Біологічні особливості та агротехніка вирощування озимих зернових культур

Біологічні особливості озимих, ярих та дворучок

Розділення зернових культур на ярі, озимі та дворучки дозволяє агроному грамотно розподілити навантаження на техніку та людей під час сівби та збирання врожаю. Озимі культури традиційно більш продуктивні, оскільки вони максимально ефективно використовують запаси вологи та живлення, що накопичилися за осінь та весну. Однак для переходу до плодоношення кожній біологічній формі потрібні свої температурні умови та строки проходження яровизації.

• Сівба ярих (температура повітря) — 5–7 °С
• Яровизація ярих — 7–20 днів при 5–20 °С
• Яровизація озимих — 20–50 днів при від -1 до +10 °С
• Сівба озимих — за 50–60 днів до стійких морозів
• Яровизація дворучок — 3–15 днів при 3–15 °С

Якщо озимі культури посіяти навесні, вони не зможуть перейти у генеративну фазу — рослини будуть кущитися, але не сформують стебло та колос. Дворучки у цьому плані більш пластичні: у південних регіонах їхні сорти дають повноцінний урожай як при осінній, так і при весняній сівбі. З озимих культур у виробництві найбільш поширені озиме жито та пшениця, тоді як озимий ячмінь висівають переважно на півдні та на обмежених площах у регіонах з більш м'яким кліматом.

Зимостійкість, загартування та стійкість до вилягання

Восени висіяні озимі активно формують кореневу систему та вузол кущення, у якому закладаються всі майбутні органи рослини. Глибина залягання вузла кущення безпосередньо впливає на виживаність посівівів. Чим глибше він знаходиться, тим вища стійкість рослин до несприятливих зимово-весняних температур та подальшого вилягання.

Стійкість до вилягання також залежить від міцності стебла, особливо у нижньому міжвузлі. У зернових культур нижні та верхні міжвузля зазвичай найтонші, а середні — найбільш товсті. Така природна будова стебла не забезпечує стійкості до сильних вітрів та опадів, тому агроному важливо стежити за факторами, що впливають на міцність соломини.

Для успішної перезимівлі рослини повинні пройти загартування, яке протікає восени у дві фази. Здатність до загартовування набувається у процесі яровизації і безпосередньо залежить від збалансованого забезпечення фосфором та калієм. Більшість озимих культур завершують яровизацію у польових умовах протягом грудня та січня, причому для озимої пшениці та жита цей процес завершується при температурі -6 °С і нижче.

Важливо розрізняти зимостійкість та генетичну морозостійкість культур. Озиме жито спадково більш морозостійке, ніж пшениця, проте при вирощуванні в умовах без морозів ця властивість поступово втрачається. Максимальну морозостійкість рослини набувають лише при поступовому зниженні осінніх температур.

Фізіологія загартування: як рослини готуються до заморозків

Щоб успішно перенести зиму, озимі культури повинні пройти два послідовні етапи загартовування. У цей період у вузлах кущення накопичуються цукри, а клітини частково зневоднюються. Це запобігає утворенню льоду всередині клітин та захищає тканини від загибелі.

• Час на першу фазу загартування — 12–14 днів
• Час на повне загартування — 21–24 дні
• Цукрів перед входом у зиму — 20–25 %
• Граничний мороз для ячменю — до -12 °С
• Граничний мороз для пшениці та тритикале — до -18...-20 °С
• Граничний мороз для жита — до -37 °С

Перша фаза загартування проходить при яскравому сонячному світлі та знижених температурах: близько 8–10 °С вдень та близько 0 °С у нічні години. У таких умовах дихання та ріст сповільнюються, а рослини активно накопичують пластичні речовини. Озимі, що пройшли цей етап, здатні витримувати заморозки до -12 °С.

Друга фаза протікає при температурі від 0 до -5 °С. Вода виходить з цитоплазми у міжклітинні простори, підвищується концентрація клітинного соку у вузлах кущення та піхвах листків, а складні білки розпадаються до простих стійких форм. Накопичені цукри діють як кріопротектори, захищаючи мембрани клітин від денатурації.

Найвище гартування набувають лише молоді, малодиференційовані тканини вузла кущіння та піхов листків. Більш старі клітини менш стійкі до морозів, тому для перезимівлі важливі умови, що зберігають молоду структуру тканин. Швидкість проходження другої фази залежить від культури: найшвидше гартування завершує озиме жито, повільніше — пшениця і тритикале, а найгірше до морозів адаптується озимий ячмінь.

Сніговий покрив працює як ефективний теплоізолятор і захищає вузол кущіння від вимерзання. Його низька теплопровідність згладжує критичні перепади температур. Ефективність такого захисту безпосередньо залежить від висоти снігу на полі.

Причини загибелі озимих та способи захисту посівів

У зимовий та ранньовесняний періоди посіви піддаються комплексу несприятливих факторів. Крім прямого вимерзання, рослини можуть загинути від випрівання, вимокання або механічних пошкоджень ґрунту. Зимостійкість культур підвищується, якщо з осені вони встигли пройти повноцінне гартування і накопичити достатньо вуглеводів. При цьому озиме жито традиційно показує вищу витривалість порівняно з озимою пшеницею.

Вимерзання відбувається через різкі перепади температур у безсніжні періоди. Кристали льоду, що утворюються в тканинах, розривають протоплазму. Пошкоджені морозом рослини легко впізнати навесні: їхнє листя жовтіє, вузол кущіння та корінь буріють, втрачають тургор і стають в'ялими.

Випрівання починається, коли рясний сніг лягає на талий ґрунт після затяжної теплої осені. Рослини під кучугурами продовжують дихати та витрачати вуглеводи, але не можуть фотосинтезувати. У результаті вони виснажуються і гинуть. Найсильніше випріванню піддаються жито і тритикале на важких суглинках з поганою водопроникністю.

Вимокання локалізується в пониженнях рельєфу, де застоюється тала або дощова вода. Через нестачу кисню в перезволоженому ґрунті в озимих спочатку відмирають нижні листки, а потім гине вся рослина. Випирання відбувається при різких коливаннях температур, коли ґрунт замерзає і відтає, утворюючи крижані лінзи. Лід піднімає верхній шар землі, оголюючи вузол кущіння та розриваючи кореневу систему.

1. Перед сівбою протруюйте насіння гранозаном для захисту від снігової плісняви та склеротиніозу.
2. Обирайте для сівби сорти з глибоким заляганням вузла кущіння та обробляйте насіння ретардантами, щоб уникнути випирання.
3. Застосовуйте снігозатримання на полях, щоб захистити посіви від критичних морозів і накопичити вологу.
4. Створюйте умови для швидкого відведення талих вод, запобігаючи випріванню та вимоканню.
5. Одразу після танення снігу згрібайте та видаляйте з поля відмерлі рослини, щоб знизити інфекційний фон.

Озимі зернові культури мають виражену перевагу перед ярими завдяки ефективному використанню ранньовесняної вологи та підвищеній сонячній інсоляції. До моменту, коли ярі тільки починають висівати, озимі встигають сформувати значну вегетативну масу. Розвинена коренева система дозволяє рослинам переносити літню засуху, споживаючи вологу з підпахотного горизонту. У результаті озимі стабільно переважають ярі за врожайністю при рівних умовах вирощування.

Раннє дозрівання також знижує навантаження на господарство в період збирання врожаю та подальшої підготовки полів. Озиму пшеницю збирають на 8–10 днів, а озимий ячмінь — на 10–12 днів раніше за ярі форми. Це дозволяє перенести частину польових робіт на осінь, розвантажити весняну сівбу та якісно підготувати ґрунт під наступні культури в сівозміні.

Контроль перезимівлі посівів та оцінка життєздатності

Щоб своєчасно спланувати весняні роботи, стан озимих оцінюють до початку активної вегетації. У практиці застосовують два основні методи експрес-діагностики життєздатності рослин. Вони дозволяють точно спрогнозувати густоту посівів і вчасно прийняти рішення про пересів або ремонт.

При методі фарбування конуса наростання спочатку визначають густоту рослин на 1 м² та частку екземплярів, що перезимували. Потім роблять зрізи конуса наростання й обробляють їх кислим фуксином. Відмерлі тканини зафарбовуються в малиновий колір, а живі залишаються незафарбованими. Цей спосіб допомагає виявити загибель від вимерзання, випрівання, вимокання, ураження сніговою пліснявою або склеротиніозом.

Метод прискореного відростання вузла кущіння дає кількісну оцінку життєздатності. У рослин зрізають стебло на відстані 1,0–1,5 см від вузла кущіння, а корінь повністю видаляють. Зразки поміщають у вологе середовище (марля, вата або фільтрувальний папір), накривають кришкою та витримують 12–24 години при температурі 24–26 °C. Життєздатність визначають за інтенсивністю приросту стебла.

• Температура при відростанні вузлів — 24–26 °C
• Час витримки зразків — 12–24 години
• Приріст стебла у здорових рослин — до 10 мм
• Приріст стебла у ослаблених рослин — 3–5 мм

За результатами підрахунку живих, ослаблених та загиблих рослин визначають фактичну густоту посіву на квадратний метр. На основі отриманих даних агроном приймає рішення про доцільність збереження або ремонту поля. Класифікація стану посівів та рекомендовані заходи представлені в таблиці.

Попередники, обробіток ґрунту та система удобрення

В умовах Білорусі озимину розміщують переважно по зайнятих парах. Вимогливу до родючості ґрунту озиму пшеницю краще сіяти після бобових та бобово-злакових сумішей, ранньої картоплі або кормового люпину. Для неї підходять суглинкові та супіщані ґрунти з низькою кислотністю, тоді як на пісках її урожайність падає до нерентабельного рівня. Озиме жито менш вимогливе: його вирощують на всіх типах дерново-підзолистих ґрунтів, окрім сипучих пісків. На торф'яно-болотних ґрунтах жито сіють після багаторічних трав, ячменю або кукурудзи на силос.

Передпосівна підготовка ґрунту залежить від його гранулометричного складу. Суглинкові ґрунти перед сівбою культивують з одночасним боронуванням. Легкі супіщані та піщані ґрунти достатньо обробити боронуванням у два сліди, щоб уникнути надмірного висушування.

Система живлення будується на поєднанні органічних та мінеральних добрив. Безпосередньо під озимину вносять 15–20 т/га гною, торфогнойових сумішей або компостів. Основне фосфорно-калійне добриво заробляють під оранку або культивацію, а азот — під передпосівне боронування. Додатково під оранку можна вносити фосфоритне борошно.

• Норма органічних добрив — 15–20 т/га
• Суперфосфат під культивацію — 2–3 ц/га
• Калійна сіль під культивацію — 1–1,5 ц/га
• Аміачна селітра під боронування — 0,5–1 ц/га
• Рядковий суперфосфат при сівбі — 0,5–0,6 ц/га

Восени у разі переростання озимини проводиться підкошування з метою попередження випрівання її під снігом. Підкошування косарками проводять за 2—3 тижні до замерзання ґрунту. Випас худоби на посівах забороняється.

Весняний догляд за посівами складається з наступних операцій:

• спуск поверхневої застійної води борознами;
• підживлення аміачною селітрою (0,6—1,0 ц/га).

Якщо з осені фосфорно-калійні добрива не вносилися, то їх вносять спільно з азотними:

Підживлення проводять по мерзлому ґрунту. Запізнення з підживленням знижує його ефективність.

У роки з ранньою та посушливою весною обов'язковим є боронування озимих посівів боронами «зигзаг» із гострокінцевими зубами, коли ґрунт «дозріє». На піщаних ґрунтах та супісках боронування озимини не проводять.

Ранньою весною посіви озимини підживлюють по мерзлому ґрунту добривами. Види та дози добрив застосовують залежно від стану озимини та місцевих умов. Слабку озимину підживлюють органомінеральною сумішшю по 7—8 ц/га або повним мінеральним добривом по 2—3 ц/га кожної поживної речовини або вносять тільки азотні добрива — 2,5—3,5 ц/га поживної речовини. Добре розвинену з осені та перезимулу озимину навесні підживлюють тільки фосфорними та калійними добривами по 2,5—3,0 ц/га поживних речовин або золою — 3—4 ц/га, що дещо посилює стійкість рослин проти вилягання.

Мінеральні добрива при підживленнях вносять розкидними туковими сівалками, але ще краще розсіювати з літаків та вертольотів. При авіапідживленні досягається рівномірний розсів добрив та висока продуктивність (до 100—125 га за зміну).

У посівах озимої пшениці проводять хімічне прополювання препаратами гербіцидів, а також обробку інсектицидами.

Збирають озимину роздільним способом у фазі воскової стиглості або прямим комбайнуванням у фазі повної стиглості.