Биологические требования
Культура | Температура, °C, диапазон/оптимум | Почвы | Влага | рН | Свет | Питательный режим |
Дудник (Angelica) | 5-20/15 | Суглинок, тяжелый суглинок | Достаточно увлажненная | 6,0 | Светолюбив, допускает полутень | Умеренный или хорошо обеспеченный |
Анис (Anise) | 8-25/20 | Суглинок, супесь | Хорошо дренированная | 6,5 | Светолюбив | Умеренный |
Арракача (Arracacha) | 10-25/18 | Суглинок, супесь | Хорошо дренированная | 5,5 | Светолюбив | Хорошо обеспеченный |
Тмин (Caraway) | 6-25/18 | Суглинок, супесь | Хорошо дренированная | 6,4 | Светолюбив | Умеренный |
Морковь (Carrot) | 5-35/18 | Суглинок, супесь | Достаточно увлажненная, хорошо дренированная | 6,0 | Светолюбив | Умеренный или хорошо обеспеченный |
Сельдерей (Celery, Celeriac, Smallage) | 10-30/18 | Суглинок, супесь | Достаточно увлажненная, хорошо дренированная | 6,0 | Светолюбив | Хорошо обеспеченный |
Кервель (Chervil) | 7-21/15 | Суглинок | Достаточно увлажненная, хорошо дренированная | 6,5 | Полутень | Умеренный |
Кориандр (Coriander) | 7-27/20 | Суглинок, супесь | Хорошо дренированная | 6,6 | Светолюбив | Умеренный или хорошо обеспеченный |
Кумин (Cumin) | 9-26/17 | Супесь | Хорошо дренированная | 6,0 | Светолюбив | Умеренный |
Укроп (Dill) | 6-26/20 | Суглинок | Достаточно увлажненная, хорошо дренированная | 6,0 | Светолюбив | Умеренный или хорошо обеспеченный |
Фенхель (Fennel) | 4-27/20 | Суглинок, но не требователен | Достаточно увлажненная, хорошо дренированная | 6,5 | Светолюбив, допускает полутень | Умеренный или хорошо обеспеченный |
Любисток (Lovage) | 6-18/15 | Суглинок | Достаточно увлажненная, хорошо дренированная | 6,5 | Светолюбив, допускает полутень | Умеренный или хорошо обеспеченный |
Петрушка (Parsley) | 5-26/20 | Суглинок | Достаточно увлажненная, хорошо дренированная | 6,0 | Светолюбив | Умеренный или хорошо обеспеченный |
Пастернак (Parsnip) | 10-35/18 | Суглинок, супесь | Достаточно увлажненная, хорошо дренированная | 6,0 | Светолюбив | Умеренный или хорошо обеспеченный |
Роголистник японский (Cryptotaenia japonica, Japanese hornwort) | 10-20/15 | Суглинок | Достаточно увлажненная | 6,5 | Полутень | Хорошо обеспеченный |
Климат
Климат оказывает наибольшее общее влияние на производство сельскохозяйственных культур, и температура является его наиболее важным компонентом. Большинство сельдерейных овощных культур относятся к категории культур прохладного сезона и поэтому обычно выращиваются в умеренном климате. Если они выращиваются в регионах с низкими широтами, то, как правило, их выращивают на возвышенностях, чтобы получить преимущество умеренных и прохладных температур. Оптимальные средние температуры выращивания для большинства сельдерейных довольно схожи и обычно находятся в диапазоне от 15 до 21°C. Средняя температура менее 10°C или более 25°C, как правило, ограничивает рост и ухудшает пищевые качества, особенно у тех сельдерейных культур, которые выращиваются специально для получения листьев. Качественные характеристики большинства съедобных корнеплодов для хранения также выигрывают от немного более прохладных условий (10-15°C). Суточные колебания температуры, обеспечивающие умеренные дневные и относительно низкие ночные температуры, улучшают накопление углеводов в корнеплодах для хранения. При температурах, значительно превышающих 25°C, повышенная скорость дыхания растений ограничивает урожайность корнеплодов.
К культурам с более высокой адаптацией к более теплым температурам в диапазоне 21-25°C относятся фенхель и кориандр. Умеренные температуры (15-21°C) наиболее благоприятны для моркови, сельдерея, петрушки, пастернака и кервеля. Нижняя часть этого температурного диапазона предпочтительна для роста любистока, японского роголистника (Cryptotaenia japonica) и Oenanthe crocata. Пастернак, петрушка и морковь достаточно устойчивы к низким температурам и обладают некоторой морозоустойчивостью. Петрушка — выносливая культура, которая хорошо зимует и может переносить короткие периоды довольно низких или высоких температур. Период низких температур и даже легкие заморозки перед уборкой урожая фактически улучшают пищевые качества корнеплодов пастернака, поскольку крахмал в корнеплодах превращается в сахар. Большинство других умбеллиферных культур, в частности сельдерей и арракача, чувствительны к заморозкам. Длительные периоды ниже 10°C могут вызвать вернализацию и преждевременное полегание растений сельдерея, сельдерея, моркови, пастернака и петрушки. С другой стороны, однолетние пупавки могут преждевременно завязываться при воздействии периодов высокой температуры.
Поскольку морковь обладает широкой температурной устойчивостью, в некоторых районах ее можно выращивать круглый год. Среднедневные температуры от 15 до 21°C считаются благоприятными для роста корнеплодов и верхушки моркови, при этих температурах цвет и форма корнеплодов также оптимальны.
Продолжительные средние температуры выше 25°C или ниже 15°C ограничивают развитие цвета моркови. Корнеплоды, выращенные при прохладных ночах (7°C), чередующихся с умеренными днями (15°C), развивают больше каротина, чем корнеплоды, содержащиеся при постоянной температуре 7°C. Simon и Wolff (1987) сообщили о значительных различиях в содержании каротина между сортами моркови в их чувствительности к температурам выращивания и местоположению. При температуре выше 25°C рост верхушки усиливается преимущественно перед ростом корнеплода. Температура выше 30°C ограничивает рост верхушки, а при длительном воздействии приводит к нежелательным изменениям цвета, вкуса и текстуры корнеплода. Однако «тропические» сорта моркови хорошо переносят средние температуры от 25 до 30°C и могут быть продуктивными, но при этом более чувствительны к низким температурам и подвержены раннему полеганию.
Температура также влияет на длину и диаметр корнеплода моркови. При средней температуре 12-13°C корнеплоды растут относительно длинными и тонкими, тогда как при постоянной температуре 24°C корнеплоды короче и толще. Чередование низких ночных (7°C) и умеренных дневных (18°C) температур также приводит к образованию длинных и тонких корнеплодов по сравнению с теми, которые выращиваются при постоянной температуре 18°C или выше. Листва и корнеплоды моркови обычно переносят периоды низких температур или легкие заморозки практически без видимых повреждений.
Сельдерей и сельдерей часто выращивают как осеннюю или весеннюю культуру там, где летние температуры высокие, и как зимнюю культуру в регионах с теплыми или умеренными температурами. При прямом посеве урожай собирают примерно через 5-6 месяцев роста. При выращивании из рассады урожай собирают через 3-4 месяца. Умеренно теплые и длинные солнечные дни идеально подходят для высокого качества и урожайности. Температура выше 25°C отрицательно влияет на качество, а температура ниже 10°C подавляет рост и может стимулировать полегание.
Зонтичные культуры отличаются по своей чувствительности к интенсивности, качеству и продолжительности освещения. Некоторые из них более продуктивны при полном освещении, в то время как другие лучше растут при частичном затенении. Световая среда также может влиять на качество урожая, особенно в отношении состава эфирного масла и содержания вкусовых и ароматических соединений, вырабатываемых в тканях листьев, корней и семян. Семена сельдерея, сельдерея, кервеля, петрушки, пастернака и моркови обычно прорастают с большей скоростью и быстрее на свету, чем в темноте, особенно при более высоких температурах. Однако ежедневное чередование температур во время прорастания сельдерея может заменить потребность в свете (Pressman et al., 1977). Обработка гиббереллином и цитокинином также эффективно заменяет потребность в свете при прорастании сельдерея (Thomas et al., 1975). Tanne и Cantliffe (1989) улучшили процент прорастания и скорость роста сельдерея cv. ‘Earlybelle’ через 20 дней после обработки при 15 или 25°C, когда семена предварительно обрабатывались полиэтиленгликолем (ПЭГ) в течение 14 дней при -12,5 бар. Всхожесть также повышалась при добавлении регуляторов роста, особенно цитокинина, в грунтовочный раствор. Они также сообщили, что наблюдались различия в реакции сортов.
Преобладающий климат находится вне контроля производителей. Тем не менее, производители изобретательны в достижении определенной степени изменения климата с помощью ориентации полей, орошения, мульчирования, затенения и ветрозащиты.
Почвы
Расположение поля и почвенные условия играют важную роль в успешном производстве овощей, и производители овощей стремятся использовать наиболее продуктивные почвы, чтобы получить высокое качество и урожай. Предпочтительны ровные поля с хорошим дренажем, поскольку они требуют меньше ухода и меньше подвержены эрозии. Наклонные поля могут быть удовлетворительно обработаны, хотя может потребоваться обработка контуров или террас. В некоторых ситуациях может потребоваться выравнивание поверхности поля для полива по бороздам или по пахоте. Другой пример — выравнивание торфяных почв для периодического затопления полей с целью уничтожения болезней и вредителей и замедления потери торфа в результате окисления.
Большинство овощных зонтичных могут удовлетворительно расти в широком диапазоне почв. В идеале почвы должны быть глубокими, рыхлыми, плодородными и с относительно высоким содержанием органического вещества. Желательными характеристиками являются однородные почвы, в хорошем физическом состоянии, со структурой почвенных частиц, обеспечивающей хорошую питательную и водоудерживающую способность, и без уплотненных слоев. Хорошие дренажные характеристики и отсутствие засоленности — другие очевидные признаки.
Песчаные и легкие супесчаные почвы желательны там, где важны ранние посевы. Такие почвы обычно лучше дренируются и аэрируются, быстро прогреваются и могут быть обработаны относительно скоро после дождя или полива с меньшим уплотнением и повреждением структуры почвы. Однако почвы с легкой текстурой обычно плохо удерживают влагу, часто имеют низкое содержание питательных веществ для растений и легче выщелачиваются. Соответственно, для получения высоких урожаев они требуют дополнительных удобрений и влаги. Почвы с легкой текстурой предпочтительны для свежей товарной моркови, чтобы облегчить сбор урожая и получить гладкую поверхность корнеплодов.
Суглинистые и иловато-суглинистые почвы, хотя и менее благоприятны для раннего выращивания овощной капусты, обычно более плодородны и имеют больший потенциал для получения высоких урожаев. Эти почвы обычно обладают хорошими влагоудерживающими свойствами, меньше подвержены выщелачиванию и, следовательно, лучше удерживают питательные вещества для растений.
Мелкозернистые глинистые почвы обычно менее приспособлены для интенсивного выращивания овощных культур из-за возможных ограничений аэрации и дренажа, которые могут ограничивать поступление питательных веществ и развитие корней. Их склонность удерживать влагу может затруднить обработку почвы и подготовку семенного ложа. Глинистые почвы медленнее прогреваются и меньше подходят для выращивания в ранний сезон. Хотя мелкозернистые почвы могут требовать более тщательной обработки, их типично высокое содержание питательных веществ может быть преимуществом, оправдывающим их использование.
Хорошо дренированные органические почвы высоко ценятся для выращивания моркови, пастернака и сельдерея. Такие почвы обеспечивают отличную подготовку семенного ложа на ранних стадиях, а также быстрое укоренение сельдерея или других пересаженных культур. Высокое содержание органического вещества обеспечивает хорошую влагоудерживающую способность, а благодаря минерализации они могут выделять достаточное количество азота для роста культур. Однако торфяные почвы подвержены потерям от окисления и ветровой эрозии, особенно когда поля находятся под паром или до установления навеса для культур. Сильные ветры иногда разрушают недавно посаженные и даже укоренившиеся саженцы. На навозных почвах иногда высаживают сопутствующие культуры, такие как овес или ячмень, в качестве барьеров для содействия укоренению медленно растущих растений. Когда овощная культура укоренится, сопутствующие культуры уничтожаются гербицидами или удаляются с помощью культивации.
Производители сельдерея предпочитают органические почвы, поскольку их легко перемещать по черешкам сельдерея, чтобы вызвать осветление — трудоемкую практику, которая в основном исчезла, но все еще остается важной для некоторых рынков. Осветление включает в себя покрытие черешков сельдерея, но не лопастей листьев, почвой или другими материалами, которые не пропускают свет.
На недавно рекультивированных торфяных почвах некоторые производители избегают первоначального выращивания сельдерея и других овощей. Вместо этого один или несколько посевов зерновых предшествуют посадкам овощей, чтобы помочь в начальном разложении свежих органических веществ, улучшить насыпную плотность и, возможно, повысить содержание минеральных питательных веществ (Guzman et al., 1973).
Засоленность почвы препятствует прорастанию семян и мешает росту культур, ограничивая поступление влаги и питательных веществ. Однако при правильном управлении некоторые засоленные почвы способны давать высокие урожаи. Большинство овощных культур умеренно устойчивы к засоленным почвам.
Физические характеристики почвы существенно влияют на выбор культур. Для моркови, пастернака и других корнеплодов важно, чтобы почва была рыхлой и глубокой, чтобы не препятствовать увеличению длины, роста и формы корнеплодов, что является преимуществом органических почв. На минеральных почвах глубокая обработка может разрыхлить почву и нарушить уплотнение, которое может ограничить рост.
Реакция почвы (pH)
Важность pH почвы заключается в ее влиянии на доступность питательных веществ. Для большинства сельдерейных культур предпочтительный pH для многих минеральных почв составляет около 6,5, а для органических почв — около 5,8. Морковь переносит относительно широкий диапазон pH почвы, так что удовлетворительный рост может происходить на почвах с уровнем pH от 5,0 до 8,0. Однако на органических почвах предпочтительнее уровень pH от 5,5 до 6,5, а на минеральных почвах — от 6,0 до 6,8. Тем не менее, в некоторых районах Великобритании, США, Канады и других стран морковь успешно выращивают на почвах с уровнем pH намного выше нейтрального.
Влажность почвы
Наличие необходимой влаги в течение всего вегетационного периода является одним из важнейших производственных требований. Правильное поддержание влажности почвы очень важно. Требования к влажности почвы у овощных зонтичных культур значительно различаются. Сельдерей с относительно неглубокой корневой системой требует частого и обильного снабжения почвы водой. Другие растения имеют менее высокие требования к влажности, но ни одно из них нельзя считать засухоустойчивым. Такие культуры, как водяника, выращиваются в полуводных условиях.
Низкий уровень влажности в начале сезона задерживает рост и снижает урожайность. Дефицит влаги на более поздних стадиях роста может снизить качество. Листовые овощи чувствительны к недостатку влаги на всех стадиях роста. Те, что выращиваются как семенные культуры, наиболее чувствительны во время завязывания и созревания плодов, а корнеплоды наиболее чувствительны во время быстрого увеличения корнеплодов при хранении. Корнеплоды для хранения, такие как морковь, пастернак и арракача, нетерпимы к заболачиванию.
Чрезмерная влажность почвы насыщает поровое пространство почвы и тем самым ограничивает доступ кислорода. Такое состояние ограничивает поглощение питательных веществ и воды, усиливает процесс нитрификации в почве и является благоприятным для нападения почвенных патогенов. Периоды избыточной влажности почвы во время роста уменьшают цвет, длину и форму корнеплодов моркови, а также увеличивают количество и размер тонких волокнистых корней (Bradley et al., 1967). Частота расщепления корнеплодов моркови увеличивается при быстром изменении содержания влаги в почве, вызванном дождем или поливом, особенно в период сбора урожая. Расщепление часто преобладает, когда влага внезапно становится доступной после периода недостаточного снабжения. Равномерное и достаточное обеспечение влагой во время роста важно для достижения желаемой конформации корнеплодов и гладкости их поверхности.
Влажность почвы должна быть близка к влагоемкости поля в течение всего периода роста. Желательный уровень влагоудерживающей способности многих почв составляет около 125 мм м-1 глубины почвы с уровнем грунтовых вод не менее 75-90 см ниже поверхности, чтобы не препятствовать аэрации почвы. Там, где дренаж недостаточен, его можно улучшить с помощью канав или подповерхностных дрен. Подповерхностные системы предпочтительнее, поскольку они меньше мешают культурным операциям, чем открытые дренажные канавы.
Для мелкосемянных культур, таких как морковь, сельдерей и, по сути, большинство зонтичных, очень важна правильная предпосевная влажность для равномерного прорастания семян и появления всходов, а также для быстрого укоренения рассады после пересадки.
Севооборот
Как правило, сельдерейные культуры не должны следовать за другими культурами этого же семейства, а корнеплоды не должны следовать за корнеплодами. Существуют исключения, когда морковь и другие культуры неоднократно выращивались на одной и той же почве в течение многих лет подряд. Однако такие ситуации зависят от практики фумигации почвы, которая является дорогостоящей и не всегда желательной.
Обработка почвы
Обработка почвы выполняет несколько функций, включая заделку растительных остатков, борьбу с сорняками, уменьшение уплотнения почвы, улучшение аэрации и влажности почвы. В зависимости от условий поля, подготовка почвы может включать такие методы обработки, как: глубокое долбление для уменьшения плужных валов или непроницаемых слоев, отвальная или дисковая вспашка, дискование, выравнивание поверхности и нивелирование. Отвальная вспашка может быть полезна в районах, где случаются заморозки, так как она уменьшает размер комков и улучшает агрегацию почвы. Может потребоваться глубокая вспашка на глубину 40-50 см, особенно для корневых мотыльковых растений, чтобы устранить подповерхностное уплотнение. После внесения отходов предшествующей культуры должно пройти достаточно времени для тщательного разложения органического вещества. Наличие растительных отходов перед посадкой, особенно при выращивании корнеплодов, может помешать росту, форме и гладкости корней.
Для дальнейшего уменьшения размера комков при подготовке приемлемого поверхностного слоя и для укрепления поверхности посевного ложа используются дискование, ротационная обработка почвы или боронование с последующим применением поплавков, катков или волокуш. Однако чрезмерная обработка почвы для удаления всех комков не нужна, поскольку это увеличивает производственные затраты, негативно влияет на структуру почвы и может увеличить склонность к образованию почвенной корки. Применение почвенных кондиционеров для стабилизации поверхности посевного ложа обычно улучшает всходы в ситуациях, когда после посева идет сильный дождь или происходит образование почвенной корки. Фосфорная кислота (H3PO4) является одним из нескольких материалов, которые могут быть использованы в качестве кондиционера почвы.
Хорошо подготовленные грядки, как приподнятые, так и плоские, улучшают равномерность глубины посева, последующее появление и развитие всходов. Приподнятые грядки улучшают дренаж и аэрацию почвы, облегчают полив по бороздам, культивацию и другие культурные операции. Приподнятые грядки в более холодном климате могут также способствовать незначительному повышению температуры почвы, что в некоторых ситуациях может сократить вегетационный период на несколько дней до 1-2 недель. Равномерно ровная поверхность поля и/или равномерно сформированные приподнятые грядки имеют решающее значение для машинного посева, чтобы обеспечить эффективное размещение семян, хороший контакт семян с почвой и равномерное появление всходов.
Методы подготовки почвы, отличные от традиционной обработки, включают в себя no-till или минимальную обработку. Эти методы позволяют сократить некоторые усилия и затраты на подготовку почвы и, как правило, наносят меньший ущерб структуре почвы. Однако применение минимальной обработки почвы зависит от хорошего контроля сорняков, особенно потому, что всходы умбеллиферы — плохие конкуренты. Полосовая обработка почвы — это вариант сокращенной обработки почвы, при которой обрабатывается только узкая полоса почвы, на которой размещаются семена или растения. Также иногда используется живая мульча, когда растительные остатки мелко измельчаются, но остаются на поверхности, чтобы заглушить появляющиеся сорняки и сохранить влагу. Мульча перемещается в сторону от участка, на котором размещаются семена или пересаживаются растения. Преимущества no-till или минимальной обработки почвы часто не компенсируются неудобствами, связанными с этой практикой, и поэтому они не получили широкого распространения для большинства овощных культур. В интенсивном овощеводстве промежуточные посевы практикуются нечасто, но если они применяются, то выбранные культуры должны быть совместимыми.
Фумигация почвы
Фумигация почвы широко практикуется при выращивании моркови и в меньшей степени других корнеплодов, в основном для борьбы с нематодами, хотя при этом достигается определенный эффект от борьбы с болезнями и другими вредителями. Тем не менее, разумно проверить наличие нематод до посадки и таким образом определить целесообразность обработки почвы. Если фумигационная обработка невозможна, следует избегать почв с высокой численностью нематод или с серьезными историями болезней и вредителей. Обычно используются следующие химические фумиганты: бромистый метил, хлорпикрин, Telone®, Vapam® и Nemacur®. При правильном применении эти продукты эффективны, хотя они дороги и экологически нежелательны. Регистрационный статус некоторых из них изменился, а допустимое использование других, вероятно, будет еще более ограничено. Поскольку бромистый метил связан с разрушением атмосферного озона, его использование в США должно было быть прекращено в 2001 году, но разрешенное применение было продлено до 2005 года. Другие страны также, вероятно, прекратят или ограничат использование бромистого метила. В настоящее время проводится оценка альтернативных материалов, таких как йодистый метил, и ряда других химических и биологических материалов и процедур борьбы.
Одной из альтернатив химической фумигации является соляризация. Этот пассивный гипертермический процесс дезинфекции почвы использует солнечное излучение, задерживаемое под мульчей из прозрачной пластиковой пленки, для нагрева почвы до температуры, смертельной для переносимых почвой патогенов, вредителей и сорняков. Для того чтобы соляризация была эффективной, для достижения достаточно высоких температур почвы необходимо мульчирование в течение 6 или более недель в периоды высокой солнечной радиации. Пленка наносится в течение лета, чтобы после ее снятия наступила зима. Эта процедура успешно применяется там, где имеются необходимые условия. В настоящее время эта практика применяется в ограниченных масштабах, но ожидается, что она будет расширяться.
Экстракты ноготков (Tagetes spp.), другие растительные продукты, кизельгур и хитин, хотя и не нашли широкого применения, показали определенную эффективность в борьбе с нематодой. Чередование культур с неродственными культурами и залужение земли будет способствовать некоторому подавлению, а иногда и уничтожению нематод, болезней и других вредителей.
Размножение
Практика размножения различных овощных сельдерейных культур различна. Большинство из них размножается семенами, и многие виды регулярно высеваются непосредственно в поле, в то время как другие обычно пересаживаются как рассада. Прямой посев таких корнеплодов, как морковь и пастернак, является обязательным, поскольку пересадка рассады вызывает повреждение корневой системы, что приводит к появлению разветвленных и неправильной формы корней для хранения. Для получения ранней продукции и по другим соображениям садоводы пересаживают сельдерей, несмотря на то, что при пересадке увеличивается количество боковых корней и разветвляется орган хранения. Однако боковые корни сельдерея обрезаются после сбора урожая, что нецелесообразно для моркови или пастернака.
Поскольку прорастание в полевых условиях обычно медленное и непостоянное, такие культуры, как сельдерей, фенхель, миррис и анис, обычно пересаживают. Их характерные черты — период покоя семян, низкая жизнеспособность и очень медленный рост рассады — являются еще одной причиной, по которой пересадку предпочитают полевому посеву. Листовую петрушку пересаживают редко, поскольку всходы после пересадки приживаются плохо, а обычно высокая численность растений, используемая в коммерческом производстве петрушки, также делает пересадку менее целесообразной. Высокая численность растений и относительно короткий период выращивания кинзы и кервеля также исключают пересадку. Арракача, из-за качества и сложности производства семян, обычно размножается отводками. Другие культуры, такие как дягиль, любка и водяника, хотя и дают жизнеспособные семена, также обычно размножаются вегетативно.
Подготовка семян
Современные технологии подготовки семян и посадки значительно улучшили укоренение в поле моркови и других мелкосемянных сельдерейных культур, высеваемых прямым посевом. Хотя их легко высевать простыми сеялками, обычно мелкие и неправильной формы семена видов семейства Сельдерейные не очень хорошо подходят для использования с некоторыми сеялками точного высева. Чтобы лучше адаптировать семена для точного посева, такие материалы, как кизельгур или мелкая глина, используются для создания равномерной оболочки вокруг отдельных семян. Полученные гранулы, имеющие одинаковый размер, форму и вес, значительно повышают эффективность точного высева.
Грунтование семян
Такие приемы, как протравливание семян и грунтование влажных семян, используются для повышения эффективности работы семенного поля. Однако очевидными недостатками являются необходимость высевать влажные или мокрые семена без значительной задержки и избегать повреждения семян при обработке и посадке. Процедуры обработки и механической посадки предварительно пророщенных или загрунтованных семян подверглись значительному исследованию.
Неравномерная всхожесть семян является характерной чертой большинства сельдерейных растений из-за переменной зрелости семян, которая сопровождается длительным развитием цветочного развития. Грунтование семян — это процедура, применяемая для преодоления этой проблемы. При посеве обработанные грунтом семена прорастают быстро и равномерно. Другими преимуществами грунтования являются улучшенные характеристики в стрессовых полевых условиях, таких как холод или засоленные почвы. Кроме того, грунтовка уменьшает вызванную высокой температурой замирание, как это происходит с сельдереем.
Недостатком грунтования является то, что семена подвергаются ускоренному старению. Кроме того, процесс занимает много времени, является дорогостоящим и может быть технически сложным. Соответственно, эта процедура обычно выполняется для садовода, а не садоводом. Протокол обработки грунтом варьируется для разных видов и даже сортов в отношении осмотизаторов, уровней концентрации, температур и времени обработки. Дополнительной переменной является процедура сушки. В целом, большинство процедур грунтования заключают семена с осмотикантом в жидкую или твердую матрицу. В процедуру вносятся коррективы в зависимости от качества и состояния семян-кандидатов. В некоторых случаях грунтование дает возможность дополнительной обработки (например, регуляторами роста) для дальнейшего улучшения характеристик семян. Некоторые конкретные технологии грунтования и повышения эффективности являются запатентованными.
Калибровка семян
Общепринятым мнением многих производителей является то, что крупные семена более продуктивны, чем мелкие. Однако сам по себе атрибут размера может ввести в заблуждение без дополнительных знаний о зрелости семян и других качествах. Есть много указаний на то, что крупные семена, поскольку они содержат большие запасы эндосперма, как правило, дают более крупные всходы с ранней и более высокой урожайностью, хотя разница в урожайности часто имеет тенденцию уменьшаться при увеличении периода роста. С другой стороны, отличные показатели могут наблюдаться и при использовании мелких семян.
Бенджамин (1982) обнаружил, что вариации сухого веса корнеплода моркови, полученного из популяции семян смешанного размера, были не больше, чем вариации, полученные из популяции сортированных крупных или мелких семян. Грэй и Уорд (1985) показали, что развитие зародыша моркови и размер зародыша являются более важным фактором производительности, чем общий размер семян или запасы продовольствия. Они сообщили, что вес семян моркови и объем эндосперма были тесно и линейно связаны с количеством клеток эндосперма, и эта связь объясняла большую часть дисперсии веса семян и объема эндосперма. Взаимосвязь была аналогичной для семян двух исследованных сортов («Chantenay» и «Amsterdam»), а также для семян из первичных и вторичных зонтиков, хотя на различия в объеме клеток влиял сезон производства семян. Механическое определение размера и генетическая селекция мало способствовали снижению изменчивости раннего развития проростков, и инновационные методы обхода этой проблемы ждут своего развития.
Растущее признание того, что размер семян не является единственным определяющим фактором для производительности, увеличило практику продажи семян по количеству, а не по весу. Тем не менее, сортировка по размеру обычно проводится для улучшения производительности сеялок.
Состояние покоя семян
Послеуборочный период покоя семян — это состояние, которое вызывает неустойчивое прорастание семян и вариации в появлении и развитии проростков. Чтобы обойти эту ситуацию, семена сельдерея часто хранят в течение года или более после сбора урожая, чтобы дать время для естественной потери покоя. Ингибиторы прорастания также могут быть удалены путем выщелачивания (Thomas et al., 1975). Сельдерей, в частности, и семена кервеля, петрушки, пастернака и моркови обычно прорастают в большем проценте и быстрее на свету при низких температурах, чем в темноте при высоких температурах. Прорастание семян сельдерея становится термоингибированным во время инкубации в темноте, особенно при высоких температурах. Это состояние покоя может быть нарушено светом и обработкой гиббереллином. Ежедневное чередование температур также может облегчить или заменить потребность в свете (Pressman и др., 1977; Tanne и Cantliffe, 1989). Уровень реакции зависит от сорта, а также от положения семени в соцветии (Thomas et al., 1979). Интересно, что Томас (1994) сообщил, что несколько сортов фенхеля лучше прорастали в темноте при температуре от 20 до 25°C, чем при тех же температурах на свету, хотя прорастание еще больше улучшалось при обработке GA4/7.
Другие виды обработки семян
Дополнительная обработка семян включает обработку горячей водой, использование отбеливателя и фунгицидов для уничтожения болезней, переносимых семенами, таких как поражение сельдерея (Septoria apiicola), поражение моркови (Alternaria dauci, A. radicina) и бактериальное поражение (Xanthomonas campestris pv. carotae). Для защиты от вредителей всходов семена также обрабатывают инсектицидами. Обработка семян может повысить производительность, но нельзя ожидать, что семена низкого качества превратятся в семена хорошего качества. Поэтому для достижения наилучших результатов следует использовать семена самого высокого качества.
Посев
Прямой посев является наименее дорогостоящим методом размножения, прежде всего потому, что при этом затрачивается меньше труда, а современные сеялки точного высева позволяют эффективно проводить успешные посадки. Сеялки точного высева стали жизненно важным компонентом производства моркови и других высокоценных культур, особенно там, где важна однородность популяций высокой плотности. Для культур с высокой плотностью растений, таких как морковь, петрушка и пастернак, где прореживание не практикуется или нецелесообразно, важно добиться правильного формирования древостоя. Для этого необходимо, чтобы качество семян, состояние посевного ложа и точность посадки были очень высокими. Широкое использование селективных гербицидов и эффективное механическое прореживание некоторых культур также значительно поддерживает практику прямого посева.
Недостатком прямого посева является риск неадекватного или неравномерного заселения поля. Этот риск гораздо выше при попытке посева в конечный древостой, который не потребует прореживания. Чтобы минимизировать риск недостаточной популяции, высевают избыточное количество семян, а излишки всходов прореживают, чтобы установить конечное расстояние между полями и популяцию. Преимущество посева до конечного количества семян заключается в отсутствии необходимости прореживания и использовании меньшего количества семян. Однако условия посадки и качество семян должны быть идеальными, если рассматривать эту практику. Другим недостатком прямого посева является то, что культура занимает поле в течение более длительного периода, что требует более длительного периода управления культурой.
Семена многих умбеллиферных культур обычно высевают неглубоко, чтобы ускорить появление всходов и минимизировать препятствие почвы для хрупких сеянцев (Finch-Savage, 1986). Морковь, петрушку и сельдерей часто высевают на глубину от 3 до 5 мм, а иногда на поверхность и без почвенного покрова. Глубина посева более 10 мм для мелкосеменных зонтичных не допускается, если только температура поверхности почвы не высокая, а влажность почвы низкая. Более крупные семена, такие как пастернак и донник, высаживаются на глубину от 5 до 10 мм. Возможная ветровая эрозия, которая может вскрыть и удалить семена, представляет риск для прямого посева в торфяные почвы. Кроме того, высокие температуры вызывают повреждение молодых саженцев, растущих на торфяных почвах, из-за тепла, поглощаемого темной почвой. Чтобы исправить ситуацию, быстрорастущие растения-компаньоны, такие как ячмень или репа, высевают вдоль ряда культуры для затенения и защиты от ветра. Позднее растения-компаньоны удаляются. Кустовой или штекерный посев, когда несколько семян тесно сгруппированы, редко практикуется для умбеллиферных культур из-за неблагоприятного влияния ранней конкуренции между растениями.
Расчет нормы высева обычно основывается на проценте всхожести семян, жизнеспособности семян и «факторе поля». Фактор поля — это термин, который учитывает несеменные компоненты при определении нормы высева. К ним относится предполагаемое влияние условий посевного ложа и окружающей среды, а именно температуры, влажности и характеристик почвы. Он используется для определения того, сколько жизнеспособных семян необходимо высеять, чтобы получить запланированную популяцию на поле. Такие расчеты особенно важны для таких культур, как морковь или петрушка, которые высаживаются с очень высокой плотностью и для которых корректировка численности трудновыполнима или нецелесообразна. Посев обычно откладывается до тех пор, пока температура почвы не станет благоприятной для прорастания. Хотя семена моркови прорастают в диапазоне от 10 до 35°C, быстрое появление всходов происходит при температуре от 20 до 30°C. Для многих других умбеллиферных овощей температура 25°C обычно близка к оптимальной.
Сеялки
Производительность сеялок имеет решающее значение для эффективности посева овощных зонтичных культур, поскольку эти машины влияют на равномерность расстояния между семенами, глубину посева, контакт семян с почвой и почвенный покров. Такие машины варьируются от простых распределителей случайных семян до тех, которые быстро и точно высевают отдельные семена. Технологии покрытия семян оболочкой, которые превращают мелкие и неправильной формы семена в гранулы одинакового размера и формы, значительно улучшили практику посадки и эффективность сеялок. В дополнение к соответствующему посадочному оборудованию, хорошо подготовленное семенное ложе и достаточная влажность почвы повышают вероятность успешного появления всходов.
Посев пророщенных семян
Альтернативной практикой обработки семян и посева является посев предварительно пророщенных семян. Исследователи, особенно на бывшей Национальной овощной исследовательской станции (NVRS), ныне Horticulture Research International (HRI) в Уэлсборне, Великобритания, широко изучили практику высева предварительно пророщенных семян. Их основной целью было повышение надежности всходов, особенно в связи с изменением влажности семенного ложа во время посева, чтобы получить раннее и равномерное появление всходов в течение короткого промежутка времени после посева. Для этого сначала была создана контролируемая среда, благоприятная для начала прорастания семян. В момент или немного раньше появления прорастания радикулы семена смешиваются с гелевой средой. Гель, содержащий взвешенные семена, подается из специально разработанной сеялки и выдавливается в почву в виде лентообразной жидкости. Эти исследования привели к практике, которая стала коммерческой реальностью, известной как жидкостное бурение. Гелеобразная среда служит для транспортировки семян, защищает семена, подверженные травмам, и обеспечивает остаточную влажность для поддержки появляющихся всходов после посева. Однако невозможность легко отделить семена для точного определения расстояния между семенами, короткая способность прорастающих семян удерживать семена, чтобы приспособиться к задержкам посадки, и требование специализированного оборудования для обработки и жидкостного посева ограничили более широкое использование этой процедуры.
Рассадный способ
Пересадка включает в себя размножение, соответствующую обработку и укоренение рассады в полевых условиях и обычно является методом размножения сельдерея и некоторых других сельдерейных овощей. Преимущества включают: более раннее производство, когда полевые условия не позволяют провести раннюю подготовку почвы и прямой посев; полную популяцию равномерно расположенных растений; отказ от прореживания; и меньшее общее использование семян. Кроме того, сокращается время пребывания культуры на поле, что может позволить выращивать более одной культуры за сезон на одном и том же участке. Другие преимущества включают снижение затрат на удобрения и орошение из-за сокращения периода роста полей, а также больше возможностей для удаления сорняков перед пересадкой. Кроме того, широко распространено мнение, что пересадка обычно повышает однородность посевов и урожайность. Основными недостатками являются более высокие инвестиции труда и капитала по сравнению с практикой прямого посева.
Два метода выращивания растений с пересадкой — это выращивание в открытом грунте и в защищенном питомнике. Традиционный метод выращивания рассады в открытом грунте для последующего производства овощей в полевых условиях значительно сократился. Тем не менее, такое производство продолжается, особенно в регионах, где полевые условия и наличие рабочей силы позволяют это сделать. Рассаду выращивают в специально подготовленных грядках рядом с полем или в почве в защищенных грядках. После достижения подходящей стадии роста растения поднимают для пересадки в качестве «голой» рассады. Контроль условий выращивания менее точен, и высокий уровень изменчивости растений является обычным явлением по сравнению с растениями, произведенными в большинстве защищенных питомников. Поскольку это менее затратный и более простой метод по сравнению с питомниками открытого грунта, производство рассады в открытом грунте получило большее распространение. Однако современные системы в защищенном грунте, хотя и не являются простыми, часто способны производить рассаду с меньшими затратами на единицу продукции, чем производство в поле. Даже если себестоимость не ниже, более высокий уровень однородности и качества обычно оправдывает дополнительные производственные затраты.
Пересадка растений, выращенных в поле
Если болезни, вредители или сорняки представляют угрозу для роста растений, подготовка семенного ложа для пересадки в поле может включать фумигацию. Также, при необходимости, семена перед посевом можно обработать горячей водой, чтобы уничтожить переносимые семенами болезни, такие как Septoria и Xanthamonas. Во избежание возможной дремоты семян обычно используют хранящиеся, а не свежие семена сельдерея. Для облегчения точного механического высева семена сортируются по размеру и покрываются равномерными гранулами.
Для получения высокой численности растений семена сельдерея высевают тесно расположенными рядами на относительно широких грядках; предпочтительнее использовать приподнятые грядки. Ряды обычно высаживают на расстоянии 10-12 см друг от друга с нормой высева 80-100 семян на 1 м рядка, что обеспечивает плотность от 650 до 900 растений на 1 м2. Хотя семена можно разбрасывать, рядовая посадка дает более крепкие растения и лучшую однородность. Глубина посева небольшая, редко превышает 5 мм, иногда семена оставляют незакрытыми, чтобы стимулировать быстрое прорастание и появление всходов.
Чтобы избежать преждевременного увядания, вызванного низкими температурами, посевы в поле планируются таким образом, чтобы избежать длительного воздействия холода на восприимчивые растения, такие как сельдерей. Некоторые производители используют междурядья для ускорения роста рассады. В других ситуациях междурядья используются для затенения и/или защиты от насекомых-вредителей.
Выращивание рассады в защищенном грунте
Выращивание рассады в защищенном грунте предпочтительнее, чем в поле, поскольку более эффективное управление температурой и другими факторами роста позволяет производить рассаду в любое время года. Другими преимуществами являются более широкие возможности для физического перемещения и перемещения растений, которые могут потребоваться во время роста. В большинстве защищенных производственных систем растения, выращенные в питомниках, могут быть доставлены в поле с прикрепленным корневым шариком, в то время как растения, выращенные в поле, обычно не имеют корней. Корневой шарик служит в качестве резервуара влаги для поддержания растения во время обработки или хранения перед пересадкой. Он также минимизирует травмирование корней и способствует быстрому восстановлению роста пересаженных растений.
Использование теплых рам или аналогичных конструкций для размножения пересадки в значительной степени исчезло, поскольку они обеспечивают ограниченные возможности управления температурой, высокие трудозатраты и относительно неэффективное использование ирригации и вентиляции. Существующие в настоящее время сооружения для выращивания трансплантатов различаются по стоимости и сложности и варьируются от низких туннелей, покрытых пластиковой пленкой, до более крупных конструкций, облицованных пластиком, стекловолокном или стеклом. Оранжереи дороже, но предпочтительнее, поскольку позволяют лучше управлять средой роста.
Рассада сельдерейных овощных культур, выращенная в защитных укрытиях, развивается быстрее, имеет более равномерную структуру и лучшее качество, чем выращенная в поле. Тем не менее, предпочтение отдается теплицам, а не оранжереям, поэтому расширение производства пересадочных растений по-прежнему происходит в менее дорогостоящих конструкциях с пластиковым покрытием.
С развитием технологии выращивания растений был разработан широкий спектр систем выращивания, которые заменили большую часть производства полевого сельдерея, а также других обычно пересаживаемых овощей. Они включают в себя выращивание растений в почве и торфяных блоках, а также выращивание растений в отдельных или объединенных (bandoleer) бумажных горшках или различных контейнерах из других разлагаемых материалов или многоразовых пластиковых контейнеров. Хотя принципы производства схожи с принципами производства в системах открытого грунта, некоторые защищенные системы выращивания отличаются, в частности, использованием контейнеров для выращивания.
Система Speedling®, появившаяся в середине и конце 1970-х годов и использующая формованные полистироловые модульные контейнеры для сотовых лотков, оказала огромное влияние на производство модульных трансплантатов. Эта и другие ранние инновации привели к появлению множества других систем, в большинстве которых использовались различные конструкции жестких пластиковых ячеистых лотков.
Поначалу производственные затраты при использовании этих модульных систем были выше, чем при выращивании трансплантатов в полевых условиях, особенно из-за их первоначальной капитализации. Однако с развитием тенденции к уменьшению размеров модулей, количество и стоимость среды роста уменьшились, и, кроме того, производственная площадь вмещала более высокую плотность растений. Эти системы обеспечивают высокую плотность растений и быстрый оборот, что позволяет максимально использовать пространство для выращивания. Более того, поскольку растения находятся в лотках, их легче обрабатывать и эффективно перемещать на всех этапах выращивания растений, что значительно повышает эффективность обработки большого количества растений на протяжении всего производственного цикла (рис. a). В совокупности эти особенности позволили неуклонно снижать стоимость модульно выращенных растений.
Лотки с несколькими клетками из формованного пластика или полистирола стали обычным явлением. Большинство из них прямоугольной формы, примерно 40 x 70 см, содержат от 200 до более чем 400 клеток для пересадки сельдерея. Площадь поверхности отдельных клеток составляет от 4 до 8 см2 , а их глубина — от 5 до 8 см. Выбор оптимального размера ячеек обычно является компромиссом между количеством растений и их качеством. Саженцы более высокого качества, обычно называемые более крупными растениями, выращенными за более короткий период времени, производятся при меньшей плотности, но с большей стоимостью на единицу продукции. Лотки могут располагаться вплотную друг к другу для максимального использования площади выращивания. Популяция растений сельдерея в обычно используемых системах производства с несколькими лотками колеблется между 1000 и 1600 растениями на м-2 производственной площади.
Конструкция модульных лотков обеспечивает равномерное расстояние между отдельными ячейками и создает компактный, клиновидный корнеплод, который позволяет легко извлекать растения без запутывания корней (рис. b выше). Некоторые конструкции имеют полностью открытые днища, что позволяет выталкивать растения.
В большинстве лотков форма отдельных ячеек сужается (перевернутая пирамида) по направлению к основанию с отверстием в основании для дренажа. Отверстие также позволяет корням выходить наружу, что, если позволить им продолжать рост, может помешать извлечению растений. Для устранения таких помех корни подрезаются воздухом. Воздушная обрезка осуществляется путем установки лотков, обычно на узких перилах над землей, чтобы обеспечить циркуляцию воздуха под лотками для иссушения корней. Обрезка, как правило, стимулирует развитие придаточных корней для лучшего связывания и удержания среды роста вместе.
Прогресс в технологии производства основывался на расширении знаний о средах роста, питании и других методах выращивания растений. Усовершенствованные технологии питомников позволили сократить время выращивания растений, пригодных для пересадки, а также повысить качество пересадки. Повышению эффективности выращивания растений способствовало использование искусственных (беспочвенных) сред, а также прогресс в адаптации трудосберегающего оборудования для многих процедур, таких как заполнение контейнеров средой роста, посев семян, полив, внесение удобрений и пестицидов. Некоторые крупные компании по производству трансплантатов рассматривают возможность использования робототехники.
Для пересадки растений в питомнике используется множество вариантов питательной среды, заменяющей почву, большинство из которых состоит из торфа и негрунтовых продуктов, таких как вермикулит и перлит. Основными характеристиками среды для выращивания являются однородность, хорошая влагоудерживающая способность, аэрация и дренаж. Некоторые ингредиенты среды стерильны или их легко сделать стерильными, и поэтому они могут быть свободны от болезней, вредителей и сорняков. Кроме того, среда для выращивания должна быть легкодоступной и по разумной цене. Требования к среде также включают структурную стабильность при обработке, чтобы физически поддерживать растение и сохранять неповрежденный корневой шар. Некоторые виды компоста обеспечивают быстрый и обширный рост корней, которые связывают среду и улучшают обработку корневого шара. Многие производители пересадочного материала готовят питательную среду на месте, хотя окончательный состав может отличаться в зависимости от индивидуальных предпочтений. Другие производители приобретают готовые к использованию продукты.
Благодаря своим отличным физическим характеристикам торф является наиболее предпочтительной средой для пересадки растений. Однако использование торфа имеет много критиков, поскольку они обеспокоены истощением торфяных болот. Стоимость и доступность источников торфа изменили степень использования торфа в растениеводстве. В настоящее время ведутся интенсивные исследования в поисках методов дальнейшего сокращения объема и поиска подходящих альтернатив для превосходных свойств, которые обеспечивает торф. Точный состав альтернативных сред для выращивания растений будет варьироваться в зависимости от предпочтений пользователей, стоимости и доступности.
С сокращением использования почвы добавление питательных веществ для растений становится гораздо более тщательно контролируемой частью производственного процесса. Питательные вещества могут быть предварительно смешаны со средой для выращивания или добавлены в жидком виде вместе с поливом. Правильное регулирование подачи питательных веществ помогает получить коренастые растения, лучше подходящие для пересадки.
Засеянные лотки инкубируются при температуре и влажности, благоприятных для быстрого прорастания. Семена сельдерея, который довольно показателен для других овощных умбеллиферов, демонстрируют медленное прорастание и появление всходов даже при благоприятных условиях. Для прорастания при 10°C требуется более 15 дней, а при 5°C — 30 дней и более. При температуре от 15 до 20°C прорастание происходит за 7-12 дней. При температуре 30°C и выше прорастание не происходит или происходит очень плохо, в основном из-за термодормальности; некоторые сорта проявляют термодормальность даже при 25°C. Иногда всхожесть улучшается, если семена слегка прикрыты или не прикрыты.
После появления всходов лотки перемещают в зону выращивания. Во время последующего роста производители регулируют температуру, относительную влажность, вентиляцию, контролируют и регулируют потребности в питании и воде, чтобы добиться быстрого, но не буйного роста. После появления всходов температура поддерживается на уровне 18-19°C до появления первого настоящего листа. После этого температуру можно понизить до 15°C, что обеспечит устойчивый, но не буйный рост. Более теплые температуры ускоряют рост, но могут привести к появлению высоких веретенообразных растений, в то время как при низких температурах растения короткие и крепкие, но растут медленно. Температуры ниже 10°C следует избегать. Относительная влажность воздуха во время роста должна быть высокой, а поверхность среды выращивания — влажной, но не водонасыщенной. Дополнительное освещение иногда используется для улучшения роста рассады. В других ситуациях на ранних стадиях роста может потребоваться затенение. При необходимости применяются методы борьбы с вредителями.
При выращивании в условиях высокой плотности рассада сельдерея склонна к образованию суккулентов, поэтому перед пересадкой растения лучше закалить. Закаливание повышает устойчивость к шоку при пересадке и обычно достигается путем снижения температуры. Однако для сельдерея это не рекомендуется, поскольку это может привести к преждевременному появлению завязей. Отказ от влаги и питательных веществ также снижает скорость роста, уменьшает сочность тканей и «закаляет» рассаду, улучшая ее адаптацию к полевым условиям.
Обрезку листьев можно рассматривать как процесс закаливания. Обрезка листьев может быть полезна, когда растения становятся слишком высокими во время роста или непосредственно перед выдергиванием. Обрезка также используется для сдерживания роста рассады, когда пересадка задерживается. Обрезка уменьшает спутывание листьев и повреждение близко расположенных растений и облегчает работу с отдельными растениями. Обрезка может способствовать росту растений, улучшая аэрацию, обеспечивая больший доступ света к базальным частям растений и улучшая покрытие при опрыскивании, когда необходимо применение пестицидов. Растения обрезают на высоту 12-15 см. Несколько легких обрезков предпочтительнее, чем затянувшаяся, обычно сильная, одиночная обрезка. Обрезка корней для закаливания растений не рекомендуется, так как она не уменьшает шок при пересадке и снижает размер, однородность и урожайность растений.
Выращенный в поле сельдерей обычно пересаживают после 8-9 недель роста. Растения подрезают и выдергивают с грядки в виде оголенных корней. Высокая влажность почвы во время выдергивания улучшает тургор растений и уменьшает травмирование корней. По мере удаления растений они отбираются для однородности и упаковываются в небольшие контейнеры для доставки на производственное поле. Их можно увлажнить, чтобы минимизировать увядание.
После достижения достаточного роста в защищенном питомнике лотки убирают из зоны выращивания. Обычно требуется от семи до девяти недель, чтобы растения сельдерея стали пригодными для пересадки. В условиях медленного роста этот срок может достигать 12 недель. Оптимальной считается пересадка растений равномерного размера высотой около 15 см с 3-6 настоящими листьями. Растения извлекаются из лотков и упаковываются в небольшие контейнеры или могут перевозиться на производственное поле, оставаясь в лотках, пока не будут извлечены во время пересадки. Для транспортировки пересаженных растений используются контейнеры с полками, способные вместить большое количество отдельно стоящих лотков. Растения обычно тщательно поливают непосредственно перед удалением для поддержания тургора.
Хотя в большинстве коммерческих операций используется механизированное оборудование для пересадки, ручная посадка все еще проводится, когда почвенные условия не позволяют использовать машины или когда масштаб производства не оправдывает использование машин. Совок или аналогичный ручной инструмент используется для создания углубления, в которое помещается саженец, или же с помощью шипованного катка делаются метки с равным расстоянием, чтобы направлять рабочих.
Используется множество вариантов пересадочных машин. Большинство из них работают с использованием рабочей силы, требуя разного уровня ручного управления, но некоторые из них высоко автоматизированы. Механические принципы работы машин для пересадки схожи в том, что отдельные растения отдельно обрабатываются и доставляются к месту, где они вставляются в почву на равномерную глубину и с одинаковым интервалом.
Основная операция этих машин заключается в создании углубления или неглубокой борозды соответствующей глубины, в которую помещается трансплантат. Важно, чтобы пересаженные растения сельдерея были размещены на одинаковой глубине для достижения равномерного укоренения и роста. Одновременно с пересадкой в углубление почва перемещается к основанию растения и уплотняется. Во время этой операции также может подаваться вода и/или питательный раствор. В машинах используются различные варианты захватных и передаточных устройств, которые захватывают растения за корневище, стебель или листья и перемещают их в почву. Повышение скорости, точности и автоматизации пересадки — это цели, которые находятся в постоянном развитии. Однако даже при использовании самых лучших машин нередко один или несколько членов бригады следуют за пересадочной машиной, чтобы заполнить пробелы ручной посадкой.
Некоторые пересадочные машины разработаны для совместимости с определенными системами выращивания в лотках и манипуляциями с лотками. Выталкивание растений из контейнеров и другие функции пересадки могут быть полностью автоматизированы. Поскольку контейнерные лотки являются неотъемлемой частью этих систем, они транспортируются на поле. Многие виды контейнерных лотков, доставляемых на поле, долговечны и могут быть возвращены для очистки и повторного использования.
Сроки выращивания культур
В определении времени и продолжительности периодов возделывания сельскохозяйственных культур участвует несколько факторов. Благоприятная температура выращивания является основным фактором, определяющим, когда можно начинать выращивание и как долго оно может продолжаться. Посадки, подвергающие посевы заморозкам или вымерзанию, несут ущерб или потери. Качество урожая также теряется из-за преждевременного увядания, когда такие растения, как сельдерей или морковь, подвергаются воздействию низких температур. Пересадка часто используется для достижения ранней посадки и увеличения общей продолжительности вегетационного периода. Устойчивое обобщение заключается в том, что поздние посадки и урожаи обычно дают больше урожая, чем ранние. Культурные изменения, такие как мульчирование или укрытие рядков, могут изменить температуру и тем самым увеличить сроки посадки.
Накопление углеводов зависит от температуры, и если температура слишком высокая или слишком низкая, это отрицательно сказывается на растворимых и общих сухих веществах корнеплода, а также на синтезе каротина и, следовательно, на интенсивности цвета корнеплодов моркови (Bradley and Smittle, 1965). График посадки также зависит от наличия влаги в почве, угрозы или наличия болезней, насекомых, других вредителей, наличия рабочей силы, рынка и многих других условий. Избегание периодов прогнозируемого высокого заражения морковной корневой мухой является одним из примеров конкретного планирования посадок моркови (Ellis et al., 1987). Другой пример — поздний посев пастернака, чтобы избежать высокого распространения спор раковой болезни, которая обычно чаще встречается при раннем посеве (Ryan, 1973).
Расстояние между растениями и плотность посадки
Максимальная товарная урожайность лучше всего достигается при расстоянии между растениями и плотности посадки, определенной для оптимизации роста культуры конкретного сорта в соответствии с ожидаемыми условиями выращивания и требованиями рынка. Соответствующее расстояние между растениями может улучшить равномерность качества урожая, конкуренцию с сорняками, эффективность обработки почвы, борьбу с болезнями и вредителями, а также процедуры уборки урожая. Однако, когда всходы появляются не синхронно или пересадка происходит неравномерно, преимущества равномерного распределения посевов уменьшаются.
Обычный способ размножения культуры, глубина посева и расстояние между растениями для некоторых сельдерейных овощных культур:
- Аджован — посев семенами, глубина 5-8 см, расстояние в ряду 45 см, между рядами 60 см;
- Анис — посев семенами, глубина 10 см, расстояние в ряду 10-15 см, между рядами 60-75 см;
- Арракача — размножается делением, расстояние в ряду 75-90 см, между рядами 100-120 см;
- Ферула — посев семенами, глубина 10-15 см, расстояние в ряду 75-90 см, между рядами 100-120 см;
- Центелла азиатская — посев семенами, размножение черенками, глубина посева 5-10 см, расстояние в ряду 20-25 см, между рядами 75 см;
- Бедренец камнеломковый (Pimpinella saxifraga) — посев семенами, глубина 5 см, расстояние в ряду 50 см, между рядами 75 см;
- Тмин — посев семенами, глубина 8-12 см, расстояние в ряду 10 см, между рядами 50-60 см;
- Сельдерей корневищный — посев семенами или рассадой, глубина 3-8 см, расстояние в ряду 12-20 см, между рядами 50-75 см;
- Сельдерей листовой/черешковый — посев семенами или рассадой, глубина 0-8 см, расстояние в ряду 12-20 см, между рядами 50-75 см;
- Кервель листовой — посев семенами, глубина 5-10 см, расстояние в ряду 10-15 см, между рядами 40-60 см;
- Кервель (корень) — посев семенами, глубина 5-10 см, расстояние в ряду 10 см, между рядами 60-75 см;
- Кинза — посев семенами, глубина 5-12 см, расстояние в ряду 5-10 см, между рядами 30-50 см;
- Кориандр — посев семенами, глубина 5-12 см, расстояние в ряду 10-15 см, между рядами 50-60 см;
- Синеголовник пахучий — посев семенами, глубина 5-10 см, расстояние в ряду 5-15 см, между рядами 40-60 см;
- Кумин — посев семенами, глубина 10-12 см, расстояние в ряду 5-10 см, между рядами 60-70 см;
- Укроп — посев семенами, глубина 5-10 см, расстояние в ряду 10-20 см, между рядами 60-75 см (плотность растений выше при выращивании на зелень, ниже — при выращивании на семена);
- Фенхель — посев семенами, глубина 10-15 см, расстояние в ряду 15-25 см, между рядами 90-120 см;
- Флорентийский фенхель — посев семенами, глубина 8-12 см, расстояние в ряду 12-15 см, между рядами 75-100 см;
- Дягиль лекарственный — посев семенами, размножение делением, глубина 10-15 см, расстояние в ряду 50 см, между рядами 90 см;
- Роголистник японский (Cryptotaenia japonica) — размножение делением корневища, посев семенами, 5-10 см, расстояние в ряду 15 см, между рядами 50-75 см;
- Hydrocotyle sibthorpioides — посев семенами, размножение черенками, глубина 5-10 см, расстояние в ряду 10 см, между рядами 50 см;
- Любисток — посев семенами, размножение делением, глубина 8-12 см, расстояние в ряду 40 см, между рядами 75-90 см;
- Петрушка — посев семенами, глубина 3-8 см, расстояние в ряду 10-15 см, между рядами 30-50 см (плотность растений ниже при выращивании на зелень);
- Пастернак — посев семенами, глубина 10 см, расстояние в ряду 5-10 см, между рядами 50-60 см (часто высаживается полосой, с примерно 40 корнеплодами на погонный метр);
- Sium sisarum — посев семенами, глубина 5-8 см, расстояние в ряду 15 см, между рядами 60-75 см;
- Сельдерей дикий — посев семенами или рассадой, глубина 3-8 см, расстояние в ряду 8-10 см, между рядами 50-60 см;
- Миррис — посев семенами, размножается делением, глубина 15 см, расстояние в ряду 30 см, между рядами 75 см;
- Омежник (Oenanthe crocata) — размножается черенками, глубина 10-15 см, расстояние в ряду 20-25 см, между рядами 60-75 см.
Удобрения
Доступ к плодородным почвам с высоким содержанием органического вещества и отсутствием засоления или токсичных элементов, как ожидается, обеспечит удовлетворительный рост, но этот уровень роста может быть недостаточным для оптимального урожая. При интенсивном коммерческом производстве овощей производители не могут полагаться на то, что почвы полностью удовлетворят потребности растений в питательных веществах для получения высоких урожаев. Поэтому в дополнение к питательным веществам почвы вносятся дополнительные удобрения, чтобы обеспечить достаточный уровень питательных веществ для продуктивного роста растений. Цель внесения удобрений — обеспечить сбалансированный и легкодоступный источник питательных веществ на всех фазах роста.
Основные периоды времени, не обязательно критические, когда вносятся удобрения: перед посадкой, во время посадки и во время роста. Часто первые приращения питательных веществ поступают из остатков удобрений и остатков предшествующих культур. Органические источники, такие как навоз и компост, обычно разбрасываются по полю и вносятся до подготовки семенного ложа. Внесение этих удобрений должно быть запланировано заблаговременно, чтобы дать возможность органическим веществам разложиться. Химические удобрения также вносятся разбрасыванием, но поскольку питательные вещества становятся доступными для растений раньше, они имеют большую гибкость в отношении сроков внесения. Как правило, все или большая часть фосфорного и калийного компонентов удобрений вносится до посадки, поскольку эти минералы, будучи менее подвижными, меньше подвержены вымыванию. Поскольку многие источники азота достаточно подвижны и подвержены вымыванию, первоначально вносится только часть общего количества азота, предназначенного для растениеводства. Оставшаяся часть вносится в виде одной или нескольких добавок во время роста культуры.
Альтернативой разбрасыванию является внесение удобрений в виде полосы или полос, расположенных близко к ряду растений, а иногда так, что они располагаются под семенами или растениями. Внесение удобрений слишком близко к семенам или растениям не допускается, поскольку чувствительность к высокой концентрации солей удобрений может привести к травмам.
Удобрения, вносимые в поверхностную, дождевальную или капельную оросительную воду, являются другими способами внесения удобрений при боковом поливе. Практика периодического внесения питательных веществ для культур через ирригационные системы известна как «фертигация» и широко применяется для выращивания овощных культур.
При дождевальном внесении удобрений внесение удобрений прекращается ближе к концу периода полива, чтобы вымыть соли удобрений из листьев во избежание повреждения тканей. Низкие концентрации азотных удобрений иногда вносятся точечно во время полива незадолго до сбора урожая для усиления зеленого цвета листвы. Внесение удобрений под листву также эффективно используется для устранения незначительного дефицита питательных веществ.
Фертигация, особенно с помощью капельного орошения, позволяет очень хорошо управлять частотой и размещением удобрений. Непрерывное внесение азотных удобрений через капельный полив показало большее поглощение азота растениями по сравнению с внесением азота в почву перед посадкой. Однако высокая скорость капельного орошения может привести к чрезмерному вымыванию. Относительно высокая потребность таких культур, как сельдерей, в почвенной влаге, к сожалению, способствует вымыванию азота. Тщательное управление поливом и выбор источников азота могут минимизировать потери от вымывания.
Выщелачивание нитратного азота и удобрений сульфата аммония больше, чем потери от удобрений мочевины. Урожайность часто выше при использовании мочевины, чем при использовании более легкорастворимых нитратных источников. Однако начальная реакция роста обычно быстрее при использовании нитратных удобрений.
Практика внесения высокого базового уровня азота значительно изменилась из-за признания того, что молодые растения не могут эффективно использовать высокие уровни азота, а вымывание азота нежелательно с точки зрения производства и окружающей среды. На торфяных почвах обычно используется меньшее количество азота при первоначальном внесении удобрений. Для минимизации потерь нитратов рекомендуются методы внесения удобрений, учитывающие общее влияние остатков предшествующих культур, эффективность поглощения питательных веществ культурами, потери при выщелачивании и минерализации.
На некоторых почвах, особенно в засушливых регионах юго-запада США, фосфор быстро и прочно связывается (фиксируется) с почвенными минералами, поэтому его доступность очень низка. В таких ситуациях рекомендуется использовать свежевнесенный фосфор. McPharlin и др. (1994) показали, что урожайность моркови значительно выше на свежевнесенный фосфор, чем на остаточный фосфор, за исключением очень высоких норм (320 кг P/га). В другой ситуации Санчес и др. (1990) показали на гистосолях (аналог торфяных почв) Флориды, что рекомендации по внесению фосфора под сельдерей могут быть снижены из-за замены более ранней процедуры анализа, которая рекомендовала более высокие, чем необходимо, нормы. С другой стороны, для недавно рекультивированных торфяных почв может потребоваться двукратное увеличение фосфора и калия. Таким образом, рекомендуется проводить анализ почвы, чтобы избежать чрезмерного внесения фосфора для минимизации выщелачивания в водные системы, что может привести к эвтрофикации.
Почвы в засушливых регионах часто имеют высокое содержание собственного калия, поэтому реакция культур на внесение калия часто бывает незначительной. Тем не менее, необходимо проводить анализы почвы, чтобы убедиться в наличии соответствующих уровней. На засоленных почвах следует избегать удобрений, содержащих натрий. На кислых почвах может быть желательно известкование для достижения благоприятного уровня pH почвы, чтобы повысить доступность питательных веществ.
Отчеты о многочисленных практиках применения удобрений и отчеты о тестировании довольно разнообразны, и трудно дать точные рекомендации, если они не зависят от конкретного участка. Тем не менее, эти отчеты предоставляют информацию, полезную для начального руководства. Когда точные рекомендации ограничены, обычно предлагается базовый уровень удобрения, достаточно высокий для обеспечения достаточности. На основе наблюдаемых результатов и опыта программа внесения удобрений может быть адаптирована к различным производственным ситуациям.
К сожалению, когда удобрения составляют относительно небольшую часть общих производственных затрат, практика применения высоких уровней удобрений для обеспечения того, чтобы питание не было фактором, ограничивающим рост, была и во многих областях остается довольно распространенной. Чрезмерное внесение удобрений может фактически снизить урожайность и качество сельскохозяйственных культур. Чрезмерное азотное питание приводит к пышному росту, который может увеличить восприимчивость растений к травмам и болезням. Особые обстоятельства, при которых могут потребоваться высокие уровни конкретных питательных веществ, как правило, встречаются редко.
Более того, перемещение питательных веществ из растений в грунтовые воды и другие водные объекты требует более эффективного управления питательными веществами для улучшения использования удобрений и минимизации потерь питательных веществ, особенно нитратов. Можно с уверенностью сказать, что обязательные правила управления объемом, источниками и графиком внесения удобрений дополнят те, которые уже действуют в отношении пестицидов и орошения в некоторых производственных зонах.
Функции основных питательных веществ для сельскохозяйственных культур и симптомы дефицита
Дефицит основных питательных веществ является результатом недостаточного содержания питательных веществ в почве или факторов окружающей среды, которые ограничивают их доступность для растений. И наоборот, токсичность питательных веществ возникает, когда растения поглощают чрезмерное их количество. Чтобы избежать любого из этих состояний, необходимо уделять внимание таким факторам почвы, как текстура, уровень pH и влажности, а также поддерживать баланс этих питательных веществ, уже присутствующих в почве или поступающих с удобрениями. Полезная информация в отношении критических уровней питательных веществ и корректирующих методов доступна для культур с большим объемом производства, таких как морковь и сельдерей, а также для некоторых других культур семейства Сельдерейные. Хотя по овощам с ограниченным объемом производства и менее известным культурам имеется меньше информации, большая часть информации по основным культурам может быть перенесена.
Азот участвует в синтезе аминокислот и белков, а также является компонентом хлорофилла. Дефицит азота вызывает медленный и ограниченный рост растений, корни маленькие, стебли тонкие, прямостоячие и жесткие, а созревание задерживается. Листья меньше нормальных, бледно-зеленые, а при сильном дефиците теряют зеленый цвет. В первую очередь страдают нижние листья. Старые листья моркови могут приобретать краевой красный оттенок, в то время как листочки сельдерея с сильным дефицитом становятся желтовато-белыми. Листья пастернака демонстрируют вялый веретенообразный рост. Избыток азота способствует росту сочной листвы, часто предпочтительнее, чем органов хранения и развивающихся семян. Крупнозернистые почвы, низкое содержание органического вещества, низкие температуры и анаэробные условия снижают доступность азота. Сильное выщелачивание водорастворимого нитратного азота может привести к низким и, возможно, дефицитным уровням. Высокие уровни аммонийного азота, особенно в непосредственной близости от корней, могут вызвать повреждения.
Фосфор играет важную роль в фотосинтезе, дыхании и других метаболических процессах. Достаточное фосфорное питание связано с увеличением корнеобразования и ранней зрелостью. Дефицит приводит к медленному и замедленному росту тонких, коротких стеблей и задержке созревания. Листья некоторых умбеллиферов приобретают пурпурную окраску, обычно сначала на нижней стороне. Стебли и черешки также приобретают фиолетовый цвет. Молодые растения моркови приобретают пурпурный цвет по краям старых листьев, в то время как листья сельдерея желтеют и рано отмирают. Урожайность корнеплодов и семян растений с дефицитом снижается. Дефицит чаще возникает на кислых почвах, особенно при холодной и влажной погоде, но высокая щелочность также может снижать доступность фосфора. Чрезмерное поглощение фосфора наблюдается редко из-за фиксирующих свойств многих почв, что снижает его доступность для растений.
Калий участвует в транспирации, росте меристематических тканей, образовании сахара и крахмала, синтезе белка, а также регулирует функции других минеральных питательных веществ. Дефицит калия приводит к снижению урожая, при этом симптомы на листьях обычно проявляются в виде пестрой окраски или пятнистости, сопровождающейся краевым скручиванием листьев и/или ожогами. Старые листья приобретают загорелые или серые пятна по краям, а по всей поверхности листьев могут появляться хлоротичные участки. Начиная с краев листьев, старые листья моркови становятся опаленными и разрушаются. Черешки пораженных листьев намокают, высыхают и отмирают. Листья сельдерея скручиваются, становятся блестящими зелеными с краевыми и межвековыми некротическими пятнами; симптомы пастернака аналогичны. Стебли, как правило, слабые, а корневая система плохо развита. Растения могут поглощать большое количество калия с минимальным эффектом. Однако избыток калия повышает засоленность почвы. Чрезмерное выщелачивание может увеличить частоту возникновения дефицита калия.
Минеральные элементы Ca, Mg, Mn, B, S, Fe, Zn, Mo, Cu и Cl, называемые микро- или минорными питательными веществами, также необходимы для роста и развития растений. Их доступность в почве тесно связана с pH почвы, а также во взаимодействии с другими минералами.
Кальций играет важную роль в формировании клеточной стенки, росте и делении, а также в усвоении азота. Дефицит ограничивает рост, а в тяжелых случаях вызывает гибель листьев, черешков и верхушечного роста и, таким образом, подавляет удлинение стебля. Гибель точки роста и прилегающих тканей приводит к черной сердцевине сельдерея. У пастернака и моркови дефицит вызывает коллапс тканей листочков в районе соединения черешков; пропитанные водой ткани высыхают и отмирают. В корнеплоде моркови также может произойти подрумянивание основных тканей. Рост корней также ограничивается, а кончики корней отмирают. Доступность кальция низка в кислых и груботекстурных почвах. Высокий уровень калия в почве и засуха также ограничивают поглощение кальция, а дожди с вымыванием могут еще больше снизить уровень кальция в почве.
Магний также необходим для образования хлорофилла, а также для образования некоторых аминокислот и витаминов. При недостатке магния старые листья проявляют его дефицит в виде межжилкового пожелтения и хлороза, начинающегося сначала по краям. Края листьев могут приобретать красный оттенок. Продолжительный или сильный дефицит вызывает симптомы на молодых листьях, напоминающие дефицит азота. Листья сельдерея и пастернака проявляют сходный хлороз, хотя у пастернака хлороз может начинаться как по краям, так и в центре листа. Дефицит чаще возникает на кислых почвах, почвах с высоким содержанием калия и сильно выщелоченных почвах. Доступность также снижается на сильнощелочных почвах. Для уменьшения дефицита используют внекорневые опрыскивания сульфатом магния.
Марганец, как Fe и Mg, также участвует в синтезе хлорофилла и является компонентом некоторых коферментов. При недостатке марганца на самых молодых листьях моркови появляются желтые крапинки, которые не отличаются энергичностью и имеют равномерный бледно-желтовато-зеленый цвет. На более старых листьях сельдерея наблюдается межжилковый хлороз. У пастернака на большинстве листьев наблюдается краевой и межжилковый оливково-зеленый хлороз. Дефицит чаще возникает, когда уровень pH почвы выше 6,8. Большинство сельдерейных имеют умеренную потребность в марганце. Опрыскивание листьев сульфатом марганца помогает устранить дефицит.
Бор участвует в азотном обмене и водных отношениях. При дефиците бора рост молодых листочков моркови сильно снижается или погибает. Гибель верхушечного роста является распространенным симптомом дефицита. Старые листья хлоротичны, скручены или деформированы; иногда происходит расщепление черешка. Стебли короткие и жесткие, а листья деформированы. Корнеплоды моркови имеют тусклый цвет, склонны к расщеплению, а в сердцевине могут быть пустоты. Сельдерей очень чувствителен к дефициту бора, который проявляется в виде скручивания черешков, деформации молодых листьев и/или боковых трещин на черешках. Появляются пазушные побеги, но они не развиваются, так как верхушечная ткань погибает. Новые листья сельдерея имеют глянцевую поверхность, старые листья бледные и могут иметь красные края. Рост корней сельдерея ограничен, а кончики корней могут погибнуть. Светло-коричневое обесцвечивание происходит вокруг ксилемы корня и внутри боковых корней. Бор становится менее доступным в почвах с грубой текстурой и щелочных почвах. Сельдерей имеет более высокую потребность в боре, чем морковь. Сорта сельдерея значительно различаются по потребности в боре. Опрыскивание боратом натрия может уменьшить симптомы дефицита.
Сера является незаменимым компонентом некоторых аминокислот и витаминов. Симптомы дефицита серы схожи с симптомами дефицита азота. Общий рост снижается, а стебли становятся слабыми. Доступность серы низка в кислых почвах.
Железо участвует в синтезе хлорофилла и является компонентом многих ферментов. Симптомы дефицита проявляются в виде отчетливых желтых или белых участков между жилками на самых молодых листьях. Доступность железа низка на щелочных почвах. Зонтичные культуры обычно хорошо переносят низкий уровень содержания железа в почве.
Цинк играет роль в образовании хлоропластов, крахмала и ауксина. Первые симптомы дефицита проявляются в виде межжилкового пожелтения молодых листьев умбеллиферы, за которым следует снижение роста побегов. Дефицит чаще встречается на кислых, выщелоченных и груботекстурных почвах, а также на почвах с изначально низким содержанием Zn. Почвы с высоким содержанием органического вещества и высокие уровни фосфорных удобрений увеличивают вероятность дефицита. Большинство сельдерейные имеют довольно низкую потребность в цинке.
Молибден необходим для синтеза белка и некоторых ферментных систем. Дефицит вызывает бледное деформированное развитие очень узких листьев с некоторым межжилковым пожелтением старых листьев моркови и сельдерея. Дефициту способствуют очень кислые почвы и большое количество осадков.
Медь необходима для синтеза ферментов и хлорофилла, дыхания, углеводного и белкового обмена. При дефиците самые молодые листья моркови темно-зеленые и не разворачиваются. Более старые листья выглядят увядшими, также часто наблюдается пожелтение листьев. Дефицит меди чаще возникает в органических почвах. Высокая щелочность снижает доступность меди. Сельдерей, как правило, чувствителен к низким уровням меди, морковь — в меньшей степени.
Хлор важен для роста корней и побегов. Хотя дефицит хлора встречается нечасто, его недостаток у овощных зонтичных приводит к замедлению роста корней, бронзовости листьев, увяданию, хлоротичным, а иногда и некротичным листьям.
Потребности в минеральных питательных веществах значительно различаются у разных культур. В частности, сельдерей имеет высокую потребность в кальции, магнии и боре, умеренную — в марганце и меди, от умеренной до низкой — в цинке, и относительно низкую — в сере, железе и молибдене. Морковь имеет высокую потребность в кальции и хлоре, умеренную — в меди, марганце, боре, магнии, умеренную или низкую — в цинке, относительно низкую — в молибдене, сере и железе. Хотя сельдерей и морковь не являются незаменимыми элементами, они обычно имеют относительно высокое поглощение натрия.
Элементная токсичность умбеллиферов необычна, хотя сообщалось, что морковь довольно восприимчива к токсичности хлора, а сельдерей — к токсичности алюминия.
Полив
В процессе роста сельскохозяйственные культуры выигрывают от равномерного распределения и достаточного количества влаги, и эффективное управление влажностью является необходимым условием успешного производства. Культуры, выращиваемые для получения съедобной листвы, обычно требуют равномерного увлажнения на протяжении всего периода развития. Культуры, выращиваемые на семена, особенно чувствительны к высокой влажности во время цветения и дефициту влаги во время созревания плодов. Дефицит влаги во время предзимья может снизить опыление и увеличить количество цветочных абортов.
Наиболее критическая потребность во влаге для корнеплодов возникает во время увеличения тканей хранения и накопления фотосинтата. Прабхакер и др. (1991) сообщили, что урожайность корнеплодов моркови, общее сухое вещество, индекс площади листьев, поглощение азота и эффективность использования воды увеличивались с увеличением нормы замещающего полива от 25 до 100% испарительных потерь, а самые высокие урожаи были получены при 100% замещении. Морковь при выращивании в широком диапазоне концентраций воды в почве обычно дает товарные корнеплоды. Однако высокая концентрация воды снижает урожайность больше, чем низкая (White, 1992). Уайт и Страндберг (1979) сообщили, что ранний рост корней в органических почвах может быть сильно снижен в течение всего лишь 12 часов воздействия насыщенной водой почвенной среды.
Практика полива перед посадкой обеспечивает благоприятную среду для прорастания семян и раннего роста Сельдерейных, а также улучшает состояние влажности на нижних уровнях корневой зоны. Дополнительными преимуществами являются вымывание растворимых солей и возможность уничтожить прорастающие семена сорняков и ранний рост сорняков, инициированный поливом.
После прямого посева почва должна быть доведена до уровня полевой влажности, чтобы начать прорастание. Достаточная влажность почвы является критическим требованием во время прорастания семян. Для некоторых культур, особенно сельдерея, даже кратковременное прекращение подачи влаги может задержать или прервать прорастание. Если поверхность почвы высыхает, повторное внесение влаги не должно быть отложено. Орошение, превышающее способность почвы к инфильтрации, является распространенным предвестником образования почвенной корки. При возникновении корки полезен полив, предпочтительно дождевание в течение коротких периодов в течение нескольких дней подряд, для размягчения корки. При поверхностном поливе может потребоваться поддержание воды в бороздах, чтобы почва оставалась влажной до появления всходов. Последняя практика, скорее всего, приведет к заболачиванию почвы, что нежелательно и должно быть сведено к минимуму, насколько это возможно.
Пересаженную рассаду следует поливать как можно скорее после пересадки, предпочтительно с помощью дождевальных установок. Пересаженные растения часто тщательно смачивают перед высадкой в поле, чтобы уменьшить возможное высыхание. При поливе по бороздам почва в непосредственной близости от пересаженных растений должна быть доведена до нормы.
Некоторые производители моркови на юго-западе США часто используют для проращивания культуры переносные дождевальные установки. После появления всходов спринклерная система убирается, и дальнейший полив переходит на бороздовое орошение. Другие производители оставляют оросительную систему на поле («solid-set») в течение всего вегетационного периода вплоть до сбора урожая. Инвестиции в ирригационное оборудование частично компенсируются за счет сокращения трудозатрат. При использовании всех дождевальных систем, которых существует множество видов, предпочтительно, чтобы разгрузочные форсунки располагались относительно близко к поверхности, чтобы улучшить равномерность полива, минимизировать унос и уменьшить повреждение от удара воды мелких растений и поверхности почвы.
Количество и частота полива зависят от стадии развития культуры и сезонных условий. В осенне-весенний период выращивания моркови в пустынных долинах юго-запада США для получения урожая обычно требуется около 60-90 см воды. Обычно эта вода вносится за 10-12 поливов с интервалом 7-10 дней. В некоторых других районах производства моркови достаточно 40 см воды, распределенной за четыре-пять поливов, а в некоторых случаях потребности во влаге удовлетворяются дождями. Рекомендуется, чтобы в другие периоды, кроме полива, уровень грунтовых вод находился не ниже 75-90 см от поверхности почвы.
Уход за посевами
Культивация
Культивация обычно рассматривается как работа с почвой в период между посадкой и сбором урожая, в то время как обработка почвы относится к практике подготовки земли к посадке. Основным основанием для культивации является борьба с сорняками. Другими преимуществами являются улучшение инфильтрации воды, аэрация почвы и удаление почвенной корки и уплотнения. Мульчирующее действие культивации позволяет сохранить влагу в почве, но также может быть использовано для снижения влажности поверхности почвы. Мнения о степени и частоте применения методов культивации сильно различаются. При выращивании некоторых высокоплотных культур, таких как морковь, и особенно на поздних стадиях роста, культивация может быть невозможна или в лучшем случае ограничена.
В то время как некоторые культуры обрабатываются минимально, другие, вероятно, обрабатываются больше, чем необходимо, что, помимо возможного повреждения корней, увеличивает производственные затраты.
Чтобы культивация была наиболее эффективной, ее следует планировать, когда почва не влажная и не сухая, поскольку любое из этих условий снижает ее эффективность. В дополнение к механическим мотыгам и другим орудиям культивации, значительная часть культивации включает в себя ручное мотыжение и ручное удаление сорняков. Ручную культивацию на ранних стадиях роста всходов некоторых культур можно сочетать с прореживанием растений.
В большинстве случаев для уничтожения сорняков и легкой аэрации поверхности почвы используются небольшие лопаты или метелки. Обработка почвы должна быть неглубокой, чтобы минимизировать травмирование корней. Иногда, во время роста моркови и пастернака, между рядами растений или рядом с ними протаскивают узкую стамеску для разрушения непроницаемых слоев, аэрации и рыхления почвы, чтобы улучшить длину и форму корней. Результаты противоречивы в отношении того, приносит ли эта практика, известная как «шипование», пользу. Во время выращивания моркови, пастернака и сельдерея можно слегка присыпать почвой основания стеблей и верхние поверхности корней, чтобы предотвратить позеленение плечиков.
Управление после посадки
После прорастания большинство сеянцев умбеллиферы относительно малы, медленно растут и уязвимы к образованию почвенной корки. В дополнение к практике орошения иногда используются материалы для кондиционирования почвы и мульчирование, чтобы уменьшить ограничивающее рост влияние почвенной корки.
Иногда мульчирование проводится после посадки, чтобы ускорить прорастание и рост при низких температурах почвы. Нетканые, пористые тканевые покрытия, известные как «плавающие чехлы», применяются вскоре после посева. Такие укрытия способны ускорить созревание моркови от нескольких дней до 2 недель. Узкие полоски тонкой, обычно перфорированной пластиковой пленки, уложенные поверх высеянных семян, также используются для повышения температуры почвы (Finch-Savage, 1986).
Также важно удалять мульчу из междурядий на соответствующей стадии роста культуры. Если убрать его слишком рано, пользы будет мало; если слишком поздно, растения становятся сочными и более восприимчивыми к травмам. Количество перфорации определяет способность укрытия к вентиляции, чтобы избежать перегрева в случае повышения температуры. Обычно эти материалы имеют достаточно мелкие поры, чтобы не пропускать большинство насекомых, и достаточно крупные, чтобы обеспечить проникновение воды или пестицидных спреев. Важно, чтобы гербицидная обработка проводилась до укладки укрытий, поскольку укрытия также ускоряют рост сорняков, которые будут конкурировать с культурными растениями.
Послеуборочная обработка
Минимальная и осторожная обработка во время и после сбора урожая уменьшает физические повреждения собранного продукта. Быстрое послеуборочное охлаждение корнеплодов и листовых культур и поддержание соответствующей относительной влажности сводят к минимуму потери качества. Собранные продукты очищают, обрезают, моют и/или сортируют по мере необходимости и упаковывают в контейнеры, которые облегчают охлаждение и обработку, а также защищают продукт от повреждений.
Поскольку они подвержены высыханию, особенно важно быстро охладить листья и стебли сельдерейных культур после сбора урожая. Пониженные температуры уменьшают дыхание и высыхание продукта и, следовательно, потерю веса. Корнеплоды пупавки несколько менее восприимчивы к быстрому высыханию, но низкие температуры также важны для минимизации дыхания тканей, чтобы избежать потери веса и увядания.
Для петрушки хорошее послеуборочное качество может сохраняться в течение 8-10 недель при температуре 0°C. Высокая относительная влажность воздуха необходима для предотвращения высыхания. Упаковка в перфорированные полиэтиленовые пакеты и использование верхнего льда является полезным, хотя прямой контакт льда с листьями должен быть сведен к минимуму. Аналогичные условия подходят для таких листовых продуктов, как кинза, кервель, японский роголистник и другие, листья которых предназначены для свежего рынка.
Низкая температура и высокая относительная влажность являются необходимыми условиями для сохранения послеуборочного качества всех корнеплодов. Как и пастернак, восковая обработка обрезанного сельдерея дает мало пользы для сохранения качества и увеличивает вероятность гниения. Петрушка гамбургская, кервель репчатый и скиррета имеют такие же послеуборочные требования, как и другие корнеплоды умбеллифера. Важно, чтобы собранные корнеплоды были быстро охлаждены и в идеале поддерживались при температуре от 1 до -1°C при относительной влажности более 95%. Гидроохлаждение очень эффективно для первоначального охлаждения. В дальнейшем для поддержания низкой температуры продукта полезно использовать дробленый лед и охлаждение в холодильнике. Срок хранения этих культур увеличивается, если удалить листву. Корни арракача очень восприимчивы к физическим повреждениям и высыханию, и даже при самых лучших послеуборочных условиях срок хранения относительно короткий. Низкие температуры около 5°C останавливают процесс порчи. Корни дягиля и полыни после выкапывания моют, сушат на воздухе и хранят при низкой температуре в плотно закрытых контейнерах, чтобы минимизировать потерю ароматических соединений.
Высыхание не является проблемой для собранных семян, но ненадлежащая послеуборочная обработка, температура и относительная влажность повлияют на жизнеспособность и качество. Послеуборочная обработка семян умбеллиферы часто включает период сушки для облегчения обработки и продления срока хранения. Затем следует очистка для отделения семян от растительного мусора, в основном частей зонтика, и удаление других загрязняющих веществ. Во время очистки мерикарпы отделяются друг от друга. При сопутствующих операциях удаляют корешки, сортируют по размеру и сушат семена до влажности, соответствующей каждому виду. Семена, которые будут использоваться для размножения, могут пройти дополнительные процедуры обработки для улучшения характеристик и хранения. Семена, произведенные для целей приправы, после очистки и сушки хранятся в сухих и прохладных условиях, предпочтительно при низкой и контролируемой относительной влажности. Такие семена часто хранят в герметичных контейнерах, чтобы минимизировать потерю ароматических и других вкусовых соединений.
Чистота, сухие и прохладные условия и хорошо закрытые контейнеры являются наиболее подходящими для послеуборочной обработки семян как для размножения, так и для использования в качестве приправы. Приправы из сухих листьев и корней любистока, дягиля и других сельдерейных культур лучше всего использовать при прохладной температуре, избегая прямого контакта с влагой.
Хранение листовых культур
Практически ни одна из листовых сельдерейных культур не получает значительного периода хранения, поскольку тонкие, часто папоротникообразные листья кинзы, кервеля, японского рогоза, укропа и подобных листовых культур очень восприимчивы к быстрому высыханию. Даже при обработке при низкой температуре и высокой относительной влажности срок хранения редко может быть удовлетворительно продлен более чем на 10-14 дней. Флорентийский фенхель является исключением, если обрезать большую часть мелкоразделенных листьев. Мясистые части черешка при соответствующих условиях низкой температуры и высокой относительной влажности могут иметь удовлетворительный срок хранения более месяца.
Хранение семенных культур
Хранение семян сельдерейных культур зависит от конечного использования семян, будь то для размножения или для пищевых целей и приправ. При условии, что семена хорошо обработаны, очищены и высушены до влажности, соответствующей данному виду, семена большинства видов могут удовлетворительно храниться в течение нескольких лет при тщательном соблюдении температурного режима и относительной влажности. Есть и некоторые исключения: пастернак, пожалуй, наиболее примечателен своим относительно коротким периодом жизнеспособности.
Очевидно, что семенам, предназначенным для размножения, уделяется больше внимания для сохранения жизнеспособности. Соответственно, в некоторых ситуациях используется хранение в контролируемой атмосфере, а семена могут храниться во влагостойких или герметично закрытых контейнерах. Однако важно минимизировать возможную потерю ароматических и других вкусовых соединений из семян, предназначенных для использования в пищу и приправах. Поэтому такие продукты также часто хранят в герметичных контейнерах, избегая контакта с влагой или высокими температурами.
Борьба с сорняками
Характерной особенностью проростков моркови и многих других овощных культур является медленное появление всходов и медленный рост ранних листьев. Следовательно, они плохо конкурируют со многими сорняками. Первые несколько недель роста проростков являются критическими, поскольку в этот период растения наиболее уязвимы к конкуренции со стороны сорняков.
Это критическое состояние можно определить как максимальный период, в течение которого можно терпеть сорняки, не влияя на конечные показатели урожая. До тех пор, пока урожай не пострадает, присутствие сорняков не обязательно означает конкуренцию. Концепция критического периода заключается в том, что некоторые культуры могут терпеть конкуренцию сорняков в течение более длительного периода, прежде чем произойдет невосполнимая потеря урожая или другого показателя эффективности, в то время как для других культур терпимый период гораздо короче.
Влияние различных уровней конкуренции на урожайность моркови изучали Шадболт и Холм (1956). Они обнаружили, что через 4,5 недели после всходов, даже при численности сорняков 15% от контрольной обработки (220 растений/м2), свежий вес корнеплодов, диаметр, площадь листьев и общий свежий вес растений были снижены по сравнению с контролем без сорняков в конце сезона. Эта тенденция была тем более выраженной, чем дольше присутствовали сорняки и чем выше была плотность сорняков.
Они показали, что критический период наступает в начале первой трети вегетационного периода, и что морковь обладает способностью восстанавливаться после конкуренции при раннем удалении сорняков.
Вредное воздействие сорняков обычно прямо пропорционально плотности сорняков. По мере увеличения плотности вред, как правило, возрастает, пока не будет достигнута «насыщающая популяция». После этого дальнейшее увеличение плотности изменяет реакцию культур очень незначительно. С другой стороны, при отсутствии конкуренции в течение различных периодов в начале сезона, любое снижение конкуренции сорняков позволяет культуре приблизиться к ее продуктивному потенциалу.
Конкуренция растений моркови с сорняками за свет затруднена медленным ростом листьев и низким индексом площади листьев. Уже через 3,5 недели после всходов, даже при низкой численности сорняков, менее половины доступного света попадало на растения моркови, а при самом высоком уровне конкуренции уровень освещенности составлял всего 15%.
Развитие корнеплодов задерживается в большей степени, чем листьев, из-за конкуренции в начале сезона. Возможно, конкуренция за свет привела к тому, что фотосинтат в большей степени направлялся на листья, а не на корни. Следует признать, что другая популяция видов сорняков может изменить результаты, хотя принципы конкуренции не меняются.
В зависимости от конкретной сельдерейной культуры и вида сорняков, методы борьбы с сорняками могут значительно отличаться. Популяции сорняков, которые являются однолетними, многолетними, зимними, летними сорняками или даже добровольными культурными растениями, будут влиять на то, какие методы управления будут наиболее подходящими. Аналогичным образом, другие характеристики видов сорняков, такие как высота, расположение и площадь листьев, будут влиять на решения по управлению борьбой.
Типичные сорняки овощных сельдерейных культур:
- Poa annua (мятлик однолетний);
- Echinochloa crus-galli (ежовник обыкновенный);
- Cynodon dactylon (свинорой пальчатый);
- Convolvulus arvensis (вьюнок полевой) и другие виды рода Convolvulus;
- Solanum nigrum (паслён чёрный);
- Cirsium arvense (бодяк полевой);
- Phalaris canariensis;
- Mollugo verticillata;
- Bromus secalinus (костёр ржаной);
- Stellaria media (звездчатка средняя);
- Xanthium strumarium (дурнишник обыкновенный);
- Cirsium vulgare (бодяк обыкновенный);
- Digitaria spp. (росичка);
- Rumex spp. (щавель);
- Panicum dichotomiflorum;
- Amsinckia intermedia и другие виды рода Amsinckia;
- Erodium spp. (аистник);
- Conyza bonariensis;
- Erigeron annuus (мелколепестник однолетний);
- Setaria viridis (щетинник зелёный) и другие виды рода Setaria;
- Galinsoga parviflora (галинзога мелкоцветковая) и другие виды рода Galinsoga;
- Chenopodium murale (марь постенная);
- Eleusine indica;
- Physalis spp. (физалис);
- Senecio vulgaris (крестовник обыкновенный);
- Solanum sarrachoides;
- Torilis nodosa;
- Lamium amplexicaule (яснотка стеблеобъемлющая);
- Conyza canadensis (мелколепестник канадский);
- Sorghum halepense (сорго алеппское);
- Koeleria cristata;
- Polygonum spp. (горец);
- Kochia scoparia (бассия веничная);
- Chenopodium album (марь белая);
- Euphorbia esula (молочай острый);
- Sisymbrium irio;
- Eragrostis barrelieri и другие виды рода Eragrostis;
- Malva neglecta (мальва незамеченная), M. parviflora (мальва мелкоцветковая), M. pusilla (мальва приземистая);
- Asclepias syriaca (ваточник сирийский);
- Ipomoea purpurea (ипомея пурпурная) и другие виды рода Ipomoea;
- Brassica spp. (капуста);
- Urtica urens (крапива жгучая);
- Amaranthus retroflexus (амарант запрокинутый), и другие виды рода Amaranthus;
- Matricaria maticarioides (ромашка пахучая);
- Lactuca serriola (латук дикий);
- Tribulus terrestris (якорцы стелющиеся);
- Cyperus rotundus (сыть круглая);
- Portulaca oleracea (портулак огородный);
- Elytrigia repens (пырей ползучий);
- Ambrosia artemisiifolia (амброзия полыннолистная);
- Salsola iberica;
- Lolium multiflorum (плевел многоцветковый), и другие виды рода Lolium;
- Capsella bursa-pastoris (пастушья сумка обыкновенная);
- Sonchus oleraceus (осот огородный);
- Bidens bipinnata;
- Helianthus annuus (подсолнечник однолетний);
- Hordeum spp. (ячмень);
- Daucus carota (морковь дикая);
- Avena fatua (овсюг);
- Raphanus raphanistrum (редька полевая);
- Cyperus esculentus (сыть съедобная).
Это наиболее представительные виды, известные как вредители в Северной Америке и Европе. Очевидно, что дополнительные виды являются вредными сорняками в различных производственных зонах.
В некоторых ситуациях, когда на полях встречаются большие популяции многолетних сорняков, таких как орехоплодные (Cyperus spp.) или вяжущие (Convolvulus spp.), может быть разумным избегать выращивания моркови или других сельдерейных, пока эти сорняки не будут удалены. С другой стороны, полное уничтожение сорняков для получения чистых полей, свободных от сорняков, редко бывает целесообразным или экономически оправданным. Например, фумигация почвы бромистым метилом является очень эффективным методом борьбы с сорняками. Однако такая фумигация является дорогостоящей процедурой и часто экономически не оправдана. Большинство коммерческих производителей стремятся к экономичному уровню контроля, а не к абсолютному избавлению от сорняков.
Хорошо выполненное ручное удаление и мотыжение являются эффективными методами борьбы с сорняками, хотя и не столь эффективными с точки зрения использования рабочей силы по сравнению с другими методами борьбы. Использование ручного труда распространено в районах, где стоимость рабочей силы низкая, а доступ к механическим или химическим средствам борьбы с сорняками ограничен. Тем не менее, ручное удаление и мотыжение по-прежнему используется во многих ситуациях даже в регионах с высокими производственными технологиями.
Механическая обработка почвы, иногда в сочетании с предпосадочным орошением, мульчированием, севооборотом и соляризацией, также в той или иной степени используется для борьбы с сорняками в посевах умбеллифер.
Разработка селективных химических гербицидов стала огромным преимуществом для производителей овощных культур и в значительной степени зависит от них. Во многих ситуациях они являются основной мерой борьбы с сорняками, а механическая обработка почвы дополняет химический контроль. Селективность гербицидов относительна, но это не означает, что они безвредны для применяемой культуры. Неправильное применение может привести к значительному повреждению посевов. Еще одна проблема связана с остатками гербицидов в текущей и последующих культурах. И в этом случае важны соответствующие знания и использование гербицидных продуктов.
Производители сельдерейных культур имеют относительно обширный арсенал селективных гербицидов, доступных для моркови, сельдерея, пастернака, петрушки и укропа. Однако гербициды, используемые для этих культур, как правило, не зарегистрированы для использования с мелкосемянными культурами, и в целом одобренные гербициды для производства многих мелкосемянных культур просто отсутствуют. Кроме того, допустимое использование настоящей продукции может быть изменено либо из-за расширения нормативных ограничений, либо из-за прекращения производства из-за низкого потенциала возмещения затрат на разработку и высокого потенциала ответственности. Из-за потенциального воздействия на здоровье человека регулирование пестицидных продуктов, включающих гербициды, находится в стадии интенсивного изучения. Пересмотр и перерегистрация, находящиеся в процессе или ожидающие своей очереди, создадут значительные проблемы для производителей овощных умбеллиферов. Разработка новых продуктов продолжается, но тестирование, одобрение регулирующими органами и внедрение занимает значительное время, прежде чем можно будет рекомендовать их использование. Поэтому важно найти альтернативы для подходящего и приемлемого управления сорняками, которые минимизируют негативное воздействие на человека и окружающую среду.
Гербициды, используемые в производстве сельдерейных культур и подавляющие рост меристемы и проростков, включают: бенсулид, трифлуралин, флуазифоп бутил и сетоксидим. К ингибиторам фотосинтеза относятся: линурон, прометрин и метрибузин, а такие препараты, как глифосат и паракват, убивают растения путем разрушения клеточных мембран и иссушения. Новые продукты для химической борьбы с сорняками будут основываться на новых химикатах и новых способах действия.
Общие характеристики, касающиеся применения и целей борьбы с сорняками некоторых используемых в настоящее время гербицидов для умбеллиферных культур, следующие:
- Бенсулид — почвенное внесение, довсходовое или послевсходовое, широколистные и злаковые растения.
- Трифлуралин — почвенное внесение, довсходовое внесение, широколистные и злаковые травы.
- Флуазифоп бутил — внекорневая обработка, ранний послевсходовый период, травы.
- Сетоксидим — внекорневая подкормка, послевсходовая обработка, травы.
- Линурон — листовая подкормка, до- и послевсходовая, широколистные и злаковые травы.
- Прометрин — внекорневое, послевсходовое применение, широколистные и злаковые травы.
- Метрибузин — внекорневое, послевсходовое применение, широколистные сорняки.
- Глифосат и паракват — полезные неселективные гербициды для внекорневого применения.
Эти примеры иллюстрируют некоторые продукты и способы их применения. Важно, чтобы перед использованием соблюдалась вся информация на этикетке продукта.
Биологические методы борьбы с сорняками быстро развиваются. Трансгенное внедрение устойчивости к гербицидам было достигнуто в кукурузе, сое, хлопке и каноле. Хотя культуры семейства зонтичных еще не использовали этот подход для борьбы с сорняками, потенциал для создания дополнительных средств борьбы с сорняками обнадеживает. Расширенное использование болезней и насекомых, поражающих сорняки, — это другие пути биологического контроля. По мере внедрения новых технологий расширяются возможности для альтернативных вариантов управления.
Литература
Carrots and related vegetable Umbelliferae / V.E. Rubatzky, C.F. Quires, and P.W. Simon. USA. 1999.