Лекций по программированию урожаев
  • Регистрация
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голоса)

Лекция Экологические основы программирования урожая или ресурсный потенциал (мониторинг) местности.

Основной экологический принцип повышения продуктивности – это согласование потребности растения с условиями внешней среды. Он может быть достигнут за счет мелиорации и агротехники возделывания пород и сортов, в наибольшей степени соответствующих данным почвенно-климатическим условиям.

Оценка ресурсного потенциала или мониторинг местности проводится с целью учёта всех экологических факторов и наиболее эффективного их использования при выращивании плодовых и ягодных насаждений. При этом необходимо учитывать основные блок-компоненты агроэкосистемы:

1)теплообеспеченность в период вегетации и его продолжительность;

2)потребность в холоде в период покоя;

3)суровость зимне-весеннего периода;

4)колебания температур в конце зимы и весной;

5)влагообеспеченность плодовых культур;

6)физико-химические свойства почв;

7)рельеф местности.

Суммарное действие всех этих факторов выражается экологическим соответствием или экологической дискомфортностью садовых ценозов.

При оценке экологического состояния почв важны критерии физической деградации, химического и биологического загрязнения, а также показатель биологической продуктивности ценозов, характеризующий потенциальное плодородие. Для почв сельскохозяйственных территорий таким показателем будет средняя урожайность.

Основополагающее значение для мониторинга перспективных систем земледелия имеет устойчивость экосистем, характеризующаяся свойством качественного сохранения и поддержания ее параметров в пространстве и во времени без изменения во время создания и фунционирования агроценоза.

Под ресурсным потенциалом земель понимается их способность быть использованными для той или иной цели. Например, если земли по своим свойствам непригодны для распашки, то их ресурсный потенциал в качестве пахотных угодий равен нулю. В том случае, когда свойства земель никак не ограничивают распашку, то их ресурсный потенциал для этой цели принимает максимальное значение. При анализе земельных ресурсов для возделывания отдельных культур их ресурсный потенциал может быть оценен количественно, по уровню потенциальной урожайности культуры на анализируемом участке земель.

Таким образом, ресурсный потенциал земель является показателем потенциальных возможностей их использования под ту или иную плодовую породу. При этом следует помнить о не одинаковых требованиях плодовых и ягодных культур к физико-химическим свойствам почвы.

Для каждой плодовой зоны, тем более подзоны и микрозоны, должен быть определен оптимальный тип землепользования, обеспечивающий наибольший экономический эффект от максимального использования экологических ресурсов среды при выращивании конкретной плодовой породы. Он предполагает систематизацию почвенных и климатических условий, расчет ограничений и рисков при выборе системы ведения сада в соответствии с экологическим потенциалом среды, природным потенциалом культуры и сорта данной территории.

Он оценивается по трём основным критериям. В первую группу входят климатические факторы во вторую группу включают оценку рельефа, типа почв, их физико-химические показатели и в третью – требования плодовых пород, сортов и подвоев к условиям выращивания.

Среди многочисленных факторов, определяющих границы распространения породы и сорта, температура занимает особое место. Она влияет на интенсивность процессов метаболизма, активность перемещения и использования запасных фондов питательных веществ и резервных ассимилятов, на продолжительность и активность роста всех частей, органов и тканей растения, что сказывается на особенностях и конечном результате продукционного процесса, выражающегося в суммарных показателях Убиол. и Ухоз.

Зная сумму температур, необходимых для породы или сорта, можно рассчитать коэффициент теплообеспеченности по формуле:

где Кт – коэффициент теплообеспеченности; Ст сумма положительных среднесуточных температур выше 10оС; Т– потребность породы или сорта в тепле за вегетацию, оС.

Этим коэффициентом можно пользоваться в целях предварительного отбора хорошо отличающихся по требовательности к теплу пород и сортов. Если коэффициент теплообеспеченности больше или, хотя бы равен единице, порода и сорт обеспечены положительными температурами в период вегетации в достаточной степени. Если меньше единицы – культивирование данной породы рискованно и даже невозможно.

Для более объективной оценки пригодности породы или сорта к выращиванию в конкретном районе, необходимо их выращивание и получение экспериментальных данных. Неточности определения заключаются в том, что сумма температур, выше 10оС включает не только температуры оптимальные с физиологической точки зрения, но максимальные, при которых интенсивность фотосинтеза и других физиологических процессов снижается, а также экстремальные, при которых эти процессы могут приостанавливаться и даже принимать необратимый процесс распада белков.

Температура выше +З0...+35°С замедляет все жизненные процессы плодовых культур, возделываемых в условиях умеренно теплого климата. Нагревание тканей древесины до +50...+56°С, а также процессы коагуляции белков вызывают ожоги коры на скелетных частях.

Наоборот, при недостатке тепла увеличивается период вегетации деревьев, а значит - ухудшается качество плодов (снижается сахаристость, ослабляется окраска, не вызревают семена и т. д.).

В любом районе возможность промышленного возделывания культур и сортов, прежде всего, зависит от достаточного количества тепла. Изменение сумм биологически активных температур на 300-400°С обусловливает необходимость изменения сортового состава плодовых культур.

Если продолжительность вегетационного периода и накопление тепла за это время оказывают решающее влияние на рост плодовых насаждений, их продуктивность и качество плодов, то зимние температуры позволяют определить культуры и сорта, которые можно возделывать в данных условиях. Для садов более опасны внезапные понижения температуры.

Из отдельных тканей дерева яблони в период органического и вынуж­денного покоя наименьшей устойчивостью к морозу характеризуется сердцевина плодушек, что учитывается при диагностике повреждений в зимний период, далее следуют заболонь, кора и камбий.

Формирование потенциального урожая начинается с закладки цветковых почек. Результаты исследований Коломийца (1976) показали, что начало процесса дифференциации цветковых почек можно ожидать при температурах не ниже 18—20 °С. При высоких температурах цветковыми оказываются также пазушные почки на побегах текущего года. И тогда в следующем году возможно цветение на однолетних приростах вегетативного типа даже у тех сортов, для которых боковой тип плодоношения возможен, но нехарактерен.

Успешная закладка цветковых почек— далеко не гарантия получения в следующем году хорошего урожая, а лишь предпосылка к этому, которая может и не реализоваться. И здесь тоже возможны существенные коррективы, обусловленные температурным фактором.

Значительное снижение потенциального урожая может произойти из-за зимних повреждений цветковых почек и древесины низкими температурами. Степень морозо - и зимостойкости во многом зависит от уровня нагрузки деревьев урожаем. Обильно плодоносившие деревья, особенно если сбор плодов был проведен с большим опозданием, страдали на фоне умеренно плодоносивших или не плодоносивших значительно сильнее.

Следует особо отметить влияние уровня агротехники на подмерзание деревьев. Растения яблони приобретают устойчивость к пониженным температурам в течение всей вегетации, но особенно в позднелетний н осенний периоды. Чтобы стимулировать этот процесс, нужно обеспечить условия, способствующие своевременному прекращению роста, провести сбор урожая в оптимальные сроки, сохранить в течение возможно более длительного периода функционирование листьев кроны, благодаря которому происходит накопление пластических веществ. Повышению устойчивости яблони к низким температурам способствует физиологическое равновесие между ростом и плодоношением. Установлено, что деревья, которые регулярно обрезали, легче перенесли суровые зимы, чем запущенные.

Большой ущерб могут нанести весенние заморозки, нередко вызывающие полную или частичную гибель урожая, а также существенное снижение качества плодов.

Особенно чувствительны к пониженным весенним температурам генеративные органы, в частности пестик и семяпочки, При повреждении этих частей цветка, которое визуально выражается в побурении ткани, не наблюдается оплодотворения или оно бывает лишь частичным, в результате чего плоды не образуются либо при развитии приобретают уродливую форму. Критическая температура для генеративных органов яблони в фазе розового бутона у цветков—находится в пределах —2,7…—3,9°С, в период цветения — 1,65…—2,2°С. при формировании завязи —1,1…—2,2°С.

В борьбе с заморозками рекомендуется дымление, опрыскивание деревьев водой, подогрев воздуха и поверхности почвы, применение химических веществ.

В филогенезе у плодовых пород сложилась не только приспособленность к выживанию в условиях пониженных температур, но и потребность к ним. Они стимулируют дружное начало вегетации и дружное цветение в следующем году. Если деревья яблони не подвергались воздействию низких температур, то они не трогаются в рост в течение 5—7 месяцев, период цветения у них растянут, наблюдается израстание соцветий и другие аномалии в развитии.

Следовательно, учитывая важную роль температурного фактора в формировании УХоз и ограниченные возможности прямого регулирования его в полевых условиях, при выращивании сада важно обращать особое внимание на регулирование факторов, способствующих более полному использованию имеющихся ресурсов тепла. В частности, здесь могут быть эффективными: подбор сортов и подвоев, соответствующих вероятному уровню теплообеспеченности в конкретной местности; выбор места под сад; создание определенных конструкций насаждений; ориентация рядов, обеспечивающая беспрепятственный сток холодных масс воздуха; высо кий уровень агротехники; защита растений от вредителей и болезней, регулирование нагрузки урожаем.

Влияние температурного фактора на плодовые культуры следует рассматривать в связи с продолжительностью вегетационного времени, накоплением тепла, а затем действием отрицательных температур зимнего периода.

Необходимо различать два понятия: вегетационное время и вегетационный период. Вегетационное время - число дней в данном районе, обеспеченных биологически активными температурами. Вегетационный период - число теплых дней, необходимых культуре, сорту для развития. Чем более не совпадает продолжительность вегетационного времени и вегетационного периода, тем в меньшей степени культура и сорт соответствуют климатическим условиям района.

При изучении требований плодовых культур к теплу в качестве надежного показателя термических ресурсов региона многие исследователи рекомендуют учитывать сумму температур выше +5оС и +10°С.

Для плодовых культур важно определить биологическую значимость термического фактора по продолжительности периода с определенным набором температур, особенно со среднесуточной температурой выше +15°С (период интенсивной вегетации).

На юге Украины, в частности, в Крыму сумма активных температур выше +10°С является показателем теплообеспеченности, необходимым для развития растения и созревания плодов в течение вегетационного периода. Однако он не обеспечивает полное соответствие термических ресурсов района требованиям различных культур и сортов.

Зачастую при достаточной сумме активных температур неблагоприятное сочетание метеорологических факторов в зимне-весенний период (резкие колебания положительных и отрицательных температур) может огра­ничивать возможности успешного выращивания отдельных пород и сортов в том или ином регионе.

Каждая порода предъявляет свои требования к тем или иным климатическим факторам, но в целом экономически выгодной культура в конкретном районе произрастания может быть тогда, когда повторяемость повреждения ее плодовой древесины низкими температурами не превышает 40 % лет. В целом же, требования к положительным температурам по отдельным, наиболее распространённым плодовым породам следующие.

Яблоня. Оптимальная сумма среднесуточных положительных температур за вегетационный период (от набухания до листопада) для яблони составляет 2700-2900°С

Необходимая сумма среднесуточных температур выше +5°С за период от набухания и начала цветения до созревания яблони составляет:1500°С (летние); 1800°С (осенние); 2000°С (зимние).

Продолжительный избыток тепла может угнетать плодовые растения, особенно в умеренно холодных широтах.

У сортов яблони, выведенных в средней полосе и перемещённых в южную зону с обилием тепла в этом случае происходят следующие изменения: недружное созревание; ухудшение лежкости; переход зимних сортов в осенние, а осенних в летние. Это хорошо прослеживается на сорте Антоновка Обыкновенная.

Оптимальные показатели тепла и влажности особенно важны в период цветения плодовых деревьев. В сухую и жаркую погоду цветение яблонь проходит ускоренно за 5-7 дней; во влажный и прохладный периоды цве­тение продолжается 12-15 дней.

Понижение среднесуточной температуры воздуха в период цветения ниже +10...+12°С неблагоприятно для оплодотворения. Среднесуточная температура выше +18°С при сухой погоде и ветре (влажность воздуха ниже 25 %) способствует высушиванию нектара рыльца цветка. Запаздывание в сроках цветения яблони по мере продвижения на север составляет 3 дня на Г широты.

Груша более требовательна к климатическим условиям, чем яблоня. Для роста и развития груше необходимо больше тепла, чем яблоне. Продолжительность безморозного периода для нее составляет 135 дней, а периода со среднесуточной температурой более +15°С - 85 дней для летних сортов, 110-130 дней для осенних и 120-170 дней для зимних сортов.

От числа дней со среднесуточной температурой более +15°С зависит и продолжительность периода покоя. Эта взаимосвязь характеризуется следующим уравнением регрессии:

где у - продолжительность относительного покоя, х - продолжительность периода со среднесуточной температурой +15°С и более.

Вегетация груши происходит при среднесуточной температуре +8...+9°С. После накопления суммы эффективных температур выше +8°С, составляющей 45-60°С, при среднесуточной температуре воздуха +11оС наступает фенофаза распускания цветковых почек, средняя продолжительность которой составляет 10-12 дней.

При накоплении сумм эффективных температур от начала вегетации -135°С при среднесуточной температуре +12°С у груши начинается фенофаза цветения с продолжительностью 1-2 недели. В условиях юга Украины груша зацветает обычно в конце апреля – начале мая.

Для созревания плодов нужна среднесуточная температура воздуха 20-22°С. Фенофаза «расцвечивание листьев» требует среднесуточной температуры +11.. .+12°С, «листопад» наступает при + 8.. .+9°С.

Продолжительность вегетационного периода груши от набухания цветковых почек до листопада в средней и северной зонах длится 180-185 дней, в южных - 200-220 дней.

По степени морозостойкости груша занимает третье место после яблони и вишни. Относительный покой растения наступает после перехода среднесуточной температуры воздуха через +5°С. Почки груши в состоянии покоя повреждаются морозами при температуре -25...-28°С (сорта средних широт) и -23...-26° С (южные сорта).

Слива относится к числу косточковых плодовых культур со сравнительно коротким периодом биологического покоя. Период вегетации сливы наступает при среднесуточной температуре +6...+8°С. В Крыму начало вегетации сливы приходится на начало апреля.

Распускание почек начинается после накопления суммы эффективных температур выше +5°С в пределах 37-80°С (при наступлении среднесуточной температуры +9...+10°С). Слива зацветает при среднесуточной температуре +12...+13°С и накоплении эффективных температур (более 5°С) в сумме 100-180°С. Плоды созревают при среднесуточной температуре +22...+24°С и накоплении сумм эффективных температур выше +10°С в пределах 690-1300'С.

Слива - сравнительно теплолюбивая культура и лучше всего растет и плодоносит при среднесуточной температуре выше +15°С. Для ее роста и развития необходима среднесуточная температура +15°С и более с повторяемостью 65-75 дней. Дерево сливы достаточно устойчиво к зимним морозам и весенним заморозкам, хотя слива раньше яблони повреждается заморозками в период цветения (особенно пестики).

Вишня - культура, малотребовательная к теплу. Даже в самых северных районах плодоводства летнего тепла вполне достаточно для созревания ее плодов. Вместе с тем в южных регионах высокие показатели летних температур сильно не влияют на рост, развитие, формирование и созревание плодов вишни. Период вегетации вишни наступает при нижнем пределе среднесуточной температуры +4...+6°С. При среднесуточной температуре +7...+9°С и сумме эффективных температур 40-60°С выше +5°С происходит распускание почек.

При среднесуточной температуре +9...+11оС вишня зацветает, при +10...+12°С начинается формирование и рост плодов. С накоплением сумм эффективной температуры 270-470°C происходит их созревание.

Листопад наступает при снижении среднесуточной температуры до +6...+8°С и завершается после первых заморозков. По морозостойкости вишня среди плодовых культур занимает второе место после яблони.

Черешня- По своим биологическим особенностям черешня в зимний период достаточно зимостойка. Древесина выдерживает минимальную температуру до -30°С, цветковые почки - до -26°С. Однако летом черешня плохо переносит жару.

Период покоя у черешни (более длительный, чем у абрикоса и персика) составляет примерно 120-150 дней при активной среднесуточной температуре 0...+10°С.

Весеннее набухание генеративных почек черешни начинается при среднесуточной температуре +5...+8°С, а распускание - при наборе суммы эффективных температур выше +5°С около 100°С.

Фенофаза цветения устанавливается при среднесуточной температуре выше +10°С. Цветковые почки черешни по окончанию вынужденного покоя гибнут при температуре -24°С.

Персик - культура, имеющая продолжительный вегетационный период и короткий период зимнего органического покоя. Однако фенофаза органического покоя продолжительнее у персика, чем у абрикоса. Поэтому на юге России он имеет более регулярное плодоношение, чем абрикос. В этот период древесина дерева персика переносит отрицательную температуру до - ЗО'С, цветковые почки - до -28°С.

Средняя продолжительность периода покоя у персика составляет от 50 до 100 дней. По накоплению 40-60°С сумм эффективных среднесуточных температур выше +5°С от начала вегетации цветковые почки персика начинают распускаться.

Когда сумма эффективных температур достигает 80-110°С, наступает фенофаза цветения персика. После окончания вынужденного покоя наиболее уязвимы его цветковые почки. Они начинают гибнуть при температуре -23°С. Затем критическая температура по мере набора растением положительных температур начинает резко уменьшаться.

Абрикос - плодовая культура с очень коротким периодом покоя. В условиях климата континентальных предгорий абрикос хорошо переносит сравнительно холодную зиму без потеплений, дружную весну без возвратных морозов, жаркое и сухое лето. Порог положительной температуры, на которую в зимне-весенний период реагирует абрикос, ниже, чем у других косточковых и, по наблюдениям многих фенологов, составляет диапазон от 0 до +8°С.

Исследованиями установлено, что фактически биологически нулевая точка развития абрикоса соответствует температуре +3°С, являющейся расчетным температурным порогом для этой культуры. Однако внутри цветковой почки температура должна быть на +2. ..+3°С выше температуры воздуха, т. к. за счет этого происходит ее развитие.

Следовательно, за величину температурного порога развития плодовых почек абрикоса в естественных условиях в период развития после глубокого покоя, можно принять температуру 0°С, при этом ее влияние необходимо учитывать, начиная с 1 января.

Для наступления фенофазы цветения нужна сумма температур 65-124°С выше +5°С. Для созревания абрикоса ранних сортов требуется 1160-1250°С активных температур выше +10°С, для поздних - 1730-2150°С.

Минимальная температура порога созревания абрикоса составляет +15…+19оС

Дерево абрикоса в состоянии органического покоя выдерживает отрицательную температуру до -28°С. После его окончания цветковые почки абрикоса переносят -24°С, однако морозостойкость цветковых почек резко снижается.

Контрольные вопросы по теме лекции.

1.  Роль температуры в районировании пород, сортов и в программировании урожаев;

2.  Что такое теплообеспеченность плодовых и ягодных растений и как её определить4

3.  Как могут повлиять низкие положительные и низкие отрицательные температуры на продуктивность плодовых растений;

4.  Какие меры способствуют повышению морозо - и зимостойкости плодовых растений;

5.  Охарактеризуйте потребность в среднесуточных температурах выше 10оС в период вегетации и потенциальную устойчивость к морозам в зимний период семечковых плодовых пород;

6.  Охарактеризуйте потребность в среднесуточных температурах выше 10оС в период вегетации и потенциальную устойчивость к морозам в зимний период косточковых плодовых пород.

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

По темам:

История Украины

Культурология

Высшая математика

Информатика

Охотоведение

Статистика

География

Военная наука

Английский язык

Генетика

Разное

Технологиеские темы

Украинский язык

Филология

Философия

Химия

Экология

Социология

Физическое воспитание

Растениевосдство

Педагогика

История

Психология

Религиоведение

Плодоводство

Экономические темы

Бухгалтерские темы

Маркетинг

Иностранные языки

Ветеринарная медицина

Технические темы

Землеустройство

Медицинские темы

Творчество

Лесное и парковое хозяйство