Визначаємо зимостійкість озимих зернових
![Озимі зернові, що вкрито льодяною кіркою Визначаємо зимостійкість озимих зернових фото, ілюстрація](https://propozitsiya.com/sites/default/files/styles/580x/public/field/image/_mg_5916.jpg?itok=nw_YREr9&v=1706172936)
Період, який у нашій зоні триває зазвичай із листопада по березень, значною мірою визначає майбутній потенціал урожайності озимих зернових культур. Час зимового спокою є одним із найкритичніших для росту й розвитку озимини.
Вірогідність загибелі третини обсягу озимої пшениці, особливо в східних областях України, спостерігається двічі-тричі на 10 років, озимого жита як більш морозостійкої культури — один-три рази за такий самий часовий проміжок. Ще сильніше потерпає від несприятливих умов зимівлі озимий ячмінь, більшість сортів якого на сході країни висівати не рекомендується.
Важливе значення для вивчення причин загибелі озимих культур та розробки дієвих заходів їхнього збереження в період зимівлі мають агрономічна наука та прогресивна виробнича практика. Так, встановлено, що найбільшу стійкість проти негативних факторів зимівлі виявляють морозостійкі та зимостійкі сорти озимих культур, які сіють в оптимальні строки добірним протруєним насінням у якісно і вчасно підготовлений ґрунт зі збалансованим режимом живлення та вмістом в орному шарі не менш як 20–30 мм продуктивної вологи. Озимі культури за таких умов устигають до настання зими нормально розкущитися, сформувати добре розвинену кореневу систему та вузол кущіння, в якому нагромаджується достатньо цукрів (25–35% від маси рослини), які захищають останню від дії низьких температур.
Щоб захистити озимину в період перезимівлі, слід визначити, від чого потерпають та гинуть рослини, можливо, це пов’язано з їхньою морозо- або зимостійкістю.
Утім, насамперед слід визначитися з термінологією. Морозостійкість — це стійкість рослин до низьких негативних температур (в озимої пшениці цей показник сягає -15…20°С, а жита — до -20...22°С). Зимостійкість — стійкість зимуючих рослин проти комплексу несприятливих умов зимівлі в осінній, зимовий і весняний періоди їхнього життя. Морозо- і зимостійкість — складні фізіологічні стани озимих рослин, які постійно змінюються залежно від їхнього віку та умов вирощування. Ці властивості формуються у рослин восени під час їхнього загартування. Встановлено, що таке загартування відбувається у дві фази: перша настає за денної температури близько 8…10, а нічної — від нуля до 4°С, друга — за середньої температури від нуля до -5°С.
У першій фазі завдяки активній вегетації і процесам фотосинтезу, для яких особливо сприятливою є сонячна погода, у вузлах кущіння нагромаджуються цукри (вуглеводи), 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 періоду загартування досягає у вузлах кущіння до 30% сухої речовини і навіть більше, рослини здатні витримувати зниження температури на глибині залягання вузла кущіння до -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, що важко замерзає. Рослини стають ще стійкішими проти низьких температур: добре загартована пшениця витримує зниження температури біля вузла кущіння до -18…20, жито озиме — до -23…24, тритикале — до -19…21, ячмінь озимий — до -14…15°С. Власне, вирощування ячменю озимого з найменшими ризиками на території України можливе лише в зонах Лісостепу та Полісся, тоді як у Степу він часто вимерзає.
Зимо-та морозостійкість озимих культур. Тривалість проходження першої і другої фаз загартування рослин становить у середньому 20–25 днів. Проте навіть добре загартовані рослини (за вчасного висівання добірного насіння в добре підготовлений ґрунт, внесення потрібної кількількості добрив) не забезпечують повної гарантії від вимерзання за переходу температури через поріг критичної, яка для озимого ячменю становить -12…14°С, озимої пшениці — -16…18, тритикале — -17…19, озимого жита — -20…24°С. За статистичними даними, в Україні озимі культури найбільше потерпають: у степових районах — від вимерзання, лісостепових і степових — від льодяної кірки, в поліських — від випрівання, вимокання, частково — від вимерзання.
Слід відрізняти вимерзання від замерзання. Озимина завжди замерзає, бо взимку температури в районах її вирощування переважно мінусові, але при цьому рослини не гинуть (не вимерзають).
Вимерзання
Причиною загибелі рослин озимих культур є сильне зневоднення протоплазми клітин унаслідок 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 відтягування внутрішньоклітинної води. Це призводить до зневоднення клітин і коагуляції колоїдних розчинів у клітинах озимих культур та їхньої загибелі. Вимерзання, як зазначалося, спостерігається за критичних мінусових температур, властивих для кожної озимої культури.
Льодяна кірка
Розрізняють притерту й навислу льодяні кірки. Притерта — утворюється за суцільного замерзання води, нависла — лише за поверхневого замерзання (над рослинами або на поверхні снігу). Звісно, шкідливіша притерта кірка, коли утворюється шар льоду 10–12 см завтовшки. Лід має високі теплопровідність (у 20 разів більшу, ніж сніг) і тепловіддачу, посилює негативну дію низьких температур на рослини озимих культур. Крім того, спостерігається механічне травмування льодом вузла кущіння. Нависла, або так звана брудна, кірка здебільшого не шкодить рослинам озимих культур, навіть відіграє певну захисну роль. Але тривале її зберігання може спричинити парниковий ефект і спровокувати у рослин відновлення ростових процесів. Тож іноді спостерігається випрівання під такою кіркою рослин озимих культур, що почали вегетацію.
Випрівання
Зазвичай трапляється тоді, коли на ще незамерзлий ґрунт випадає товстий шар снігу і лежить протягом двох-чотирьох місяців, а температура ґрунту під снігом установлюється на нульовому рівні й навіть на дещо вищих позначках. Під снігом рослини озимих культур витрачають поживні речовини (вуглеводи) на процеси дихання (хоча вони й повільні) й без доступу світла не здатні поповнити їх шляхом фотосинтезу, тому гинуть від виснаження та ураження хворобами, зокрема сніговою пліснявою. За тривалого періоду випрівання може розпочатися також процес розкладання рослинних білків до утворення амінокислот, які спричинюють отруєння рослин озимих культур.
Вимокання
Виникає на важких перезволожених ґрунтах та в мікропониженнях рельєфу («блюдцях»), де тривалий час застоюється снігова вода. Рослини озимих культур, особливо перерослі, гинуть від незвичних для них анаеробних умов, за яких розкладаються їхні білки з утворенням амінокислот і, як і за випрівання, настає самоотруєння рослинних клітин.
Випирання
Має місце 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 кущіння залишається на поверхні ґрунту (пасивне випирання). Різкі перепади денних і нічних температур рано навесні зумовлюють випирання вузла кущіння на поверхню ґрунту льодом, який утворюється внаслідок нічного замерзання води (активне випирання). Вузли кущіння озимих культур, які виявилися на поверхні ґрунту, можуть загинути від морозів або нестачі води.
Захист рослин озимих культур від несприятливих умов зимівлі
Щоб зменшити шкоду від вимерзання рослин, для успішного вирощування озимих культур слід обирати найбільш морозо- і зимостійкі сорти озимих. Велике значення мають такі фактори, як: оптимальні строки сівби озимих культур; попереднє внесення фосфорно-калійних добрив; закладання насіння на більшу глибину, особливо озимої пшениці, у якої завдяки цьому глибше закладається вузол кущіння; снігозатримання. Останній чинник дуже важливий: за температури повітря -30°С ґрунт, не вкритий снігом, промерзає біля вузла кущіння до -20…22°С, що викликає загибель практично всіх озимих культур, а за шару снігу всього 15 см — лише до мінус 7…11°С, що не шкодить навіть озимому ячменю.
Сніг затримують застосуванням снігозатримувачів, утворюючи валки поперек панівних вітрів. Найкраще це робити під час випадання снігу, яким одразу закриваються оголені між валками місця. На півдні країни сніг затримують також за допомогою куліс.
Притерту льодяну кірку знищують, посипаючи її торфом, попелом, перегноєм, мінеральними добривами — каїнітом, фосфатшлаком, суперфосфатом; висячу (за потреби) — коткуванням. Льодяна кірка зникає також під час снігозатримання. Для запобігання випріванню посівів слід дотримуватись оптимальних строків сівби озимих культур, не допускати ранньої сівби, за якої формується густий травостій і ґрунт важко промерзає. За випадання товстого шару снігу на непромерзлий ґрунт його ущільнюють котками. Але в такому разі слід ураховувати, що із настанням відлиги може утворитися льодяна кірка, яку, можливо, теж треба буде знищувати. Перерослу озимину (особливо — озиме жито), восени інколи підкошують на висоту не нижче ніж 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 озимих культур табун молодняку (телят або овець) для ущільнення снігового покриву.
За випирання рослин озимих культур посіви прикочують кільчасто-шпоровими котками, що сприяє кращому контакту рослин із ґрунтом, завдяки чому вони швидше та краще вкорінюються. Якщо виникає потреба висіву озимих культур у свіжозораний ґрунт, його обов’язково перед сівбою ущільнюють важкими котками. В такому разі також слід глибше загортати насіння.
Протягом зими й рано навесні ведуть постійний контроль за станом зимівлі озимих культур. Основним методом контролю є відбір на посівах монолітів, у яких після відростання рослин визначають їхню життєздатність. Моноліти розміром 30х30х15 см або 35х25х15 см із двома рядками рослин відбирають у заготовлені дерев’яні ящики протягом зими не менш як три рази (у січні, лютому та березні) у кількох місцях по діагоналі поля. Якщо взимку виникають сильні й тривалі відлиги або, навпаки, великі морози, моноліти відбирають додатково. Рослини озимих культур після відтавання ґрунту в монолітах за температури 12…14°С відрощують у світлих приміщеннях за температури 18…20°С протягом 12–15 днів із періодичним поливанням їх у ящиках, після чого підраховують кількість живих і відмерлих рослин.
Нерідко агрономи на окремих місцях озимого посіву, оголених попередньо від снігу та льоду, ставлять дерев’яні квадратні рами розміром 1,5х1,5 м і заввишки 15–20 см, обтягнуті зверху поліетиленовою плівкою. На 1 га розміщують дві такі рами в найтиповіших місцях посіву озимих культур. Під цими «парничками» озимина починає швидко відростати (на вісім-десять днів раніше, ніж невкрита), що дає змогу раніше визначити її стан.
Стан озимих культур навесні після перезимівлі оцінюють за п’ятибальною системою: 1 бал — зрідження дуже велике, збереглася незначна частина рослин; 2 — зрідження велике, кількість загиблих рослин перевищує 50%; 3 — зрідження значне, загинуло 25–50% рослин; 4 — зрідження невелике, загинуло менш ніж 25%; 5 балів — зрідження непомітне. Зріджені посіви озимих культур підсівають або пересівають залежно від ступеня їхньої зрідженості та стану рослин.
Прискорені методи визначення життєздатності рослин озимих культур
Донський. Обережно відбирають (вирубують) моноліти на посівах озимини (30–50 рослин) із непошкодженими вузлами не менш як у п’яти місцях поля. Після танення ґрунту та відмивання рослин озимих культур у них обрізують листки і корені на відстані 1 см від вузлів кущіння, а самі вузли відрощують. Для цього їх кладуть у стакан на добре зволожену вату або марлю, який зверху закривають для підвищення вологості повітря і ставлять у темне й тепле приміщення (24…26°С) на 24 год. Живі рослини, які за цей час відростають на 3–15 мм, а також ті, що не дали приросту (неживі), підраховують і визначають відсоток загибелі озимини.
Водний. У відібраних та відталих рослин озимих культур відрізують листки, а вузли кущіння з корінням уміщують у посуд (тарілку) з водою, який ставлять у теплому й добре освітленому приміщенні. На п’ятий-шостий день визначають відсоток живих рослин, які починають відростати, та загиблих.
Цукровий. Відібрані та відталі рослини озимих культур без обрізування занурюють корінням на 13–15 годин у 1–5%-й розчин цукру, а потім перекладають у чисту воду. На шостий-сьомий день за виявленим відростанням обчислюють кількість живих та неживих рослин.
Метод барвників. Фарбують зрізи рослин озимих культур через основи пагінців і стеблові конуси наростання 0,1%-м розчином кислого фуксину. У живих рослин природний колір зрізів і клітин конусів наростання не змінюється, у неживих — з’являється рожево-буре забарвлення. Пошкодження конуса озимих культур оцінюють у балах: 5 балів — конус прозорий, тургорний, живий; 3 бали — конус живий, тургорний, але вже білий і непрозорий; 1 бал — конус бурий, зморшкуватий, неживий.
Остаточний візуальний аналіз стану озимини та підрахунки життєздатних рослин проводять за відновлення їхнього активного росту і, залежно від часу настання весни, приймають рішення про доцільність залишення озимих посівів для одержання запланованого врожаю.
Догляд за озимими культурами залежить від часу відновлення весняної вегетації (ЧВВВ). Науково-практична розробка доктора сільськогосподарських наук В.Д. Мединця під назвою «Екологічний ефект ЧВВВ озимих рослин» рекомендована для використання під час догляду за посівами озимої пшениці з урахуванням одночасного впливу на озимі рослини тепла й світла у весняний період вегетації.
За даними В.Д. Мединця, у районі Полтави найранніший ЧВВВ для озимої пшениці випадав 22 лютого, найпізніший — 17 квітня (розрив сягає 55 днів!). Звісно, озимина, яка відновлює свою вегетацію в лютому, потрапляє в інші світлові й теплові умови, ніж та, що починає вегетувати в квітні. За раннього відновлення вегетації рослини озимих культур тривалий час розвиваються в умовах короткого світлового дня й прохолодної погоди.
У цей час сонце перебуває відносно низько над горизонтом, тому переважають довгохвильові оранжево-червоні промені і слабка сонячна радіація. За пізньої вегетації озимина розвивається в умовах довгого світлового дня, коли сонце стоїть високо над горизонтом, і переважає ультрафіолетове випромінювання та швидке підвищення температур.
Роки з ранньою вегетацією рослин сприятливі для розвитку культури, оскільки швидше відбуваються процеси регенерації втрачених узимку органів, що поліпшує їхнє взаємозатінення. За таких умов формується підвищений урожай зерна, проте в ньому утворюється недостатньо білків, особливо клейковинної групи.
У роки з пізнім відновленням вегетації озимина недостатньо вкорінюється і кущиться, пошкоджені взимку рослини не завжди виживають. А ті, що вижили в умовах довгого світлового дня, швидко переходять у фазу колосіння, виростають низькорослими, нагромаджують недостатньо біомаси й формують низький урожай зерна, проте з високим вмістом білків, зокрема клейковинних.
Стан озимини, залежно від строків її весняної вегетації, слід враховувати під час догляду за посівами у весняно-літній період. Якщо посіви з осені зійшли недружно, недостатньо розкущилися або розвивалися нормально, а зрідження приблизно половини їх відбулося через несприятливі умови суворої зими, внаслідок чого час весняної вегетації настав пізно — озимі пересівають ярими культурами, а в роки з раннім ЧВВВ — підживлюють азотними добривами і залишають для формування врожаю.
На підставі даних багаторічних досліджень, проведених у різних зонах України, розроблені й запропоновані для впровадження у практику рекомендації щодо пересівання слабкої озимини в різних зонах із урахуванням кількості нерозкущених рослин на 1 м2 та настання ЧВВВ (див. табл.).
Залежно від настання ЧВВВ вносять певні корективи в систему догляду за посівами озимої пшениці.
У роки з пізнім ЧВВВ не слід застосовувати на посівах сортів озимої пшениці, схильних до вилягання, препарат ТУР навіть на тлі азотного підживлення. У такому разі його застосування доцільне лише за умови достатньої вологості на посівах озимини, що нормально перезимувала і, звісно, за раннього ЧВВВ.
Весняні азотні підживлення на ІІ–ІІІ етапах органогенезу ефективніші на посівах озимої пшениці із пізнім ЧВВВ за внесення підвищених норм азоту, який посилює кущіння. На посівах із раннім ЧВВВ озимину підживлюють меншими нормами азоту або зовсім не використовують його залежно від стану рослин.
Насамкінець наголошуємо, що вчасний та якісний моніторинг і діагностика стану посівів озимих зернових культур є запорукою зниження ризиків утрат коштів і господарських збитків за критичної перезимівлі рослин та передумовою планування подальших сільськогосподарських операцій.
Для запобігання вимоканню рослин озимини проводять відкритий і закритий дренаж, роблять дренажні колодязі. Крім того, цьому можна запобігти висівом культури в оптимальні терміни, щоб не допустити переростання рослин. Застосовують також гребеневі посіви, а восени забезпечують рослини фосфорно-калійними добривами в достатній кількості.
С. Авраменко, канд. с.-г. наук, провідний наук. співробітник,
С. Попов, д-р с.-г. наук, професор,
Н. Рябчун, д-р с.-г. наук, провідний наук. співробітник,
Н. Кузьменко, канд. с.-г. наук, ст. наук. співробітник,
Інститут рослинництва ім. В. Я. Юр’єва НААНУ
Інформація для цитування
Визначаємо зимостійкість озимих зернових/ С. Авраменко, С. Попов, Н. Рябчук, Н. Кузьменко // Пропозиція. — 2016. — № 12. — С. 52-57