Сад та екологія рослин

термін "екологія", Що вперше з`явився майже півтора століття тому, має досить широкий зміст. Найчастіше екологія вважається наукою про відносини організмів з навколишнім їх середовищем. Рослинні організми, як дикі (дерева, чагарники, трави), так і культурні (плодові, ягідні, польові, овочеві) становлять досить значну частину даної науки. Для нас же становить інтерес зв`язок рослин з екологією на прикладі овочевих культур.

Екологічна наука вбирає в себе ряд інших наук: фізику, хімію, метеорологію, фізіологію рослин, біохімію, агрохімію, морфологію рослин, грунтознавство і ін. Її цікавить середовище проживання - частина природи, що оточує живі організми і надає на них прямий і непрямий вплив. Елементи середовища проживання, потрібні для рослин, називаються факторами життєдіяльності рослин. Екологія пізнає ці чинники в їх сукупному впливі на зростання, розвиток і продуктивність рослин-вивчає протиріччя між середовищем і рослинами та шляхи їх вирішення, впливу рослин на середу.

У природі кожен рослинний вид використовує лише певну (невелику) частину енергетичних і матеріальних ресурсів і займає своє місце в просторі і часі. Це місце називається екологічною нішею. У дикій природі ця ніша дозволяє до певної міри послабити конкуренцію з боку інших видів, а в культурі людина абсолютно позбавляє рослини від цього, використовуючи тільки їх корисні взаємодії один з одним.

Основними екологічними факторами, здатними впливати на овочеві рослини, є тепло, світло, вода, грунт і повітряна·- середу. Всі вони пов`язані між собою і знаходяться в певній взаємозалежності, змінюються в часі, не можуть заміщати один одного, але здатні змінювати дію іншого фактора.

У дії факторів середовища на рослини існують свої закони:

• закон оптимізму, при якому характеристика даного чинника найбільш відповідає потребам зростання і розвитку кожної культури. При цьому загальний оптимізм всіх факторів зазвичай не буває досяжним.

Кожен оптимізм фактора має свій діапазон, при якому рослини отримують достатньо комфортні умови для свого зростання. Звичайно, найкращі умови бувають в середині оптимальних діапазонів, але верхні межі оптимізму одних факторів в поєднанні з нижніми межами інших є теж благом для рослин-

Відео: Реальна наука. Випуск 12. 2017 рік екології: ботанічний сад і лимонарій.

• закон максімізма, визначає верхня межа показника кожного фактора, при якому рослина ще може здійснювати свою життєдіяльність без загрози для внутрішніх процесів і урожайності-

• закон мінімізма, коли рослини ще не доходять до загибелі, а після зміни фактора в кращу сторону відновлюють і продовжують ростові процеси-

• закон обмежувального фактору, коли один з них, перебуваючи в мінімізме, може обмежувати потрібні дії інших факторів. З цього закону випливає додаткове положення про стійкість рослин як до абсолютних рівнях факторів, так і до їх амплітудам.

Тепло як екологічний фактор необхідно тому, що всі фізіологічні та біохімічні реакції, в рослинах відбуваються в певних межах температур. Для кожного виду рослин існують свої рівні температур повітря і ґрунту, які підходять для зростання і розвитку.

Температура середовища впливає на функції рослинного організму на всіх етапах його життєвого циклу. Вона визначає збереження насіння рослин в частині їх посівних якостей, знімає стан спокою насіння і дозволяє їм проростати після посева- визначає темпи зростання і розвитку, а також тривалість періоду вегетаціі- обумовлює хід фотосінтеза- лімітує процес дихання-регулює ступінь поглинання поживних речовин з почви- створює термопериодизм дня і ночі, зміну денних і нічних температур.

По відношенню до температури овочеві рослини в процесі своєї еволюції розділилися на жаростійкі, вимогливі до тепла, проміжні, холодостійкі і морозостійкі. Кожна з груп краще росте і розвивається у відповідних для неї температурних рівнях. Крім цього вимогливість до температурних параметрах дещо змінюється протягом вегетаційних періодів культур - за різними стадіями розвитку.

Відео: Калінінградський Ботанічний сад, 1 червня 2013

Тривалість вегетаційних періодів культур визначається температурами, при яких можливе проходження повного циклу розвитку рослин. Різні види при вирощуванні поруч один з одним починають свій розвиток при різних рівнях температур, тому їх вегетації не однаково сприятливі. Закономірностями зв`язків між кліматом і етапами зростання і розвитку рослин займається наука фенологія, що примикає до екології.

Світло як екологічний фактор відіграє найважливішу роль в житті рослин. Він надає їм необхідну для фотосинтезу променисту енергію, безпосередньо впливає на багато процесів життєдіяльності.

Інтенсивність природного світла для різних культур має свої оптимальні межі. По відношенню до світла вони поділяються на світлолюбні і тіньовитривалі, а також на рослини довгого, короткого і нейтрального дня. Довжина світлового дня визначає у рослин швидкість їх переходу до утворення репродуктивних органів.

Світло характеризується спектром тобто довжиною хвилі, розділяється на прямий, розсіяний і відбите від поверхні грунту або листя рослин. Він впливає на зростання в довжину осьових органів: подсемядольного коліна, междоузлий, довжину пагонів. Світло впливає на напрямок росту. При односторонньому освітленні рослина прагне зростати в сторону джерела світла. Властивість це називається фототропізм і має істотне значення для екології. Стеблах і листю рослин важливо займати таке положення, при якому вони можуть отримувати оптимальну кількість світла.

Недолік світла затримує ріст рослин і пригнічує їх цвітіння, негативно позначаючись на репродукційного процесах. Для отримання високого врожаю і якісного насіння потрібна ясна погода з високою інтенсивністю світла. Однак не завжди ослаблений світло чинить негативний вплив на рослини, а інтенсивний - позитивне. Від надлишку світла піднімається температура листя і інших надземних органів, посилюється непродуктивний витрата вуглеводів на дихання і води на випаровування.

Світло практично не потрібен насінню при проростанні, до появи проростків на поверхні грунту.

Вода бере безпосередню участь в ростових процесах рослин шляхом розтягування клітин, розчинення поживних солей в грунті, рознесення їх по органам рослини. Від забезпечення водою залежить накопичення сухих речовин в продукції, фотосинтетична діяльність, зовнішній вигляд рослин. Культури використовують воду від дощів, поливів і роси. Основним джерелом надходження води в рослини служить грунт.

У грунті вода знаходиться в декількох формах. Найбільш доступною для рослин є капілярна вода, менш доступні - вільна і фізично зв`язана.

Відео: Захист рослин: Тодіраш В.А .: Моделі прогнозу шкідників саду

У окремих рослинних видів, а також їх груп виробилися свої вимоги до водних режимам. За цією ознакою овочеві культури поділяються на найбільш вимогливі, високо вимогливі, дві категорії зі знижується вимогливістю і стійкі до нестачі води.

Для більшості культур небезпечні крайності в водозабезпечення: різкі коливання, тривалі недоліки і надлишки. Несприятливими є рясні і тривалі дощі, застій води від весняного танення снігу, високий рівень стояння грунтових вод.

Відео: Сад і город. Шкідники капусти. Екологічні заходи боротьби. Як боротися з блохою на капусті.

Рослини мають і свої вимоги до оптимальних параметрів відносної вологості повітря, що створюється опадами, поливами, випарами вологи з поверхні ґрунту і листя.

Грунтові екологічні фактори, як і інші, не бувають постійними. Головним в них є рівень родючості, режими водний, повітряний і тепловий.

До початку їх використання під обробіток культур грунту можуть володіти певним рівнем родючості або бути зовсім марними. Хлібороб багаторічним впливом може перетворити будь-який грунт в високоплодородних, а в подальшому щорічно підтримувати цей рівень.

В процесі окультурення грунтів оптимізують їх механічний склад, рівень кислотності, відсоток органічних речовин, мікробіологічний склад, асортимент поживних елементів і його доступність рослинам.

Велико екологічне значення численних грунтових організмів, що створюють сприятливі умови для проростання рослин. До них відносяться бактерії, гриби, дощові черв`яки та ін. Створюючи умови для кращої роботи найбільш корисних рослин організмів, хлібороб допомагає екології, прискорення створення родючості ґрунту та врожаїв.

Суттєвою є роль кореневих залишків рослин в грунті, які поповнюють після свого розкладання її гумусовий склад.

Фактором поліпшення екології грунту служить її вапнування, що впливає на механічні, теплофізичні, водні, хімічні, обмінно-поглинювальні властивості.

Вкрай важлива для рослин природна повітряне середовище. Вона буває практично постійною по трьом своїм основним складовим - азоту, кисню і вуглекислого газу.

Азот атмосфери тільки в окремих випадках і в незначних кількостях може поглинатися листям овочевих рослин. В набагато більших масштабах азот фіксується з грунтового повітря корінням бобових культур.

Кисень повітря, що має майже цілком біологічне походження, підтримує життя рослин в їх дихальних процесах. Рослинні клітини в присутності кисню розкладають вуглеводи і отримують енергію для свого існування. Надлишку кисню рослини практично не відчувають, а ось його недолік може час від часу виникати в грунті при її ущільненні і надмірному обводнюванні. Нестача кисню в грунті змушує коріння виділяти токсичні кислоти (щавлеву, оцтову), що зв`язують ряд поживних елементів.

Фундаментальне значення для життя рослин має вуглекислий газ. Він є головним компонентом у фото­-синтетичних реакціях листя на світлі, які виробляють вуглеводи і частково білки. Збільшення відсотка вуглекислого газу в повітрі завжди корисно для рослині, шкідливий ж дія може надавати надлишок його в зоні їх коренів.

У повітряному середовищі можуть міститися і інші компоненти (домішки, пов`язані в основному з промисловими виробництвами - аміак, сульфати, хлор, фтор та ін. Всі вони шкідливо діють на життєві функції рослин і можуть викликати навіть загибель культур.

На рослини впливають і окремі фізичні властивості повітряного середовища. На ростові процеси, харчової режим, рівень врожайності частково впливають електрику атмосфери, барометричний тиск, що міститься в повітрі пил, вітер.

Екологічний грунтовий фактор змінюється під впливом обробок, внесення органічних і мінеральних добрив, зміни культур. Приземна повітряне середовище має дещо відрізняється від основного фону тепловий режим (мікроклімат) в своїх природних рослинних угруповань (ценозах). Волога ґрунтова і від опадів коректується періодичними поливами рослин.

В кінці минулого століття стало популярним поняття "екологічно чиста продукція". Найбільше це стосується овочів. У поняття входить відсутність в продукції шкідливих для організму речовин: залишкових кількостей отрутохімікатів, надлишків нітратів, солей важких металів і радіонуклідів. Не можна назвати чистою овочеву продукцію, що вирощується поблизу залізничних і шосейних доріг, промислових об`єктів з шкідливими викидами, електростанцій на кам`яному вугіллі, на територіях випадання радіоактивних опадів. Не можуть претендувати на екологічну чистоту і овочі, отримані на фоні внесення підвищених доз органічних і мінеральних добрив, а також нестачі в грунті мікроелементів.

Е. Феофілов, заслужений агроном Росії

(Садовод № 34, 3 вересня 2009 року)