Нормальное развитие растений невозможно без предостав­ления им соответствующего количества тепла в вегетационный период и контроля за понижением температуры в зимний. На­иболее объективную оценку микроклиматических условий дает сравнительное изучение температуры и влажности воздуха у по­верхности крыш и у земли, температуры почвенного субстрата в сосудах различного размера, скорости ветра и динамики снеж­ного покрова. Все эти факторы играют важную роль в жизни растений. Поэтому их необходимо учитывать при выборе ас­сортимента культур и проведении агротехнических мероприя­тий по уходу за растениями на крыше.

Исследования показали, что воздух весной у поверхности крыш на 0,3-2,4, а летом на 2,2 °С теплее, чем у земли. Осенью различия уменьшаются, и в конце сентября-ноябре воздух у поверхности крыш несколько холоднее, чем у земли. Зимой за счет теплоотдачи здания температура воздуха у поверхно­сти крыш немного выше.

Относительная влажность воздуха весной у поверхности крыш на 5-10, а летом в засушливый период на 10-14% ниже, чем у земли; осенью и зимой существенных различий не наблю­дается.

Наиболее неблагоприятные условия для растений в цвет­никах на крышах складываются в сухую малооблачную погоду, когда сильно нагревается покрытие крыши.

Анализ суточного хода температуры воздуха показал, что в сухую малооблачную погоду наибольшие различия между ее величиной на крышах и в наземных условиях наблюдаются в ночные и утренние часы. Поэтому примерно с 14 часов тем­пература воздуха у поверхности крыши постепенно повышает­ся, и к 24 часам воздух здесь на 4,0-4,5 °С теплее, чем у земли. За счет значительной аккумуляции тепла рубероидно-битумной поверхностью крыш и инверсии температур в ночное время различия на таком уровне сохраняются до 5-6 часов утра. С вос­ходом солнца и постепенным прогреванием воздуха различия уменьшаются и к 14 часам составляют 0,2-0,5 °С.

Значительно ниже у поверхности крыш, чем у земли, и от­носительная влажность воздуха — ночью на 15-25, а днем на 10-15%.

Большую роль в жизнедеятельности растений играет тем­пература почвенного субстрата, в котором находятся корни растений. В садах на крышах объем субстрата небольшой и в большинстве случаев не превышает 0,25-0,30 м3. Поэтому вес­ной он на 5-10 (иногда на 15) дней раньше оттаивает, чем поч­ва в наземных условиях. Весной температура его обычно на 2,5-4,0 С выше температуры почвы. С увеличением темпера­туры воздуха субстрат в сосудах нагревается и температура его на 3,0-5,5 °С выше, чем температура почвы. В особо жаркие лет­ние дни температура субстрата приближается к температуре воздуха, а иногда и превышает ее на несколько градусов, чего никогда не бывает в наземных условиях.

Осенью субстрат охлаждается быстрее, чем почва, в октя­бре-начале ноября их температуры выравниваются, а зимой температура субстрата может опускаться на 10-15 °С (до ми­нус 24 °С) ниже температуры почвы.

Большое значение в жизни растений имеет ветер. Он уси­ливает испарение, снижает температуру воздуха и почвы, ока­зывает механическое воздействие. Значение ветра как эколо­гического фактора определяется его скоростью. Установлено, что скорость ветра у поверхности крыши 5-этажного здания не­сколько выше, чем у поверхности земли, а у поверхности кры­ши 16-этажного здания в полтора-три, а иногда и в 4,5 раза больше. В цветниках на крышах растения необходимо защищать с западной стороны.

Важными периодами в сезонном развитии растений, опре­деляющими их жизнеспособность, декоративную ценность, являются вегетационный период и период цветения. Именно в это время многие растения наиболее декоративны. Цветение растений в цветниках на крышах начинается на 3-4 дня рань­ше, чем в наземных условиях. Большинство видов сохраняет присущую им продолжительность цветения (табл. 2).

Радуют своей красотой и плоды. Различные по окраске (красные, белые, черные и др.) и форме (продолговатые, округ­лые и т.п.), они не уступают по декоративности цветам и укра­шают цветник осенью. Особенно ценны в этом плане обильно плодоносящие виды, такие как барбарис, дерен, рябина и др. Созревание плодов на крышах зданий происходит на 6-20 дней раньше, чем в наземных условиях.

Привлекательность цветнику на крыше в осенний период

придают и листья. Они приобретают яркую окраску, которая по­является неодновременно: у одних видов (древогубец кругло­листный, дерен белый, спирея Вангутта) на 4-10 дней раньше, чем на земле; у большинства видов на столько же дней позже.

Таблица 2. Средняя продолжительность вегетации древесных растений в наземных условиях и на крыше 5-этажного здания

Следует иметь в виду, что кустарниковые формы древесных растений имеют более интенсивную тональность осенней окра­ски листьев.

Необходимо отметить, что особенности микроклимата на крыше больше влияют на древесные растения, чем на цветочные и декоративно-лиственные однолетники, так как кустарники на­ходятся на крыше в течение многих лет, а не по сезонам.

Приспособленность древесных растений к изменившимся условиям произрастания, их зимостойкость характеризуются началом и окончанием роста побегов. В цветниках на крышах рост побегов у всех видов начинается на 6-12 дней раньше, чем в наземных условиях, что свидетельствует о неустойчивом рит­ме и связано с приживаемостью корневой системы и восстанов­лением баланса между нею и надземной частью. Величина прироста побегов ограничивается размером емкости и условиями минерального питания. Использование в качестве послед­него перегнойной супесчаной почвы и регулярные поливы спо­собствуют более интенсивному росту побегов в первые 2-3 го­да. По мере развития растений происходит быстрое заполнение корнями ограниченного объема субстрата в сосудах, умень­шение запаса питательных веществ и, как следствие этого, снижение энергии роста.

Важнейший экологический фактор, определяющий успех выращивания древесных растений в цветниках на крышах,— по­ниженная температура субстрата в зимний период. Поэтому при отборе растений для этих целей следует обращать особое вни­мание на морозоустойчивость корней. Согласно научным данным, морозоустойчивость их намного меньше, чем побегов.

Так, например, при -10...-11 С полностью погибают скелет­ные и обрастающие корни облепихи крушиновой, винограда

лапчатого, винограда девичьего пятилисточкового. Лишь 5% об­растающих корней сохраняются у акаций желтой и аронии чер­ноплодной; 10%—у кизильника блестящего; 15%—у спиреи Ван-гутта; 40-50% — у жимолости съедобной, сирени венгерской, можжевельника обыкновенного, дерена белого, снежноягодни­ка белого.

Критической оказалась температура -13...-14 °С для ске­летных корней кизильника блестящего (все корни погибли); 10-20% корней выживают у аронии черноплодной и спиреи Вангутта; 50-70%—у можжевельника обыкновенного, барбариса Тунбера, смородины черной.

Наиболее стойкими к температуре -13...-14 °С оказались корни можжевельника казацкого, снежноягодника белого, си­рени венгерской, дерена белого.

В пределах -10...-17 °С находится морозоустойчивость корней древесных растений, рекомендуемых для создания цветников на крышах. Так, уже при промораживании в холодиль­ной камере при -10...-11 °С побурели окончания обрастающих корней (1,5-2,5 см) у туи, можжевельника, спиреи Вангутта. Од­нако это заметно не повлияло на рост и развитие растений. У аронии черноплодной, кизильника блестящего при указанной температуре погибли практически все обрастающие корни и наиболее тонкие части скелетных. Отрастание у них происходило из оснований скелетных корней или из зоны корневой шей­ки, заглубленной при посадке. Корни винограда лапчатого, девичьего пятилисточкового и облепихи крушиновой обмерз­ли до уровня корневой шейки и уже через 20 дней при визуаль­ной оценке были полностью загнившими.

Максимальной морозоустойчивостью отличаются корни в верхнем пахотном слое почвы, температура которого в осен­не-зимний период подвержена большим колебаниям, чем на нижних горизонтах. Аналогичные условия создаются для корней древесных кустарниковых растений в цветниках на крышах, где они растут в ограниченном объеме промерзающего в осенне-зимний период субстрата. Проведенные исследования позво­лили заключить, что в сосудах на крышах создаются более бла­гоприятные условия для закаливания корневых систем древесных растений. Это обеспечивает повышение их морозоустойчиво­сти на 6-8 °С и упрощает мероприятия по созданию системы за­щиты от вымерзания. При этом следует помнить, что размер со­суда должен быть не менее 50x55x50 см, при меньших его размерах корни растений нуждаются в утеплении.

Термический режим субстрата в сосудах на крышах зданий за­висит также от высоты снежного покрова. Наиболее благоприят­ным он оказывается в емкостях больших размеров, где снег скап­ливается в значительных количествах. На малых сосудах снег не задерживается, и субстрат в них промерзает на всю глубину.

Таким образом, субстрат в сосудах на крышах зданий охлаж­дается сильнее, чем почва в наземных условиях. Кроме того, тем­пература его подвержена большим колебаниям в течение всей зи­мы, что представляет серьезную опасность для корней растений.