>
Для прогнозирования и формирования запланированного урожая озимой пшеницы необходимо запланировать основные показатели структуры урожая и технологические мероприятия, с помощью которых можно управлять формированием этих структурных составляющих.
Одним из основных структурных компонентов посева является количество растений, то есть количество продуктивных стеблей на одном гектаре или квадратном метре. Прогнозируя урожайность озимой пшеницы, мы акцентируем внимание на количестве продуктивных стеблей на единице площади. Результаты многочисленных исследований доказывают, что перед уборкой урожая озимой пшеницы на 1 м² желательно иметь сформированными 500–600 продуктивных стеблей. Тогда при достижении соответствующей производительности колоса можно рассчитать урожайность (фото 1). Фото 1. Структурные компоненты урожайности озимой пшеницы
Количество производительных стеблей — 500–600 штук/м² или 5–6 млн штук/га.
Производительность колоса — 0,5–1,0–1,5–2,0 г зерна:
• количество зерен в колосе — 15–40;
• масса 1000 семян — 35–50 г
Индекс урожая — 1.
То есть, первоочередной задачей агронома является формирование посевов с определенной густотой стояния синхронно развитых растений и продуктивных стеблей. Целый ряд факторов обуславливает формирование определенной плотности посева: сорт или гибрид; место в севообороте; система и сроки обработки почвы; система удобрения (оптимальное обеспечение растений элементами питания (макро-, микроэлементы, аминокислоты); сев (сроки, норма высева и глубина заработка семян); система защиты посевов от вредных организмов с помощью профилактических, механических, физических и химических методов (гербициды, фунгициды) инсектициды), регулирование роста растений (ретарданты, стимуляторы, антистрессоры) и т.д.
Севооборот
Благодаря севообороту можно существенно снизить технологические затраты на средства защиты (пестициды), удобрения, обработку почвы и т.д. Акцентируем внимание на важной цепи взаимосвязанных факторов, обусловливающих плотность посева или густоту стеблестоя и урожайность озимых культур: севооборот — предшественник — сроки обработки почвы — сроки сева — проблема перезимовки и устойчивости к стрессам. Сроки сбора предшественника имеют особое значение при выращивании озимых зерновых культур. Если они мешают провести качественную основную и предпосевную обработку почвы и соблюсти оптимальные сроки сева озимых зерновых, тогда лучше выращивать овраги. К сожалению, сейчас часто пренебрегают этим условием, ведь стремятся выращивать экономически целесообразный набор культур: кукуруза, озимая пшеница, подсолнечник, соя. Однако все перечисленные сельхозкультуры являются неудовлетворительными предшественниками, учитывая соблюдение сроков сева озимой пшеницы. В результате приходится ускоренно выполнять все технологические операции, связанные с возделыванием почвы и севом.
Часто наблюдаем следующую очередность выполнения операций с минимальным временным интервалом: уборка кукурузы или подсолнечника — одновременная обработка почвы — сев озимой пшеницы. Продолжительность всего цикла этих технологических операций – 1–2 дня. При этом не всегда соблюдают требование качественного измельчения побочной продукции предшественника и обработки почвы. Всходы появляются неравномерно, растения различаются в развитии, зимой они страдают от различных негативных факторов. Весной посевы ослаблены, сжижены, часто их даже приходится пересевать, особенно на бедных почвах и из-за недостатка влаги (фото 2). Фото 2. Состояние развития растений озимой пшеницы на 25 апреля за сева после подсолнечника
Когда собирают предшественник, все чаще побочная продукция остается на поле хорошо измельченная и заработанная, она способствует накоплению органического вещества в почве. Выбирая предшественник. нужно особое внимание уделить соотношению углерода и азота (С:N), которое в растительных остатках довольно сильно отличается.
Минерализация органических остатков происходит в полной мере при соотношении С: N < 20:1. Поэтому в севообороте необходимо принимать во внимание использование фиксированного азота. Например, после зерновых в качестве предшественника под зерновые нужно внести дополнительный азот, так как низкое содержание азота в растительных остатках (С:N> 20:1) вызывает азотное голодание зерновых (азот нужен для деятельности почвенных бактерий). После зернобобовых (гороха), напротив, не нужно вносить дополнительный азот. В регионах с мягкими зимами и обильными осенне-зимними осадками есть опасность, что азот осенью не в полной мере усваивается зерновыми и вымывается. Таблица 1. Соотношение С: N в растительных остатках
Последствие гербицидов
Оценивая предшественник, следует учитывать последействие гербицидов. В засушливых регионах или в сухие годы чрезмерное водопотребление культуры может снизить ее пригодность в качестве предшественника. В таких ситуациях летние запасы влаги в почве настолько низки, что ее не хватает для прорастания семян озимых зерновых. Это часто наблюдается из-за недостатка влаги после люцерны, клеверно-травянистых смесей, кукурузы на зерно или сахарной свеклы. Тогда приходится озимые зерновые заменять яровыми. В засушливых регионах в севооборот иногда включают чистые пары.
Пара – признак экстенсивного хозяйствования. Оценивая роль пара как предшественника, следует исходить из того, что урожайностью следующей культуры нужно окупить затраты двух лет. Кроме того, пара проблематична в экологическом плане (ветровая эрозия). Во многих случаях при применении пара расходы не окупаются. Об этом свидетельствуют, например, многолетние опыты в зоне Лесостепи. Однако в экстремально засушливых регионах с годовыми осадками менее 350 мм, где возможно только экстенсивное хозяйствование, пары, наоборот, экономически оправданы. Воздействие предшественника на структуру почвы лучше, чем дольше он своей биологической массой покрывает почву (теневая спелость почвы) и чем лучше развита корневая система. Эффект предшественников зерновых, улучшающих структуру почвы, растет в такой последовательности: овраги промежуточные культуры < озимые промежуточные культуры < яровые зерновые, ранний картофель, горох < поздний картофель, кукуруза, сахарная свекла < озимые зерновые, озимый рапс < многолетние травы.
Уплотнение почвы тяжелой техникой
Положительный структурный эффект снижается, когда почва очень влажная, а предшественник собирают тяжелой уборочной и транспортной техникой. Все факторы, взаимодействующие в определенном регионе и хозяйстве, следует тщательно анализировать, взвешивать при принятии решения. Преимущество одного или другого севооборота определяют прежде всего хозяйственными условиями, но их фитосанитарную функцию при этом следует использовать максимально. Нарушение правил соблюдения севооборота в конечном счете требует более высоких затрат на их компенсацию, причем это не всегда удается. Даже повышенные дозы азотных удобрений при высокой концентрации зерновых и плохих предшественников не позволяют получить такую урожайность, которая бывает при оптимальном севообороте. Чем хуже природные условия места выращивания при повышенных концентрациях посевов отдельных культур, тем выше нужен уровень агротехнических и защитных мер для компенсации снижения урожайности из-за этого фактора. Но применение средств защиты растений для компенсации нарушений правил севооборотов не только противоречит требованиям интегрированной защиты растений, но и экономически не выгодно.
После сбора пропашных культур можно сразу провести основную обработку почвы в комбинации с предпосевной обработкой. В большинстве своем эти работы нужно провести в сжатые сроки. Цель этих работ:
• разрыхлить вредные уплотнения почвы и почвы;
• хорошо завернуть растительные остатки, минеральные и органические удобрения;
• уничтожить уже взошедшие сорняки или только проросшие;
•¦измельчить, выровнять и снова уплотнить почву в соответствии с требованиями культуры.
Между возделыванием почвы и посевом озимых зерновых интервал невелик, и почва не успевает осесть и восстановить капиллярную структуру. Поэтому необходимо применять плуг с почвоуплотнителем — почва в пахотном слое снова уплотняется, грубые корни измельчаются, физическая спелость улучшается, почва не будет высыхать. При недостаточном обратном уплотнении появление всходов задерживается, глубина заделки семян увеличивается, повышается опасность вымерзания вследствие разрыва корней, и урожайность снижается.
Перед посевом обязательно следует провести предпосевную обработку почвы на глубину заделки семян. Он предусматривает выравнивание поверхности почвы и уплотнение – то есть подготовку оптимального семенного ложа. Сразу после посева почву прикатывают катками, что обеспечивает уплотнение, крышку глыб, частичное выравнивание поверхности почвы и улучшает обеспечение семян и проростков влагой. При использовании современных сеялок предпосевную обработку почвы и послепосевное прикатывание проводят вместе с посевом одним агрегатом.
Результатом сочетания вспашки и предпосевной обработки почвы является лучший эффект измельчения, уплотнения почвы, уменьшение потери влаги, снижение расхода рабочего времени и топлива. озимых зерновых культур.
Рекомендуется высевать в хозяйстве не менее двух-трех адаптированных сортов разных групп спелости. Обязательно проводить сортообновления, чтобы снизить потери рисков. Желательно высевать сорта адаптированные к условиям выращивания (фото 3). Сорт должен быть внесен в Реестр сортов, рекомендованных к выращиванию в Украине или Реестру OECD. Выбирая сорт, следует знать морфологические особенности растений по формированию продуктивности.
Фото 3. Оценка адаптивности сортов озимой пшеницы
В сортах стеблевого типа озимой пшеницы урожайность обычно формируется за счет количества продуктивных стеблей, то есть растения очень хорошо кустятся. К этой группе в основном относятся сорта происхождения из стран Западной Европы. Однако интенсивный куст растений будет происходить только при высоком уровне обеспечения элементами питания и влагой и при низшей норме высева.
В сортах колоссового типа урожайность формируется за счет колоса (количество зерен в колосе, плотность колоса, масса зерна из колоса, масса 1000 семян). Отечественные сорта преимущественно принадлежат этой группе. Как правило, норма высева семян таких сортов выше.
Промежуточные сорта формируют урожайность как за счет количества стеблей, так и благодаря размеру колоса.
Посевная кампания< /h2>
Сев – производственный процесс, объединяющий многие элементы. Для высева семян разных культур применяют сеялки разных конструкций. Качество сева определяет ряд факторов: качество и сроки основной и предпосевной обработки; качество семян; предпосевная подготовка семян; норма высева; сроки и способы сева; глубина и равномерность зарабатывания семян.
Сроки сева озимой пшеницы в Украине в последние годы существенно подвинулись в сторону более поздних. Преимущественно это связано с поздними сроками сбора предшественника. Сеют активно к середине октября, иногда значительно позже. Однако в разных областях существуют подтвержденные многолетним опытом оптимальные сроки сева. При позднем севе обязательно следует увеличивать норму высева семян на 10–15%, обеспечение элементами питания. Если не проводили основное внесение, одновременно с посевом обязательно нужно внести фосфор и калий — они ускоряют развитие растений в осенний период, способствуют лучшей закалке и перезимовке.
Сеять пшеницу следует в такие сроки, чтобы к зиме растение сформировало хорошо развитый узел кущения и 2–4 побега. Для накопления необходимого органического вещества, особенно сахаров, за счет которых растения повышают зимостойкость и закалку, нужно, чтобы осенняя вегетация растений длилась не менее 50-60 дней. Последние годы показали, что во многих областях Украины пшеница, которую посеяли очень поздно, потому что ждали влаги, входила в зиму в виде «шильца». А иногда всходы появлялись даже в феврале, и такие посевы формировали полноценный урожай. Однако подобная ситуация довольно рискованна. Как правило, это исключение и случается в условиях мягкой «европейской» зимы. После лучших предшественников сеют во второй половине оптимальных сроков, после худших — в первой.
Норму высева семян определяют морфологические особенности сорта — тип формирования урожайности (стеблевой или колосовой); условия региона выращивания (почва, погода, климат); сроки сева, качество подготовки почвы, система удобрения, засоренность поля и запланированный урожай. 30px;»>•Полесье — 5–5,5 млн всхожих семян на 1 га;
• Лесостепь — 4–5 млн всхожих семян на 1 га;<> /p>
• Степ — 4–4,5 млн всхожих семян на 1 га.
Для сортов стеблевого типа формирования урожайности норма высева составляет 3–3,5 млн похожих семян на гектар при обеспечении влагой и элементами питания.
Лучший способ сева — обычный строчный (междурядье — 12–20 см) и узкорядный (междурядье — 7,5 см). Иногда используют разбросной, ленточный способ сева.
Глубина заработка семян — это расстояние от поверхности почвы до высеянных семян. Семена озимых зерновых культур заворачивают на 2–3 см. Глубину сева определяют по этилированной части растений после появления у них 3–4 листьев. Равномерность заработка семян — один из определяющих факторов появления равномерных всходов, формирование посева оптимальной плотности и лучшей выживаемости растений.
В результате нарушения сроков возделывания почвы и сева может проявиться целый ряд негативных явлений, обусловливающих травмирование растений и снижение урожайности: выпирание растений; разрыв корневой системы, снижение морозо- и зимостойкости.
Пшеница в зимний период
С биологической точки зрения устойчивость растений к низким температурам разделяют на холодостойкость — устойчивость теплолюбивых растений к низким плюсовым температурам и морозостойкость — способность растений выдерживать температуры ниже 0 °C. С агрономической точки зрения устойчивость растений против комплекса неблагоприятных условий перезимовки называют зимостойкостью.
Зимостойкость озимых культур — это сложное биологическое свойство, в частности способность устойчиво переносить комплекс неблагоприятных условий осеннего, зимнего и ранневесеннего периодов. Она определяется устойчивостью растений к низкой температуре или ее резким изменениям и факторам, связанным с этим: морозостойкость, вымерзание, ледовая корка, выпирание, выпревание, вымочение, осенняя засуха и т.п. (фото 4).
Фото 4. Сравнение сортов по зимостойкости и морозостойкости
Морозостойкость растений – способность противостоять минусовым температурам. Под влиянием температур ниже 0 °C в тканях растений в первую очередь замерзает вода в межклеточных промежутках. Образованные в них кристаллы льда, оттягивая воду из клеток, увеличиваются в объеме и давят на протоплазму. В результате обезвоживается протоплазма, в клетках повышается концентрация сока. За определенным пределом обезвоживания протоплазма садится и клетки растений отмирают. При сильных морозах растение может погибнуть и от замерзания самой протоплазмы. Растения умеренных широт переносят образование льда в межклеточных промежутках тканей без особого вреда. При постепенном повышении температуры их жизнеспособность увеличивается. Но образование льда в протоплазме всегда губительно.
Морозостойкость растений формируется в процессах филогенеза и онтогенеза и определяется особенностями их протоплазмы. Устойчивые растения лучше выдерживают длительную и глубокую деформацию клеток во время замерзания, а неустойчивые почти лишены этой способности. Морозостойкие растения способны предотвращать действие низких минусовых температур или снижать их влияние благодаря адаптации: накопление запасных веществ, которые потребуются впоследствии при возобновлении роста; увеличение в составе мембран количества ненасыщенных жирных кислот для поддержания их высокой проницаемости; усиление процессов синтеза веществ, защищающих ткани:
• криопротекторов — полимеров, способных связывать значительные количества воды, — гидрофильные белки, моно- и олигосахариды; полимеров-криопротекторов — молекул гемицеллюлоз (ксиланы, арабинокси ), которые выделяются в клеточную стенку, окутывают кристаллы льда и тормозят их рост.
Морозостойкость в значительной степени определяется наличием в тканях растений защитных веществ (сахаров, жиров и т.п.). В листьях растений, зимующих в зеленом состоянии (озиме), содержится значительное количество сахаров, что снижает температуру их замерзания. Морозостойкость растений зависит от внешних условий и состояния растений. Озимое зерно отличается высокой морозостойкостью, как правило, при прекращении осенней вегетации — вхождении в зиму. По мере использования углеводов в процессе зимовки их морозостойкость снижается. Повышаются морозостойкость растений при постепенном переходе в состояние покоя – переход от плюсовых температур к минусовым; при достаточной обеспеченности растений влажными и питательными веществами (с преобладанием фосфора и калия). Морозостойкость растений снижается из-за перепадов температур, затяжного осеннего периода с большим количеством осадков и чрезмерного питания азотом.
Морозостойкость растений повышают путем селекции и внедрения морозостойких сортов, комплексом технологических факторов и особенно системой удобрения.
Вымерзание – это гибель растений или их частей от образования в тканях льда. При этом кристалликами льда механически повреждаются ткани листьев, стебля и корней, обезвоживается протоплазма тканей, что нарушает ее структуру и обуславливает свертывание белковых веществ и гибель клеток. Растения во время зимовки по-разному способны противостоять губительному действию мороза. Морозостойкость растения приобретают в процессе закалки. Озимые злаки погибают при охлаждении почвы на глубине залегания узла кущения до 16–18 °C и ниже. Критическая температура вымерзания растений мягкой пшеницы минус 16–18 °C, иногда даже до минус 19 °C. На глубине узла кущения критическая температура для большинства сортов озимой пшеницы составляет минус 15–16 °C, а для озимой ржи — минус 18–20 °C.
Полная гибель злаков наступает тогда, когда погиб узел кущения и конус нарастания. Конус нарастания должен быть флюоресцентным, однако при повреждении он становится мутным, непрозрачным — это свидетельствует о повреждении и является оценочным критерием состояния растения. Меры предупреждения: выбор морозостойких сортов; оптимальные сроки сева; внесение в строки во время сева, а также в виде подкормки в период осенней вегетации озимых фосфорных и калийных удобрений; подкормка озимых сразу после таяния снега азотными удобрениями; снегозадержание и т.д.
Выпирание растений – это обрыв корневой системы озимых растений и выпирание их из почвы на поверхность с обнажением узла кущения. Чаще наблюдается в районах с чрезмерным увлажнением. Основной причиной выпирания растений является посев семян в почву, которая недостаточно уплотнилась и «осела» после обработки. Между структурными агрегатами грунта накапливается вода, при температуре ниже 0 °C образуются кристаллы или даже прослои льда. «Распирая» почву, лед разрывает корневую систему, и растения выпирают вверх. При повышении температур выше 0 °C лед тает, почва оседает, а растения с обнаженными узлами кущения остаются на поверхности и погибают. От выпирания страдают растения не только озимых культур, но и многолетних трав, земляники, однолетние сеянцы в лесных питомниках и другие зимующие растения со слаборазвитой корневой системой.
Меры по предупреждению этого негативного явления: своевременная подготовка почвы, посев озимых в оптимальные сроки в хорошо уплотненный грунт, заделывание семян на оптимальную глубину; внесение удобрений для формирования сильной корневой системы, лучше противостоящей выпиранию; высева сортов, в которых узел кущения заложен глубоко; пред- и послепосевное катирование разрыхленного грунта; снегозадержание; ранневесеннее прикатывание выпирающих посевов для восстановления контакта с влажной почвой, что способствует их укоренению.
Ледовая корка — слой льда на поверхности почвы. Когда ледяная корка замерзла с поверхностным слоем почвы, ее называют притертой, а отделенную от него слоем воздуха или снега — висячей.
Выпревание – сильное ослабление или гибель посевов озимых культур под глубоким слоем снега от истощения и поражения паразитическими грибами. Чаще наблюдается, когда осенью или зимой снег выпадает на незамерзшую почву или весной, если снег долго не сходит с поля. Под слоем снега почва не замерзла и температура повышена, поэтому происходит более интенсивная жизнедеятельность растений, увеличивается расход питательных веществ, и растения истощаются. Весной под снегом, из-за недостатка света и воздуха, слишком рано восстанавливая вегетацию, растения еще больше истощаются и дальше, когда сходит снег, растения погибают даже от незначительных весенних заморозков. Этому способствуют также грибковые заболевания, в частности снежная плесень, которая легко поражает истощенные растения. От выпревания страдают преимущественно переросшие с осени растения, которые тратят больше питательных веществ, чем нормально развитые или растения поздних сроков сева, не успевшие накопить достаточное количество сахаров.
Вымокание — гибель посевов озимых культур от застаивания на поле воды . Больше всего страдают от вымокания растения в низменных местах с бесструктурными глинистыми и суглинистыми почвами. Вода, особенно весной, стоит в таких местах иногда неделями и укрывает не только корни растений, но и листья. В результате этого воздух не имеет доступа к растениям и почве, прекращается жизнедеятельность микроорганизмов, нарушается фотосинтез, и растения погибают. Способы предупреждения. Создание прочной комковатой структуры почвы, что значительно улучшает его физические свойства; правильное и своевременное проведение всех агротехнических мероприятий (обработка почвы, внесение навоза, своевременный сев и т.п.); отвод из поля воды; боронование посевов и устройство дренажа.