Как провести закалку озимых культур – рекомендации Россельхозцентра
Проблема зимостойкости озимых зерновых культур является одной из важнейших в экономике сельского хозяйства, и ее успешное решение, безусловно, будет способствовать увеличению зернового баланса
Перезимовка озимых хлебов является одной из важнейших агрономических проблем в производстве зерна, которую нужно всегда учитывать и находить способы минимизации ее последствий.
Подготовка к зиме – это комплекс многих сложных биохимических процессов, происходящих в растениях, которые можно объединить одним общим термином «закалка растений».
Закалка растений озимых зерновых культур происходит в две фазы:
Первая фаза: проходит при температурах +6..-0 °С в течение 12-14 дней. При этом замедляются ростовые процессы, но поддерживается фотосинтез. Происходит накопление растворимых сахаров в узлах кущения до 30%.
Для повышения устойчивости растений к низким температурам специалисты филиала ФГБУ «Россельхозцентр» по Республике Татарстан рекомендуют:
2. Использовать растворимые удобрения с марганцем;
3. Проводить профилактические фунгицидные обработки (совместно с гербицидными обработками) против болезней выпревания (Ризоплан, Ж; Псевдобактерин-2, Ж; Фитоспорин-М, Ж);
Справочно: Зимостойкость – это устойчивость зимующих растений против комплекса неблагоприятных условий зимовки в осенний, зимний и ранневесенний периоды их жизни.
Гибель озимых посевов приводит к недобору миллионов тонн зерна, дополнительных больших затрат средств на замену потерянного посевного материала, повторную обработку полей, расход топлива и протравителей, пересев погибших посевов яровыми культурами и тому подобное.
Кроме того, при таких условиях нарушаются планы проведения посевной кампании, что приводит к опозданию посева яровых культур и снижению их урожайности; в хлебном балансе уменьшается количество зерна высокого качества, потому пересевают озимые культуры в основном зернофуражными.
(Источник: информационно-Технологический Отдел Россельхозцентра).
Закаливание озимой пшеницы
Что надо знать о таком важном агротехническом приеме как закаливание озимой пшеницы
Первая фаза проходит осенью в еще не замерзших растениях при пониженных температурах (примерно от 6 до 0°С), замедляющих ростовые процессы, но поддерживающих фотосинтез. При этом происходит накопление сахаров как защитных веществ. При таких условиях озимые растения способны накапливать до 20— 30% сахаров. Растения, заканчивающие первую фазу закаливания, выдерживают температуру от —10 до — 12° С.
Во второй фазе, проходящей при более низких температурах (примерно от —2 до —5° С), повышение зимостойкости связано главным образом с процессом обезвоживания растительной ткани и переходом части свободной воды в связанную. Весьма вероятно, что вторая фаза закаливания растений связана с процессом обособления протоплазмы клеток.
Закаливание озимых культур лучше протекает в ясные солнечные дни, чередующиеся с умеренно морозными ночами. Для прохождения первой фазы требуется 12—14 дней, а для полного закаливания —21—24 дня. Озимая пшеница, прошедшая фазы закаливания, становится более зимостойкой и способна при наличии снежного покрова переносить морозы на глубине узла кущения до 15—16° С. Она меньше подвергается влиянию других неблагоприятных климатических условий.
При закаливании в тканях озимых растений уменьшается количество как свободного, так и связанного ауксина. Однако одной пониженной температуры для этого процесса недостаточно, необходимо обогащение клеток сахарами. Наличие свободного ауксина в растении влияет на его морозостойкость. Если озимая пшеница с осени хорошо раскустилась, при благоприятных условиях прошла закаливание, то она способна в зимний период (при наличии снежного покрова) выдерживать морозы до 30—35° С и ниже.
13 ноября 2017 г. на опытном поле университета взяли растительные пробы озимой пшеницы для определения ряда показателей, определяющих устойчивость растений.
С 13 ноября по 26 ноября был длительный период для наступления второй фазы закаливания. С 27 ноября растения проходят вторую фазу закаливания». (Источник и фото: личная страница Виталия Исайчева в Фейсбук).
Физиологические основы зимостойкости. Фазы закалки озимых культур
Устойчивость растений к комплексу неблагоприятных условий в период перезимовки называют зимостойкостью. Способность растений противостоять воздействию низких отрицательных температур называется морозостойкостью. Способность растений противостоять воздействию низких положительных температур называется холодостойкостью.
Закалка озимых. Зимостойкость и морозостойкость формируются на определенных этапах развития, особенно в процессе закалки. Закалкой называется развитие устойчивости растений к зимним условиям и представляет собой комплекс протекающих в них физиологических и биологических процессов.
Вторая фаза закалки растений протекает при более низких t (0…-5), повышение зимостойкости обусловлено главным образом процессом обезвоживанием тканей, часть воды переходит в связанное состояние, повышается концентрация кисточного сока и изменяются свойства цитоплазмы клеток. В результате этих процессов значительно повышается концентрация клеточного сока в узлах кущения и влагалищах листьев. Именно эти изменения в первую очередь определяют морозостойкость растений. При пониженных температурах 0-5°С в клетках накапливаются относительно простые соединения, повышается осмотическое давление, возрастают сосущая сила, водоудержи-вающая способность. К моменту завершения второй фазы закалки количество свободных аминокислот в вегетативных органах увеличивается; в клетках озимых создаются условия для переохлаждения растворов, способных длительное время не замерзать. Сложные белки переходят в более простые формы.
В процессе закаливания озимых в вегетативных органах накапливается много растворимых углеводов и аминокислот. Среди них наиболее высокий удельный вес имеют олигосахариды, пролин, аспарагин и глютаминовая кислота. При закаливании наибольшее количество растворимых углеводов и свободных аминокислот накапливается в узлах кущения. Морозо- и зимостойкие сорта озимой пшеницы во время закаливания накапливают больше олигосахаридов и свободных аминокислот по сравнению с менее зимостойкими. Олигосахариды постепенно превращаются в растворимые сахара (сахароза и др.), что повышает устойчивость растений к морозу.
Для прохождения 1-ой фазы закалки требуется 12-14 дней, для полной закалки при благоприятных условиях требуется 20-24 дня.
Продолжительность фазы закаливания зависит от вида растений, сорта и метеорологических условий. Ясная, солнечная погода с теплыми днями и прохладными ночами благоприятствует закалке растений, и, наоборот, пасмурная погода осенью с теплыми днями и ночами задерживает ее.
Чтобы повысить закалку озимых надо проводить посев в оптимальные сроки, и достаточно обеспечивать растения фосфором и калием.
Закаливание растений озимой пшеницы
В процессе длительного естественного и искусственного отборов у озимых хлебов выработалась способность в известной мере бороться с неблагоприятными условиями перезимовки.
Способность противостоять влиянию морозов и других зимних невзгод развивается в растениях с осени и известна под названием «закалка». Закаливание растений представляет собой физиологический процесс, сущность которого до настоящего времени еще полностью не выяснена. Однако имеющиеся данные позволяют установить физиолого-биохимические процессы, происходящие в этот период. К ним относятся, в частности, накопление Сахаров и сухих веществ, обезвоживание тканей, изменение структуры плазмы клеток растений и т. д.
Сущность закаливания растений, по И. И. Туманову (1940), сводится к двум фазам.
Первая фаза проходит осенью в еще не замерзших растениях при пониженных температурах (примерно от 6 до 0°С), замедляющих ростовые процессы, но поддерживающих фотосинтез. При этом происходит накопление Сахаров как защитных веществ. При таких условиях озимые растения способны накапливать до 20— 30% Сахаров. Растения, заканчивающие первую фазу закаливания, выдерживают температуру от —10 до — 12° С.
Во второй фазе, проходящей при более низких температурах (примерно от —2 до —5° С), повышение зимостойкости связано главным образом с процессом обезвоживания растительной ткани и переходом части свободной воды в связанную. Весьма вероятно, что вторая фаза закаливания растений связана с процессом обособления протоплазмы клеток.
Закаливание озимых культур лучше протекает в ясные солнечные дни, чередующиеся с умеренно морозными ночами. Для прохождения первой фазы требуется 12—14 дней, а для полного закаливания —21—24 дня. Озимая пшеница, прошедшая фазы закаливания, становится более зимостойкой и способна при наличии снежного покрова переносить морозы на глубине узла кущения до 15—16° С. Она меньше подвергается влиянию других неблагоприятных климатических условий.
По теории А. Л. Курсанова (1941), сущность закаливания растений заключается в приспособлении внутренней биохимической деятельности клеток к новому температурному режиму. При этом одни растения более подготовлены приводить свой ферментативный аппарат в соответствие с новыми температурными условиями, другие с трудом восстанавливают ферментативное равновесие, поэтому могут погибать при температурах, находящихся еще далеко от точки замерзания тканей растений, или при температурах, вызывающих коагуляцию протоплазмы.
В последние годы исследованиями И. И. Туманова и Т. И. Труновой (1958) установлено, что низкая температура необходима в период закаливания прежде всего для ослабления роста растений. В растениях создается физиологическое состояние, благоприятное для развития в протопласте свойств морозостойкости. Чем ближе температура к 0°С, тем слабее идет прирост и интенсивнее протекает первая фаза закаливания. Исследователи выяснили, что ростовые процессы подавляются вследствие понижения температуры и накапливания в тканях Сахаров. При этом свет влияет на морозостойкость не только через фотосинтез (накопление Сахаров и других защитных веществ), но и путем торможения ростовых процессов.
При закаливании в тканях озимых растений уменьшается количество как свободного, так и связанного ауксина. Однако одной пониженной температуры для этого процесса недостаточно, необходимо обогащение клеток сахарами. Наличие свободного ауксина в растении влияет на его морозостойкость (Радченко, 1967).
Большое значение имеют работы по морозостойкости растений Бартетцко (Bartetzko, 1909), Ирмшера (Irmscher, 1912), Винклера (Winkler, 1913), Лидфорса (Ledforss, 1896, 1907) и др. Лидфорс при изучении большого количества видов травянистых и древесных растений пришел к выводу, что накопление сахара в клетках растений к зиме является важнейшим средством защиты их от вредного действия мороза.
Шведский селекционер-физиолог Акерман (Akerman, 1927) на основе исследований озимой пшеницы установил тесную связь между содержанием Сахаров и морозостойкостью растений; особенно ярко она проявилась в начале зимы, когда растения находились в состоянии закаливания.
В процессе закаливания озимой пшеницы происходит синтез и гидролиз Сахаров. Как показали исследования Н. И. Белкина (1951, 1961), закалка различных сортов озимой пшеницы сопровождается смещением реакции в сторону синтеза и сдвиг тем дальше, чем выше зимостойкость.
По данным Н. И. Белкина, все, что затрудняет переход из аморфного в кристаллическое состояние и увеличивает вязкость плазмы, будет повышать ее устойчивость к замерзанию, а то, что способствует абсорбции ферментов или усиливает синтетическую деятельность, увеличивает зимостойкость. Например, применение фосфора и калия активизирует синтетические процессы, что приводит к лучшей закалке и повышению зимостойкости растении. Внесение азота, наоборот, усиливает гидролитические реакции, вследствие чего снижается зимостойкость растений.
Влияние калия на синтетическую и гидролитическую активность ферментов углеводного обмена изучали Д. Ф. Проценко и О. И. Колоша (1966). В листья растений озимой пшеницы вводили хлористый калий (0,015М), что значительно увеличивало синтетическую активность инвертазы. Гидролиза введенной сахарозы в листьях не произошло.
По мнению ученых, основная причина повышения морозостойкости растений при внесении калийных удобрений заключается в том, что их катионы способствуют передвижению растворимых Сахаров в наиболее важные части растения. Этим самым создаются условия, повышающие морозостойкость растения.
Морозостойкость озимой пшеницы зависит как от мобилизуемых резервов углеводов и других соединений, так и от интенсивного перехода их в более простые соединения. В этом процессе большая роль принадлежит ферментам, регулирующим и активизирующим углеводный и азотный обмен. Под действием низких температур морозостойкие сорта (по Туманову, Панченко и др.) быстрее проходят вторую фазу закаливания, о чем свидетельствуют данные опытов Д. Ф. Процеико и О. И. Колоша.
В результате закаливания морозостойкость пшеницы и ржи значительно повысилась. Рожь оказалась более морозостойкой, чем пшеница. Из сортов пшеницы по морозостойкости выделились Ульяновка и Мироновская 808, менее морозостойкой после закалки и без нее была Безостая 1.
Если озимая пшеница с осени хороню раскустилась, при благоприятных условиях прошла закаливание, то она способна в зимний период (при наличии снежного покрова) выдерживать морозы до 30—35° С и ниже.
Некоторые исследователи (Яковлев, 1966; Долгушин, 1963, и др.) считают, что озимая пшеница может переносить температуру на глубине узла кущения ниже —16-17° С. По-видимому, это связано с большой толщиной снежного покрова и непродолжительным действием (в течение нескольких часов) низких температур. Кратковременные низкие температуры на глубине узла кущения (ниже — 16—17°) могут иногда наблюдаться в некоторых районах Урала, Зауралья, нечерноземной зоны и Поволжья.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
При какой температуре происходит вторая фаза закалки озимых культур
Глава 3. УСТОЙЧИВОСТЬ ОЗИМЫХ КУЛЬТУР
К НЕБЛАГОПРИЯТНЫМ ФАКТОРАМ СРЕДЫ
Озимые хлеба имеют большое значение в производстве зерна. В основных районах возделывания они дают большие урожаи, чем яровые зерновые. Развитие озимых хлебов протекает в два периода. Первый проходит осенью до заморозков, второй – начинается весной и заканчивается плодоношением и отмиранием растений. В осенний период растения активно наращивают вегетативную массу, а при понижении температуры и уменьшении продолжительности дня рост приостанавливается и наступает период покоя в течение зимы.
§1. Зимостойкость и морозостойкость озимых
В зимний и ранневесенний периоды озимые хлеба часто подвергаются различным неблагоприятным внешним воздействиям, которые приводят к изреживанию или полной гибели посевов. Устойчивость растений к неблагоприятным условиям перезимовки зависит от их зимостойкости и морозостойкости, а также от закалки.
§2. Гибель посевов и контроль за ходом перезимовки
Изреживание и гибель посевов могут быть вызваны многими причинами: ● осенней засухой, ● слабой закалкой поздних всходов, ● сильными морозами и малоснежными зимами, ● резкими колебаниями температур, ● мощным снеговым покровом, ● застоем воды на поверхности почвы. Часто гибель наступает от совместного действия нескольких факторов.
Главные причины изреживання и гибели посевов озимых культур – вымерзание, выпревание, вымокание, выпирание, ледяные корки.
Вымерзание – одна из наиболее частых причин повреждения и гибели озимых. Основной фактор – действие низких температур. В межклеточных пространствах ткани растений образуются кристаллы льда, которые оттягивают воду из клеток, что приводит к обезвоживанию протоплазмы. Обезвоженная протоплазма повреждается, теряет непроницаемость, и наблюдается гибель клеток. У растений, поврежденных морозами, листья желтеют, узел кущения буреет, корни теряют тургор. В бесснежье иногда озимые вымерзают от резких колебании температур днем и ночью. Иногда после схода снега при небольшом потеплении (выше 5 °С) в январские и февральские оттепели озимые возобновляют вегетацию, что ведет к быстрой потере закалки растений, при возврате холодов может наблюдаться гибель озимой пшеницы.
Для предохранения озимых от вымерзания значение имеют: тщательная и своевременная подготовка почвы к посеву, применение фосфорно-калийных удобрений, использование морозостойких сортов, более глубокая заделка семян, снегозадержание. Снег обладает малой теплопроводностью и хорошо защищает озимые от чрезмерно низких температур и дает возможность накопить влагу на посевах озимых.
Выпревание озимых культур наблюдается вследствие их мощного развития при продолжительной теплой осени и выпадения снега на талую почву. Находясь под толстым снежным покровом длительное время, растения гибнут из-за истощения, так как накопленные питательные вещества расходуются на дыхание, а пополнения углеводов под снегом в условиях почти полной темноты не происходит. При выходе из-под снега озимые оказываются побуревшими и дряблыми, так как ткани мертвеют, листья нередко покрываются налетом снежной плесени. Выпревание озимых культур отмечается в основном в районах Нечерноземной зоны, на тяжелых суглинистых почвах с плохой водопроницаемостью. Озимая рожь в большей степени подвергается выпреванию, чем озимая пшеница. Для предотвращения гибели озимых по этой причине нельзя допускать завышения нормы высева и преждевременного посева, проводить прикатывание озимых после выпадения снега на талую почву.
Вымокание наблюдается в районах избыточного увлажнения Нечерноземной зоны, а также в пониженных местах рельефа, где долго задерживается вода, вследствие чего в растениях усиливаются анаэробные процессы, происходят отравление и их гибель. Вымокание может происходить осенью, но чаще наблюдается весеннее. Чем выше температура, при которой происходит вымокание, тем интенсивнее идет процесс гибели. В начале весенней вегетации озимые могут переносить затопление при невысоких температурах в течение 2 недель и дольше, с повышением температуры устойчивость к вымоканию снижается и уже через 8 – 10 дней озимые желтеют и погибают (озимая рожь страдает больше, чем озимая пшеница). Для предупреждения вымокания необходимо тщательное предпосевное выравнивание почвы, применяют отвод скапливающейся воды, гребневые посевы.
Выпирание – вытеснение на поверхность почвы узлов кущения, которое сопровождается разрывом корней – происходит из-за образования подповерхностных ледяных линз зимой или весной при переменном замерзании и оттаивании почвы. При таянии линз почва оседает, и узел кущения обнажается. Выпирание наблюдается в районах с резкими колебаниями температур в ранневесенний период. Основными мерами борьбы с выпиранием является: ● своевременные основная и предпосевная обработки почвы, ● более глубокое высевание семян, ● прикатывание почвы до и после посева, ● использование сортов с глубоким залеганием узла кущения, ● обработка семян ретардантами.
Ледяные корки также нередко являются причиной повреждения или гибели озимых. Они появляются, когда снег при оттепелях полностью тает, а образовавшаяся вода при похолодании замерзает, образуя ледяную корку, смерзшуюся с верхним слоем почвы и вмерзшими в него растениями. Растения подвергаются механическим повреждениям, прекращается доступ воздуха к ним, нарушается газообмен, все это приводит к изреживанию или гибели. Наиболее эффективные средства защиты растений от ледяных корок – щелевание, снегозадержание.
Выдувание часто наблюдается в сухую осень или весной, преимущественно на бесструктурных почвах, в открытых безлесных местах. Пыльные бури вызывают гибель посевов вследствие выдувания поверхностных слоев почвы, узлы кущения оказываются на поверхности, в результате растения засыхают или гибнут во время зимовки от действия низких температур. В пониженных местах и у лесополос озимые могут быть засыпаны почвой, на отдельных участках слой нанесенной почвы может достигать 10 см и более. Погребенные растения не могут выбиться на поверхность и гибнут. Для предотвращения гибели озимых от выдувания проводят лесомелиоративные мероприятия, высевают кулисы, размещают культуры полосами (озимая пшеница и многолетние травы), высевают озимые по стерне.
Ослабленные в результате выпревания, вымокания и других неблагоприятных условий растения озимых поражают снежная плесень и склеротиния – болезни, вызываемые грибами-паразитами. Для борьбы с этими болезнями необходимо проводить предпосевное протравливание семян, внедрять устойчивые сорта.
§3. Контроль за ходом перезимовки
Необходимо следить за состоянием озимых культур зимой, особенно в переходный период от зимы к весне. Для наблюдения за ходом перезимовки зерновых хлебов в течение зимы берут пробы на отращивание. Площадку, с которой берут монолит, очищают от снега и вырубают монолит размером 25 х 25 см (на глубину 15 – 20 см) с таким расчетом, чтобы внять два рядка растений без повреждения. Монолит помещают в ящик, укрывают мешковиной и перевозят в теплое помещение (12 – 14 °С) на 2 – 3 дня для постепенного оттаивания. Затем переносят его в еще более теплое (18 – 20 °С) и светлое помещение на 12 – 14 дней для отращивания, почву поддерживают во влажном состоянии. После этого растения осторожно извлекают из почвы, корни отмывают и подсчитывают отросшие и погибшие растения. Определяют густоту растений на 1 м 2 или процент перезимовавших растений, который вычисляют по отношению к общему числу растений в монолите.
Окончательную оценку состояния озимых проводят ранней весной, когда посевы уже тронулись в рост и живые растения легко отличить от погибших.
