Глава 3. УСТОЙЧИВОСТЬ ОЗИМЫХ КУЛЬТУР
К НЕБЛАГОПРИЯТНЫМ ФАКТОРАМ СРЕДЫ
Озимые хлеба имеют большое значение в производстве зерна. В основных районах возделывания они дают большие урожаи, чем яровые зерновые. Развитие озимых хлебов протекает в два периода. Первый проходит осенью до заморозков, второй – начинается весной и заканчивается плодоношением и отмиранием растений. В осенний период растения активно наращивают вегетативную массу, а при понижении температуры и уменьшении продолжительности дня рост приостанавливается и наступает период покоя в течение зимы.
§1. Зимостойкость и морозостойкость озимых
В зимний и ранневесенний периоды озимые хлеба часто подвергаются различным неблагоприятным внешним воздействиям, которые приводят к изреживанию или полной гибели посевов. Устойчивость растений к неблагоприятным условиям перезимовки зависит от их зимостойкости и морозостойкости, а также от закалки.
Зимостойкость – способность озимых культур переносить неблагоприятные условия в период перезимовки (выпревание, вымокание и др.). Морозостойкость – способность озимых культур выдерживать длительное воздействие отрицательных температур в зимний период. Способность растений выдерживать низкие положительные температуры называется холодостойкостью. Наиболее морозостойка озимая рожь (выдерживает морозы до -20 °С), озимая пшеница (до -16 – -18 °С).
Зимостойкость и морозостойкость растений являются сложными физиологическими свойства. Они непостоянны, формируются на определенных этапах развития, особенно в процессе закалки растений. И.И.Туманов установил, что закалка протекает осенью в две фазы: первая проходит в условиях интенсивного освещения и температуры 8 – 10 °С в дневные часы и около 0 °С ночью (в это время в растениях накапливаются пластические вещества, преимущественно сахара). Перед уходом в зиму у озимых культур накапливается около 20 – 25 % сахаров. Озимые, прошедшие первую фазу, способны выдерживать температуру до -12 °С.
Вторая фаза закалки протекает при более низких температурах (0 – 5 °С). Повышение зимостойкости обусловлено главным образом процессом обезвоживания клеток, оттоком воды из цитоплазмы в межклеточные пространства и превращением в клетках нерастворимых в воде органических веществ в растворимые. В результате этих процессов значительно повышается концентрация клеточного сока. Вторую фазу закалки быстрее проходит озимая рожь, затем – озимая пшеница и озимый ячмень. После закалки резко повышается зимостойкость растений и они способны переносить морозы до -18 – -20 °С в зоне узла кущения, а также меньше реагируют на другие неблагоприятные климатические факторы. Продолжительность фазы закаливания зависит от метеорологических условий, вида растений: лучше идет при ясной погоде с теплыми днями и прохладными ночами, положительно влияют также подкормки фосфорно-калийными удобрениями. Для прохождения полной закалки при благоприятных условиях необходимы 21 – 24 дня.
§2. Гибель посевов и контроль за ходом перезимовки
Изреживание и гибель посевов могут быть вызваны многими причинами: ● осенней засухой, ● слабой закалкой поздних всходов, ● сильными морозами и малоснежными зимами, ● резкими колебаниями температур, ● мощным снеговым покровом, ● застоем воды на поверхности почвы. Часто гибель наступает от совместного действия нескольких факторов.
Главные причины изреживання и гибели посевов озимых культур – вымерзание, выпревание, вымокание, выпирание, ледяные корки.
Вымерзание – одна из наиболее частых причин повреждения и гибели озимых. Основной фактор – действие низких температур. В межклеточных пространствах ткани растений образуются кристаллы льда, которые оттягивают воду из клеток, что приводит к обезвоживанию протоплазмы. Обезвоженная протоплазма повреждается, теряет непроницаемость, и наблюдается гибель клеток. У растений, поврежденных морозами, листья желтеют, узел кущения буреет, корни теряют тургор. В бесснежье иногда озимые вымерзают от резких колебании температур днем и ночью. Иногда после схода снега при небольшом потеплении (выше 5 °С) в январские и февральские оттепели озимые возобновляют вегетацию, что ведет к быстрой потере закалки растений, при возврате холодов может наблюдаться гибель озимой пшеницы.
Для предохранения озимых от вымерзания значение имеют: тщательная и своевременная подготовка почвы к посеву, применение фосфорно-калийных удобрений, использование морозостойких сортов, более глубокая заделка семян, снегозадержание. Снег обладает малой теплопроводностью и хорошо защищает озимые от чрезмерно низких температур и дает возможность накопить влагу на посевах озимых.
Выпревание озимых культур наблюдается вследствие их мощного развития при продолжительной теплой осени и выпадения снега на талую почву. Находясь под толстым снежным покровом длительное время, растения гибнут из-за истощения, так как накопленные питательные вещества расходуются на дыхание, а пополнения углеводов под снегом в условиях почти полной темноты не происходит. При выходе из-под снега озимые оказываются побуревшими и дряблыми, так как ткани мертвеют, листья нередко покрываются налетом снежной плесени. Выпревание озимых культур отмечается в основном в районах Нечерноземной зоны, на тяжелых суглинистых почвах с плохой водопроницаемостью. Озимая рожь в большей степени подвергается выпреванию, чем озимая пшеница. Для предотвращения гибели озимых по этой причине нельзя допускать завышения нормы высева и преждевременного посева, проводить прикатывание озимых после выпадения снега на талую почву.
Вымокание наблюдается в районах избыточного увлажнения Нечерноземной зоны, а также в пониженных местах рельефа, где долго задерживается вода, вследствие чего в растениях усиливаются анаэробные процессы, происходят отравление и их гибель. Вымокание может происходить осенью, но чаще наблюдается весеннее. Чем выше температура, при которой происходит вымокание, тем интенсивнее идет процесс гибели. В начале весенней вегетации озимые могут переносить затопление при невысоких температурах в течение 2 недель и дольше, с повышением температуры устойчивость к вымоканию снижается и уже через 8 – 10 дней озимые желтеют и погибают (озимая рожь страдает больше, чем озимая пшеница). Для предупреждения вымокания необходимо тщательное предпосевное выравнивание почвы, применяют отвод скапливающейся воды, гребневые посевы.
Выпирание – вытеснение на поверхность почвы узлов кущения, которое сопровождается разрывом корней – происходит из-за образования подповерхностных ледяных линз зимой или весной при переменном замерзании и оттаивании почвы. При таянии линз почва оседает, и узел кущения обнажается. Выпирание наблюдается в районах с резкими колебаниями температур в ранневесенний период. Основными мерами борьбы с выпиранием является: ● своевременные основная и предпосевная обработки почвы, ● более глубокое высевание семян, ● прикатывание почвы до и после посева, ● использование сортов с глубоким залеганием узла кущения, ● обработка семян ретардантами.
Ледяные корки также нередко являются причиной повреждения или гибели озимых. Они появляются, когда снег при оттепелях полностью тает, а образовавшаяся вода при похолодании замерзает, образуя ледяную корку, смерзшуюся с верхним слоем почвы и вмерзшими в него растениями. Растения подвергаются механическим повреждениям, прекращается доступ воздуха к ним, нарушается газообмен, все это приводит к изреживанию или гибели. Наиболее эффективные средства защиты растений от ледяных корок – щелевание, снегозадержание.
Выдувание часто наблюдается в сухую осень или весной, преимущественно на бесструктурных почвах, в открытых безлесных местах. Пыльные бури вызывают гибель посевов вследствие выдувания поверхностных слоев почвы, узлы кущения оказываются на поверхности, в результате растения засыхают или гибнут во время зимовки от действия низких температур. В пониженных местах и у лесополос озимые могут быть засыпаны почвой, на отдельных участках слой нанесенной почвы может достигать 10 см и более. Погребенные растения не могут выбиться на поверхность и гибнут. Для предотвращения гибели озимых от выдувания проводят лесомелиоративные мероприятия, высевают кулисы, размещают культуры полосами (озимая пшеница и многолетние травы), высевают озимые по стерне.
Ослабленные в результате выпревания, вымокания и других неблагоприятных условий растения озимых поражают снежная плесень и склеротиния – болезни, вызываемые грибами-паразитами. Для борьбы с этими болезнями необходимо проводить предпосевное протравливание семян, внедрять устойчивые сорта.
§3. Контроль за ходом перезимовки
Необходимо следить за состоянием озимых культур зимой, особенно в переходный период от зимы к весне. Для наблюдения за ходом перезимовки зерновых хлебов в течение зимы берут пробы на отращивание. Площадку, с которой берут монолит, очищают от снега и вырубают монолит размером 25 х 25 см (на глубину 15 – 20 см) с таким расчетом, чтобы внять два рядка растений без повреждения. Монолит помещают в ящик, укрывают мешковиной и перевозят в теплое помещение (12 – 14 °С) на 2 – 3 дня для постепенного оттаивания. Затем переносят его в еще более теплое (18 – 20 °С) и светлое помещение на 12 – 14 дней для отращивания, почву поддерживают во влажном состоянии. После этого растения осторожно извлекают из почвы, корни отмывают и подсчитывают отросшие и погибшие растения. Определяют густоту растений на 1 м2 или процент перезимовавших растений, который вычисляют по отношению к общему числу растений в монолите.
Для быстрого определения состояния озимых используют ускоренный метод определения жизнеспособности растений по интенсивности отрастания узла кущения (донской метод). Суть метода состоит в том, что у взятых растений срезают стебли на расстоянии 1,0 – 1,5 см от узла кущения, а корни обрезают полностью. Такие растения помещают в сосуд на увлажненную фильтровальную бумагу, вату или марлю, накрывают крышкой и оставляют на 12 – 24 ч при температуре 24 – 26 °С. Хорошо сохранившиеся растения дают прирост стебля до 10 мм, ослабленные – 3 – 5 мм. Затем подсчитывают живые, ослабленные и отмершие растения и определяют густоту растений на 1 м2. К сильноизреженным относят посевы, где на 1 м2 насчитывается не более 100 – 120 здоровых растений, к среднеизреженным – 130 – 200 растений, к слабоизреженным посевам относят те, где выпадение растений не превышает 15 – 20 %. Такое определение состояния озимых проводят до наступления весны, чтобы заблаговременно выявить площади изреженных или погибших посевов озимых. На месте полностью погибших и сильноизреженных посевов весной высевают другие культуры, а в среднеизреженных посевах подсевают яровые зерновые культуры (ячмень, пшеницу).
Окончательную оценку состояния озимых проводят ранней весной, когда посевы уже тронулись в рост и живые растения легко отличить от погибших.