Краткое содержание главы

Когда растения выращивают в условиях, интенсивного сельского хозяйства с целью, получения, более высоких урожаев, возникают особые проблемы, решение которых должно быть основано на знании, физиологии растений. Минеральные элементы, вносимые в почву как удобрения нельзя применять в избыточных дозах, потому что это может принести вред как самим растениям, так и окружающей среде. Эвтрофитцияг т. е. интенсивный рост растений в водоемах, которые ранее не зарастали, возможно, происходит в результате, применения повышенных доз минеральных удобрений, вымываемых из почвы. Решению этой проблемы может помочь создание удобрений с огранйченной растворимостью. Причиной плохого роста растений. может быть неподходящее для них значение pH почвы. Обычно неблагоприятны для растений низкие значения pH, обусловливающие токсичность железа и алюминия, а также недостаток фосфора. Внесение в почву извести может предотвратить эту опасность. Щелочные почвы с низким содержанием доступного для растений железа и фосфора можно улучшить внесением кислоты или продуцирующих кислоту систем. Для оптимального снабжения растений элементами питания и водой их можно выращивать в питательных растворах с помощью метода питательной пленки.

Оптимальное обеспечение растений водой при ирригации должно быть основано на данных об интенсивности транспирации и уровне водного дефицита, приводящего к подавлению роста. Эффективное использование солнечного света, поглощаемого листовым покровом, зависит от точного знания углов между листьями и стеблем, взаимного затенения листьев и интенсивности света, лимитирующего фотосинтез. Индекс листовой поверхности, т. е. отношение площади листьев к покрываемой ими площади почвы, варьирует в зависимости от культуры; регулирование его величины позволяет получать хорошие урожаи. Повышение концентрации С02 в окружающем воздухе способствует росту растений при выращивании их в закрытых помещениях или в теплицах. Однако применение такого метода в больших масштабах в полевых условиях вряд ли возможно.

Контролируя фотопериод, можно повышать урожайность культур путем регуляции цветения, плодоношения, формирования клубней, луковиц и корнеплодов, а также опадения плодов, покоя и старения. При выращивании растений в закрытых помещениях важное значение может иметь облучение их светом различной длины волны, что достигается с помощью дополнительных флуоресцентных источников и ламп накаливания. Ювенильность - стадию развития растений, во время которой не происходит цветения и плодоношения, - можно иногда регулировать, воздействуя на растения гормонами. Вегетативное размножение используют для получения множества генетически идентичных растений.

Прорастание семян можно регулировать с помощью температуры, света и генетических манипуляций. Обрезка - искусственное придание определенной формы древесному растению- применяется как средство повышения его продуктивности и жизнестойкости, а также для эстетических целей. Прививка привоя на подвой часто помогает получать более крепкие и продуктивные растения. Для размножения растений на искусственных средах используют клетки, ткани и даже протопласты. При этом обычно формируется быстро растущий каллус, из которого можно получить в больших количествах дифференцированные органы и в конечном счете целые растения.

Протопласты, т. е. клетки, у которых ферментативно были разрушены стенки, применяют для соматической гибридизации. Продукт слияния двух протопластов может образовать новую стенку, приступить к делению и затем дать начало растению

нового типа. Культуру отрезанных от стеблей апексов можно использовать как метод "лечения" растений от системных вирусов. Условия послеуборочного хранения плодов и запасающих органов могут существенно влиять на длительность этого периода и качество продуктов. Большое значение часто имеет при этом контроль температуры и состава газовой фазы.

Для регулирования роста и продуктивности культур можно использовать химические соединения. Ауксин применяется для стимуляции образования корней, индукции цветения и завязывания плодов, регулирования числа плодов и избирательного умерщвления растений. Гиббереллины повышают урожайность бессемянных сортов винограда; улучшают качество цветков и плодов цитрусовых, вишни, яблонь и груш; заменяют в некоторых случаях холодовую обработку; помогают получать гибридные семена, способствуя образованию цветков только одного пола у однодомных растений; повышают выход сахара в сахарном тростнике, а также увеличивают содержание амилазы в солоде, который используется при производстве пива. Цитокинины регулируют старение отделенных органов растения, а этилен- созревание плодов, вытекание латекса, опадение плодов, инициацию цветения и проявление пола. Различные синтетические химикаты могут найти применение в сельском хозяйстве благодаря тому, что они способны подавлять рост придаточных почек, препятствовать избыточному разрастанию стеблей и их полеганию, а также улучшать качество плодов многих важных культур.