Наши стандартные представления о жизни растений – это понимание того, что растениям для развития нужны тепло, вода, свет, питание. Кто-то вспомнит еще про рН почвы и будет прав.
В этой заметке поговорим о не очевидных фактах в области такого фактора жизни, как температура.
В начавшийся век глобального потепления мы прямо на себе ощущаем, что для жизни нужно тепло, но перегрев может убить и нас, и все живое.
Растениям тоже комфортно только в очень узком интервале температур - от 16 до 26 градусов. В других условиях они не живут, а выживают, что сказывается и на вегетативной массе, и на качестве урожая.
В 1913 году американский зоолог В. Шелфорд (ему было на тот момент 36 лет) описал это явление как закон толерантности - для каждого экологического фактора есть зоны оптимума , выход за границы которого чреват гибелью организма, даже если речь идет о единичном факторе. Это универсальный закон, он касается всех факторов жизни животных и растений - температуры, света, воды, питания и пр.
Кстати, сам Шелфорд прожил 91 год, ушел от нас в 1968 году (это еще до статинов и стентов). Видно, ему удалось определить свои зоны оптимума и не выходить за них.
Закон толерантности для температурного фактора растений можно изобразить так:
График позаимствован отсюда, хотя из своей практики температурную зону оптимума я сдвинула бы влево, градусов до 16. Ну ладно, 18.
Понятно, что любому огороднику нужно стремиться обеспечить растениям зону оптимума, тогда их развитие и урожай будут максимальные.
Для разных растений свои зоны оптимума. А для разных частей растений?
До недавнего времени я была уверена, что наземным органам растений нужна более высокая температура в комфортной зоне. В листьях идет фотосинтез, а для этого нужны тепло и солнечные фотоны, и чем больше, тем лучше. Но выше 35 градусов, например, у томатов, перестают развиваться бутоны, пыльца становится фертильной (не способной к оплодотворению).
А корни находятся в земле, где всегда холоднее, ведь прогревается только самый верхний слой почвы, сантиметров 10-20, а с продвижением вглубь температура падает.
Если вы поливаете растения водой из скважины с глубины 10-15 метров, ее температура не превышает 10 градусов даже в летние дни.
Отсюда я позаимствовала эту информацию. Очень убедительные графики.
Кто-нибудь замечал, что после полива холодной водой растения испытывают стресс? Я среди тех, кто ничего не видел, поэтому до последнего времени была в лагере тех, кто не заморачивается с подогревом воды для полива взрослых растений (конечно, не рассады, и не только что пересаженных в теплицу растишек). Правда, я все-таки не из скважины поливаю, а закачиваю воду в пластиковую емкость на 2 куб.м. (2х1х1) под условным названием "прудик", зарытую в землю "по самое горло". И через 1-2 дня этой водой поливаю томаты, перцы, огурцы, баклажаны. В условиях Подмосковья вода летом успевает прогреться градусов до 18.
Но кое-что заставило меня задуматься о том, что хорошо бы найти научные данные об оптимуме температуры для корневой зоны.
Например, в моей теплице подвешен ящик с землей под коньком крыши. Летом под крышей невыносимо жарко, земля постоянно пересыхает, но из года в год в ящике растут прекрасные перцы, и почему-то блаженствуют. И это не зависит от сорта. Такие же собратья, но посаженные внизу, дают урожай в 5 - 10 раз меньше. Эту загадку я не могла разгадать. Перцы не так уж светолюбивы (им даже рекомендовано загущение), возможно, пекло не вызывает у них фертильности пыльцы, но больше всего версий возникает по поводу корней. Именно корни не страдают от нехватки воды и прекрасно переносят жару.
Ответы я нашла в статьях и блогах, относящихся к теме гидропоники. Те, кто выращивает растения в беспочвенной среде, решили разобраться с лучшей температурой для корней, и тут их (и всех нас) ждали сюрпризы.
Оказалось, что тепло корням нужно больше, чем листьям. Как только это было установлено экспериментально, появилось много статей, подтверждающих этот факт для разных культур.
В гидропонике опытным путем установили - оптимально, если температура в зоне корней (ТЗК) выше температуры воздуха на 3 градуса Цельсия.
Например, в этой статье выращивали салат при нескольких температурах 33 дня и затем замеряли биомассу. В левой колонке мы видим растения, у которых температура воздуха и корней были равны, а в правой колонке - растения, у которых температура корней была на 3 градуса выше температуры воздуха с 12 до 20 часов.
Визуально видно, что при любой заданной температуре биомасса растения больше, если ТЗК выше температуры воздуха. И хорошо видно действие закона толерантности - оптимальная температура для данного вида салата составляет 27 градусов для воздуха и 30 градусов для корней.
При 17 и даже при 22 градусов растения в разы отстают от своего оптимума.
А ведь многие из нас это тоже знали, но не задумывались. Например, мы проращиваем семена при температуре 24-28 градусов, так получается быстрее. Но как только появляются проростки, контейнеры нужно сразу ставить под свет и прохладу, иначе они вытянутся. Маленькие листья еще не успевают фотосинтезировать, и все питание, накопленное в семенах, корни направляют на рост гипокотиля. Об этом я писала здесь.
Почему корням так нужно тепло? В многочисленных исследованиях подтверждается, что при низких температурах корни не могут эффективно транспортировать питательные элементы в наземные части растений, хотя и поглощают их из водных растворов. Также в корнях не идет синтез так называемых вторичных метаболитов - различных аминокислот и белков, из которых синтезируются гормоны, ферменты, антибиотики, поэтому растения не могут эффективно защищать себя и легче подвергаются атакам болезней и вредителей.
Вывод: температурный оптимум растений - это, в первую очередь, оптимум корней, а не листьев.
Теперь и про перцы в моей теплице становится понятнее - земля в ящике была намного ближе к температурному оптимуму (30-35 градусов), чем температура земли в теплице (18-22 градуса), особенно после полива прохладной водой.
Попробуйте и вы поставить свой эксперимент - можно разместить в теплице высокое или подвесное кашпо и посадить в него томат или перец, а результат сравнивать с растущими тут же собратьями по сорту.
А если у вас уже есть, чем поделиться с нами, пишите об этом в комментариях, всем будет интересно.