В настоящей статье даны конкретные рекомендации по контролю за состоянием озимых зерновых культур в зимний и весенний период, а также по определению состояния посевов в период перезимовки и методы отбора монолитов по отращиванию растений различными методами: методом монолитов, водным, сахарным, методом красителей и биологического контроля.
Методические рекомендации Украинской академии аграрных наук
Из истории: наиболее низкая минимальная температура в Крыму наблюдалась в январе 1940 г. — 31,7°С, в январе 1942 г и в феврале 1954 г. до — 31°С, в 1947 и 1950 годах абсолютный минимум температуры воздуха понижался до-28°С. Продолжительность периодов аномально-холодной погоды была от 3 до 6 дней.
Зима 2006 года показала актуальность вопроса сохранения жизнеспособности и перезимовки озимых зерновых и кормовых культур. Условия, при которых температура воздуха опускалась в отдельных районах Крыма до 25-29 градусов ниже нуля, на полях с небольшим снежным покровом могут привести к частичной или полной гибели озимых, а также зимующих кормовых культур.
По данным агрометеорологической станции Клепинино, с 20-го января текущего года наблюдалось резкое понижение температуры. Абсолютный минимум температуры воздуха отмечен 24-го января — 29,1°С. В течение 5-ти дней (21-25 января) минимальная температура воздуха была ниже -20°С. Среднесуточная температура воздуха колебалась от -15° до -24°С и была ниже нормы на 13-22°С.
Минимальная температура почвы на глубине узла кущения озимых в текущем году понижалась в начале похолодания (21-22 января до -6°С), при высоте снежного покрова 3 см, а в конце холодного периода до -5,5°С, при высоте покрова снега 11 см. Промерзание почвы достигло 18 см. Средняя высота снега в поле, по данным снегосъемок, на полях Крымского института АПП составила 20-го января — 2 см, 25-го января — 11 см. Неблагоприятным было усиление ветра до 12 м/сек. и поземок, что способствовало перераспределению снега на полях. Около 20% площадей оказалось с малой высотой снега (2-5 см). Аналогичные погодные условия наблюдались на всей территории Крыма, занятой озимым клином.
Согласно долгосрочному прогнозу в феврале практически может повторно прийти волна холода с очень низкими температурами, при этом воздействие их на перезимовку озимых будет значительным, так как сами растения, перенесшие первый удар низких температур, становятся менее устойчивы.
Перезимовка озимых культур зависит от множества факторов и, в первую очередь, от соблюдения своевременного и качественного выполнения агротехнических приемов. Большинство сортов озимых культур, возделываемых в Крыму, имеют необходимый запас морозостойкости. Так, для сортов озимый пшеницы критической является температура на глубине узла кущения 17-180С ниже нуля¸ для озимого ячменя — -14-150С. Расчетная критическая температура вымерзания озимых в третьей декаде января составляла: для озимого ячменя -10,20С, для озимой пшеницы -140С.
Учитывая слабую закалку озимых зерновых культур (теплая осень), отсутствие или незначительную высоту снежного покрова по районам Крыма, влияние низких температур на растения озимых культур может быть губительным.
Вместе с тем устойчивость растений к неблагоприятным погодным условиям варьирует в зависимости от фазы развития растений и их состояния. Влияние неблагоприятных условий зимнего и ранневесеннего периода на растения озимых культур может привести к значительному снижению их продуктивности, а в отдельных случаях, и к полной гибели посевов.
Морозостойкость озимых растений, прежде всего, связана с состоянием воды в клетках и межклетниках. Вода — основной компонент живого вещества, и необходима для всех биохимических и биофизических процессов, происходящих внутри растительных организмов. Морозостойкие растения образуют кристаллы льда в межклетниках при температуре — 5…-10°С. Внутриклеточный лед при такой температуре не образуется, так как вода диффундирует из клетки в межклетники, где и кристаллизуется. Однако вода может уходить из клеток до определенного предела, ниже которого клетки обезвоживаются и гибнут. Необходимо учитывать, что если обезвоживание тканей растений озимых в осенний период является важным фактором их закалки и повышения морозо- и зимостойкости, то увеличение содержания воды к концу зимнего периода снижает их устойчивость к низким температурам и другим неблагоприятным явлениям.
Для учёта состояния озимых посевов в период их перезимовки необходимо проводить систематический контроль. Важно определить своевременно жизненность растений в посевах, степень повреждения неблагоприятными факторами и своевременно подготовиться к уходу за растениями при возобновлении их вегетации, а в случае необходимости, их частичного или полного пересева. Это еще важно и потому, что имеющиеся в настоящее время сорта яровых зерновых (в первую очередь яровой ячмень), при раннем посеве в так называемые "окна" формируют урожай зерна на уровне озимых культур.
Наукой разработано ряд методов определения состояния растений в период перезимовки: метод монолитов, (наиболее доступный метод для земледельцев хозяйств всех форм собственности); водный метод; сахарный метод; метод красителей, анализ конусов нарастания и тканей узлов кущения. Наиболее надежными и достоверными из них являются метод монолитов, водный метод, и его модификации.
Метод монолитов. Для анализа растений при этом методе отбирают монолиты размером 30 х 30 см, толщиной 15 см в типичных местах поля на двух смежных рядках. Если состояние растений на различных участках поля неоднородно, необходимо отобрать несколько монолитов так, чтобы были представлены образцы всех групп растений. Для этого до наступления зимы места отбора монолитов отмечают вешками, а для его облегчения, по контуру будущего монолита можно вкопать полосы картона или полиэтиленовой пленки.
Отобранные монолиты помещают в деревянные ящики соответствующих размеров, прикрывают мешковиной, брезентом или другим теплоизоляционным материалом и транспортируют в помещение с температурой не выше +5..+10 °С для размораживания. Ящики с монолитами накрывают увлажненной мешковиной или другим воздухопроницаемым материалом и оставляют до полного оттаивания. Обычно для этого необходимо 1-1,5 суток. После оттаивания монолиты переносят в теплое, хорошо освещенное помещение с температурой +7…+20 °С. Надземную массу растений срезают ножницами на высоте 5-7 см от поверхности почвы, возле стенок ящиков почву уплотняют, а при необходимости подсыпают, чтобы не образовались пустоты и трещины. Растения поливают водой комнатной температуры по мере необходимости, не допуская пересыхания монолита. При создании оптимальных условий для отрастания растений предварительную оценку жизнеспособности можно проводить через 10 дней, а окончательную — через 2-3 недели.
При оценке к жизнеспособным следует относить растения, образующие новые листья и узловые корни. Следует отметить, что у слаборазвитых с осени растений, и в условиях недостаточного освещения, в начале и середине зимы новые узловые корни могут не образовываться, но при хорошем отрастании листовых пластинок такие растения следует относить к жизнеспособным.
Метод монолитов дает наиболее достоверную характеристику жизнеспособности озимых культур при условии неукоснительного соблюдения всех правил отбора, транспортировки, оттаивания и отращивания образцов. Нарушение хотя бы одногоиз них приводит к искажению результатов.
Водныйметоддаетвозможность более быстрой оценки состояния растений, однако его надежность несколько ниже, чем метода монолитов. В 2-4 типичных местах поля вырубывают растения с двух смежных рядков по 0,5 погонных метра. Вместе с комьями земли их размораживают, какмонолиты, после чего отделяют от почвы и отмывают водой комнатной температуры. После этого у них обрезают корни на расстоянии 3-4 см, а побеги с листьями на 5-6 см от узлов кущения. Растения помещают в неглубокие емкости с водой (растильни, тарелки) так, чтобы они были покрыты водой на 2-3 см выше основания узла кущения. Образцы выставляют в хорошо освещенное помещение с температурой 18-20 °С, воду необходимо менять каждые 2 дня. Уже через 2-3 дня заметно отрастание листьев и узловых корней у живых растений, а окончательную оценку можно делать через 7 дней. Жизнеспособные растения активно отрастают, образуют новые листья и корешки, поврежденные отрастают слабо, а погибшие не образуют новых листьев и корней
Модификациями водного метода являются сахарный метод, метод Донского НИИ сельского хозяйства и экспресс-метод Института растениеводства им. В.Я. Юрьева. Отличительная особенность сахарного метода заключается в том, что вместо воды для отращивания растений используется раствор сахара. Для определения состояния растений экспресс-методом подготовительная работа проводится так же, как и при водном методе, с той лишь разницей, что надземную часть растений обрезают на уровне расхождения листочков, а корни — на 1 см от узла кущения. Подготовленные таким образом растения более компактны и удобны в работе, меньше поражаются плесенью и быстрее отрастают. Их помещают в химические стаканы с водой так, чтобы вода покрывала нижнюю часть узлов кущения, сверху накрывают стеклом или пленкой, выставляют в хорошо освещенном помещении с температурой +24…+26 °С. Через сутки у живых растений наблюдается прирост 3-6 мм, погибшие прироста не дают. Окончательный учет живых растений проводят через трое суток.
При «Донском» методе отращивания у предварительно подготовленных растений корни и листья обрезаются на расстоянии 1,0-1,5 см от узла кущения. Обрезанные помещают в стеклянные банки емкостью 250-500 мл, на дно которых, положены вата, марля или фильтровальная бумага, смоченные водой.
Для создания высокой влажности банки закрывают и 16-24 часа выдерживают в теплом месте при температуре 24-26°С. У хорошо сохранившихся растений прирост стебля составляет 10 мм и больше, ослабленные но вполне жизнеспособные имеют прирост 3-5 мм. Погибшие растения не отрастают. «Донским» методом отращивания пользуются на агрометеорологической станции Клепинино и считают, что по точности и надежности он не уступает методу монолитов, и позволяет определить состояние озимых в кратчайшие сроки.
Определение жизнеспособности озимых растений этим способом не требует сложного оборудования и доступно в условиях хозяйств.
Метод красителей заключается в использовании таких химических веществ как фуксин кислый и тетразол. На отобранных размороженных и отмытых, как при водном методе, растениях делают продольный срез на уровне размещения конуса нарастания. Срезы помещают на предметное стекло и окрашивают раствором фуксина или тетразола. Фуксин окрашивает мертвые ткани в ярко-красный цвет, живые клетки остаются слабозеленоватыми или бесцветными. Тетразол не изменяет цвета погибших тканей, а в живых клетках под влиянием ферментов образуется формазин, имеющий ярко-малиновый или вишневый цвет.
Метод биологического контроля (анализ конуса нарастания по Ф.М. Куперману) заключается в наблюдении за конусом нарастания под бинокулярной лупой, предварительно раскрыв его от зачатков листьев. У живых растений конус нарастания бледно-зеленый, тургорный; у погибших — отличается потерей тургора, помутнением, желтовато-бурой и коричневой окраской. Следует обратить внимание также на состояние тканей узлов кущения. У поврежденных растений они приобретают коричневый цвет; чем обширнее зона поражения, тем менее жизнеспособно растение. Особенно вероятна гибель таких растений в условиях поздней или сухой весны.
На основании подсчета живых, ослабленных и погибших растений в пробах проводится их перерасчет на единицу площади.
Необходимо отметить,что перезимовка озимых культур, их устойчивость к низким температурам в значительной степени зависит от сортового состава. Использование сортов не адаптированных к конкретным условиям региона часто приводит к их гибели или сильному ослаблению. Это в первую очередь относится к перезимовке озимого ячменя и капустных (рапс, горчица, перко).
Озимая пшеница, как культура, очень реагирует на предшественники, влияние которых не ограничивается только осенним ростом, а распространяется на формирование способностей морозо- и зимостойкости. Позитивная роль предшественника может проявиться полной мерой только при условии правильного подхода к обработке почвы. Роль обработки почвы в повышении зимостойкости озимых заключается в её главном назначении — создать такие условия в пахотном слое почвы, при которых для растений обеспечиваются оптимальные условия водного, питательного, воздушного и теплового режима.
К сожалению, нередко специалисты, решая судьбу озимого клина, руководствуются не расчетами и выводами науки, а интуицией. При этом иногда пересеваются массивы, на которых можно ожидать урожайность 20 ц/га и более, а те посевы, которые с наступлением весны оказываются погибшими, пересеваются с опозданием, в результате чего почва пересыхает, уходят лучшие сроки сева яровых, а их урожай по пересеву озимых, как правило, бывает значительно ниже, чем по зяби.
Болезни и вредители полевых культур в последние годы также оказывают своё отрицательное воздействие на условия перезимовки озимых. Система защиты озимых должна базироваться на основных принципах организационно-хозяйственных, агротехнических и химических методах по схеме: выполнение комплекса зональных агротехнических приёмов которые создают наиболее благоприятные условия для роста и развития растений и снижают возможность размножения вредителей и болезней; использование устойчивых сортов, применение химических средств защиты на протяжении всего периода вегетации с учётом экономического порога вредоносности. Одним из самых опасных и распространённых вредителей озимых культур считается хлебная жужелица. Зоной вредоносности хлебной жужелицы можно считать Красногвардейский, Первомайский, Джанкойский, Сакский, Советский и Красноперекопский районы, где процент заселённости вредителями часто превышает 42-47% от общей площади посева. Хлебная жужелица наиболее интенсивно размножается при наличии на полях послеуборочных остатков (соломы и зерна). Проросшая падалица обеспечивает кормом отрождающихся личинок до появления всходов озимых зерновых. Такие условия создавались последние два года и потому можно прогнозировать, что численность вредителя возрастёт в несколько раз. Большой ущерб продуктивности озимой пшеницы, посеянной раньше оптимальных сроков, наносят злаковые мухи, которые повреждают центральный колос и при малой степени кустистости резко снижается урожай.
Ф. АДАМЕНЬ, доктор сельскохозяйственных наук, академик УААН. Министерство АП АРК, Крымский институт АПП.