Наука о выращивании растений

Обновлено: 04.07.2024

Растениеводство обеспечивает большую часть всего объема продовольствия в мире. Его продукция также является сырьем для текстильной, химической, фармакологической, мебельной, строительной и другой промышленности. Область тесно связана с животноводством, являясь поставщиком корма для скота и потребителем производимых им удобрений.

Сегодня в мире возделывается свыше 20 тысяч сельскохозяйственных культур, из которых около 650 имеют первостепенное значение для развития цивилизации. Современные технологии производства направлены на строгий учет условий и факторов, которые влияют на конечную урожайность и качество возделываемых культур.

Понятие растениеводства, цели, близкие отрасли

История развития сельского хозяйства

Растениеводство появилось еще в эпоху неолита, когда люди начали осознанно выращивать фрукты и овощи. Первые очаги древнего земледелия были зафиксированы в Китае, Индии, Мексике, Сирии, Перу, Египте, Боливии. На начальном этапе целью было увеличение урожая плодов, доступных в дикой природе. Позже люди научились возделывать почву и выращивать зерно. С развитием земледелия получаемые урожай и семена начали мигрировать в другие регионы мира, расширяя свой ареал произрастания. Импорт разных культур увеличивал спектр посева зерновых, бобовых, корнеплодов в той или иной области. А адаптация привозных семян способствовала выведению новых сортов и изменению условий возделывания земель.

Растениеводческие отрасли

Все многообразие выращиваемых в промышленных масштабах растений условно разделяют на 7 основных отраслей в зависимости от их вида, специфики возделывания, места произрастания и других факторов:

полеводство,
луговодство,
овощеводство,
плодоводство,
виноградарство,
цветоводство,
лесоводство.

Выбор отрасли для развития, как и конкретных культур, во многом зависит от региона выращивания, особенностей почвы, климата, числа солнечных дней, осадков и других факторов. Поэтому решающее значение в успехе производства сельскохозяйственной продукции имеет географический фактор.

География распространения растительных культур

Неоднородность климата, почвы и природных условий приводят к тому, что в разных регионах выращиваются различные культуры. В условиях частного сада возможны попытки адаптировать экзотическое растение к местным погодным условиям, в то время как в промышленных масштабах выращивание неприспособленных видов нерентабельно и нецелесообразно.

Основной источник пищи примерно для 75 % населения Земли — это зерновые культуры. Большинство видов демонстрирует хороший рост и высокую урожайность в регионах с относительно небольшим уровнем осадков и умеренным климатом. При этом природные условия способствовали широкому распространению риса в странах Азии, кукурузы в США, пшеницы в Западной Европе и России.

Плодовые культуры распространены практически во всех обитаемых регионах. К наиболее успешным в выращивании фруктов и ягод относятся страны с преобладающим субтропическим и тропическим климатом. Овощеводство также широко распространено. Наибольший объем продукции этой сферы приходится на страны Европы, Россию, США, Северную Африку.

С точки зрения географии российский климат является неблагоприятным для растениеводства. Так, показатели суммы активных температур, длительности безморозного периода, количества осадков примерно вдвое ниже в сравнении с западноевропейскими или североамериканскими странами.

Продукция растениеводства

Конечный продукт варьируется в зависимости от рассматриваемой области растениеводства. В каждой сфере представлены разные культуры, которые используются в качестве продовольствия или как сырье для промышленности:

Зерновая отрасль растениеводства объединяет такие сельскохозяйственные культуры, как пшеница, кукуруза, рис, просо, гречиха, овес и другие.
Бахчеводство и овощеводство направлено на выращивание томатов, корнеплодов, огурцов, сладкого и острого перца, салатной зелени, кабачков, тыкв и других культур. Иногда в отдельную отрасль выделяют картофелеводство.
Продукты виноградарства и садоводства — это ягоды (малина, смородина, голубика, клубника, брусника), виноград, а также фрукты с плодовых деревьев (яблоки, абрикосы, сливы, апельсины, персики).
Техническая отрасль направлена на получение сырья для легкой и пищевой промышленности, например хлопка и льна для текстиля, картофеля для приготовления крахмала, подсолнечника или оливок для производства масла, свеклы или тростника для сахара.
Кормовое растениеводство непосредственно связано с животноводством. На рынок поставляются зерно (кукуруза, овес, пшеница), силосные культуры, корнеплоды (картофель, морковь), травы (клевер, люцерна).
Цель лесоводства — обеспечение мебельной, строительной, текстильной и других отраслей промышленности необходимым сырьем.
Цветоводство производит сырье для декоративных целей (флористика, ландшафтный дизайн), а также парфюмерной, пищевой, фармакологической промышленности.

Важно заметить, что одни и те же культуры могут выращиваться с разными целями. Например, картофель культивируют как продовольственную культуру, как сырье для производства крахмала, а также в качестве корма для животных.

Факторы развития отрасли

Успешное развитие растениеводства зависит от совокупности многих факторов, среди которых выделяются природные и социальные:

Объем возделываемых земель и их состояние. Качественная почва, богатая питательными веществами, обеспечивает большую свободу для выбора культур, а также высокую урожайность и качество сельскохозяйственной продукции. Не все земли пригодны для культивирования растений, даже при учете качественной обработки, внесения удобрений и других действий со стороны человека. Поэтому наиболее высокие темпы развития наблюдаются в Черноземье, на Юге, в Алтайском крае и Центральной России.

Выведение новых сортов и гибридов. Селекционные работы направлены на повышение питательных и вкусовых качеств культур, их урожайности, стойкости к климатическим условиям, а также неприхотливости в производстве. Семеноводство и выведение новых видов позволяет минимизировать затраты на возделывание земель, получать стабильно высокие урожаи и расширять посевные площади.
Технологическое оснащение и инфраструктура. Доступ к современной производительной агротехнике, а также уровень сопутствующих отраслей хранения урожая, транспортировки, сбыта влияют на урожайность и результативность производства продукции растениеводства.
Квалифицированные кадры. Специалисты аграрного профиля с высшим образованием успешно внедряют актуальные знания в вопросах выбора семян, их подготовки, посева, ухода, полива, удобрения почвы, уборки, хранения и транспортировки урожая. Однако далеко не все выпускники аграрных вузов работают по специальности вследствие низкого финансирования сельскохозяйственной области, а также неразвитой инфраструктуры в регионах.
Разнообразие форм производства. Последовательное развитие отрасли в целом, включая малые фермерские хозяйства и крупные предприятия, а также внедрение новых технологий выращивания сельскохозяйственных культур повышают общий уровень растениеводства в стране.
Уровень дохода населения. Покупательская способность напрямую влияет на темпы развития сельского хозяйства как главного источника производства продовольствия. Спрос в регионе влияет на рентабельность выращивания той или иной культуры даже при условии наличия благоприятных условий и посевных площадей.

Помимо обозначенных факторов, уровень развития сельскохозяйственной отрасли неизбежно определяют природные факторы, на которые человек практически не способен повлиять. К ним относятся изменения погоды и климата, стихийные бедствия, нашествия вредителей.

Перспективные направления растениеводства в России

Аналитики выделяют два основных вектора развития в производстве сельскохозяйственных продуктов на российских посевных площадях, которые остаются рентабельными в условиях нестабильной экономической ситуации. Это овощеводство защищенного грунта и выращивание зерна. Культивирование тепличных овощей, зелени и ягод вкупе с развитием инфраструктуры их хранения обеспечивает высокую окупаемость и минимальные риски среди отраслей растениеводства.

Зерновая отрасль перспективна с точки зрения экспортного потенциала. Она также рентабельна и относительно безопасна в экономическом плане благодаря короткому производственному циклу.

Актуальные проблемы сельскохозяйственной сферы

Основная проблема современного растениеводства заключается в том, что предложение с трудом может обеспечить постоянно растущий спрос. Города стремительно расширяют свои границы, растет численность населения в них, при этом посевные площади, лесные хозяйства, луговые территории сокращаются.

Во многих странах наблюдается проблема отсутствия поддержки со стороны государства. Высокие цены на семена, удобрения, агротехнику останавливают фермеров и крупных производителей от расширения посадочных площадей, внедрения современных технологий, приобретения более урожайных, погодостойких и простых в выращивании культур.

Недостаток человеческих и технических ресурсов приводит к тому, что ежегодно около 14 % урожая по всему миру остается на полях несобранным. Еще 11 % растений теряется и не вызревает вследствие дефицита питания или ухода.

Помимо человеческого фактора, урожай зависит от природных условий: количества осадков, средней температуры и прочего. В современном мире нестабильная экологическая ситуация приводит к непрогнозируемым изменениям климата и, как следствие, сложности в подборе оптимальных условий культивирования растений.

Успешный сбор урожая не гарантирует, что продукты растениеводства в полном объеме будут использованы в продовольственных целях или как сырье для производства. Гниль, плесень, вредители угрожают уничтожить зерно или овощи уже после сбора в процессе хранения. Такая проблема наиболее актуальна для регионов с высоким уровнем влажности.

Своевременное преодоление этих трудностей и любые позитивные изменения позволят решить проблемы голода, нехватки продовольствия, высокой себестоимости производства в пищевой, текстильной, фармакологической, мебельной сфере, животноводстве и других отраслях. В то время как игнорирование сложностей приводит к нарастающим глобальным проблемам.

1) одна из основных отраслей сельского хозяйства, занимающаяся главным образом возделыванием культурных растений для производства растениеводческой продукции. Обеспечивает население продуктами питания, животноводство — кормами, многие отрасли промышленности (пищевую, комбикормовую, текстильную, фармацевтическую, парфюмерную и др.) — сырьём растительного происхождения. Тесно связано с Животноводством. Р. включает: Полеводство, Овощеводство, Плодоводство, Виноградарство, Луговодство, Лесоводство, Цветоводство. О динамике и структуре посевных площадей сельскохозяйственных культур в СССР и за рубежом, валовой продукции Р., производстве зерна см. Земледелие, Зерновое хозяйство.

2) Наука о культурных растениях и методах их выращивания с целью получения высоких урожаев наилучшего качества с наименьшими затратами труда и средств (частное земледелие). Р. как учебную дисциплину отождествляют с полеводством. Р. входит в комплекс агрономических наук. Тесно связано с почвоведением, общим земледелием, селекцией (См. Селекция) растений, с.-х. метеорологией, физиологией, биохимией, генетикой растений, с.-х. микробиологией, агрофизикой, агрохимией.

Основной объект исследования Р. — с.-х. растение (вид, разновидность, сорт, гибрид), его биология, требования к окружающей среде — агроэкологическим условиям. В мире возделывается около 1000 видов растений (без лекарственных и декоративных), в СССР — около 400 видов и около 5000 сортов и гибридов. Из биологических особенностей отдельных культур Р. изучает: продолжительность вегетационного периода с.-х. растений; ритмы роста и развития; последовательные фазы вегетации и морфогенеза; динамику развития корневой системы и ассимиляционной поверхности, накопления сухого вещества, формирования хозяйственно-полезных органов и частей растения; обмен веществ; водный и пищевой режимы; зимостойкость, морозостойкость, засухоустойчивость, солеустойчивость и др. При изучении экологических особенностей с.-х. культур Р. определяет взаимоотношения между с.-х. растениями и условиями внешней среды путём оценки климатических и почвенных факторов с.-х. района. Анализ биологических и экологических особенностей возделываемых культур, почвенно-климатических и производственных условий с.-х. районов необходим для районирования видов, сортов и гибридов с.-х. растений, которое основывается на данных Государственной комиссии по сортоиспытанию с.-х. культур и результатах производственных испытаний, а также для разработки рациональной технологии возделывания растений. Технология возделывания с.-х. культур включает следующие основные приёмы: подбор сорта (гибридов), обладающего в местных почвенно-климатических условиях наиболее ценными биологическими и хозяйственными свойствами; выбор наилучших предшественников в севообороте; системы обработки почвы и применения удобрений; подготовку семян к посеву; посев (сроки, норма высева, глубина заделки семян, способ посева); уход за посевами (обработка почвы, подкормки, уничтожение сорной растительности, защита растений от вредителей и болезней); уборку урожая. Рациональная технология возделывания с.-х. культур должна соответствовать почвенно-климатическим условиям зоны, с.-х. района, хозяйства, севооборотного поля; биологическим особенностям возделываемой культуры, разновидности, сорта; производственным (хозяйственным) ресурсам колхоза или совхоза. В исследованиях по Р. используют полевой, вегетационный и лабораторный методы.

Основные задачи Р.: разработка и совершенствование технологии возделывания сортов интенсивного типа (способных наиболее продуктивно использовать плодородие почвы, отзывчивых на высокие дозы удобрений и орошение, устойчивых к полеганию, вредителям и болезням, приспособленных к механизированному возделыванию, обладающих высоким качеством продукции); работы по исследованию устойчивости растений к засухе, низким и высоким температурам, засолению почвы; разработка и внедрение интегрированных систем защиты растений от болезней и вредителей; создание наиболее эффективных форм удобрений; мелиорация земель; дальнейшее изучение физиолого-биохимических и генетических основ иммунитета; совершенствование методов программирования высоких урожаев; разработка высокомеханизированных способов возделывания с.-х. культур.

Растениеводство в СССР. Быстрая интенсификация сельскохозяйственного производства создала благоприятные условия для развития исследований по Р. и внедрению передовой агротехники (См. Агротехника) с.-х. культур. На основе научных данных и опыта передовых хозяйств разработаны рекомендации по введению и освоению Севооборотов применительно к почвенно-климатическим условиям и возделываемым культурам, установлена степень эффективности удобрений, обоснованы оптимальные дозы, способы и сроки их внесения под разные культуры и сорта в основных почвенно-климатических зонах страны и даны рекомендации по их использованию, внедрены комплексные удобрения с оптимальным сочетанием элементов питания для различных с.-х. культур и сортов. Под руководством учёных-селекционеров П. П. Лукьяненко, В. Н. Ремесло, В. С. Пустовойта, Ф. Г. Кириченко, В. Н. Мамонтовой и др. созданы новые и улучшены многие сорта зерновых культур. Выведены формы пшеницы гибридного происхождения в результате скрещивания пшеницы с пыреем (Н. В. Цицин), и ржи с пшеницей (В. Е. Писарев). Получены высоколизиновые гибриды кукурузы (М. И. Хаджинов, Г. С. Галеев, Б. П. Соколов) и сорта ячменя (П. Ф. Гаркавый), сорта односемянной сахарной свёклы и полигибриды этой культуры, устойчивые к вилту сорта хлопчатника. Учёные-картофелеводы внедряют в производство приёмы агротехники, увеличивающие крахмалистость картофеля. Распространены высокоурожайные сорта картофеля, созданные А. Г. Лорхом, И. А. Веселовским, Н. И. Альсмиком и др. Селекционеры-овощеводы вывели новые межсортовые гибриды огурцов, лука, капусты. Созданы сорта овощных культур для Крайнего Севера, пустынь и полупустынь, для выращивания в парниках и теплицах. Используя мичуринские методы селекции, садоводы вывели много ценных сортов плодовых, ягодных культур и винограда для различных природных зон СССР. Успешно ведутся начатые Н. И. Вавиловым исследования иммунитета растений к заболеваниям и повреждениям насекомыми (М. С. Дунин, П. М. Жуковский и др.). Выведены сорта подсолнечника, устойчивые против моли и заразихи, картофеля — против фитофторы и рака, льна-долгунца — против ржавчины, и т.д. Наряду с созданием сортов с.-х. культур интенсивного типа большое внимание уделяют разработке агротехнических приёмов, способствующих более полной реализации потенциальных возможностей новых сортов и максимальному использованию плодородия почв.

Научные учреждения и печать. Проблемы Р. разрабатывают с.-х. научные учреждения и вузы. Кроме того, вопросы Р. изучают многие институты АН СССР и союзных республик, научно-исследовательские институты министерства пищевой промышленности, Государственного комитета лесного хозяйства, Государственного комитета заготовок, министерства здравоохранения СССР, министерства химической промышленности СССР, министерства мелиорации и водного хозяйства. Оценкой новых сортов с.-х. культур и разработкой отдельных приёмов сортовой агротехники занимаются сортоиспытательные участки. Самое крупное в СССР научно-исследовательское учреждение по Р. — ВИР — Всесоюзный институт растениеводства им. Н. И. Вавилова (см. Растениеводства институт). Общую координацию научно-методической и исследовательской работы в области Р. осуществляет ВАСХНИЛ. Научную работу в области Р. ведут также научные общества (например, ботаническое, почвоведов, энтомологическое, генетиков и селекционеров им. Н. И. Вавилова, охраны природы). В развитии Р. большое значение имеет научно-техническая информация, которую организует Всесоюзный научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по сельскому хозяйству.

Лит.: Тимирязев К. А., Земледелие и физиология растений, Избр. соч., т. 1, М., 1957; Прянишников Д. Н., Частное земледелие, 8 изд., М. — Л., 1931; Жуковский П. М., Культурные растения и их сородичи, 3 изд., Л., 1971; Корнилов А. А., Биологические основы высоких урожаев зерновых культур, М., 1968; Растениеводство, 3 изд., М., 1971.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Глава 1. ВВЕДЕНИЕ В РАСТЕНИЕВОДСТВО

§1. Растениеводство как наука, объект изучения, связь с другими науками

Растениеводство – отрасль сельского хозяйства, занимающаяся возделыванием сельскохозяйственных культур для получения продукции, удовлетворяющей потребности человека в пище, кормах для животных, сырье для перерабатывающей промышленности. Растениеводство включает полеводство, овощеводство, садоводство, виноградарство, производство кормов, лесоводство. Как научная и учебная дисциплина растениеводство изучает только группу культур, входящую в подотрасль полеводство: зерновые семейства Мятликовые, бобовые, клубнеплоды, кормовые корнеплоды, прядильные, масличные, эфирномасличные, многолетние и однолетние травы и некоторые другие культуры, выращиваемые на пашне.

Число возделываемых на Земном шаре видов растений превышает 20 тыс. Наибольшее значение имеют 640 видов, из которых около 90 относится к полевой культуре. Они и входят в сферу изучения растениеводства как науки.

Объектами растениеводства как науки и сельскохозяйственной отрасли являются растения и предъявляемые ими требования к основным факторам среды, а также методы, приемы удовлетворения этих требований для получения высокого урожая хорошего качества. Цель возделывания – получение качественного урожая.

На рост и развитие растений в той или иной степени влияют практически все экологические факторы – физический и химический состав почвы, ее влагообеспеченность и аэрация, скорость ветра, динамика температурного режима и инсоляции, влажность воздуха и др. Поэтому для оптимизации условий выращивания конкретной культуры и сорта в конкретных экологических условиях растениевод должен учитывать состояние всех этих факторов. Влияние факторов внешней среды на уровень и качество урожая проявляется в основном через почву и технологию возделывания.

Для достижения качественного урожая растениеводство интегрирует знания фундаментальных и прикладных наук. Для того чтобы знать биологию растения, необходимо изучить систематику, экологию, физиологию, биохимию и генетику растений, селекцию и семеноводство. Для удовлетворения требований биоэкологии культуры, оптимизации условий ее выращивания необходимо иметь полные сведения о почве, изучить геологию, минералогию, почвоведение, микробиологию, агрохимию, гидрологию, мелиорацию. Кроме того, необходимо владеть знаниями по метеорологии, геодезии, землеустройству, земледелию. Для защиты культурных растений от вредных организмов необходимо знать энтомологию, фитопатологию, химические методы защиты от сорняков, вредителей и болезней. Условия выращивания растений регулируют с помощью технологических приемов. При этом необходимо учитывать экономические стороны производства продукции растениеводства – экономику, организацию, управление. Наконец, урожай должен быть переработан и доведен до потребителя. Все эти науки трудно освоить без знания математики, физики, неорганической, органической, аналитической, физической и коллоидной химии.

Следовательно, чтобы владеть наукой управления ростом и развитием растений, величиной и качеством урожая, необходимо интегрировать знания многих фундаментальных и прикладных наук.

§2. Классификация и происхождение культурных растений

В эволюции растений решающее влияние на формирование генотипа оказывают экологические условия района их происхождения. Все культурные растения по типу фотопериодизма разделяют на две группы: культуры короткодневного фотопериодизма, которые сформировались как виды в тропическом и субтропическом поясе, где летом продолжительность дня близка к продолжительности ночи (короткий день), и культуры длиннодневного фотопериодизма, сформировавшиеся в зоне средних широт (умеренного пояса), зоне длинного летнего дня.

В тропической и субтропической зонах напряженность инсоляции и температурного режима выше, чем в северных широтах, температура здесь никогда не лимитирует рост и развитие растений. При высокой напряженности температуры верхний слой почвы быстро пересыхает, но растения адаптировались к этому: в первый период вегетации они большую часть ассимилянтов направляют в корневую систему, чтобы корни могли достичь влажного слоя почвы. Это имеет важное агротехническое значение. Длиннодневные сорняки, интенсивно растущие с первых фаз развития, заглушают короткодневные культуры, и получить хороший урожай без прополки и гербицидов невозможно.

В северных широтах, где сформировались виды длиннодневного фотопериодизма, напряженность температурного режима ниже, продолжительность вегетации нередко ограничивается продолжительностью безморозного периода. Этот же фактор лимитирует сумму активных температур, и тем больше, чем выше северная параллель. Вегетационный период короткодневных культур здесь также ограничивается последним сроком возврата весенних холодов и сроком наступления осенних заморозков. В северных широтах в связи с меньшей напряженностью температурного режима верхний горизонт почвы медленнее пересыхает, и длиннодневные виды, в том числе и сорняки, с первых фаз развития быстро наращивают надземную вегетативную массу. Длинно-дневные культуры оказываются по отношению к сорнякам более конкурентоспособными, чем короткодневные.

Почвы зоны формирования короткодневных культур, как правило, средние и тяжелые по гранулометрическому составу, имеют нейтральную или щелочную реакцию среды, богаты одновалентными и двухвалентными катионами, поэтому культуры короткого дня требуют нейтральныхили слабокислых почв с высокой емкостью почвенного поглощающего комплекса (ППК). В северных широтах почвы чаще легкого гранулометрического состава, слабокислые и кислые, с низким содержанием основных элементов минерального питания. Поэтому культуры длинного дня лучше выдерживают кислые почвы, небогатые питательными веществами (хотя потенциальную продуктивность они реализуют на слабокислых и нейтральных, богатых элементами питания почвах). Установлено, что с продвижением короткодневных культур на север увеличиваются продолжительность их вегетационного периода и накопление вегетативной массы, а с продвижением на север длиннодневных культур, наоборот, сокращается период вегетации и снижается фитомасса.

Для прохождения каждого межфазного периода онтогенеза растению необходима определенная сумма активных температур. Активной температурой принято считать нижний порог температуры, при которой все физиологические процессы в растении проходят нормально. Условно за такой порог принята температура +10 °С. Для прохождения онтогенеза каждому виду и сорту требуется своя сумма активных температур, обусловленная генотипом. Зная сумму активных температур сорта, можно безошибочно определить ареал устойчивого вызревания его семян, зная сумму температур за каждый межфазный период, можно с большой степенью надежности прогнозировать наступление каждой фазы развития. Например, для сои южных сортов от всходов до бутонизации необходима сумма активных температур 1500 °С. Пока растения не наберут эту сумму температур, они не перейдут в генеративный период, и продукты фотосинтеза будут направляться на рост вегетативной массы. С фазы бутонизации до образования плодов (бобов) необходима сумма активных температур еще 400 °С, а всего для прохождения онтогенеза этим сортам требуется 3500 °С. Там, где сумма активных температур меньше этого значения, соя будет формировать вегетативную массу.

Для длиннодневных культур имеет значение не только сумма активных температур, но и продолжительность светового дня. С увеличением длины дня сокращаются межфазные периоды, следовательно, и время на накопление массы вегетативных органов; сокращается период вегетации, но при этом снижается масса растений.

Таким образом, вид растения, его генотип являются отражением экологических условий зоны его формирования. Чем в более экстремальных условиях сформировался вид, тем меньшие требования он предъявляет к условиям выращивания. Чем дальше возделывают вид от ареала его происхождения, тем большее число основных факторов среды приходится человеку корректировать агротехническими приемами, тем больше затрачивать средств на единицу продукции этого вида. Альтернативой этому положению может быть создание сорта, биология которого изменена по сравнению с исходной формой и соответствует параметрам основных факторов среды зоны, для которой создан сорт.

Следовательно, для того чтобы узнать, какие требования культуры к условиям выращивания, необходимо знать экологические условия зоны формирования вида.

Н.И.Вавилов в 1935 г. определил восемь основных центров происхождения и введения в культуру видов: 1 – Китайский (Восточноазиатский); 2 – Индийский (Юго-Западноазиатский), в том числе Индо-Малайский; 3 – Среднеазиатский; 4 – Переднеазиатский; 5 – Средиземноморский; 6 – Абиссинский (Эфиопский); 7 –Центральноамериканский; 8 – Южноамериканский, включающий Чилианский и Бразильско-Парагвайский. По мере накопления фактического материала о культивируемых растениях и их предках границы центров уточнялись. Н.И.Вавилов счел более правильным называть их очагами происхождения культурных растений, выделяя при этом центры генетического разнообразия и центры формообразования. П.М.Жуковский приводит следующую классификацию центров генетического разнообразия культурных растений:

1. Китайско-Японский (Восточноазиатский, по Н.И.Вавилову), включающий умеренные и субтропические районы Китая, Кореи, Японии, – родина сои, пшеницы мягкой, проса, чумизы, пайзы, гречихи и др.

2. Индонезийско-Южнокитайский (Южноазиатский тропический, по Н.И.Вавилову) – родина овса, овсюга, сахарного тростника и многих тропических плодовых и овощных культур.

3. Австралийский – родина диких видов риса, австралийских видов хлопчатника, клевера подземного, табака, эвкалипта, многих древесных тропических растений.

4. Индостанский (Н.И.Вавилов включил его в Южноазиатский тропический) – родина риса, пшеницы круглозернянки, сахарного тростника, азиатских видов хлопчатника, овощных и плодовых растений.

5. Среднеазиатский (по Н.И.Вавилову, Юго-Западноазиатский), куда входят территории Таджикистана и Узбекистана, а также Западного Тянь-Шаня и Афганистана. Он тесно связан с Переднеазиатским очагом. Здесь возникли культуры гороха, кормовых бобов, чечевицы, нута, маша, конопли, ржи афганской, сафлора, дыни, некоторых видов хлопчатника, других многолетних растений.

6. Переднеазиатский (Горная Туркмения, Иран, Закавказье, Малая Азия и государства Аравийского полуострова) – родина ряда видов пшеницы, ячменя, ржи, овса, гороха, люцерны, стелющегося льна и многих овощных и плодовых культур.

7. Средиземноморский (по Н.И.Вавилову) включает Египет, Сирию, Палестину, Грецию, Италию и другие страны, прилежащие к Средиземноморью – родина овса, некоторых видов пшеницы, ячменя, большинства видов бобовых растений, клевера ползучего, клевера лугового, льна, капусты, свеклы, моркови, брюквы, редьки, лука, чеснока, мака, белой горчицы и др.

8. Африканский (вместе с Абиссинским, по Н.И.Вавилову) – родина сорго, проса африканского, клещевины, африканского риса, ряда видов пшеницы, некоторых видов бобовых, масличной пальмы, кунжута, кофе, ореха кола, некоторых видов хлопчатника и др.

9. Европейско-Сибирский – родина льна-долгунца, клевера гибридного и ползучего, люцерны изменчивой и посевной, хмеля, дикой конопли, кендыря, других плодовых и овощных растений.

10. Среднеамериканский, куда входят Мексика, Гватемала, Гондурас и Пана-

ма, – первичный очаг культуры кукурузы, длинноволокнистого хлопчатника, фасоли, тыквы, кабачков, батата, некоторых видов картофеля, махорки, перца и др.

11. Южноамериканский (по Н.И.Вавилову, Андийский) – родина культурного картофеля, томата, табака, многолетних видов ячменя, лопающейся кукурузы и др.

12. Североамериканский – родина некоторых видов ячменя, люпинов, травянистых многолетних видов подсолнечника, многих овощных и плодовых растений.

В мировом земледелии господствующее положение занимают полевые культуры, в группу которых входит около 90 видов растений. Каждый из видов различается морфологическими, ботаническими, хозяйственными признаками. Для удобства изучения полевые культуры принято делить на группы с учетом наиболее характерных признаков (искусственные системы классификаций): по особенностям возделывания (И.А.Стебут), по использованию (Д.Н.Прянишников), характеру использования главного продукта (В.Н.Степанов, П.П.Вавилов), ботаническим и биологическим особенностям вида (табл. 14).

Сейчас хочу представить Вам серию постов о технологии выращивание любых сельскохозяйственных культур (от петрушки и клубники до полноценных деревьев) без использования солнечного света (или с минимальным его использованием) и без использования земли как субстрата.

Начнем с короткого экскурса.

Все по школьной программе помнят о фотосинтезе (это процесс образования органического вещества из углекислого газа и солнечного света, при потреблении растением воды и микро-, макро- элементов из почвы).

Вследствие питания растений солнечным светом, водой, полезными элементами из почвы - мы получаем наш вожделенный урожай.

Любое растение - это тот же организм, что и человек. Оно питается, создает отходы жизнедеятельности и приносит вожделенные плоды.

Основной параметр фито ламп должен содержать данные о количестве ПОЛЕЗНЫХ для растения фотонов. ФАР – Фотосинтетическая Активная Радиация, измеряется в µmol/s/м² (микромоль на метр квадратный в секунду). Т.е. фактически эти данные отображают реальное количество полезных фотонов для растений на единицу площади и единицу времени.

Известные лампы ДНаТ излучают спектр света приближенный к солнечному. Для растений освещение лампами ДНаТ вполне годится, но вы тратите более 70% энергии впустую: освещение растений нетребуемым диапазоном длины волн (спектром света) и большая часть энергии у ламп ДНаТ уходит в тепло.

- это что касается света.

Поговорим о Гидропонике.

Гидропо́ника (от ги́дро — вода и др.-греч. πόνος, pónos — работа) — это способ выращивания растений на искусственных средах без почвы. Питание растения получают из питательного раствора, окружающего корни. Гидропоника позволяет регулировать условия выращивания растений — создавать режим питания для корневой системы, полностью обеспечивающий потребности растений в питательных элементах. – Википедия.

Т.е. выращивание растений в жидкости без земли.

По аналогии все помнят эксперименты в детстве (и не только) – ставим луковицу в воду, она начинает расти и получается зеленый лук-перо.

В качестве питательной жидкости используется вода и набор питательных микро- и макро- элементов, необходимых для конкретной культуры.

По старинным заблуждениям считается, что гидропоника – сплошная химия. Это в корне неверное утверждение. При выращивании в земле, вы не можете повлиять на наличие в почве вредных элементов или тяжелых металлов. Все это влияет на качество конечного продукта или урожайность. В гидропонике используется дистиллированная вода и набор строго необходимых элементов, которые потребляются культурой. Ни одной дополнительной примеси. Вот и делайте выводы.

В качестве эксперимента я построил у себя дома установку объемом 2 куб.м. Выращиваю клубнику. Иду на получения гранта от правительства на развитие сельского хозяйства – планирую масштабировать эту идею до круглогодичной теплицы. Самостоятельно рассчитал требуемое кол-во ФАР для клубники и изготовил фито-лампы. Создал установку горизонтальной гидропоники системы питательного слоя.

Если интересно – буду продолжать дальше: как построил установку, какие данные для освещенности, данные для питательного слоя, автоматизация теплицы на базе ARDUINO и многое, многое другое.

P.S. по этой тематике первые посты и первые видео, строго не судите.

Кстати, инста (2 дня) @AgroPhotonika - там стараюсь выкладывать видео в реальном времени роста растений.

Читайте также: