Морозостійкість і продуктивність пшениці залежно від агротехнічних прийомів вирощування

Україна належить до числа основних держав світу, які вирощують пшеницю озиму не тільки для влас­них потреб, а й на експорт. Серед чинників, які суттєво впливають на виробництво зерна цієї культури в нашій країні, провідну роль відіграють кліматичні та агротехнічні умови.

У степовій зоні погодно-кліматичні умови під час перезимівлі пшениці озимої помітно різняться за роками. Регу­лярно трапляються зими з екстремальними метеорологічними явищами. Несприят­ливі погодні умови взимку, особливо низькі температури, призводять до зрідження посі­вів, а іноді до їх повної загибелі.

Проблема перезимівлі має велике господарське значен­ня. Від рівня загибелі пшениці озимої зале­жать обсяги збитків як кожного господарства окремо, так і країни в цілому.

Відповід­но до ґрунтово-кліматичних умов степової зони, сорти пшениці озимої мають характеризуватися комплексною стійкістю до абіотичних стрес-факторів, а технології їх вирощуван­ня – спрямовуватися на досягнення макси­мальної зимостійкості рослин, оскільки лише за таких умов можлива реалізація генетично­го потенціалу врожайності сорту.

БАЛАНС МІЖ РОЗВИТКОМ І ЗИМОСТІЙКІСТЮ

Строки сівби суттєво впливають на ана­томічний і фізіологічний стан рослин пшениці озимої. Так, сівба в оптимальні строки в більшості випадків гарантує добру перезимі­влю рослин, а це позитивно впливає на їхню зернову продуктивність. Останнім часом простежується тенденція до зміщення оптимальних строків сівби в бік пізніх, що зумовлено більш тривалою вегетацією рос­лин в осінній період, частими відлигами взимку і раннім відновленням весняної веге­тації.

Дослідженнями встановлено: чим ста­дійно молодша рослина, тим вища її резистентність до низьких температур. При порівнянні морозостійкості озимини пізніх (10 жовтня) і ранніх (5 вересня) строків сівби більш високою стійкістю до низьких температур відзначалися молоді рослини, які вхо­дили в зиму в менш активному стані, ніж за ранніх і оптимальних термінів. Разом із цим найбільшою зерновою продуктивністю від­значались добре розвинуті рослини, тобто менш резистентні до низьких температур. За таких умов існує потреба в пошуку балансу між розвитком і морозостійкістю рослин пшениці, який можна ефективно регулювати за рахунок агрозаходів.

ШЛЯХИ ПІДВИЩЕННЯ СТРЕС-СТІЙКОСТІ РОСЛИН

Попередніми дослідженнями в галузі рослинництва доведено, що вплив низької температури викликає синтез специфічних білків як відповідь рослини на дію стрес-фактора. Під впливом низьких тем­ператур порушується цілісність мембранних структур, змінюються їхні властивості, крім цього, стресор-подразник викликає формування цілої ланки захисних реакцій, спрямо­ваних на репарацію пошкодження.

Посилення негативної дії температурного стресу спостерігається при обробці рослин ауксинами, цитокінінами та гіберелінами, і, навпаки, збільшення опору посилюється під впливом абсцизової кислоти і фітогормонів-активаторів метаболізму. Отримані дані вказують на можливість підвищення стрес-стійкості рослин і мінімізації негатив­ної дії низьких температур шляхом обробки рослин біологічно активними сполуками. В нашому досліді вивчався вплив розчинів бурштинової кислоти, молібдат амонію та аміачної селітри на захисні й реге­неративні функції рослин пшениці озимої.

В дослідженні ставилося завдання роз­робити заходи попередження загибелі рос­лин пшениці озимої в період зимівлі з метою одержання максимально можливої їх продуктивності. У системі цих заходів важливе значення має вивчення особливостей росту та розвитку рослин озимини і формування ними зимо­стійкості та продуктивності.

Мета дослідження – з’ясувати ефек­тивність комплексного впливу ґрунтово-кліматичних умов, сортових особливостей, строків сівби, фону мінерального живлення, попередників і регуляторів росту рослин як чинників підвищення урожайності пшениці озимої; встановити можливості застосування біологічно активних речовин для підвищення регенеративної здатності рослин, пошкодже­них низькими температурами.

Дослідження проводили в північній підзоні Степу на базі Інституту зернових культур НААН впродовж 2016–2018 рр. Ґрунтовий покрив дослідних ділянок – чорнозем зви­чайний малогумусний повнопрофільний. Вміст гумусу в орному шарі – 2,97–3,01%, валових запасів азоту – 0,20%, рухомого фосфору – 110–153 мг/кг ґрунту, обмінного калію – 75–127 мг/кг ґрунту (за Чириковим). Сіяли 5 і 20 вересня та 10 жовтня рядковим способом на гли­бину 5–6 см. Вирощували сорти пшениці озимої Мудрість одеська і Голубка одеська (оригінатор – Селекційно-генетичний інститут).

Читати по темі: З яким добривом сіяти озиму пшеницю?

Польовий дослід закладали по таких попередниках, як чорний пар і пшениця ози­ма, на трьох фонах мінерального живлення. По чорному пару були такі варіанти: без добрив, N₃₀P₃₀K₃₀ і N₆₀P₆₀K₆₀ д. р. кг/га; що­до пшениці озимої: без добрив, N₆₀P₆₀K₆₀, N₉₀P₉₀K₉₀. По удобрених фонах додатково вносили азотні добрива: N₃₀ (кінець кущін­ня – початок виходу рослин в трубку, лока­льно), N₃₀ (у фазі колосіння, позакоренево).

При перевищенні економічного порогу шкодочинності бур’янами і хворобами посіви обприскували баковою сумішшю гербіциду діален С (0,8 л/га) і фунгіциду альто супер (0,4–0,5 л/га). Рослинні зразки проморожувались в період з 1 по 30 січня при температурі мінус 18°С з експозицією 24 го­дини. Для обробки рослин після проморо­жування використовували 2% розчини (бурштинової кислоти – C₄H₆O₄, молібдату амонію – (NН₄)6Мо₇O₂₄ х 4Н₂О та аміачної селітри – NH₄NO₃), а потім їх відрощували за температури 18–24°С.

Погодні умови в роки проведення досліджень були характерними для зони Степу, вони різнилися як за температурним режимом, так і за кількістю опадів впродовж вегетації пшениці озимої. У цілому в період досліджень загрозливих гідротермічних умов впродовж зимівлі пшениці озимої не спос­терігалось. В умовах помірних зим рослини озимини відзначались порівняно високим рівнем морозо- і зимостійкості за роками до­сліджень. Виживаність рослин в польових дослідах коливалась у межах 91–98%.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕННЯ

Отримані дані свідчать про вирішальний вплив фізіологічного стану рослин восени на їх стійкість до несприятливих гідротермічних умов зимового періоду, виживаність і продуктив­ність.

Осінній розвиток рослин пшениці ози­мої і пов’язане з ним формування зимостій­кості залежали від досліджуваних чинників: сортових особливостей, строків сівби, фону мінерального живлення та попередників. За сівби 25 вересня і 10 жовтня по попереднику чорний пар рослини менше гинули, ніж при більш ранніх строках сівби (5 вересня), ймовірно, у зв’язку з коротким періодом їх вегетації восени та меншим переростанням. Найвищий рівень зимостійкості пшениці озимої після стерньового попередника відмі­чався при сівбі 25 вересня, а в межах одного строку сівби – при достатньому забезпеченні поживними елементами (N₉₀P₉₀K₉₀).

Оскільки за різної інтенсивності одного і того ж екстремального чинника виживаність рослин змінюється по-різному, при по­рівнянні терморезистентності пшениці озимої, вирощеної за різних технологій, оцінку виживаності рослин та їх регенеративної здатності проводили за однакового низько­температурного стресового навантаження шляхом прямого проморожування в контро­льованих умовах. В досліді при обробці ози­мини біологічно активними сполуками – розчинами бурштинової кислоти і молібдату амонію спостерігалась активація регенерати­вної здатності пшениці озимої після дії низь­ких температур.

Отримані дані свідчать про те, що об­робка рослин пшениці озимої розчином бурштинової кислоти після проморожування достовірно сприяла підвищенню виживаності пошкоджених рослин – в середньому на 18,4%. Під впливом молібдату амонію заги­бель проморожених рослин озимини також знижувалася, але меншою мірою, в середньо­му на 8,6%. Аміачна селітра сприяла більш швидкому відновленню і росту вегетативної маси, проте виживаність рослин практично не збільшувалася (табл. 1).

Результати проведених у 2016–2018 рр. досліджень свідчать про наявність стійкої тенденції до формування вищої урожайності пшениці озимої за сівби 25 вересня порівняно з 5 вересня та 10 жовтня. Така тенденція спостерігалась незалежно від сортових особливостей при вирощуванні озимини після обох попередників. Середня урожайність пшениці озимої у досліді за оптимального строку сівби варіювала у межах 3,07–5,15 і  3,88–6,83 т/га при вирощуванні її після ози­мини та по чорному пару відповідно.

Росли­ни ранніх строків сівби більше пошкоджува­лись і повільніше відростали після морозу і відповідно формували меншу врожайність – у середньому 3,61–5,69 т/га по чорному пару та 2,83–4,23 т/га після стерньового поперед­ника. За сівби 10 жовтня рослини входили в зиму з незначними запасами енергетичних речовин і недостатньо розвинутим асиміляційним апаратом, як результат – продуктив­ність знижувалась на 3,9 та 10,3% залежно від попередника. Однак найменший урожай зерна був у не удобрених варіантах досліду за раннього строку сівби (табл. 2).

Максимальний урожай зерна (4,23 т/га) сорт Мудрість одеська сформував за сівби 5 вересня після стерньового попередника при внесенні добрив у дозі N₉₀P₉₀K₉₀. За аналогічних умов, але при сівбі 25 вересня його урожайність підвищилась до 5,15 т/га, що на 0,24 т/га­ більше порівняно з пізнім термі­ном сівби (10 жовтня). Меншою урожайніс­тю зерна (4,13–4,62 т/га) після стерньового попередника і на такому ж фоні живлення відзначався сорт Голубка одеська за всіх строків сівби.

Досліджувані сорти при вирощуванні по чорному пару формували високу продуктивність. В середньому за 2016–2018 рр. при сівбі 25 вересня максимальна урожайність сорту Мудрість одеська становила 6,83 т/га, а Го­лубка одеська – 6,41 т/га. Натомість за сівби 5 вересня внаслідок більшого вилягання по­сівів сорту Мудрість одеська, ніж сорту Го­лубка одеська спостерігалося значне порушення нормального росту і розвитку рослин, змен­шення розмірів фотосинтетичного апарату, сповільнення процесів засвоєння елементів живлення і води, що в підсумку призвело до зниження урожайності зерна на 1,14 т/га порівняно з оптимальним строком сівби. За таких же умов продуктивність сор­ту Голубка одеська знизилася на 0,69 т/га, проте урожай зерна був вагомим – 5,72 т/га.

ВИСНОВКИ

На основі проведених дослідів з’ясовано, що на морозостійкість і зернову продуктивність рослин пшениці озимої суттєво впливали досліджувані агротехнічні прийоми, досконале вивчення і впроваджен­ня яких у виробництво сприятиме отриманню сталих урожаїв зерна озимини.

Протягом усього періоду польових досліджень внесення мінеральних добрив значною мірою покращувало процеси росту та розвитку рослин пшениці озимої. Слід зазначити, що після стерньового попередника на удобрених фонах (N₆₀P₆₀K₆₀ і N₉₀P₉₀K₉₀) за сівби пшениці озимої в оптимальні строки простежувалась висока позитивна динаміка формування урожайності зерна. Створення підвищеного фону живлення в більшості випадків супроводжувалось значним додатко­вим приростом урожайності зерна – в середньому від 0,7 до 1,80 т/га порівняно з контрольним варіантом. Водночас на неудобреному фоні більшу урожайність (3,75 т/га) пшениця озима формувала по чорному пару порівняно з ділянками, де попередником бу­ла пшениця озима, – 2,96 т/га. Відхилення від оптимального строку сівби як в бік більш раннього (5 вересня), так і в бік пізнього (10 жовтня) зумовлювало послаблення морозо- і зимостійкості рослин і зниження рівня урожайності зерна.

Проведені дослідження показали перс­пективність застосування бурштинової кислоти для посилення захисних реакцій рослин озимини, спрямованих на репарацію пош­кодження та зменшення негативної дії низь­котемпературного стресу. Завдяки обробці посівів озимої пшениці бурштиновою кислотою виживаність пагонів і рослин під­вищувалася на 19,4 та 17,2% відповідно.

С. С. Ярошенко, Інститут зернових культур НААН України

Опубліковано в журналі “Агроном”, 2022