Влияние жары на сельскохозяйственные культуры

 

Тепловой стресс у растений возникает при длительном воздействии температур, превышающих оптимальные для конкретного вида. Критическая граница начинается от 30–35°C, но может немного отличаться в зависимости от фазы развития растения и количества влаги в почве. Согласно научным данным, тепловой стресс влияет на:

 

• Фотосинтез и дыхание. При температуре выше 32°C нарушается работа фотосинтеза, снижается образование углеводов, что особенно опасно в фазе цветения и наливания.
• Опыление. Жара выше 38°C приводит к стерильности пыльцы у томатов, фасоли, кукурузы, сои и других сельхозкультур.
• Испарение и водный баланс. При высоких температурах возрастает транспирация и дефицит влаги в тканях растений, это особенно опасно при низкой влажности воздуха.
• Скорость роста. Растения быстрее проходят вегетативные фазы, ускоряется их старение и снижается биомасса.

 

Кроме этого, жаркая и сухая погода увеличивают риск возникновения пожаров. К сожалению, справиться с бушующим огнём крайне сложно: без мониторинга ситуации и помощи МЧС последствия для фермеров могут быть печальными.

 

Культуры с высокой чувствительностью к жаре

 

Некоторые сельхозкультуры сильнее других подвержены тепловому стрессу:

 

• Пшеница, кукуруза, рис, соя
• Картофель, помидоры, перцы, баклажаны, фасоль
• Виноград, яблони, абрикосы и другие косточковые культуры
• Миндаль, фисташки, грецкие орехи

 

Менее чувствительными к жаре считаются сорго, просо, подсолнечник и бахчевые культуры. Однако и они страдают при дефиците влаги и ночной температуре выше 25°C.

 

Признаки теплового стресса у растений

 

• Скручивание и сворачивание листьев — защитная реакция для уменьшения испарения
• Побледнение, серебристость или стекловидность листьев указывают на повреждение хлоропластов
• Увядание в солнечное время суток даже при нормальной влажности почвы
• Ожоги на листьях и плодах (белые, жёлтые или бурые пятна)
• Опадение цветков и завязей
• Замедление или остановка роста побегов
• Деформация плодов или задержка их налива

 

Если прогноз предвещает знойную погоду, нельзя дожидаться видимых признаков теплового стресса в надежде, что беда обойдёт стороной. Начать работу по защите растений следует как можно раньше.

 

Как защитить сельхозкультуры в жару

 

 

Эффективная защита от жары требует системного подхода. Ниже рассказываем про ключевые меры, которые доказали эффективность в растениеводстве.

 

1. Поддержание влажности почвы

 

Капельное орошение — предпочтительный способ полива при жаре. Оно позволяет снизить испарение и увлажнить корнеобитаемый слой, не обжигая надземные части растений. Орошение лучше проводить в ночное и утреннее время. Чтобы дополнительно снизить испарение влаги из почвы на 30–50%, следует закрыть её органической мульчей или агроволокном.

 

2. Обработка почвы и плотность посадки

 

Есть два разных подхода к оптимальной плотности посадки растений в жарких районах. Снижение плотности уменьшает конкуренцию за влагу и может повысить устойчивость посевов к засухе, однако учёные сходятся во мнении, что это эффективно, когда растения не получают достаточно влаги. При капельном поливе и хорошем мульчировании, напротив, умеренно плотные посадки помогают сохранить влагу в почве, снизить перегрев и улучшить микроклимат. Это особенно актуально для овощных культур.

 

Разрушить корку, улучшить воздухообмен и снизить перегрев почвы также помогает боронование в фазу кущения и бутонизации.

 

3. Правильная подкормка

 

При высоких температурах и дефиците влаги у растений нарушается всасывание питательных веществ из почвы, поэтому микроэлементы лучше вносить не в корневую систему, а на листву. Учёные выделяют ряд микроэлементов, которые повышают устойчивость растений к жаре и засухе. Они действуют как кофакторы ферментов, регулируют водный баланс, усиливают антиоксидантную защиту и улучшают фотосинтез. Ниже рассказываем про основные из них.

 

• Калий регулирует открытие и закрытие устьиц, снижая потери воды через испарение, стабилизирует ферментные системы и фотосинтез, снижает риск ожогов растения. При дефиците калия в жару резко падает продуктивность фотосинтеза.
• Марганец поддерживает фотосинтетическую активность и ферментативную защиту. Микроэлемент особенно важен на щелочных почвах с высоким pH.
• Медь входит в состав ферментов дыхания, снижает испарение и обеспечивает защиту от перегрева.
• Кремний (не микроэлемент в классическом понимании, но важен) откладывается в клеточных стенках, повышает устойчивость к засухе, снижает испарение. Растения с высоким содержанием кремния (рис, просо) лучше переносят жару.
• Бор укрепляет клеточные стенки и регулирует транспорт сахаров. Внесение борной кислоты и бор-этаноламинов улучшает сохранение завязей и снижает опадение цветков.
• Цинк активирует ферменты антиоксидантной защиты и стабилизирует мембраны, защищая клетки растений от окислительного стресса, поддерживает рост при высоких температурах.

 

Чтобы подкормка была эффективной и безопасной, не вносите микроэлементы при температуре выше 28°C. Перед внекорневым внесением в засуху увлажните растения, чтобы повысить проницаемость устьиц.

 

4. Антистрессовые препараты

 

Хорошую эффективность в борьбе с жарой и засухой показывают антитранспиранты (каолин, парафиновые воски). Они создают защитную плёнку и уменьшают испарение. Например, по данным ICAR (Индия), применение 3–5% каолиновой суспензии при температуре 38–40°C увеличивало сохранение завязей у томата на 20–30 %.

 

Также пережить стресс и активировать защитные механизмы растениям помогают биостимуляторы (аминокислоты, морские водоросли, хелатные микроэлементы). Фитогормоны — цитокинины и ауксины — замедляют старение растений.

 

5. Управление микроклиматом

 

 

Одной из самых эффективных мер в борьбе с жарой в садах, теплицах и на полях считаются теневые сетки и притеняющие экраны, особенно с отражающими алюминиевыми волокнами Aluminet. Этот агроприём снижает температуру листьев на 3–7°C.

 

В промышленных теплицах возможности регулировать условия для растений значительно шире, чем на полях и в садах. Если у хозяйства есть возможность применять системы вентиляции и туманообразования, можно снизить температуру листа на 6–8°C. Исследования в Нидерландах показали, что правильное экранирование и охлаждение в теплице уменьшает аборт завязей у огурца на 50%.

 

Кроме этого, если в теплицах нет возможности использовать светоотражающие экраны и сетки, снизить нагрев можно с помощью побелки или нанесения светоотражающих покрытий на крышу конструкции.

 

Долгосрочная стратегия защиты от жары и засухи

 

Во многих регионах России летние волны жары и засухи — совсем не редкость. В момент надвигающейся жары многие аграрии не успеют закупить необходимую агрохимию, отражающие материалы и тем более организовать с нуля капельное орошение посевов. Поэтому планировать защиту растений и подбирать экономически оправданные методы нужно заранее.

 

Кроме этого, следует пересмотреть структуру посевов, перейдя на более засухо- и жаростойкие культуры и сорта. К примеру, растения с глубокой корневой системой и сокращённым вегетационным периодом лучше адаптированы к жаре, поэтому выбирать следует их. Сегодня в США, Индии, Израиле и других странах аграрии активно переходят на гибриды с высокой термотолерантностью, особенно при выращивании кукурузы, томатов и сои.

 

 

Читайте также:

 

• Метеостанция для фермы повысит урожай картофеля
• 10 советов, как защитить участок от паводков
• Прецизионное земледелие: сельское хозяйство будущего уже здесь
• Водосбережение: 5 способов минимизировать использование воды на фермах
• Десиканты: чем полезна искусственная засуха
• Опустынивание: как остановить наступление песков
• Главные признаки деградации пастбища