Вплив складу атмосферного повітря на продуктивність овочевих культур

Склад атмосферного повітря змінюється залежно від географічного положення регіонів та насиченості їх промисловими підприємствами, транспортом і сучасними технічними засобами, що виділяють речовини, які забруднюють середовище. Але всюди практично однаковий вміст молекулярного азоту (78 %), кисню (21 %) та вуглекислого газу (0,03 %). У повітрі містяться також різні токсиканти — результат діяльності людини та природних викидів (вулкани, гейзери). Серед них найбільшу небезпеку для рослин становлять сірчистий ангідрид, сполуки фтору, хлористий водень, оксиди азоту, фотохімічні оксиданти та пилоподібні частинки, що містять адсорбовані гази й оксиди різних, зокрема і важких металів. При надлишковій концентрації пригнічувально діють на рослини також чадний газ, озон, аміак, етилен, метан, хлор та ін. Забруднення атмосфери відбувається головним чином за рахунок викидів автотранспорту (60 %) і промислових підприємств.

Зі складників повітря найбільше значення для рослин мають вуглекислий газ і кисень. Перший — основне джерело надходження в рослини вуглецю за рахунок фотосинтезу, а другий необхідний для їхнього дихання. Крім того, кисень активно використовують ґрунтові мікроорганізми, тісно пов'язані з життям рослин.

Експериментально встановлено і практикою підтверджено, що збільшення концентрації вуглекислоти в повітрі до 0,2-0,3 % (а в деяких дослідах із рослинами огірка — до 0,6 %) значно підвищує фотосинтетичну активність рослин, що позитивно впливає на їхню урожайність (на 20-30 %). Зменшення вмісту цього газу до 0,01 % призводить до призупинення фотосинтезу, збільшення до 1 % може спричинити пригнічувальну дію на рослину.

Овочеві рослини на площі 1 га щодня поглинають понад 500 кг вуглекислого газу, для цього через них має пройти майже 1 млн м3 повітря. Поповнення його відбувається насамперед за рахунок активного розкладання органічної речовини мікроорганізмами в ґрунті. Крім того, виділяється цей газ при диханні живих організмів, при спалюванні палива, при роботі промислових підприємств. Чим багатший ґрунт на органічні речовини, тим більше вуглекислого газу надходить до вегетуючих рослин. Достатньо родючі ґрунти при добрій їхній аерації виділяють за добу 300-550 кг СО2 з 1 га. Неудобрений піщаний ґрунт виділяє СО2 у 5-12 разів менше. Суттєвий вплив на активність розкладання органіки в ґрунті справляє його розпушеність, що визначає обмін між ґрунтовим та атмосферним повітрям. Ущільнення ґрунту перешкоджає прояву такого обміну і призводить до перенасичення вуглекислотою ділянок, прилеглих до коренів рослин.

Вміст кисню в повітрі достатній для активного обміну речовин у рослин. Навіть незначне зниження його кількості стимулює продуктивність фотосинтезу, а концентрація понад 21 %, навпаки, пригнічує фотосинтез (незначною мірою). Найчастіше відчувається нестача кисню в ґрунті при його перезволоженні та сильному ущільненні, що перешкоджає поглинанню води корінням і в підсумку — призводить до затримки ростових процесів.

Овочеві рослини помітно реагують на зміну концентрації в повітрі етилену, що виділяється плодами дині, томата, перцю, баклажана, гарбуза, кавуна та ін. При невеликому його вмісті (0,04-10 мкл/л) у деяких рослин стимулюється коренеутворення, проростання цибулин, насіння, пилку.

У гарбузових (огірок, гарбуз, диня) етилен стимулює утворення жіночих квіток. На цьому ґрунтується застосування у гібридному насінництві препаратів етрел, гідрел, кампозан.

У природних умовах часто проявляється негативний вплив етилену на овочі. Сумісне зберігання плодів, що виділяють етилен (томат, диня, гарбуз, перець та ін.), з іншими овочами призводить, наприклад, до передчасного пожовтіння та псування огірка й овочевої зелені.

Слід відзначити ще один газ, з яким часто стикаються овочівники, особливо ті, що працюють у захищеному ґрунті — аміак. Він у великих кількостях виділяється при розкладанні гною та деяких інших речовин органічного походження.

Наслідки впливу аміаку на рослини:

• При концентрації 0,1-0,6 % спостерігається пригнічення рослин.
• При збільшенні концентрації до 4 % настає загибель рослин протягом доби.

Цьому газу супроводжує метан, що також виділяється при розкладанні деяких органічних добрив і впливає на рослини подібно до аміаку. Речовини, що забруднюють атмосферне повітря, навіть у невеликих концентраціях блокують фотосинтез, пригнічують ріст і розвиток рослин, а при великому їхньому вмісті та тривалому впливі спостерігається загибель рослин.

Завдання агронома полягає в тому, щоб і в природних умовах, і в захищеному ґрунті створювати сприятливий повітряно-газовий режим, який забезпечує високу продуктивність фотосинтезу та максимальне накопичення урожаю овочів. Збільшення вмісту вуглекислого газу досягають зазвичай шляхом збагачення ґрунту органічними речовинами та створенням умов для їхнього активного розкладання за допомогою мікроорганізмів. Для створення оптимальних аерації та вологості необхідні розпушування та зволоження. Внесення 30 т гною на 1 га дає додаткові 100-200 кг вуглекислого газу з 1 га за добу.

У сучасних малооб'ємних теплицях підживлення рослин вуглекислим газом — обов'язковий елемент інтенсивної технології. Без штучного насичення повітря рослини не можуть повністю розкрити свій потенціал. Практика провідних тепличних комбінатів показує, що підвищення концентрації СО2 до 0,2–3,0 % збільшує урожайність огірка на 21–27 %, а томата — на 27–32 %. При цьому оптимальні дози газу напряму залежать від освітленості, а режим подачі — від герметичності теплиці та площі листя.

• Прибавка врожаю огірка — 21–27 %
• Прибавка врожаю томата — 27–32 %
• Разова норма подачі — 10–15 г/м³

Для ефективного насичення повітря вуглекислим газом важливо суворо дотримуватися технологічного регламенту. Як джерела СО2 використовують димові гази котелень, природний газ або тверду вуглекислоту. Вносити газ необхідно за правилами, що враховують час доби та фазу розвитку рослин.

1. Розрахуйте дозування виходячи з об'єму теплиці (10–15 г вуглекислоти на 1 м³).
2. Подавайте газ у ранкові години при закритих фрамугах.
3. Провітрюйте теплицю не раніше ніж через 2 години після подачі CO2.

Вирощування чистої продукції у відкритому ґрунті

На відміну від закритого ґрунту, де мікроклімат повністю контролюється, у польових умовах на перший план виходить загальна екологічна безпека місцевості. Щоб гарантувати отримання чистих овочів, необхідно виключити із сівозміни ділянки з ризиком забруднення повітря токсикантами. При плануванні садіння обов'язково враховуйте розташування доріг та заводів.

• Не розміщуйте овочеві поля ближче 500 метрів до автострад.
• Не вирощуйте овочі на ділянках, розташованих за напрямком панівних вітрів з боку промислових центрів.