Спецможливості
Технології

Фор­му­ван­ня про­дук­тив­ності ко­ло­са в зер­но­вих

29.04.2017
4084
Фор­му­ван­ня про­дук­тив­ності ко­ло­са в зер­но­вих фото, ілюстрація

Упродовж останніх 20 років середня врожайність пшениці озимої продовжує зростати. Зокрема, у виробничому сезоні  2015–2016 рр. середня врожайність озимини перевищила 30 ц/га. Проте цей показник значно нижчий, порівняно з урожайністю в Європейському Союзі, де в провідних державах-експортерах, наприклад Франції, середня врожайність пшениці становила понад 70 ц/га.

 

Цілком зро­зуміло, що та­ка ве­ли­чез­на різни­ця в про­дук­тив­ності зер­но­вих куль­тур зу­мов­ле­на не бідніши­ми ґрун­та­ми на­шої країни, а не­­­­до­­три­ман­ням тех­но­логії ви­ро­щу­ван­ня куль­ту­ри. Про­дук­тивність пше­ни­­ці ози­мої та інших зер­но­вих скла­да­ється з низ­ки струк­тур­них еле­ментів, най­важ­ливіши­ми з-поміж яких є кількість про­дук­тив­них сте­бел, до­вжи­на й озер­неність ко­­­ло­са, кількість ко­лосків. 

Ози­ма пше­ни­ця до­волі ви­мог­ли­ва до вмісту до­ступ­но­го азо­ту в ор­но­му ша­­рі ґрун­ту. Фор­му­ван­ня стеб­ло­с­тою з оп­ти­маль­ни­ми по­каз­ни­ка­ми гу­с­то­ти, а та­кож кількості ко­лосків у ко­лосі та йо­го озер­не­ності за­ле­жить пе­ре­дусім від до­стат­ньої кількості азо­ту та інших еле­ментів жив­лен­ня на вирішаль­них ета­пах фор­му­ван­ня тка­нин і ор­ганів пше­ниці. За вро­жай­ності 50 ц/га пше­ни­ця ози­ма ви­­но­сить із ґрун­ту 80–90 кг азо­ту, фо­с­фо­ру — 35–40, калію — в се­­ред­­нь­о­му 25 кг. 

Сто­сов­но кількості про­дук­тив­них сте­бел усе зро­зуміло: що більша їхня кількість, то ви­щий уро­жай. Про­те, роз­гля­да­ю­чи струк­турні еле­мен­ти вро­жаю, які вхо­дять до скла­ду ко­ло­са, ви­ни­кає низ­ка логічних за­пи­тань. До­вжи­на ко­ло­са силь­но варіює в різних сортів, а та­кож за­ле­жить від по­год­них умов та міне­раль­но­го фо­ну. По­нят­тя щільності ко­ло­са та­кож ду­же важ­ли­ве: як­що ко­ло­с­ки в ко­лосі розміщу­ють­ся нещільно, то навіть у разі йо­го знач­ної до­вжи­ни озер­неність ко­ло­са бу­де не­ве­ли­ка. То­му чіткої за­леж­ності вро­жай­ності зер­но­вих від до­вжи­ни ко­ло­са не спо­с­терігається. Розвиток шкідників на культурі значною мірою впливає на формування продуктивності колосу

Фор­му­ван­ня ко­ло­са по­чи­нається за­дов­го до ви­хо­ду йо­го з об­горт­ки верх­нь­о­го ли­ст­ка. В низці дослідів ус­та­нов­ле­но, що розміри ко­ло­са по­чи­на­ють за­кла­да­ти­ся вже на ІІІ етапі ор­га­но­ге­не­зу (період вес­ня­но­го кущіння). У цей час ок­ремі ділян­ки ко­ну­са на­ро­с­тан­ня, а са­ме нижні, по­чи­на­ють ди­фе­ренціюва­тися на ок­ремі сег­мен­ти. Що більше ут­во­рить­ся та­ких сег­ментів на цьо­му етапі ор­га­но­ге­не­зу, то більше бу­де чле­ників у ко­лосі, а от­же, він бу­де до­вшим. До­вжи­на ко­ло­са тісно пов’яза­на з по­год­ни­ми умо­ва­ми. Три­валість пе­ре­бу­ван­ня рос­лин пше­ниці в стані кущіння — по­чат­ку труб­ку­ван­ня в се­­ред­­нь­о­му ста­но­вить 20 і більше днів. Звідси вип­ли­ває про­ста за­лежність: що до­вше три­ває сег­мен­тація, яка відбу­ва­ється са­ме в ці фа­зи, то більшої до­вжи­ни фор­мується ко­лос із, відповідно, біль­шою кількістю за­чатків ко­лосків (ко­ло­с­ко­вих гор­бочків). Уп­лив тем­пе­ра­тур­них умов по­ля­гає в то­му, що за не­ви­со­ких тем­пе­ра­тур у цей період ІІІ–ІV ета­пи ор­га­но­ге­не­зу три­ва­ють до­вше, тим са­мим збільшу­ю­чи кількість чле­ників ко­ло­са і йо­го до­вжи­ну. Не­ви­сокі тем­пе­ра­ту­ри (до 10°С) і до­стат­ня за­без­пе­ченість рос­лин еле­мен­та­ми жив­лен­ня спри­я­ють ут­во­рен­ню круп­но­го ко­ло­са. Дов­гий світло­вий день із яс­к­ра­вим освітлен­ням при­ско­рює про­це­си кущіння — в та­ких умо­вах швид­ше фор­му­ється верхівко­вий ко­ло­сок, що при­зво­дить до пе­ред­час­но­го закінчен­ня фор­му­­ван­ня ко­ло­са й зни­жує йо­го до­вжи­ну. 

Розміри ко­ло­са мож­ли­во ре­гу­лю­ва­ти за до­по­мо­гою вне­сен­ня міне­раль­них до­б­рив (по­чи­на­ю­чи з ІІІ ета­пу ор­га­но­ге­не­зу). У пізніші фа­зи роз­вит­ку на­явність до­стат­нь­о­го фо­ну міне­раль­них до­б­рив та­кож сти­му­лює збільшен­ня розмірів ко­ло­са за­вдя­ки за­кла­дан­ню більшої кількості ко­лосків. Ус­та­нов­ле­но, що на розміри ко­ло­са пше­ниці та­кож упли­ває термін висіву. На посівах ранніх та оп­ти­маль­них висівних строків здебільшо­го фор­мується най­дов­ший ко­лос, тоді як за сівби в першій де­каді жовт­ня йо­го розміри де­що змен­шу­ють­ся. 

Кількість ко­лосків у ко­лосі

За ре­зуль­та­та­ми ро­бо­ти Ф. Ку­пер­ман про­цес ди­фе­ренціації ко­лосків у ко­лосі пше­ниці відбу­вається вже на ІV етапі ор­га­но­ге­не­зу (по­ча­ток ви­хо­ду в труб­ку). На сег­мен­тах ко­ло­са на­ро­с­тан­ня по­чи­на­ють за­кла­да­ти­ся ко­ло­с­кові гор­боч­ки. Кількість ко­лосків не мо­же пе­­ре­ви­щу­ва­ти кількість сег­ментів, які сфор­му­ва­лися на ІІІ етапі. За не­стачі во­ло­ги й міне­раль­них до­б­рив кількість ко­лосків мен­ша порівня­но з кількістю чле­ників ко­ло­с­ко­во­го стриж­ня. Ось чо­му ІІІ і ІV ета­пи ор­га­но­ге­не­зу такі важ­ливі для фор­му­ван­ня май­бут­ньої про­дук­тив­ності куль­ту­ри. 

Ана­логічно до­вжині ко­ло­са кількість ко­лосків тісно пов’яза­на з по­год­ни­ми умо­ва­ми під час їхньо­го фор­му­ван­ня. За­зви­чай мак­си­маль­не чис­ло ко­лосків фор­мується за про­хо­лод­ної по­го­ди внаслідок по­до­вжен­ня відповідних етапів ор­га­но­ге­не­зу. Ви­сокі тем­пе­ра­ту­ри в цей період при­швид­шу­ють ку­­щіння та труб­ку­ван­ня, то­му кількість ко­лосків у ко­лосі мо­же змен­шу­ва­тися. За де­я­ки­ми да­ни­ми, в разі зро­с­тан­ня тем­пе­ра­ту­ри повітря до 25°С і більше кількість ко­лосків мо­же змен­шу­ва­тися на тре­ти­ну. Три­валі опа­ди, відповідно, збільшу­ють кількість струк­тур­них еле­ментів ко­ло­са. В умо­вах дефіци­ту во­ло­ги, не­стачі по­жив­них еле­ментів або за за­гу­ще­них посівів, ко­ли ви­ни­кає знач­на кон­ку­ренція між рос­ли­на­ми, у верхній і нижній ча­с­тинах ко­ну­са на­ро­с­тан­ня ко­­ло­с­кові гор­боч­ки мо­жуть відми­ра­ти або не­до­стат­ньо роз­ви­ва­ти­ся. 

Найбільш кри­тич­ним періодом у рос­ті ко­ло­са є час від по­чат­ку за­кла­дан­ня ко­лосків до фор­му­ван­ня верхівко­во­го ко­ло­с­ка. То­му вчас­но про­ве­де­не ран­нь­о­вес­ня­не піджив­лен­ня та дру­ге піджив­лен­ня на фоні до­стат­ньої кількості фо­с­фор­но-калійних до­б­рив знач­но ней­т­ралізує дію не­спри­ят­ли­вих фак­торів у на­ступні фа­зи ве­ге­тації. Вар­то зна­ти, що не всі сфор­мо­вані ко­ло­с­ки зберіга­ють­ся аж до зби­ран­ня вро­жаю — знач­на їхня кількість відми­рає в на­ступні фа­зи. Але за­вдя­ки ок­ре­мим тех­но­логічним за­хо­дам на по­чат­ку труб­ку­ван­ня мож­на збільши­ти кількість за­кла­де­них ко­лосків, а під час на­ступ­них фаз змен­ши­ти інтен­сивність їхньо­го відми­ран­ня та ре­дукції. 

Окрім оп­ти­маль­них строків сівби, збільши­ти кількість до­б­ре роз­ви­не­них ко­лосків у ко­лосі мож­ли­во за­вдя­ки вне­сен­ню азо­ту. Піджив­лен­ня азо­том на ІІІ, ІV, V ета­пах ство­рює до­статній його за­­пас у рос­ли­нах для за­кла­дан­ня і по­­даль­шо­го роз­вит­ку ве­ли­кої кількості ко­лосків. Добрі ре­зуль­та­ти дає вне­сен­ня N30 по мерз­ло­та­ло­му ґрунті, N60 — у дру­ге піджив­лен­ня і N30 — у пізні фа­зи ве­ге­тації куль­ту­ри. 

На VІ та VІІ ета­пах ор­га­но­ге­не­зу пше­ниці ози­мої ос­та­точ­но виз­на­чається кількість роз­ви­не­них квіток у ко­лосі. У ко­ло­с­ко­вих квітках фор­му­ють­ся ти­чин­ки й ма­точ­ки, про­дов­жу­ють фор­му­ва­ти­ся пил­кові зер­на. За збільшен­ня три­ва­лості цьо­го періоду зро­с­тає кількість роз­ви­не­них ге­не­ра­тив­них ор­ганів, які фор­му­ють більш озер­не­ний ко­лос. То­му оп­ти­маль­ни­ми умо­ва­ми роз­вит­ку є не над­то ви­со­ка тем­пе­ра­ту­ра (до 23°С) та до­стат­ня за­без­пе­ченість во­ло­гою й азо­том. 

Із по­чат­ком ко­лосіння рос­тові про­це­си в рос­ли­нах пше­ниці по­сту­по­во зни­жу­ють­ся. Інтен­сив­ний ріст ще про­дов­жується про­тя­гом на­ро­с­тан­ня ос­тан­нь­о­го міжвуз­ля. То­му азот, який уно­сять на цьо­му етапі, з листків інтен­сив­но транс­пор­тується в ко­лос, сти­му­лю­ю­чи збільшен­ня йо­го розмірів. За­сто­су­ван­ня до­б­рив у пізні фа­зи ве­ге­тації для сти­му­ляції роз­вит­ку ко­ло­са зво­дить­ся до по­за­ко­ре­не­во­го вне­сен­ня. Ефек­тивність та­ко­го спо­со­бу піджив­лен­ня є без­сумнівною, оскільки роз­чи­не­ний у воді азот, по­трап­ля­ю­чи на ли­ст­ки, транс­пор­тується в се­ре­ди­ну рос­ли­ни че­рез про­ди­хи, ми­на­ю­чи ко­ре­не­ву си­с­те­му. Це особ­ли­во ак­ту­аль­но в період по­су­хи, ко­ли азот ґрун­ту  ма­­ло­­­до­с­туп­ний.

фек­тив­ним для по­за­ко­ре­не­во­го піджив­лен­ня зер­но­вих куль­тур є кар­бамід та різні ком­плексні во­­до­роз­чинні до­б­ри­ва. 

Кар­бамід містить у своєму складі близь­ко 46% азо­ту в амідній формі. На відміну від інших до­б­рив, роз­чин кар­баміду у воді має ре­акцію, близь­ку до ней­т­раль­ної, і навіть за підви­ще­них кон­цен­т­рацій не вик­ли­кає опіків ли­с­тя. Про­те за вне­сен­ня кар­баміду ба­жа­но, щоб ро­бочі роз­чи­ни місти­ли не більш як 3–5% туків. Відо­мо, що роз­чин кар­ба­міду з кон­цен­т­рацією по­над 5%, над­хо­дя­чи до рос­лин­них клітин, мо­же ви­­кли­ка­ти плаз­моліз, за­зви­чай це не су­п­ро­­­­­во­д­жується не­кро­зом тка­нин, про­те ви­ни­ка­ють не­га­тивні функ­ці­­­о­нальні змі­ни в ор­­ганізмі рос­лин. Ус­та­нов­ле­но, що навіть у перші дні після об­при­с­ку­ван­ня зни­жує­ть­­ся інтен­сивність фо­то­син­те­тич­них про­­­­цесів. 

Амідний азот кар­баміду, по­трап­ля­ю­чи в тка­ни­ни ли­ст­ка, по­пе­ред­ньо роз­щеп­люється уре­а­зою з виділен­ням аміаку й після цьо­го бе­ре участь в об­­мінних про­це­сах. Про­те відо­мо, що в ме­та­болізм без пе­ре­тво­рен­ня мо­жуть вклю­ча­тись цілі мо­ле­ку­ли се­чо­ви­ни. Окрім дже­ре­ла азо­ту, кар­бамід є фізіологічно ак­тив­ною ре­чо­ви­ною, за­вдя­ки якій знач­но підви­щу­ють­ся про­це­си фо­то­син­те­зу, при­ско­рюється ре­у­тилі­зація азо­ту та сірки з листків у пізні фа­зи ве­ге­тації. 

В рос­ли­ни азот кар­баміду зда­тен над­хо­ди­ти ду­же швид­ко. Так, відміча­ли, що вже че­рез 1,5–2,0 до­би після вне­сен­ня азот кар­баміду вже вхо­див до скла­ду рос­лин­них білків. Для підви­щен­ня ефек­тив­ності дії кар­баміду слід до­сяг­ти до­б­ро­го роз­пи­лен­ня роз­чи­ну. За нор­маль­ної ро­бо­ти об­при­с­ку­ва­ча дрібні кра­пель­ки кар­баміду на ли­ст­ках ви­си­ха­ють уже че­рез півго­ди­ни. На по­верхні ли­ст­ка за­ли­ша­ють­ся кри­с­та­ли кар­баміду, які не об­си­па­ють­ся і зберіга­ють­ся на ньо­му до ви­па­дан­ня ро­си у вечірній період. То­му ви­ко­рис­тан­ня фор­су­нок, що фор­му­ють ве­ликі краплі, не­ба­жа­не, оскільки після їхньо­го роз­пи­лен­ня ут­во­рю­ють­ся крупні кри­с­та­ли, які ча­ст­ко­во оси­па­ють­ся на зем­лю. Азот, який над­хо­дить до листків у цей період, не ви­ко­ри­с­то­вується на ут­во­рен­ня ве­ге­та­тив­них ор­ганів, по­за­як уже відбу­вається галь­му­ван­ня рос­то­вих про­цесів. На по­чат­ку фа­зи цвітіння всі струк­турні еле­мен­ти вже сфор­мо­вані й стар­ту­ють про­це­си ре­у­тилізації, то­му піджив­лен­ня азо­том у цей період сприяє фор­му­ван­ню круп­но­го, ви­пов­не­но­го ко­ло­са з ви­со­кою якістю зер­на. 

Най­кра­ще за­своюється кар­бамід у ніч­ні го­ди­ни до­би — за­вдя­ки підви­щеній во­ло­гості повітря і здебільшо­го безвітряній по­годі. Оп­ти­маль­ним ча­сом для по­за­ко­ре­не­во­го піджив­лен­ня ози­мої пше­ниці є ра­нок і вечір. Не­жар­кої та по­хму­рої по­го­ди об­при­с­ку­ван­ня по­­сівів мож­на про­во­ди­ти про­тя­гом усь­о­го дня.

Піджив­лю­ва­ти куль­ту­ру кар­бамі­дом за тем­пе­ра­ту­ри 25°С і ви­ще та за низь­кої во­ло­гості повітря в со­няч­ний день не вар­то, оскільки зро­с­тає за­гро­за знач­но­го пригнічен­ня рос­лин пше­ниці ози­мої і ви­ник­нен­ня опіків.

Про­те не­­значні опіки на місці кра­пель роз­чи­ну та по­жовтіння ли­ст­ко­вої пла­с­тин­ки не впли­ва­ти­муть на вро­жайність куль­ту­ри. Не­знач­не пригнічен­ня рос­лин після вне­сен­ня кар­баміду ком­пен­сується по­даль­шою сти­му­ляцією ме­та­болічних про­цесів азо­том. Добрі ре­зуль­та­ти дає од­но­час­не вне­сен­ня ра­зом із кар­бамідом магнію та сірки. Важ­ливість сірки без­за­пе­реч­на, ад­же во­на вхо­дить до скла­ду аміно­кис­лот, а магній стає скла­до­вою мо­ле­ку­ли хло­рофілу. Для по­за­ко­ре­не­во­го об­при­с­ку­ван­ня зруч­но ви­ко­ри­с­то­ву­ва­ти суль­фат магнію, що містить 16% магнію і 13% сірки. Окрім по­зи­тив­но­го впли­ву на роз­ви­ток ко­ло­са та якісні по­каз­ни­ки зер­на, він ней­т­ралізує біурет, який містить­ся у кар­баміді і є ток­сич­ним для рос­лин­но­го ор­ганізму. Най­доціль­ні­шою нор­мою суль­фа­ту магнію від по­­чат­ку ко­лосіння і до на­ли­ван­ня зер­на є 2–5 кг/га.

Висновок

Та­ким чи­ном, про­дук­тивність зер­но­вих ко­ло­со­вих куль­тур, а са­ме пше­ниці ози­мої, фор­мується з різних струк­тур­них еле­ментів, оп­ти­маль­ний роз­ви­ток яких пов’яза­ний з пев­ними фазами роз­вит­ку куль­ту­ри. Як­що ви­роб­ник зер­на зуміє ство­ри­ти оп­ти­мальні умо­ви ве­ге­тації в ці кри­тичні періоди ве­ге­тації пше­ниці ози­мої, то це знач­ною мірою га­ран­тує йо­му успіх.

В. Хо­даніцький, канд. біол. на­ук,
О. Хо­даніцька, канд. с.-г. на­ук

 

Інформація для цитування
Фор­му­ван­ня про­дук­тив­ності ко­ло­са в зер­но­вих / В. Хо­даніцький, О. Хо­даніцька// Пропозиція/ — 2017. — № 4. — С. 78-80

Інтерв'ю
Валентина Болоховська, лауреат Державної премі України в галузі науки й техніки, один із засновників "БТУ-Центр"
«БТУ-Центр» — один із найвідоміших в Ук­раїні вітчиз­ня­них ви­роб­ників біологічних про­дук­тів для сільсько­го гос­по­дар­ст­ва. Ком­панія пра­цює з 1999 ро­ку, й звідтоді на ри­нок ви­ве­де­но чи
Ансгар Борнеманн, директор Nestlé в Україні та Молдові
Nestlé в Україні активно співпрацює з місцевими постачальниками. За даними на кінець 2016 року, близько 70% компонентів для товарів компанія купує на місцевому локальному ринку.  Із 2007 року

1
0