Спецвозможности
Технологии

Определяем зимостойкость озимых зерновых

04.01.2017
15955
Определяем зимостойкость озимых зерновых фото, иллюстрация
Озимі зернові, що вкрито льодяною кіркою

Период, который в нашей зоне длится обычно с ноября по март, в значительной мере определяет будущий потенциал урожайности зерновых культур. Время зимнего покоя является одним из самых критических для роста и развития озимых.

 

Вероятность гибели трети объема озимой пшеницы, особенно в восточных областях Украины, наблюдается два-три раза в 10 лет, озимой ржи как более морозостойкой культуры — один-три раза за тот же временной промежуток. Еще сильнее страдает от неблагоприятных условий зимовки озимый ячмень, большинство сортов которого на востоке страны высевать не рекомендуется.

Важное значение для изучения причин гибели озимых культур и разработки действенных мер для их сохранения в период зимовки имеют агрономическая наука и прогрессивная производственная практика. Так, установлено, что наибольшую устойчивость к негативным факторам зимовки проявляют морозостойкие и зимостойкие сорта озимых культур, которые сеют в оптимальные сроки отборными протравленными семенами в качественно и своевременно подготовленную ​​почву со сбалансированным режимом питания и содержанием в пахотном слое не менее 20-30 мм продуктивной влаги. Озимые культуры в таких условиях успевают до наступления зимы нормально раскуститься, сформировать хорошо развитую корневую систему и узел кущения, в котором накапливается достаточно сахаров (25-35% от массы растения), которые защищают последнюю от воздействия низких температур.

Чтобы защитить озимые в период перезимовки, следует определить, от чего страдают и гибнут растения, возможно, это связано с их морозо- или зимостойкостью.

Морозостойкость — это устойчивость растений к низким отрицательным температурам (в озимой пшеницы этот показатель достигает -15 ... 20 °С, а ржи — до -20 ... 22 °С). Зимостойкость — устойчивость зимующих растений против комплекса неблагоприятных условий зимовки в осенний, зимний и весенний периоды их жизни. Морозо- и зимостойкость — сложные физиологические состояния озимых растений, которые постоянно меняются в зависимости от их возраста и условий выращивания. 

Морозо- и зимостойкость формируются у растений осенью во время их закалки. Такое закаливание происходит в две фазы: первая следующего за дневной температуры около 8 ... 10, а ночной — от нуля до 4 °С, вторая — при средней температуре от нуля до -5 °С.

В первой фазе благодаря активной вегетации и процессам фотосинтеза, для которых особенно благоприятной является солнечная погода,

в узлах кущения накапливаются сахара (углеводы), которые по 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 периода закалки достигает в узлах кущения до 30% сухого вещества и даже больше, растения способны выдерживать понижение температуры (морозостойкость) на глубине залегания узла кущения до -10 ... 12 °С. Во второй фазе происходит обезвоживание клеток и в них повышается концентрация растворимых сахаров в клетках, уменьшается содержание так называемой свободной воды, которая легко замерзает, и повышается содержание связанной воды, которая трудно замерзает. Растения становятся еще более устойчивыми, морозостойкими против низких температур: хорошо закаленная пшеница выдерживает понижение температуры у узла кущения до -18 ... 20 рожь озимая - до -23 ... 24, тритикале — до -19 ... 21, ячмень озимый — до -14 ... 15 °С . Собственно, выращивание ячменя озимого с наименьшими рисками на территории Украины возможно только в зонах Лесостепи и Полесья, тогда как в Степи он часто вымерзает.

Зимостойкость озимых культур. Продолжительность прохождения первой и второй фаз закалки растений составляет в среднем 20-25 дней. Однако даже хорошо закаленные растения (при своевременном посеве отборных семян в хорошо подготовленную почву, внесение нужного количества удобрений) не обеспечивают полной гарантии от вымерзания при переходе температуры через порог критической, которая для озимого ячменя составляет -12 ... 14 °С, озимой пшеницы — - 16 ... 18, тритикале — -17 ... 19 озимой ржи — -20 ... 24 °С. По статистическим данным, в Украине озимые культуры больше всего страдают: в степных районах — от вымерзания, лесостепных и степных — от ледяной корки, в полесских — от выпревания, вымокания, частично — от вымерзания.

Щоб за­побігти ви­мо­кан­ню рос­лин ози­ми­ни, про­во­дять відкри­тий і за­кри­тий дре­наж

Следует отличать вымерзание от замерзания. Озимые всегда замерзают, потому что зимой температуры в районах их выращивания преимущественно минусовые, но при этом растения не погибают (не вымерзают).

Вымерзание озимых культур

Причиной гибели растений озимых культур является сильное обезвоживание протоплазмы клеток вследствие замерзания так называемой свободной воды в межклеточных пространствах с образованием кристаллов или сплошной ледяной оболочки из-за внезапного снижения температуры (например, при сильном морозе сразу после оттепели) и оттягивание внутриклеточной воды. Это приводит к обезвоживанию клеток и коагуляции коллоидных растворов в клетках озимых и их гибели. Вымерзание озимых, как отмечалось, наблюдается при критических минусовых температурах, присущих каждой озимой культуре.

Ледянная корка

Висячу льодяну кірку знищують коткуваннямРазличают притертую и нависшую ледяные корки. Притертая — образуется при сплошном замерзании воды, нависшая — всего при поверхностном замерзании (над растениями или на поверхности снега). Конечно, вреднее притертая корка, когда образуется слой льда 10-12 см толщиной. Лед имеет высокие теплопроводность (в 20 раз больше, чем снег) и теплоотдачу, усиливает отрицательное воздействие низких температур на растения. Кроме того, наблюдается механическое травмирование льдом узла кущения. Нависшая, или так называемая грязная, корка части не вредит растениям озимых культур, даже играет определенную защитную роль. Но длительное ее хранение может привести парниковый эффект и спровоцировать у растений восстановления ростовых процессов. Поэтому иногда наблюдается опрелости под такой коркой у растений озимых культур в начале вегетации.

Выпревание

Обычно случается тогда, когда на еще незамерзшую почву выпадает толстый слой снега и лежит в течение двух-четырех месяцев, а температура почвы под снегом устанавливается на нулевом уровне и даже на более высоких отметках. Под снегом растения озимых культур тратят питательные вещества (углеводы) на процессы дыхания (хотя они и медленные) без доступа света не способны пополнить их путем фотосинтеза, поэтому погибают от истощения и поражения болезнями, в частности снежной плесенью. После длительного периода опрелости может начаться также процесс разложения растительных белков до образования аминокислот, которые вызывают отравление растений озимых культур.

Вы­мо­кание

Возникает на тяжелых переувлажненных почвах и в микропониженнях рельефа («блюдцах»), где долгое время застаивается снеговая вода. Растения озимых культур, особенно переросшие, погибают от непривычных для них анаэробных условий, при которых разлагаются их белки с образованием аминокислот, как при выпревании, наступает самоотравление растительных клеток.

Выпи­рание

Имеет место при посеве озимых культур в свежевспаханною почву и вследствие резких колебаний температуры весной. У высеянной в рыхлую почву пшеницы из-за ее оседания разрывается корневая система и узел кущения остается на поверхности почвы (пассивное выпирание). Резкие перепады дневных и ночных температур ранней весной обусловливают выпирание узла кущения на поверхность почвы льдом, который образуется в результате ночного замерзания воды (активное выпирание). Узлы кущения, которые оказались на поверхности почвы, могут погибнуть от морозов или недостатка воды.

Защита растений от неблагоприятных условий зимовки

Чтобы уменьшить вред от вымерзания растений озимых культур, для успешного выращивания культур следует выбирать наиболее морозо- и зимостойкие сорта озимых. Большое значение имеют такие факторы, как: оптимальные сроки посева озимых культур; предварительное внесение фосфорно-калийных удобрений; заделка семян на большую глубину, особенно озимой пшеницы в которой благодаря этому глубже закладывается узел кущения; снегозадержание. Последний фактор очень важен: при температуре воздуха -30 °С почвы, не покрытой снегом, промерзает у узла кущения до -20 ... 22 °С, что вызывает гибель практически всех озимых культур, а при слое снега всего 15 см — только до минус 7 ... 11 °С, не вредит даже озимому ячменю.

Снег задерживают применением снегозадержателей, образуя валки поперек господствующих ветров. Лучше всего это делать во время выпадения снега, которым сразу закрываются обнаженные между валками места. На юге страны снег задерживают также при помощи кулис.

Притертую ледяную корку уничтожают, посыпая ее торфом, золой, перегноем, минеральными удобрениями — каинит, фосфатшлак, суперфосфатом; висящую (при необходимости) — прикатыванием. Ледяная корка исчезает также при снегозадержании. Для предотвращения выпревания посевов озимых культур следует придерживаться оптимальных сроков посева озимых культур, не допускать раннего посева, при которой формируется густой травостой и почву трудно промерзает. При выпадении толстого слоя снега на непромерзлую почву ее уплотняют катками. Но в таком случае следует учитывать, что с наступлением оттепели может образоваться ледяная корка, которую, возможно, тоже надо будет уничтожать. Переросшие озимые (особенно — озимую рожь), осенью иногда подкашивают на высоту не ниже 10-12 см. На переросших озимых практикуют также культивацию снега с использованием широко расставленных лап-окучивателей, что способствует более быстрому промерзанию почвы. Иногда выпускают на занесенные снегом посевы табун молодняка (телят или овец) для уплотнения снежного покрова.

При выпирании растений посевы озимых культур прикатывают кольчато-шпоровыми катками, что способствует лучшему контакту растений с почвой, благодаря чему они быстрее и лучше укореняются. Если возникает необходимость высева озимых культур в свежевспаханную почву, ее обязательно перед посевом уплотняют тяжелыми катками. В таком случае также следует глубже заворачивать семена.
В течение зимы и ранней весной ведут постоянный контроль за состоянием зимовки озимых культур. Основным методом контроля является отбор на посевах монолитов, в которых после отрастания растений озимых культур определяют их жизнеспособность. Монолиты размером 30х30х15 см или 35х25х15 см с двумя строками растений отбирают в заготовленные деревянные ящики в течение зимы не менее трех раз (в январе, феврале и марте) в нескольких местах по диагонали поля. Если зимой возникают сильные и продолжительные оттепели или, наоборот, большие морозы, монолиты отбирают дополнительно. Растения озимых культур после оттаивания почвы в монолите при температуре 12 ... 14 °С отращивают в светлых помещениях при температуре 18 ... 20 °С в течение 12-15 дней с периодическим поливом их в ящиках, после чего подсчитывают количество живых и отмерших растений.

Нередко агрономы на отдельных местах озимого посева, обнаженных предварительно от снега и льда, ставят деревянные квадратные рамы размером 1,5х1,5 м и высотой 15-20 см, обтянутые сверху полиэтиленовой пленкой. На 1 га размещают две такие рамы в типичных местах посева озимых культур. Под этими «парничками» озимые начинают быстро отрастать (на восемь-десять дней раньше, чем непокрытых), что позволяет раньше определить их состояние.

Состояние озимых культур весной после перезимовки оценивают по пятибалльной системе: 1 бал — сжижение очень большое, сохранилась незначительная часть растений; 2 — сжижено большое количество погибших растений озимых культур, которое превышает 50%; 3 — сжижение значительное, погибло 25-50% растений; 4 — сжижение небольшое, погибло менее 25%; 5 баллов — сжижению незаметно. Сжиженные посевы озимых культур подсевают или пересевают в зависимости от степени их сжиженности и состояния растений.

Ускоренные методы определения жизнеспособности растений озимых культур

Донс­кой. Осторожно отбирают (вырубают) монолиты на посевах озимых (30-50 растений) с неповрежденными узлами не менее чем в пяти местах поля. После таяния грунта и отмывания растений у них обрезают листья и корни на расстоянии 1 см от узлов кущения, а сами узлы отращивают. Для этого их кладут в стакан на хорошо увлажненную вату или марлю, которую сверху закрывают для повышения влажности воздуха и ставят в темное и теплое помещение (24 ... 26 °С) на 24 часа. Живые растения, которые за это время отрастают на 3-15 мм, а также те, которые не дали прироста (неживые), подсчитывают и определяют процент гибели озимых.

Вод­ный. В отобранных и оттаявших растений озимых культур отрезают листья, а узлы кущения с корнями помещают в посуду (тарелку) с водой, который ставят в теплом и хорошо освещенном помещении. На пятый-шестой день определяют процент живых растений озимых культур, которые начинают отрастать, и погибших. 

Сахарный. Отобранные и оттаявшие растения без обрезки погружают корнями на 13-15 часов в 1-5% раствор сахара, а затем переводят в чистую воду. На шестой-седьмой день по отрастанию вычисляют количество живых и неживых растений озимых культур. 

Ме­тод красителей.

Красят срезы растений у основы побегов и стеблевые конусы нарастания 0,1%-м раствором кислого фуксина. У живых растений озимых культур естественный цвет срезов и клеток конусов нарастания не меняется, в неживых - появляется розово-бурая окраска. Повреждения конуса оценивается в баллах: 5 баллов — конус прозрачный, тургорный, живой; 3 балла — конус жив, тургорный, но уже белый и непрозрачный; 1 балл — конус бурый, морщинистый, неживой.

Окончательный визуальный анализ озимых и подсчеты жизнеспособных растений проводят за восстановление их активного роста и, в зависимости от времени наступления весны, принимают решение о целесообразности оставления озимых посевов для получения запланированного урожая.

Уход за озимыми культурами зависит от времени возобновления весенней вегетации (ВВВВ). Научно-практическая разработка доктора сельскохозяйственных наук В.Д. Мединцем под названием «Экологический эффект ВВВВ озимых растений» рекомендована для использования при уходе за посевами озимой пшеницы с учетом одновременного воздействия на озимые растения тепла и света в весенний период вегетации.

По данным В.Д. Мединцем, в районе Полтавы раннего ВВВВ для озимой пшеницы выпадал 22 февраля, поздний — 17 апреля (разрыв достигает 55 дней!). Конечно, озимые, которая восстанавливает свою вегетацию в феврале, попадает в другие световые и тепловые условия, чем та, что начинает вегетировать в апреле. При ранней вегетации растения озимых культур длительное время развиваются в условиях короткого светового дня и прохладной погоды.

В это время солнце находится относительно низко над горизонтом, поэтому преобладают длинноволновые оранжево-красные лучи и слабая солнечная радиация. По поздней вегетации озимые развивается в условиях длинного светового дня, когда солнце стоит высоко над горизонтом, и преобладает ультрафиолетовое излучение и быстрое повышение температур.
Годы с ранней вегетации растений благоприятные для развития культуры, поскольку быстрее происходят процессы регенерации утраченных зимой органов, улучшает их взаемозатенения. При таких условиях формируется повышенный урожай зерна, однако в нем образуется недостаточно белков, особенно клейковинной группы.

В годы с поздним восстановлением вегетации озимые недостаточно укореняется и кустится, поврежденные зимой растения озимых культур не всегда выживают. А те, что выжили в условиях длинного светового дня, быстро переходят в фазу колошения, вырастают низкорослыми, накапливают недостаточно биомассы и формируют низкий урожай зерна, однако с высоким содержанием белков, в частности клейковинных.

Состояние озимых культур в зависимости от сроков их весенней вегетации, следует учитывать при уходе за посевами в весенне-летний период. Если посевы озимых культур с осени взошли недружно, недостаточно розкущились или развивались нормально, а сжижение примерно половины из них произошло из-за неблагоприятных условий суровой зимы, в результате чего время весенней вегетации наступил поздно — озимые пересевают яровыми культурами, а в годы с ранним ВВВВ — подкармливают азотными удобрениями и оставляют для формирования урожая.

На основании данных многолетних исследований, проведенных в различных зонах Украины, разработаны и предложены для внедрения в практику рекомендации по пересеву слабых озимых культур в различных зонах с учетом количества нерозкущенных растений на 1 м2 и наступления ВВВВ (см. табл.).

В зависимости от наступления ВВВВ вносят определенные коррективы в систему ухода за посевами озимой пшеницы.

В годы с поздним ВВВВ не следует применять на посевах сорта озимой пшеницы, склонные к полеганию, препарат ТУР даже на фоне азотной подкормки. В таком случае его применение целесообразно лишь при условии достаточной влажности на посевах озимых, которые нормально перезимовали и, конечно, при раннем ВВВВ.

Весенние азотные подкормки на II-III этапах органогенеза эффективны на посевах озимой пшеницы с поздним ВВВВ при внесении повышенных норм азота, который усиливает кущение. На посевах с ранним ВВВВ озимые подпитывают меньшими нормами азота или совсем не используют их в зависимости от состояния растений.

Наконец подчеркиваем, что своевременные и качественные мониторинг и диагностика состояния посевов озимых зерновых культур являются залогом снижения рисков потерь средств и хозяйственных убытков при критической перезимовке растений и предпосылке планирования дальнейших сельскохозяйственных операций.

Для предотвращения вымокания растений озимых культур проводят открытый и закрытый дренаж, делают дренажные колодцы. Кроме того, это можно предотвратить посевом культуры в оптимальные сроки, чтобы не допустить перерастания растений. Применяют также гребневые посевы, а осенью обеспечивают растения озимых культур фосфорно-калийными удобрениями в достаточном количестве.

 

С. Ав­ра­мен­ко, канд. с.-х. на­ук, ведущий на­уч. сотрудник,
С. По­пов, д-р с.-х. на­ук, про­фе­ссор,
Н. Ряб­чун, д-р с.-х. на­ук, ведущий на­уч. сотрудник,
Н. Кузь­мен­ко, канд. с.-х. на­ук, ст. на­уч. сотрудник,
Инсти­тут растениеводства им. В. Я. Юрьева НА­АНУ

 

Информация для цитирования

Определяем зимостойкость озимых зерновых/ С. Авраменко, С. Попов, Н. Рябчук, Н. Кузьменко // Пропозиция. — 2016. — № 12. — С. 52-57

 

Интервью
В украинском сельском хозяйстве, кажется, нет более противоречивой культуры, чем чеснок. С одной стороны, сравнительно высокие и стабильные цены и безраздельное господство импорта на внутреннем рынке должны свидетельствовать о высокой... Подробнее
Государственная служба по вопросам безопасности пищевых продуктов и защиты потребителей (Госпродпотребслужба) официально работает в Украине с февраля 2016 года. Служба была образована в соответствии с

1
0