19.1. Этапы органогенеза и экологический эффект времени возобновления весенней вегетации озимой пшеницы

Увеличение производства зерна в Степи Украины предусматривает значительное повышение урожайности растений, его стабильности. В экологических условиях ре­гиона особое значение имеет накопление и сохранение влаги в почве, ее рациональное использование, экологиза­ция и биологизация технологий возделывания сельскохо­зяйственных культур. Актуальны проблемы агроэнергети-ки, более полного использования естественных энергоре­сурсов (почвы, солнечной радиации, агробиоценозов), раз­работки интегрированных программ повышения урожай­ности сортов и гибридов. Особое внимание обращается на своевременность и качество выполнения технологических операций, что позволяет в определенной степени нивели­ровать отрицательные последствия погоды.

Ученые рассматривают сельское хозяйство как слож­ную биотехнологическую систему. В этой связи изучается сравнительная модель роста растений и сопутствующих ему фотосинтеза, транспирации, поглощения воды и пита­тельных веществ. По этапам органогенеза растений, кото­рых за рубежом выделяется 100 (см. схему 1), определяет­ся воздействие на него внешней среды, в т.ч. погоды (су-

Окончание табл. М

Iочные колебания плотности светового потока, сезонные колебания температуры воздуха, количества осадков) и почвы (химический состав, микробиологические процессы, водный баланс).

Посевы сельскохозяйственных растений — это био­логическая система (агрофитоценоз), которая способна производить органическую продукцию, используя эколо­гические факторы. При этом необходимо создавать наибо­лее благоприятные условия для произрастания растений по этапам органогенеза. Этапы органогенеза, на примере ози­мой пшеницы помещены в таблице 32.

32. Фазы развития и этапы органогенеза озимой пшеницы

Этапы органогенеза (по ф. М. Купермап), их про­должительность (в днях), со­стояние развития		Фенологи ческие периоды и фазы	Элементы про­дуктивности
1	2	3	4
I 5-8	Стеблевой побег не дифференцирован, конус нарастания в виде бугор­ка (0,2-0,3 мм)	Прорастание семян, всходы	Густота стояния растений
II 9-11	Начало интенсивное дифференциации конуса нарастания. Закладка зачаточных стеблевых узлов и междоузлий в виде валиков	Третий лист, формирование узла кущения	Количество листь­ев, коэффициент кущения, зимо­стойкость
III 14-16	Сильное удлинение верх­ней и дифференциация нижней части конуса на­растания, закладываются зачаточный колос и коло­совые буторки; усилен­ный рост псевдостебля (листового влагалища)	Кущение	Количество члени­ков колосового стержня
IV 12-14	Формирование колоско­вых бугорков и сегмен­тов конуса растения, начало закладки цветоч­ных бугорков	Начало выхода растений в труб­ку	Количество колос­ков в колосе, засу­хоустойчивость

V 16-18	Формирование колоско­вых чешуи, цветков и репродуктивных органов - пыльников и пестиков	Выход в трубку	Количество цвет­ков в колосках
VI 5-7	Завершение дифферен­циации всех частей ко­лоса. Окончание форми­рования пыльников и пестиков. Образование спорогенной ткани в пыльниках, формирова­ние зародышевых меш­ков, яйцеклеток и пыль­цевых зерен. Последний лист свернут в трубку, колос в пазухе листа набухший	То же	Фертильность цветков, плотность колоса, жаростой­кость
VII 9-11	Интенсивный рост всех органов колоса. Созревание генеративных органов, яйцеклеток и пыльцевых зерен	Выход в трубку	Озерненность ко­лоса
VIII 5-7	Завершение процессов формирования всех ор­ганов соцветия и цветка	Колошение
IX 4-5	Опыление и оплодотво­рение	Цветение
X 11-13	Формирование и рост зерновки	Формирование зерна	Величина зернов­ки
XI 22-25	Накопление питательных веществ в зерновке	Налив зерна, молочное со­стояние	Масса зерновки, устойчивость к суховеям
XII 7-9	Превращение питатель­ных веществ в запасные вещества в зерновке	Восковая твердая и полная спе­лость

Схема 1

Шкала, принятая для озимой пшеницы во всех европейских странах, имеет 100 этапов. Основные из них такие:

Прораст	ание
00 - сухое зерно 01 - начало всасывания воды 03 - конец всасывания воды	05 - появление кончика коле- оптиле 07 - выход колеоптиле 09 - листок достиг кончика РПГГРППТМ1Р

Рост зачаточно!	о побега
10 - первый листок выходит из колеоптиле 11 - первый листок раскрылся, показался кончик второго листка 12 - второй листок раскрылся, наклонился в бок	13 - третий листок раскрылся на половину 14-19- листки от четвертого до девятого раскрытые ■
Кущени	е
20 - есть только главный побег 21 - появляются боковые побеги, начало образования вторич­ных корней 22-24 - есть главный побег, образо­валось от 2 до 5 побегов кущения	26 - на главном побеге 6 боковых побегов 27-28 - от 7 до 9 и более побегов кущения 29 - конец кущения, быстрое развитие боковых побе­гов
Выход в тр	убку
30 - начало появления псевдо- стебля третьего 31 - первый узел уплотнен и его видно на поверхности земли 32 - есть второй узел, формирует- ся стебель	33-36 - образовались узлы до 37 - шестого появление последнего листка, еще скрученного, начало выхода колоса наружу 38 - лигула полностью разви- та
Рост цветково)	о побега
41 - последний листок развит 43 - верхняя часть стебля набухла 45 - верхняя часть стебля возле основы цветоноса набухла	47 - влагалище верхнего листка приоткрывается 49 - появление первых остьев
Появление со	цветий
50-51 - появились первые колоски соцветия 52-53 - появилась 1А цветкового 54-55 - побега появилась Уг цветкового побега	56-57- появилась 3/4 цветкового 58-59 - побега полностью появился цветковый побег
Цветеш	1е
60-61 - начало цветения 64-65 - полное цветение	75-76 - середнемолочное состоя­ние 77-79 - позднемолочное состоя­ние
Восковая сн	ел ость
83 - ранневосковая спелость

85 - мягкая восковая спелость 86 - твердая восковая спелость
Созревай	не
91 - зерно твердое, но режется ногтем 92 - зерно твердое, не режется ногтем 93 - зерно в дневные часы осыпа- ется 94 - солома засохшая, ломкая	95 - способность зерна к прорастанию около 50% 97 - семена вышли из состоя- ния покоя 98 - начинается вторая фаза покоя 99-100- закончилась вторая фаза покоя. Способность зерна к прорастанию около 100%

Представляет определенный интерес обоснование экологического эффекта времени весеннего возобновления вегетации растений. В.Д. Мединец (1985 г.) предложил на­учно-практическую разработку под названием «Экологи­ческий эффект времени весеннего возобновления вегета­ции /ВВВВ/ озимых растений». Годами с оптимальным ВВВВ считаются такие, когда весенняя вегетация озимой пшеницы возобновляется в среднюю многолетнюю дату, с отклонениями от нее не более чем на ±2 дня. Остальные годы относятся к годам с ранним или поздним ВВВВ. При этом разница между самым ранним и поздним отрастанием растений весной, наблюдаемым в одном и том же пункте в разные годы, может достигать 50-55 дней.

Дело в том, что срок возобновления весенней веге­тации ставит пробудившиеся растения в определенные световые и тепловые условия, которые, по мнению В.Д. Мединца (1985 г.), больше зависят от высоты Солнца над горизонтом, чем от изменений погоды.

При раннем ВВВВ независимо от географической широты растения развиваются при низком положении солн­ца над горизонтом, относительно коротком дне, слабой солнечной радиации (305-420 кал/см сутки), в спектре ко­торой длинноволновые оранжево-красные лучи низких энергий преобладают над коротковолновыми сине-фио-

летовыми. При позднем возобновлении вегетации из жиз­ни растений выпадает период роста при низком солнце и прохладной погоде. После зимнего покоя происходит рез­кий переход к высокой температуре, растения продолжают развитие при длительном дне, с большой высотой солнца над горизонтом, интенсивной солнечной радиацией (530-

•у

684 кал/см в сутки), в потоке которой энергия синих лучей преобладает над энергией красных.

В.Д. Мединец (1985 г.) считает, что в годы с опти­мальным ВВВВ тепловые условия развития озимых расте­ний в период от начала отрастания до колошения в основ­ном определяются погодой, а в годы с очень ранним и поздним началом вегетации датой ВВВВ: чем больше ВВВВ отклоняется от нормы, тем значительнее тепловой режим растений определяется высотой расположения солнца над горизонтом, а не погодой.

Отмечается, что световые и тепловые условия раз­вития растений озимых, определяемые временем возоб­новления весенней вегетации, влияют на их важнейшие жизненные процессы: рост, регенерацию, органогенез, фо­тосинтез, формирование густоты стояния стеблей, накоп­ление биомассы, продуктивность, соотношение вегетатив­ной и генеративной частей, качество урожая.

Так, в годы с ранним временем возобновления ве­сенней вегетации у озимых, благоприятно протекают про­цессы регенерации, кущения, накопления биомассы, по­вышается склонность к полеганию, формируется высокий урожай, но с пониженным содержанием в зерне белка и клейковины. В годы с поздним возобновлением вегетации растения слабо укореняются и кустятся, поврежденные по­севы не всегда выживают, а выжившие растения ускоренно развиваются и быстро выколашиваются, вырастают низко­рослыми, накапливают среднее или малое количество био­массы, обычно не полегают и формируют пониженный

урожай зерна, но с высоким содержанием белка и клейко­вины. В годы с обычным сроком возобновления весенней вегетации состояние растений промежуточное, а урожай­ность средняя.

В годы со сложной перезимовкой озимых, при их повреждении, позднем ВВВВ такие поля рекомендуется быстро пересеять яровыми культурами независимо от увлажнения почвы, и особенно при недостаточном: не пересевать при допустимой густоте насаждения, а под­кормить со средним и особенно ранним ВВВВ растений, конечно, с учетом местных условий, сорта, особенности технологии.

В.Д. Мединец (1985 г.) отмечает, что на посевах озимой пшеницы препарат Тур следует применять диффе­ренцированно: в годы, когда весенняя вегетация растений возобновляется раньше средней даты на 3 дня и более, оп­рыскивать необходимо не только сильно развитые, но и среднеразвитые посевы как полегающих, так (меньшей до­зой) и неполегающих сортов, высеянных по парам и луч­шим непаровым предшественникам. При позднем возоб­новлении весенней вегетации препарат Тур чаще не повы­шает, а снижаем урожайность. К тому же сроки и дозы азотных подкормок озимой пшеницы, установленные по выносу питательных веществ на запланированный урожай, почвенной, листовой и тканевой диагностиками, рекомен­дуется уточнять в зависимости от ВВВВ. В годы с ранним возобновлением вегетации дозу азота в подкормках необ­ходимо уменьшать, избегать очень ранних подкормок, а при внесении рекомендуемого полного удобрения изме­нять в пользу фосфора и калия соотношение питательных веществ; для повышения качества зерна целесообразно применять подкормки с повышенной дозой азота в фазу колошения, что будет способствовать повышению качест­ва зерна.

В года с поздним началом вегетации озимых для стимулирования накопления вегетативной массы необхо­димо подкормку растений производить как можно раньше увеличенной дозой азота, так как позднее ВВВВ обеспечи­вает обычно повышенное содержание в зерне белка и клейковины.

Считаем, что в года с ранней или поздней весной и различным содержанием влаги в почве целесообразно так­же вносить коррективы и в технологии возделывания яро­вых культур.