Поиск

Особенности осеннего развития и сохранность растений озимой пшеницы в зависимости от элементов технологии возделывания
09.12.2014

Проблема перезимовки занимает особое место в исследованиях и технологических разработках озимых культур. В этой комплексной проблеме можно выделить три группы вопросов, которые тесно связаны друг с другом. Это вопросы биологии зимостойкости растений, агрометеорологические условия ее формирования, условия перезимовки и агротехнические мероприятия, направленные на оптимизацию условий перезимовки.
Гибель озимых растений в зимний период особенно при переходе от состояния покоя к активной вегетации - это результат воздействия на растения неблагоприятных агрометеорологических факторов, вызывающих такие явления, как вымерзание, выпревание, вымокание, интоксикация углекислым газом, выпирание, выдувание, обнажение узла кущения и др. В ряде исследований указывается, что основные причины этих явлений сводятся к неблагоприятным сочетаниям агрометеорологических условий, например, низких температур с отсутствием или малым количеством снега, острого дефицита влаги осенью и зимних засух с сильным ветром, чередование оттепелей с сильными морозами, притертая ледяная корка, резкие перепады температур ранней весной в момент возобновления вегетации, скопление воды в понижениях в период снеготаяния и др.
Чтобы перенести неблагоприятные условия, возобновить развитие и дать полноценный урожай, озимое растение должно обладать достаточным запасом прочности, запасом жизненных сил, которые формализуются таким комплексным понятием, как зимостойкость. Это понятие включает устойчивость растений не только к низким температурам (морозостойкость), но и к другим вышеперечисленным неблагоприятным явлениям и процессам. Таким образом, зимостойкость - сложное и многогранное явление. При его оценке следует исходить из того, что хотя зимостойкость определяется генетической природой вида и сорта, она не является постоянным свойством озимого растения, а зависит от условий выращивания и может меняться под влиянием элементов технологии (сроков и качества сева, уровня минерального питания и др.). Однако эти изменения лежат в пределах нормы реакции генотипа.
Проблема зимостойкости озимых культур достаточно широко освещена в отечественной и зарубежной литературе. Выявлению биологических закономерностей формирования зимостойкости посвящены классические труды Н.А. Максимова, И.И. Туманова, Т.Н. Труновой и др. В этих исследованиях разработаны теория «защитных веществ», вырабатываемых зимующими растениями в органах и тканях, биологические механизмы формирования морозостойкости и закалки растений.
Агрометеорологические аспекты проблемы изложены в монографиях: B.А. Моисейчик, В.М. Личикаки, Э.Г. Палагина и др. Разработке агротехнических приемов, способствующих максимальному развитию свойств зимостойкости у растений озимой пшеницы путем оптимизации сроков сева, норм высева, глубины заделки семян, доз и соотношения минеральных удобрений, посвящены работы В.К. Блажевского, А.И. Задонцева и др., В.И. Бондаренко, К.И. Саранина, И.И. Ковтун и др.
Работами Д.Н. Прянишникова, В.П. Мосолова, C.И. Савельева, Ф.М. Куперман, A.И. Носатовского, П.А. Генкеля, Kretschmer О. установлено, что температура и свет осенью оказывают существенное влияние на заглубление узла кущения у озимых растений. При пониженных температурах, интенсивном освещении узел кущения закладывается глубже, чем при повышенных температурах и сниженной освещенности. Так, наименьшая глубина залегания узла кущения отмечена у растений озимой пшеницы, выращенных при сниженном освещении и повышенной температуре воздуха - 1,0 см.
Кроме того, с повышением влажности почвы узел кущения при низкой и при высокой температуре ночи закладывался ближе к поверхности почвы, при сниженной влажности - глубже. Все это, по-видимому, связано с различным разрастанием подземного междоузлия у растений и с аэрацией. При пониженных температурах ночи узел кущения закладывается глубже, чем при повышенных. Отклонение в увлажнении почвы в осенний период от оптимального ведет к снижению урожая озимых. Так, в условиях повышенных температур урожай зерна озимой пшеницы снижается в варианте с недостаточным увлажнением почвы на 33%, а в варианте с переувлажнением почвы на 14%, а в условиях пониженных температур урожай зерна пшеницы снизился при недостатке влаги на 28%, при переувлажнении на 31% по отношению к варианту с оптимальным увлажнением почвы осенью. Неблагоприятными были также сочетания повышенных температур с избытком влаги в почве (урожай зерна ниже на 14%) и пониженных температур с недостатком влаги (урожай на 28% ниже, чем в контрольном варианте).
Знание особенностей роста и развития озимой пшеницы, посеянной по различным парам имеет огромное значение для правильного выбора предшественника. Так, при анализе роста растений озимой пшеницы перед уходом в зиму нами установлено, что наиболее развитыми были растения по сидеральному донниковому пару (табл. 3.3.1).

Особенности осеннего развития и сохранность растений озимой пшеницы в зависимости от элементов технологии возделывания

В среднем на 1 растении по сидеральному донниковому пару насчитывалось 5,1 стеблей и 8,4 вторичных корней, что на 0,4 и на 0,3 шт/раст. превышает показатели по чистому пару. Менее всего стеблей было у озимой пшеницы по пару, занятому эспарцетом - 4,2, а корней - 6,6 шт./раст. по пару, занятому донником.
Узел кущения озимого растения - очень важный орган. На определенном этапе развития он становится тем элементом растения, жизнеспособностью которого в дальнейшем определяется процесс формирования продуктивного стеблестоя и урожая. Он не должен быть поврежден, и поэтому его расположение внутри почвы имеет существенное значение.
Расположение узла кущения на небольшой глубине (менее 2 см) крайне нежелательно ввиду значительных колебаний температуры и содержания влаги в тонком слое почвы. Недостаток влаги в поверхностном слое препятствует нормальному укоренению растений, вследствие чего они входят в зиму со слабо развитой вторичной корневой системой. Растения с глубоким залеганием узла кущения оказываются в более благоприятных условиях для образования и развития узловых корней, а также для защиты их от зимних повреждений. Поэтому чем глубже расположен узел кущения, тем выше выживаемость растений в зимний период.
Глубина закладки узла кущения связана с особенностями роста колеоптиле и меняется в зависимости от вида и сорта. Колеоптиле прорастает сквозь почву, на некоторой глубине под влиянием света, проникающего в почву в рассеянном виде, в нем образуются ингибирующие рост вещества, которые его останавливают. Здесь образуется узел кущения. На глубину закладки узла кущения оказывает влияние ряд факторов, основными среди которых являются глубина заделки семян, температурный режим почвы и приход солнечной радиации в период после всходов. Относительно последнего фактора А.И. Носатовский писал: «Главную роль в размещении узла кущения в почве играет свет. Как только растения подвергались действию света, узел кущения далее не поднимался, а оставался на той высоте, какой он достиг при росте в темноте. Отсюда пасмурная погода осенью ведет к тому, что узел располагается ближе к поверхности почвы, ясная же солнечная погода в этот период приводит к более глубокому залеганию узла». В связи с этим представляет интерес вопрос о возможности оптимизации уровня залегания узла кущения путем изменения глубины заделки семян и искусственной регулировки режима освещения. Углубление узла кущения под влиянием солнечного света есть результат морфогенетического эффекта и определяется как интенсивностью освещения колеоптиле, так и суммой радиации, которую он воспринял.
По эспарцету нами наблюдалась наименьшая глубина залегания узла кущения - на 0,5 мм меньше, чем по чистому пару и на 0,7-0,8 мм -меньше, чем по занятому и сидеральному донниковым парам. Более глубокое залегание узла кущения по донниковым парам объясняется лучшей аэрацией поверхности почвы по данным парам.
Для практики растениеводства главным является не столько сам процесс перезимовки, сколько ее конечный результат - число выживших растений, так как этим в дальнейшем определяется урожай.
Наибольшая сохранность растений озимой пшеницы в среднем за 1995-1998 гг. была по донниковым парам - 74,6 и 74,8 % (табл. 3.3.2).
Особенности осеннего развития и сохранность растений озимой пшеницы в зависимости от элементов технологии возделывания

По чистому пару сохранность растений была на 5,6-6,6% ниже показателей занятых и сидеральных паров, но по количеству растений пшеницы на единице площади - превышали показатели сидерального пара на 9,5 шт/м2, а пара, занятого эспарцетом - на 3,6 шт/м2.
Несмотря на большую степень сохранности по занятым и сидеральному парам озимая пшеница после условий зимнего периода была более ослабленной, чем после чистого пара. Так, гибель растений к уборке на контроле составила 38,6 шт/м по отношению в количеству растений весной, в то время как по сидеральному пару - 58,9 шт/м2, а по занятым донником и эспарцетом парам - 57,5 и 63,8 шт/м соответственно.
Интересные данные получены по влиянию различных видов паров и парозанимающих культур на развитие растений озимой пшеницы в 2002-2004 гг. (табл. 3.3.3).
Так, при анализе растений озимой пшеницы, посеянной по различным парам перед уходом в зиму нами установлено, что наибольшая глубина залегания узла кущения была по чистому пару - 27 мм, что на 2-3 мм больше показателей глубины по сидеральному и занятым парам, и на 6 мм - глубже чем по кулисно-мульчирующим парам. Также по чистому пару наблюдается лучшее развитие растений озимой пшеницы - на 0,1-0,3 и на 0,2-0,6 шт/раст. больше стеблей и вторичных корней. Лучшее развитие растений озимой пшеницы по чистому пару объясняется наиболее оптимальными условиями влагообеспеченности пахотного слоя почвы перед посевом озимой пшеницы.
После перезимовки количество растений на единице площади по чистому пару было больше, чем по занятым и сидеральному парам на 17-22 шт., а по сравнению с кулисно-мульчирующими парами - больше только на 2-6 шт.
Особенности осеннего развития и сохранность растений озимой пшеницы в зависимости от элементов технологии возделывания

Несмотря на меньшую полевую всхожесть семян озимой пшеницы по кулисно-мульчирующим парам, именно на вариантах с люцерной изменчивой и люцерной желтой наблюдается самая высокая сохранность растений за зимний период - 85,0 и 85,5%, что более чем на 10% превышает показатели сохранности по остальным изучаемым вариантам. Высокая перезимовка растений по кулисно-мульчирующим парам объясняется повышенным снегозадержанием кулис из растений люцерны в посевах озимой пшеницы.
За счет лучшего обеспечения растений озимой пшеницы питательными веществами по кулисно-мульчирующим парам выживаемость растений к уборке была очень высокой - 91-92% на 1 м2, к уборке по кулисно-мульчирующим парам погибло 23-26 растений озимой пшеницы, по чистому пару 37 шт/м2, по занятым и сидеральному парам -36-40 шт/м2. Таким образом, несмотря на меньшее развитие растений озимой пшеницы по кулисно-мульчирующим парам, за счет высокой сохранности и выживаемости растений к уборке большее количество растений наблюдается на вариантах посева по кулисно-мульчирующим парам.
За 2001-2004 гг. исследований в среднем продолжительность межфазных периодов озимой пшеницы посев-всходы и всходы-кущение по вариантам не отличалась (табл. 3.3.4).
Особенности осеннего развития и сохранность растений озимой пшеницы в зависимости от элементов технологии возделывания

Так, по всем вариантам продолжительность до всходов составила 11 дней, а наступление фазы кущения наблюдалось в среднем через 23 дня после всходов и 34 дня после посева озимой пшеницы.
Ho в тоже время занятые донником и эспарцетом пары способствуют уменьшению продолжительности периода кущение-окончание осенней вегетации, и в целом периода осенней вегетации на 1 день, а кулисно-мульчирующий пар - на 2 дня по сравнению с показателями чистого пара вследствие более интенсивного роста. При одинаковой норме высева озимой пшеницы в условиях северной зоны Краснодарского края по занятым и сидеральным парам (4,5 млн. шт/га) наибольшая полевая всхожесть наблюдается на вариантах занятых паров (табл. 3.3.5).
Превышение показателей полевой всхожести по сидеральным парам составляет в зависимости от культуры на 1,5 (вайда красильная) - 3,8% (донник желтый). Отмечено, что чем большее количество доступной влаги было перед посевом озимой пшеницы, тем выше полевая всхожесть семян озимой пшеницы.
Особенности осеннего развития и сохранность растений озимой пшеницы в зависимости от элементов технологии возделывания

В среднем за 1998-2001 гг. гибель растений озимой пшеницы на вариантах посева по занятым парам составила 38-50 шт/м2, сидеральным -41-46 шт/м2. Наибольшая сохранность растений озимой пшеницы наблюдается на вариантах посева по донниковым парам.