В настоящее время учеными разных стран, включая и нашу страну, признается неизбежность глобального изменения климата, причину которой связывают в большинстве случаев с колебаниями солнечной активности, а отдельными учеными и с возникновением «парникового эффекта». При этом каждая сторона защищает свою позицию
В настоящее время учеными разных стран, включая и нашу страну, признается неизбежность глобального изменения климата, причину которой связывают в большинстве случаев с колебаниями солнечной активности, а отдельными учеными и с возникновением «парникового эффекта». При этом каждая сторона защищает свою позицию. Однако сам факт изменения климата остается бесспорен, так как он сопровождается, по наблюдениям ученых, повышением средней температуры приземного слоя воздуха уже на 0,6°С, и тенденция к ее возрастанию продолжает сохраняться. Причем в последнее время непосредственное проявление изменения климата сопровождается и непредсказуемыми циркуляциями атмосферы и океанических течений и связанными с ними аномальными климатическими летними и зимними периодами в разных местах нашей планеты.
В России особенно характерными в указанном смысле были последние прошедшие аномально холодная зима 2009-2010 годов и аномально сухое и жаркое лето 2010 года, которые очень сильно сказались на росте и урожайности всех сельскохозяйственных культур в подавляющем большинстве ее регионов. Но наряду с указанной аномально холодной последней зимой в последнее время увеличилось и количество аномально теплых зим. Причем ученые отмечают, что связанное с изменением климата повышение средней температуры приземного слоя воздуха в большей части проявляется в зимне-весеннее время с января по апрель за счет повышения температуры и уменьшения относительной влажности воздуха. А такое сочетание данных метеорологических факторов ведет к повышению иссушающей способности воздуха, величина которой по данным ученых существенно возросла в последнее время. Особенно сильно она возросла в Северокавказском, Центрально-Черноземном, Поволжском и Дальневосточном регионах. Но она возросла и в других регионах России, включая и наш регион, относящийся к северной зоне садоводства. Таким образом, связанное с изменением климата частое проявление летней и зимней засух одновременно или по отдельности ведет к непосредственному снижению урожайности всех сельскохозяйственных культур, включая и плодовые, ягодные и орехоплодные культуры, и требует другого подхода к их выращиванию.
А новый подход требует и в наших условиях северной зоны садоводства проведения работ по селекции и получению жаростойких, засухоустойчивых, с хорошей зимней водоудерживающей способностью сортов плодовых, ягодных и орехоплодных растений и особой технологии их выращивания. Здесь хочу отметить, что работы в части селекции и получения морозостойких и зимостойких сортов этих растений у нас уже давно и довольно успешно ведутся, что позволило многим из них противостоять морозам и в последнюю аномально холодную зиму. Однако из-за отсутствия в свое время при получении указанных сортов внимания к их засухоустойчивости без полива прошедшей осенью они выглядели очень неприглядно. Очень сомнительно, что они смогут успешно перенести и настоящую зиму и не высохнуть.
Летние засухи, хотя и не такие суровые, как последняя, являются обычным явлением для большинства регионов России. Не так уж редки они и в нашем регионе. При засухе имеет место длительный бездождевой период, сопровождающийся снижением относительной влажности воздуха, влажности почвы и повышением температуры, когда не обеспечивается нормальная потребность растений в воде. Летние засухи подразделяются на почвенную и атмосферную. Почвенная засуха вызывается длительным отсутствием дождей в сочетании с высокой температурой воздуха и солнечной инсоляцией, повышенным испарением с поверхности и транспирацией, сильными ветрами. Все это приводит к иссушению корнеобитаемого слоя почвы, снижению запаса доступной для растений воды при понижении влажности воздуха. Атмосферная засуха характеризуется высокой температурой и низкой относительной влажностью воздуха. Атмосферная засуха резко усиливает испарение воды с поверхности почвы и транспирацию, способствует нарушению согласованности скорости поступления из почвы в надземную часть растений воды и потери ее ими, что может привести к их завяданию. Однако при хорошем и глубоком развитии корневой системы она не причиняет растениям большого вреда, если температура не превышает переносимый растениями предел. Продолжительная атмосферная засуха в отсутствии дождей приводит к почвенной засухе, которая более опасна для растений.
Обычно атмосферная и почвенная засухи сопровождают друг друга. В чистом виде атмосферная засуха может наступить весной, когда почва еще насыщена талой водой после схода снега. Почвенная засуха обычно может наблюдаться в середине или конце лета, когда зимние запасы влаги уже использованы, а летних осадков оказалось недостаточно. Засуха вызывает, в первую очередь, нарушение водного режима растений, который затем отражается и на всех остальных их физиологических функциях. Наиболее чувствительны к недостатку влаги являются процессы роста, темпы которого при нарастающем недостатке влаги снижаются значительно раньше фотосинтеза и дыхания. Ростовые процессы задерживаются даже после восстановления водоснабжения в виде поливов или дождевых осадков. При прогрессивном обезвоживании наблюдается определенная последовательность в действии летней засухи на отдельные части растений.
Обычно рост побегов и листьев в начале засухи замедляется, в то время как корней даже ускоряется и снижается только при длительном недостатке влаги в почве. При этом молодые верхние по стеблю листья оттягивают воду от более старых нижних, а также от цветков, завязей, плодов и корневой системы. Происходит отмирание корней высоких порядков и корневых волосков, усиливаются процессы опробкования и суберенизации корней. Все это ведет к сокращению поглощения воды корнями из почвы. После длительного завядания растения оправляются очень медленно и функции их полностью не восстанавливаются. Засухоустойчивость разных органов растений не одинакова. Так, молодые листья за счет притока ассимилянтов дольше сохраняют способность к фотосинтезу, относительно более устойчивы, чем листья, закончившие рост или старые, которые при засухе подвядают в первую очередь и отваливаются. Засуха в ранний период может привести к стерильности и гибели цветков, гибели завязи и образованию малого урожая низкого качества.
Но существуют и засухоустойчивые сорта и виды растений, которые способны без особого вреда терять часть своей воды в периоды наибольшей засухи, не закрывать устьица и продолжать фотосинтез. Их засухоустойчивость обусловлена генетически определенной приспособленностью к условиям места обитания, а также адаптацией к недостатку воды. Засухоустойчивость выражается в способности растений переносить значительное обезвоживание за счет высокого потенциала тканей при функциональной сохранности клеточных структур, а также за счет адаптации особенностей внешнего строения стеблей, побегов, листьев, органов плодоношения, повышающих их выносливость и терпимость к действию засухи. При этом, помимо особенностей внешнего и внутреннего строения указанных частей, засухоустойчивые сорта и виды растений имеют биохимические механизмы защиты, позволяющие в условиях засухи поддерживать достаточно высокий уровень физиологических процессов растений.
Следует отметить, что развитие и выживание растений в любых условиях намного сильнее зависит от доступности воды, чем от какого-либо иного фактора внешней среды. Поэтому радикальным средством борьбы с засухой, конечно, является орошение и полив растений в случае отсутствия естественных осадков. Полив, особенно дождеванием, повышает влажность приземного слоя воздуха, снижает его температуру, создает в насаждениях более ровный климат. Наиболее эффективны при этом частые поливы небольшими нормами, а при сильных засухах – в сочетании с влагозарядковым поливом.
В настоящее время доказано, что на обмен веществ, а следовательно, и на рост и развитие растений влияет даже слабый дефицит воды. Такой внутренний водный дефицит возникает в тканях растения задолго до того, как содержание влаги в почве приближается к уровню коэффициента завядания. Растения, перенесшие только однократно сильную кратковременную засуху, так и не возвращаются к нормальному обмену веществ. Внутренний водный баланс любого растения полностью зависит от комплекса следующих факторов, связанных:
1. С самим растением (засухоустойчивость, глубины проникновения и ветвления корней, фазы развития).
2. С количеством растений на данной площади.
3. С климатическими факторами (потери воды на испарение и транспирацию, температура и влажность воздуха, туман, ветер, свет, количество осадков и так далее).
4. С почвенными факторами (количество воды в почве, осмотическое давление почвенного раствора, структура и влагоемкость почвы и другие).
В борьбе с засухой должны использоваться все указанные факторы.
Стойкость листьев и однолетних побегов к завяданию, являющаяся показателем их водоудерживающей способности, коррелирует со степенью засухоустойчивости всего растения и используется для этой его оценки. То есть растения засухоустойчивых сортов и видов обладают меньшим изменением оводненности тканей в период засухи. Водоудерживающая способность листьев и однолетних побегов в настоящее время определяется разными методами и приборами, в том числе и очень простыми электрическими. Изготовление и использование таких приборов доступно садоводам, знакомым с азами электро- и радиотехники.
Поскольку климатологи прогнозируют потепление климата длительный период, то указанные выше погодные ситуации, связанные с летними и зимними засухами, а также и с сильными морозами зимой могут повторяться и в последующие годы. Решение указанной проблемы следует решать посредством оптимизации водного режима растений путем выбора соответствующих сортов и видов растений и совершенствования технологии их выращивания. С этой целью предлагается с помощью электрического прибора определять степень засухоустойчивости большинства из выращиваемых у нас сортов и видов плодовых, ягодных и орехоплодных растений и выбрать наиболее приемлемые по данному показателю, а также наиболее морозостойкие и зимостойкие растения. Селекцию и получение новых сортов данных растений и последующее внедрение их в производство проводить только с учетом их засухоустойчивости посредством ее изменения. Очень важное значение при этом имеет свойство морозостойкости и зимостойкости этих растений, так как подмерзание древесины снижает ее водоудерживающую способность. При выборе плодовых растений, по наблюдениям специалистов, следует выбирать сорта со смешанным типом плодоношения, так как такие сорта имеют меньшее количество клетчатки, обладающий низкой водоудерживающей способностью и большее число однолетних побегов с низкой испарительной способностью, поздним сроком цветения и, соответственно, развитием листьев в мае, что снижает водные потери в период недостаточной активности работы корней.
Улучшение водного режима растений и поддержание водоудерживающей способности на уровне, свойственном сорту или виду, в случае затруднения с поливной водой, может быть обеспечено следующим комплексом технологических приемов:
1. Выращивание растений с глубокорасположенной корневой системой на глубоко обрабатываемой почве с оптимальным размещением их по площади. Это создает меньшую необходимость полива растений.
2. Содержание почвы в междурядьях под черным паром с осенней ее перекопкой, способствующей ускорению ее прогревания в весенний период, чем достигается более ранняя работа корней и, соответственно, улучшение водного режима растений.
3. Умеренная обрезка растений. При сильной обрезке ветвей растений массовое образование однолетних приростов приводит в следующем зимне-весеннем и летнем периодах к большим водным потерям, чем у не обрезанных растений.
4. Применение пестицидов в весенний и летний период в соответствии с состоянием растений. Если создаются условия для возникновения водного стресса, то для избежения или снижения его негативного действия необходимо исключить применение пестицидов, усиливающих транспирацию листьев, и заменить их на биологические препараты. Повышению транспирации листьев способствуют «Поликарбацин», «Метафос», «Карбофос», «Байлетон» и медьсодержащие препараты. И снижают – «Ризоплан», «Импакт», «Инсегар» и «Вектра», применяемый совместно с «Каратэ». При использовании новых препаратов необходимо знать их действие на процесс транспирации листьев. Ошибка в применении может привести к потерям урожая, например, яблок в 2 раза.
5. Повышение плодородия почвы. Внесение минеральных и органических удобрений в оптимальной норме способствует водоудерживающей способности однолетних приростов и листьев на 10–20% в стрессовые по осадкам годы, повышая при этом значительно урожайность.
Еще раз хочу напомнить, что при недостаточном водообеспечении у плодовых, ягодных и орехоплодных растений может остановиться рост, осыпаться листья и плоды, и ягоды, плоды и ягоды, оставшиеся на дереве или кусте, могут не достичь нормального размера и завядать, может сократиться закладка плодовых почек, что отрицательно скажется на урожае следующего года. Длительное обезвоживание многолетних указанных растений в период летней засухи может отрицательно сказаться на их зимостойкости, так как преждевременное опадение листьев и обезвоживание растений затрудняет и снижает синтез продуктов фотосинтеза и уменьшает их запас, что приводит к их слабому закаливанию и может явиться основной причиной их подмерзания.
Данная статья является моей заключительной статьей, посвященной воздействию прошлогодней аномальной засухи на плодовые, ягодные и орехоплодные растения. По ряду вопросов она носит постановочный характер, по ряду вопросов – чисто практический характер с конкретными рекомендациями. Я хотел, чтобы садоводы более внимательно отнеслись к моим статьям, посвященным воздействию засухи на разные садовые растения, так как очень важно знать стрессовое состояние этих растений при обезвоживании и не допускать обезвоживания при действии летней и зимней засух, которые нам готовит идущее потепление климата.
В.Н. Шаламов