Воздушно-газовый режим

автор:
источник: Биологические основы овощеводства // Барабаш О.Ю., Тараненко Л.К., Сыч З.Д.

Для нормальної життєдіяльності та плодоношення рослин постійно повинен бути обмін повітря. Кисень (у повітрі його 21%) потрібний для дихання рослин. У процесі дихання виділяється енергія, яка використовується для всіх фізіологічних процесів в організмі. Кисень повинен бути доступним до всіх органів рослини (листків, стебла і кореневої системи).

Азоту в повітрі 78%, і оскільки він є інертним газом, то не має прямого впливу на фізіологічні процеси у рослинах. Однак вміст його в ґрунті позитивно впливає на життєдіяльність мікрофлори (його добре фіксують бульбочкові бактерії бобових культур). Рослини використовують азот з ґрунту у вигляді мінеральних сполук.

Вуглекислий газ (СO2) за допомогою хлорофілу під дією сонячної енергії перетворюється в рослинах на вуглеводи. Тому вміст вуглекислого газу в повітрі є однією з основних умов життєдіяльності рослинного організму. У повітрі міститься переважно 0,03% вуглекислого газу. У приземному шарі атмосфери вміст його значно більший. Це зумовлюється тим, що в результаті розкладу органічної речовини з ґрунту постійно виділяється вуглекислий газ. Тому ґрунти, багаті на органічну речовину, завжди виділяють його більше, ніж бідні. Так, протягом 1 години чорноземи виділяють 10—15, а супіщані ґрунти — 2—4 кг/га СO2.

Використання СO2 рослинами залежить від інтенсивності освітлення та вмісту його в атмосферному повітрі. Протягом доби вміст його в повітрі значно змінюється (завжди більше його в повітрі в ранкові години та в хмарну погоду). Цю закономірність слід ураховувати, зокрема, при вирощуванні овочів у гідропонних теплицях (при підживленні вуглекислотою).

Між атмосферним і ґрунтовим повітрям, завдяки коливанню температур, випаданню опадів (поливам), зміні атмосферного тиску, вітру, постійно відбувається газообмін. Це призводить до того, що частина ґрунтового повітря, збагачена на СO2, виділяється в атмосферне, а атмосферне, збагачене на кисень, проникає в ґрунт. Надмірна кількість вологи в ґрунті витісняє повітря, внаслідок чого в ньому менше утворюється і виділяється СO2.

Збільшення концентрації вуглекислого газу в приґрунтовому шарі повітря при інтенсивному сонячному освітленні й оптимальній температурі забезпечує активну асиміляцію та утворення органічних речовин. При вмісті в повітрі 0,03% СO2 поверхня листків овочевих культур (огірка, помідора) площею 1 м² протягом 1 години поглинає 1,9, а при підвищеному вмісті — 6—9 г вуглекислоти. Посилення процесів засвоєння рослинами вуглекислоти підвищує врожай і прискорює його достигання. Оптимальна концентрація СO2 у повітрі для помідора становить 0,1—0,15%, для огірка — 0,1—0,2%, тобто в 5—7 разів вища, ніж є в атмосферному повітрі (максимальна для помідора — 0,2%, а огірка — 0,6%).

Вміст вуглекислого газу в повітрі підвищується при внесенні органічних добрив. На 1 га удобреного гноєм і добре обробленого поля ґрунт містить до 2·1018 бактерій, які протягом доби виділяють у повітря 500 кг СO2. Такої кількості його достатньо для живлення рослин на цій площі. Мінеральні добрива, внесені в ґрунт, активізують життєдіяльність мікроорганізмів, що також посилює виділення вуглекислого газу в приґрунтове повітря. Вміст вуглекислого газу в приґрунтовому повітрі залежить від своєчасного обробітку — руйнування кірки, боронування і розпушування міжрядь. Підвищують вміст СO2 в приґрунтовому шарі повітря полезахисні смуги і куліси з високорослих рослин (послаблюють силу вітру).

Процеси асиміляції при оптимальному вмісті у повітрі СO2 і сонячному освітленні залежать від температури повітря. Найкраще вони відбуваються при температурі 18—25°С. При підвищенні температури інтенсивність асиміляції дещо зростає, але водночас підвищуються процеси дихання. Внаслідок цього інтенсивність нагромадження асимілянтів сповільнюється, а при переході за максимальну температуру — припиняється.

Однак, підвищений вміст вуглекислого газу в ґрунтовому повітрі має і негативні сторони. Так, підвищення його вмісту до 1—2% негативно позначається на проростанні насіння і рості кореневої системи, особливо при низьких температурах і утворенні на посівах ґрунтової кірки. Остання значно утруднює газообмін, внаслідок чого проростки задихаються. Тому завжди великої шкоди завдає сходам ґрунтова кірка, особливо на посівах дрібнонасінних культур (моркви, петрушки, селери, цибулі та ін.). Щоб запобігти цьому, треба систематично руйнувати її або створювати агротехнічними методами умови, які б запобігали її утворенню.

Швидкість газообміну є одним з основних факторів інтенсивного росту і розвитку рослин у спорудах закритого ґрунту. При застої повітря нестача або надмірний вміст СO2 у спорудах знижує фотосинтез, а дуже повільне виділення водяної пари сповільнює транспірацію. У рослин за таких умов припиняється ріст, і вони пошкоджуються грибними хворобами. Найчастіше це спостерігається у зимовий період. Оптимальна швидкість повітря в спорудах закритого ґрунту становить 0,3—0,5 м/с. Щоб запобігти пошкодженню рослин помідора грибними хворобами, особливо у плівкових теплицях, бажано збільшити рух повітря над рослинами до 1,0—1,5 м/с. Для цього відкривають кватирки, фрамуги, двері, коли температура зовнішнього повітря піднімається до 16°С і вище.

В результаті фотосинтетичної діяльності рослин вміст СO2 в гідропонних теплицях у сонячні дні може швидко змінюватися і знижуватися до 0,01%. Це призводить до сповільнення росту рослин, передчасного відмирання листків, осипання бутонів. Тому своєчасне підживлення рослин вуглекислим газом має дуже велике значення. У теплицях і парниках на біологічному обігріві або при вирощуванні овочів на штучних ґрунтах, багатих на органічну речовину, виділяється достатня кількість СO2. У плівкових теплицях на природних ґрунтах його виділяється недостатньо. Тому для підвищення інтенсивності фотосинтезу рослини додатково підживлюють вуглекислим газом. Для цього застосовують гази котелень, вуглекислоту з балонів, розвішують у вазонах „сухий“ лід, зброджують коров’як. Ефективним є також використання спеціальних ґрунтосумішок і внесення підвищених норм органічних добрив (200—300 т/га).

Потенціальна можливість використання СO2 овочевими культурами У спорудах закритого ґрунту досить велика. При інтенсивному освітленні У теплицях концентрація вуглекислого газу має становити 0,15—0,20%. Підвищення її може призвести до пошкодження рослин. Так, надмірно підвищена концентрація СO2 в повітрі теплиць призводить до некрозу листків і нагромадження крохмалю в плодах помідора. При нестачі світла, особливо після тривалої ясної погоди, вміст СO2 в повітрі понад 0,15% може спричинити пошкодження листків огірка. Слід зазначити, що найвища продуктивність фотосинтезу в рослин огірка при концентрації СO2 0,13%, температурі листків 30°С та інтенсивності освітлення 70 тис. лк.

На розвиток і плодоношення овочевих культур впливають також інші гази. Так, при вирощуванні розсади огірка для стимулювання утворення жіночих квіток рекомендується використовувати у спорудах карбід кальцію (200—300 г/м3). При взаємодії його з водяною парою утворюється ацетилен, вміст якого в повітрі збільшує кількість жіночих квіток на 20—25%. Етилен прискорює достигання плодів помідора. Цьому сприяють і підвищені концентрації кисню. Однак, підвищення концентрації таких газів, як аміак, сірчистий газ, озон, згубно діє на рослини. Тому споруди треба систематично провітрювати.

Поделиться: