Прорастающие семена пшеницы

Добавлено: 01.06.2018, 06:05 / Просмотров: 82134
Закрыть ... [X]

zerno.#08.block_100dpi.pdf(Продолжение, начало в прорастающие семена пшеницы № 7, 2011)  Рост и прорастающие развитие пшеницы могут сдерживать многие факторы окружающей среды, включая неблагоприятную температуру, недостаточную сумму активных температур за вегетационный период, недостаток влаги и света, короткая продолжительность дня, а также физические и химические свойства почвы. Кроме того, урожай пшеницы может быть ограничен такими погодными явлениями, как заморозки, стрессы из-за высокой температуры в критические периоды развития растения и пр. Фермеры не могут полностью управлять этими факторами. Но, чтобы правильно планировать и применять агротехнические мероприятия и получать наибольшую отдачу от растения, нужно знать, какие ограничения оказывают эти факторы на урожай в отдельно взятом году или географическом районе. (Опубликовано в № 08.2011 г.)

В предыдущей публи­кации («Зерно» № 7, 2011) мы рассказы­вали об абсолютном, экономически доступном и достижимом урожае пшени­цы (см. рис. 1). В этот раз вы узнаете о том, как можно его получить.

Фактический урожай может быть ненамного ниже дости­жимого. Главная цель этой серии статей – продемон­стрировать, что при исполь­зовании экономически рен­табельных и приемлемых с точки зрения окружающей среды методов каждое пше­ничное поле может давать урожай, близкий к достижи­мому.

zerno.#08.block_100dpi.pdf

Температура

Температура ограничивает рост, развитие и, соответ­ственно, возможность дости­жения желаемого уровня урожая пшеницы, по край­ней мере, по трем направле­ниям.

Во-первых, получение и раз­витие всходов, кущение и удлинение стебля, колошение, цветение и налив зерна зависят и определяются сум­мой активных температур в период вегетации. Во-вторых, пшенице необхо­димо минимальное время нахождения в благоприят­ном диапазоне температур для нормального перехода от одной фазы к другой. Толчком для более быстрого развития может быть только ускоренное накопление суммы активных температур в период вегетации. Оптимальная температура для роста и развития пшени­цы – 10-24 °С. Как более жар­кая, так и более прохладная погода отрицательно сказы­ваются на росте, развитии и продуктивности пшеничного растения. При относительно медленной аккумуляции необходимой суммы актив­ных температур в вышеука­занном диапазоне темпера­тур растения будут крупны­ми, с хорошими побегами, широкими листьями и боль­шим колосом при условии, что нет недостатка во влаге и питательных веществах. Свет при этих условиях не будет ограничивающим фактором. В-третьих, растения пшени­цы чувствительны к экстре­мальным изменениям темпе­ратуры в критической стадии развития. Результаты воздей­ствия на растение экстре­мальных температурных условий хорошо известны. Они проявляются в пораже­нии вегетирующих растений весной, гибели в зимних усло­виях, замерзании листьев или корней, а также в таком явле­нии, как запал зерна от жары. На рисунке 2 показан диапа­зон благоприятных, неблаго­приятных и летальных темпе­ратур для растения пшеницы. С точки зрения как биологии, так и экономики попытка получить значительно боль­ший или значительно мень­ший урожай пшеницы, чем достижимый при данных условиях, нецелесообразна.

Влияние высокой температуры

Пшеница, как озимое расте­ние, может выдерживать тем­пературу ниже точки замерза­ния (до -18-24 °С) при усло­вии, что она прошла закалку. Этот показатель сильно изме­няется в зависимости от вре­мени пребывания в таких условиях. При температуре выше +32-35 °С, особенно если она держится продолжи­тельный период времени, пшеница прекращает рост и даже может потерять вес (отрицательный рост). Эта культура особенно чувстви­тельна к высокой температу­ре сразу после сева, в период появления всходов и образо­вания стеблей. Она также может быть подвержена стрессу при переходе в репро­дуктивный период развития, при удлинении стебля, коло­шении и цветении. При тем­пературе почвы выше 21-24 °С семена пшеницы перехо­дят в состояние покоя. Причем это явление присуще только семенам текущего года (новым), но не семенам про­шлых лет (больше одного года). Прекращение прорас­тания и вытягивание про­ростков можно ожидать при температуре почвы больше 32 °С даже у семян, которые не перешли в состояние покоя. Температура почвы выше 20 °С, вероятнее всего, будет выше идеальной для прорастания семян пшеницы. Но возможна и другая про­блема, когда листья пшеницы подвергаются действию высоких температур. При 21-24 °С фотосинтез замед­ляется и полностью прекра­щается. При 29-32 °С и более скорость респирации (сжига­ния растением калорий) уве­личивается и превышает ско­рость образования калорий. Таким образом, если темпе­ратура листьев поднимается выше 29-32 °С, растение сжи­гает калорий больше, чем производит. Этот и является сутью отрицательного роста растений. Особенно это про­является, когда растение дли­тельное время находится в условиях повышенной респирации из-за высоких температур.

При температуре растения выше 35 °С ключевые фер­менты перестают функцио­нировать и могут быть пол­ностью дезактивированы. Испарение воды листьями оказывает на них значитель­ный охлаждающий эффект, но в жаркий период это про­исходит не всегда. Кроме того, испарение в ночное время будет совершенно несущественным, поскольку поры листьев в темноте закрываются.

При высокой температуре появляется и другой нежела­тельный эффект – усиление скорости накопления суммы активных температур. Так как растение развивается за счет своих листьев, накопле­ние органического вещества, получаемого от фотосинтеза, не будет адекватным, чтобы удовлетворить потребность в респирации и одновременно поставлять достаточно мате­риала для образования новых листьев и другой клет­чатки. В результате листья мельчают, а растение может даже не сформировать коло­са. Такая ситуация особенно опасна при переходе точки роста из вегетативной стадии в репродуктивную. Высокая температура в этот период может привести к резкому снижению количества коло­сков в колосе или к тому, что они вообще не сформируют­ся (потенциал пшеничного растения – 13-21 колосков в одном колосе). Жара в пери­од удлинения стебля может отрицательно повлиять на количество сформированных цветков в колосках, а во время цветения – привести к мужской или женской стери­лизации.

Влияние низкой температуры

Семена пшеницы могут про­растать и давать всходы в незамерзшей почве под сне­гом. Такое случилось в 1987 году на большой территории восточной части штата Вашингтон и на севере штата Айдахо после того, как семена были высеяны в сухую почву в октябре. Достаточное коли­чество влаги для прорастания семян было только в низинах и у основания холмов, выше почва была слишком сухой. В ноябре выпало достаточное количество дождей для обе­спечения влагой прорастаю­щих семян, но почти сразу после дождей поля укрылись снегом. Температура на гра­нице между почвой и снегом (если почва не замерзала) составляла 0-1 °С. Снежный покров оставался до второй половины февраля 1988 года, и к этому времени пшеница взошла. При выпадении дождевых осадков сверх нормы весной и летом 1988 года урожай был нормаль­ный. Несмотря на то что было зафиксировано две даты появления всходов, все расте­ния почти одновременно созрели. Это свидетельствует об экологической пластично­сти озимой пшеницы.

Чувствительность клетчатки пшеницы к замерзанию

Листья пшеницы могут выдерживать температуру -7-9 °С, если они не прошли закалку, и -12-18 °С – после закаливания в зависимости от сорта и возраста листа. Старые (зрелые) литья более чувствительны, чем молодые (развивающиеся). Корни погибают при температуре -3-5 °С, но это происходит редко, так как они защищены почвой. Репродуктивные органы (колоски и цветки) могут быть повреждены при температуре -2-3 °С. Нет ничего удивительного в том, что растения пшеницы гене­тически запрограммированы не выносить точку роста на поверхность почвы до тех пор, пока не аккумулируется необходимая сумма актив­ных температур или пока дни не станут достаточно длинными и угроза замороз­ков останется в прошлом.

Длительность вегетационного периода и температурный режим

Каждый регион может быть оценен на предмет возмож­ности выращивания пшени­цы по продолжительности вегетационного периода и температурному режиму. Необходимо знать длитель­ность периода, когда темпе­ратура находится в пределах, допустимых для пшеницы, и когда накапливается мини­мальное количество необхо­димых для нее активных температур. Критическим фактором для достижимого урожая будет длительность периода, когда температура будет подходящей для роста и фотосинтеза, но не такой высокой, чтобы респирация превысила фотосинтез. Риск гибели растения в зим­нее время исключается выра­щиванием яровой пшеницы, что и делают на севере Великой Равнины США.

zerno.#08.block_100dpi.pdf

Рис. 2. Общий диапазон благоприятных (зона максимального вегетативного роста) и неблагоприятных температур (стресс) для пшеницы. Разные части растения по-разному и в разных фазах проявляют свою чувствительность к холоду или жаре

Но из-за жаркого лета сорта яровой пшеницы должны развиваться и созревать быстро. Риск подвергнуть растение стрессу от жары в таких районах, как юго-запад Соединенных Штатов и Мексика, исключается тем, что здесь яровую пшеницу выращивают зимой. Риск стресса от жары в период перехода точки роста от веге­тативного к репродуктивно­му развитию (стадия раздво­ения и формирования вер­хушки колоса) как для ози­мой, так и для яровой пше­ницы уменьшается, если яро­вую сеять рано весной, а ози­мую – в оптимальные сроки осенью. Дата посева твердой красной яровой пшеницы в Северной Америке должна быть ориентирована на достаточно ранний период, чтобы максимальная дневная температура была меньше 27 °С на время перехода точки роста от вегетативного к генеративному развитию. Если температура будет выше критической в течение нескольких дней, это приве­дет к формированию мень­шего количества колосков на колосе пшеницы. Подсчитано, что в Северной Дакоте с каждым последую­щим днем отсрочки сева начиная с первого возмож­ного дня сева урожайный потенциал твердой красной яровой пшеницы снижается на 1%.

Однако срок сева озимой пшеницы не должен быть слишком ранним, чтобы не спровоцировать стадию покоя у семян из-за высокой температуры и не подвер­гнуть стрессу проростки. Важно также помнить о вре­дителях и болезнях. Из-за того, что рано посеянная озимая пшеница может пере­расти (перейти в начало фазы удлинения стебля), существует большой риск повреждений от весенних заморозков.

Таким образом, длительность вегетационного сезона и тем­пературный режим являются такими же ограничивающи­ми факторами урожайности, как и отсутствие влаги в почве, короткая продолжи­тельность дня или недоста­ток солнечного света. Необходимо подбирать сорта пшеницы, которые успеют завершить свое развитие в пределах оптимального по времени и температурному режиму периода вегетацион­ного сезона. Каждое сокра­щение интервала формиро­вания листового аппарата или выбор сорта с меньшим количеством листьев, чтобы войти в параметры вегетаци­онного сезона данного реги­она, имеет свою цену. Становится очевидным, что необходимо определенное минимальное количество влаги для поддержания мак­симальной скорости роста и развития пшеницы. В этом направлении нужно продол­жить исследования. Зная оптимальный временной интервал вегетационного сезона для того или иного региона, можно предсказать достижимый урожай. Можно приблизительно подсчитать урожай для дан­ной местности как средний показатель лучшего урожая в течение нескольких лет по графику оптимального периода. Кривая в этот период будет разная в раз­ные годы, но для каждой местности существуют характерные особенности и нюансы, которые можно предсказать. Регион, где предположительно будет выращиваться пшеница, может иметь длительный и идеальный период «время ­температура» от 300-350 дней с накоплением суммы активных температур (GDD), равной 2,400­2,500 °С, с невысокой и не низкой фактической темпе­ратурой. Однако здесь, воз­можно, будет недостаток осадков, необходимых для наилучшего роста и разви­тия растения. Такая мест­ность благоприятна для выращивания пшеницы, но с использованием ороше­ния. Примером такого реги­она в США может служить северная часть засушливого Колумбийского бассейна, графство Грант и прилегаю­щее к нему графство Китсап, штат Вашингтон. Нет ничего удивительного, что урожай в этом регионе будет в четыре раза больше при использовании ороше­ния по сравнению с богар­ным выращиванием. Мировой рекорд урожая пшеницы – 14,1 т/га был установлен в 1960 году в графстве Китсап. И наобо­рот, регион может иметь короткий вегетационный период (90-100 дней) с нако­плением суммы активных температур, равной 1,400­1,600 GDD, но с большим количеством осадков. Урожай в этом регионе будет невысоким. Пшеница не использует с высокой отда­чей имеющуюся в наличии влагу потому, что временной период короткий, а темпера­турный режим не оптималь­ный. Практические дей­ствия, направленные на накопление почвенной влаги в этом регионе, не всегда будут полезны, а иногда могут даже вредить. Урожай в такой местности можно увеличить ранним севом пшеницы (чтобы уве­личить временное и темпе­ратурное окно до максиму­ма), а также путем выведе­ния новых сортов пшеницы, требования которых будут отвечать условиям данной местности.

Агрономам нужно научиться рассчитывать возможный достижимый уровень уро­жая пшеницы до его уборки, используя прогноз погоды, знания о климате и фазах развития культуры. Однако всегда нужно исполь­зовать эту информацию с некоторой перестраховкой в расчете на непредсказуемые ситуации, которые могут возникнуть в поле. В любом случае, все должно основы­ваться на реальных знаниях, а не на догадках.

Вред от заморозков

Молодой развивающийся колос может пострадать в любой момент после начала выхода растения в трубку (удлинения стебля). Но до завершения фазы колошения невозможно определить, нанесен ли колосу вред. Если точка роста была повреждена до колошения, основной сте­бель или побег погибнет. В таком случае у основания растения иногда развиваются новые побеги. Колос, поврежденный морозом, будет пустой и белый. Повреждение, нанесенное колосу во время выхода в трубку или на ранней стадии колошения, может оказать негативное влияние на весь колос, только на его верхуш­ку, только на основание или на верхушку и основание одновременно, а иногда толь­ко на среднюю часть (рис. 3). Повреждение от заморозка иногда путают с поврежде­нием от засухи, которое также может проявляться пустым белым кончиком колоса.

zerno.#08.block_100dpi.pdf

Рис.3. Вред, нанесенный колосу созревшей пшеницы морозом во время критической стадии его формирования. (Г.М. Паулсен, И.Г. гейне, Х.Д. Вилкинс, 1982, “Вред, нанесенный канзасской пшенице весенними заморозками”)

Тот, кто выращивает озимую пшеницу в регионе, где замо­розки имеют место в конце апреля – начале мая, навер­няка не раз видел пустые белые колосья, которые стали такими не из-за замер­зания колоса, а по причине замерзания удлиняющихся междоузлий при удлинении стебля. Этот вид поврежде­ния можно определить, сры­вая листья в порядке, обрат­ном их росту, чтобы вскрыть междоузлие одно за другим по направлению от верхуш­ки к основанию. Повреждение междоузлия четко просматривается как тонкая коричневая (часто неживая) часть стебля, обыч­но длиной 2-8 см. Этот учас­ток может быть у основания, на верхней части или посере­дине междоузлия в зависи­мости от того, какая часть стебля находилась в актив­ной стадии роста (удлине­ния), когда ударил мороз. Эта проблема характерна для озимой пшеницы, высеян­ной в ранние сроки. С яро­вой пшеницей такого прак­тически не бывает. Фермеры, которые переходят на выра­щивание озимой пшеницы в местах, где традиционно выращивалась яровая, долж­ны уметь распознавать и исключать повреждение от заморозков. Во избежание повреждений растений замо­розками сев нужно прово­дить осенью в более поздние сроки или использовать сорт, который дольше остается в состоянии покоя весной.

Гибель пшеницы зимой

При низкой температуре рас­тения озимой пшеницы гиб­нут сразу после повреждения точки роста. Если от мороза гибнут листья, но точка роста не повреждена, весной растения могут восстано­виться.

Точка роста у некоторых видов развилась так, чтобы противостоять гибели в зим­них условиях. Она достаточ­но закалена и может выдер­живать температуру до -24 °С. Пребывание точки роста при этой температуре даже в течение нескольких часов приведет растение пшеницы к летальному исхо­ду. Снежный покров толщи­ной 8-1 см может обеспечить изоляцию и предотвратить понижение температуры в области точки роста до кри­тической даже тогда, когда температура воздуха пони­жается до -34 °С или даже ниже. Однако ранний осен­ний снежный покров до завершения процесса закали­вания может сделать расте­ния очень уязвимыми, если снег растает или его сдует ветер и сразу после этого снизится температура. Закаливание – очень важный процесс для озимой пшени­цы, способствующий ее выживанию в экстремаль­ных зимних температурных условиях. Закаливание следу­ет проводить своевременно, чтобы эффект от него не был утерян весной. Степень зимнего закаливания в раз­ное время разная и зависит от перепада температур, продолжительности дня и многих других факторов. Рано высеянные растения, а также те, у которых много побегов, закаливаются мень­ше, поэтому они больше подвержены риску гибели в зимнее время. Растения, находящиеся в фазе 3-4 листьев и имеющие хорошо развитую корневую систему, находятся в идеальном состоянии своего развития, поэтому способны выжи­вать в зимнее время и вос­станавливаться весной. Если срок сева слишком поздний для того, чтобы растения могли достичь необходимых размеров для выживания зимой и восстановления весной, пшеницу в этом слу­чае желательно сеять на небольшую глубину, чтобы ускорить появление всходов.

Растения, которые взошли быстрее, после позднего сева переносят зиму легче, воз­можно, потому, что являют­ся самыми закаленными при Переходе в состояние покоя. При большой рыхлости почвы или неудовлетвори­тельной способности сошника выдерживать заданную глубину сева соз­дается значительная разница в фактической глубине заделки семян, что обуслов­ливает разную скорость появления всходов и, соот­ветственно, разный уровень их закаливания. Разной глу­биной заделки семян и вре­менем появления всходов можно объяснить ситуацию, когда в некоторых рядках пшеница гибнет в зимнее время, а в других нет. Это, как правило, имеет место не на всем поле, а на поворот­ных полосах или по следам трактора.

Быстрое наступление моро­за – не единственная причи­на потери способности пше­ницы выживать зимой. Растение может погибнуть, задохнувшись подо льдом, или из-за высыхания от холода, сухого ветра, когда вода находится в твердом, а не в жидком состоянии. Озимая пшеница может быть поражена снежной плесенью или заболеванием корней, спровоцированны­ми низкотемпературными грибками, которые атакуют растение в момент его уяз­вимости. Большинство слу­чаев гибели растений в зим­нее время происходит имен­но из-за обитающих на рас­тениях (листьях и корневой системе) грибков, которые поражают слабые растения и ограничивают их способ­ность к восстановлению весной.

Благодарим компанию «Агро-Союз» за помощь в публикации статьи (Продолжение следует.)

Р. Джеймс Кук,

Министерство сельского хозяйства США, исследовательская сельскохозяйственная служба, Госуниверситет Вашингтона

Роджер Дж. Фесет,

Служба по корпоративному распространению


Источник: http://www.zerno-ua.com/journals/2011/avgust-2011-god/faktory-urozhaya-pshenicy-rost-i-razvitie-zdorovogo-rasteniya


Поделись с друзьями



Рекомендуем посмотреть ещё:



Похожие новости


Сад и огород лунный
Как на рассаду сажать астру на рассаду
Сорт томат китайский розовый
Селитра удобрение что это такое
Посев на микрофлору крови
Цветок как клематис
Как доехать от водного до рынка садовод


Прорастающие семена пшеницы Прорастающие семена пшеницы Прорастающие семена пшеницы
Прорастающие семена пшеницы


Прорастание семян
В процессе дыхания прорастающие семена пшеницы выделили



ШОКИРУЮЩИЕ НОВОСТИ