Гүл және декоративтік өсімдіктер өсіру ғылымы

Кіріспе

Гүл шаруашылығы – гүлді және сәндік өсімдіктерді өсірумен айналысатын бау-бақша шаруашылығының саласы.

Гүл шаруашылығы адамның ләззаты үшін және оның қоршаған ортасы үшін әдемі, түрлі-түсті гүлдер мен жапырақтарды тиімді өндіруді зерттейді. Бұл әлемнің түкпір-түкпірінде кездесетін бау-бақша және ауыл шаруашылығының табысты коммерциялық саласы болып табылады. Гүл өнеркәсібінде қолданылатын жүздеген өсімдік түрлері үшін жылдар бойы тиімді өндіріс тәсілдері әзірленді, осы арқылы толық өсімдік биологиясы туралы білім арта түсті. Өсімдіктерді селекциялау және іріктеу адамға пайдалы ондаған мың жаңа генотиптерді жасады. Жасмин, қызғалдақ, хризантема, раушан, орхидея, антуриум сияқты гүлдер коммерциялық сұранысқа ие.

Шолу

Гүлдер – адам қоғамының бір бөлігі. Олар қуаныш пен қайғы кезеңдерінде, сондай-ақ күнделікті өмірде қолданылады. Гүлдер мен өсімдіктер үй ішінде, күнге қарайтын терезеде, алдыңғы аулада, артқы ауладағы террасада немесе верандада болуы мүмкін. Адамдар гүлдер мен өсімдіктерді, олардың адамдармен өзара әрекеттесуін, осы гүлдер мен өсімдіктерді өсірудің қалай жолдарын зерттеді, соның арқасында барлық адамдар олардан ләззат ала алады. Бұл жұмысты әлемнің түкпір-түкпіріндегі гүл өсіру ғылымдарының мамандары атқарады. Гүл шаруашылығының дақылдарына кесілген гүлдер, кесілген жасыл өсімдіктер, гүлзарға отырғызылатын өсімдіктер (бақша гүлдері немесе бір және көп жылдық өсімдіктер), үй өсімдіктері (жапырақты және гүлді горшок өсімдіктері) жатады. Бұл өсімдіктер далалық жатақтарда, гүл егістіктерінде немесе жылыжайлардағы контейнерлерде өсіріледі. Осы өсімдіктердің адам үшін құндылығы жоғары болғандықтан, оларды қорғау үшін өсіру әдісі жиі қолданылады. Гүлді дақылдарды қарапайымнан бастап өте күрделі әдістермен өсіруге болады. Бұл дақылдарды егістіктердегі топыраққа немесе арзан, биік туннельді жылыжайларда өсіруге болады. Көп жылдар бойы гүлдер Еуропа, Солтүстік Америка және Азиядағы нарықтарға жақын жерде, маусымдық түрде, белгілі бір дақыл үшін өсірілді. Алайда, гүл өнеркәсібінің көптеген дақылдары белгілі бір климатқа, әдетте Оңтүстік Америка, Африка және Қытай тауларына көшіп кетті, осылайша қол еңбегі бар жерлерде кейбір өсімдіктерді жыл бойы өсіруге мүмкіндік туды. Қорғалған бау-бақша шаруашылығы (жылыжайлар) гүл шаруашылығы мен нарықтағы өзгерістермен бірге дамыды. Гүл шаруашылығы – бақыланатын ортадағы ауыл шаруашылығының (БАҚ) маңызды бөлігі. Гүл шаруашылығының дақылдары адам үшін жоғары құндылыққа ие, сондықтан оларды әлемдік нарықтарға тиімді өндіру үшін қымбат өндіріс жүйесі – жылыжайлар, автоматтандырылған микроклиматты бақылау, автоматтандырылған суару және тыңайту, роботты тұқым себу, көшет дайындау және контейнерлерді тасымалдау, қосымша фотосинтездік жарықтандыру қажет. Кейбір өсімдіктер қолмен суарылады, бірақ көбінесе тамшылатып суару, жаңбырлатқышпен суару немесе топан су арқылы суарылады. Гидропониканы көптеген кесілген гүлдерді өсіру үшін қолдануға болады. 2022 жылы АҚШ-тың барлық гүл шаруашылығы дақылдарының жалпы көтерме сауда көлемі 8,951 гүл шаруашылығы өндірушісінен 6.69 миллиард АҚШ долларын құрады, өндірістік алаңы 833 миллион шаршы футқа жетті.

Flowers are a part of human society. They are used at times of joy and sadness and part of everyday life. Flowers and plants may be indoors in a sunny window, as part of the landscape in the front yard or on the patio or deck in the back yard. People have been studying flowers and plants and their interaction with humans and how to produce these flowers and plants so all humans can enjoy them. Floriculture scientists throughout the world do this work. Floriculture crops include cut flowers and cut cultivated greens, bedding plants (garden flowers or annuals, and perennials, houseplants (foliage plants and flowering potted plants). These plants are produced in ground beds, flower fields or in containers in a greenhouse. Protected cultivation is often used because these plants have a high value to humans. Flower crops are grown in simple to highly sophisticated ways. These crops can be grown in soil in farm fields or in field soil in inexpensive high tunnel greenhouses. For years, flowers were grown, seasonally for the specific crop, close to the market in Europe, North America and Asia. However, many crops of the floral industry have moved to a specific climate, typically in the mountains of South America, Africa and China, so certain plants can be grown year around where hand labor is available. Protected horticulture (greenhouses) has developed simultaneously with the continued changes in the flower crops and markets. Floriculture is a major component of controlled environment agriculture (CEA). Floriculture crops have a high value to humans, so the cost of an expensive production system greenhouses, automated environmental control, automated irrigation and fertilization, robotic seed, transplant and container handling, supplemental photosynthetic lighting is necessary to produce these plants efficiently for the world wide markets. Some are irrigated manually, but most are irrigated with drip irrigation, boom irrigation or flood floors. Hydroponics can be used for many cut flower crops. The total wholesale value of sales across all U. S. floriculture crops totaled US$6.69 billion in 2022 from 8,951 floriculture producers with a production area of 833 million square feet.

Гүл шаруашылығының жетістіктері

Өсімдіктерді ұнататындар мен өсірушілер жылдар бойы белгілі бір өсімдіктерді өсіру туралы маңызды мәліметтерді білді. Хризантема 3000 жылдан бері Қытайда өсіріліп келеді, сондықтан өсірушілер бұл өсімдік туралы және оны қалай өсіру керектігін жақсы білген. Гүл шаруашылығы ғалымдары адамдар мерекелер мен жиындарда гүлдерді қалаған маңызды күндерге гүлдеуді реттеу үшін өсімдіктің өсу ортасын бақылауды жалғастырды.

Фотопериодизм

Хризантема фотопериод және фотопериодизм анықтамаларына әкелген тәжірибелерде қолданылған өсімдіктердің бірі болды. Дегенмен, қытай, корей және жапондық өсімдікшілер көп жылдық тәжірибелерінің арқасында жақсы түсінікке ие болған болуы мүмкін. Бұл физиологиялық жауаптың пайда болуы және оның себептері университеттер мен өнеркәсіпте көптеген зерттеулердің нысаны болды. Пунсеттия – гүл өсірушілер үшін маңызды тағы бір қысқа күндік өсімдік. Осы және қосымша тәжірибелер мен тәжірибе көрсеткендей, температура фотопериодтық жауапқа әсер етеді. Көптеген кесілген гүлдер мен жасылдандыруға арналған өсімдіктер гүлдеуді жылдамдату үшін ұзақ немесе қысқа күндік өңдеуге жауап береді. Күнді ұзарту үшін жарықпен және күнді қысқарту үшін қара матамен өңдеуді пайдалану – гүл өсіруде өсімдік өндірісінің тиімділігін арттыру үшін маңызды әдістер болып табылады.

Өсімдіктің тіндік өсірілуі, микроөнімі

Өсімдіктерді көбейту әрқашан гүл және өсімдік шаруашылығының бір бөлігі болды. Өсімдік тіндерін өсіру орхидея эмбриондарын сақтау мақсатымен басталып, орхидея өсірушілер жаңа сорттар шығарған кезде пайда болды. 1950-1980 жылдар аралығында әлемдегі бау-бақша шаруашылығы және көптеген ботаника бағдарламаларындағы ғалымдар өсімдіктерді тіндер өсіру әдістері арқылы көбейту бойынша жұмыс істеді. Бұл бағдарламалар түрлердің кең ауқымы бойынша білімді кеңейтті және индустрияға коммерциялық өндіріспен байланыс табуға мүмкіндік берді. Өсімдік тіндерін өсіру жаңа, ерекше фенотиптер мен генотиптерді жылдам және көптеп көбейтуге мүмкіндік берді. Жапырақты өсімдіктердің көптеген сорттары тек тіндер өсіру арқылы ғана қол жетімді. Ерекшелігі, тіндерде өсірілген гераньлер көптеген вирустарды анықтау және жою үшін жылумен өңделді, вирустар тізімделді. Вирустарды жойғаннан кейін көптеген сорттардың көптеген шаруашылық сипаттамалары жоғалып кетті; бұл өсімдік селекционерлерін болашақ сорттар үшін селекциялық желілерде көптеген вирустарды қалдыруға итермеледі. Көптеген түрлердің тіндерін өсіруді жылумен өңдеу содан бері әртүрлі гүл шаруашылығы дақылдарында бактериялар мен вирус патогендерін жою үшін қолданылып келеді.

Контейнерлер және өсіру құралдары

Өсімдіктерді өсіруде әртүрлі ыдыстар ұзақ жылдар бойы қолданылып келеді. Далалық немесе бақшалық топырақ, мүмкін, органикалық заттар (компост) қосылған, ыдысқа немесе топыраққа салынып, содан кейін өсімдік отырғызылып, үнемі суарылатын. Бұл қарапайым болғанмен, судың көп құйылмауы үшін тәжірибе мен сақ болу қажет еді. Көптеген адамдар осы сәттіліктің салыстырмалы түрде терең ыдысқа байланысты екенін білмейді, әдетте 6-10 дюйм (15-25 см) немесе одан да терең. Тартылыс күші топырақтан суды тартып алуға жеткілікті болды, сондықтан ыдыстағы топырақтың жеткілікті бөлігі жақсы кеуіп, тамыр жүйесіне оттегі жеткізілді. 1950-1960 жылдары АҚШ-тағы жылыжайлар гүлзарлық өсімдіктер бизнесін кеңейте бастағанда, өсімдіктерді орналастыру және тасымалдау логистикасы үшін кішірек ыдыстар қажет болды. Вакуумдық қалыптау пластик лотоктары мен қаптамалары кішірек өлшемдерді ұсынды, бірақ кішкентай ыдыстарда компостталған далалық топырақты суға батыру оңай болды. Бірінші қадам – 1:1:1 пропорциясында далалық топыраққа торф және перлит қосу. Келесі қадамда басқа материалдар қолданылды – шпагнум торфы және вермикулит, 1:1 қатынаста, «Корнелл торф лайт» қоспасы. 1970 жылдары өсіру ортасын өңдеу және таратумен айналысатын компаниялар өсіру ортасына көбірек материалдарды пайдаланды. Барлық өнімдердің физикалық қасиеттерін стандарттық негізде бағалау қажет болды, соның арқасында кәсіпорындар экономикалық шешімдермен ақылға қонымды таңдау жасады. 1980 жылдары түйіршіктерді (жас өсімдіктерді) өндіру, тұқымның өніп-өсуін механикаландыру және көшеттеуді механикаландыру басталғанда, түйіршік лотоктарындағы өсіру ортасының аз көлемін басқару үшін көп жұмыс қажет болды. Өсіру ортасының және ыдыстардың барлық аспектілерін зерттеу жалғасуда. Солтүстік Америка мен Еуропада торфты өсіру ортасы үшін жинау және пайдалану экологиялық мәселе болып қала береді. Өсімдік өсіру ортасына баламалы және тұрақты материалдар үнемі қосылуда – сосны қабығы, өңделген сосны қабығы, кокос талшығы, ағаш талшығы және т.б. Өсіру ортасы үшін тұрақты шешімдерді табу саланың басты басымдығы болып табылады.

Containers of various kinds have been used in the culture of plants for a long time. Field soil or garden soil possibly with an addition of organic matter (compost) was placed in the container or pot and a plant was added followed by regular watering. It was simple but required experience and a watchful eye to prevent overwatering. Most people don't recognize that this success was tied to a relatively deep pot, usually 6 10 inches (15–25 cm) deep or larger. Gravity was sufficient to pull or drain water from the soil so an adequate portion of the soil in the pot was well drained and oxygen would be available to the root system. As US greenhouses began to expand the bedding plant business in the 1950s and 1960s, they needed smaller containers for the logistical aspects of plant spacing and shipping. Vacuum formed plastic trays and packs offered the smaller sizes but composted field soil was easy to overwater in the smaller containers. The first step was to add peat moss and perlite to the field soil in a 1:1:1 ratio. The next step was to use other materials, sphagnum moss peat and vermiculite, in a 1:1 ratio, the Cornell peat lite mix. In the 1970s, more materials were used for growing media by the companies formed to process and distribute growing media to operations across the country. The physical properties of all the products had to be evaluated on a standard basis to make wise choices with economic decisions the operations were making. As plug (young plant) production, mechanization of seed germination and mechanization of transplanting, began in the 1980s more work was necessary to manage the small volume of growing media in plug trays. Research continues of all aspects of growing media and container design. The harvest and use of peat for growing media remains an environmental issue in North America and Europe. Alternative and more sustainable materials continue to be added to growing media processing pine bark, processed pine bark, coco coir, wood fiber, etc. Sustainable solutions for growing media materials remain a high priority for the industry.

Пестицид қалдықтары

Пестицид қалдықтары гүл өсіру дақылдары үшін маңызды мәселе болып қалады. Көптеген елдерде пестицидтерді қолдануға қатысты бақылау шектеулі, бірақ гүлдермен жұмыс істейтін адамдар мен тұтынушылар қалдықтармен зарарлануы мүмкін. Белгілі бір пестицидтер, атап айтқанда неониктердің, аралар мен басқа да тозаңдаушыларға тигізетін әсері үлкен алаңдаушылық тудырып отыр. Парник өндірісіндегі бау-бақша гүлдеріне осы пестицидтерді қолдану тұтынушының бағындағы тозаңдаушылар популяциясына елеулі әсер етуі мүмкін. Гүл шаруашылығы дақылдарын өндіруде пестицидтерді қолдануды азайту мақсатында парниктегі жәндіктерге, кенелерге және өсімдік патогендеріне қарсы биологиялық күресті зерттеу жұмыстары жалғасуда.

Қосымша жарықтандыру

Гүлді дақылдарды қосымша жарықтандыру фотопериодтық әдістермен басталды, ал қысқы жағдайда электр шамдарынан келетін жасанды жарық күн сәулесін алмастыра ала ма деген қызығушылық артты. Көпірлі шамдар тиімді болмады, сондықтан гүл өсіру жарық технологиясының жетілуін күтуге тура келді. Флуоресцентті шамдар мен өнеркәсіптік шамдардың (сынап буы, жоғары қысымды натрий, төмен қысымды натрий және т.б.) пайда болуы герань, раушан және басқа да дақылдардың өнімділігін арттыруға әкелді. Келесі онжылдықтарда жасанды жарықтандыру Еуропа, Солтүстік Америка және Жапонияда қалыпты жағдайға айналды. Өсімдіктердің табиғи және жасанды көздерден жарыққа (сәулелі энергияға) деген қажеттілігін стандарттау жұмыстары аяқталды. Оңтайлы өсу үшін әрбір өсімдікке қажетті сәулелі энергияның оңтайлы мөлшерін өлшеу үшін күнделікті жарық интегралы (ДЛИ) термині енгізілді. Жарықдиодты (LED) шамдардың енгізілуі қосымша жарықтандыруға қосымша мүмкіндіктер ашты. Бұл шамдар жарық шығаруда тиімдірек, салқын және басқа шамдармен салыстырғанда жарықтың әртүрлі толқын ұзындығындағы сапасын өзгертуге мүмкіндік берді. Қосымша жарықтандыру көшеттердің, гүлзар өсімдіктерінің және басқа да дақылдардың өнімділігін оңтайландыру үшін қолданылады.

Өсімдіктердің қоректенуі, су сапасы және суару

Гүлді дақылдар барлық бау-бақша және ауыл шаруашылығы дақылдары сияқты далалық топырақта өсірілді. Гүлдерге қажетті қоректік заттар топырақ құрамында сақталып, органикалық заттар мен жануар тыңайтқыштарымен толықтырылды. Бұл органикалық қосымшалар көп еңбек талап ететін және тұрақсыз болғандықтан, гүл өндірісін оңтайландыру мүмкіндігін төмендетті. 1950-1960 жылдары гүл өсіру контейнерлік өндіріс маңызға ие болғандықтан, өсіру орталарына және минералдық тыңайтқыштарға көшті. Бұл өзгеріс топырақ ғылымының зерттеулеріне қарағанда гидропоникалық зерттеулермен көбірек қолдау көрсетілді. Гидропониканың "топырақсыз" сипаты өсіру ортасының "топырақсыз" сипатына жақын болды.