Дифференцированный уход за посевами озимых культур в зависимости от ВВВВ

В 2017 году сельхозпроизводители столкнулись с проблемой отсутствия денежных средств при сборе большого урожаях зерновых культур, в связи резким падением цен на сельскохозяйственную продукцию при сохранившемся росте цен на промышленную продукцию, энергоносители. Чтобы иметь рентабельное производство в таких экономических условиях надо грамотно применять элементы технологии возделывания культур с учетом почвенно-климатических условий зоны и погодных условий года, что позволит оптимизировать материальные затраты. В большей степени это относится к технологии озимых культур. Дифференцирование приемов весенне-летнего ухода за посевами озимых хлебов должно проводиться не только в отношении двух факторов жизни растений – влаги и пищи, но и тепла и света. В. Д. Мединцом был предложен интегральный показатель ожидаемого сочетания световых и тепловых условий жизни озимых растений одновременно. Таким интегральным экологическим фактором является время возобновления весенней вегетации (ВВВВ).

Установлено, что рекомендованные учеными и принятые в каждом хозяйстве приемы ухода за посевами озимых культур оказываются наиболее эффективными в годы, типичные по ВВВВ. Если весенняя вегетация возобновляется рано или поздно по сравнению со средним для каждого района сроком, то отдельные приемы в системе ухода могут оказаться неэффективными. В этих случаях для получения максимально возможного урожая технологию нужно уточнять с учетом ВВВВ.

Биологическая реакция озимых культур на ВВВВ проявляется в том, что при крайних значениях последнего растения развиваются по противоположному типу в отношении важнейших жизненных функций, получают определенную направленность роста и развития. В потоке солнечной радиации в годы с ранним ВВВВ (до 1 марта) преобладают длинноволновые красные лучи низких энергий, благоприятные для процессов роста, накопления биомассы, поэтому растения быстро регенерируют вегетативную массу, сильно кустятся и укореняются, часто перерастают, приобретают склонность к полеганию, формируют хороший урожай с сильно развитой вегетативной массой и низким выходом зерна в ней, образуют зерно с пониженным содержанием белка и клейковины. Такая направленность роста и развития растений благоприятна для восстановления пострадавших при перезимовке посевов. В годы с поздним ВВВВ (после 10 апреля) преобладают коротковолновые синие лучи высоких энергий, неблагоприятные для продукционного процесса, но благоприятные для синтеза белков, из-за этого растения слабо кустятся и укореняются, вырастают низкорослыми, мало облиственными, не полегают, формируют низкий урожай со слаборазвитой вегетативной массой и высоким выходом зерна в ней, образуют зерно с повышенным содержанием белка и клейковины; такая направленность весенне-летнего роста и развития растений неблагоприятна для восстановления пострадавших при перезимовке посевов.

В первом случае преобладает вегетативная, во втором – генеративная направленность роста и развития растений, заданная ВВВВ. Фактор ВВВВ, с которым сопряжены световые, тепловые, частично водные условия жизни озимых растений, как бы программирует характер их дальнейшего роста и развития в период от отрастания до колошения. Это положение находит практическое применение при разработке системы весенне-летнего ухода за посевами озимых культур.

Результаты исследований В. Д. Мединца позволяют утверждать, что в годы с поздним ВВВВ эффективны приемы ухода, повышающие накопление общей биомассы посева, а в годы с ранним ВВВВ - приемы, повышающие выход зерна от урожая общей массы.

В агрономической науке и практике прочно утвердилась формула, объясняющая целесообразность азотной подкормки озимых ранней весной. Считается, что озимые культуры в это время испытывают азотное голодание в связи с замедленной нитрификацией, обусловленной в основном низкой температурой, а также из-за вымывания нитратов из корнеобитаемого слоя в годы, когда переувлажнена почва. Если низкая температура весной подавляет микробиологические процессы в почве, то напрашивается практический опыт: чем ниже температура, тем больше следует вносить азота, или применительно к озимым – чем раньше начинается вегетация, тем больше следует давать азотных удобрений. Фактически происходит наоборот: при раннем возобновлении вегетации и сопутствующей ему низкой температуре азотные удобрения на хорошо развитых посевах нередко снижают урожай. Здесь главная причина в том, что азот используется на избыточный рост вегетативной массы, при этом усиливает другие факторы, действующие в том же направлении (ранняя весна, паровые предшественники), в результате ухудшаются условия освещения внутри посевов.

В годы с ранним ВВВВ ранневесенняя подкормка азотом способствует усиленному росту вегетативной массы, что приводит к снижению процента выхода зерна и незначительному повышению его качества. В условиях ранней весны более эффективным на сильно развитых посевах оказывается перенесение подкормки на более поздний срок – к фазе колошения, что обеспечивает одновременно значительное повышение урожая и качество зерна. При раннем ВВВВ эффективность азотной подкормки повышается в годы с осенне-зимним вымыванием нитратов из почвы, а также когда с осени из-за неблагоприятных погодных условий растения не успевают хорошо раскуститься. На слаборазвитых посевах необходимо подкормить растения при возобновлении вегетации небольшой дозой азота совместно с внесением фосфорно-калийных удобрений. При ранней весне по непаровому зерновому предшественнику ранневесенняя подкормка азотными удобрениями на фоне высокой культуры земледелия обычно эффективна. При посеве по лучшим предшественникам – занятому пару, зернобобовым, хорошо обеспеченным азотом, подкормка аммиачной селитрой не всегда оправдана.

При позднем ВВВВ весь азот лучше дать в ранние сроки – по таломерзлой почве или прикорневым способом до выхода растений в трубку. В этих условиях поздняя подкормка (в фазу флагового листа) малоэффективна как по урожаю зерна, так и по содержанию в нем белка и клейковины.

Азотная подкормка при раннем ВВВВ действует слабее, чем при более позднем ВВВВ, где прибавка урожая бывает в 3-5 раз больше, чем при ранней весне.

В ранневесенний период листовая поверхность уже активизировалась под солнечными лучами и способна усваивать элементы питания, а корням еще очень холодно, азот и фосфор усваиваются корнями очень медленно. Поэтому «кормить» нужно не почву, а корни, но через листья. Для плохо раскустившихся растений озимой пшеницы необходимо обеспечить сбалансированное питание, направленное в первую очередь на повышение активности роста корневой системы. При проведении первой листовой подкормки озимой пшеницы необходимо дать достаточное количество фосфора, который, в свою очередь, будет способствовать более интенсивному отрастанию корней. Среди имеющего ассортимента фосфорсодержащих веществ эффективным по внекорневой подкормке является монокалийфосфат (Р2О5 – 52%, К2О – 34%), моноаммонийфосфат (Р2О5 – 61%, N – 12%).

Фосфор и калий способствуют раннему созреванию и болезнеустойчивости. Они стимулируют кущение и умеренный рост, сокращают продолжительность периодов развития, повышают выход зерна в урожае общей массы, поэтому в отличие от азотных удобрений их эффективность повышается при раннем ВВВВ и снижается в годы с поздним ВВВВ.

Главный показатель питательной ценности хлеба – содержание в нем белка. В последние годы с ранним временем возобновления вегетации товаропроизводители часто получают зерно 4-го, 5-го класса, даже внося при возобновлении озимых хорошие дозы азотных удобрений. Установлено, что ВВВВ оказывает влияние на накопление сырого белка в вегетативной массе растений. Биологическая сущность данной связи в том, что ВВВВ озимых определяет световой и тепловой режимы роста и развития растений в период от весеннего отрастания до колошения. Температура этого периода обуславливает уровень накопления азота в листьях перед цветением, величине которого прямо пропорционально содержание белка в спелом зерне. А интенсивность освещения и спектральный состав света от возобновления вегетации до колошения действует сильнее на белковый обмен, чем повышенные дозы азотных удобрений и достигают максимального для пшеницы уровня в годы с поздним пробуждением растений весной.

В годы с поздним ВВВВ создаются природой благоприятные условия для получения высококачественного зерна озимой пшеницы, в почве накапливается большое количество нитратов, растения хорошо развиваются и активно поглощают азот почвы. В фазе колошения их ткани насыщены азотистыми веществами, а это база для формирования зерна с высокой клейковиной и белком. Отмечается также при задержке возобновления вегетации повышение общей стекловидности зерна.

При раннем ВВВВ интенсивность радиации ниже, чем при позднем, а образующаяся при этом сильноразвитая вегетативная масса ухудшает условия освещенности внутри посевов, последнее затрудняет синтез азотистых соединений. Поэтому и содержание белка в зерне невысокое, потому что на высокий урожай вегетативной массы расходуется очень много азота в ущерб его накопления в зерне.

Конечно, бывают исключения, когда другие факторы (засуха, переувлажнение, температурные аномалии) влияют на формирование качества зерна не меньше, чем ВВВВ, но в целом закономерность сохраняется.

Посевы озимых культур, возобновившие весеннюю вегетацию раньше обычного срока, хорошо растут в высоту и благодаря усиленному кущению формируют мощную надземную массу склонную к полеганию. При позднем ВВВВ и сопряженном с ним укороченным периодом от отрастания до колошения формируются низкорослые изреженные посевы, не способные к полеганию. Оказывается, что в годы с ранними и средними сроками возобновления весенней вегетации озимой пшеницы опрыскивание растений ретардантами дает положительный эффект, а в годы с поздним ВВВВ ведет к существенному недобору зерна. В первом случае ограничение накопления массы растений благоприятно для урожая зерна вследствие уменьшения полегания посевов, во втором же, наоборот, вредно, так как позднее пробуждение растений и без ретардантов сильно подавляет продуктивность фотосинтеза, уменьшает размеры ассимилирующего аппарата, ограничивает кустистость, линейный рост.

Установлено, что при позднем ВВВВ повышается эффективность гербицидов, так как в такие годы посевы часто изреживаются, не перерастают, что создает условия для лучшего развития сорняков. При ранней весне сильно развитые посевы озимых можно не обрабатывать гербицидами, развивающая мощная вегетативная масса подавит рост сорных растений.

Основная часть стоимости средств химической защиты растений в земледелии приходится на гербициды. Есть целый ряд приемов, позволяющих применять уменьшенные нормы гербицидов без снижения их эффективности. Например, дифференцированное применение дорогих сложных и более дешевых простых препаратов в соответствии с уровнем, а главное, с видовым составом сорной растительности по полям, добавление азотных удобрений в рабочий раствор и т.д. Однако все гербициды, и даже идеально подобранные, оказывают большее или меньшее угнетающее действие на культурные растения. Совместное применение биостимуляторов с гербицидами позволяет не только снять стресс, но и уменьшить на 10-15% норму внесения препарата, а это тоже довольно значительная экономия.

Отмечено также, что поражение растений болезнями больше распространено на сильно развитых посевах, сформировавшихся при раннем возобновлении вегетации. Повреждение растений вредителями (хлебный пилильщик, клоп-черепашка, хлебный жук) во всех случаях увеличивается тем больше, чем позднее возобновлялась вегетация озимой пшеницы. При обработке посевов против болезней при среднем и слабом поражение растений целесообразно применение более дешевых по сравнению с фунгицидами микробиологических препаратов. Сегодня на рынке имеются биопрепараты, содержащие один, два или целый консорциум микроорганизмов, которые позволяют не только улучшить обеспеченность растений азотом или фосфором, но и отказаться от применения дорогих химических средств защиты от болезней.

Исследованиями установлено, что ВВВВ может менять обычную отзывчивость озимой пшеницы на предшественники. Нередко посевы по занятым парам и даже по непаровым предшественникам дают зерна больше, чем по чистым парам. Озимая пшеница, посеянная по чистым парам, дает урожай зерна меньше, чем по другим предшественникам только в те годы, когда большие осеннее-зимние запасы почвенной влаги совпадают с ранним возобновлением вегетации. А в годы с поздней весной чистый пар по урожайности превосходит другие предшественники.

Исходя из поведения озимых растений при разных сроках весеннего отрастания, можно ожидать, что малые нормы высева семян, создающие меньшую начальную густоту растений, будут иметь преимущество в образовании хорошего урожая зерна в годы с ранним весенним отрастанием, а высокие нормы высева в годы с поздним ВВВВ.

При оценке посевов озимых после зимы целесообразно использовать экологический эффект времени возобновления вегетации. У зимующих травянистых растений непродолжительный осенний органический покой сменяется вынужденным зимним покоем, продолжительность которого зависит от времени возобновления весенней вегетации, а выживаемость растений от напряжения солнечной световой и тепловой энергии, определяемой тем же ВВВВ. Часто при хорошей закалке озимые растения погибают при умеренных морозах, а в годы с неблагоприятными условиями закалки перезимовывают даже в суровые зимы. Это происходит потому, что закаливание как вхождение в зимний покой является только частью единого процесса перезимовки, а его завершение определяется условиями выхода растений из зимнего покоя. Как утверждает В. Д. Мединец, при выходе из зимнего покоя при высоких температурах, длинном дне и прямой солнечной радиации свойственных позднему ВВВВ, задерживается освобождение растений от накопившихся за зиму токсинов, блокирующих синтетические реакции, вызывает «ожоги», «мнимое отрастание» и гибель поврежденных морозом и ослабленных другими причинами растений.

Следует отметить, что не раскустившиеся с осени поздние посевы, которые по причине отсутствия влаги в посевном слое в осенний период бывают, в годы с поздним ВВВВ дают обычно низкие урожаи и даже пересеваются, а в годы с ранним отрастанием могут дать вполне удовлетворительный или хороший урожай.

В связи со сложными погодными условиями в зимний период на территории Волгоградской области (низкие отрицательные температуры воздуха при отсутствии снежного покрова, установившаяся во второй декаде февраля притертая ледяная корка), как показывает отрастание озимых, возможна частичная гибель слабо- и среднеразвитых с осени посевов. Предстоящей весной нужно внимательно присмотреться к состоянию посевов и ВВВВ, суть которой сводится к простейшей зависимости: чем позже пшеница возобновит весеннюю вегетацию, тем выше вероятность ее пересева. При поздней весне, когда комплекс условий неблагоприятен для сохранения ослабленных с осени растений, необходимо поврежденные посевы пересеять ранними яровыми культурами в самые сжатые сроки или своевременно подготовить почву для пересева их поздними яровыми. При раннем возобновлении весенней вегетации ослабленные посевы озимой пшеницы могут выправиться и дать хороший урожай. Поэтому пересевать следует только погибшие и сильно изреженные посевы. При оптимальном ВВВВ решение вопроса о пересеве пострадавших посевов более сложно. В этом случае ослабленные посевы чаще поправляются и дают нормальный урожай. Правильное решение может быть принято только на месте с учетом состояния растений, метеорологических условий первых дней весны и долгосрочного прогноза погоды.

Для решения вопроса о пересеве пострадавших посевов при любом сроке возобновления вегетации необходимо принимать во внимание густоту растений на 1м2, состояние конуса нарастания, отрастание вторичных корней, а также запасы продуктивной влаги в почве или количество выпавших осадков за период от сева до возобновления весенней вегетации.

Существует точный и оперативный метод определения жизнеспособности озимых по состоянию конуса нарастания. Он заключается в том, что отобранные по методике растения освобождаются от почвы, листьев; узел кущения (конус нарастания) разрезается лезвием бритвы вдоль и рассматривается через бинокулярную лупу (обычная 6-10-кратная лупа). У живых растений конус нарастания ярко белый или бледно-зеленый с перламутровым оттенком, тургорный; при незначительном повреждении растений основание узла кущения будет иметь темный оттенок. Такие растения в будущем будут отставать в росте. Погибшие растения отличаются желто-бурой или даже коричневой окраской и потерей тургора. Чем обширнее зона поражения, тем большая вероятность гибели растений, особенно в условиях поздней и сухой весны.

На площадях с массовым отмиранием листьев следует учитывать образование вторичных узловых корней, появление которых свидетельствует о жизнеспособности растений. Ориентироваться же только на отрастание листьев верхнего яруса неправильно.

Для получения максимального урожая зерна с озимого клина рекомендуется:

- при ранних сроках возобновления вегетации и при наличии 120 хорошо раскустившихся и 200 слабо раскустившихся растений на 1 м2 для зоны каштановых почв и более 250 не раскустившихся растений для черноземов можно оставлять без подсева.

- Неравномерно изреженные, а также при наличии от 90 до 120 хорошо раскустившихся и 150-200 слабо раскустившихся растений, запасе продуктивной влаге в почве 100 мм рекомендуется провести подсев яровой пшеницей или ячменем.

- Поля, где количество растений не превышает 90 штук на квадратном метре и они ослаблены, должны быть пересеяны с предварительной обработкой почвы на глубину заделки семян.

- При позднем возобновлении весенней вегетации ослабленные после перезимовки или изреженные на 50% и более посевы (не раскустившихся растений – менее 270-300 на м2, кустистых – 160-180 на м2) обязательно пересевать другими культурами в сжатые сроки.

Исследования показали, что если есть возможность высевать семена яровой культуры на глубину 4-5 см без предпосевной культивации (поле чистое от сорняков и почва не уплотнена), то даже сильно изреженные посевы озимой пшеницы лучше не пересевать, а подсевать. При этом выигрывается драгоценное весеннее время, сохраняется дефицитная влага в почве, уменьшаются затраты труда и средств. Урожайность зерна в этом случае, как правило, больше, чем при пересеве по обработанной почве, на 15-20 %. При выборе культуры для пересева предпочтение необходимо отдавать ранним яровым – яровому ячменю, яровой пшенице, овсу, горчице, яровому рыжику, которые в отличие от поздних яровых (кукуруза, просо и сорго) эффективнее используют запасы влаги в почве, накопленные за зиму. Подсев (уплотнение) изреженных посевов следует проводить в течение не более пяти-шести дней с момента возможности сева яровых культур. Опоздание со сроком подсева не обеспечивает хорошей заделки семян из-за оседания и пересыхания верхнего слоя почвы. Высевают 60-80% от нормы высева семян. Применение полной нормы высева, как при пересеве, технологически и экономически нецелесообразно.

Не подлежат уплотнению изреженные семеноводческие посевы. Возможность их сохранения и получения семян определяется наличием в хозяйстве гербицидов, поскольку на изреженных посевах обязательным агроприемом является проведение химпрополки.

Недостаточное количество влаги в метровом слое почвы и возможное позднее возобновление вегетации озимых культур может привести к гибели ослабленных, с недоразвитой корневой системой озимых культур в весенний период, когда подсев и пересев ранними зерновыми уже невозможен. Такие площади необходимо готовить под поздние яровые.

Для получения максимального урожая зерна в случае поздней вегетации надо использовать агротехнические мероприятия, способствующие росту растений, а в случае ранней вегетации – генеративному развитию, поэтому систему ухода за посевами озимых необходимо дифференцировать в зависимости от ВВВВ. Технология дифференцированного ухода за озимой пшеницей при ВВВВ позволяет в среднегодовом подсчете одновременно повысить урожайность, улучшить качество зерна, уменьшить загрязнение окружающей среды и продукции, а также сэкономить материальные и финансовые средства. Один из вариантов такой технологии дается в таблице 1.

На практике производителям зерна нужно применять собственную технологию, разработанную на основе схемы с учетом состояния посевов, степени обеспеченности влагой почвы. Чем больше ВВВВ отклоняется от нормы, тем точнее можно определить технологию ухода, что позволит более производительно использовать материальные средства и получить максимально возможный урожай исходя из финансового состояния хозяйства.

Применение дифференцированного ухода за посевами озимой пшеницы можно рассмотреть на примере возделывания этой культуры в вегетационный период 2015-2016 года в ООО «Камышинское ОПХ». Возобновление вегетации озимых было раннее, растения пробудились уже 26 марта. В осенний период 2015 года из-за недостатка в посевном слое влаги озимая пшеница была посеяна в два срока: 1-й - во второй декаде августа после прошедшего небольшого дождя, 2-й после дождя в октябре – 7-15 октября. Посев осуществляли как по чистым парам, так и по непаровому предшественнику - льну. После уборки льна поле задисковали на глубину 5 см с одновременным внесением биопрепаратов для разложения стерни. Всходы по первому сроку сева из-за высокой температуры воздуха получились рваными, довсходили растения уже после октябрьских дождей. Протравливание производили по результатам фитоэкспертизы семян биопрепаратами, культивируемыми в собственной биолаборатории. В отсутствии головневых возбудителей химические протравители не добавляли. Озимая пшеница прекратила вегетацию в фазе 1-2 листочка. Зимний период был благоприятен для перезимовки растений, посевы из-под снега вышли без повреждений. Учитывая раннее возобновление весенней вегетации, в хозяйстве была разработана следующая технология ухода за посевами (табл.2).

Некорневые подкормки проводили наземным способом прицепными опрыскивателями фирмы «Юнавекс» нормой расхода раствора в первую подкормку – 100 л/га, последующие – 150 л/га, чтобы выдержать концентрацию рабочего раствора, исключить «ожоги» на растениях от КАСа. Концентрация рабочего раствора не должна превышать в конце кущения – 30%, флаговый лист – 20%, налив зерна – 5%.

Первая подкормка была направлена на подавление развившихся после зимнего периода грибных болезней, бактериоза, стимулирования роста корневой системы и узла кущения слаборазвитых посевов озимой пшеницы. Для уничтожения многочисленных сорняков применили минимальную дозу гербицида.

Вторая подпитка озимой пшеницы в фазу конца кущения – начала выхода в трубку влияет на закладку величины колоса и его заполненность. Заполняется верхушка колоса и его основание, которые обычно остаются пустыми. Для подавления болезней и вредителей вносили целый комплекс микробов вместе с их метаболитами, в которых присутствуют различные ферменты, ростовые вещества, усиливающие фотосинтетическую деятельность растений, эффективность применения удобрений. В качестве прилипателя использовали лигногумат, который также способствует размножению невидимых помощников. В 2017 году использовали прилипатель биолипостим, с помощью которого образуется на поверхности листа тонкая клейкая пленочка, долго удерживающая удобрения и биопрепараты. Пролонгированное действие недорогого прилипателя (обработка 1 га стоит 20 рублей) повышает эффективность вносимых агрохимикатов, что позволяет уменьшать их дозу внесения на 10-15%.

Некорневая подкормка в фазу флагового листа влияет на величину урожая и, повышая содержание азотистых веществ в надземной массе, способствует увеличению белка в зерне. В это время при недостатке питания идет сброс зерен в колоске. Повышая уровень азотного питания, можно получать в колоске 4-5 зерен (фото 1). Планировалось при некорневой подпитке внести комплекс биопрепаратов против болезней и вредителей на фоне азотной подкормки. Дождливые условия в этот период не позволили провести эту работу, что в дальнейшем сказалось на формировании урожая зерна и его качества.

Последняя подкормка в фазу налива зерна влияет на качественные показатели зерна и величину урожая. В этот момент растет зерновка, формируется масса 1000 зерен. Необходимо сказать, что эта подкормка азотными удобрениями зачастую совпадает с наступлением высоких температур и дефицита влаги. В этом случае рекомендуется обязательно добавлять Лигногумат к листовым подкормкам, содержащим азот. Это позволит растению избежать стрессовых воздействий, легко усвоить питательные вещества из удобрения и задействовать даже малейшие запасы влаги из почвы.

Кроме этого необходимо отметить, что применение Лигногумата и комплекса микробов позволяет снизить не только нормы минеральных удобрений, но и нормы внесения средств защиты растений, в частности, инсектицидов.

Вот такое дифференцированное питание поздних октябрьских посевов озимой пшеницы позволило в год с ранним возобновлением весенней вегетации вытянуть до высокого урожая слабые растения (фото 2, 3, 4). Получена прибавка зерна от 1,67 до 2,74 т/га при небольших затратах на агрохимикаты и удобрения. Это достигнуто за счет грамотного их применения с учетом погодных условий года, что обеспечило низкую себестоимость продукции. Качество зерна на озимой пшенице сортов Камышанка достойное. В тоже время уменьшение дозы азотной подкормки при второй подкормке из-за поломки опрыскивателя на сортах Донской маяк и Ермак резко понизило качественные показатели пшеницы.

Надо отметить, что по непаровому предшественнику получили урожай зерна выше, чем по пару. Дело в том, что после уборки льна на стерню были внесена полезная микрофлора, которая при благоприятных условиях 2016 года (оптимальная температура, достаточная увлажненность почвы) активно размножалась и обеспечила более равномерное питание пшеницы и, соответственно, рост урожая и качество зерна.

Таким образом, используя знания и современные подходы эффективного низкозатратного управления ростом и развитием сельскохозяйственных растений, можно значительно сократить и оптимизировать расходы на удобрения и средства защиты, практически без потери урожайности культуры.

Игольников С.А., директор ООО «Камышинское ОПХ»

Игольникова Л.В., кандидат с.-х. наук, с.н.с. НВНИИСХ – филиал ФНЦ агроэкологии РАН.