Влияние на абиотичните фактори върху производството на захарно цвекло

Най-простите характеристики на вегетационния сезон обикновено включват средни температури и общи валежи на месечна стъпка. От гледна точка на обща ретроспективна представа за вегетационния период, това е достатъчно информация, но вече не е достатъчно за по-подробен анализ на производствения процес. В обобщените данни различни специфични или екстремни събития, от които агроекосистемата е била засегната веднъж или в краткосрочен план, изчезват.

По принцип оптималните условия за отглеждане са тези, при които растенията не страдат от недостиг, но също и от излишък на ресурси, необходими за растежа им и не са увредени от фитопатогенни фактори. В този смисъл стресът е всяко отклонение от оптималното и се отразява негативно на производствения процес. Основните абиотични фактори, които могат да повлияят на растенията през вегетационния период, са свързани главно с температурата на въздуха, водния режим и храненето на растенията. Биотичните фактори се причиняват от натиска на болестите и вредителите от захарно цвекло. Идеалната крива на растеж ще бъде изчистена от подобни ефекти. Тя ще се основава изключително на влагането на енергия в агросистемата под формата на хранителни вещества, валежи и топлина в идеалното им съотношение и превръщането на тази енергия от растенията в органично вещество в сухо вещество. Резултатът ще бъде максимално теоретично възможната реколта. Това идеално състояние обаче в реални условия не може да бъде постигнато.

Някои стресори действат веднъж или за кратко и растенията се справят с тях горе-долу. Въпреки това, колкото по-дълго или по-често те действат върху растенията, толкова повече задълбочават крайните загуби на биомаса и култури. Появата им или комбинацията от тях създава проблеми от различни видове за растенията и активира защитни механизми с цел запазване на основните жизнени процеси. На нивото на метаболизма има промяна в активността на ензимите, на нивото на листата отворите са затворени в опит да се намали прекомерното изпаряване, на нивото на растенията листата умират. Тогава намаляването на размера на листния апарат води до намаляване на фотосинтезата и нарушаване на баланса на системата "мивка - източник". Захарното цвекло се характеризира с висока скорост на регенерация след възстановяване на благоприятните условия. Критичните периоди обаче радикално намаляват добивите, тъй като източникът на енергия и вещества за регенерация е захарта в храста.

Появата на тропически нощи, когато температурата не пада под 20 ° C, води до увеличаване на дишането на растенията, т.е. консумация на захар, която да се натрупва в грудката.

Конвенционалната система за отглеждане на захарно цвекло е избрана за модел на агроекосистема. Сортът TATRY (SESVanderHave) е използван за засяване на 120 000 растения на хектар. По време на предсеитбената подготовка суперфосфат (28 кг.ха -1 фосфор), калиев сулфат (83 кг.ха -1 калий) и първата доза азот под формата на LAV 27% (60 кг.ха - 1) са били включени в почвата. Не са използвани органични торове. LAV 27% (60 kg.ha -1) отново се използва за торене на растения с азот във фазата на 6-10 листа.

Датите на агротехническите операции са дадени в таблица 1. Теренният експеримент се проведе през 2013 - 2015 г. в Изследователския институт на РИП в Боровце.

Таблица 1: Основни експериментални данни.

При липса на екстремни условия през вегетационния период растежът на цвеклото се влияе значително от температурата на въздуха и съответно от увеличаването на биомасата и сухото вещество. захарта имат редовен характер. За да се опрости проблемът, стресът на растенията от липсата на налични хранителни вещества и биотичният стрес бяха елиминирани възможно най-много при теренно проучване. Химическата защита на растенията е била подходяща по време и ефективна. Преглед на използваните вещества е даден в таблица 2.

Таблица 2: Растителна защита.

Кривата на растеж на натрупването на сухо вещество от захарно цвекло е конструирана с помощта на софтуерния инструмент Aquacrop (FAO). Той вече отчита специфичните почвени условия на експерименталната площадка и се основава на метеорологични данни, получени на ежедневна стъпка от лизиметричната станция (средна, минимална и максимална температура на въздуха, валежи, скорост на вятъра, влажност). За калибриране на физиологичните параметри на модела са използвани измерени стойности от полевия експеримент (листно покритие, редовен мониторинг на нарастванията на сухо вещество, индекс на събиране, фенология и други).

Всички вегетационни периоди бяха диаметрално различни в хода на валежите и температурата (графики 1 и 2). Най-благоприятните условия са регистрирани през 2014 г., а най-неподходящите през 2013 г. На това съответства и окончателната реколта от луковици в размер на 75,93; 96,11 и 81,43 t.ha -1. Биомасата и реколтата от грудки на снимките са показани в сухо вещество.

Графика 1: Средна температура на въздуха (° C).

Графика 2: Общо валежи (mm).

Графика 3: Кумулативната температура се повишава по време на сеитбата и по време на вегетацията (° C).

По отношение на акумулирането на топлина от екосистемите, годините 2014 и 2015 бяха много сходни (графика 3). Разпределението на валежите и периодите с ниски температури е от решаващо значение. Потенциалът за производство на биомаса обикновено е по-висок в сравнение с първата експериментална 2013 г., която също показва дефицит на валежи.

Графика 4: Кумулативни общи валежи по време на сеитбата и през вегетационния сезон (mm).

Воден стрес, респ. дефицитът на вода в околната среда нарушава водния баланс на растенията и е източник на неравенство между приема на вода и нуждите на растенията през вегетацията. Той рязко ограничава физиологичните процеси, което отново се проявява в забавено производство на биомаса. Той е свързан главно с метеорологични фактори, но набор от вътрешни фактори на цвеклото тук играят определена роля - устойчивост (толерантност или устойчивост) на суша.

Визуализирането на появата на някои абиотични стресове и техните прояви върху растенията показва забавяне на производството на биомаса в критични периоди от време. Проявите на дефицит на вода в кореновата зона са обособени в три категории. През първата половина на вегетационния период, когато интензивно се добавят нови листа, първият воден дефицит се проявява в краткосрочно забавяне на развитието на листната площ. Изчисленията се основават на промени в съдържанието на влага в почвата в активната коренна зона. Колкото по-дълбока е кореновата система, толкова по-дебел е почвеният слой на разположение на растенията. Сушата в повърхностните слоеве на почвата се компенсира от наличната вода от по-дълбоките слоеве. Следователно този период обикновено е много кратък (фиг. 2-А, 3-А). По време на вегетационния период кореновата система достига максималната си дълбочина и "компенсаторният капацитет" на околната среда изчезва. Ако има достатъчно количество вода в почвата, няма какво да се реши. Ако обаче липсва, вентилационните отвори се затварят в защитните механизми, за да се ограничи изпарението и да се установи икономичен режим (Фиг. 1-B, 2-B, 3-B). Когато дефицитът се задълбочи до такава степен, че стойностите на почвената влажност се доближават до точката на увяхване, тогава симптоми като напр. намаляване на тургора на клетките, увяхване, пожълтяване до смърт на листната площ (фиг. 2-С, 3-С).

Фиг.1 - Визуализация на абиотични стресове, 2013.

Фиг.2 - Визуализация на абиотични стресове, 2014.

Фиг.3 - Визуализация на абиотични стресове, 2015.

Колкото по-дълго продължава благоприятният и топъл период, толкова по-голям е потенциалът за добра реколта. Действието на студа в края на вегетационния период постепенно завършва растежа на цвеклото. Интензивността на фотосинтезата и усвояването на веществата намалява и преобладават процесите, при които растенията започват да консумират захар от луковиците. Ранното начало на ниските температури радикално намалява растежа на биомасата (фиг. 1-D, 2-D, 3-D).

Височината на реколтата отразява състоянието и здравето на цвекловите насаждения през съответния вегетационен период и в същото време неговия характерен ход. Двата основни стълба в реакцията на растенията на външните условия на околната среда са растежът и реакцията на биотични и абиотични стресове. И двата процеса взаимодействат помежду си, тъй като способността на захарното цвекло да се справя със стресови фактори е за сметка на растежа и обратно.

Автори: Ing. К. Хрцкова 1, Ing. Н. Британак 2, д-р, инж. R. Hašana 1, PhD., 1 VÚRV Piešťany, 2 VÚTPHP Банска Бистрица, Регионален изследователски институт Liptovský Hrádok

• Зелени храни и тяхното въздействие върху нашето здраве Бонипо
• Повишаване на добива и качеството на захарното цвекло AGROBIOSFER
• Влиянието на Луната върху нашето здраве и градината на честната храна
• 20-те най-големи грешки, които застрашават здравето ни
• Влияние на телесния състав върху кръвното налягане при студенти