Свет, тепло и влага

Свет. Фактором, определяющим энергетическую основу всего многообразия жизнедеятельности растений (их прорастание, цветение, плодоношение и др.), является главным образом световая часть солнечного спектра. Только при наличии света в растительных организмах возникает и развивается важнейший физиологический процесс - фотосинтез.

Часть солнечного спектра, непосредственно участвующая в фотосинтезе, называется фотосинтетически активной радиацией (ФАР). Созданное за счет поглощения ФАР в процессе фотосинтеза органическое вещество составляет 90-95% сухой массы урожая, а остальные 5-10% формируются благодаря минеральному почвенному питанию, которое также осуществляется лишь одновременно с фотосинтезом.

При оценке световых ресурсов учитывают также интенсивность и продолжительность освещения (фотопериодизм).

Тепло. Каждое растение требует для своего развития определенного минимума и максимума тепла. Количество тепла, необходимое растениям для полного завершения вегетационного цикла, называют биологической суммой температур. Она исчисляется арифметической суммой средних суточных температур за период от начала до конца вегетации растения. Температурный предел начала и конца вегетации, или критический уровень, ограничивающий активное развитие культур, получил название биологического нуля или минимума. Для различных экологических групп культур биологический нуль неодинаков. Например, для большинства зерновых культур умеренного пояса (ячмень, рожь, пшеница и др.) он равен +5°С, для кукурузы, гречихи, бобовых, подсолнечника, сахарной свеклы, для плодовых кустарниковых и древесных культур умеренного пояса +10°С, для субтропических культур (рис, хлопчатник, цитрусовые) +15°С.

Для учета термических ресурсов территории используется сумма активных температур. Этот показатель был предложен в XIX в. французским биологом Гаспареном, но теоретически разработан и уточнен советским ученым Г. Т. Селяниновым в 1930 г. Он представляет собой арифметическую сумму всех средних суточных температур за период, когда эти температуры превышают определенный термический уровень: +5, +10°С. Чтобы сделать вывод о возможности произрастания культуры в изучаемом районе, необходимо сравнить между собой два показателя.' сумму биологических температур, выражающую потребность растения в тепле, и сумму активных температур, которая накапливается в данной местности. Первая величина всегда должна быть меньше второй.

Особенностью растений умеренного пояса (криофилов) является прохождение ими фазы зимнего покоя, в течение которой растения нуждаются в определенном термическом режиме воздуха и почвенного слоя. Отклонения от требуемого температурного интервала неблагоприятны для нормальной вегетации и часто приводят растения к гибели. Под агроклиматической оценкой условий зимования понимается учет неблагоприятных метеорологических и погодных явлений в холодный сезон: резких морозов, глубоких оттепелей, вызывающих вымокание посевов; мощного снегового покрова, под которым выпревают всходы; гололеда, ледяной корки на стеблях и др. Учитывается и интенсивность, и продолжительность наблюдаемых явлений.

Влага. Важнейшим фактором жизнедеятельности растений является влага. Во все периоды жизни растение для своего роста требует определенное количество влаги, без которой оно гибнет. Вода участвует в любом физиологическом процессе, связанном с созданием или разрушением органического вещества. Она необходима для фотосинтеза, обеспечивает терморегуляцию растительного организма, транспортирует элементы питания. При нормальном вегетативном развитии культурные растения поглощают огромные объемы воды. Часто для образования одной единицы сухого вещества расходуется от 200 до 1000 массовых единиц воды (Б. Г. Розанов, 1984).