ПШЕНИЦЯ ОЗИМА В УКРАЇНІ: Стан посівів пшениці озимої в умовах вегетаційного періоду 2023–2024 рр.

Загибель посівів пшениці озимої зумовлює недобір мільйонів тонн зерна, додаткові мільйонні витрати коштів на втрачене зерно, повторний обробіток полів, витрачене насіння, пересівання загиблих посівів ярими культурами тощо. Крім того, за таких умов порушуються плани проведення посівної кампанії, що призводить до запізнення сівби ярих культур і зниження їхньої врожайності; у хлібному балансі зменшується кількість зерна найвищої якості, бо пересівають пшеницю озиму зернофуражними культурами.

Отже, перезимівля озимих хлібів є однією з найважливіших агрономічних проблем у виробництві зерна, яку потрібно завжди враховувати і знаходити засоби максимального зменшення шкідливих наслідків.

«У природних умовах ріст і розвиток рослин залежать від комплексу зовнішніх факторів: ґрунту, поживних речовин, світла, вологи, тепла тощо. Сприятливе поєднання цих факторів посилює ростові процеси, а в разі їх нестачі або надлишку відмічається послаблення розвитку рослин....», — Олександр Демидов, академік НААН України, директор Миронівського інституту пшениці імені В. М. Ремесла НААН України

Незважаючи на те, що вивченню та розробці агротехніки вирощування пшениці озимої здавна приділялась велика увага, наявних експериментальних даних щодо ростових процесів рослин нових сортів, з поступовими змінами клімату в умовах природних зон України, досліджено ще недостатньо.

Тому виходячи з цього, науковцями Миронівського інституту пшениці імені В. М. Ремесла була поставлена мета вивчити особливості росту та розвитку рослин досліджуваних сортів пшениці озимої в осінній період по попередниках: соняшник, кукурудза, соя, ріпак і на основі отриманого експериментального матеріалу підібрати сорти миронівської селекції для певного господарства з відповідною технологією, встановити строки сівби та норми висіву насіння, що сприяють оптимальному розвитку надземної частини рослин і забезпечують формування стабільно високих урожаїв зерна незалежно від погодних умов.

Важлива роль у вивченні причин загибелі пшениці озимої та розробці заходів їх збереження у період зимівлі відіграють агрономічна наука та прогресивна виробнича практика. Встановлено, що найбільшу стійкість проти негативних факторів зимівлі виявляють високоморозостійкі та зимостійкі сорти пшениці озимої, які сіють в оптимальні строки добірним протруєним насінням у якісно і вчасно підготовлений ґрунт із збалансованим режимом живлення і вмістом в орному шарі ґрунту не менше 20–30 мм продуктивної вологи. Рослини пшениці озимої за таких умов встигають до настання зими нормально розкущитись, сформувати добре розвинену кореневу систему та вузол кущення, в якому накопичується достатньо цукрів (25–30 % від маси) як захисних речовин проти дії на рослину низьких температур.

«Стан розвитку посівів пшениці озимої в цьогорічних умовах вимагає диференційного підходу як до проведення фізіолого-фенологічного спостереження в період зимового спокою, так і відпрацювання стратегії і самої тактики технологічного догляду у ранньовесняний період вегетації культури. На досить значній частині посівних площ, отримано пізні сходи через пізні строки сівби…», — Олександр Гуменюк, кандидат с.-г. наук, завідувач лабораторії селекції озимої пшениці Миронівського інституту пшениці імені В. М. Ремесла НААН України

Початковий період розвитку пшениці озимої є вирішальним у формуванні високопродуктивних посівів. Від стану посіву, сформованого восени, великою мірою залежить подальший ріст і розвиток рослин і кінцевий результат.

Період зимового спокою по роках в умовах Миронівського інституту пшениці імені В. М. Ремесла НААН України

16 листопада 2023 р. відмічене припинення вегетації рослин пшениці озимої

Для сільськогосподарської практики важливий прогноз появи сходів та встановлення довжини періоду «сівба–сходи». Багаторічні спостереження і практика науковців Миронівського інституту пшениці імені В. М. ремесла НААН України підтверджуються, що в господарствах у роки, коли вчасно одержані повноцінні сходи, посіви восени добре розвиваються та мають потужну кореневу систему і, як правило, забезпечують високий врожай зерна навіть за несприятливих погодних умов у літні місяці.

А от слаборозвинені та зріджені з осені посіви майже завжди низькопродуктивні. На появу сходів впливає температура повітря і ґрунту та його вологість. Найбільш сприятливою температурою для проростання насіння пшениці озимої є 12…18 °С, мінімальна — 1…2 °С, оптимальна 24…28 °С, а максимальна 36…38 °С. Оптимальні строки сівби пшениці озимої настають, коли середньодобова температура повітря становить 14…16°С, за якої дружні сходи пшениці озимої з’являються на 7–9 день, а за 15…18 °С — на 5–6 день.

Більш висока температура (вище 25 °С) є несприятливою для проростання, оскільки може стати причиною сильного ураження сходів хворобами, особливо іржею, а за температури 40 °С, коли відносна вологість повітря сягає 30 % і нижче, насіння, яке проросло, гине через інтенсивне випаровування вологи, а те, яке набухло, втрачає схожість внаслідок дихання, витрат поживних речовин і ураження пліснявою. Але, температурний режим повітря слід розглядати не окремо, а лише в комплексі з іншими метеоелементами. Так, для пшениці озимої температура повітря 18…22 °С найбільш сприятлива тоді, коли вологість повітря і температура кореневмісного шару ґрунту оптимальні. В умовах України велике значення має вологість посівного шару на період сівби пшениці озимої. Відсутня або недостатня кількість опадів у серпні і вересні призводить до пересихання верхніх шарів і відтягування строків сівби пшениці озимої на більш пізній період. Значні запаси вологи в ґрунті необхідні із самого початку набубнявіння насіння. Тому дружні сходи з’являються лише за наявності в посівному шарі 10–15 мм продуктивної вологи. За сильно висушеного ґрунту з осені в умовах степових районів, сходи можуть з’явитися взимку під час відлиг, або дуже ранньою весною, що, звичайно, різко знижує врожай пшениці озимої. Довжина періоду від сівби до сходів має велике значення, так як до настання перших заморозків рослини пшениці озимої повинні укорінитися, утворити вузол кущення і добре розкущитися. Дослідженнями миронівських науковців встановлено, як зміни агрометеорологічних показників в осінній період вегетації впливають на ріст і розвиток пшениці озимої залежно від строків сівби. За результатами експериментальних досліджень, тривалість періоду «сівба–сходи» пшениці озимої під впливом строків сівби та гідротермічних умов осіннього періоду варіювала від 5 до 9 діб.

Наші дослідження підтвердили, що строки сівби впливають на тривалість появи сходів, тому, що за різних строків сівби складаються й різні умови для росту та розвитку рослин пшениці залежно від погодних умов року. Найбільше на швидкість проростання насіння впливали наявність вологи в посівному шарі ґрунту на час сівби та сума ефективних температур. Але, у зв’язку з поступовими змінами клімату та появою нових сортів у виробництві це питання потребує додаткового вивчення. Результати наших досліджень показали, що за ранніх строків сівби найбільший вплив на довжину періоду «сівба–сходи» мала вологість посівного шару ґрунту. Так, за сівби 30 серпня по 03 вересня сходи з’являлися орієнтовно на 14 день, а з 23 вересня по 29 вересня — на 18-й день.

Сходи пшениці озимої, висіяних 30 серпня по 03 вересня через достатні запаси вологи в ґрунті з’явилися дружньо і швидко, тоді як сходи через незначну довготривалу ґрунтову та повітряну посуху почали з’являтися пізніше після випадання продуктивних опадів. Тривалість міжфазного періоду при цьому склала 68 діб. Сівба 30 серпня і 03 вересня була найбільш сприятливою для проростання насіння. Встановлено, що за пізніх строків сівби основним фактором, який впливає на появу сходів, є не лише наявність вологи, а й сума ефективних температур. Так, насіння, висіяне в пізніші строки, проросло і сформувало сходи на 18 день, коли рослини набрали суму ефективних температур 76,5 °С. За сухого осіннього періоду основним фактором, який впливав на появу сходів пізніх строків сівби більшою мірою була температура повітря, так як 16 листопада було зафіксовано припинення осінньої вегетації, але через підвищення температури, вегетація знову може відновитися. Тому, повні сходи з’явилися, після того, як рослини набрали суму ефективних температур 52,4 °С. Отримані результати, показали, що сорт, строк сівби висіву суттєво впливають на польову схожість насіння. Це обумовлюється, перш за все, кількістю ґрунтової вологи на одну насінину, якої було недостатньо саме за ранніх строків сівби, через високі температури і невелику кількість опадів в осінній період. Кущення — це поява бокових пагонів та вузлових коренів у рослин, яке починається після утворення рослиною 3–4 листків, приблизно через 23–27 діб після появи сходів. У пшениці озимої оптимальних строків сівби за температури повітря 13…15 °С період кущення настає дещо раніше — через 14–15 днів після появи повних сходів. При цьому строки сівби найбільшою мірою впливали на тривалість міжфазного періоду «сходи–початок кущення», гідротермічна характеристика полів яких була задовільною.

Результати наших досліджень показують, що за раннього строку сівби (30 серпня) фаза початку кущення наставала раніше, порівняно з більш пізніми строками. Міжфазний період «сходи–початок кущення» при цьому тривав 16–18 діб. Найтривалішим він був за пізнього строку сівби (29 вересня) — 16 і 34 доби. З господарського погляду, кущення відіграє як позитивну (підвищення продуктивності рослин та врожайності), так і негативну роль (непродуктивне витрачання ґрунтової вологи та елементів живлення).

На даний процес можна впливати регулюванням норми висіву та строку сівби. Досліджено, що за оптимальних строків сівби пшениця озима на час припинення осінньої вегетації утворює по 3–5 бокових пагонів, при цьому за таких умов кущення триває 30–35 діб. У наших обстеженнях такі показники було отримано за сівби 30 серпня і 03 вересня. Як виняток, найсприятливіші умови для кущення рослин пшениці озимої, коли рослини встигли до припинення вегетації сформувати по 2–3 стебла.

Висота рослин пшениці озимої перед входом в зимовий період має дуже важливе значення і впливає на подальшу перезимівлю рослин та стійкість до вилягання. Миронівськими вченими встановлено, що строки сівби значно впливають на формування висоти рослин пшениці озимої.

Наші обстеження підтверджують це твердження. Найвищими (26,3–30,5см) були рослини ранніх строків сівби, а найнижчими (16,4–13,4 см) — пізніх. Висота рослин пшениці озимої збільшувалася на 9,4–16,1 см по мірі зміщення строків сівби. Інтенсивність кущення і його тривалість залежить від багатьох факторів, одними із найголовніших є, насамперед, оптимальна для цього періоду температура повітря (13…18 °С) та дата припинення осінньої вегетації. На думку більшості авторів, осіння вегетація пшениці озимої повинна тривати 40–60 діб, коли рослини від сівби до стійкого переходу через 5 °С наберуть суму ефективних температур 300…350 °С. В таких умовах посіви встигають накопичити на період зимівлі достатню кількість пластичних речовин, завдяки яким більш спроможні краще протистояти жорстким умовам як зимового, так і весняно-літнього періодів вегетації. Тому, як раннє, так і пізнє припинення осінньої вегетації є несприятливим для росту й розвитку рослин.

За ранніх строків сівби і пізнього припинення осінньої вегетації рослини часто переростають, уражуються хворобами, шкідниками і більш уразливіші до несприятливих умов перезимівлі. За раннього припинення осінньої вегетації, рослини пізніх строків сівби можуть увійти в зиму не розкущеними.

Характерними є часті зимові відлиги та тривала відсутність низьких температур, що сприяє поновленню вегетації в зимові місяці. Щорічне тимчасове відновлення вегетації впродовж зими сприятиме подальшому розвитку рослин пшениці та переходу до нових фаз органогенезу.

Негативні фактори перезимівлі пшениці озимої та заходи боротьби з ними

За організації захисту пшениці озимої у період перезимівлі необхідно встановити від чого гинуть рослини, бо їхній захист може бути пов’язаний із морозостійкістю або зимостійкістю.

Під морозостійкістю рослин пшениці озимої розуміють їхню стійкість проти низьких негативних температур до мінус 15…20 °С, озимого жита — до мінус 20…22 °С. Зимостійкість — це стійкість зимуючих рослин проти комплексу несприятливих умов зимівлі в осінній, зимовий і весняний періоди їхнього життя. Морозо- і зимостійкість — складні фізіологічні стани пшениці озимої, які постійно змінюються залежно від їхньої фази розвитку та умов вирощування. Формуються морозо- і зимостійкість у рослин восени під час їхнього загартування. Загартування відбувається у дві фази: за температури вдень близько 8…10 °С, а вночі — від нуля до 4 °С; за середньої температури від нуля до мінус 5 °С.

У першій фазі завдяки активній вегетації і процесам фотосинтезу, для яких особливо сприятливою є сонячна погода, у вузлах кущення нагромаджуються цукри, які за нічної температури від нуля до 4 °С практично не витрачаються як на ріст рослин, так і на процеси їхнього дихання. Внаслідок щоденного збільшення вмісту цукрів, який під кінець загартування досягає у вузлах кущення до 30 % і більше сухої речовини, рослини здатні витримувати зниження температури на глибині залягання вузла кущення до мінус 10…12 °С. У другій фазі відбувається зневоднення клітин і в них підвищується концентрація розчинних цукрів, у клітинах зменшується вміст так званої вільної води, яка легко замерзає, і підвищується вміст зв’язаної води, яка важко замерзає. Рослини стають ще стійкішими до низьких температур: добре загартована пшениця озима витримує зниження температури біля вузла кущення до мінус 18…20 °С, жито озиме до мінус 23…24 °С, тритикале до мінус 19…21 °С, ячмінь озимий до мінус 14…15 °С.

Тривалість проходження першої і другої фаз загартування 20–25 днів. Проте навіть добре загартовані рослини (за вчасного висівання добірного насіння в добре підготовлений ґрунт, внесенні потрібних добрив) не забезпечують 100 %-ї гарантії від вимерзання за переходу температури через поріг критичної, яка для ячменю озимого становить 12…14 °С морозу, пшениці озимої мінус 16…18 °С, тритикале — 17…19 °С морозу, озимого жита мінус 20…24 °С.

В Україні пшениця озима найбільше потерпає: у зоні Степу від вимерзання, Лісостепу і Степу — від льодяної кірки, на Поліссі — від випрівання, вимокання, частково від вимерзання.

Слід відрізняти вимерзання від замерзання. Озимина завжди замерзає, бо взимку температури в зонах її вирощування переважно мінусові, але при цьому не гине.

Вимерзання. Причиною загибелі рослин є сильне зневоднення протоплазми клітин внаслідок замерзання так званої вільної води в міжклітинних просторах з утворенням кристалів або суцільної крижаної оболонки за раптового зниження температури (наприклад, за сильного морозу відразу після відлиги) і відтягуванні внутрішньоклітинної води. Це призводить до зневоднення клітин і коагуляції колоїдних розчинів у клітинах та їхньої загибелі. Вимерзання, як зазначалося, спостерігається за критичних мінусових температур, властивих для кожної озимої культури.

Зовнішні ознаки вимерзання бувають різними. Частіше, рослини залишаються зеленими, а після відтавання втрачають тургор, жовтіють і засихають. Вимерзання починається із старих листків, а потім поширюється на молодші органи. Особливо шкідливим є пошкодження вузла кущення, тому заходи захисту рослин від вимерзання завжди мають бути спрямовані насамперед на те, щоб запобігти зниженню температури до критичної у зоні залягання вузла кущення.

Коли критичні температури тривають недовго, вимерзання може й не бути, оскільки на рослини впливає не тільки абсолютний мінімум температури, а й тривалість її дат.

Щоб зменшити шкоду від вимерзання, слід використовувати для вирощування найбільш морозо- і зимостійкі сорти пшениці озимої. Велике значення має сівба в оптимальні строки (поспішність із сівбою призводить до переростання рослин, а в разі запізнення з нею сходи до настання зими бувають недорозвиненими (в обох, випадках морозостійкість знижується)), внесення до сівби фосфорно-калійних добрив, більш глибоке загортання насіння, особливо пшениці озимої, у якої при цьому глибше закладається вузел кущення (якщо насіння загортати мілко або в неущільнений ґрунт, вузол кущення формується близько до поверхні ґрунту і пошкоджується морозами), та особливо снігозатримання. За температури повітря мінус 30 °С ґрунт не вкритий снігом, промерзає біля вузла кущення до мінус 22…25 °С, що викликає загибель практично всіх озимих культур, а якщо шар снігу всього 15 см, то лише до мінус 8…12 °С, що не шкодить навіть ячменю озимому. Сніг затримують снігозатримувачами, утворюючи валки поперек панівних вітрів. Найкраще це робити під час випадання снігу, яким відразу закриваються оголені між валками місця. Сніг затримують також за допомогою куліс.

Вимокання. Найбільшої шкоди посівам озимих культур завдає осіннє, а потім ще й весняне застоювання води і перезволоження ґрунту.

Застоюванню талих вод і вимокання рослин із факторів зовнішнього середовищ сприяють високий рівень підґрунтових вод, несприятливі водно-фізичні властивості ґрунту, слабка його водопроникність, ступінь оглеєння і перезволоження, важкий гранулометричний склад, випадання великої кількості опадів, утворення притертої льодової кірки, глибоке промерзання ґрунту, повільне наростання позитивних температур у весняний період. З іншого боку, ступінь вимокання зумовлюється етапом розвитку: рослини, що добре розкущилися, пошкоджуються менше, ніж слабкі, які встигають утворити лише два-три листочки; добре загартовані рослини і менш ослаблені протягом зимового період також відзначаються більшою стійкістю проти вимокання. Слід зазначити, що перезволоження ґрунту у період активної вегетації зернових культур, у тому числі й озимих, також негативно впливає на рослини.

Загибель рослин від вимокання починається з мацерації меристематичних тканин листкової піхви, а потім відбуваються руйнування воскоподібних речовин клітинних стінок, розпад хлоропластів, втрата тургору і ослизнення.

Вимокання — настільки шкідливе явище, що навіть короткочасне застоювання на посівах талих вод призводить до їхнього зрідження, ураження кореневої системи рослин хворобами, зменшення інтенсивності ростових процесів, запізнення з настанням фаз розвитку, зменшення продуктивної кущистості, величини колоса, їхньої озерненості, виповненості зерна, а отже, й до значних втрат урожаю.

Боротьба з процесами вимокання посівів озимих культур потрібно розпочинати з профілактичних заходів, спрямованих на поліпшення водно-фізичних властивостей ґрунту шляхом влаштування мілкого закритого дренажу, системи відвідних канав, вапнування кислих ґрунтів, систематичного внесення органічних і мінеральних добрив. Поряд з цими агротехнічними заходами слід забезпечувати підвищення морозо- і зимостійкості рослин.

Випрівання. Сніг, навіть за метрового шару, не перешкоджає нормальному газообміну рослин, оскільки повітря під ним за вмістом кисню майже не відрізняється від повітря над його поверхнею. За тривалого перебування рослин під глибоким шаром снігу вони відчувають нестачу не в кисні, а в запасних речовинах, необхідних для нормального дихання та обміну речовин. У зв’язку з цим процес випрівання озимих науковці розподілили на три фази:

• Вуглеводне виснаження озимих рослин;
• Розпад органічних речовин (білків та ін.);
• Ураження сніговою пліснявою ослаблених на зиму рослин.

Причинами ослаблення рослин можуть бути осіннє перезволоження, нестача елементів живлення й освітлення у період з’явлення сходів і кущення, випадання снігу на не досить промерзлий ґрунт, а також пізнє танення снігу весною. Результати досліджень з вивчення причин випрівання озимих хлібів переконливо свідчать, що стан ґрунту в період утворення глибокого снігового покриву є одним з факторів, які визначають ступінь випрівання рослин лише в тих місцевостях, де наступні умови перезимівлі озимих посівів (температура повітря, випадання опадів, тривалість зимового періоду, висота і строки залягання снігового покриву) не можуть тривалий час змінити температуру під снігом.

Для запобігання випріванню посівів слід дотримуватись оптимальних строків сівби озимих культур, не допускати ранньої сівби, за якої формується густий травостій і ґрунт важко промерзає. У разі випадання товстого шару снігу на не промерзлий ґрунт його ущільнюють котками, але слід ураховувати при цьому, що за настання відлиги може утворитися льодяна кірка, яку, можливо, теж треба знищувати. Перерослу озимину, особливо жито озиме, інколи восени підкошують на висоті не нижче 10–12 см. На перерослій озимині практикують також культивацію снігу з використанням широко розставлених лап- підгортачів, що сприяє швидшому промерзанню ґрунту. Іноді випускають на занесені снігом посіви табун молодняку (телят або овець) для ущільнення снігу.

Випирання. Випирання має місце бути за сівби озимих культур у свіжозораний ґрунт та внаслідок різких коливань температури навесні. У висіяної в пухкий ґрунт пшениці через його осідання розривається коренева система й вузол кущення залишається на поверхні ґрунту (пасивне випирання). Різкі перепади денних і нічних температур рано навесні зумовлюють випирання вузла кущення на поверхню ґрунту льодом, який утворюється при нічному замерзанні води (активне випирання). Вузли кущення, які виявилися на поверхні ґрунту, можуть загинути від морозів або нестачі води.

За випирання рослин застосовують коткування посівів кільчасто-шпоровими котками, що сприяє кращому контакту рослин з ґрунтом і вони швидше та краще вкорінюються. Якщо виникає потреба у проведенні сівби озимих культур у свіжозораний ґрунт, його обов’язково перед сівбою ущільнюють важкими котками. Необхідно також глибше загортати насіння.

Льодяна кірка в окремі роки дуже шкідлива, особливо в морозні зими. Вона буває притертою й висячою. Висяча, або так звана «брудна» кірка з’являється на посівах озимих тоді, коли частково тане сніг. Після похолодання на його поверхні утворюється щільний льодяний шар, а під ним нещільний шар снігу або пустоти. Висяча кірка здебільшого не шкодить рослинам, навіть відіграє певну захисну роль, але за тривалого її зберігання може створюватися «парниковий ефект»: рослини можуть піти в ріст, і інколи спостерігається їхнє випрівання під такою кіркою.

Якщо відлиги тривалі й сніг тане майже повністю або просочується водою, на посівах залишається шар води, яка, замерзаючи, утворює суцільну льодяну кірку. Дощі під час відлиг посилюють ці утворення. Така кірка вмерзає у ґрунт на глибину його відтавання, а вузли кущення й корені рослин вмерзають у лід.

Дія притертої кірки різнобічна. Лід механічно пошкоджує рослини. Він у п’ять разів теллопровідніший за сніг, і посилює дію морозів, тому рослини швидше вимерзають. Під кіркою порушується газообмін, рослини відчувають нестачу кисню. У них переважає аеробне дихання з утворенням спирту, який токсично діє на клітини. Шкідливість кірки підвищується із збільшенням її товщини й часу перебування на посівах. Краще виживають під кіркою добре розвинені рослини.

Якщо льодяна кірка нетовста й вмерзають тільки вузли кущення, а листки перебувають на зовні, то такі рослини виживають, оскільки повітря проникає по міжклітинниках з листків у кореневу систему. Льодяна кірка не утвориться, якщо після відлиги випадає сніг, що не дає можливість морозу глибоко проникнути в ґрунт, тим самим запобігаючи негативному впливу на рослини.

Притерту льодяну кірку знищують, посипаючи її торфом, попелом, перегноєм, мінеральними добривами (каїнітом, фосфатшлаком, суперфосфатом); висячу (за потреби) — коткуванням. Льодяна кірка зникає також за проведення снігозатримання.

За даними Миронівського інституту пшениці імені В. М. Ремесла НААН України