Озимые зерновые культуры могут проходить яровизацию в фазах

Добавил пользователь Skiper
Обновлено: 19.09.2024

Оценка зерновых перед их уходом в зиму стала главной темой вебинара от экспертного сообщества специалистов в сфере защиты растений. В ходе онлайн-трансляции спикеры обсудили актуальные для агрономов темы:

Вступление: осенняя оценка озимых зерновых культур

Даниил Белевинский. При обследовании посевов учитываются семь основных показателей:

Фаза развития.
Высота растений.
Запасы продуктивной влаги в пахотном и метровом слое почвы.
Густота стояния растений осенью и кустистость.
Обеспеченность питательными веществами.
Глубина залегания узла кущения.
Засоренность, поражение болезнями и повреждение вредителями.

Посевы по результатам обследования делятся на следующие группы:

Хорошее состояние: все показатели являются оптимальными для данной зоны и на полях не требуется никаких дополнительных работ и принятой технологии.
Удовлетворительное состояние: хотя бы один показатель имеет значение ниже оптимального, что может явиться причиной дополнительных затрат и снижения урожайности.
Плохое состояние: несколько показателей ниже оптимальных требуют значительных дополнительных затрат для их сохранения, и где не ожидается хорошего урожая. Зачастую такие поля требуют подсева или пересева.

К погибшим относят те посевы, которые сохранили жизнеспособность менее чем на 50% посевной площади.

Начнем с фазы развития.

Даниил Белевинский. Какая фаза оптимальна для озимых перед уходом в зимовку?

Владимир Крыштопин. Оптимальная фаза развития пшеницы озимой — 2-3 стебля (фаза кущения). Агроном должен обязательно формировать плотность растений к уборке, особенно у пшеницы. К примеру, в Воронежской области годовой влаги выпадает 500 мл, и иметь выше 800 продуктивных стеблей — не продуктивно, когда будет 1000 стеблей будет снижаться урожайность. Оптимально у растений 600-800 продуктивных стеблей перед уходом на зимовку.

Если всходов нет до наступления зимы можно ли рассчитывать на всходы весной и получения нормального урожая?

В 2015 году примерно была ситуация такая: были черные поля, были волнения, сеяли и в ноябре. Тут можно сказать одно: яровизация начинается у пшеницы в момент прорастания. У отечественных сортов этот период длится 30-40-50 дней. На сегодняшний день в Воронежской области пшеница находится только в фазе 1 листа. Растения в стадии 1-2 листа перезимуют в хороших условиях, но в таких ситуациях нужно продумывать и о страховых культурах. Все зависит от зимы и весны.

В случае отсутствия всходов, как оценить жизнеспособность семенного материала?

Можно раскопать и просчитать проценты, но там, где было сухо погибших растений было мало, если после дождей прошло более 10 дней, а проростков нет, то стоит переживать. Но другое дело, когда нет дождей и всходов, то нужно смотреть и наблюдать за посевом. Если посев производился качественным семенным материалом, из-за засухи не стоит переживать, как только пойдут дожди семена дадут дружные всходы.

Анатолий Таракановский. Я считаю, что два-три листа, это худшая фаза для перезимовки, если есть зима как зима. Либо должно быть растение в фазе кущения, либо в шильце, так как они лучше перезимуют, чем два листа, это мое мнение.

Владимир Крыштопин. Это понятно, мы знаем, что проклюнувшиеся семена выдерживают до 60 градусов мороза. Самая уязвимая фаза — 1 развернутый лист и до 3-его; начало выхода четвёртого — это уже переход к кущению. К слову, доктор с.-х. наук, профессор, Беспалова Л.А. рекомендует в своей технологии (ФГБОУ ВО Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина): одно растение — один колос. Беспалова Л.А., Сандухадзе Б.И. и Грабовец А.И. — лучшие селекционеры России и стоит прислушиваться к их мнению.

Высота растений. Как определить оптимум биомассы? Какая оптимальная биомасса для уходящей в зиму озимой пшеницы и надо ли применять регуляторы роста и подкормку растений?

Владимир Крыштопин. Дело в том, когда перерастает пшеница, это провоцирует многие заболевания. Зачастую бывает так, что и зимой развиваются болезни, потому что зима в нашей зоне (я уже не говорю про юг) бывает с сильными оттепелями, и большая масса растений отмирает, тут специалисту по защите растений есть, что сказать по этому поводу. Поэтому лучше, когда имеется небольшая масса растений.

Никто не хочет вносить удобрение в корнеобитаемый слой. В России почему-то все привыкли считать, что корнеобитаемый слой — это где-то 5-7 см. Смотрите на это не с точки зрения каких-то величайших маркетологов или каких-то продавцов сеялок-веялок удобрений, а с точки зрения пшеницы. Если она не собирается лезть корнями внутрь, вы не получите никакого урожая, если вы не сделаете все необходимое для того, чтобы это произошло.

Запас продуктивной влаги в пахотном и метровом слое почвы. Оптимальное количество для появления всходов?

Даниил Белевинский . Запасы продуктивной влаги в пахотном метровом слое почвы — это, наверное, одна из самых острых и актуальных проблем. С этой проблемой чаще сталкиваются более северные регионы, в том числе и Воронежская область. Если, допустим, я приезжаю в Краснодарский край, Ставрополье, там все четко знают, сколько и какой запас пахотного слоя в метровом слое, какой запас продуктивной влаги. Этот анализ местные аграрии обязательно делают весной. А в хозяйствах Воронежской области это не признак. Понятно, наверное, это связано с тем, что не было такой проблемы и не было необходимости ее отслеживать. В наших хозяйствах это никто особо не делает и не практикует.

Владимир Крыштопин. Для озимой пшеницы считается, что оптимальным количеством влаги для появления всходов, вопрос больше надуманный, это нужно смотреть в учебнике, тут не сказать, есть влага в почве, семена прорастут или не прорастут c все очень просто. Запас продуктивной влаги в пахотном и метровом слое определяется не осенью, а весной, метеостанции и институты полагают, что на больших площадях это сделать сложно, но я думаю, если 70 см почвы увлажнены, то сеять можно, а свеклу стоит сеять при метровом увлажнении.

Отсутствие влаги — что делать?

Даниил Белевинский. Необходимо пересмотреть севооборот, оперативно изменить его и подобрать поле, подходящие под влаголюбивые культуры, увлажненные участки или вообще держать в примете засухоустойчивые культуры по типу проса, сафлора и хлопчатника.

Густота стояния растений осенью и кустистость. Можно ли повлиять на густоту стояния в нынешних условиях при появлении полных всходов?

Даниил Белевинский. Было много споров по этому сезону, какой густотой сеять? Кто-то говорил надо сеять больше, т.к. непонятно, что взойдёт, а что не взойдет. Надо сеять 6 млн и выше всхожих семян. Кто-то говорил, что наоборот, меньше, потому что влаги на все не хватит. Но для этого должно хватить осадков, которые могут всё-таки выпасть в осенне-зимний период.

Владимир Крыштопин. Я считаю, что в зависимости от зоны, нужно понять, какая тебе нужна плотность растений, оптимально — 600–800 стеблей на 1 м². Норма высева зависит от сроков сева культуры, т.е. ориентир на кущение. Нужно учитывать сеялки. При хорошей технике (нулевого цикла сеялки) можно добиться и до 99% полевой всхожести, приближенной к лабораторной. Раньше была 50-60, максимум 70% полевая всхожесть (цифры, которые пугают), но сегодня пшеница имеет полевую всхожесть 80%. В этом году отмечена высокая полевая всхожесть. Осенью на густоту стояния нельзя повлиять, но весной можно дать много азота и пшеница начнет куститься, и возможно изменить густоту стояния растений озимой пшеницы.

Осенний подсев

Даниил Белевинский. Существует ли такой агроприем? Кто его делает? Есть ли смысл делать его?

Владимир Крыштопин. Это возможно для южных регионов: Краснодар, юг Ростовской области. Но в более северных регионах это невозможно.

Подсев весенний?

Даниил Белевинский. Осенью 2019 г. сеяли озимую пшеницу (предшественник — подсолнечник), она успела выйти в фазу шильцы и уходила в зиму в эту фазу. Весной была холодная погода и отмечались изренные посевы, т.к. всходов было мало. Стал вопрос: что делать? Думали, пересеять какой-то яровой культурой и поступило предложение — подсеять яровую пшеницу. Посеяли культуру, получили достаточно неплохую урожайность — порядка 40,0 ц/га. Таким образом, если зона позволяет получать яровую пшеницу, тогда возможен подсев яровой пшеницы, если нет, то лучше не стоит.

Пересев культуры

Даниил Белевинский. Тут необходимо понять, что если 50% у нас погибло площадей, то это рекомендация к пересеву, правильно?

Владимир Крыштопин. Да, я уже сказал, что главное, определиться с плотностью растений. В учебниках писали: 250 растений на метр квадратный. Сложнее бывает, когда поле неравномерно выпало. Но в этом случае вы можете просчитать, сколько этих пятен. Стоит определиться с плотностью прежде всего, сложнее бывает при неравномерном выпадении, хотя и тут возможно суммировать площади выпадения и получить, например, 5 га из 100 и тогда принимать решение.

Анатолий Таракановский. Уникальное приложение SkyScout поможет оценить количество выпадов растений на поле. Это хороший цифровой инструмент как раз для того, чтобы понять гораздо раньше, чем все будет явно: сколько выжило растений, что значит 50% на поле, что значит 50% пшеницы в хозяйстве и как это можно определить с дороги.

Наша уверенность в наличии у всех высших растений ювенильного периода привела к необходимости проведений исследований этого явления у рода Triticum, включающего разновидности как с коротким, так и с длинным вегетационным периодом.

Объяснение этих различий только реакцией на пониженную температуру, на наш взгляд, не убедительно. В ряде стран, близких к экваториальным широтам, нет деления сортов пшеницы на яровые и озимые, при этом последние дают там урожай, находясь в течение всей вегетации при температуре не ниже 15—20 °С.

О наличии ювенильного периода у пшениц нет единого и ясного представления. Например, как сказано ранее, в монографии, посвященной физиологии пшеницы, роль его описана настолько фрагментарно и неопределенно, что по ней трудно представить истинное значение этого периода онтогенеза в жизни пшеницы. В такой неясной ситуации следовало, прежде всего, доказать наличие у растений пшеницы ювенильного периода, научиться определять его длительность и показать, что яровые и озимые разновидности отличаются друг от друга не различными требованиями к пониженной температуре (яровизационный эффект), а неодинаковой длительностью ювенильного периода.

Для этого были проведены опыты по яровизации с тремя сортами озимой пшеницы (Одесская 66, Мироновская 808 и Аврора), давшие однозначные результаты. Особенность этих экспериментов была в том, что они проводились в искусственных, строго контролируемых условиях и с иным, чем обычно, контролем. Опыты начинали с проращивания семян в термостате, на что уходило около 3 дней, и сразу после этого наклюнувшиеся семена распределяли по четырем вариантам.. Проростки трех из них, опытные, помещали в яровизационную темную камеру при температуре 2—3°С. Проростки же четвертого, контрольного, в это же время высевали по одному в сосуды и помещали в осветительные установки с непрерывным освещением и постоянной температурой 30 °С.

Растения опытных вариантов отличались друг от друга по срокам яровизации, их высевали в сосуды через 40, 50 и 60 дней после начала проращивания и, как и контрольные растения, помещали в такие же осветительные установки с теми же световыми и температурными режимами. Яровизация по отношению к истинному контролю, т. е. к одновозрастным с опытными растениями, не дает никакого ускорения сроков развития. Ведь во всех вариантах опыта вегетационный период был одинаковым, равным 135 сут.

Кущение растений всех групп началось через 10 дней после посева и помещения их в камеру с высокой температурой и непрерывным освещением в возрасте 10, 50, 60 и 70 дней, считая от момента прорастания семян. Период от посева до кущения зависел не от возраста, а только от внешних условий, необходимых для роста.

От прорастания семян до трубкования у растений всех групп прошло 90 сут. Этот процесс оканчивался в одном возрасте и не зависел от внешних, различных условий и сроков посева после яровизации. Все остальные физиологические фазы растения проходили тоже одновременно вне зависимости от предварительных температурных режимов выращивания. Так, у всех растений колошение наступило через 105 дней, а созревание — через 135 сут после прорастания семян.

Яровизационные режимы не изменили сроков наступления таких фаз, как трубкование, колошение и созревание, а следовательно, и общую длину вегетационного периода. Это четкое явление может быть объяснено только наличием у пшеницы периода, обязательные временные процессы которого проходили вне зависимости от внешних условий и определялись главным образом генетическими причинами, характер зависимости которых от внешних факторов остается неясным.

Естественно, что пребывание проростков пшеницы в темноте при температуре 2°С сказалось на подавлении ростовых процессов, начиная с величины кущения и кончая общей сухой массой, которая уменьшилась от 100 % в контроле до 29 % при наиболее длительном нахождении проростков в темноте (60 сут), где они жили за счет запасов семени. Но эти ростовые процессы не затрагивали естественного хода временных параметров онтогенеза, связанных с ювенильным периодом, который у пшеницы Одесская 66 длится около 50 сут. Любопытно и, вероятно, не случайно, что и у двух других сортов озимой пшеницы длительность ювенильного периода характеризовалась величиной, близкой к 50 сут.

Эти данные позволяют по-новому интерпретировать результаты старых яровизационных работ. Вопреки им яровизация, т. е. воздействие пониженной температурой, не ускоряла развитие сортов озимой пшеницы против контрольных растений, если они начинали жизнь одновременно с опытными растениями. Предпосевное пребывание проростков в яровизационных режимах доводило длину вегетационного периода до необходимых для данных растений сроков. Успех яровизации заключался в прохождении ювенильного периода, а не зависел от температурной стадии развития.

Практически ювенильный период необходимо использовать при выращивании поздних сортов пшеницы в естественных условиях, как использовался метод яровизации, и особенно при выращивании озимых сортов пшеницы в камерах искусственного климата, где за его счет можно почти в 2 раза экономить электроэнергию, выдерживая проростки в темноте при 2 °С в течение первых 50—60 сут их жизни.

Для определения длительности ювенильного периода у озимых и яровых пшениц проводили опыты с воздействием на них в течение различного времени, начиная от всходов, стимулирующих и ингибирующих процессы колошения актиноритмов.

В опытах сравнивали сроки колошения и созревания растений, находившихся при непрерывном освещении, но на которые в начале или конце опыта действовали разным числом коротких дней, задерживающих колошение.

Такая особенность актиноритмической реакции Авроры и была использована для выяснения временного периода, после прохождения которого растения становятся способными использовать необходимые для образования органов плодоношения актиноритмы. Для этого через 30 и 50 сут от всходов часть растений перемещали из условий с непрерывным освещением в условия с коротким днем, и наоборот.

В результате колосились, причем одновременно с растениями, находившимися все время при непрерывном освещении, только растения, для которых после короткого дня создали непрерывное освещение. Растения, находившиеся вначале при непрерывном освещении, а затем при коротком дне, остались в вегетативном состоянии до конца опыта.

Значит, в течение первых 50 дней жизни любые актиноритмические режимы не имеют никакого значения для репродуктивного развития данной пшеницы. Именно поэтому для ее нормального онтогенеза совершенно безразличны даже противоположные по характеру реакции актиноритмические режимы, в которых она находилась первые 50 дней жизни. Зато в последующие 30—40 сут только при непрерывном освещении наступает колошение.

Очевидно, в возрасте до 50 сут и после него растения этого сорта находятся в различном физиологическом состоянии, сперва неполовозрелом, юношеском, а затем половозрелом. Ювенильный период у данного сорта пшеницы Аврора длится не менее 50 сут.

Для раннего образца Авроры, выделенного нами из озимого сорта, имеющего длину вегетационного периода при непрерывном освещении всего 58 дней, длина ювенильного периода составляет 10 сут. Это следует из того, что в течение указанного времени данный образец не реагирует на оптимальные актиноритмы переходом к репродукционным процессам.

Наконец, у самого раннего в наших опытах сорта пшеницы мексиканской селекции — Гекора — длина ювенильного периода равна 4 дням, ибо 10 сут 6-часового дня в начале ее жизни задержали колошение всего на 6 дней. Это означает, что только первые 4 дня она была неспособна реагировать на оптимальные для репродуктивного развития актиноритмы. Правда, у таких сортов, как Гекора, точному определению ювенильного периода мешает их способность использовать, хотя и для замедленного развития, даже актиноритмы с короткими днями.

Таким образом, ювенильный период у поздних (озимых) и ранних (яровых) пшениц сильно отличается по длительности. У первых он длится до 60, а может быть, и до 70—80 сут, а у вторых протекает в течение нескольких дней. Отличаясь так резко друг от друга по длительности ювенильного периода, эти сорта имеют практически почти одинаковые периоды между фазами онтогенеза, проходящими от трубкования до колошения и от колошения до созревания. Это еще одно доказательство, что их онтогенез различается только длительностью ювенильных периодов.

Изложенные результаты опытов показывают, что у пшеницы, как у всех других растений, первым периодом онтогенеза является ювенильный, мало или совсем независящий от положительной температуры и актиноритмов. Ранние и поздние сорта не только пшеницы, но и других зерновых культур, несомненно, отличаются друг от друга длительностью этого периода. Только после завершения его начинается переход от вегетативных процессов к половым, которые у всех испытанных нами сортов пшеницы — и озимых и яровых — скорее всего проходят при высокой температуре (не ниже 24 °С) и при непрерывном освещении.

Очевидно, классификация пшениц и других зерновых культур по срокам формирования урожая не может быть вполне объективной без учета длительности ювенильного периода, являющегося лучшим количественным показателем их различий по этому важнейшему биологическому признаку.

Но ведь озимые пшеницы выколашиваются и при постоянной высокой температуре 27—30 °С за 90 сут. На самом деле озимые, т. е. поздние сорта пшеницы, не дают положительных результатов начиная с 50—55° с. ш. потому, что для них короток вегетационный период.

Если мы возьмем для примера даже пшеницу, у которой от посева до созревания проходит всего 4,5 месяца (135 дней) и будем ее сеять в середине мая, как это делают с ранними сортами, то будем свидетелями следующего. Показан летний период с продолжительностью дней не короче 16 ч. Он длится от 10 мая до 1 августа, т. е. 80 сут. Еще короче период со средней суточной температурой не ниже 15 °С — он равен всего 65 дням (с 25 мая по 1 августа). Далее мы видим, что происходит с озимой пшеницей, посеянной в середине мая. В течение первых двух месяцев у нее проходит ювенильный период, до завершения которого она не может приступить к использованию для репродуктивного развития подходящих для этого актиноритмов и температуры. А когда он завершится в середине июля, то до конца благоприятных для нормального роста и развития пшеницы условий остается всего 2 недели. Естественно, что август и сентябрь ни по актиноритмам, ни по температуре не пригодны для того, чтобы нормально завершилось формирование урожая зерна. Урожай поздних сортов пшеницы при весеннем посеве можно получить, если в течение первых 50—70 сут перед полевым посевом держать их в виде проростков в камере с температурой 2—3°С в темноте или при слабом освещении. За это время пройдет их ювенильный период, благодаря чему сразу же после полевого посева на базе пройденного ювенильного периода под воздействием длинных дней и благоприятной температуры начнется их колошение и дальнейшее формирование урожая зерна.

Знание ювенильных периодов любых растений может быть с успехом использовано в селекционной работе при выращивании поздних сортов в условиях недостаточных вегетационных периодов, выдерживая проростки в течение ювенильного периода в любых стационарных условиях без света и при пониженной температуре, и особенно в фитотронах, где ювенильный период может протекать в темных камерах.

Изложенные выше результаты наших опытов с поздними (озимыми) и ранними (яровыми) пшеницами показывают, что у них, как у всех других растений, первым и единственным периодом онтогенеза, определяющим их переход в половозрелое состояние, является ювенильный, мало зависящий от температуры и актиноритмов или совсем не зависящий от них. Ранние и поздние сорта зерновых культур отличаются друг от друга по длительности этого периода. Только после завершения ювенильного периода начинается переход от вегетативных процессов к половым.

Таким образом, наши представления о ювенильном периоде растений во многом аналогичны взглядам, существующим в оценке этого явления в физиологии животных и человека. Основное их сходство заключается в том, что и в животном, и в растительном мире ювенильный период, точнее процессы его протекания, практически не зависят от внешних факторов среды, окружающей данные организмы, если последние не являются летальными.

Впервые с признанием необходимости введения в физиологию развития растений понятия о ювенильном периоде в связи с актиноритмизмом мы столкнулись в конце 30-х годов, проводя многочисленные исследования значения возраста древесных и травянистых растений для их положительной реакции на актиноритмы, вызывающие начало процессов репродукции. Первая наша публикация на эту тему, сделанная в 1939 г., была почти незамеченной.

Использовав в исследованиях ювенильности пшеницы метод индукционных актиноритмических воздействий, различных по длительности и примененных в разные сроки их жизни, как это делалось нами ранее для других растений, мы установили, что у поздних (озимых) сортов он длится от 50 до 70—80 сут, а у ранних сортов — от нескольких дней до 10—15 сут.

Как ранее для периллы и позднего табака сорта Мамонт, было показано, что ювенильный период у пшеницы протекает одновременно в широких пределах температуры и актиноритмов, т. е. что все его физиологические особенности детерминированы генетически.

На примере изучения ювенильного состояния растений у представителей рода Triticum была еще раз проверена правомерность нашего метода определения срока окончания ювенильного периода по началу протекания актиноритмической индукции, приводящей растения к образованию органов плодоношения.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Гибель озимых посевов приводит к недобору миллионов тонн зерна, дополнительным затратам средств на утраченное зерно, повторную обработку полей, потерянный посевной материал и протравители, пересев погибших посевов яровыми культурами и тому подобное. Кроме того, при таких условиях нарушаются планы проведения посевной кампании, что приводит к опозданию сева яровых культур и снижению их урожайности; в хлебном балансе уменьшается количество зерна высокого качества, потому пересевают озимые культуры в основном зернофуражными.

Проблема морозостойкости озимых зерновых культур является одной из наиболее важных в экономике сельского хозяйства, решение которой будет способствовать увеличению зернового баланса в стране. Итак, перезимовка озимых хлебов является одной из важнейших агрономических проблем в производстве зерна, которую нужно всегда учитывать и находить средства максимального уменьшения ее вредных последствий.

Как свидетельствуют литературные источники, над вопросом морозостойкости работало большое количество ученых. Изучение вопросов вымерзания растений и приемов повышения зимостойкости начались еще в XVIII в. Одними из первых ученых, кто пытались объяснить причину гибели растений при вымерзании, были Button и Du-Hummel (1737), которые утверждали, что растения погибают от образования льда в сосудах, который при оттаивании становился причиной разрыва и отмирание тканей. Из современных работ отечественных и зарубежных ученых известно, что под влиянием морозов в результате обезвоживания при замерзании воды в растениях нарушается структура протоплазмы, повышается концентрация клеточного сока, нарушается расстояние между макромолекулами, меняется состояние митохондриального аппарата и нарушаются процессы энергообмена, аэробное дыхание меняется анаэробным, накапливаются токсические продукты обмена веществ, под действием которых протоплазма отмирает.

Было установлено, что закалка растений озимых зерновых культур происходит в две фазы:

Вторая фаза – при средней температуре от нуля до минус 5 0С.

В первой фазе благодаря активной вегетации и процессам фотосинтеза, для которых особенно благоприятной является солнечная погода, в узлах кущения накапливаются сахара (углеводы), которые при ночной температуре от нуля до 4 °С практически не расходуются как на рост растений, так и на процессы их дыхания. Вследствие ежедневного увеличения содержания сахаров, который под конец закалки достигает в узлах кущения до 30% и более от общего содержания сухого вещества, растения способны выдерживать понижение температуры на глубине залегания узла кущения до минус 10-12 0С.

Продолжительность прохождения первой и второй фаз закалки составляет в среднем 20-25 суток. Однако даже хорошо закаленные растения (при своевременном посеве отборных семян в хорошо подготовленную почву, внесении необходимых удобрений) не обеспечивают полной гарантии от вымерзания при переходе температуры через порог критической, упомянутой выше.

Установлено, что степень закалки растений также зависит от освещения растений, его интенсивности и качества в период осенней вегетации. Так, солнечная погода способствует лучшей закалке, чем облачная. Сейчас известно, что пшеница озимая может приобретать высокую морозостойкость как при круглосуточном, так и коротком дне, но при разной продолжительности действия температур закалки (близких к 0 0С). В первом случае требуется недельный, во втором – трехнедельный срок.

Итак, вторая фаза закаливания у озимых зерновых культур происходит при незначительных отрицательных температурах от минус 3 0С до минус 5 0С. Но повышение морозостойкости происходит только тогда, когда растения перед этим прошли закалку при температуре несколько выше 0 0С. Вторая фаза закаливания является обратным процессом: в случае оттепели устойчивость к вымерзания, приобретенная при закалке, ослабляется, а при последующем понижении температуры – повышается; то есть в полевых условиях вторая фаза закаливания может проходить на протяжении длительного периода.

Для успешного закаливания растений, как в полевых, так и искусственных условиях необходимо постепенное снижение температуры. Это связано с тем, что основные защитные процессы, которые развиваются в растении под влиянием отрицательных температур наиболее интенсивно протекает при незначительных морозах – около 3-6 0С, с последующим постепенным их усилением.

Исследованиями установлено, что в условиях Украины прохождения первой фазы закаливания приходится на вторую половину октября, или на первую половину ноября. Продолжительность первой фазы закалки составляет около 20 суток.

Снижение средней суточной температуры воздуха до 5-6 0С осенью принято за начало периода прохождения первой фазы закаливания растений. Переход температуры воздуха через 0 0С принят за окончание этого периода. Морозостойкость озимой пшеницы до окончания первой фазы закаливания достигает минус 14 0С.

От степени прохождения растениями стадии яровизации в значительной степени зависит зимостойкость озимых зерновых культур. Исследованиями установлено, что важен не сам факт окончания яровизации осенью, а отсутствие активных температур и связанных с ними ростовых процессов после ее завершения. Таким образом, для формирования высокого уровня морозостойкости озимые зерновые культуры должны иметь достаточно длительный период яровизации, поскольку сорта с очень коротким периодом яровизации могут переходить в генеративное состояние в начале зимы и терять способность к закалке. Поэтому необходимо изучать продолжительность периода яровизации как составную часть зимостойкости сортов пшеницы и других озимых зерновых культур.

От функционального состояния растений и интенсивности фотосинтеза зависит накопления органической массы, а затем и устойчивость к неблагоприятным условиям окружающей среды, а в конечном итоге – урожайность и качество выращенной продукции. Поэтому все элементы технологии выращивания сельскохозяйственных культур – сорта, сроки сева, нормы высева, предшественники, обработка почвы, система удобрения, меры защиты растений и т.п. направлены на создание оптимальных условий для протекания фотосинтетических процессов в растениях, а значит и являются факторами повышения зимостойкости.

Считается, что наиболее устойчивыми к условиям перезимовки есть растения, которые к концу осенней вегетации образовали три-четыре, даже до пяти побегов кущения. Конус нарастания главного побега перед уходом в зиму должен иметь длину 0,25-0,35 мм и быть на втором этапе органогенеза, поскольку дифференциация конуса роста в осенний период, его вытягивание и переход к III этапу органогенеза резко снижает морозо- и зимостойкость растений.

Одними из самых важных приемов, которые влияют на растения в осенний период, в частности на их способность к закалке и формированию морозостойкости, является выбор сорта и оптимизация срока сева. Это стало особенно важным в последние годы в связи с изменениями, которые происходят в климате и распространением в производстве сортов (преимущественно зарубежных), которые резко реагируют на неблагоприятные условия выращивания.

Успешная зимовка сортов озимых культур зависит от их физиолого-биохимического состава и метаболических процессов. Кроме того, зимостойкость того или иного сорта зависит от содержания в зимующих органах растений не только растворимых сахаров, но и других защитных соединений. Одним из физиолого-биохимических показателей зимостойкости озимых культур является состояние пластидного аппарата и пигментной системы в течение зимовки. У зимостойких сортов пластидный аппарат подвергается преобразованию. Также одним из показателей устойчивости организма к воздействию низких температур является интенсивность дыхательного процесса. У разных сортов она может снижаться при воздействии морозов как при поглощении кислорода, так и при выделении углекислого газа.

Среди озимых зерновых культур наибольшую морозостойкость имеет рожь и тритикале, значительно меньшую – пшеница, а наименьшую – ячмень. Кроме того, как упоминалось ранее, в рамках каждой культуры существует разница по зимостойкости между сортами, которая выражается в баллах и которую обязательно нужно учитывать при планировании выращивания озимых в том или ином регионе.

Разница между сортами в динамике роста, формирования урожая, реакции на отдельные факторы технологии выращивания существенная, поэтому при выборе сорта следует учитывать, какой из элементов комплекса его производительности в конкретных условиях хозяйства является решающим для достижения максимального потенциала, особенно обращать внимание на один из главных факторов получения урожайности – это зимостойкость сорта.

Исследованиями установлено, что в отличие от современных, древние сорта пшеницы озимой имеют больший период яровизации и высшую зимостойкость растений. Так, в период исследований (2007-2010 гг.) период яровизации растений древних сортов составил от 90 до 105 дней, зимостойкость – от 8,0 до 8,5 балла, тогда как период яровизации современных сортов составил от 50 до 95 суток, а зимостойкость – от 1,5 до 7,5 баллов.

На современном этапе развития агрономической науки селекционерами созданы новые высокопродуктивные сорта пшеницы озимой, которые обеспечивают высокие урожаи качественного зерна, но, к сожалению, в борьбе за производительность и качество часто остаются недоработанными такие важные вопросы, как морозо- и зимостойкость, поэтому в стране наблюдаются года, когда в результате неблагоприятных условий зимовки выпадает до 70% посевов.

Считается, что на формирование продуктивности новых сортов озимых зерновых культур в значительной степени влияют сроки сева. Оценка пластичности сортов в зависимости от сроков сева проводится по средней за несколько лет урожайности. Она считается высокой, если сорт имеет самую высокую среднюю урожайность за все сроки сева, а при ранних и поздних сроках урожайность снижается от максимального уровня стандарта не более чем на 10-15%.

Следует учитывать, что при ранних сроках посевы перерастают и более повреждаются личинками гессенской, шведской, пшеничной и других мух, тлей, цикадками, подгрызающими совками, сильнее поражаются корневыми гнилями, бурой листовой ржавчиной, мучнистой росой, вирусными болезнями и сильнее зарастают сорняками.

Сроки сева имеют комплексное воздействие, что в дальнейшем сказывается на процессах прохождения всех фаз органогенеза, их устойчивости к неблагоприятным условиям в зимний период, поражениям болезнями и вредителями как в начале, так и на последующих периодах вегетации.

Многочисленные исследования показывают, что только при севе в оптимальные сроки при условии обеспечения почвы влагой и достаточном температурном режиме воздуха в этот период возможно получение своевременных и качественных всходов, протекание процессов яровизации и закалки растений.

В зависимости от сроков сева и других факторов пшеница и другие озимые зерновые могут иметь два периода кущения – осенний и весенний. Если сроки сева поздние и боковые побеги осенью не образовались, то кущение происходит только весной – в течение 30-40 дней. Коэффициент кущения в данном случае уменьшается.

При оптимизации сроков сева озимой пшеницы следует учитывать, что ее производительность уменьшается как при ранних, так и при поздних сроках сева. В первом случае посевы пшеницы развивают чрезмерную вегетативную массу, растения сильно кустятся, становятся менее устойчивыми к неблагоприятным условиям, снижают зимостойкость и более повреждаются вредителями и болезнями. Растения поздних сроков сева дольше всходят, не успевают осенью раскуститься, развить достаточную корневую систему и надземную массу и накопить достаточное количество пластических веществ, из-за чего снижается зимостойкость и выживаемость растений и стеблей за весенне-летний период. Такие посевы формируют неполноценный урожай или даже погибают.

Лучшим приспособлением к неблагоприятным условиям перезимовки у молодых растений является преобразование сложных соединений в простые, которые имеют более высокие защитные свойства. Поздние сроки сева способствуют некоторому углублению узла кущения и повышают таким образом морозостойкость. При ранних сроках сева глубина залегания узла кущения составляет 1,0-1,5 см, тогда как у растений поздних сроков она возрастает до 3,5-4,0 см.

Итак, благоприятные условия для проведения сева наступают, когда устанавливается среднесуточная температура воздуха 14-16 0С, а осенняя вегетация посевов продолжается 45-55 дней с суммой среднесуточных температур в пределах от 450 0С до 550 0С. Оптимальные сроки сева пшеницы в условиях достаточной влагообеспеченности должны обеспечить образование двух синхронно развитых побегов, в дальнейшем позволяющих сформировать колосоносные стебли.

Впрочем, в результате глобальных и региональных климатических изменений, которые наблюдаем в последние годы, сроки сева озимых зерновых культур периодически смещаются в сторону поздних. Так, анализ температуры воздуха на широте г. Харькова свидетельствует, что по сравнению с периодом 1910-1966 гг., в 1981-2000 гг. она повысилась на 1,1 0С, а за период 2001-2015 гг. – на 2,1 0С. По данным Харьковского Гидрометцентра, на территории области за последние 20 лет по сравнению с периодом 1950-1995 гг. среднесуточная температура выросла в среднем на 0,7-2,5 0С, что свидетельствует о значительном потеплении климата. Наибольшие повышение температуры характерны январю и февралю (на 2,5-3,0 0С), а также летним месяцам – июню, июлю и августу (на 1,5-2,5 0С). Особенно значительным по сравнению со средней многолетней нормой является повышение температуры именно во время подготовки к севу озимых и после нее – в августе-октябре. За последние 10 лет повышение суммы эффективных температур выше +10 0С колебалось от 5,1 0С в июле до 103,7 0С – в августе. В период сева, всходов и осеннего развития озимой пшеницы (сентябрь-октябрь) сумма температур была выше нормы на 22-35 0С. Кроме того, по сравнению со средней многолетней нормой, уменьшилось количество осадков. Значительное их уменьшение отмечается в августе, что затрудняет получение всходов озимых, а также в 2-3-й декадах апреля и 1-й декаде мая. В последние годы в регионе наблюдается более поздний срок прекращения осенней вегетации озимой пшеницы – с 7 ноября (в 2006 г.) до 5 декабря (в 2010 г.), что требует корректировки сроков сева и повышение требований к качеству проведения осеннего комплекса работ.

Таким образом, глобальное потепление за последние 25 лет и связанная с ним повторяемость засух в осенний период приводят к изменению сроков вегетации растений озимой пшеницы и их полноценному кущению, что обусловливает необходимость проведения научных исследований по оптимизации сроков сева с обязательным изучением эффективности интегрированной защиты посевов от вредных организмов, влияния указанного агромероприятия на урожайность и качество зерна новых сортов разной степени интенсивности.

Исследованиями Института растениеводства им. В. Я. Юрьева НААН Украины и других научно-исследовательских учреждений выявлено более высокий уровень накопления растворимых углеводов в узлах кущения пшеницы мягкой озимой в более ранние сроки. Так, при посеве 10 сентября растения накапливали больше растворимых углеводов, чем при посеве 20, 30 сентября и 10 октября, но в зимний период использование углеводов растениями ранних сроков сева происходило более интенсивно, чем при поздних сроках. Вследствие этого на время возобновления весенней вегетации содержание сахаров в растениях при посеве 10 сентября уменьшалось в сравнении с поздними сроками сева в среднем до 3%.

Таким образом, подавляющее большинство исследователей склонны считать поздние сроки сева более благоприятными для формирования у растений высокой морозостойкости. Однако, если рассматривать вопрос сроков сева с точки зрения лучшей перезимовки растений в производственных условиях, то их устойчивость против комплекса неблагоприятных условий зимовки и более высокую производительность обеспечивают посевы средних сроков сева.

Существенную роль в перезимовки озимых зерновых играют также предшественники. Собственно, оптимизация сроков сева и других технологических факторов должны корректироваться учитывая культуру-предшественник, после которой выращиваются озимые. Так, формирование максимальной зимостойкости растений озимой пшеницы после предшественника черный пар в наших исследованиях происходила при посеве 10 октября, а после предшественника горох – 30 сентября. Поэтому сроки сева следует определять дифференцированно, учитывая конкретные метеорологические, агротехнические условия и биологические свойства сорта.

Следовательно, для обеспечения стабильного производства зерна озимой пшеницы важное значение имеют агроприемы выращивания, которые обеспечивают получение своевременных всходов и их развитие, благоприятные условия перезимовки и формирования урожая в весенне-летний период вегетации. В зонах недостаточного и неустойчивого увлажнения особенно проблемной является сев озимых после непаровых предшественников, поскольку нет гарантии получения своевременных всходов из-за отсутствия необходимого запаса продуктивной влаги в почве и проведения сева после оптимальных сроков. Опоздание со сроком сева, соединенное с отрицательным влиянием частой осенней засухи ставит кукурузу, подсолнечник, сою и другие культуры в ряд рискованных предшественников озимой пшеницы. Весной посевы озимых после худших предшественников нередко приходится пересевать. Поэтому, перед производителями зерна возникает актуальный вопрос правильного подбора видового и сортового состава озимых зерновых культур после таких предшественников с учетом срока сева и других агротехнических факторов, чтобы свести до минимума потери зерна и его качества.

Эту статью могут комментировать только участники сообщества.
Вы можете вступить в сообщество одним кликом по кнопке справа.

РЕЗЕРВЫ ОЗИМОГО ПОЛЯ

В последние 150 лет активного освоения Сибири переселенцы из Украины и центральных областей России привозили с собой в Сибирь семена озимой пшеницы.

Правда, первые опыты посевов озимой пшеницы оказались неудачными, в степной Сибири периодически, через 2-3 года, случаются малоснежные зимы, когда первый снег ложится в декабре или январе, а морозы могут достигать 40 градусов, в такие годы озимые погибают полностью, не помогают ни снегозадержание, ни утепление соломой.

Добиться гарантируемой перезимовки озимой пшеницы позволили опыты, проведенные учеными Сибирского института зернового хозяйства (г. Омск) во время войны.

Ученые установили, что озимая пшеница может прекрасно зимовать при условии посева ее по совершенно не обработанной стерне яровых культур. При стерневом посеве также перезимовали некоторые сорта озимого ячменя.

Лучшим предшественником озимых были посевы по удобренному пару яровой пшеницы или овса. В производственном опыте в 1945-1946 гг. озимые посевы пшеницы дали урожай 18 20 центнеров зерна с гектара. Участки, где озимая пшеница высевалась по стерне яровой пшеницы, шедшей по чистому пару, с применением повышенных норм минеральных удобрений под озимые был получен урожай отличного зерна до 32 ц/га.

Кроме гарантированной перезимовки ученые отметили высокую устойчивость стерневых посевов к засухе, которая случилась в Омской области в 1948 г., при этом озимая пшеница, высеянная по стерне, прекрасно перенесла жестокую засуху, суховей, в то время как яровая пшеница, высеянная даже на хороших чистых парах, сильно пострадала.

Результаты сортоиспытания озимых культур в Московской области за 1947 г.

Московская 2459 (стандарт)

Лютесценс 269 а (полиплоидный сорт)

Пшенично пырейный гибрид академика Цицина Н. В.

О высоком потенциале озимых свидетельствуют результаты сортоиспытания озимых пшениц в 1947 г. в Московской области по Дмитровскому и Подольскому сортоучасткам.

В 1976 году земледельцы Московской области на площади свыше 200 тыс. га получили урожай озимой пшеницы сорта Мироновская 808 по 32,2 ц/га.

Надо отметить, что в эти годы такая же урожайность Мироновской 808 была и на сортоучастках Алтайского края, а на Смоленском ГСУ (заведующий Дегтяренко Г. Г.) урожайность составила 46-49 ц/га.

Следует заметить, что одной из причин снижения урожайности озимых культур, высеваемых по непаровому предшественнику, было угнетение их сорняками.

В этом случае будет обоснованным проводить подготовку почвы по технологии Т.С. Мальцева.

Сразу после обмолота Терентий Семенович предлагал сделать лущение стерни и по мере отрастания сорняков провести одну-две поверхностные обработки, боронование и посев.

Одновременно с посевом озимых можно провести посев кулис, используя для этого семена подсолнечника. Для этого заслонками отделяется одна секция туковысевающих аппаратов, все туковысевающие катушки, кроме двух крайних, закрываются задвижками, таким образом можно получить расстояние между кулисами 3,5 м (или 7 м, если сеять агрегатом из двух сеялок).

Существенным резервом роста урожайности является агротехника озимых культур. В этом плане интересно предложение С. И. Радченко (1961 г.) о широкорядном ленточном посеве озимой ржи с окучиванием растений в течение вегетационного периода.

При таком размещении растений в посевах улучшается световой режим, растения формируются более мощными, они более зимостойки и засухоустойчивы, а также значительно устойчивы к полеганию.

Хотя получение куста в 376 колосьев вызывает большое сомнение, поскольку в сплошном посеве мы имеем продуктивную кустистость 4-6 стеблей, безусловно, при снижении высева кустистость будет возрастать, но не в сто же раз.

Теоретически можно рассмотреть структуру посева озимых культур с размещением кустов квадратно-гнездовым способом с расстоянием между кустами 0,4 х 0,4 м, эта схема позволит сформировать на 1 м 2 6-7 кустов. Пусть в каждом кусте будет 6-10 растений, и если при этом кустистость увеличится до 10 продуктивных стеблей, то это позволит на одном квадратном метре иметь 350-400 стеблей, что при наличии в колосе 40 зерен дает на 1 м 2 14-16 тыс. зерен и при массе 1000 зерен 40 г мы с 1 м 2 получим 560-640 г зерна, что в пересчете на 1 га будет соответствовать урожайности 56-64 ц.

Плюсы предложенной схемы в том, что она позволяет обработать посевы в двух направлениях – вносить удобрения (локально и вразброс), высеять кулисы, а при использовании озимых на кормовые цели весной уплотнить посевы, подсевая дополнительно бобовые или другие кормовые культуры.

Крайне интересен опыт совместного посева озимой ржи и яровой культуры весной. Такой способ применяли наши предки еще 400 (четыреста) лет тому назад.

В обычный срок весной высеваются яровые зерновые: пшеница, овес или ячмень совместно с семенами озимой ржи. При этом яровые развивались обычным порядком: всходили, кустились, выколашивались, а озимая рожь также всходила, кустилась, но, не пройдя стадию яровизации (воздействие холодом), оставалась на фазе кущения, то есть вела себя как подпокровная культура.

После уборки яровых озимая рожь дополнительно кустится и уходит в зиму. Оставшаяся стерня совместно с измельченной соломой будет повышать сохранность перезимовки ржи за счет дополнительного снегозадержания, особенно это важно для хозяйств западной зоны края, где часто снежный покров недостаточен.

Российские, да и иностранные агрономы за 400 лет так и не освоили эту эффективную инновацию наших предков. По пальцам можно пересчитать опытников, которые пытались освоить эту технологию, в литературе я встречал данные об опытах в Чувашии и в Смоленской области.

В 80-х годах в Алтайском крае эту технологию испытывали юннаты Краснощековского района.

Прогноз производства зерна хозяйствами Алтайского края

Читайте также: