ЧТО НЕОБХОДИМО РАСТЕНИЯМ ДЛЯ ЖИЗНИ

К оглавлению
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 
17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 
34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 
51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 
68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 
85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 
102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 
119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 
136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 
153 154 155 156 157 158 

Посеем в почву семя любого растения и хо­рошо польем его. Через несколько дней из земли покажется проросток, он желтоватого цвета, но на свету очень быстро становится зеле­ным. Что означает эта перемена? Сначала про­росток жил еще за счет запасов питательных веществ (жира, крахмала, белков), которые накопило для него в семенах материнское рас­тение. А теперь он начал самостоятельную жизнь: в нем на свету происходит фотосинтез. Крошечное зеленое растеньице, поглощая угле­кислый газ и воду, строит из них, используя энергию солнечных лучей, углеводы, сахар и крахмал, а часть кислорода воды выделяет в ат­мосферу.

Чем же питается растение и откуда берет оно остальные питательные вещества? Известно, что в состав протоплазмы клеток растения вхо­дят белки. Значит, растение должно получать материал для построения белков — азот. Азот растение берет из почвы в виде солей азот­ной кислоты и аммония. Из этих солей и созданных в процессе фотосинтеза углеводов в рас­тении образуются белки — вещества, состав­ляющие основу всего живого. Этой замечательной способностью — из углекислого газа и воды под влиянием солнечной энергии создавать слож­ные органические вещества — углеводы, а из углеводов и минерального азота образовывать белки — зеленое растение и отличается от жи­вотного организма.

Однако растению нужны соли, содержащие не только азот, но и другие минеральные веще­ства, в состав которых входят химические эле­менты: фосфор, сера, калий, железо, кальций, магний. Кроме того, в ничтожных количествах ему нужны и микроэлементы: бор, цинк, медь, молибден, марганец и др.

Воды растению нужно очень много, ведь его тело больше чем на 80% состоит из воды. Но усваивает оно лишь 2—3% поглощенной воды, остальные 98—97% ее все время испаря­ются с поверхности растения. Такая трата воды только на первый взгляд кажется бесполезной.

Опыт показывает, что, постоянно испаряя воду, растение защищает себя от перегревания. Лишь очень устойчивые к повышению температуры тела растения, например кактусы, испаряют мало воды. Если бы пшеница испаряла воду так же слабо, она быстро погибла бы в жаркий сол­нечный день. Измерьте температуру пшеницы, и она окажется примерно одинаковой с темпе­ратурой окружающего воздуха. А у кактуса в солнечный день температура будет на 5—15° выше температуры воздуха. У этого обитателя знойных пустынь температура тела может до­стигать 62—65°, а пшеница, если нагреется выше 45°, погибнет через несколько минут.

Наука, изучающая жизнь растений, назы­вается физиологией растений. Основоположником этой науки в нашей стране был Климент Аркадьевич Тимирязев, профессор Московского университета и Петровской зем­ледельческой и лесной академии (ныне Москов­ская сельскохозяйственная академия им. Ти­мирязева). Он считал, что физиология растений и агрохимия составляют основу рационального, т. е. правильного, растениеводства. Его иссле­дования процесса фотосинтеза вошли в золотой фонд мировой науки (см. т. 4 ДЭ, ст. «Климент Аркадьевич Тимирязев»).

Сейчас физиологи растений уже знают, как питается, растет и развивается растение. Но перед наукой встала еще и другая задача, реше­ние которой имеет важное значение для земле­делия: одинакова ли потребность различных растений в количестве и качестве питательных веществ, в солнечном свете, тепле и других жиз­ненных условиях?

Основные закономерности жизни растений изучает общая физиология расте­ний, а изучением своеобразия жизни отдель­ных видов и даже сортов культурных расте­ний — хлопчатника, кукурузы, сахарной свек­лы, пшеницы и др. — занимается частная физиология растений. Основопо­ложником этой области науки о жизни расте­ний тоже был К. А. Тимирязев. В замечатель­ной книге «Земледелие и физиология растений» он показал, как важно для успеха в земледелии изучать жизнь растений. В одной из глав своей книги Тимирязев описал строение и жизнь льна и показал, как применить эти знания в агроно­мии. По существу эта работа К. А. Тимирязева была первым обобщением по частной физиологии растений.

Много важнейших вопросов, тесно связан­ных с практикой земледелия, решили физио­логи растений.

Оказывается, отдельные виды растений, на­пример пшеница и фасоль, и даже отдельные сорта отличаются друг от друга потребностями в минеральном питании. Для примера возьмем потребность фасоли и пшеницы в минеральных элементах, знать которую необходимо, чтобы правильно удобрять почву под эти культуры и получать хороший урожай. Для фасоли надо много калия и фосфора, для пшеницы — азота и фосфора, но последнего несколько меньше, чем для фасоли. Фасоль не нуждается в азот­ном удобрении: азотом снабжают ее клубенько­вые бактерии, живущие на корнях. Однако не всегда в почве есть эти бактерии. Чтобы на корнях обязательно образовались клубеньки, надо почву заразить этими бактериями. Такое бактериальное удобрение — нитрагин — изготов­ляется на заводах (см. стр. 86).

Для роста и развития растениям необходим свет. Если в поле очень загущен посев, то уро­жай получится плохой. Надо сеять так, чтобы растения не мешали друг другу. Поэтому очень важно для каждого вида растений установить норму высева семян на единицу площади.

Для одной и той же культуры необходим раз­ный уход в зависимости от того, находится ли она в поливных (орошаемых) или неполивных (богарных) условиях.

Пшенице при орошении нужно больше эле­ментов минерального питания, так как она дает больший урожай. Разные виды хлопчатника в Средней Азии нуждаются в различном количе­стве воды. Более скороспелому виду хлопчат­ника — упланду—нужно 5—6 тыс. м3 воды на гектар посева, а более позднеспелому виду — египетскому — 8—10 тыс. м3. Поливы очень важно делать вовремя, от этого во многом зави­сит урожай. Лучше всего «спросить» само расте­ние, когда ему нужен полив. Физиологи расте­ний определяют время полива по концентрации выжатого из растения сока. Делается это в не­сколько минут при помощи прибора рефракто­метра. Когда концентрация сухого вещества в соке достигнет величины около 10%, растение надо поливать. Опыт показал, что полив, про­веденный на такой строго научной основе, силь­но повышает урожай хлопчатника.

В засушливых районах нужно высевать более засухоустойчивые сорта растений. Оп­ределить, какие же сорта лучше отвечают этим требованиям, тоже помогают физиологи растений.

Мы знаем, что просо более засухоустойчиво, чем ячмень, а ячмень более засухоустойчив, чем пшеница. Обезвоживание и перегрев клеток засухоустойчивые растения переносят лучше, чем не устойчивые к засухе, и даже в условиях засухи дадут лучший урожай. Если сравнить два сорта мягких устойчивых пшениц, напри­мер сорта Альбидум 43 и Пиротрикс, то их физиологические признаки говорят о том, что сорт Альбидум устойчив как к обезвоживанию, так и к перегреву, а сорт Пиротрикс более устойчив к обезвоживанию и менее устойчив к перегреву.

Можно ли повысить устойчивость растений к засухе? Оказывается, можно. Ученые-селек­ционеры выводят специальные засухоустойчи­вые сорта. Важна и закалка семян (см. стр. 108). Ученые установили, что переносить засуху рас­тениям помогают и удобрения, в частности со­держащие микроэлементы (бор и цинк), на­ряду, конечно, с агротехникой, способствую­щей задержанию воды в почве (снегозадержа­ние), правильная обработка почвы, борьба с сор­няками, которые расхищают влагу.

В засушливом климате очень большой урон посевам приносит и засоление почвы. С засоле­нием почвы борются, вымывая из почвы избыток солей в зимнее время большими порциями воды. Кроме того, можно увеличить продуктивность самого растения на засоленных почвах, приспо­собив к ним культурные растения. Селекцио­неры еще не добились хороших результатов

в выведении солеустойчивых сортов. И здесь им на помощь пришли физиологи растений, они нашли причину этих неудач. Дело в том, что почва в разных местах засоляется разными солями. В одном месте преобладает хлористый натрий (хлоридное засоление), в другом — сер­нокислый натрий (сульфатное засоление), в третьем — углекислый натрий (сода).

Оказывается, растения, по-разному приспо­собляются к той или иной засоленной почве, т. е. обмен веществ в них идет по-разному. На хлоридном засолении обмен падает, замед­ляется, на сульфатном — возрастает. Естест­венно, что и селекцию надо вести применительно к разным типам засоления почвы. В Средней Азии каждая большая долина имеет свой тип засоления. Например, в Голодной степи пре­обладает хлоридное засоление, а в Ферган­ской — сульфатное. Очевидно, и агротехника, и методы селекции должны быть для этих почв разные — применительно к типу засоления.

Вот какие важные для земледелия вопросы решает наука, которая называется частной фи­зиологией растений.

Но много еще не разгаданных наукой тайн жизни растений надо открыть и сделать достоя­нием человечества. Может быть, для кого-ни­будь из вас, наши читатели, разгадка одной из таких тайн станет делом всей жизни.