3905

2

УДК 630*27

Тихонова, Е. Н. Биоэкологические основы композиции с растениями [Электронный ресурс] : методические указания к практическим занятиям для студентов по направлению подготовки 35.03.10 – Ландшафтная архитектура / Е. Н. Тихонова, Е. П. Хазова; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ имени Г.Ф.Морозова ». – Воронеж, 2016. – 45 с.

Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВО «ВГЛТУ имени Г.Ф. Морозова» (протокол № 2 от 17 октября 2016 г.)

Рецензент: доцент кафедры земледелия и агроэкологии ФГБОУ ВО «ВГАУ им. императора Петра I», канд. с.-х. наук Бондарчук О. В.

Елена Николаевна Тихонова Екатерина Петровна Хазова

Биоэкологические основы композиции с растениями

Методические указания к практическим занятиям для студентов по направлению подготовки 35.03.10 – «Ландшафтная архитектура»

Редактор ____________

Подписано в печать ___________ Формат 60х90 / 16 Объем __________

Усл. печ. л. ___ ……

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф.Морозова»

РИО ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». 394087, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8

Отпечатано в УОП ФГБОУ ВО «ВГЛТУ имени Г.Ф.Морозова»

394087, г. Воронеж, ул. Докучаева, 10

4

ВВЕДЕНИЕ

Целью изучения дисциплины «Биоэкологические основы композиции с растениями» является ознакомление студентов с биологическими, экологическими особенностями, декоративными качествами древесных кустарниковых и цветочных растений, созданием растительных композиций различных типов, установление взаимосвязи между растительными группировками и почвенно-климатическими условиями.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

-ознакомление с основными условиями создания композиций с растениями, правильным подбором растений и соответствующих основ для их существования;

-изучение естественных и искусственных почв и субстратов для произрастания и сохранения растений; применения химических препаратов для условий существования композиций; минерального и органического питания растений; видовых особенностей декоративных растений;

-умение грамотно создавать растительные композиции с комнатными декоративными растениями в различных условиях, а также на объектах ландшафтной архитектуры с применением древесных, кустарниковых пород и цветочных культур.

Темы практических занятий охватывают основной круг вопросов по созданию различных типов композиций с учетом биоэкологических характеристик декоративных растений. Это позволяет студентам закрепить знания, полученные во время освоения лекционного курса. Выполнение предлагаемых практических занятий является необходимым этапом для решения конкретных задач, возникающих в дальнейшей профессиональной деятельности.

Настоящие методические указания составлены для студентов, обучающихся по направлению подготовки 35.03.10 – «Ландшафтная архитектура» (уровень бакалавриата), в том числе и для заочной формы обучения.

5

Работа № 1.

Холодостойкость растений. Закаливание.

Влияние недостатка влаги и высокой температуры на растение Устойчивость растений к низким температурам подразделяют на холодо-

стойкость и морозоустойчивость. Под холодостойкостью понимают способность растений переносить положительные температуры несколько выше 0° С. Холодостойкость свойственна растениям умеренной полосы, тропические и субтропические растения повреждаются и отмирают при температурах от 0 до 10° С. Для большинства же сельскохозяйственных растений низкие положительные температуры негубительны. Связано это с тем, что при охлаждении ферментативный аппарат растений не расстраивается и не происходит заметных повреждений растений.

Степень холодостойкости разных растений неодинакова. Для характеристики холодостойкости растений используют понятие температурный минимум, при котором рост растений прекращается. Для большой группы сельскохозяйственных растений его величина составляет 4° С. Однако многие растения имеют более высокое значение температурного минимума и соответственно они менее устойчивы к воздействию холода.

Устойчивость растений к холоду зависит от периода онтогенеза. Разные органы растений также различаются по устойчивости к холоду. Так, цветки растений более чувствительны, чем плоды и листья, а листья и корни чувствительнее стеблей. Наиболее холодостойкими являются растения раннего срока посева.

Повреждение растений холодом сопровождается потерей ими тургора и изменением окраски (из-за разрушения хлорофилла), что является следствием нарушения транспорта воды к транспирирующим органам. Кроме того, наблюдаются значительные нарушения физиологических функций, которые связаны е нарушением обмена нуклеиновых кислот и белков. Нарушается цепь ДНК — РНК — белок — признак. У некоторых видов растений наблюдаются усиление распада белков и накопление в тканях растворимых форм азота. Из-за изменения структуры митохондрий и пластид аэробное дыхание и фотосинтез снижаются. Деградация хлоропластов, разрушение нормальной структуры пигмент- но-липидного комплекса приводят к подавлению функции запасания энергии этими органоидами, что способствует нарушению энергетического обмена растения в целом. Основной причиной повреждающего действия низкой температуры на теплолюбивые растения является нарушение функциональной активно-

6

сти мембран из-за перехода насыщенных жирных кислот из жидкокристаллического состояния в состояние геля, а также общие изменения процессов обмена веществ. Процессы распада преобладают над процессами синтеза, происходят нарушение проницаемости цитоплазмы (повышение ее вязкости).

Задание:

1.Усвоить материал практического занятия.

2.Привести примеры холодоустойчивых, морозоустойчивых и теплолюбивых растений для создания композиций.

3.Обосновать необходимость закаливания растений в определенных композициях.

Работа № 2.

Определение физических показателей почв

Кфизическим свойствам почвы относятся структура, водные, воздушные, тепловые, общие физические и физико-механические свойства. В данном разделе рассматриваются общие физические и физико-механические свойства, все остальные свойства — в специальных разделах.

Кобщим физическим свойствам относятся плотность почвы, плотность твердой фазы и пористость.

Плотностью почвы называется масса единицы объема сухой почвы, взятой в естественном сложении. Выражается в г/см3.

Пористость — это суммарный объем всех пор между частицами твердой фазы почвы. Выражается она в процентах к общему объему почвы. Для минеральных почв интервал показателей пористости составляет 25-80 %.

Плотность почв зависит от минералогического, механического состава, а также от содержания в ней органических веществ, ее структурности, сложения

имеханической обработки, а плотность твердой фазы почв — минералогического состава и содержания органических веществ.

Задание:

1. Усвоить материал практического занятия.

2. Определить плотность в лабораторных образцах почвы.

3.Обосновать влияние основных физических свойств на создание композиций.

7

Работа № 3.

Определение основных элементов питания растений в почве Для нормального роста и развития растений необходимы различные эле-

менты питания, таких элементов около 20, без них растения не могут завершить цикл развития. Все питательные элементы делятся на макро- и микроэлементы. К макроэлементам относят те, которые содержатся в растениях в значительных (от сотых долей до целых процентов) количествах – это углерод, кислород, водород, азот, фосфор, калий, сера, магний и железо. К микроэлементам относят те, которые содержатся в растениях в очень незначительных количествах (тысячные доли процентов), но, тем не менее, оказывают сильное воздействие на жизненные процессы растений. Это бор, медь, цинк, молибден, марганец, кобальт и др.

Азот усиливает рост, фотосинтез, закладку цветковых почек, повышает содержание хлорофилла в листьях. Молодые растения поглощают азота больше, чем старые.Чаще всего недостаток азота проявляется у растений в весенний период. Их рост затормаживается, побеги образуются слабыми, листья нетипично мелкими, соцветия в малом количестве. На более поздней стадии данную проблему распознают по высветлению листвы, начинающейся с прожилок и окружающей их ткани. Обычно данный эффект проявляется на нижней части растения и постепенно поднимается вверх, при этом, полностью посветлевшие листья опадают.

Калий играет большую роль в обмене веществ, участвует в усвоении углекислоты из воздуха, образовании углеводов и белков, способствует поглощению других питательных веществ и их передвижению в растениях. Достаточное содержание калия в клетках растения обеспечивает им хороший тургор (устойчивость к увяданию), мощное развитие корневой системы, полноценное накопление в плодах основных питательных элементов, устойчивость к низким температурам и болезням.

Недостаток калия проявляется на развитии растений не сразу. К середине вегетации можно заметить, что культура имеет неестественный голубоватый отлив листвы, общую блеклость, а при более серьезной форме калийного голодания – бурые пятна или ожог (отмирание) кончиков листьев. При этом ее стебель нетипично тонкий, имеет рыхлую структуру, короткие междоузлия и часто полегает. Такие растения обычно отстают в росте, медленно формируют бутоны, слабо развивают плоды. Жилки на листве испытывающих калийный голод растений будто проваливаются в мякоть листовой пластинки. При незначитель-

8

ном недостатке калия деревья неестественно обильно цветут, а затем формируют нетипично мелкие плоды. Чаще всего недостаток калия встречается на очень кислых почвах.

Фосфор усиливает способность клеток удерживать воду и вследствие этого повышает устойчивость к засухе и низким температурам. Участвует в фотосинтезе и передвижении органических веществ от листьев к корням.

Признаки недостатка фосфора в тканях растений проявляются практически так же, как и недостатка азота: растение плохо растет, формирует тонкий слабый стебель, задерживается в цветении и созревании плодов, сбрасывает нижнюю листву. Однако в отличие от азотного голодания фосфорная недостаточность вызывает не высветление, а потемнение опадающих листьев, и на более ранних стадиях придает черешкам и жилкам листвы пурпурные и фиолетовые оттенки.

Цель работы

1.Определить содержание подвижных форм фосфора в почве по методу А. Т. Кирсанова.

2.Ознакомиться с методикой определения валового азота в почве по Кьельдалю.

3.Ознакомиться с методикой определения подвижных форм калия в почве на пламенном фотометре.

Задание:

1.Освоить лабораторные методы изучения азота, фосфора и калия в поч-

ве.

2.Определить на какие группы подразделяются почвы по обеспеченности фосфором, калием, азотом?

Работа № 4.

Оценка пригодности воды для полива и ее влияние на почву Основное требование к поливным водам - все воды не должны ухудшать

свойств почв.

Источники поливных вод.

Речные воды. Недостаток – наличие твердого стока – речного аллювия: В результате длительного орошения водами, обогащенными минеральными частицами формируются ирригационный нанос (ирригационные почвы).

Воды озер и водохранилищ. Стабильнее речных вод, а их химический состав подвержен закономерным зональным изменениям. Летом – увеличение

9

минерализации, изменение щелочности за счет смещения равновесия карбонатиона. В аридной зоне воды местных степных рек, озер могут быть использованы после их мелиорации в большинстве случаев

Подземные воды. Широко используются для орошения- в развитых странах используется до 45% поливных вод. Недостатки – низкая температура, нередко высокая минерализация. С севера на юг растет минерализация подземных вод.

Морские воды. Среди химических элементов и соединений преобладают- CL-55%,Na- 30%,SO4-7%,Mg-3,7%. Содержание солей в океане – 33-37г/л. Ис-

пользуются морские воды только низкой минерализации (только для трав и на легких почвах), в других случаях только после опреснения.

Оценка пригодности воды для полива.

Существуют качественные и количественные тесты воды для полива.

-визуальный и органолептический анализы (запах, пузырьки, цвет, состояние биоты);

-взвешенные твердые элементы в поливной воде;

-растворенные вещества в поливной воде.

Визуальные тесты:

1.Гнилостный запах, пузырьки – сероводород, метан, аммиакрезультат анаэробного брожения.

2.Цвет воды: – желто-коричневый – перегнойные и органические вещества; зеленовато-голубой – двухвалентное железо; голубойсвободная сера.

3.Наличие живых организмов – рыб, пресмыкающихся.

4.Растения – осока, ситник, камыш – свидетельствуют о процессах анаэробиозаухудшении качества воды.

Растворенные вещества в поливной воде. При оценке пригодности воды надо учитывать: качественный состав солей, опасность засоления, возможность осолонцевания и карбонатного подщелачивания.

Минерализация вод для целей орошения:

-<0,2 г/л - всегда пригодная;

-0,2-0,5 г/л – хорошая, при отсутствии нормальной соды;

-0,5-1 г/л - допустима только на легких почвах и при поливе устойчивых

кзасолению растений;

-> 1г/л - всегда опасна для полива;

-для коммунальных нужд минерализация 1г/л – пресные.

10

Качественный состав солей, токсичность солей. Соль Na2CO3 , NaCl, NaHCO3 , Na2SO3 - токсичность 10 3 3 1. Все хлориды и все соли натрия вредны, особенно вредна нормальная сода (Na2CO3).

Соотношение катионов (по И.Н.Антипову-Каратаеву) Ca+Mg/Na<0,23*C, где С- общая концентрация растворимых солей (г/л) Такая вода непригодна, т.к. может спровоцировать осолонцевание.

Опасность полива водой, содержащей бикарбонаты и карбонаты натрия. Содержание в воде бикарбоната натрия более 10 г/л ведет к осолонцеванию. Но надо учитывать природные условия: в почвах с рН>7 очень опасна, а в почвах с рН<7 – может вести к улучшению почв. Если в почвах есть природный гипсможно использовать. Все зависит еще от числа и способа полива. Нещелочная вода (0,2-0,5г\л) оказывает положительное влияние на щелочные почвы.

Содержание в поливной воде карбонатов и бикарбонатов:

-1,25 мг х экв/л – пригодная;

-1,25-2,5 мг х экв/л – условно пригодная;

-2,5 мг х экв/л – непригодна для полива.

Микроэлементы и органические загрязнители. Вредное воздействие оказывает наличие в воде в количестве более ПДК фенолов, фтора, меди, цинка, свинца, мышьяка и др. Даже при использовании хороших вод для полива могут возникнуть негативные явления, что зависит от режима увлажнения и способов полива.

Задание:

1.Усвоить материал практического занятия.

2.Провести оценку пригодности воды для полива в предложенных образ-

цах.

Работа № 5.

Химические мелиоранты. Известкование почв Химические мелиоранты – это вещества, применяемые для мелиорации

щелочных (солонцовых) или кислых почв, воздействующие на реакцию, состав

исоотношение оснований в почвенных растворах и поглощающем комплексе. К ним относятся – известь, гипс, хлористый кальций, сернокислое железо, сера

идр.

Кислотность выражается в терминах pH - показатель (т.е. десятичная степень) обратной величины концентрации водородных ионов (H+), в единицах от