systema-zemlerobstva-no-till

Вимоги до світла. Високоврожайні посіви озимої пшениці, що реалізовують генетичний потенціал сорту та фізико хімічні показники ґрунту при сприятливих погодних умовах росту і розвитку, можуть нагромаджувати в урожаї сухої біомаси біля 5% ФАР, що відповідає 300 ц сухої маси з гектара. Якщо прийняти співвідношення зерна і соломи рівним 1:1 то врожайність зерна сягатиме до 150 ц/га. На сьогодні генетичний потенціал найбільш продуктивних сортів за оцінками селекціонерів знаходиться на рівні 150 160 ц/га.

Порівнюючи цю величину з фактичним рівнем урожайності культури, можна зробити висновок, що сонячна радіація не відноситься до факторів, що обмежують урожайність культури на сучасному етапі розвитку рослинництва. Сьогодні в Україні не рідкі випадки отримання на виробничих посівах 100 і більше центнерів зерна озимої пшениці з гектара. Навіть існує «Клуб 100», який об`єднує навколо Інституту фізіології рослин НАН України господарства, які на виробничих посівах в різних зонах України отримали 100 ц/га.

Добре освітлення на початку виходу рослин в трубку сприяє формуванню коротких міцних міжвузлів. Стебла стають стійкі до вилягання під час сильних вітрів і зливових дощів. На сильно загущених посівах через травостій проникає не більше 10% сонячного проміння. У зв'язку з сильним затіненням нижні міжвузля стебла рослин дуже витягуються. Такі посіви можуть вилягати навіть у роки, коли на початку фази виходу в трубку були сонячні дні. Вилягання призводить до великого недобору врожаю (В.В.Лихочвор, 2002).

Вимоги до температури. Відновлення процесу активної вегетації рослин озимої пшениці розпочинається вже при температурі +5°С. Поверхня ґрунту швидко закривається листям рослин озимої пшениці. Уже в фазу трубкування і наступного колосіння рослини здатні сформувати листкову площу до 6 7 м² і більше на 1 м² поля. Таке листя в основному розміщене еректоїдно (підняте), але при такій значній площі воно здатне створювати густе затінення поверхні ґрунту і нижнього ярусу посівів (до 20 30 см висоти).

Практика виробництва і модельні дослідження підтверджують той факт, що зріджені посіви озимої пшениці (400 шт і менше генеративних стебел на 1м² посіву) заростають ярими бур'янами і потерпають від їх конкуренції значно більше, ніж густі оптично щільні

221

(500 550 шт. стебел/м²) (Іващенко О.О., Бондарчук А.А., Горбач Н.В., 1999).

Таблиця 4.1. Оптимальні екологічні показники для росту пшениці

Однією з головних вимог технології No till є постійна присутність пожнивних решток на поверхні ґрунту. Їх наявність зумовлює більш стабільну температуру ґрунту протягом всієї вегетації культури. В осінній період вона не так швидко охолоджується, а весною не так швидко нагрівається.

Звідси можна зробити висновок, що температурні умови в системі землеробства No till будуть більш сприятливими ніж при традиційній системі землеробства.

Вимоги до живлення. За виносом поживних речовин з ґрунту озима пшениця є азотофільною рослиною: 1ц зерна виносить у середньому з ґрунту азоту – 3,75, фосфору – 1,3, калію – 2,3 кг.

На початку вегетації особливо цінними для пшениці є фосфор і калій, які сприяють кращому розвитку її кореневої системи і нагромадженню в рослинах цукрів, що підвищує їх морозостійкість. Азот більш цінний для рослин навесні і влітку. Він посилює ріст, формування зерна і збільшення в ньому вмісту білку. Інтенсивність поглинання з ґрунту поживних речовин змінюється протягом вегетації. Так, найбільше азоту поглинається під час кущення, а калію – у фазу виходу в трубку і колосіння.

222

Встановлено, що кількість клейковини у зерні озимої пшениці залежить від вмісту в весняний період доступних форм азоту в ґрунті в шарі 0 – 60 см та співвідношення його до рухомих фосфатів. Оптимальний вміст доступного азоту повинен бути 27 28 мг/100 г і рухомого фосфору 8 12 мг/100 г ґрунту, при їх співвідношенні 1:4.

Азот. Споживання азоту рослинами озимої пшениці починається з перших днів життя і триває до закінчення наливу зерна. Так, у фазі кущення споживання азоту становить 20 25 %, у період виходу в трубку колосіння – 50 55, цвітіння початку воскової стиглості – 10 15 і до середини воскової стиглості – 5 10 % максимальної кількості спожитого азоту. Нестачу азоту в окремих фазах не можна компенсувати внесенням його в наступні фази. Найбільша потреба в ньому відчувається від початку виходу в трубку до колосіння.

Максимальний вміст азоту в рослинах припадає на період від сходів до весняного кущення і становить 4,5 6,0 % на суху речовину. По міру росту і розвитку рослин вміст азоту знижується і у фазі повної стиглості становить 1,0 1,3%. У зв'язку із цим, важливе значення має підживлення азотними добривами у ранньовесняний період для формування високих урожаїв і в період колосіння для одержання зерна з високим вмістом білка і клейковини.

Для одержання заданого врожаю озимої пшениці з високою якістю зерна необхідно підтримувати оптимальний вміст загального азоту в листках: у фазі кущення 5,0 5,5 %, у фазі виходу в трубку 4,5 5,0 і у фазі колосіння 3,0 4,0 % на абсолютно суху речовину.

Ознаки азотного голодування – блідо зелений, хлоротичний колір листя, яке надалі жовтіє. Проявляється, в першу чергу, на найбільш старих нижніх листках. Ознаки голодування можуть проявлятися вже на ранніх фазах розвитку, особливо рано навесні.

Фосфор. Найбільший вміст фосфору в рослинах озимої пшениці припадає на фазу сходів (1,0 1,5% на абсолютно суху речовину), у міру росту і розвитку вміст фосфору помітно зменшується. Найбільше споживання фосфору припадає на фази виходу в трубку, колосіння і цвітіння. Озима пшениця має низьку здатність поглинати із ґрунту фосфор, що перебуває у важкодоступних формах. Ознаками фосфорного голодування рослин служать поява червоно фіолетового відтінку у кольорі листків і швидке їх відмирання.

223

Калій. Надходження калію в рослини починається з фази сходів і триває до цвітіння. Максимальний вміст його в рослинах озимої пшениці (2,5 3,8 %) припадає на початкові фази. До фази повної стиглості кількість калію знижується до 0,8 1,0 %. Найбільше споживання калію припадає на фази виходу в трубку, колосіння і цвітіння. Зовнішні ознаки калійного голодування – побуріння країв листів і поява на них іржавих плям.

Таким чином, чим більш у кількість поживних речовин рослина поглине за період вегетації, тим більший буде урожай. Зокрема, для формування урожаю зерна 25 – 30 ц/га рослини використовують з ґрунту 80 – 100 кг азоту і 70 – 80 кг калію. Але кількість поглинутих поживних речовин та урожай не завжди зростають пропорційно.

Вимоги до вологи. Пшениця вимоглива до вологи. Протягом вегетації оптимальна вологість ґрунту знаходиться в межах 65 75% НВ і не повинна знижуватись до рівня вологості розриву капілярів, тим більше до вологості в`янення рослин. При наявності в 10 сантиметровому верхньому шарі ґрунту доступної рослинам вологи менше 10 мм сходи з`являються із запізненням і зріджені.

Дефіцит вологи у фазі кущіння знижує загальну кущистість, у фазі трубкування – продуктивну кущистість, у фазі колосіння цвітіні – озерненість колоса, під час формування і наливу зерна зумовлює дрібнозерність і щуплість зерна. Транспіраційний коефіцієнт пшениці 320 450. Він зменшується на достатньому фоні мінерального живлення рослин.

Оцінка вологозабезпеченості на різних етапах розвитку озимої пшениці наведена у таблиці 4.2

Таблиця 4.2. Потреба в запасі продуктивної вологи в період вегетації

224

4.1.3Особливості біології росту і розвитку

Для озимої пшениці характерним є тривалий вегетаційний період, з урахуванням зимового спокою він складає 140 160 днів. Тривалість вегетації восени 40 50 днів, весною і літом 90 110 днів. В онтогенезі пшениця проходить 12 етапів органогенезу і такі фенологічні фази: проростання насіння, сходи, кущення, трубкування (стеблування), колосіння, цвітіння, формування і налив зернівки, молочна, воскова, повна стиглість. Проростання насіння, фаза сходів та частково кущення

225

відбуваються восени, під час 1 та 2 етапів органогенезу, останні фенофази і етапи органогенезу проходять весною та влітку наступного року.

Таблиця 4.3. Тривалість окремих фаз розвитку пшениці

Проростання насіння. В польових умовах за наявності сприятливих умов розвитку перша фаза вегетації настає відразу після сівби. Врахувавши зміни, що відбуваються в зерні, фазу набубнявіння і проростання зерна розділяють на п’ять підфаз: водопоглинання, набубнявіння, накльовування, ріст первинних коренів і проростка, остаточне формування проростка.

Інтенсивність набубнявіння зерна перш за все залежить від наявності вологи в ґрунті і його температурного режиму. Нижнім порогом вологості ґрунту, при якому можливе набубнявіння зерна, є вологість в’янення. Але, на чорноземних ґрунтах насіння озимої пшениці може бубнявіти навіть при вологості, нижчій за коефіцієнт в’янення. Це пояснюється наявністю навіть в сухому ґрунті вологи, яка утворюється внаслідок процесу конденсації пароподібної вологи з ґрунтового повітря при зміні температури протягом доби. Ця волога поглинається зерном в процесі набубнявіння. Це явище отримало назву «сухий полив». Дуже детально воно описано ще І.Є.Овсінським у книзі «Новая система земледелия».

Необхідно пам’ятати, що механічний обробіток ґрунту може справити суттєвий вплив як в позитивну, так і в негативну сторону на процес дихання ґрунту. Часто рихлення (більше 10 см) перед посівом озимої пшениці різко зменшує процес конденсації вологи з повітря в ґрунті.

Сучасна система обробітку ґрунту виходить з концепції необхідності штучного створення сприятливих ґрунтових умов (як ми їх

226

розуміємо на даному рівні розвитку науки) для культурних рослин засобами механічного обробітку ґрунту. Разом з тим, якщо ми сьогодні прийшли до висновку, що система землеробства це не лише спосіб використання землі, а й антропогенний фактор ґрунтотворного процесу,

виходячи з цього будувати систему обробітку необхідно на законах і закономірностях ґрунтотворного процесу характерного для даного типу ґрунту, а не пробувати переробити природу.

Такий підхід є більш прийнятним, тому що в перспективі він дозволяє уникнути всіх екологічних проблем з деградацією ґрунту і нарешті реально, а не декларативно підняти родючість наших ґрунтів і підвищити урожайність культур. Одночасно це шлях вирішення і соціальних проблем. Ми мусимо жити і працювати в гармонії з природою.

Інтенсивність поглинання вологи залежить від температури. При підвищенні температури інтенсивність цього процесу збільшується. Так, при температурі 24°С зерно пшениці за добу поглинає стільки ж води, як за 6 7 діб при температурі 4°С. Але підвищення температури до 25 30°С в польових умовах знижує інтенсивність бубнявіння і навіть призупиняє його. Це відбувається внаслідок підсихання верхнього шару ґрунту, де знаходиться висіяне насіння. Оптимальною для набубнявіння насіння є температура 12 18°С.

Процес проростання насіння проходить при температурі 12 20°С. Із підвищенням температури швидкість біохімічних і фізіологічних процесів прискорюється, але при 30°С і більше навпаки знижується. Це може бути причиною, того, що при ранніх посівах озимих інколи знижується дружність проростання і схожість насіння. У виробничих посівах тривалість фази набубнявіння і проростання насіння в залежності від температури, глибини заробки насіння, фізичних властивостей ґрунту, його вологості і триває від 7 до 25 і навіть більше днів.

На час посіву озимої пшениці температура ґрунту поступово знижується, але може залишатися достатньо високою. В традиційній системі землеробства при відкритій поверхні ґрунту у спекотну погоду ґрунт навіть восени може бути теплішим ніж при наявності рослинних решток на поверхні ґрунту в системі землеробства No till. Останні виконують роль регулятора перепаду температури ґрунту протягом доби. І навпаки, з подальшим зниженням температури, ґрунт в системі землеробства No till не так швидко охолоджується, а залишається теплим

227

більш тривалий період, що позитивно впливає на ріст пшениці, особливо при пізніх строках сівби.

Звідси висновок, що в осінній період при наявності рослинних решток на поверхні грунту створюються більш сприятливі температурні умови для вегетації озимої пшениці.. Це необхідно враховувати при визначенні строку посіву.

Крім температурного режиму на проростання насіння великий вплив має і рівень зволоження ґрунту. В традиційних системах землеробства питанню накопичення вологи на час сівби озимих культур приділяється багато уваги, але вирішується це шляхом зміни будови всього орного або лише верхнього шару ґрунту механічними засобами в напрямку підвищення його водопропускної та поглинальної здатності.

Плата за зміну будови ґрунту заходами механічного обробітку – втрата вологи, яка є в ґрунті на час його проведення. В результаті це збільшує залежність тривалості періоду і дружності появи сходів від опадів після проведення механічного обробітку ґрунту. Часто це є одним з основних ризиків неотримання своєчасних сходів озимих культур в традиційній системі землеробства.

В системі землеробства No till ця залежність від опадів не усувається абсолютно, але рівень ризику неотримання своєчасних сходів озимих культур знижується за рахунок того, що не втрачена в наслідок обробітку волога є основою для отримання нормальних і своєчасних сходів.

Початком фази сходів вважається період, коли на поверхні ґрунту з’являється перший листок і колеоптиль, що захищає останній від механічних пошкоджень при рості в ґрунті. Інтенсивність росту першого і наступних листків, перш за все, залежить від температури, вологозабезпеченості, поживного режиму і освітлення. За сприятливого поєднання вказаних факторів перший листок закінчує свій ріст на 7 15 й день після появи на поверхні ґрунту, з інтервалами в 3 6 днів з’являються наступні листки.

Наявність рослинних рештків на поверхні ґрунту на цей час не є механічною перешкодою для них, але при умові, що вони рівномірно розміщені по поверхні поля.

Під час росту третього листка проходить інтенсивне розростання кореневидного міжвузля. Закладаються бокові пагони. Деякі дослідники розглядають цей період, як окрему фазу – трьох листків. У рослин озимої

228

пшениці підвищуються вимоги до наявності в ґрунті поживних речовин в доступній формі, води і, особливо, світла. В польових умовах при оптимальних строках сівби фаза сходів співпадає із встановленням середньодобових температур від 15 17 до 8 10°С. При пізніх строках сівби проходження даної фази пересувається на період, коли середньодобові температури знижуються до 8 5°С.

Для проходження фази сходів за нормальних умов необхідна сума позитивних середньодобових температур близько 200°С (А.І.Носатівський, 1965). При пізній сівбі і низьких температурах вона може збільшуватися до 300°С, а при високих температурах – навпаки, зменшуватися до 120 150°С.

Початок наступної фази – кущення, визначають за появою із пазухи нижнього бокового листка першого бокового пагона. У польових умовах за оптимальних строків сівби на одній рослині озимої пшениці формується до 5 7 пагонів, при пізніх строках – до 3. Одночасно із вузла кущення починає розвиватися вторинна коренева система. Для проходження цієї фази оптимальною вважається температура 13 18°С, але навіть за температури 2 4°С процес кущення продовжується, хоча інтенсивність його зовсім незначна. Восени фаза кущення триває до припинення осінньої вегетації, тобто до встановлення температури 3 5°С.

Весною кущення відновлюється з початком весняної вегетації і триває доти, доки температура не підніметься до 10—12°С. Вирішальним фактором в даний період є наявність у ґрунті в доступній формі поживних речовин, і перш за все, азоту. Як правило, озима пшениця, розміщена по чистих і зайнятих парах, багаторічних травах відрізняється більшою кущистістю, ніж висіяна по стерні колосових і пізніх просапних попередниках. Інколи здатність до кущення пов’язують з урожайністю, але прямої кореляції між цими показниками не існує.

Таким чином, фаза кущення починається на 15 25 день після появи сходів і восени триває 25 30 днів, а весною 30 35 днів. Раніше вважалося (А.І.Носатівського, 1965), що краще перезимовують рослини, що йдуть у зиму у фазу кущення із сформованими 2 4 стеблами. Для цього необхідна сума середньодобових позитивних температур 500— 550°С і зокрема, на фазу кущення – 200°С. Сьогодні зі зміною кліматичних умов (подовження періоду осінньої та весняної вегетації при понижених температурах) оптимальним для припинення осінньої вегетації є фаза 3 листків – початок кущення.

229

Величезне значення має час поновлення весняної вегетації рослинами озимої пшениці. Чим раніше він починається тим більший термін часу на регенерацію для рослин і тим в більш сприятливих умовах відбувається весняне кущення. У роки з раннім часом відновлення весняної вегетації завжди відмічається висока врожайність озимої пшениці, а при пізньому весняному відновленні вегетації навпаки – низька.

Після кущення рослини переходять у фазу виходу в трубку. В агрономічній практиці за початок фази виходу в трубку прийнято рахувати час, коли потовщення, що являє собою зближені міжвузля і вузли майбутнього стебла, відчувається на дотик пальцями в пазухах листків на висоті 2 3 см від поверхні ґрунту. Протягом цієї фази інтенсивно наростає асиміляційна поверхня за рахунок росту стеблових листків, і до кінця фази в 2 4 рази перевищує площу, зайняту рослиною. Інтенсивно розростається первинна і вторинна коренева система, добові прирости становлять 2 – 3 см.

Триває фаза 20 35 днів. За цей період накопичується до 50 60% сухої маси від загальної за весь період вегетації. Основним регулюючим фактором під час фази трубкування вважають температуру. Мінімальною середньодобовою температурою для початку фази є 8 10°С. Температура 22 25°С прискорює проходження трубкування, але при нестачі запасів вологи в ґрунті в таких умовах може спостерігатися уповільнення росту стебла і листків. У фазу трубкування інтенсивно поглинається волога з ґрунту, загальні витрати води в цей період – 100 150 мм/га. Оптимальні умови водного режиму для рослин в цей період складаються при вологості ґрунту вище 80% ПВ. Для завершення фази необхідна сума середньодобових температур 430 450°С.

Початком колосіння вважають появу колоса із пазухи останнього листка. Якщо посіви зріджені і рослини мають лише 3 4 продуктивних стебла, то колосіння може розтягнутися на 7 8 днів. Небажаним це вважається тому, що призводить до недружнього дозрівання зерна, що в свою чергу, ускладнює вибір найкращого часу збору врожаю. Суха і спекотна погода, а також нестача вологи в ґрунті зумовлюють порушення формування генеративних органів і утворення великої кількості недорозвинених і стерильних квіток.

Фаза цвітіння і запліднення розділяє весь життєвий цикл рослин на два періоди – вегетативний і репродуктивний (Н.Н.Кулішов, 1963).

230