6. Влияние избытка влаги

Избыток влаги в почве крайне вреден для большинства сельскохозяйственных культур. Постоянно он наблюдается на забо­лоченных почвах, местах пашни или луга, где в результате весеннего таяния снега или при затяжных дождях отмечается застаивание воды. При нарушении поливных норм на орошаемых полях также происходит повреждение растений от вымокания. Вред от избытка воды в почве заключается в том, что доступ воздуха к корням растений затрудняется (гипоксия) или совсем прекраща­ется (аноксия).

В почве при длительном избытке воды прекращаются нормальные аэробные окислительные микробиологические процессы и развиваются анаэробные процессы, преимущественно маслянокислое и др. виды брожения (накапливаются диоксид углерода, органические кислоты, а также восстановленные соединения - органические и неоргани­ческие соли, закиси железа и др., многие из которых ядовиты для корней растений). Большинство культурных растений может развиваться на заболоченных почвах только после их мелиора­ции, обеспечивающей отвод поверхностных и снижение уровня подпочвенных вод.

Отношение культурных растений к избыточному увлажнению почвы изучено недостаточно. Как правило, длительное застаива­ние воды приводит к гибели культурных растений, изреживанию посевов. Но и непродолжительное застаивание воды, сильно по­вреждая и задерживая рост возделываемых растений, способству­ет развитию сорной растительности на вымочках.

Зерна пшеницы, ячменя и других культур, попав в переувлаж­ненную почву, плохо и долго всходят. Такие растения задерживаются в росте, снижают продуктивность. Растения страдают и в последующие пе­риоды онтогенеза, особенно в критический период - выход в трубку-колошение для колосовых, выметывание для метельча­тых злаков.

Факторы устойчивости против затопления. Многие виды растений (рис и другие влаголюбивые растения) приспосо­бились к произрастанию на заболоченных или затеняемых по­чвах. Многие культурные растения также выдерживают достаточно длительное переувлажнение почвы.

Устойчивость к переувлажне­нию определяется у растений комплексом как анатомо-морфологических, так и физиолого-биохимических адаптаций.

• У риса и болотных растений сильно развиты межклеточ­ники и аэренхима в корнях, находящихся в сообщении с такими же полостями стеблей и листьев, чем и обеспечивается сохранение достаточно высокого уровня кислорода благодаря его транспорту из надземных частей в корни. По мнению Н. А. Максимова (1958), кислород, образующийся в процессе фотосинтеза, расширяясь под влиянием нагрева листьев солнечными лучами, накачивается по этим полостям в корни и поддерживает их дыхание.

• У хлебных злаков, кукурузы и других сельскохозяйственных рас­тений при переувлажнении почвы происходит образование дополнительных поверхностных корней.

• Физиолого-биохимические (метаболические) адаптации связаны главным образом с процессом дыхания: а) наблюдается снижение общей ИД, б) для поддержания синтеза АТФ происходит перестройка в путях дыхания - увеличение активности пентозофосфатного пути дыхания с окислением образующихся в ходе его НАДФ-Н. Возрастает роль гликолитического пути катаболизма глюкозы и связанной с ним системы детоксикации продуктов анаэробного распада (удаление и включение их в обмен).

• Приспосо­бительными оказываются процессы, при которых электроны переносятся на другие акцепторы (нитраты; соединения, имею­щие двойные связи - ЖК, каротиноиды).

• Посев более устойчивых к гипоксии видов и сортов с.-х. растений.

• Подкормки нитратами.

• Обработка растений и замачивание семян в растворах хлорхолинхлорида (ССС), семян в растворах никотиновой кислоты (0,001-0,0001 %) или сульфата марганца (0,1 %). Обработки способствуют развитию генеративных органов, формированию зерновок в колосьях хлебных злаков.