ Овощеводство — отрасль растениеводства, занимающаяся про­ изводством овощей — сочных органов (плодов, корневых образо­ ваний, клубней, луковиц, листьев, стеблей, соцветий) однолетних, мало- и многолетних травянистых растений, употребляемых в пищу в сыром и переработанном виде, а также съедобных грибов.

Горох, фасоль, бобы, кукурузу, используемые в овощеводстве для получения недозрелых семян, в полеводстве выращивают для по­ лучения сухих семян. Тыкву, морковь, брюкву, капусту в полевод­ стве используют как кормовые культуры. Землянику относят к ягодным культурам, хотя в XIX и начале XX в. ее считали огород­ ной. В овощных севооборотах часто выращивают и ранний карто­ фель. Во многих странах картофель относят к овощным культу­ рам. Петрушку, капусту, морковь, тыкву, лук и другие овощные растения возделывают также и для получения лекарственных пре­ паратов и эфирных масел.

Наряду с травянистыми растениями объектами овощеводства считаются и высшие грибы: шампиньон, вешенка, кольцевик, сиитаке и др.

Овощеводство — высокоспециализированная отрасль, в кото­ рой выделяют: овощеводство открытого грунта (производство ово­ щей в поле);

овощеводство защищенного грунта (выращивание рассады и овощей в теплицах и других культивационных сооруже­ ниях);

бахчеводство — выращивание арбуза, дыни и тыквы в поле;

овощное семеноводство — производство посевного материала.

Овощные культуры представлены множеством видов, форм, сортов и большим разнообразием продуктовых органов, употреб­ ляемых в пищу в сыром, вареном или консервированном виде, что отличает их от полевых зерновых культур, возделываемых ради се­ мян, употребляемых в основном в переработанном виде.

С многообразием овощных культур, нежностью их продукто­ вых органов связаны трудности в создании унифицированных тех­ нологий и механизации возделывания. Овощные культуры отно­ сятся к наиболее трудоемким. Затраты труда на их выращивание в расчете на 1 га в 45 раз превышают затраты на возделывание зер­ новых культур, в 15 раз — на возделывание картофеля.

Все овощные культуры относятся к группе пропашных. Защи­ щенный грунт (теплицы, парники, шампиньонницы, укрытия) дает возможность создать оптимальные условия для растений и производить рассаду и овощи во внесезонное время, когда их нельзя вырастить в поле. Применение рассадной культуры, суть которой заключается в выращивании молодых растений (рассады) в специальных сооружениях и последующей пересадке их в поле или в другое сооружение, где они будут расти до уборки урожая, способствует более полному использованию земельной площади, солнечной радиации, лучшей защите молодых растений от небла­ гоприятных погодных условий, болезней и вредителей, снижению расхода семян на посев, обеспечению оптимальной густоты сто­ яния растений в поле, получению раннего и более высокого уро­ жая, чем при прямом посеве.

В овощеводстве применяют такие технологические приемы, как доращивание и выгонка. При д о р а щ и в а н и и формирование продуктового органа (головки цветной капусты, кочанчиков брюс­ сельской) идет за счет оттока пластических веществ в этот орган.

Поздней осенью растения, начавшие формировать продуктовые органы в поле, выкапывают и переносят в теплицы или парники и прикапывают. При в ы г о н к е продуктовый орган образуется за счет оттока запасных веществ, накопленных в запасающем орга­ н е -л у к о в и ц е, корневище, корнеплоде. Эти органы используют в качестве посадочного материала, плотно высаживая в теплицах, других сооружениях, а иногда и в открытом грунте, что дает возмож­ ность в короткий срок обеспечить высокий выход продукции.

Для лука-порея, петрушки и сельдерея применяют метод кон­ сервации (пристановки), когда поздней осенью выкопанные в поле растения переносят в теплицы, где поддерживают низкую положительную температуру.

В овощеводстве защищенного грунта (часто и открытого) прак­ тикуются повторные посевы, когда в течение года площадь ис­ пользуют под несколько культур. Кроме того, применяют так на­ зываемые уплотненные посевы, когда на одной площади выращи­ вают две культуры, различающиеся по использованию объема по­ чвы и воздушного пространства.

Плоды томата и дыни часто снимают недозрелыми. Для обеспе­ чения их созревания (дозревания) в помещениях, где их хранят, поддерживают соответствующий температурный и влажностный режимы.

1.2. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И ПИТАТЕЛЬНАЯ ЦЕННОСТЬ ОВОЩЕЙ Овощи как продукты питания занимают особое место в рацио­ не человека. Их питательные достоинства обусловлены содержа­ нием углеводов, белков, жиров, витаминов, ферментов, гормонов, минеральных и других веществ.

По способам употребления в пищу все овощные культуры де­ лят на три группы: овощи, употребляемые преимущественно в сы­ ром виде;

овощи, употребляемые как в сыром, так и в перерабо­ танном виде;

овощи, употребляемые преимущественно в перера­ ботанном виде (тепловая обработка, консервирование, сушка, за­ мораживание).

Преимущественно в сыром виде в пищу употребляют салатные овощи: салат листовой, кочанный, все виды салатного цикория, кресс-салат, водяной кресс, редис, редьку, листья луковых расте­ ний, хрен, катран.

В сыром и переработанном виде употребляют: томаты, огурцы, дыни, арбузы, перец, морковь, капусту белокочанную, капусту пе­ кинскую, кольраби, репу, брюкву, лук репчатый, чеснок, лук-по­ рей, горох, пряные травы, петрушку, сельдерей черешковый и корневой, шпинат, щавель.

В переработанном виде используют: тыкву, кабачки, патиссо­ ны, фасоль, спаржу, ревень, баклажаны, пастернак, корневую пет­ рушку, грибы.

Витамины. Это группа биологически активных органических соединений, содержащихся в очень малых количествах и необхо­ димых для нормальной жизнедеятельности организма человека.

Из водорастворимых витаминов в овощах представлены витамин С (аскорбиновая кислота) — важный компонент окислительно­ восстановительных процессов в организме, повышающий его за­ щитные реакции;

витамин РР (ниацин, никотиновая кислота), ре­ гулирующий пищеварение, функции печени, обмен холестерина и образование эритроцитов. Особенно богаты витамином РР зеле­ ный горошек, морковь, картофель, красный перец. Витамин Вс (фолиевая кислота) участвует в работе кроветворных органов, синтезе нуклеиновых кислот и холина, повышает устойчивость к химическим веществам. Содержится в основном в зеленных ово­ щах и фасоли.

В регуляции углеводного и жирового обмена, специфическом воздействии на органы пищеварения, слизистую оболочку рта, пищеварительного тракта участвуют витамины Bj (тиамин), В (рибофлавин), В3 (пантотеновая кислота), Н (биотин). Эти вита­ мины есть в зеленом горошке, луке-порее, цветной и красноко­ чанной капусте.

В овощах содержатся также витаминоподобные вещества: вита­ мин В4 (холин), участвующий в жировом обмене, витамин В (инозит), нормализующий обмен веществ в нервной ткани, стиму­ лирующий деятельность кишечника, снижающий содержание хо­ лестерина в крови. Витамин U (метилметионинсульфонийхло рид), содержащийся в соке капусты, используют при лечении яз­ венной болезни желудочно-кишечного тракта.

Жирорастворимые витамины в овощах представлены р-кароти ном, превращающимся в печени в ретинол (провитамин А), необ­ ходимый для роста и развития, нормального функционирования слизистых оболочек и тканей. Содержится главным образом в ово­ щах оранжевой окраски: моркови, красном перце, тыкве, а также в шпинате, листьях чеснока, укропа, салата, петрушки.

Витамин Е (токоферол, витамин размножения), которым бога­ ты зеленый горошек, листья лука и петрушки, шпината и лука порея, — активный антиокислитель, участвующий в обмене ве­ ществ в печени, поддерживает функцию размножения.

Минеральные вещества. Овощи — основные поставщики ще­ лочных элементов. Потребление их нейтрализует кислотную реак­ цию пищеварения. Овощи содержат: кальций, регулирующий фи­ зиологические и биохимические процессы;

магний, нормализую­ щий деятельность сердца и нервной системы и стимулирующий желчеотделение и выведение из организма шлаков;

калий, регули­ рующий сердечную деятельность и водно-солевой режим;

фос­ фор. Овощи являются важным поставщиком железа, йода, молиб­ дена, фтора, цинка, марганца, меди и других микроэлементов.

Белок. Овощные культуры относительно бедны белками, но во многих овощах содержатся все незаменимые аминокислоты. Наи­ более богаты белками бобы, зеленый горошек, фасоль, капуста брюссельская и цветная, кольраби, зелень петрушки, шпинат. По выходу белка с единицы площади отдельные овощные культуры превосходят зерновые.

Углеводы. Содержатся во всех овощных культурах. Представле­ ны главным образом моно- и дисахаридами, в меньшей степени — крахмалом (картофель, батат и зеленый горошек). Содержание уг­ леводов колеблется от 2,2 % у салата до 19,7 % у картофеля. Угле­ воды в основном определяют и энергетическую ценность овощей.

Важный компонент овощей — полисахариды: клетчатка (целлю­ лоза) и пектиновые вещества. Оба соединения относятся к группе растительных волокон. Клетчатка, содержащаяся в овощных куль­ турах (от 0,3 % у кабачка до 3,5 % у укропа), и пектиновые веще­ ства стимулируют перистальтику кишечника, связывают и выво­ дят из организма вредные продукты, в том числе канцерогенные, ядовитые вещества, образующиеся в результате пищеварения и де­ ятельности микроорганизмов.

Органические кислоты. В овощах содержатся главным образом лимонная, щавелевая и яблочная кислоты. При потреблении овощей они быстро разлагаются и не нейтрализуют содержащие­ ся в продукте щелочные соли. Кислоты придают приятный вкус овощам и продуктам их переработки и при достаточном количе­ стве предотвращают возможность развития бактерий ботулинос в продуктах переработки.

Щавелевая кислота при избыточном потреблении содержащих ее овощей (щавель, шпинат, ревень) может быть антипищевым фактором, противодействующим усвоению кальция, магния, мар­ ганца.

Эфирные масла, ароматические вещества. В овощах представле­ ны две группы эфирных масел: содержащие и не содержащие серу.

Не содержащие серу масла встречаются в овощных растениях се­ мейств Сельдерейные (петрушка, морковь, укроп, фенхель, пас­ тернак, любисток и др.), Астровые (эстрагон) и Яснотковые (мята, мелисса, иссоп, змееголовник, майоран и др.). Эфирные масла, содержащие серу, подразделяют на азотсодержащие и безазотис тые. Первые присутствуют преимущественно в овощах семейств Капустные (хрен, редька, капуста, репа, брюква) и Луковые (чес­ нок, лук репчатый). Спаржа, лук-порей и лук-шнитт содержат безазотистые вещества. Эфирные масла и другие ароматические вещества улучшают вкусовые качества овощных блюд, придают им пикантность, повышают аппетит, улучшают усвоение пищи.

Энергетическая ценность (калорийность) овощей. Энергетичес­ кая ценность овощей невелика. Наиболее высокие показатели у картофеля, зеленого горошка, бобов, брюссельской капусты и свеклы. Малая калорийность овощей делает их ценным продуктом для профилактики ожирения.

Фитонциды. Многие овощи семейств Капустные, Луковые, Яс­ нотковые, Астровые содержат фитонциды, эфирные масла и дру­ гие соединения, обладающие ярко выраженным антимикробным действием. Наиболее сильно фитонцидное действие выражено у хрена, лука и чеснока, редьки и редиса, мяты. Овощи превосходят другие пищевые продукты (мясо, хлеб, молоко) по способности усиливать у человека выделение желудочного сока. Общепризнано адаптогенное и стимулирующее влияние овощей на организм че­ ловека, особенно в стрессовых ситуациях. Многие овощные ра­ стения были введены в культуру как лекарственные.

Вредные вещества. Кроме полезных для организма человека ве­ ществ вследствие биологических особенностей и нарушений агро­ техники овощи могут содержать вредные компоненты (антипище вые токсичные вещества). К антипищевым веществам относят и нетоксичные для организма химические соединения, ухудшающие усвоение других питательных веществ.

К токсичным веществам относятся включенные в белки ток­ сичные аминокислоты, нитраты и нитриты, накапливающиеся в овощах при несбалансированном азотном питании растений и других неблагоприятных для синтеза белка условиях (слабая осве­ щенность, перегревы). При загрязнении почвы овощи способны накапливать большое количество радионуклидов (стронций-90, цезий-137), а также солей тяжелых металлов. Особенно в больших количествах радионуклиды накапливаются в листьях растений.

Содержание радионуклидов и нитратов, других загрязняющих веществ должны контролировать органы здравоохранения. Для каждой культуры установлена предельно допустимая концентра­ ция (ПДК), при превышении которой продукцию нельзя исполь­ зовать в пищу.

1.3. И С Т О РИ Я РА ЗВ И Т И Я О В О Щ ЕВО ДСТВА Овощные растения были среди первых родоначальников куль­ турной флоры. Большинство овощных растений было введено в культуру в очагах древних цивилизаций. В средние века и позднее ассортимент овощных растений пополнился незначительно.

Первое письменное упоминание о возделывании овощей на территории нашей страны относится к V в. В дальнейшем разви­ вается и расширяется огородничество, увеличивается число воз­ делываемых культур и постепенно возникает специализация в овощеводстве. Появляются очаги огородничества вокруг городов и в районах с благоприятными условиями для производства ово­ щей. Например, центры производства лука: Спасского и Ско пинского — Рязань, Бессоновского — Пенза, Стригуновского — Курск и т. д. По мере развития городов и промышленных цент­ ров вокруг них создается пояс пригородных огородов. Для этого использовали поймы рек и другие угодья.

С развитием транспортных связей увеличивается производство овощей на вывоз и организуется их техническая переработка. В Ростове (Ярославская обл.), где на плодородных землях вблизи озера Неро еще с петровских времен выращивали овощи, было организовано овощесушильное и консервное производство. Аст­ раханские огородники начинают поставлять арбузы и томаты по Волге в другие города. В середине XIX в. складывается самобыт­ ный тепличный промысел под Клином. Основная продукция — огурцы, в зимне-весеннее и осеннее время поставляемые в Моск­ ву, Санкт-Петербург, Харьков и Ростов.

В конце XIX — начале XX в. овощеводство в основном носило потребительский или полупотребительский характер и лишь на небольших площадях было развито товарное производство. Не­ большие размеры имело потребительское овощеводство в север­ ных районах, на Урале, в Сибири и на Дальнем Востоке.

Относительно слабо была развита переработка. Основную мас­ су перерабатываемых овощей составляли капуста и огурцы. Пере­ работкой и хранением занимались единичные производители огородники.

В конце двадцатых — начале тридцатых годов XX в. образуются первые специализированные овощеводческие хозяйства, расши­ ряются площади защищенного грунта (парники и теплицы), начи­ нают применять машинный посев и уход за растениями на кон­ ной, а затем на тракторной тяге. Каждая область стремилась обес­ печить себя своими овощами. Стимулировалось развитие овоще­ водства в радиусе 25 км от крупных городов и промышленных центров. Возникло несколько зон консервного овощеводства, в которые входили: крупный консервный комбинат, хозяйства, обеспечивающие производство сырья, расположенные вблизи него, и опытная станция.

В годы Великой Отечественной войны овощеводству был нане­ сен значительный урон. Были сильно разрушены машинно-трак­ торный парк, теплично-парниковое хозяйство. Сократились по­ севные площади. Однако в послевоенные годы широко разверну­ лось коллективное и индивидуальное огородничество. При про­ мышленных предприятиях и учреждениях были созданы подсобные хозяйства.

В 1953 г. началась концентрация и специализация овощевод­ ства — использовали высокоплодородные пойменные земли и торфяники для выращивания овощей и поставки их в районы с менее благоприятным климатом. Специализацию и концентра­ цию производства проводили на основе увеличения площади оро­ шаемых земель, совершенствования и индустриализации техноло­ гий, комплексной механизации, химизации, выведения и внедре­ ния новых сортов, улучшения товарной обработки, транспортиро­ вания, хранения и реализации продукции, что способствовало увеличению производства овощей, повышению урожайности и росту их потребления. С 1970 г. на основе голландского опыта было организовано заводское изготовление тепличных конструк­ ций и развернуто тепличное строительство, что обеспечило значи­ тельный рост площадей, повышение урожайности и производства овощей. Широкое применение нашли сооружения с пленочными покрытиями. Определилось несколько направлений специализа­ ции овощеводческих хозяйств:

пригородное овощеводство — хозяйства вокруг городов и про­ мышленных центров специализируются на производстве широко­ го ассортимента овощей, развивается тепличное овощеводство;

производство овощей на вывоз — часть хозяйств в южных ре­ гионах специализируется на производстве внесезонной ранней и поздней продукции, а также теплотребовательных овощей, бахче­ вых и лука для вывоза в центральные и северные районы;

производство сырья для консервной промышленности — ово­ щи поставляют специализированные хозяйства, расположенные вблизи перерабатывающих предприятий;

семеноводство овощных культур сосредоточивается в основном в специализированных семеноводческих хозяйствах.

В большинстве случаев ни одно из названных направлений не реализуется в хозяйствах в чистом виде. Хозяйства, занимающиеся производством овощей для реализации населению в свежем виде, часто имеют цехи переработки, где консервируется часть продук­ ции. Хозяйства, производящие сырье для переработки, часть ран­ ней продукции реализуют населению. Производятся овощи и в се­ меноводческих хозяйствах, а семена — в овощеводческих.

Овощи для удовлетворения местного спроса выращивают и не­ специализированные хозяйства. В последние годы увеличилось производство овощей в крестьянских хозяйствах, на приусадебных и садово-огородных участках при резком падении производства в государственном секторе. Отчасти это связано с сокращением площадей под овощами в сельскохозяйственных предприятиях России (с 470 тыс. га в 1990 г. до 156 тыс. га в 1998 г.).

1.4. НАУЧНОЕ ОВОЩЕВОДСТВО До начала двадцатых годов XX в. овощеводство и другие отрас­ ли, объединяемые понятием «садоводство», не были признаны как научные дисциплины. Их рассматривали как ремесло или искус­ ство. Признание овощеводства как научной дисциплины относит­ ся к двадцатым годам XX в.;

это значительно позднее, чем призна­ ние земледелия, растениеводства и лесоводства.

Большое значение для становления овощеводства как научной дисциплины имели теоретические исследования по биологии рас­ тений: работы по систематике растений К. Линнея (1707—1778), А. Декандоля (1806—1893), Э. Л. Регеля (1867—1920), работы по физиологии растений К. А. Тимирязева (1843—1920) и Н. И.Ж е лезнова (1816—1877), по фитопатологии М. С. Воронина (1838— 1903) и других исследователей.

Большое литературное наследие, оставленное одним из основа­ телей научного растениеводства А. Т. Болотовым (1738—1833), со­ держит результаты наблюдений за картофелем, овощными культу­ рами, описание опыта возделывания ряда овощных культур в Центральной России. А. Т. Болотову принадлежит и первая пуб­ ликация о культуре томата.

Известны работы талантливого петербургского огородника Е. А. Грачева (1826—1877) — автора многих сортов овощей, карто­ феля, высоко оцененных в России и за рубежом, создателя ориги­ нальных технологических приемов выращивания овощных куль­ тур и шампиньонов, конструкций шампиньонниц и хранилищ.

Во второй половине XIX и начале XX в. русскими учеными и практиками были созданы капитальные труды по практическому овощеводству. Это книга главного садовника Петровской земле­ дельческой и лесной академии (ныне MCXA) Р. И. Шредера (1822—1903) «Русский огород, питомник и плодовый сад», выдер­ жавшая десять изданий и служившая настольным руководством для нескольких поколений овощеводов. Много сделано М. В. Рытовым (1846—1920), основателем русского научного овощеводства. В ру­ ководствах по овощеводству открытого и защищенного грунта, ого­ родному семеноводству им обобщены опыт огородников и резуль­ таты собственных исследований. Очень ценный анализ огородниче­ ства содержится в публикациях Н. И. Кичунова (1863—1942). Много сделал для развития научного овощеводства академик В. И. Эдель штейн (1881—1965), отличавшийся большим научным кругозором и широким комплексным подходом к разработке научных основ отрасли. Известен его афоризм «Агротехника (технология) без оиологии слепа, ьез механизации мертва, но все решает неумоли­ мая экономика». Под руководством В. И. Эдельштейна (1918— 1930) были начаты исследования закономерностей формирования урожая овощных растений в зависимости от их видовой и сортовой принадлежности и условий внешней среды, первые результаты ко­ торых были обобщены в монографии «Новое в огородничестве» — работе, посвященной теоретическим основам овощеводства.

Исследование теоретических проблем овощеводства в работах В. И. Эдельштейна и его учеников, представителей созданной им школы научного овощеводства, сочеталось с разработкой практичес­ ких вопросов технологии производства овощей, активным участием в проведении в жизнь мероприятий по развитию овощеводства.

Крупный вклад в развитие теоретических основ овощеводства был внесен отделом овощных культур ВИР им. Н. И. Вавилова, где получили развитие научные идеи его создателя. На базе экологичес­ кого изучения сортового многообразия овощных растений были разработаны основы классификации культур, выделен исходный материал, успешно использованный в практической селекции.

Значительный вклад в разработку теории и создание техноло­ гий производства овощей, нашедших широкое применение в про­ изводстве, внесли работники Научно-исследовательского инсти­ тута овощного хозяйства (ныне ВНИИО). В период становления промышленного овощеводства в бывшем СССР крупный вклад внесли союзные (ВНИИССОК, Гипрониисельхоз) и республи­ канские научно-исследовательские институты (УкрНИИОБ, М олдНИИОЗО, КазН И И О Б, АзНИИО и др.) и вузы, в которых работали известные ученые — А. В. Алпатьев, С. И. Жегалов, 3. И. Журбицкий, В. А. Брызгалов, Н. П. Родников, Б. В. Квасни­ ков, Н. Ф. Коняев и др.

Создание интенсивных технологий производства овощей в от­ крытом и защищенном грунте, селекция новых сортов и гибридов, разработка научных основ семеноводства способствовали превра­ щению овощеводства в крупную специализированную отрасль промышленного производства. Районировано более 970 сортов и гибридов овощных и бахчевых культур отечественной селекции, а также рекомендовано к выращиванию более 500 зарубежных сор­ тов и гибридов. Многие сорта и гибриды различных культур ис­ пользуют в интенсивной технологии. Более 300 сортов и гибридов предназначено для консервной промышленности. Для разных ти­ пов хозяйств созданы высокопродуктивные сорта и гибриды овощных культур, пригодные для интенсивных технологий и об­ ладающие устойчивостью к болезням.

Контрольные вопросы. 1. Каково значение овощей в рационе человека? 2. Как развивалось овощеводство? 3. Каковы основные направления развития овощевод­ ства открытого и защищенного грунта? 4. В чем заключаются задачи научного овощеводства? 5. Каковы типы специализации в овощеводстве?

Глава ПРОИСХОЖДЕНИЕ, КЛАССИФИКАЦИЯ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОВОЩНЫХ РАСТЕНИЙ 2.1. ПРОИСХОЖДЕНИЕ На основе крупномасштабного экспедиционного ботанико­ географического изучения многообразия культурных растений H. И. Вавиловым в середине двадцатых годов XX в. были сформу­ лированы и в дальнейшем развиты основные положения учения о центрах происхождения культурных растений. Были установлены центры (области) происхождения культурных растений, включаю­ щие более мелкие локализации — очаги. Это дает возможность со­ брать и использовать в селекции растения, являющиеся ценными донорами новых признаков.

Различают первичные центры — районы, где растения были введены в культуру, и вторичные — районы появления новых, до того неизвестных форм возделываемых растений. H. И. Вавилов в пределах континентов выделяет семь центров, в которых были введены в культуру овощные растения (рис. 1):

I. Южно-Азиатский тропический центр. Включает тропические районы Индии и Южного Китая, Индокитай и острова Юго-Вос­ точной Азии.

1.1. Индийский очаг. Огурец — черношипые мелкоплодные формы, часто горькие из-за наличия кукурбитацинов;

в Непале произрастает дикий сородич огурца С. Hardwicki. Баклажан — крупноплодные многолетние формы. Известны дикие сородичи.

Тыквенные — горлянка, восковая тыква, люфа.

1.2. Индокитайский очаг, включающий Индокитай и Южный тропический Китай. Огурец (вторичный очаг) — лазающие лианы, белошипые партенокарпические длинноплодные формы, без ку­ курбитацинов (плоды без горечи). Формы, устойчивые к мучнис­ той и ложной мучнистой росе. Сорта зимнего экотипа с высокой холодостойкостью.

II. Восточно-Азиатский центр (умеренные и субтропические районы Центрального и Восточного Китая, Тайвань, Корея, Япо­ ния). Пекинская капуста, китайская капуста, салатная горчица (вторичный очаг), редька лоба, редька дайкон, репа (вторичный центр). Луковые растения — лук-батун (слабоветвящиеся формы), лук душистый, баклажан (вторичный центр) — скороспелые мел­ коплодные формы, огурец (вторичный центр) — женский тип цве­ тения, устойчивость к резким колебаниям температуры, устойчи Рис. 1. Очаги происхождения овощных растений (по Н. И. Вавилову) вость к вирусу огуречной мозаики, китайская (огуречная) дыня (вторичный центр).

III. Юго-западно-Азиатский центр (Иран, Афганистан, Сред­ няя Азия, Северо-Западная Индия, внутренняя Нагорная и Малая Азия). Дыня (первичный очаг в Малой Азии, вторичный — в Средней) — большое разнообразие форм, дикие сородичи. Мор­ ковь — основной очаг азиатских желтомясых и беломясых сортов, формы с антоциановой окраской. Репа (азиатские сорта), редис, огурец (вторичный очаг) — ксерофилизированные жаростойкие формы. Родоначальник мелкоплодных сортов с гладкой поверхно­ стью плода, распространенных в Средней Азии, Закавказье, на Ближнем Востоке. Лук репчатый (Средняя Азия и Афганистан) и его близкие сородичи, лук пскемский, лук Вавилова, чеснок, лук порей, горох, бобы, ревень, кресс-салат (вторичный очаг), пет­ рушка (вторичный очаг), салат, эндемичные формы капусты.

IV. Средиземноморский центр (Северное и Южное побережье Средиземного моря). Свекла, капуста кочанная, савойская, цвет­ ная, брокколи, кольраби, брюссельская, петрушка, сельдерей, репа (европейские сорта), брюква, салатный цикорий, пастернак, скорцонера, овсяный корень, укроп, ревень, щавель, артишок, кардон, лук репчатый (вторичный центр) — сладкие испанские луки с очень крупной луковицей;

озимые короткодневные формы.

Чеснок (вторичный центр), тмин, тимьян, иссоп, мята, анис, чер­ нушка.

V. Абиссинский центр. Абиссинская горчица, лук-шалот (вто­ ричный центр), бамия. Из Африки происходят арбуз, антильский огурец.

VI. Центрально-Американский центр (страны Центральной Америки, включая Южную Мексику). Кукуруза, фасоль обыкно­ венная, фасоль лимская, фасоль многоцветковая, перец стручко­ вый, тыква мускатная, тыква твердокорая, тыква фиголистная, чайот, батат, физалис, смородиновидный томат.

VII. Андийский центр.

VII. 1. Андийский очаг (горные районы Перу, Боливии, Эквадо­ ра). Тыква крупноплодная, томат и его дикие сородичи, фасоль лимская (вторичный центр), фасоль обыкновенная (вторичный центр).

VII.2. Чилоанский очаг (южная часть Чили — остров Чилоэ).

2.2. КЛАССИФИКАЦИЯ Культурные и дикие растения, которые можно использовать в качестве овощей, по А. Н. Ипатьеву, представлены 1200 видами, входящими в 78 семейств, из которых 59 (870 видов) — двудольные и 19 (330 видов) — однодольные. Число возделываемых овощных растений значительно меньше, но они весьма многообразны. Для решения практических и научных задач, связанных с производ­ ством овощей, овощные культуры классифицируют по биологи­ ческим и хозяйственно ценным признакам.

Ботаническая классификация. По ботанической классификации основные овощные культуры, выращиваемые в России, распреде­ ляются по следующим семействам из класса Д в у д о л ь н ы е : Ка­ пустные (Крестоцветные) — капуста кочанная, савойская, брюс­ сельская, цветная, брокколи, листовая (декоративная), пекинская, брюква, репа, редис, редька, хрен, кресс-салат, салатная горчица;

Пасленовые — томат, баклажан, перец, физалис, картофель;

Сель­ дерейные (Зонтичные) — любисток, морковь, петрушка, пастернак, сельдерей, укроп, фенхель;

Астровые (Сложноцветные) — салат, салатный цикорий (эндивий, витлуф), овсяный корень, скорцоне­ ра, эстрагон, топинамбур, артишок, кардон;

Бобовые (Мотылько­ вые) — бобы овощные, горох овощной, фасоль овощная;

Бурачни­ ковые — огуречная трава;

Гречишные — ревень, щавель;

Маревые (Лебедовые) — свекла столовая, мангольд (свекла листовая), шпинат;

Тыквенные — огурец, дыня, арбуз, тыква, каба­ чок, патиссон, чайот;

Яснотковые (Губоцветные) — базилик, май­ оран, мята перечная, мелисса, душица, змееголовник, иссоп, ти­ мьян, чабер однолетний и зимний;

из класса О д н о д о л ь н ы е :

Луковые — лук (репчатый, шалот, порей, батун, многоярусный, шнитт и др.), чеснок;

Мятликовые (Злако­ вые) — кукуруза сахарная.

Внутри видов наблюдается большой полиморфизм, что фикси­ руется во внутривидовой классификации, где выделяются подви­ ды, разновидности, подразновидности, формы и подформы. Часто разновидности одного вида представляют собой разные культуры.

Так, вид тыква твердокорая представлен несколькими разновид­ ностями, включающими такие культуры, как тыква, кабачок, крукнек, патиссон. Вид сельдерей включает листовую, черешко­ вую и корневую разновидности, которые являются самостоятель­ ными культурами.

По ряду культур в литературе есть расхождения в классифика­ ции отдельных растений. Так, в России кочанную, цветную, са­ войскую, листовую капусты, кольраби относят к самостоятельным видам. В зарубежной практике их чаще определяют как разновид­ ности капусты огородной (Br. oleraceae).

Овощные растения характеризуются широким разнообразием форм, что выражается в их различиях по габитусу, продолжитель­ ности жизни. Существуют классификации, в которых, с одной стороны, объединяются близкие по названным признакам культу­ ры, принадлежащие к разным семействам, с другой — внутри культур выделяются жизненные формы (морфобиотипы), значи­ тельно различающиеся между собой.

У овощных культур с жизненной формой очень тесно связаны биологические и хозяйственно ценные признаки — продолжи­ тельность жизни, размеры и пространственная ориентация над­ земных органов и корневой системы, ритмы роста и плодоноше­ ния, урожайность и качество продукции, устойчивость к небла­ гоприятным условиям внешней среды.

Появление новых жизненных форм часто обусловливает более высокий уровень технологии. Так, появление детерминантных форм томата, перца, огурца, гороха позволило создать сорта с вы­ сокой скороспелостью и механизировать уборку. Появление ко роткоплетистых (кустовых) форм тыквы, кабачка, патиссона зна­ чительно облегчило механизацию их возделывания.

В отличие от представителей спонтанной (дикой) флоры, где жизненные формы являются результатом приспособления к усло­ виям местообитания, жизненные формы культурных растений в большинстве своем создаются в процессе селекции и удерживают­ ся в дальнейшем отбором.

Жизненные формы многолетних поликарпических овощных растений (многолетних трав) представлены: одноглавыми (скор­ цонера, овсяный корень), стержнекорневыми и многоглавыми (ревень, щавель), короткокорневищными (спаржа, лук-батун, шнитт-лук), корнеотпрысковыми (хрен) растениями. К этой груп­ пе относятся также растения, образующие клубни стеблевого (картофель) и корневого (батат) происхождения, луковицы (лук репчатый, лук-порей, чеснок, лук многоярусный).

Двулетние, озимые и однолетние культуры (монокарпические травы) включают: двулетние и озимые растения с надземными (ко­ чанная капуста, салат, кольраби и др.) и подземными запасающими органами (корнеплоды), однолетние полурозеточные (салат, шпи­ нат, салатная горчица) и безрозеточные (томат, перец, баклажан, кустовые сорта тыквы, кабачка, фасоли), стелющиеся (бахчевые, кормовые сорта гороха, грунтовые сорта огурца), лазающие (горох, шпалерные сорта огурца) и вьющиеся (фасоль) лианы.

На основе ботанико-географического метода Н. И. Вавилова разработана эколого-географическая классификация ведущих овощных культур, используемая в научных исследованиях и се­ лекции.

Хозяйственные классификации. В основу хозяйственных класси­ фикаций положены признаки, связанные с продуктовыми органа­ ми растений, особенности их потребления и товарной обработки.

Классификация по п р о д у к т о в ы м о р г а н а м. Листовые овощи (продуктовый орган —лист): салат листовой, шпинат, ща­ вель, пекинская капуста, салатная горчица, кресс-салат, лук реп­ чатый при культуре на зеленый лист, лук-батун, шнитт-лук, лук слизун, лук многоярусный, листовая петрушка, листовой сельде­ рей, свекольник (листья свеклы), салатная репа (листья), салат­ ный цикорий, амарант, съедобные мальва и хризантема, проростки овощных растений (редька, лук, соя, люцерна и др.).

Листостебельные овощи (продуктовый орган —листья и сте­ бель): капуста кочанная, савойская, пекинская, китайская и брюс­ сельская, укроп, фенхель, чеснок при культуре на зелень, лук-по­ рей, салат кочанный. В этой группе выделяют черешковые овощи (продуктовый орган — черешок): ревень, мангольд, черешковый сельдерей, кардон.

Цветковые овощи (продуктовый орган — цветки, соцветия):

цветная капуста, брокколи, артишок.

Луковичные овощи: лук репчатый, лук-шалот, чеснок.

Корнеплоды (продуктовый орган — корнеплод): морковь, пас­ тернак, корневая петрушка, корневой сельдерей, редька, редис, репа, брюква, корневая горчица, скорцонера, овсяный корень.

Клубненосные овощи (картофель, батат, ямс, топинамбур, ста хис и др.).

Корневищные овощи (съедобный орган — корень): хрен, кат­ ран, съедобный лопух.

Ростковые овощи (продуктовый орган — утолщенные ростки):

Плодовые овощи (в пищу используют вызревшие или невыз­ ревшие плоды и семена): томат, перец, баклажан, физалис, огу­ рец, арбуз, дыня, тыква, кабачок, крукнек, патиссон, момордика, горох, фасоль, кукуруза, бамия и др.

Пряные овощи (в пищу используют листья, стебли, цветки, плоды): эстрагон, мята, душица, тимьян, любисток, иссоп, мелис­ са, котовник, майоран, укроп (стебли, соцветия, семена), перец острый, чабер и др.

Грибы: шампиньон, вешенка, кольцевик (строфария) и др.

Приведенная классификация удовлетворяет специалиста по ре­ ализации урожая и потребителя, но не учитывает в полной мере биологических и технологических особенностей культур, связан­ ных с их возделыванием. В. И. Эдельштейном была предложена классификация, в которой сочетались п о т р е б и т е л ь с к и е и а г р о н о м и ч е с к и е о с о б е н н о с т и культур, связанные с их выращиванием. Приведем ее с некоторой корректировкой.

Капустные — капуста кочанная, савойская, брюссельская, цветная, брокколи, кольраби, пекинская при культуре на кочан.

Корнеплодные — морковь, корневой сельдерей, корневая пет­ рушка, пастернак, редька, редис, репа, брюква, свекла, салатный цикорий витлуф (корнеплод для выгонки), скорцонера, овсяный корень.

Клубнеплодные — картофель, батат, топинамбур, стахис.

Луковичные (продуктовый орган — луковица) — лук репчатый, лук-шалот, чеснок;

иногда употребляют термин «луковые», кото­ рый охватывает всех представителей рода Allium, образующих и не образующих луковицу, возделываемых ради луковицы, зеленого листа.

Плодовые овощные культуры, представленные растениями из семейств: Пасленовые (томат, перец, баклажан, физалис, дынная груша), Тыквенные (огурец, арбуз, дыня, тыква, кабачок, патис­ сон, чайот и др.), Бобовые (горох, бобы, фасоль, вигна и др.), Мятликовые (кукуруза), Мальвовые (бамия).

Листовые однолетние культуры — салат, шпинат, укроп, фен­ хель и др.

Многолетние овощные культуры, выращиваемые в течение не­ скольких лет на запольных участках: щавель, ревень, спаржа, хрен, катран, пряные травы (эстрагон, любисток, мята, душица и др.). Условно к этой группе можно отнести луковые овощи — шнитт-лук, лук многоярусный, лук-слизун, лук душистый, кото­ рые выращивают на этих участках.

Грибы — шампиньон, вешенка, кольцевик.

2.3. РОСТ И РАЗВИТИЕ Жизненный цикл (онтогенез) растения. В онтогенезе выделяют четыре этапа развития: э м б р и о н а л ь н ы й, проходящий на ма­ теринском растении от образования зиготы до созревания семени и от заложения до созревания органов вегетативного размноже­ ния;

ю в е н и л ь н ы й (молодость) — от прорастания семени или вегетативной почки до наступления способности к образованию репродуктивных органов;

этап з р е л о с т и (репродуктивный) — заложение зачатков репродуктивных органов, формирование цветков и гамет, цветение, формирование семян и органов вегета­ тивного размножения;

этап с т а р о с т и — период от прекраще­ ния плодоношения до отмирания.

Прохождение онтогенеза связано с качественными возрастны­ ми изменениями в обменных процессах, на основе которых про­ исходит переход к образованию репродуктивных органов и мор­ фологических структур.

В практике овощеводства для обозначения возрастного состоя­ ния растений чаще пользуются термином «фаза развития», обо­ значающим определенное морфологическое проявление возраст­ ного состояния растения. Наиболее часто для этого используют фенологические фазы (прорастание семени, появление всходов, ветвление, бутонизация, плодообразование и т. д.), заложение ор­ ганов в апикальной меристеме (этапы органогенеза).

Большинство овощных культур, формирующих продуктовые органы из вегетативных образований (капуста кочанная, кольра­ би, брюссельская, салатные культуры), заканчивает свое пребыва­ ние на овощной плантации ювенильным периодом, не переходя к образованию генеративных органов до уборки.

Получение урожая связано с ростом — увеличением размеров растения, его органов, увеличением числа и размера клеток, обра­ зованием новых структур.

Общие закономерности роста растений, выражаемые сигмоид­ ной кривой, были установлены в конце XIX в. Ю. Саксом, а при­ менительно к различным жизненным формам овощных расте­ ний — в двадцатых годах XX в. В. И. Эделыитейном. Общий ха­ рактер роста при отложении на оси ординат логарифма массы или линейного размера растения, его органов в функциональной зави­ симости от времени выражается сигмоидной кривой, состоящей из четырех элементов (рис. 2): лаг-периода, внешне проявляюще­ гося слабо, когда идут процессы диф­ ференциации, подготавливающие по­ следующий рост (7);

фазы интенсив­ ного роста — логарифмической (2);

фазы замедленного роста (J);

фазы стационарного состояния — выход на плато (4).

Жизненные формы растений раз Рис. 2. Сигмоидная кривая изменения роста растений в зависимости от времени:

2 — фаза интенсивного роста;

3 — фаза замедленного роста;

4 — фаза стационарного состояния личаются по характеру кривой. Зависит она и от внешних усло­ вий. Чем ближе они к оптимуму, тем короче лаг-период и круче логарифмическая часть кривой. Продолжительность лаг-периода связана со скоростью прорастания семян и силой начального рос­ та. Особенно сильно он растянут у мелкосемянных культур, про­ исходящих из засушливых районов (Сельдерейные и Луковые).

Длительное появление всходов связано здесь с наличием несколь­ ких барьеров прорастания — периода покоя, твердых оболочек се­ мени и наличия в семени ингибиторов прорастания (автоингиби­ рование).

Период прорастания — важный этап в жизни растений — пере­ ход к самостоятельному питанию. Он включает несколько фаз: во допоглощения и набухания (заканчивается наклевыванием семе­ ни);

образования (роста) первичных корешков;

становления проростка и перехода его к самостоятельному пита­ нию.

В период водопоглощения и набухания семени, а у некоторых культур и в начале роста первичных корешков семена могут подсох­ нуть и вернуться в состояние покоя, что и используется при некото­ рых способах предпосевной подготовки семян. На более поздних этапах прорастания потеря влаги ведет к гибели проростка.

Темпы прорастания и начального роста проростка в значитель­ ной степени зависят и от размеров семян. Относительно крупно семянные культуры и крупные семена из одного вороха обеспечи­ вают не только более быстрое появление всходов, что связано с относительно высокой силой роста, но и более сильный началь­ ный рост. Наиболее сильным начальным ростом обладают лианы (семейства Тыквенные, Бобовые), имеющие крупные семена. Огу­ рец через месяц после появления всходов использует до 17 % отве­ денной ему площади, а морковь, по данным В. И. Эделылтейна, — около 1 %. Слабый начальный рост культур из семейств Сельде­ рейные и Луковые не только не позволяет достаточно полно в ранние сроки использовать солнечную радиацию, но и значитель­ но повышает затраты на защиту культур от сорных растений.

Однолетние и многолетние плодовые овощные культуры (томат, перец, баклажан, огурец, бахчевые, чайот и др.) представлены в ос­ новном ремонтантными растениями, характерная особенность ко­ торых — растянутое плодоношение. Это многосборовые культуры.

Растение одновременно может иметь зрелые плоды, молодые завя­ зи, цветки неразвитые и находящиеся в фазе плодообразования.

Культуры и сорта могут значительно различаться по степени ремонтантности, что и определяет ритм роста и поступление уро­ жая.

С момента наклевывания семени формирование корней опере­ жает рост стебля. С корневой системой связаны сложные процес­ сы обмена веществ. Поглощающая поверхность корня значитель­ но превосходит испаряющую поверхность листьев. Различия эти неодинаковы у культур и сортов, зависят от возраста растений и условий выращивания. Наиболее сильное опережение в развитии корневой системы присуще многолетним культурам, а среди сор­ т о в — более поздним, за исключением луковых культур, а также многолетников, но произрастающих на горных плато, где слой плодородной почвы невелик.

Первичный корешок зародыша формируется в главный корень, дающий начало сильно разветвленной корневой системе. У мно­ гих культур корневая система образует корни второго, третьего и последующих порядков.

Например, в условиях Среднего Урала белокочанная капуста сорта Слава в фазе технической спелости имела суммарную длину корней 9185 м, а их число достигало 927 О О у томата — соответ­ О, ственно 1893 и 116 О О у лука репчатого — 240 м и 4600. У капусты О, и томата ветвление корней достигало пятого порядка, у лука — третьего. У большинства овощных культур главный корень отно­ сительно рано отмирает и корневая система становится мочкова­ той. Этому способствует и пересадочная (рассадная) культура, а также ограничение объема почвенного питания. У многих культур (семейства Пасленовые, Тыквенные, Капустные и др.) существен­ ную роль играют придаточные корни, образующиеся из подсемя дольного колена или других участков стебля после окучивания и пикировки. Исключительно придаточными корнями представле­ на корневая система вегетативно размножаемых клубневых и лу­ ковичных культур (картофель, батат, топинамбур, лук репчатый и многоярусный и др.). При семенном размножении лука репчатого основная масса корней к началу формирования луковицы пред­ ставлена придаточными.

Выделяют ростовые корни, с помощью которых происходит поступательный рост корневой системы, в том числе ее активной части — корневых волосков. Поглощающая поверхность корней значительно превосходит поверхность ассимилирующей части ра­ стения. Особенно сильно это выражено у лиан. Так, у огурца через месяц после высадки рассады площадь рабочей поверхности кор­ ней достигала 20. 25 м2, превышая поверхность листьев более чем в 150 раз. С этой особенностью, видимо, связано то, что лианы плохо переносят повреждения корневой системы в рассадной культуре, которая удается лишь в случае применения горшечной рассады, что исключает повреждение корней. Характер формиро­ вания корневой системы зависит не только от генетических осо­ бенностей растений, но и от способа культуры и других условий выращивания. Повреждение верхушки главного корня в рассад­ ной культуре ведет к образованию мочковатой корневой системы.

Высокая плотность почвы (1,4. 1,5 г/см3) замедляет рост корневой системы, а у некоторых культур приостанавливает. Растения зна­ чительно различаются по реакции корневой системы на уплотне­ ние почвы. Лучше всего переносят уплотнение культуры с относи­ тельно медленными темпами роста, например морковь. У огурца высокие темпы роста корневой системы тесно связаны с необхо­ димостью достаточной аэрации — недостаток кислорода в почве вызывает быстрое отмирание корней.

Корневая система имеет ярусное строение. Основная масса корней в большинстве случаев расположена в пахотном горизон­ те, однако возможно и глубинное проникновение корней в почву (рис. 3). Для брокколи, капусты белокочанной, цветной и пекинс­ кой, кольраби, лука-батуна, лука репчатого и лука-порея, петруш­ ки, редиса, салата, сельдерея, чеснока и шпината глубина проник­ новения корней составляет 40. 70 см;

для баклажана, брюквы, го­ роха, горчицы, кабачка, моркови, огурца, перца, репы, свеклы, укропа, цикория — 70. 120;

для арбуза, артишока, дыни, картофе­ ля, пастернака, овсяного корня, ревеня, спаржи, томата, тыквы и хрена — более 120 см.

Глубина проникновения корней в почву зависит от условий выращивания. Так, на орошаемой бахче в Волго-Ахтубинской Рис. 3. Корневая система овощных растений (по Е. Г. Петрову):

а — свекла столовая;

ж — редис пойме корневая система арбуза размещается в слое почвы глуби­ ной до 45 см, а в условиях богарной культуры в Средней Азии кор­ ни проникают глубже 2 м.

Максимального размера активная поверхность корней обычно достигает к началу плодообразования, а у капусты — к началу тех­ нической спелости, после этого у большинства культур, особенно сильно у огурца, постепенно уменьшается в результате отмирания корневых волосков. В течение онтогенеза меняется и соотноше­ ние всасывающих и проводящих корней.

Корневые волоски недолговечны, отмирают очень быстро. По мере роста растений активная часть корневой системы перемеща­ ется на корни высших порядков. Продуктивность корневой систе­ мы зависит от условий, в которых находятся корни, и снабжения их надземной системой продуктами фотосинтеза. Биомасса кор­ ней по отношению к надземной системе невелика.

У однолетних овощных культур корни отмирают в течение се­ зона. Часто окончание прироста корней становится причиной на­ чала старения растения. У большинства многолетних овощных культур наблюдаются сезонные ритмы в развитии корневой систе­ мы. В середине и конце лета корни полностью или частично от­ мирают. У лука репчатого, чеснока, картофеля и других культур корневая система отмирает полностью. У ревеня, щавеля и арти­ шока отмирает в основном активная часть корней, а главный ко­ рень и часть его ответвлений остаются. С наступлением осенних дождей начинают отрастать новые корни от донца луковиц и глав­ ных корней. У разных культур это происходит по-разному. У чес­ нока отрастают корни и вскоре пробуждается почка, которая дает листья. У лука репчатого отрастают только корни, так как лукови­ ца находится в состоянии покоя.

У других многолетников (лук-батун, эстрагон, щавель) отраста­ ют новые корни и листья. Осеннее развитие корней — основное условие успешной перезимовки и быстрого роста весной, что обеспечивает выход продукции в ранние сроки.

Пока клубень картофеля находится в состоянии покоя, образо­ вание корней вызвать не удается, так как этому процессу предше­ ствует прорастание клубня.

Осеннее отрастание корней наблюдается и у двулетних овощных растений, если они остаются в поле, что и происходит в семеноводстве при беспересадочной культуре или осенней высадке маточников.

Рост корневой и надземной систем регулируется фитогормона­ ми, часть которых (гиббереллины, цитокинины) синтезируется в корне, а часть (индолилуксусная и абсцизовая кислоты) — в лис­ тьях и верхушках побегов. Вслед за ростом зародышевого корня начинается удлинение гипокотиля побега. После выхода его на поверхность земли рост подавляется под влиянием света. Начина­ ет расти эпикотиль. Если света нет, гипокотиль продолжает расти, что приводит к ослаблению проростков. Для получения крепких здоровых растений важно не допустить вытягивания гипокотиля.

При выращивании рассады необходимо обеспечивать Достаточ­ ную освещенность, пониженную температуру и относительную влажность воздуха в период появления всходов.

Внешние условия в этот ответственный период перехода к са­ мостоятельному питанию в значительной степени определяют в последующем темпы роста, развития и продуктивность растений.

Дальнейший рост побегов связан с процессами дифференци ровки апикальных и латеральных меристем, морфогенезом, то есть заложением органов роста и развития клеток и тканей (цито­ генез), вегетативных и генеративных органов (органогенез). М ор­ фогенез генетически запрограммирован и меняется в зависимости от внешних условий, которые влияют на фенотипические призна­ ки — рост, развитие и продуктивность.

Рост овощных растений связан с ветвлением, которое у куль­ тур, относящихся к различным жизненным формам, может быть моноподиальным, когда верхушечная почка в течение онтогенеза остается ростовой (Тыквенные), симподиальным, когда ось пер­ вого порядка оканчивается терминальным цветком или соцветием (Пасленовые), и смешанным, сочетающим оба типа ветвления.

Ветвление — очень важный признак, связанный с темпами формирования урожая, его качеством и продуктивностью расте­ ний, возможностью механизации, с затратами труда на пасынко­ вание и прищипку.

Культуры и сорта различаются по характеру ветвления. Зависит это и от условий внешней среды. В оптимальных условиях ветвле­ ние проявляется значительно сильнее. Не ветвятся в первый год жизни капустные растения, корнеплоды, лук репчатый, чеснок при выращивании из воздушных луковичек. Слабо ветвятся горох и бобы. Значительно различаются по силе ветвления (числу ветвей и порядков) сорта томата, перца, огурца и бахчевых культур.

Репродуктивный этап онтогенеза начинается с заложения при­ мордиальных зачатков генеративных органов. У большинства культур оно стимулирует активный рост осевых органов и ассими­ ляционного аппарата. Активный рост продолжается и в началь­ ный период формирования плодов, постепенно затухая с ростом нагрузки плодами. У огурца, гороха и многих других культур в пе­ риод массового плодообразования и формирования семян рост прекращается. Высокая нагрузка плодами способствует ускоре­ нию старения растений и может быть причиной преждевременно­ го отмирания. У гороха, огурца сбор недозрелых завязей дает воз­ можность значительно продлить вегетационный период.

Культурам и сортам овощных растений присущи сезонные и суточные ритмы роста и развития, обусловленные генетически (эндогенные) и условиями внешней среды (экзогенные).

Многолетние, двулетние и озимые культуры, происходящие из зон умеренного и субтропического климата, представлены в ос­ новном розеточными и полурозеточными растениями. В первый год жизни они образуют очень короткий утолщенный стебель и приземную розетку листьев.

Весной второго года быстро образуется цветоносный стебель, облиственный у полурозеточных жизненных форм (щавель, ре­ вень, хрен, капуста, морковь и др.) и не имеющий листьев у ро зеточных (луковые). К концу лета с созреванием семян этот сте­ бель отмирает. У двулетников (монокарпические растения) поги­ бает все растение. У многолетников (поликарпические растения) отмирают часть стеблей, частично или полностью (лук, чеснок) листья и корни. Растения вступают в состояние физиологическо­ го, а затем вынужденного покоя.

Наличие розетки, обусловливающее небольшие размеры стеб­ ля, обеспечивает у озимых и многолетних культур перезимовку растений. Появление цветоносного стебля, означающее переход к генеративному развитию, возможно лишь при условии яровиза­ ции — воздействия на растение в течение определенного периода низких положительных температур. У многолетних растений сте­ бель должен появляться каждый год. Более того, пониженные температуры способствуют (у ревеня) прекращению периода по­ коя и стимулируют отрастание листьев, что используется при вы­ гонке в защищенном грунте.

У кочанной и цветной капусты розетки образуются иначе. В начале рассадного и послерассадного периодов растения этих культур растут как безрозеточные, и лишь после образования 10. 15 листьев начинается формирование надземной розетки. Сте­ бель длиннее, чем у корнеплодов, и более уязвим для отрицатель­ ных температур. В первый год жизни при выращивании из семян розеточные и полурозеточные культуры не ветвятся. Ветвление наблюдается лишь на второй год у двулетних культур и начиная со второго года у многолетних.

После перезимовки для многолетних и двулетних культур ха­ рактерен очень сильный (взрывной) рост, обеспечивающий в ко­ роткий срок формирование розетки листьев и стеблей. Растения сильно ветвятся. Из активных почек образуются плодоносящие побеги, из спящих, не прошедших яровизацию, — вегетативные.

Более быстро формируют ассимиляционный аппарат много­ летние растения во второй и последующие годы, обеспечивая по­ лучение более раннего урожая, чем при выращивании из семян в первый год.

Особенность двулетних овощных культур, а также лука репча­ того — большая продолжительность ювенильного периода (60. 70 %) по сравнению с репродуктивным (30. 40 %). Основны­ ми фотосинтезирующими органами в репродуктивный период у капусты, редьки, репы становятся стебли и стручки семенных рас­ тений, у лука — стрелки и покровы плодов.

У однолетних культур репродуктивный период вдвое продол­ жительнее ювенильного.

Лианы — вьющиеся, стелющиеся, лазающие растения, не спо­ собные сохранять вертикальное положение, поэтому они ис­ пользуют в качестве опоры другие растения. Для вьющихся и ла­ зающих (усиконосных) лиан характерны сильный начальный рост и значительный размер растущей зоны побега, что опреде­ ляет очень высокие темпы роста и в последующем. Молодые рас­ тения вьющихся лиан (фасоль) не обладают круговой нутацией, чтобы обвить опору;

она появляется позднее. Особенностью их является замедленный рост заложившихся листьев на растущей зоне побега.

Усиконосные лазающие лианы (овощные культуры из семей­ ства Тыквенные и горох) благодаря наличию усиков с высокой чувствительностью к соприкосновению с опорой (тигмоморфоге нез) обладают способностью к быстрому и основательному креп­ лению к ней. Среди усиконосных лиан в семействе Тыквенные особое место занимает группа стелющихся лиан, к которым отно­ сятся бахчевые культуры (арбуз, дыня и тыква) и полевые евро­ пейские сорта огурца. Для них характерны плагиотропное (стелю­ щееся) положение стебля, относительно быстрое полегание стеб­ лей после появления всходов, сильное ветвление, связанное с воз­ можно более быстрым захватом территории и доминированием на ней. В условиях достаточного увлажнения у некоторых из этих лиан (например, у тыквы) в узлах образуются придаточные корни, обеспечивающие дополнительное крепление стебля к почве.

Рост растения, его отдельных органов, формирование урожая в значительной степени зависят от распределения между отдель­ ными частями продуктов фотосинтеза, что связано с активнос­ тью аттрагирующих (мобилизующих, притягивающих) центров.

Направленность деятельности этих центров гормональной регу­ ляции меняется в течение онтогенеза. Наряду с генетической обусловленностью она в сильной степени определяется условия­ ми внешней среды. Аттрагирующими центрами обычно являются растущие части растений: точки роста и листья, корни, генера­ тивные (формирующиеся плоды и семена), а также запасающие (корнеплоды, луковицы и клубни) органы. Нередко между этими органами наблюдается конкуренция в потреблении продуктов фотосинтеза.

От активности аттрагирующих центров зависят интенсивность фотосинтеза, темпы и соотношения роста отдельных органов рас­ тения, а в конечном итоге урожай, его качество и сроки поступле­ ния.

Особенно сильная аттрагирующая способность генеративных органов отличает сорта плодовых овощных культур (горох, фа­ соль, томат, огурец, перец и др.), предназначенных для одновре­ менной машинной уборки. У большинства этих сортов плодооб разование и созревание урожая проходят в сжатые сроки. Харак­ терно для них и относительно раннее прекращение роста.

На регулировании местоположения аттрагирующих центров и их активности базируются многие агротехнические приемы (пери­ од возделывания культуры, управление ростом рассады, формиро­ вание растений, режимы температуры, орошение, удобрения, применение рострегулирующих веществ). Создание в период хра­ нения лука-севка условий, исключающих возможность его ярови­ зации, сделает центром аттрагирования луковицу, что позволит получить хороший урожай. При хранении лука-матки, маточни­ ков двулетних культур, наоборот, важно создать условия для их яровизации.

Потери урожая и снижение качества продукции наблюдаются при цветушности корнеплодов, капусты, салата, шпината и других культур. Центр аттрагирования в этих случаях перемещается от за­ пасающих вегетативных органов в генеративные. Корнеплоды ре­ диса становятся дряблыми (ватными), листья салата — грубыми и безвкусными, прекращается рост луковиц.

Топография и активность аттрагирующих центров, их сбалан­ сированность с фотосинтетической деятельностью ассимиляци­ онного аппарата определяют хозяйственную эффективность фо­ тосинтеза, сроки уборки, количественные и качественные пока­ затели урожая. Например, большое число плодов на единицу площади листьев у некоторых сортов томата и дыни приводит к снижению содержания в плодах сухих веществ и утрате вкусовых качеств.

Точки роста и молодые листья потребляют все продукты фото­ синтеза, а также значительную часть минеральных соединений из взрослых и стареющих листьев. Старые листья, кроме того, отдают молодым и часть ранее накопленных пластических веществ.

Феноменальная аттрагирующая способность оплодотворенных зародышей проявляется у некоторых культур в плодах, отторгнутых от материнского растения. Цветоносы с распустившимися цветка­ ми картофеля, лука репчатого, срезанные после опыления или даже опыленные после срезки, помещенные в воду, формируют семена из части семяпочек. Все это время цветоносы и плоды ассимилиру­ ют. Собранные с растений недельные зеленцы огурца, недозрелые плоды зеленоплодных сортов кабачка, тыквы в благоприятных ус­ ловиях освещения, тепла и относительной влажности воздуха в те­ чение одного-двух месяцев до созревания семян не подсыхают и ас­ симилируют диоксид углерода (С 0 2). Часть семяпочек в зависимос­ ти от размеров и возраста завязи образует полноценные всхожие се­ мена, которые часто значительно мельче семян, сформировав­ шихся в плодах на материнском растении. Плоды, не имеющие хло­ рофилла (белые), такой способностью не обладают.

Эволюция (филогенез) овощных растений. Эволюция каждого из овощных растений включает два периода: первый — в дикой (спонтанной) флоре до введения в культуру, второй — после введения в культуру, когда наряду с естественным отбором в ка­ честве мощного ф актора эволюции выступает искусственный отбор, деятельность человека с его селекционными и техноло­ гическими воздействиями.

Первый период значительно продолжительнее второго. С ним связано образование крупных таксонов, семейств, родов и видов.

Второй период, начавшийся с введения растений в культуру (одо­ машнивание, доместикация), положил начало созданию большого разнообразия жизненных форм и сортов основных культур, при­ вел к значительному расширению площадей их возделывания. В этот период возникли новые виды (культигены), неизвестные в дикой природе. К ним относятся огурец и культивируемые виды тыквы, предки которых в дикой флоре неизвестны. Ч. Дарвин в качестве примера изменчивости в условиях окультуривания при­ водит большое разнообразие капустных растений, имеющих одно­ го предка (рио. 4).

Существует несколько точек зрения о предках капустных культур. Нет информации о происхождении кочанной, цветной, брюссельской, кольраби и других видов капусты. Еще более зага­ дочно происхождение брюквы, репы, рапса, сарептской горчи­ цы, абиссинской капусты, которые являются амфиплоидами, по­ лученными в результате межвидовой гибридизации капусты, черной горчицы, репы или сурепицы. Об этом свидетельствуют данные цитологических анализов. Информации о появлении этих видов нет.

Мощный фактор эволюции культурных растений — селекция.

В результате селекции созданы разнообразные сорта и гибриды овощных растений, приспособленные для возделывания в различ­ ных регионах и в различных условиях культуры (открытый и за­ щищенный грунт, сроки культивирования и т. д.).

Развитие генетики, биотехнологии, экологии и других фунда­ ментальных научных направлений в биологии, использование их в практической селекции позволяют получить новые сорта и гибри­ ды с широкой адаптацией к стрессовым ситуациям, высокой про­ дуктивностью и хорошим качеством продукции.

Культурные растения подчинены общим закономерностям в эволюции покрытосеменных, ведущим направлением которой яв­ ляется эволюция от деревьев к травам, от многолетних растений к однолетним, от сильнорослых к карликовым, от позднеспелых к скороспелым. Многолетними были предки томата, перца и неко­ торых тыквенных культур.

Эволюция в сторону скороспелости морфологически проявля­ ется в сокращении стеблевого роста, сокращении продолжитель­ ности жизни главной оси, относительно раннем начале ветвления при общем ослаблении его, переходе от моноподиального ветвле­ ния к симподиальному, сокращении морфогенетического ряда Рис. 4. Эволюция капусты в результате селекции:

1 — дикорастущая однолетняя капуста;

2 — листовая капуста (2а — неветвящаяся, 26 —ветвящаяся, 2в — мозговая, 2г — кормовая — высокостебельная);

3 — цветная капуста [За — двулетняя (озимая брокколи), 36 — однолетняя (цветная)];

4 — кочанная капуста;

5 — савойская капуста;

7 — брюссельская капуста метамерных органов (листья, ветви), усилении тенденции к обра­ зованию уплощенных плодов у томата и округлых у огурца, тонко стебельности, мелкостебельности и относительной мелкоплодное ти и мелкосемянности.

Относительно слабый рост присущ кустовым и короткоплетис тым сортам огурца, тыквы и бахчевым культурам. Наряду с редук­ цией формы при эволюции в сторону скороспелости наблюдается и редукция функции, сокращается продолжительность яровиза­ ции, а у однолетних культур (салат, шпинат и др.) яровизация по­ чти полностью отсутствует, ускоряется прорастание семян.

Наблюдается эволюция овощных растений и в сторону удлине­ ния вегетационного периода или отдельных его этапов. Это преж­ де всего выведение сортов холодостойких двулетних и многолет­ них культур с продолжительным периодом яровизации, например озимой капусты, редиса, сортов томата с замедленным созревани­ ем плодов.

Контрольные вопросы. 1.4ем различаются биологическая и хозяйственная классификации овощных растений? 2. Каковы центры происхождения овощных растений? 3. Каковы формы овощных растений? 4. Каковы особенности роста и развития овощных растений? 5. Как проходила эволюция овощных растений?

6. Как жизненные формы обусловливают уровень технологий выращивания?

7. Какова роль селекции в эволюции овощных растений? 8. Какие признаки овощных растений относятся к унаследованным, а какие — к приобретенным (на примере капуст и других растений)?

Глава ОТНОШЕНИЕ ОВОЩНЫХ РАСТЕНИЙ К УСЛОВИЯМ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ • 3.1. ХАРАКТЕРИСТИКА УСЛОВИЙ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ Продуктивность овощных культур, качество продукции наряду с генетической природой растения в значительной степени опре­ деляются комплексом внешних условий, тем, в какой степени они обеспечивают реализацию генетического потенциала.

К условиям (факторам) внешней среды относится все то, что находится вне растения. Среди этого сложного комплекса обычно выделяют три группы факторов жизни растений:

а б и о т и ч е с к и е : климатические — температура, свет (осве­ щенность, спектральный состав света и длина дня), воздух (состав, движение, влажность), магнитное поле, механические воздей­ ствия (ветер и др.);

почвенные (эдафические, от греческого слова edaphos — земля) — физические и химические свойства почвы, почвенный воздух и влага;

б и о т и ч е с к и е — взаимовлияние культурных растений в посеве, сорные растения, полезная и вредная (болезни) микро­ флора (грибы, бактерии, вирусы), полезные и вредные (вредите­ ли) представители животного мира;

а н т р о п о г е н н ы е (созданные человеком, от греческого anthropos — человек) — методы культуры, хирургические приемы (пасынкование, прищипка, прививка и т. п.), воздействие на рас­ тения и их биоценозы машинами, химическими веществами и фи­ зическими средствами.

Различают прямое и косвенное влияние фактора. Первое выра­ жается в прямом действии данного фактора на растение (на фото­ синтез, ростовые процессы, плодообразование и т. п.), второе — в изменении реакции растений на отдельные факторы при измене­ нии напряженности одного из них (примеры: ослабление погло­ щения воды и фосфора теплолюбивыми культурами при сниже­ нии температуры почвы, усиление поглощения фосфора из труд­ ноусвояемых соединений под влиянием микоризы, развитие гриб­ ных болезней при повышении влажности воздуха, снижении или повышении температуры).

Уровень реакции растений на воздействие факторов внешней среды определяют три значения: оптимум (наиболее благоприят­ ное для растения), минимум и максимум — крайние (экстремаль­ ные) значения фактора, при которых возможна жизнь растения.

Интенсивность фактора, находящаяся между максимумом и ми­ нимумом, называется зоной толерантности (выносливости). В этой зоне часто выделяют участки: оптимума, субоптимума и пес симума. Говоря о реакции растений на условия внешней среды, ограничиваются одним показателем — требовательностью. Однако этот показатель характеризует лишь одну из сторон отношения растений к данному фактору. Правильнее оценивать реакцию рас­ тений по трем показателям: требовательности, устойчивости и от­ зывчивости (рис. 5).

Т р е б о в а т е л ь н о с т ь оценивается по интенсивности (на­ пряженности) и действию фактора, обеспечивающего получение урожая или прохождение межфазных периодов, нормальный ход жизненных процессов (цветение, плодообразование и др.). Н а­ пример, оптимальное и субоптимальное значения температуры и сумма температур, влажность почвы и водопотребление, концент­ рация минеральных солей в почвенном растворе, вынос их в еди­ ницу времени и суммарные значения за вегетационный период.

У с т о й ч и в о с т ь — это способность растения переносить крайние (экстремальные) значения фактора. Она определяется значениями минимума (максимума), зонами пессимума (где на­ блюдается сильное угнетение растений из-за недостатка или из­ бытка фактора) и продолжительностью их воздействия. В зоне пессимума при уровне действия факторов (напряженность х вре­ мя), близком к летальному, часто возникают стрессовые ситуации, оказывающие сильное влияние (а иногда наблюдается и последей­ ствие) на рост, развитие и продуктивность культур.

Влияние стресса проявляется в задержке роста и развития и снижении их темпов в последующем, в расстройстве метаболизма, в повреждениях и гибели тканей и органов, а иногда и растений.

Диапазон устойчивости растений к стрессам (толерантность) наряду с их генетической природой в значительной степени зави­ сит от уровня напряженности фактора и комплекса условий внеш­ ней среды в период, предшествующий стрессу, а также от характе­ ра наступления стрессовой ситуации. Наиболее опасны пульсиру­ ющие стрессы, характеризующиеся быстрым неоднократным пе­ реходом от нормальных условий к стрессу и обратно.

В практике овощеводства для по­ вышения устойчивости растений к стрессу практикуется создание отно­ сительно слабых стрессовых ситуа­ ций (закалка).

Рис. 5. Реакция овощных растений на факторы внешней среды:

2 — зона пессимума;

3 — зона оптимума;

5 — максимум Можно выделить три фазы стресса: первичная стрессовая реак­ ция, проявляющаяся в резком ослаблении жизненных процессов;

адаптация, когда процессы обмена сдвигаются в направлении приспособления растения к стрессовой ситуации;

истощение ре­ сурсов надежности.

Устойчивость растений к стрессам меняется в течение онтоге­ неза;

она значительно сильнее в фазе покоя, при замедленных темпах роста. Относительно низкий диапазон толерантности име­ ют генеративные органы в периоды формирования гамет, опло­ дотворения и плодообразования. Низкая устойчивость отличает проростки и молодые растения. Действие стресса проявляется на клеточном, организменном и популяционном уровнях в неспеци­ фических (одинаковых для всех раздражителей) и специфических (присущих данному раздражителю) реакциях растений. В боль­ шинстве случаев стрессовые ситуации связаны с взаимодействием нескольких стрессов. Так, в условиях засухи наряду с недостатком воды наблюдается повышение концентрации почвенного раство­ ра, приводящее к осмотическому (солевому) стрессу, кальциевой и магниевой недостаточности, перегреву листьев. Переохлажде­ ние почвы приводит к физиологической засухе, ослаблению или прекращению поглощения отдельных элементов.

О т з ы в ч и в о с т ь характеризуется уровнем реакции на по­ вышение или понижение интенсивности действия (качества или количества) фактора. Пример — реакция растения (прибавка уро­ жая) на повышение концентрации почвенного раствора, влаж­ ность почвы и количество внесенных удобрений.

Отношение растения к условиям внешней среды, зона толе­ рантности, значения оптимумов и экстремумов меняются в тече­ ние онтогенеза. Наибольшая отзывчивость наблюдается в перио­ ды сильного роста, цветения и плодообразования. Эти фазы ха­ рактеризуются наиболее узким диапазоном толерантности, а фаза плодообразования, кроме того, — наиболее узким диапазо­ ном оптимума и субоптимума. В этот период растения наиболее чувствительны к недостатку или избытку фактора. Сильно разли­ чаются по устойчивости овощные растения разных сортов. Наи­ более чувствительны к стрессам сорта с повышенной скороспе­ лостью.

По характеру реакции на внешние условия (диапазону толеран­ тности) культуры и сорта разделяют на эври- и стеноформы. Пер­ вые характеризуются широким диапазоном толерантности, вто­ рые — узким (см. рис. 5). По отношению к температуре это будут эвритермные и стенотермные культуры и сорта, эври-, стеногид рические по отношению к воде, эври- и стеногалинные по отно­ шению к засолению. Диапазон толерантности характеризует ус­ тойчивость, но недостаточен для оценки требовательности к фак­ тору, определяемой оптимальными значениями (температура, влажность, содержание элементов минерального питания) и необ­ ходимым количеством фактора для получения урожая (сумма тем­ ператур, суммарное водопотребление, вынос элементов минераль­ ного питания и т. д.).

В практике и литературе часто путают понятия «требователь­ ность» и «устойчивость». В некоторых случаях это вошло в терми­ нологию. Например, мы говорим о теплотребовательных и холо­ доустойчивых (холодостойких) культурах и сортах, не учитывая, что холодоустойчивый сорт может быть одновременно и более теплотребовательным, а относительно менее холодостойкий — ме­ нее теплотребовательным.

Уровень реакции растения (посева) на факторы внешней среды имеет важное значение для овощеводства и определяет возможно­ сти культуры, особенности технологии, затраты энергии и средств, темпы формирования, размеры и качество урожая, эко­ номическую эффективность производства.

В овощеводстве всегда шла работа по двум направлениям: при­ способление внешних условий к требованиям растения и приспо­ собление растения (посева) к этим условиям.

Первое направление реализуется в макро- и микрозонирова­ нии производства, определении сроков, места и способов возде­ лывания культур, в комплексе мероприятий по мелиорации усло­ вий внешней среды вплоть до полного их контроля (защищенный грунт), в системе ведения хозяйства и технологии производства.

Адаптация растения к условиям внешней среды достигается пря­ мым и косвенным воздействием на него приемами, повышающи­ ми его адаптивный уровень, устойчивость к неблагоприятным си­ туациям. К таким приемам относятся получение и использование высококачественного посевного и посадочного материала, повы­ шение устойчивости и стимуляция жизнедеятельности растений за счет обработки семян и вегетирующих растений (закалка, про­ травливание и другие приемы предпосевной обработки, иммуни­ зация, использование стимуляторов роста и т. п.), применение рассадной культуры и хирургических приемов (прищипка и па­ сынкование, нормирование урожайной нагрузки, прививочная культура), формирование агробиоценозов высокой продуктивнос­ ти. Среди приемов адаптации растений к условиям внешней сре­ ды основное значение имеет повышение генетического потенциа­ ла их адаптивности селекционным путем.

3.2. ТЕПЛО Температура воздуха. Это основной фактор, определяющий сроки и возможности возделывания овощных культур в открытом грунте и энергозатраты в тепличном овощеводстве. Производство овощей в открытом грунте возможно лишь в весенне-летне-осен ний период в зоне умеренного климата, на севере — лишь летом, и только в зоне субтропиков возможно зимнее выращивание капуст­ ных, зеленных культур и корнеплодов.

Отношение к теплу складывается из двух показателей: тепло требовательности, определяемой достаточной для нормального роста и плодоношения напряженностью теплового режима (оп­ тимальные и субоптимальные температуры) и количеством тепла в течение вегетационного периода (суммы температур), и устой­ чивости (холодостойкость и жаростойкость) — способности рас­ тения противостоять неблагоприятным (экстремальным) темпе­ ратурам.

В зависимости от этих двух показателей предложены класси­ фикации овощных растений по их отношению к теплу. Наиболее совершенной из них считается классификация В. И. Эдельштейна (1962), согласно которой овощные культуры умеренной и субтро­ пической зон подразделены на пять групп.

1. Морозо- и зимостойкие многолетние культуры, происходя­ щие из районов умеренного климата и удовлетворительно здесь зимующие: спаржа, ревень, чеснок, щавель, любисток, стахис, лук-батун, шнитт-лук, лук-слизун, лук многоярусный, эстрагон и др.

2. Холодостойкие однолетние, двулетние и многолетние рас­ тения. В группу входят культуры, имеющие родоначальниками представителей зимней флоры субтропиков (капустные культу­ ры, корнеплоды) и растения, происходящие из южной части зоны умеренного климата и горных районов юга (салат, шпинат, лук репчатый, лук-порей, горох, бобы и др.). Это растения, дос­ таточно холодостойкие для того, чтобы перенести кратковремен­ ные понижения температуры до — 3. —5°С (иногда —10 °С) и бо­ лее длительные понижения до —1. — 2°С. Оптимальная темпера­ тура для фотосинтеза у культур этой группы колеблется в пределах 17. 23°С. Они отрицательно реагируют на температуру выше 30 °С.

3. Картофель, выходец из горных районов субтропиков, у кото­ рого рост ботвы начинается при 5. 6 °С и прекращается при 30 °С (оптимум 20. 21 °С), оптимальная температура клубнеобразова ния 17. 20°С, надземные органы и^клубни чувствительны к тем­ пературе ниже 0 °С.

4. Теплотребовательные растения тропического происхожде­ ния. В группу входят огурец, томат, перец, летняя тыква (кабачок, патиссон), фасоль, кукуруза. Температурные оптимумы фотосин­ теза у культур этой группы 20. 30 °С. При повышении температу­ ры воздуха до 35 °С у томата пыльца становится стерильной, а при ночных температурах ниже 15 °С она не прорастает. При темпера­ туре около 40 °С расход ассимилятов на дыхание превосходит по­ ступление от фотосинтеза. Представители этой группы культур погибают при температуре ниже 0 °С, не переносят длительных понижений температуры воздуха ниже 10 °С, а отдельные культу­ ры и сорта — ниже 15 °С. Особенно губительна для них низкая температура почвы.

5. Жаростойкие теплотребовательные культуры (арбуз, дыня, мускатная тыква, бамия, батат, баклажан). Оптимальные значения температуры для фотосинтеза у культур этой группы около 30 °С, максимум — около 40 °С.

Культуры и сорта неоднородны по отношению к температуре внутри групп. Меняется это отношение и в течение онтогенеза.

Полную информацию об отношении растения к температуре оп­ ределяют следующие показатели:

реакция на температуру воздуха — температурные параметры фотосинтеза, роста, развития и плодоношения;

реакция на суточ­ ные колебания температуры (термопериодизм);

реакция на температуру почвы и ее колебания;

реакция на соотношение температуры почвы и воздуха;

устойчивость к экстремальным (крайним) температурам — ре­ акция на пониженные положительные температуры (холодостой­ кость);

Источник