Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы
1.1. История возделывания культуры амарант 7
1.2. Ботаническая характеристика и биологические особенности амаранта 8
1.2.1. Систематика и морфология амаранта 8
1.2.2. Рост и развитие амаранта 11
1.2.3. Особенности фотосинтеза и экология амаранта 13
1.3. Биохимический состав, пищевое, диетическое, лекарственное, фармакологическое и кормовое применение амаранта 16
1.4. Требование культуры к условиям внешней среды.
1.4.1. Отношение к теплу 27
1.4.2. Отношение к свету 29
1.4.3. Отношение к влаге 30
1.4.4. Почвенные факторы и удобрения 31
1.5. Болезни амаранта и меры борьбы сними 33
1.6. Проблемы интродукции амаранта в России 34
2. Условия, материал и методы исследований
2.1. Место и агрометеорологические условия исследований 36
2.2. Материал и методы исследований 43
2.2.1. Материал исследований 43
2.2.2. Методы и методика проведения наблюдений, учетов и анализов 45
3. Результаты и обсуждение
3.1. Морфологическое изучение коллекции сортообразцов амаранта по комплексу хозяйственно-ценных признаков 61-280003 (2313x3452x2 tiff)
3.2. Особенности создания и характеристика нового сорта амаранта Кизлярец 67
3.3. Разработка технологии выращивания амаранта 74
3.3.1. Действие УФ-А света на рост и развитие амаранта 74
3.3.2. Влияние биологически-активных веществ на ростовые и биосинтетические процессы проростков амаранта 81
3.3.3. Особенности формирования урожая зеленой массы амаранта сортов Валентина и Кизлярец в Московской области при различных площадях питания 86
3.3.4. Особенности семеноводства амаранта сорта Кизлярец в условиях Московской области 95
3.3.5. Особенности возделывания амаранта на орошаемых землях 99
Выводы 108
Рекомендации производству 109
Список литературы 111
Приложения 132
- Биохимический состав, пищевое, диетическое, лекарственное, фармакологическое и кормовое применение амаранта
- Проблемы интродукции амаранта в России
- Особенности создания и характеристика нового сорта амаранта Кизлярец
- Влияние биологически-активных веществ на ростовые и биосинтетические процессы проростков амаранта
Введение к работе
Начиная с 1991 года, неуклонно продолжается резкий спад уровня потребления населением России продуктов питания. Снижение уровня потребления приходится на продукты, содержащие белки и витамины: мясо и мясопродукты (32%), молоко и молокопродукты (35%), овощи (40%). В этой связи дефицит белка в рационе составляет 20%, витаминов 50% (Зво-линский, 1995).
Расширение ассортимента овощных растений дает возможность сделать более разнообразным рацион питания людей, расширить сроки поступления свежей овощной продукции, увеличить урожайность с единицы посевной площади. Одним из путей повышения качества продуктов является не только введение в рацион питания новых интродуцируемых овощных культур с высокими вкусовыми и лечебными свойствами и продуктов их переработки, но и создание новых адаптированных сортов (Пивоваров, Балашова, 1998).
К числу наиболее интересных растений универсального использования относится амарант.
Амарант является в настоящее время международной культурой благодаря высокому содержанию белка, сбалансированного по незаменимым аминокислотам, а также содержанию биологически активных веществ, пектина, масел. Пищевая ценность белка амаранта на основании анализа аминограмм и в сравнении с "идеальным белком ФАО" очень высока и по сумме незаменимых аминокислот составляет 97% (Коненков, 1997).
Амарант обладает высокой биологической продуктивностью, экологической пластичностью и исключительным адаптивным потенциалом, обеспечивающим широкое распространение этой культуры в различных условиях.
Обладая такими ценными качествами, амарант входит в число расте-
61-280005 (2277x3428x2 tiff) ний наиболее перспективных для интродукции на новых территориях, в том числе и в Нечерноземье. Задача получения высококачественного пищевого белка может быть решена путем введения в культуру овощных форм различных видов растений рода Amaranthus (Кириллова, 1999).
Для успешного внедрения новой культуры в производственную практику возникает необходимость в создании районированных высокоурожайных сортов амаранта различного направления (овощного, зернового, кормового), пригодных для механизированной уборки; в разработке технологий возделывания культуры с учетом особенностей агроклиматических зон выращивания.
Цели и задачи исследований
Основная цель исследований - создание сорта и разработка элементов технологии выращивания амаранта на зеленую массу, зерно и семеноводческие цели в условиях Нечерноземья России и в Северной части республики Дагестан.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи: изучить коллекцию сортообразцов амаранта по комплексу морфологических, биологических и хозяйственно ценных признаков; выделить перспективные исходные формы для создания нового сорта амаранта; изучить влияние различных способов предпосевной обработки на рост и развитие проростков амаранта; изучить особенности формирования зеленой массы амаранта в зависимости от площадей питания и норм посева; изучить влияние на урожайность семян амаранта норм посева, сроков посева и уборки; разработать технологию и подобрать технические средства для меха-
61-280006 (2308x3449x2 tiff) низированного возделывания амаранта.
Научная новизна исследований
В процессе работы проведено изучение коллекции сортообразцов амаранта по морфологическим признакам, в результате чего выявлены перспективные виды и формы для почвенно-климатических условий Московской области с высокими хозяйственно ценными признаками: скороспелостью, облиственностью, урожайностью. Изучены сортовые особенности нового сорта Кизлярец. Установлено стимулирующее действие длинноволнового ультрафиолетового света (354-370 нм), растительного пигмента амарантина на рост и развитие проростков зеленых форм амаранта. Впервые в условиях Московской области изучено влияние комплекса агротехнических приемов (сроков посева и уборки, способов посева и норм посева семян) на формирование урожая зеленой массы и семян амаранта.
Практическая значимость
На основании морфологических и биологических показателей выделены перспективные образцы амаранта, имеющие селекционно-генетическое и хозяйственное значение в условиях Нечерноземной зоны РФ. Создан сорт амаранта комплексного использования. В результате проведенных исследований в Московской области и Кизлярском районе Дагестана разработаны технологии возделывания амаранта с учетом особенностей агроклиматических условий этих зон.
61-280007 (2306x3448x2 tiff)
Биохимический состав, пищевое, диетическое, лекарственное, фармакологическое и кормовое применение амаранта
Отличительной особенностью амаранта является низкая скорость роста на ранних этапах развития растений. В связи с этим период прорастания семян и развития проростков в течение первого месяца для амаранта является критическим (так как именно в этот период требуется 2-3 разовая прополка, иначе молодые растения будут заглушены сорняками). Выяснение причин замедленного роста и развития в начале онтогенеза растения представляется важным, поскольку в этот период амарант отличается повышенной чувствительностью к весенним перепадам температуры, засухам и болезням (Кононков, Гине В.К., Гине М.С.,1997).
Известно, что рост и фотосинтез тесно связаны между собой (Ни-чипорович,1982; Мокроносов, 1985; Кефели, 1994). Поэтому выявление звеньев фотосинтетического аппарата, лимитирующих образование фотосинтетических метаболитов, обеспечивающих ростовые процессы проро стков в течение первого месяца вегетации, поможет целенаправленно воздействовать на них, чтобы ускоренно пройти начальный этап развития. Для этого необходимо детально исследовать функциональное и регулярное взаимодействие фотосинтеза и роста на начальном этапе онтогенеза амаранта (Кононков, Гине В.К., Гине М.С, 1997).
Пройдя успешно критический период роста и развития, амарант в фазу вегетативного роста быстро наращивает биомассу, создает плотную листовую мозаику, в результате чего возникают условия, приводящие к тому, что сорные растения в посевах амаранта практически не развиваются.
Большинство используемых человеком видов растений, в том числе и нетрадиционных, принадлежит к Сз-типу фотосинтеза. Эти виды в отличие от С4-типа не способны экономно расходовать воду и поэтому часто страдают от недостатка влаги.
Особенностью культуры амарант является высокая эффективность фотосинтеза, которая обеспечивает быстрый прирост биомассы. А эффективность фотосинтеза обусловлена тем, что амарант принадлежит к аспар-татным формам С4-растений, у которых первичным продуктом ассимиляции углекислоты является аспарагиновая кислота (Dounton, Bisalputra, Tregunna, 1969; Laetsch, 1968; Laetsch, 1969; Sage, Pearcy, 1987).
Четырехуглеродные растения владеют секретом высокоэффективного усвоения углерода. Например, 1дм2 листа кукурузы, сахарного тростника или другого С4-растения способен усвоить за 1 час 80-100 мг углекислого газа, а овес, картофель, сахарная свекла и другие представители трехуг-леродных - только 30-50 мг. Четырехуглеродные растения более стойки, чем трехуглеродные, у них почти отсутствует фотодыхание, то есть особенный процесс дыхания на свету, процесс, обратный фотосинтезу.
Как полагают, С4- путь в эволюции возник гораздо позже, чем Сз путь, так как здесь есть и более эффективный механизм фиксации СО2 , с участием ФЕП - карбоксилазы, и средства подавления фотодыхание (Магомедов, 1974, 1988). Сельскохозяйственные С4-растения более урожайны, так как они быстрее накапливают сухую биомассу. С4-растения появились главным образом в более засушливых районах тропической зоны, к которым они приспособлены в двух отношениях: во-первых, у этих растений выше максимальная скорость фиксации СО2 , и потому они более эффективно используют высокую интенсивность освещения и высокие температуры тропических районов (рис.2); во-вторых, С4-растения лучше переносят засуху.
Эти кривые подтверждают отсутствие у амаранта "полуденной депрессии" фотосинтеза, т.е. значительно лучшее использование энергии света (Чернов, Земляной, 1991).
Чтобы уменьшить потерю воды путем транспирации, растения обычно уменьшают отверстия устьиц, а это сокращает и поступление СОг. У С4-растений двуокись углерода фиксируется настолько быстро, что все время сохраняется крутой градиент концентрации ССЬ между окружающим воздухом и внутренней средой; потому-то они и растут быстрее. К тому же на каждую фиксированную молекулу С02 они расходуют в два раза меньше воды, чем Сз-растения (Грин и др., 1990).
Одним из важнейших условий, обеспечивающих высокую фотосинтетическую продуктивность амаранта, является тесное взаимодействие фотосинтеза и азотного питания. У С4-растений количество СОг, фиксированное на единицу азота листа, то есть фотосинтетическая эффективность использования азота, выше, чем у Сз-растений. Следует отметить, что по сравнению с другими растениями амарант характеризуется более высокой фотосинтетической активностью использования азота не только при избытке, но и при недостатке этого элемента в почве. Это приводит к изменению активности ферментов фотосинтетической ассимиляции СОг и направленности реакций фотосинтеза. Избыток азота в почве приводит к возрастанию фотосинтеза, главным образом, за счет увеличения количества РБФК, и усиления не углеводной направленности фотосинтетического углерода в листе, при этом доля серина, глицина, аланина, глицерата среди продуктов фотосинтеза возрастает на 30 %. В условиях избытка азота масса растения возрастает в 2-3 раза. Однако в листьях снижается содержание белка и концентрации незаменимых аминокислот, и, следовательно, уменьшается питательная ценность растения. Повышение уровня азота в почве приводит к возрастанию содержания белка в семенах амаранта (Магомедов, 1995; Магомедов и др., 1995; Некрасова, Киселева, 1995; Киселева и др., 1995; Кононков, Гине В.К., Гине М.С., 1998). С4 тип фотосинтеза имеет важное экологическое значение. Именно эти растения поглощают СОг из атмосферы в 2-3 раза больше, чем С3- растения, тем самым в достаточной степени способствуя очищению воздуха.
Проблемы интродукции амаранта в России
Относительно большую известность амарант приобрел в России в середине 80-х годов. Хотя попытки ввести в культуру амаранта предпринималась и в довоенные годы и в 50-х годах. Однако отсутствие научного ведения сельского хозяйства, научных разработок многоцелевого использования этой культуры и научно-технической документации на конечные продукты из амаранта сдерживало не только введение в культуру, но и дискредитировало её. Распределение амаранта пока крайне незначительно. Инициативные группы ученых, занимающихся исследованием амаранта в научно-исследовательских институтах Москвы, Санкт-Петербурга, Новосибирска, Новочеркасска и ботанических садах Казанского, Уральского не в состоянии оказать решающее влияние на его интродукцию.
По мнению Ивановой Н.А. (1999г) «...внедрение такой перспективной культуры в сельскохозяйственное производство сдерживается по целому ряду причин, основными из них являются: - недостаток информации у специалистов сельскохозяйственного производства об использовании культуры амарант в народном хозяйстве, о ее достоинствах и недостатках; - отсутствие семеноводческой базы. Проблема семеноводства - одна из труднейших задач селекции. Без селекции амаранта, без создания районированных сортов невозможно развитие промышленного использования этой культуры; - недостаточно глубоко изучены биология, физиология генетических процессов, продуктивности и устойчивости, без которых невозможна разработка современных технологий возделывания ». Все возделываемые виды амаранта принято разделять на 4 типа: овощные, зерновые, кормовые и декоративные, хотя по некоторым видам нет четких критериев или они обладают качествами двух или даже трех типов (универсального использования). По насыщенности органов витаминами амарант близок к зеленным овощным культурам, по содержанию жира (до 3 %) и без азотистых экстрактных веществ (до 52 %) зеленая масса амаранта практически не уступает бобовым, в связи, с чем амарант может рассматриваться как овощная культура (Кухарева, Лобан, 1997).
Положительно характеризует амарант как кормовую культуру невысокий удельный вес клетчатки (16-20%) при концентрации водорастворимых Сахаров в пределах 6,4-7,2% и пектина - 9,5-11,3% на сухое вещество.
Овощные формы амаранта отличаются высокой облиственностью и, как правило, небольшой высотой растений, кормовые формы - высокорослые, сильноветвистые, формирующие значительную вегетативную массу, зерновые формы амаранта имеют плотные соцветия (метелки) больших размеров и массы.
К настоящему времени в Государственный реестр сортов, допущенных к использованию в сельском хозяйстве входят всего пять сортов амаранта кормового (силосного) назначения (Шунтук, Стерх, Атлант, Чергин-ский и Полесский) и 1 сорт овощного направления (Валентина). Для успешного внедрения новой культуры в производственную сельскохозяйственную практику необходимо создание новых районированных высокоурожайных сортов амаранта различного направления (овощного, зернового, кормового), пригодных для механизированной уборки; причем важно изучить особенности технологии их возделывания, с учетом особенностей агроклиматических зон выращивания.
Экспериментальные исследования проводились в 1996-2000 гг. на опытных полях ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур, в лабораториях интродукции и семеноведения овощных культур; стандартизации, нормирования и метрологии; лаборатории физиологии и биохимии растений ВНИИССОК; лаборатории физиологии и экологии фототрофных организмов Института фундаментальных проблем биологии РАН; совхозе «Кизлярский» Кизлярского района республики Дагестан; экспедиционные исследования - в Ростовской области на опытном участке областной опытно-мелиоративной станции ЮжНИИГиМ, совместно с сотрудниками института Н.А. Ивановой, С.Ф. Шемет и др.
Московская область расположена в центральной части Русской равнины. Ее площадь равна 47 тыс. кв. км. Климат характеризуется теплым летом, умеренно холодной зимой с устойчивым снежным покровом и хорошо выраженными переходными сезонами. Среднемесячная температура воздуха самого теплого месяца (июля) составляет 18,4С. Отмечены годы со среднемесячной температурой в июле 23,1 С. Самый холодный месяц в году - январь. Среднемесячная температура воздуха в январе составляет -10,2С, в отдельные годы она понижается до -14,2С. Продолжительность безморозного периода 156 дней. Сумма среднемесячных температур воздуха выше +10С равна 2000-2100С. Период со среднемесячными температурами воздуха выше +10С составляет 120 дней. Вегетация растений продолжается 160 дней. Область относится к зоне достаточного увлажнения. Годовая сумма осадков в среднем 550-650 мм с колебаниями в отдельные годы от 270 до 900 мм. За период активной вегетации выпадает 250-270 мм осадков. Средняя высота снежного покрова около 40 см. Глубина промерзания почвы в некоторые годы доходит до 50см. Средняя дата схода снежного покрова 1-20 апреля. Продолжительность от схода снежного покрова до перехода почвы в мягкопластичное состояние 15-20 дней (Агроклиматический справочник по Московской области, 1967; Агрометеорологические условия и продуктивность сельского хозяйства Нечерноземной зоны РСФСР, 1978).
Почвы опытного участка дерново-подзолистые, средне окультуренные, среднесуглинистого механического состава с рН равной 5,7 и с предельной полевой (наименьшей) влагоемкостью 38-45%, склонны к заплы-ванию в период выпадения большого количества осадков. Содержание гумуса составляет 2,5-3,2% (по Тюрину). Содержание элементов питания (мг на 100 г абсолютно сухой почвы) - азота (0,5-2) - низкое, подвижного фосфора (20,1-25,0) и обменного калия (8,1-17,0) - среднее.
Особенности создания и характеристика нового сорта амаранта Кизлярец
Анализ полученных данных показал, что почти 64% изученных образцов можно отнести ко 2 группе, тогда как к 1 и 3 - всего по 23%.
Пространственное расположение главного и боковых побегов у растений амаранта определяет форму куста, которая является важным признаком для селекции сортов на пригодность к механизированному возделыванию и уборке, знание этого признака необходимо также при выборе возможной схемы размещения растений в поле, так как в этом случае форма куста существенно влияет на фотосинтетическую мощность посева и, в конечном итоге, на биологическую продуктивность.
Изученные образцы амаранта существенно различаются по форме куста. У них встречается 4 типа (см. приложение 1): 1 - растение без ветвления; 2 - растение с несколькими боковыми побегами, все побеги вблизи основания главного стебля; 3 - растение с множеством боковых побегов, все побеги вблизи основания главного стебля; 4 - растение с боковыми побегами по всему стеблю. У 5 образцов отмечен 3 тип куста - много боковых побегов у основания главного стебля, причем многочисленные побеги в основном прижаты к поверхности земли, что делает их практически не пригодными к механизированной уборке. Остальные образцы более или менее пригодны к уборке комбайном, но если растения выращиваются с целью получения семян, то перспективными являются сортообразцы с 1 типом формы куста: A.hypochondriacus 1 (Непал), GBK 028386, GBK 027302, GBK 027299 (Кения), МО-96 (Кизлярец, ВНИИССОК) и др.
Листья изученных сортообразцов амаранта отличаются по ряду признаков. Основной формой листовой пластинки коллекционных образцов следует признать ланцетовидную. Кроме того, у амаранта отмечены эллиптическая, овальная, яйцевидная и ромбическая формы листа. Среди качественных морфологических признаков имеет значение край и форма вершины листовой пластинки. Большая часть сортообразцов имела заостренную форму вершины листа. И только у одного образца Amaranthus (Greens) HY NM-17 вершина листьев имела округлую форму. У всех образцов амаранта край листовой пластинки цельный.
Длина листа у коллекционных сортообразцов очень сильно колеблется от 1,5-2,5 см (A.crassipes) до 20-25 см (GKB 028570, GKB 006142). По длине листовой пластинки, изученные сортообразцы, относятся к группе со средней (9-17 см) длиной листовой пластинки. Кроме A.crassipes короткую листовую пластинку имеют образцы A.viridis, A. greens HY NM-17, GBK 078606. Ширина листа у сортообразцов амаранта, изученных в опыте, колеблется в пределах от 1-1,5 см (A.crassipes) до 11-12 см (GBK 028465, GBK 027301).
Результаты исследований свидетельствуют, что у изученных сортообразцов выявлено большое разнообразие по окраске листа. Отмечены образцы листья, которых имеют одну окраску (зеленую, светло-зеленую, темно-зеленую, фиолетовую). Кроме того, у многих образцов листья двойной окраски (зеленая с розовыми прожилками, зеленая с белым рисунком, темно-зеленая с фиолетовыми прожилками, зеленая с фиолетовым пятном, зеленый верх - розовый низ листа).
Одним из главных количественных признаков растений амаранта является размер метелки. Данные исследований свидетельствуют, что коллекционные образцы существенно различаются между собой по длине соцветия. Этот показатель находится в пределах от 10-15 см (GBK 006134, Амарант № 4, A.hypochondriacus 2) до 70 см (A.crassipes).
Таким образом, по длине метелки, изученные сортообразцы можно разделить на группы: со средней (10-30 см), большой (31-50 см) и очень большой длиной (свыше 50 см). Анализируя полученные данные можно заметить, что только три образца имели метелки очень большой длины (МО-96 (Кизлярец), A.crassipes, GBK 026906), семь образцов - большой и тринадцать - средней. Остальные семь образцов вообще не сформировали соцветия, что может свидетельствовать об их позднеспелости. Только у одного образца наблюдали плотное соцветие (GBK 027163), у семи - средней плотности, у остальных - рыхлые. Форма соцветия у коллекционных сортообразцов, в основном, амарантовая, однако у шести отмечена глобусовидная форма соцветия.
Как и окраска листа, так и окраска соцветия (метелки) у изученных образцов довольно разнообразна. Встречаются следующие окраски: зеленая, светло-зеленая, фиолетовая, коричневая, коричнево-зеленая, розовая, розово-зеленая, темно-зеленая.
Все виды амаранта принято разделять на 4 типа: овощные, зерновые, кормовые и декоративные, хотя по некоторым видам нет четких критериев или они обладают качествами двух или даже трех типов (универсального использования). Овощные формы отличаются сильной кустистостью, высокой облиственностью и, как правило, небольшой высотой растений.
Из нашей коллекции к этому типу можно отнести следующие образцы: GBK 028386 (Кения), Амарант №2 (Китай) (рис.10). Причем последний образец довольно длительное время не выбрасывал метелку, долго сохраняя товарный вид растения, что является важным достоинством при его возделывании как овощной зеленной культуры. Оба они представляют собой невысокий компактный куст со светло-зелеными листьями.
Влияние биологически-активных веществ на ростовые и биосинтетические процессы проростков амаранта
Обработку семян амаранта этим препаратом проводили в 2х вариантах аналогично обработке амарантином в концентрации 10"8мг/мл. Оказалось, что 30--минутное замачивание семян в суспензии препарата (1 вариант), вызывало некоторое торможение процессов прорастания и увеличение содержания амарантина в семядольных листочках 7-дневных этиолированных проростков на 26%. Увеличение длительности воздействия биопрепарата на прорастающие семена амаранта (2 вариант), не оказывало отрицательного действия на рост корешка и приводило к стимуляции роста гипокотиля (на 32%). При этом содержание амарантина в семядольных листочках возросло более чем в два раза (рис.25). То есть, при обработке семян Агат-25 в большей степени воздействует на биосинтез амарантина, что, возможно, является причиной замедленного развития проростка. Поскольку было установлено, что активный синтез пигмента способствует снижению ростовых процессов, в результате чего, например, красноокра-шенные формы более низкорослы, чем формы амаранта с зеленой окраской листа (Кононков, Гине В.К., Гине М.С.,1997,1998).Из чего следует, что особенности действия биопрепарата Агат 2 5-К на прорастание семян разных форм амаранта требует дополнительного изучения; использование его для предпосевной обработки семян амаранта в исследованной концентрации не рекомендуется.
Таким образом, для ускорения прорастания и развития проростков амаранта на начальном этапе онтогенеза в качестве стимуляторов можно использовать биологически активное вещество амарантин в концентрации 10"5М и УФ-А облучение (354 нм). Разработанные рекомендации по предпосевной обработке семян вошли в "Методические указания по механизированной технологии возделывания амаранта", 1999 г.
Каждое растение занимает определенный объем почвы и воздушного пространства, из которых корни и листья извлекают необходимые элементы питания. Поскольку существует прямая связь между площадью проекции надземной части растения на горизонтальную поверхность и занятым им пространством, в овощеводстве принято оценивать размеры этого пространства площадью поверхности поля под одним растением (Матвеев, Рубцов, 1985). Таким образом, под площадью питания понимают определенную площадь поля с соответствующей ей толщей почвы и объемом воздуха, которые приходятся на одно растение в посеве или насаждении. Площадь питания - величина, обратная густоте стояния растений, другими словами: чем меньше площадь питания, тем соответственно больше густота.
С агрономической точки зрения оптимальной является такая площадь питания, при которой достигается не наибольшая продуктивность отдельного растения, а получается максимальный урожай с гектара основной продукции данной культуры высокого качества при наименьших затратах труда и материальных средств. Выбор площади питания растения - один из наиболее важных, коренных вопросов возделывания любой сельскохозяйственной культуры. От правильного решения его зависят не только величина и качество урожая, полнота использования солнечной энергии растениями, но и возможность механизации, а значит и затраты труда на единицу продукции (Синягин, 1975).
Конфигурация площади питания и схема размещения растений в поле должны быть направлены на создание оптимальной оптической плотности. При этом на 1 квадратном метре земельной площади растения могут формировать 4-7 м листовой поверхности, что позволяет поглощать до 85-95% приходящей энергии ФАР (Ничипорович, 1963,1966). На оптическую плотность посева сказывается архитектоника растения и густота стояния растений в поле. При чрезмерно редком стоянии на поле культивируемых растений значительная часть солнечной энергии ими не используется. Различия в освещенности и проникновении солнечной радиации в различные ярусы насаждений при разной густоте стояния растений, влияют на температуру приземной среды, изменяя ее при загущении в сторону снижения и наименьшего колебания в течение суток (Патрон, 1981). При избыточно загущенном размещении листья настолько затеняют друг друга, что фотосинтез большей части ассимиляционного аппарата резко снижается, замедляются рост и развитие растений, задерживается формирование продуктовых; органов или семян. Увеличение густоты стояния растений также ведет к ухудшению пищевого и водного режимов, поскольку на единицу площади приходится более мощная нагрузка ассимиляционного аппарата и корневой системы. Элементы питания в этом случае используются более интенсивно, активнее происходит истощение почвы, повышается конкуренция между растительными организмами за выживаемость, что ведет к непроизвольному расходованию продуктивного потенциала растений. От площади питания зависит не только величина урожая, но и качество продукции. При чрезмерном загущении растений повышается выход мелких нестандартных овощей (Кононков, Фирсов, Скворцов, 1988).
