Перезимівля озимих хлібів та заходи захисту рослин від несприятливих умов зимівлі

Загибель озимих посівів зумовлює недобір мільйонів тонн зерна, додаткові мільйонні витрати коштів на втрачене зерно, повторний обробіток полів, витрачене насіння, пересівання загиблих посівів ярими культурами тощо. Крім того, за таких умов порушуються плани проведення посівної кампанії, що призводить до запізнення сівби ярих культур і зниження їх урожайності; у хлібному балансі зменшується кількість зерна найвищої якості, бо пересівають озимі культури зернофуражними культурами.

Отже, перезимівля озимих хлібів є однією з найважливіших агрономічних проблем у виробництві зерна, яку потрібно завжди враховувати і знаходити засоби максимального зменшення її шкідливих наслідків.

Важлива роль у вивченні причин загибелі озимих культур та розробці заходів їх збереження у період зимівлі відіграють агрономічна наука та прогресивна виробнича практика. Встановлено, що найбільшу стійкість проти негативних факторів зимівлі виявляють високоморозостійкі та зимостійкі сорти озимих культур, які сіють в оптимальні строки добірним протруєним насінням у якісно і вчасно підготовлений грунт із збалансованим режимом живлення і вмістом в орному шарі грунту не менше 20-30 мм продуктивної вологи. Озимі культури за таких умов встигають до настання зими нормально розкущитись, сформувати добре розвинену кореневу систему та вузол кущення, в якому нагромаджується достатньо цукрів (25-30% від маси) як захисних речовин проти дії На рослину низьких температур.

При організації захисту озимини у період перезимівлі необхідно встановити, від чого терплять і гинуть рослини, бо їх захист може бути пов'язаний із морозостійкістю або зимостійкістю.

Під морозостійкістю рослин розуміють їх стійкість проти низьких негативних температур до мінус 15-20°С, озимого жита – до мінус 20-22°С. Зимостійкість – це стійкість зимуючих рослин проти комплексу несприятливих умов зимівлі в осінній, зимовий та весняний періоди їх життя. Морозо- і зимостійкість – складні фізіологічні стани озимих рослин, які постійно змінюються залежно від їх віку та умов вирощування. Формуються морозо- й зимостійкість у рослин восени під час їх загартування. Професор 1.1. Туманов встановив, що таке загартування відбувається у дві фази: 1) при температурі вдень близько 8-10°С, а вночі – від нуля до 4°С; 2) при середній температурі від нуля до мінус 5°С. У першій фазі завдяки активній вегетації і процесам фотосинтезу, для яких особливо сприятливою є сонячна погода, у вузлах кущення нагромаджуються цукри, які при нічній температурі від нуля до 4°С практично не витрачаються як на ріст рослин, так і на процеси їх дихання. Внаслідок щоденного збільшення вмісту цукрів, який під кінець загартування досягає у вузлах кущення до 30% і більше сухої речовини, рослини здатні витримувати зниження температури на глибині залягання вузла кущення до мінус 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, котра важко замерзає. Рослини стають ще стійкішими проти низьких температур: добре загартована пшениця витримує зниження температури біля вузла кущення до мінус 18-20°С, озиме жито до мінус 23-24°С, тритикале до мінус 19-21°С, озимий ячмінь до мінус 14-15°С.

Тривалість проходження першої і другої фаз загартування 20-25 днів. Проте навіть добре загартовані рослини (при вчасному висіванні добірного насіння в добре підготовлений ґрунт, внесенні потрібних добрив) не забезпечують 100% гарантії від вимерзання при переході температури через поріг критичної, яка для озимого ячменю становить мінус 12-14°С, озимої пшениці мінус 16-18°С, тритикале мінус 17- 19°С, озимого жита мінус 20-24°С.

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 не гине.

Вимерзання. Причиною загибелі рослин є сильне зневоднення протоплазми клітин внаслідок замерзання так званої вільної води в міжклітинних просторах з утворенням кристалів або суцільної крижаної оболонки при раптовому зниженні температури (наприклад, при сильному морозі відразу після відлиги) і відтягуванні внутрішньоклітинної води. Це призводить до зневоднення клітин та коагуляції колоїдних розчинів у клітинах та їх загибелі. Вимерзання, як зазначалося, спостерігається при критичних мінусових температурах, властивих для кожної озимої культури.

Льодяна кірка. Розрізняють притерту й висячу льодяні кірки. Притерта кірка утворюється при суцільному замерзанні води, висяча – лише з поверхні – над рослинами або на поверхні снігу. Більш шкідливою є притерта кірка, коли утворюється шар льоду 10-12 см завтовшки. Лід, який має високі теплопровідність (у 20 разів більшу, ніж снігу) і тепловіддачу, посилює негативну дію на рослини низьких температур. Крім того, спостерігається механічне травмування льодом вузла кущення. Висяча, або так звана "брудна", кірка здебільшого не шкодить рослинам, навіть відіграє певну захисну роль, але при тривалому її зберіганні може створюватися "парниковий ефект": рослини можуть піти в ріст, і інколи спостерігається їх випрівання під такою кіркою рослин, які почали вегетацію.

Випрівання можливе тоді, коли на ще незамерзлий ґрунт випадає товстий шар снігу й лежить протягом 2-4 місяців, а температура ґрунту під снігом встановлюється від 0°С і вище. Під снігом рослини витрачають поживні речовини (вуглеводи) на процеси дихання (хоч вони й повільні) та нездатні в темноті поповнити їх за рахунок фотосинтезу, тому гинуть від виснаження та ураження хворобами, зокрема сніговою пліснявою. При тривалому випріванні може спостерігатися також розкладання рослинних білків до амінокислот, які викликають отруєння рослин.

Вимокання виникає на важких перезволожених ґрунтах та в мікропониженнях рельєфу ("блюдцях"), де тривалий час застоюється снігова вода. Рослини, особливо перерослі, гинуть від незвичних для них анаеробних умов, за яких розкладаються їх білки з утворенням амінокислот і, як і при випріванні, настає самоотруєння клітин.

Випирання має місце при сівбі 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 кущення залишається на поверхні ґрунту (пасивне випирання). Різкі перепади денних і нічних температур рано навесні зумовлюють випирання вузла кущення на поверхню ґрунту льодом, який утворюється при нічному замерзанні води (активне випирання). Вузли кущення, які виявилися на поверхні ґрунту, можуть загинути від морозів або нестачі води.

Захист рослин від несприятливих умов зимівлі

Щоб зменшити шкоду від вимерзання, слід використовувати для вирощування найбільш морозо- і зимостійкі сорти озимих культур. Велике значення має сівба в оптимальні строки, внесення до її початку фосфорно-калійних добрив, більш глибоке загортання насіння, особливо озимої пшениці, у якої при цьому глибше закладається вузол кущення, та особливо снігозатримання. При температурі повітря мінус 30°С ґрунт, не вкритий снігом, промерзає біля вузла кущення до мінус 20-22°С, що викликає загибель практично всіх озимих культур, а при шарі снігу всього 15 см – лише до мінус 7-11°С, що не шкодить навіть озимому ячменю. Сніг затримують снігозатримувачами, утворюючи валки поперек панівних вітрів. Найкраще це робити під час випадання снігу, яким відразу закриваються оголені між валками місця. На півдні сніг затримують також за допомогою куліс.

Притерту льодяну кірку знищують, посипаючи її торфом, попелом, перегноєм, мінеральними добривами – каїнітом, фосфатшлаком, суперфосфатом; висячу (при потребі) – коткуванням. Льодяна кірка зникає також при снігозатриманні. Для запобігання випріванню посівів слід дотримуватись оптимальних строків сівби озимих культур, не допускати ранньої сівби, за якої формується густий травостій і ґрунт важко промерзає. У разі випадання товстого шару снігу на непромерзлий ґрунт його ущільнюють котками, але слід ураховувати при цьому, що при настанні відлиги може утворитися льодяна кірка, яку, можливо, теж треба знищувати. Перерослу озимину, особливо озиме жито, інколи восени підкошують на висоті не нижче 10-12 см. На перерослій озимині практикують також культивацію снігу з використанням широко розставлених лап-підгортачів, що сприяє швидшому промерзанню Грунту. Іноді випускають на занесені снігом посіви табун молодняку (телят або овець) для ущільнення снігу.

Для того щоб запобігти вимоканню, влаштовують відкритий і закритий дренаж, дренажні колодязі, сіють в оптимальні строки, щоб не допустити переростання рослин. Застосовують також гребеневі посіви, восени достатньо забезпечують рослини фосфорно-калійними добривами.

При випиранні рослин застосовують коткування посівів кільчасто-шпоровими котками, що сприяє кращому контакту рослин з грунтом і вони швидше та краще вкорінюються. Якщо виникає потреба у проведенні сівби озимих культур у свіжозораний ґрунт, його обов'язково перед сівбою ущільнюють важкими котками. Необхідно також глибше загортати насіння.

Протягом зими і рано навесні здійснюють постійний контроль за станом зимівлі озимих культур. Основним методом контролю є відбір на посівах монолітів, у яких після відростання рослин визначають їх життєздатність. Моноліти розміром 30x30x15 см або 35x25x15 см з двома рядками рослин відбирають у заготовлені дерев'яні ящики протягом зими не менше трьох разів (у січні, лютому та березні) у кількох місцях по діагоналі поля. Якщо взимку виникають сильні і тривалі відлиги або, навпаки, сильні морози, моноліти відбирають додатково. Рослини після відтавання грунту в монолітах при температурі 12-14°С відрощують у світлих приміщеннях при температурі 18-20°С протягом 12-15 днів з періодичним поливанням їх у ящиках, після чого підраховують кількість живих і неживих рослин.

Нерідко агрономи на окремих місцях озимого посіву, оголених попередньо від снігу, льоду, ставлять дерев'яні рами 1,5×1,5 м (висотою 15-20 см), обтягнуті зверху поліетиленовою плівкою. На 1 га розмішують дві рами у найбільш типових місцях посіву. Під цими "парничками" озимина починає швидко відростати (на 8-10 днів раніше, ніж не накрита), що дає змогу раніше визначити її стан.

Стан озимих навесні після перезимівлі оцінюють за п'ятибальною системою: 1 бал – зрідження дуже велике, збереглася незначна частина рослин; 2 бали – зрідження велике, кількість загиблих рослин перевищує 50%; 3 – зрідження значне, загинуло 25-50% рослин; 4 – зрідження невелике, загинуло менше 25%; 5 балів – зрідження непомітне. Зріджені посіви підсівають або пересівають, залежно від ступеню їх зрідженості та стану рослин.

Відомі прискорені методи визначення життєздатності рослин:

1. Донський. Обережно відбирають (вирубують) моноліти на посівах озимини (30-50 рослин) з непошкодженими вузлами не менш як у 5 місцях поля. Після танення та відмивання рослин у них обрізують листки і корені на відстані 1 см від вузлів кущення, 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, й ті, що не дали ніякого приросту (неживі), підраховують і визначають відсоток загибелі озимини.

• 2. Водний. У відібраних та відталих рослин відрізують листки, а вузли кущення з корінням вміщують у посуд (тарілку) з водою, який ставлять у теплому й добре освітленому приміщенні. На 5-6 день визначають відсоток живих рослин, які починають відростати, та загиблих.
• 3. Цукровий. Відібрані та відталі рослини, не обрізуючи, занурюють корінням на 13-15 год у 1-5% розчин цукру, а потім перекладають у чисту воду і на 6-7 день за виявленим відростанням обчислюють кількість живих та неживих рослин.
• 4. Фарбують зрізи рослин через основи пагінців і стеблові конуси наростання 0,1% розчином кислого фуксину. У живих рослин природне забарвлення зрізів і клітин конусів наростання не змінюється, у неживих з'являється рожево-буре забарвлення. Пошкодження конуса оцінюють у балах: 5 балів – конус прозорий, тургорний, живий; 3 бали – конус живий, тургорний, але вже білий і не прозорий; 1 бал – конус бурий, зморшкуватий, неживий.

Остаточний візуальний аналіз стану озимини та підрахунки життєздатних рослин проводять при відновленні їх активного росту і, залежно від часу настання весни, приймають рішення про доцільність залишення озимих посівів для одержання запланованого валового збору зерна в господарстві.

Догляд за озимими культурами залежно 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 при догляді за посівами озимої пшениці з урахуванням одночасного впливу на озимі рослини тепла і світла у весняний період вегетації.

Весна, як відомо, залежно від кліматичних і погодних умов зони, щороку настає в різні строки, коливання між якими, навіть в одному населеному пункті, можуть становити 1,5-2,0 місяці.

За даними В. Д. Мединця, у районі Полтави найбільш раннім для озимої пшениці був ЧВВВ 22 лютого, найбільш пізнім – 17 квітня (розрив сягає 55 днів). Звичайно, озимина, яка відновлює свою вегетацію в лютому, потрапляє в інші світлові й теплові умови, ніж та, яка починає вегетацію у квітні. При ранній вегетації рослини тривалий час розвиваються в умовах короткого світлового дня з прохолодною погодою, при відносно низькому знаходженні над горизонтом сонця, з перевагою довгохвильових оранжево-червоних променів і слабкою радіацією. При пізній вегетації озимина розвивається за умов довгого світлового дня з вищою висотою сонця та переважним випромінюванням синіх променів та швидким переходом до високих температур при підвищеній радіації.

У роки ранньої вегетації у рослинах більш сприятливо і швидко відбуваються процеси регенерації втрачених узимку органів, що призводить до посилення їх 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 до колосіння, виростають низькорослими, недостатньо нагромаджують біомаси і формують низький урожай зерна, проте з високим вмістом білків, у тому числі клейковинних.

Стан озимини, залежно від строків її весняної вегетації, необхідно враховувати при догляді за посівами у весняно-літній період. Якщо посіви з осені зійшли недружно, недостатньо розкущилися або розвивалися нормально, а зрідження приблизно половини їх відбулося в сувору зиму і час весняної вегетації настав пізно, озимі пересівають ярими культурами, а в роки з раннім ЧВВВ – підживлюють азотними добривами і залишають для формування урожаю.

На підставі багаторічних досліджень, проведених у різних зонах України, розроблено й запропоновано для впровадження у практику рекомендації щодо пересівання слабкої озимини в різних зонах з урахуванням кількості нерозкущених рослин на 1 w з урахуванням ЧВВВ (табл. 2.1.1).

Таблиця 2.1.1.

Посіви озимої пшениці, які підлягають пересіванню за різного ЧВВВ

Залежно від ЧВВВ вносять певні корективи в систему догляду за посівами озимої пшениці, а саме:

• 1. У роки з пізнім ЧВВВ не слід застосовувати на посівах сортів, схильних до вилягання, препарат ТУР навіть на фоні азотного під живлення. Його в таких випадках застосовують лише в достатньо вологі роки на озимині, що нормально перезимувала і, звичайно, на посівах з раннім ЧВВВ.
• 2. Весняні азотні підживлення на II – III етапах органогенезу більш ефективні на посівах з пізнім ЧВВВ і внесенням підвищених норм азоту, який посилює кущення; на посівах з раннім ЧВВВ озимину підживлюють меншими нормами азоту або зовсім не використовують його, залежно від стану рослин.