Игра с обстоятельствами, которые трудно предугадать и тяжело изменить

Ушедший год для сельхозтоваропроизводителей стал очередным испытанием – затяжная весна и дожди в мае, жаркое лето и отсутствие осадков, засушливая осень. Около 1,6 млн. гектаров озимых пришлось сеять в сухую почву – амбарным способом. Чего ожидать будущей весной от таких посевов и как их «взбодрить»?

Как избежать разочарования от весенних всходов? Ведь чем позже пшеница возобновляет весеннюю вегетацию, тем выше вероятность ее пересева. Чем слабее посевы, тем меньше у них шансов. При раннем возобновлении весенней вегетации ослабленные и неразвитые посевы озимой пшеницы могут восстановиться и обеспечить высокую продуктивность.

О проблемах, которые возникают при перерастании всходов пшеницы, писать нецелесообразно. Потому что переросшие посевы встречаются гораздо реже, чем неразвитые.

Учеными на основании многолетних исследований определены температурный и влажностный режимы и на основании этого определены среднемноголетние календарные сроки сева озимых культур для каждой зоны.

Опоздание с посевом случается из-за отсутствия необходимого количества техники или стремления «уйти» от злаковых мух и жужелицы за счет посева позже оптимальных сроков, а также из-за ожидания дождей.

Если благоприятные сроки посева озимой пшеницы были упущены, то даже при наличии достаточного количества влаги в верхнем слое почвы всходы будут развиваться медленно. И все потому что, чем позже посев, тем ниже температура воздуха и почвы, и меньше продолжительность светового дня. Соответственно, хуже условия для поглощения некоторых элементов питания из почвы (особенно фосфора), и для фотосинтеза в целом. Поэтому темпы роста и развития поздних всходов в 1,5-2 раза медленнее, чем у растений, появившихся в «правильное» время. Состояние растений озимой пшеницы, завершающих осеннюю вегетацию, в лучшем случае можно считать удовлетворительным.

Это при наличии в почве достаточного количества влаги. А при поздних сроках посева часто возникает ситуация, когда семена попадают в сухую почву. Вероятность выпадения оптимального количества осадков в сентябре-октябре составляет не более 12%. Поэтому озимая пшеница поздних сроков сева страдает не только от недостатка тепла, но и от нехватки влаги.

Но срок посева (точнее – время появления всходов) зависит не только от расторопности земледельца. Существует фактор, который можно прогнозировать, но не удается контролировать. Это запасы продуктивной влаги (и влажность верхнего слоя почвы) в оптимальные для посева календарные сроки.

Из-за пересыхания верхнего слоя почвы сельхозтоваропроизводители стояли перед выбором: проводить посев озимой пшеницы в сухую почву, либо переносить сроки сева на более позднее время (рассчитывая на выпадение осадков). Поэтому некоторые сеяли «по календарю», а другие ждали дождя.

В итоге, при поздних сроках сева всходы пшеницы вошли в зимовку слаборазвитыми. Большая часть из них сформировала слабенький узел кущения, но вторичной корневой системы не развила. Многие семена, которые долго лежали в сухой почве, успели только сформировать проростки длиной 3-5 см, которые не вышли на поверхность почвы. Впрочем, по мнению многих ученых и агрономов-практиков, проростки озимой пшеницы в этой стадии имеют достаточно высокие шансы на то, чтобы пройти яровизацию и дать всходы весной.

Растения пшеницы в фазе 2-3 листьев, с неразвитым (отсутствующим) узлом кущения и недостаточно мощной корневой системой считаются недостаточно подготовленными к уходу в зиму. Отсутствие нормально сформированного узла кущения значительно осложняет весеннюю регенерацию органов. В условиях весенней засухи отсутствие узла кущения, способного быстро сформировать дополнительную корневую систему, а также отсутствие развитых с осени вторичных корней, затрудняют весеннее отрастание растений неразвитых посевов.

Также существует мнение, что такие растения не успевают к началу зимовки накопить необходимое количество углеводородов. Но в исследованиях Дорофеева Н.И. (диссертация «Осенний рост и развитие озимой пшеницы в Восточной Сибири», 1997) выяснилось, что самое высокое содержание углеводов отмечалось у растений среднего и позднего срока посева. У растений в фазе кущения (3-4 стебля), и в фазе «третий лист» оводненность тканей была практически одинаковой. Причем озимая пшеница раннего посева во все годы исследований оказывалась менее морозостойкой, чем растения более поздних посевов. На втором месте по зимостойкости оказались растения позднего срока посева – наименее развитые из всех изучаемых.

При истолковании данных этих опытов необходимо учитывать особенности резко континентального климата Сибири в осенний период. Начало вегетации приходится на время с оптимальными температурами и высокой интенсивностью солнечного света. Наличие достаточного количества влаги в почве не лимитирует рост и развитие растений. Резкие перепады дневных и ночных температур позволяют растениям пройти закалку, адаптироваться к холоду и успешно перезимовать. Тем не менее, эта информация добавляет оптимизма.

Изменение климата в сторону потепления проявляется и в холодный период года. За последние 20 лет средняя температура января и февраля выросла почти на 2,5ºС. Причем в течение зимнего периода достаточно часто отмечаются периоды потепления с повышением среднесуточной температуры выше 5ºС. Таких «волн потепления» может быть две или три за зимние месяцы. Растения озимых частично «просыпаются» и продолжают вегетацию. По наблюдениям прошлых лет, растения озимой пшеницы, находившиеся в конце ноября в фазе «шильца» – двух листочков, к моменту возобновления вегетации весной «наращивали» за зимний период минимум 2-3 листочка.

Для нормального развития озимых культур от всходов до прекращения вегетации необходима сумма эффективных температур (выше +5°) минимум 200-300°С. От всходов до начала кущения растения должны успеть «набрать» 134°С.

Всходы, которые появились в конце ноября, накопили тепла значительно меньше – от 63°С до 90°С. Даже при аномально высокой температуре воздуха в декабре не удалось компенсировать недостаток тепла и упущенное время для роста и развития. К тому же стоит учитывать еще два фактора: низкую температуру почвы (затрудняет усвоение растением фосфора) и короткий световой день (уменьшающий продуктивность фотосинтеза).

Но при мягкой зиме даже всходы могут успешно перезимовать, так как выдерживают мороз -12-14°С. Если перед похолоданием выпадет хотя бы 5-7 см снега, то даже при морозе 15°С у растений в фазе «шильца» есть шанс уцелеть. В фазе кущения растения пшеницы способны пережить похолодание до 15-17°С на глубине узла кущения.

Зимостойкость и морозостойкость растений формируются в процессе закалки растений, то есть постепенной адаптации их физиологических процессов к отрицательным температурам. Закалка имеет две фазы. Первая требует интенсивного освещения и пониженных положительных температур. Оптимальной является температура воздуха 8-10°С в дневные часы и около 0°С в ночное время, процесс продолжается минимум 12-14 дней. За это время растения накапливают около 20-25% сахаров в пересчете на сухое вещество. Считается, что растения озимой пшеницы, прошедшие первую фазу закалки, способны выдержать морозы до -12°С.

Вторая фаза закалки происходит при понижении температуры воздуха до 0 -5°С, причем не требует интенсивного освещения. В эту фазу концентрация клеточного сока в узлах кущения и влагалищах листьев продолжает повышаться. Идет процесс обезвоживания клеток, отток воды из цитоплазмы в межклеточные пространства и превращение в клетках нерастворимых в воде органических веществ в растворимые. К началу зимы содержание воды в тканях составляет около 65% и не зависит от возраста растений. Посевы озимой пшеницы после закалки способны переносить морозы до -18… -20°С в зоне узла кущения.

Возможен и обратный процесс – «закаленные» посевы под воздействием оттепелей в зимнее время «просыпаются» и возобновляют вегетацию. При этом их морозостойкость снижается. Поэтому резкие заморозки после оттепели губительны для несвоевременно прервавших «зимнюю спячку» растений.

После возобновления весенней вегетации недостаточно развитым растениям озимой пшеницы придется наверстывать упущенное. Не раскустившиеся (а иногда и не взошедшие) осенью растения вынуждены в кратчайшие сроки формировать первичную и вторичную корневую систему, а также максимально возможное в сложившихся обстоятельствах количество продуктивных стеблей.

Можно ли уменьшить пагубные последствия осени 2020 года? Если оперативно обеспечить посевы необходимыми для роста и развития элементами питания, то вполне возможно. Необходимо своевременно обеспечить не только азотное питание растений, но и поступление азота и фосфора в оптимальной пропорции. Сделать это не очень просто.

Во-первых, потому что на значительной части полей при посеве не вносились фосфорные удобрения. Поэтому рассчитывать на интенсивное усвоение фосфора из почвы не приходится.

Во-вторых, при возобновлении весенней вегетации листья «просыпаются» раньше, чем корневая система. Листовая поверхность прогревается солнечными лучами, а корни находятся в очень холодной почве. Из-за тепловой инерции корнеобитаемый слой почвы прогревается до температуры более 5°С через 10-14 дней после возобновления вегетации. А до этого азот и фосфор, находящиеся в почве, усваиваются корнями очень медленно.

Для того чтобы растение начало усваивать азот в нитратной форме, необходима минимальная температура почвы 5°С, а для усвоения фосфора – 14°С. Таким образом, «проснувшиеся» весной растения остаются «голодными». Причем дефицит фосфора наблюдается именно тогда, когда растениям необходимо формировать корневую систему. К тому же, отсутствие фосфора в «завтраке» растения резко снижает эффективность азотных подкормок и эффективность энергетического обмена.

Решение проблемы находится в буквальном смысле «на поверхности». А если быть более точным, то на листовой поверхности. Скорость усвоения фосфора из почвы в начале активного весеннего отрастания примерно в 15 раз ниже, чем через поверхность листьев. Поэтому рано весной «кормить» нужно не почву, а корни, но – через листья.

После возобновления весенней вегетации в первой листовой подкормке целесообразно внести на гектар примерно 1 кг фосфора в д.в ( в пересчете на Р2 О5 ) вместе с азотом в амидной или нитратной форме. Но так как на рынке появилось много препаратов для листовой подкормки с высоким содержанием фосфора, то целесообразно использовать именно их. Ведь они содержат не только макро-, но и микроэлементы, а степень очистки компонентов и их оптимальное соотношение обеспечивают полное растворение препарата.

Для повышения эффективности листовых подкормок целесообразно применять стимуляторы роста и т.д. Эти соединения поглощают коротковолновую радиацию, защищая тем самым хлорофилл, повышают активность ферментов, стимулируют процессы дыхания, синтез белков и углеводов, оказывают иммуностимулирующее действие. Препараты солей фульвовых кислот (фульватов) способствуют лучшему усвоению компонентов внекорневых подкормок через поверхность листа.

Даже самая современная и «модная» технология выращивания озимой пшеницы может влиять только на два абиотических фактора жизни растения: обеспеченность влагой и минеральным питанием. Что касается контроля тепла, воздушного питания и освещения, то современный земледелец влияет на них не больше, чем его коллега, живший пять или шесть тысяч лет тому назад.

Контроль влагообеспеченности возможен далеко не везде и не всегда. На орошаемых полях проблема решается просто: достаточно включить полив. А на неорошаемых влагу можно только экономить. За счет правильно подобранной технологии обработки почвы, например. Или путем отказа от обработки и накопления растительных остатков, как в no-till технологиях.

Неудивительно, что именно минеральное питание оказывается в центре внимания земледельцев. Своевременное внесение минеральных удобрений помогает растению не только набирать массу, но и адаптироваться к неоптимальным условиям окружающей среды. То есть к неконтролируемым абиотическим факторам: высокой или низкой температуре воздуха, недостаточности освещения, избытку или недостатку влаги. Своевременное внесение фосфора и калия повышает холодостойкость и засухоустойчивость, а внесение магния, например, позволяет сохранить высокую продуктивность фотосинтеза в пасмурную погоду (когда не хватает света).

Во многих случаях подход к питанию растений отличается от научно обоснованного, учитывающего взаимодействие элементов питания между собой и сезонные потребности растения. И вместо половины таблицы Менделеева растениям пшеницы предлагается одно блюдо – азот. В нитратной или амидной форме, в жидком или твердом состоянии.

В агрономической науке и практике азотная подкормка озимых ранней весной считается аксиомой. Из категории «это необходимо, потому что необходимо». Считается, что «проснувшиеся» озимые культуры страдают от дефицита азота из-за замедленной нитрификации (почва холодная!) и вымывания нитратов из корнеобитаемого слоя (осадки обильные!). Логика подсказывает простое решение: чем ниже температура почвы, тем больше следует вносить азота. И, как развитие этого вывода, чем раньше начинается вегетация озимых, тем больше они нуждаются в азотных удобрениях.

Но часто обильная азотная подкормка дает результат прямо противоположный ожидаемому. При раннем возобновлении вегетации на хорошо развитых посевах внесенные «с запасом» азотные удобрения нередко снижают урожай. Ведь величина урожая зависит от продуктивности фотосинтеза, а избыточный рост вегетативной массы «перекормленных» азотом посевов, ухудшает условия освещения. Для грибных заболеваний такие растения – идеальное место жительства.

При определении нормы удобрений (а иногда и целесообразности вообще) для ранневесенней подкормки озимой пшеницы необходимо принимать во внимание ряд факторов. Из них ключевым является время возобновления весенней вегетации.

Весеннее отрастание растений пшеницы обычно совпадает с датой стабильного перехода среднесуточной температуры воздуха через +3-5°С. Но эта дата не привязана к конкретной календарной дате. По среднемноголетним данным она может быть, например, 1 апреля, а в конкретные годы может быть как 5 марта, так и 15 апреля. То есть весенняя вегетация может быть ранней, средней и поздней. При раннем и позднем весеннем возобновлении вегетации условия освещения существенно отличаются, отличается и развитие растений, «проснувшихся» или слишком рано или очень поздно.

В спектре солнечного света в годы с ранним возобновлением весенней вегетации (до 1 марта) преобладают длинноволновые красные лучи низких энергий. Такое освещение благоприятно для ростовых процессов, поэтому растения быстро восстанавливаются после перезимовки, сильно кустятся и укореняются. Развитые с осени растения часто перерастают, формируя избыточную вегетативную массу. Урожайность высокая, но зерно отличается пониженным содержанием белка и клейковины. Раннее возобновление вегетации благоприятно для восстановления пострадавших при перезимовке посевов. А также для успешного кущения тех посевов, которые вышли из зимовки в фазе «шильца» или двух-трех листочков. При раннем возобновлении вегетации азотные подкормки эффективны для стимуляции роста и развития слабораскущенных посевов. Подкармливать по таломерзлой почве целесообразно только слабые и удовлетворительные посевы, причем использовать минимальные нормы удобрений.

На сильно развитых посевах при ранних сроках весенней вегетации целесообразно перенести подкормки на более поздний срок – к фазе выхода в трубку.

В годы с поздним сроком весенней вегетации (после 10 апреля) коротковолновые синие лучи высоких энергий благоприятно влияют на синтез белков, но не способствуют интенсивному вегетативному росту. При выходе из зимнего покоя при высоких температурах, долгом дне и интенсивном солнечном освещении растения не успевают избавиться от накопившихся за зиму токсинов, что неблагоприятно для поврежденных морозом и ослабленных растений. Под их воздействием отрастающие растения слабо кустятся и укореняются. Урожайность обычно низкая, но зерно отличается повышенным содержанием белка и клейковины.

При позднем возобновлении вегетации всю дозу азотных удобрений лучше внести в ранние сроки – по таломерзлой почве или прикорневым способом в фазу кущения. При позднем возобновлении вегетации азотная подкормка обеспечивает прибавку урожая зачастую в 2-3 раза выше, чем внесение такого же количества азота в д. в. при раннем возобновлении вегетации.

Условия ухода посевов озимой пшеницы в зиму – это первая, видимая часть зимовки, вторая – погодные условия зимних месяцев. А также завершающая часть процесса перезимовки, которая определяется условиями выхода растений из зимнего покоя, в том числе и весеннем возобновлении вегетации.

Существует закономерность: чем позже пшеница возобновляет весеннюю вегетацию, тем выше вероятность ее пересева. И чем слабее посевы, тем меньше у них шансов.

При раннем возобновлении весенней вегетации ослабленные и неразвитые посевы озимой пшеницы могут восстановиться и обеспечить высокую продуктивность. Поэтому «кандидатами» на пересев (или подсев) при раннем возобновлении вегетации остаются только сильно изреженные посевы.

При оптимальном возобновлении вегетации принять решение о пересеве проблемных посевов более сложно, так как времени на «реанимацию» у растений намного меньше.

Если же страницы календаря сменяют друг друга, и только примерно в середине апреля весенняя погода вытеснила зимнюю, то, выражаясь языком медиков, для неразвитых посевов «прогноз неблагоприятный». Поэтому целесообразно не ждать чуда, а пересеять неразвитые изреженные посевы ранними яровыми культурами в самые сжатые сроки или своевременно подготовить почву для их пересева подсолнечником, горчицей и т.д.

Ремонт озимых

В случае наличия в хозяйстве изреженных посевов озимых культур, с целью получения стабильной отдачи с посевного гектара, необходимо запланировать ремонт таких площадей. При принятии решения о ремонте нужно учитывать, что при раннем возобновлении весенней вегетации ослабленные посевы озимой пшеницы могут выправиться и дать хороший урожай. Поэтому правильное решение по каждому полю может быть принято только на месте с учетом состояния растений. Для решения вопроса о подсеве или пересеве пострадавших посевов необходимо принимать во внимание густоту растений на 1кв.м.

Дифференцированный подход к проведению агротехнических мероприятий в посевах озимых зерновых культур

В настоящее время наукой разработаны различные варианты технологий создания «бинарного посева». Имеется положительный опыт проведения подсева озимых культур с использованием горчицы, рыжика, яровой пшеницы и ячменя. При подсеве озимой пшеницы с целью получения товарной продукции рекомендуется использовать сорта яровой пшеницы, имеющие такую же разновидность. Холодоустойчивые масличные культуры рекомендуется подсевать в самые ранние сроки с использованием малой авиации. Этот прием не только повышает выход продукции, но и позволяет снизить засоренность изреженных посевов.

Иванченко Т.В., к. с-х. н., ведущий научный сотрудник, ФНЦ агроэкологии РАН f