Требования к условиям произрастания

Озимая пшеница — одна из наиболее требовательных зерновых культур к факторам внешней среды. Ведущая роль в формировании высокой продуктивности, свойств морозои зимостойкости озимых культур принадлежит температуре, свету, наличию в почве сбалансированного минерального питания и влаге. В некоторые годы наблюдалась гибель посевов, это происходило там, где грубо была нарушена технология возделывания, где технологические приемы выполнялись без учета требований озимой пшеницы к факторам внешней среды, особенностей почвы и погоды.

Требования озимой пшеницы к почвам, свету, влаге, элементам минерального питания, воздушному и температурному режимам в течение всего вегетационного периода меняются. Они бывают разными в зависимости от фазы развития растений, их состояния, погодных условий и других причин. Причем разные сорта предъявляют свои специфические требования к условиям произрастания. По содержанию питательных веществ, воздушному, водному и тепловому режимам все почвы Центрального Черноземья пригодны для возделывания озимой пшеницы. Озимая пшеница — одна из зерновых культур, которая предъявляет наиболее высокие требования к условиям произрастания.

Требования к почве. Очень высокие требования озимая пшеница предъявляет к почвам. Они должны быть плодородными, структурными, хорошо обеспечены азотом, фосфором, калием и микроэлементами. В основных ее зонах возделывания преобладают черноземы. Черноземы, как правило, хорошо оструктурены, благодаря большому количеству водопрочных агрегатов не уплотняются, не заплывают, их равновесная плотность (около 1,2 г/см) находится в оптимальных пределах для роста корневой системы. На таких почвах корни озимой пшеницы проникают на глубину до 250−300 см и используют питательные вещества и влагу из глубоких горизонтов корнеобитаемого слоя.

Для озимой пшеницы благоприятной реакцией почвенного раствора является рН 6,5−7. Оптимальный режим питания можно создать и на бедных почвах внесением соответствующих доз удобрений. Пшеница поглощает из почвы более полутора десятков элементов, однако наиболее высокие требования предъявляет к содержанию в почве макроэлементов — азота, фосфора и калия. В среднем на формирование 1 ц высококачественного зерна с соответствующим количеством соломы пшеница использует из почвы азота 4 кг, фосфора — 1,3 и калия — 2,5 кг.

При улучшении плодородия черноземных почв ЦЧР нельзя ограничиваться только применением удобрений. В комплексе с другими агроприемами, важное значение имеют правильное чередование культур в севооборотах (особенно введение в полевые севообороты многолетних бобовых трав и зернобобовых культур), комбинированная система обработки почвы, сочетающая поверхностные, безотвальные и отвальные приемы, регулирование водного режима путем посадки полезащитных лесных полос.

Требования к влаге. Озимая пшеница за период вегетации расходует значительно больше влаги, чем яровая. Это связано с более продолжительным периодом вегетации и формированием более высокого урожая. Влагопотребление у озимой пшеницы зависит от:

погодных условий;

типа почвы;

сортовых особенностей;

засоренности посевов;

уровня минерального питания;

фаз развития и других факторов и условий.

Слишком ранние сроки сева, в условиях августовских температур, набухшие и проросшие семена при длительном пребывании в почве с низкой влажностью, расходуют много запасных питательных веществ на процессы дыхания, истощаются, плесневеют, снижается полевая всхожесть и поражаются различными болезнями. Поздние сроки вследствие ограниченного периода осенней вегетации, не успевают хорошо раскуститься, накопить достаточный запас питательных веществ и пройти закалку. Важно отметить, что между степенью первичного прорастания семян и их выживаемостью после увлажнения наблюдается обратная зависимость: чем меньше степень прорастания семян, тем лучше их выживаемость после повторного увлажнения.

В начале вегетации, когда растения имеют слаборазвитую листовую поверхность и плохо прикрывают почву, потери влаги почвой на испарение превышают потребление ее растениями. По мере увеличения листовой поверхности и усиления роста испарение воды непосредственно почвой уменьшается. На изреженных и слаборазвитых посевах потери воды почвой на испарение и в конце вегетации составляют значительную величину. Наиболее интенсивно озимая пшеница потребляет влагу из почвы в фазе выхода в трубку. Это один из критических периодов по отношению к влаге в ее жизненном цикле, и длится он 20 дней. При повышенной температуре и низкой относительной влажности воздуха в ветреную погоду запасы продуктивной влаги за сутки могут уменьшаться на 8 — 10 мм и общий расход за фазу выхода в трубку может составлять от 100 до 150 мм/га.

При водном дефиците, прежде всего, подавляются ростовые процессы, нарушается белковый обмен, усиливается активность протеолитических ферментов, что приводит к резкому снижению обменных процессов в зерновке, ее щуплости и недобору урожая. Еще сильнее вредное действие почвенной засухи проявляется при высокой температуре, низкой относительной влажности воздуха и сильных ветрах. В результате резко ухудшаются условия налива зерна — оно получается щуплым, легковесным. Недобор урожая может составлять 30% и более. Такое явление нередко наблюдается в условиях Центрального Черноземья. Помимо этого летние осадки снижают температурный режим почвы. Но все-таки ведущая роль в получении урожая зерна озимой пшеницы принадлежит осадкам весенне-летнего периода. Они не только пополняют запасы продуктивной влаги в почве, но и увлажняют ее верхний слой, где сосредоточена основная масса деятельной корневой системы и находится большая часть питательных веществ в доступных для формах для растения.

Требование к свету. Свет, как тепло и влага, — важный фактор в жизни растений. Это основной источник энергии для всех фотосинтезирующих растений.

Пшеница относится к растениям длинного дня. Продолжительность светового дня, интенсивность освещения и спектральный состав света оказывают влияние не только на интенсивность фотосинтеза и накопление органического вещества, но и на развитие растений, а также формирование отдельных органов. Интенсивность фотосинтеза зависит от многих факторов внешней среды, состояния развитости растений, сортовых особенностей и т. д. Наиболее благоприятные условия для фотосинтеза складываются при продолжительном световом дне и повышенной интенсивности освещения. Недостаток света в начале осенней вегетации озимой пшеницы может сказаться на темпах ее роста и в первую очередь на формировании новых листьев, узла кущения. Солнечная погода в фазе всходов и особенно во время роста второго и третьего листьев в сочетании с благоприятными температурным, водным и пищевым режимами способствует формированию более крупных зеленых листьев и закладке узла кущения на большей глубине. И наоборот, при пасмурной, дождливой погоде в сочетании с пониженной температурой узел кущения закладывается ближе к поверхности почвы, что увеличивает вероятность гибели растений озимой пшеницы при неблагоприятных условиях перезимовки.

Погодные условия в осенний период являются решающими, в период прохождения фазы кущения они обеспечивают накопление большого количества в листьях и узле кущения пластических веществ. При солнечной погоде и перемене температур, от положительных днем к небольшим отрицательным в ночные часы, лучше создаются условия для закалки растений озимой пшеницы перед уходом в зиму, что повышает их морозостойкость. В зимний и ранневесенний периоды озимые хлеба часто подвергаются различным неблагоприятным внешним воздействиям, вызывающим частичное изреживание или гибель посевов.

Устойчивость растений к неблагоприятным условиям перезимовки зависит от их зимостойкости и морозостойкости. Зимостойкость — способность растений переносить неблагоприятные условия зимнего и ранневесеннего периодов. В частности, озимые могут погибать от низких температур, резких колебаний температуры, выпревания, вымокания и т. д. Способность растений противостоять длительному воздействию низких температур в зимний период называется морозостойкостью.

Солнечная погода в начале фазы выхода в трубку благоприятствует формированию коротких, но прочных нижних междоузлий, а это увеличивает устойчивость стеблей к полеганию во время сильных ветров и обильных осадков. И наоборот, в глубь посевов с густым травостоем попадает мало света. Поэтому сочетание многих факторов особенно количество света и суммы активных температур в период формирования зерна во многом содействуют получению хороших урожаев озимой пшеницы.

Требование к теплу. Максимальная продуктивность растений проявляется только при определенном температурном режиме, свойственном каждому сорту и изменяющемся по фазам их развития. Поэтому знание отношения озимой пшеницы к теплу необходимо для организации рациональной технологии возделывания.

В конце осеннего периода у растений озимой пшеницы происходит адаптация к новым условиям вегетации — закаливание. В этот период идет гидролиз дисахаров на моносахара, что способствует увеличению осмотического давления клеток, и как следствие, к повышению морозоустойчивости растений. Накопление сахаров в растениях имеет место в фазе кущения, когда в осенние дни температура сравнительно высокая, а ночью опускается до 0 °C, что влечет за собой снижение процесса дыхания и использования сахаров, накопленных в течение дневного времени. Сохранение сахаров и их накопление в листьях и узле кущения при колебаниях высоких и низких температур — основная биологическая особенность озимой пшеницы.

Закалка — это сложный комплекс физиолого-биохимических процессов, происходящих в растениях осенью и в начале зимы (накопление сахаров и сухих веществ, обезвоживание тканей, изменение структуры плазмы клеток растений и т. д.) Растения, прошедшие закалку, могут переносить температуры до — 18 °C на глубине узла кущения, а зимостойкие сорта до — 20 °C и в меньшей степени подвергаются другим неблагоприятным факторам зимовки (выпревание, выпирание, притертая ледяная корка и др.).

Требования к температурному режиму. Озимая пшеница в разные периоды вегетации предъявляет неодинаковые требования к теплу. Семена ее начинают прорастать при температуре 1 — 2 °C, но для дружного прорастания и появления всходов нужна более высокая температура. При температуре 14−16°С всходы появляются через 7 — 9 дней после посева. Через 13−15 дней после полных всходов начинается кущение (при температуре 12−15°С) и продолжается 30−45 дней в зависимости от срока посева, температуры и влажности почвы.

Озимая пшеница кустится осенью и весной. Пониженная температура воздуха (6−10°С) при достаточной влажности, а также повышенная облачность задерживают развитие растений, но способствуют более интенсивному кущению. Значительно повышают кущение азотные удобрения и посев крупными семенами. При благоприятных условиях произрастания одно растение образует 3 — 5 стеблей.

В переходный осенне-зимний период наиболее благоприятна для развития озимой пшеницы сухая, ясная погода с температурой днем 10−12°С и отрицательной температурой ночью. Это способствует большему накоплению углеводов, закалке растений и лучшей перезимовке.

Осенью при понижении среднесуточной температуры воздуха до 4−5°С рост озимой пшеницы приостанавливается. Весной при повышении температуры до +5°С пшеница начинает расти и дополнительно куститься. Для озимой пшеницы очень опасны резкие колебания температуры ранней весной, когда днем она поднимается до +10°С, а ночью падает до — 10 °C. Озимая пшеница может выдержать температуру в зоне узла кущения до — 16−28°С. Современные сорта (Мироновская 808, Безенчукская 380 и др.) отличаются высокой устойчивостью к пониженным температурам и способны переносить морозы до — 25 — 30 °C при наличии снежного покрова.

Для озимой пшеницы сумма положительных температур от посева до полной спелости составляет 1850−2200°С, продолжительность вегетационного периода (включая зиму) — 275−350 дней.

Озимая пшеница достаточно жаровынослива и засухоустойчивая, но менее зимостойкая культура, чем озимая рожь. Однако при слишком высоких температурах (выше 40°С), при недостатке влаги и сухих ветрах у растений нарушается нормальный процесс фотосинтеза, повышается транспирация, тормозится рост растений, что препятствует хорошему наливу зерна. Суховеи сильнее влияют на озимую пшеницу при продолжительном действии и недостатке влаги в почве. Орошение пшеницы снижает отрицательное действие суховеев и предотвращает щуплость зерна.