Во всем мире насчитывается более 1200 овощных культур. На территории нашей страны их возделывается более 80. По продолжительности жизни овощные культуры разделяются на однолетние, двулетние и многолетние.

Жизненный цикл однолетних определяется преимущественно тремя периодами: прорастание семян и появление семядольных листьев; рост вегетативных органов; образование репродуктивных органов и полное созревание растения.

У двулетних и многолетних растений жизненный цикл прерывается физиологическим покоем при наступлении неблагоприятных условий для развития. Помимо этого, все овощные культуры объединены в группы по хозяйственным признакам: капустные, корнеплоды, луковые, плодовые, зеленные и пряно-вкусовые.

Рост и развитие практически любого растения напрямую зависят от условий внешней среды – всех тех факторов, без которых оно не может существовать. Это свет, тепло, вода, воздух, почвенное питание. Они взаимосвязаны, равнозначны и не заменяют друг друга. К примеру, при недостаточном поливе не рекомендуется применять минеральную подкормку, которая в этом случае может негативно воздействовать на урожай. При выращивании овощей в закрытом грунте в условиях плохой освещенности надо снижать температуру воздуха, потому что растения теряют жизнеспособность и становятся вялыми.

Условия внешней среды влияют на рост и развитие овощных культур. К примеру, заморозки в период созревания растений задерживают плодоношение. Интенсивность роста и развития растений зависит от генетических особенностей овощных культур, при этом немаловажное значение имеют и условия их произрастания. Все факторы внешней среды оказывают влияние на сроки созревания овощных культур, ускорение или замедление фаз развития растений, состояния покоя почек, семян, луковиц. Роль этих факторов на протяжении жизни растений существенно меняется, поэтому их нужно регулировать.

Значительное количество тепла поступает на землю в летний период с солнечными лучами (рис. 1). Помимо этого, некоторые органические удобрения при разложении также способны выделять тепловую энергию.

Рис. 1. Свет и тепло – необходимые условия для выращивания растений

По отношению к теплу все овощные культуры делятся на четыре группы.

К таким растениям относятся овощные культуры (эстрагон, спаржа, ревень, щавель, лук, чеснок, хрен), способные выдержать даже сильные морозы благодаря запасу питательных веществ в корнях и корневищах и высокой концентрации сахаров, которые предохраняют растения от замерзания.

Холодостойкие растения (белокочанная капуста, морковь, редька, сельдерей, китайская капуста, петрушка, пастернак, цветная капуста, брюссельская капуста, краснокочанная капуста, свекла, репа, лук-порей, лук репчатый, салат, кольраби, шпинат, горох, бобы, брюква, укроп) способны длительное время переносить температуру -2,5 °C и довольно недолго -5,5 °C. Несмотря на то что семена этих растений начинают прорастать уже при температуре 5 °C, появление всходов заметно задерживается. Оптимальная температура для быстрого прорастания холодостойких овощных культур – не выше 25,5 °C, поскольку при температуре 30,5 °C растения тратят на дыхание такое же количество продуктивных веществ, которое они могут создавать в нормальных условиях, и потому прибавки в урожае не бывает. При температуре выше 30,5 °C состояние холодостойких растений заметно ухудшается, и это отрицательно сказывается на урожае. Холодостойкие культуры приспособлены к таким условиям, когда температура почвы на 2–3 °C ниже температуры воздуха. При этом корневая система развивается лучше, у растений вырабатывается своеобразный иммунитет к различным болезням и вредителям.

Теплолюбивые овощные растения (помидоры, кабачки, баклажаны, огурцы, сладкий перец) начинают прорастать при температуре 13–14 °C, но лучше всего – при 25–30 °C. В начале своего роста эти растения способны выдержать кратковременные похолодания до 11,5 °C, однако при продолжительных низких температурах корни медленнее усваивают из почвы питательные вещества. При температуре 7,5 °C происходит разрушение хлорофилла в клетках. Понижение температуры в период плодоношения, особенно в ночные часы, отрицательно сказывается на урожае, так как плоды растут преимущественно в ночные часы. Осенью, весной или в начале лета много вреда теплолюбивым овощным растениям наносят заморозки. Хотя их действие кратковременно – всего несколько часов, тем не менее последствия могут быть достаточно плачевными.

Дачники и владельцы приусадебных участков больше всего опасаются весенних заморозков, потому что в межклеточных промежутках растений замерзает вода и образуются ледяные кристаллы. В том случае, если температура воздуха продолжает понижаться, эти кристаллы увеличиваются в размерах благодаря жидкости в клетках, что приводит к гибели растения из-за обезвоживания. Температура клеточного сока способна повышаться благодаря выделению некоторой части тепла при замерзании воды. Именно эта особенность теплолюбивых растений помогает им пережить кратковременные сильные заморозки, а слабые и продолжительные приносят гораздо больший вред. На рассвете, после восхода солнца, не успевшие оттаять растения начинают сильно испарять влагу и погибают от обезвоживания. Примерно такое же действие оказывает и ветер, если он начинается после заморозков.

Для того чтобы предотвратить гибель растений, надо принять ряд мер по увлажнению воздуха и предотвращению охлаждения почвы. Вечером, накануне ожидаемого заморозка, воздух нужно увлажнить поливом, так как увлажненная почва дольше сохраняет тепло. Это приводит к усилению испарения, в результате чего воздух становится более влажным. Когда в нижних слоях воздуха содержится много влаги, то при относительно небольшом понижении температуры появляется роса, благодаря чему почва и воздух меньше охлаждаются. Также рекомендуется регулярное опрыскивание (рис. 2) во время заморозка, причем чем сильнее заморозок, тем чаще должны проводиться опрыскивания и поливы, примерно каждые 15–20 минут.

В качестве средства защиты почвы от переохлаждения применяют дымление (окуривание) растений. Однако следует помнить, что это средство недостаточно эффективно и лишь отчасти повышает температуру воздуха. При сильных заморозках от -30 °C окуривание не поможет спасти от гибели такие теплолюбивые овощные культуры, как помидоры и огурцы. Но разумнее все-таки продолжать дымление в сочетании с опрыскиванием, благодаря чему потери от заморозков будут минимальными. Кучи лучше всего приготовить заранее, расположив их на участке рядами через 10 м. Для окуривания овощных культур обычно принято применять такие легковоспламеняющиеся материалы, как солома, стружка, древесные опилки, ботва растений, листья.

Рис. 2. Опрыскивание растений во время заморозков

Дымление применяют тогда, когда температура воздуха на уровне растений опускается ниже 5 °C. Для этого в основание кучи укладывают сухой, а сверху – сырой материалы, для того чтобы предотвратить сильное горение. Нужно следить за тем, чтобы на поверхность почвы попадало больше дыма и пара.

Более эффективным способом защиты растений от заморозков являются различные укрытия, потому что они, в отличие от окуривания, не только предохраняют растения от холода, но и положительно влияют на влажность и температуру воздуха и почвы. Для укрытия растений используют синтетические пленки, бумагу, солому, мешковину, стекло. Укрытия бывают групповыми и индивидуальными, прозрачными и темными, временными и постоянными. Считается, что форма укрытия также влияет на температуру почвы. Меньше всего охлаждаются сферические и наклонные укрытия. Очень важно следить за тем, чтобы в укрытиях не было дыр, потому что растения, оказывающиеся под порванными местами, страдают гораздо больше, чем не укрытые вовсе.

Укрытие устанавливают таким образом, чтобы растение с ним не соприкасалось. Эта воздушная прослойка защищает овощные культуры от сильных и продолжительных заморозков. Для того чтобы предохранить укрытия от сноса ветром, их необходимо укрепить снизу колышками. Из групповых укрытий самыми распространенными считаются синтетическая пленка, рогожи и др. Но не следует забывать о том, что синтетическая п ленка может защищать растения только от небольших заморозков. Для сохранения теплоотдачи такие укрытия накрывают каким – нибудь легким непрозрачным материалом.

Индивидуальные укрытия для защиты растений от заморозков – это земляные приспособления, деревянные ящики без дна, накрытые сверху стеклом, стеклянные колпаки. В последнее время в качестве индивидуальных укрытий используются пластиковые стаканы различных размеров в зависимости от роста растений.

В районах с частыми и сильными ветрами для защиты растений от холода принято использовать посев защитных полос. Для этого высевают в четыре ряда с северной стороны (чтобы не затенять растения) кукурузу, подсолнечник, озимую рожь.

Жаростойкие растения (кукуруза, арбуз, дыня, тыква, фасоль) начинают расти при температуре от 13,5 °C до 17,5 °C, но лучше всего их семена прорастают при 25–30,5 °C.

Вода занимает едва ли не главное место в жизни растений. Она поддерживает в них необходимый обмен веществ даже в том случае, когда температура воздуха опускается ниже отметки 5 °C. Вода является составной частью всех органических веществ. В водном растворе растения получают необходимые им минеральные соли. Помимо этого, вода имеет большое значение для регуляции температуры овощных культур. Известно, что в растениях содержится от 75 до 98 % воды, и именно поэтому они предъявляют повышенные требования к влаге. Различным видам капусты, тыкве и огурцам ее требуется больше, чем остальным культурам.

Корневая система является одним из показателей требовательности овощных культур к влажности почвы. Развитая корневая система лучше извлекает влагу из почвы. По строению и размерам корневой системы овощные культуры делятся на четыре группы:

1. Сильноразветвленная корневая система, уходящая на глубину и ширину от 2 до 5 м (тыква, хрен, свекла). Растения с такой корневой системой не требуют частого полива.

2. Сравнительно сильноразветвленная корневая система длиной от 1 до 2 м (помидоры, морковь, петрушка) позволяет растениям извлекать влагу из глубоких слоев почвы.

3. Сильноразветвленная корневая система, размещенная в пахотном слое, длиной 15–20 см (капуста, огурец, перец, баклажан, шпинат, редис).

4. Струновидная слаборазветвленная корневая система длиной 10–15 см (различные виды лука). Корни этой овощной культуры размещаются в верхнем слое почвы, который быстрее теряет влагу.

По отношению к водообеспечению растения также делятся на определенные группы:

1. Наиболее требовательные со слабой способностью извлекать влагу из почвы (рассада большинства овощных культур, салат, шпинат, редис, капуста, баклажан, огурцы).

2. Высокотребовательные со слабой способностью извлекать воду из почвы (чеснок, лук).

3. Менее требовательные, экономно расходующие воду (морковь, петрушка, помидоры).

4. Устойчивые к неблагоприятному водному режиму (арбуз, дыня, тыква, овощная сахарная кукуруза, фасоль).

Недостаток влаги при высокой температуре, на п ример, у помидоров и перца приводит к заболеванию вершинной гнилью, а у зеленных овощей – к стрелкованию. Основной расход воды у растений приходится на испарение листовой поверхностью. Испаряемая влага способствует стабильности температуры растений и предохраняет их от перегрева.

Недостаток влаги компенсируют поливами, количество которых зависит от погодных условий. Для получения хорошего урожая главное – не упустить сроки полива. Потребность в поливе можно установить прежде всего по внешнему виду растения. К примеру, у капусты при недостатке влаги листья покрываются белым сизоватым налетом, а их края немного подгибаются. Листья помидоров становятся темно-зелеными, а у огурцов и моркови темнеют и немного скручиваются. Листья столовой свеклы становятся мелкими и окрашиваются в яркий бордово-фиолетовый оттенок. Иногда о недостатке влаги судят по увядающим листьям, но этот признак не вполне надежен, поскольку листья могут увянуть и при переходе от пасмурной погоды к жаркой, несмотря на то что почва достаточно увлажнена. Увядание может появиться тогда, когда растения будут настолько обезвожены, что даже частыми поливами урожая не спасти.

Для формирования урожая скороспелые овощные культуры требуют больше влаги, чем позднеспелые. Как избыток, так и недостаток воды в почве одинаково вредны для растения. При избыточном увлажнении корневая система не получает достаточно кислорода, и культура гибнет.

На развитие растений большое влияние оказывают кислород и углекислый газ из атмосферы. Однако содержание углекислого газа в воздухе ничтожно мало -0,3 %, а для получения хорошего урожая овощным культурам его требуется около 3–5%, причем фотосинтез при этом ускоряется почти в 20 раз. Источником дополнительного питания растений углекислотой служит старая огородная почва. В теплицах для увеличения урожая растения удобряют твердой, жидкой углекислотой или кислотой, образовавшейся за счет сбраживания в бочках коровьего навоза и птичьего помета.

Почвенное питание растений осуществляется корневой системой. В период цветения и плодоношения овощные культуры выносят из почвы значительное количество питательных веществ. Больше всего им требуются кальций, калий и азот, чуть меньше – фосфор. Капуста, свекла, морковь больше других растений выносят из почвы калий и азот; к растениям со средним потреблением питательных веществ относятся помидоры и лук, а огурцам и редису их требуется меньше. На вынос питательных веществ в основном влияет величина урожая, температура воздуха и почвы, освещенности и др. При низких температурах почвы растения получают мало фосфора, поэтому им необходима подкормка фосфатами.

Потребность овощных культур в питании во многом зависит от химического состава листьев, цветков, плодов и корней. В период закладывания корневой системы растениям требуется фосфор, затем, в период появления листьев и цветков, они нуждаются в азоте и калии. В период созревания плодов растениям в значительных количествах требуются азот, калий и фосфор. Культурам с длительным периодом роста приблизительно в середине июля требуется азот, а скороспелым – в начале июня.

Однако нельзя забывать о том, что в усвоении отдельных питательных веществ у растений существуют 17 значительные различия. Например, зеленным овощам и рассаде их требуется больше, так как эти растения очень быстро растут и дают урожай. Питательные вещества, полученные из почвы, частично перерабатываются непосредственно в корневой системе, а большая и х часть поступает в листья. Под действием углекислоты, поглощаемой листьями и стеблями, поступивших из корней растворенных питательных веществ в процессе фотосинтеза создается органическое вещество, которое служит основой урожая. Подбор удобрений имеет немаловажное значение в питании растений. Главное – не допустить преобладания одного элемента над другим, потому что это может привести к задержанию образования плодов.