Адаптация и регуляция растений к стрессовым условиям

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Территория России включает различные климатические зоны. Значительная их часть приходится на районы неустойчивого земледелия, для которых характерны недостаток или избыток осадков, низкие зимние или высокие летние температуры, засоленность или заболоченность, закисленность почв и др. В этих условиях урожайность сельскохозяйственных культур во многом определяется их устойчивостью к неблагоприятным факторам среды конкретного сельскохозяйственного региона. Приспособленность онтогенеза растений к условиям среды является результатом их эволюционного развития (изменчивости, наследственности, отбора). На протяжении филогенеза каждого вида растений в процессе эволюции выработались определенные потребности индивидуума к условиям существования и приспособленность к занимаемой им экологической нише. Влаголюбие и теневыносливость, жароустойчивость, холодоустойчивость и другие экологические особенности конкретных видов растений сформировались в ходе эволюции в результате длительного действия соответствующих условий. Так, теплолюбивые растения и растения короткого дня характерны для южных широт, менее требовательные к теплу и растения длинного дня - для северных.

В природе в одном географическом регионе каждый вид растений занимает экологическую нишу, соответствующую его биологическим особенностям: влаголюбивые - ближе к водоемам, теневыносливые - под пологом леса и т.д. Наследственность растений формируется под влиянием определенных условий внешней среды. Важное значение имеют и внешние условия онтогенеза растений.

В большинстве случаев растения и посевы (посадки) сельскохозяйственных культур, испытывая действие тех или иных неблагоприятных факторов, проявляют устойчивость к ним как результат приспособления к условиям существования, сложившимся исторически, что отмечал еще К.А. Тимирязев.

Способность к эффективной защите от действия неблагоприятных абиотических и биотических факторов среды, устойчивость к ним возделываемых видов и сортов - обязательные свойства районированных в данном регионе сельскохозяйственных культур.

Адаптация (приспособление) растения к конкретным условиям среды обеспечивается за счет физиологических механизмов (физиологическая адаптация), а у популяции организмов (вида) - благодаря механизмам генетической изменчивости, наследственности и отбора (генетическая адаптация). Факторы внешней среды могут изменяться закономерно и случайно. Закономерно изменяющиеся условия среды (смена сезонов года) вырабатывают у растений генетическую приспособленность к этим условиям.

Изучение механизмов адаптации растений к изменяющимся условиям среды тесно связано с решением проблемы устойчивости и интродукции растений. Повышение устойчивости сельскохозяйственных культур к болезням и другим неблагоприятным факторам является одной из важнейших проблем растениеводства (Комарова и др., 2000; Хайруллин, 2001).



1. Защитные возможности растений

В неблагоприятных природных условиях устойчивость и продуктивность растений определяются рядом признаков, свойств и защитно-приспособительных реакций.

Различные виды растений обеспечивают устойчивость и выживание в неблагоприятных условиях тремя основными способами: с помощью механизмов, которые позволяют им избежать неблагоприятных воздействий (состояние покоя, эфемеры и др.); посредством специальных структурных приспособлений; благодаря физиологическим свойствам, позволяющим им преодолеть пагубное влияние окружающей среды.

Однолетние сельскохозяйственные растения в умеренных зонах, завершая свой онтогенез в сравнительно благоприятных условиях, зимуют в виде устойчивых семян (состояние покоя). Многие многолетние растения зимуют в виде подземных запасающих органов (луковиц или корневищ), защищенных от вымерзания слоем почвы и снега. Плодовые деревья и кустарники умеренных зон, защищаясь от зимних холодов, сбрасывают листья. Защита от неблагоприятных факторов среды у растений обеспечивается структурными приспособлениями, особенностями анатомического строения (кутикула, корка, механические ткани и т.д.), специальными органами защиты (жгучие волоски, колючки), двигательными и физиологическими реакциями, выработкой защитных веществ (смол, фитонцидов, токсинов, защитных белков).

К структурным приспособлениям относятся мелколистность и даже отсутствие листьев, воскообразная кутикула на поверхности листьев, их густое опущение и погруженность устьиц, наличие сочных листьев и стеблей, сохраняющих резервы воды, эректоидность или пониклость листьев и др. Растения располагают различными физиологическими механизмами, позволяющими приспосабливаться к неблагоприятным условиям среды. Это САМ-тип фотосинтеза суккулентных растений, сводящий к минимуму потери воды и крайне важный для выживания растений в пустыне и т.д.

Многочисленными физиологическими изменениями сопровождается развитие холодоустойчивости и морозостойкости у озимых, двулетних и многолетних растений при уменьшении длины дня и снижении температуры в осеннее время. У сельскохозяйственных растений особое значение имеет устойчивость, определяемая выносливостью клеток растений, их способностью адаптироваться в изменяющихся условиях среды, вырабатывать необходимые для жизнедеятельности продукты метаболизма. Лучше всего растения переносят неблагоприятные условия в состоянии покоя. Первым сигналом для перехода к состоянию покоя является сокращение светового периода. При этом в клетках растений начинаются биохимические изменения, приводящие в конечном счете к накоплению запасных питательных веществ, снижению оводненности клеток и тканей, образованию защитных структур, накоплению ингибиторов роста. Примером такой подготовки могут служить сбрасывание листьев в осенний период у многолетних растений, развитие запасающих органов у двулетних и образование семян у однолетних. (Горышина Т.К. 1979 г.).

2. Общая характеристика озимой пшеницы

морозостойкость растение приспособительный озимый

Озимая пшеница - важнейшая продовольственная культура. По сравнению с яровыми он более урожайный, а в летний период лучше переносит продолжительную засуху. Хорошо отзывается на повышение плодородия почвы.

Наибольшая урожайность озимых хлебов обеспечивается на полях с оптимальными агрохимическими свойствами почвы. Для получения высокой урожайности агрохимические показатели должны быть в пределах не менее: кислотность рН-5.5…7,0. содержание фосфора и калия - 10… 15 мг на 100 г. почвы.

Многолетний опыт получения высоких урожаев озимых зерновых культур показывает, что наращивание валовых сборов зерна может идти не только за счет средств химизации, но и за счет улучшения совершенствования агротехники. На фоне высокой агротехники озимые культуры дают высокую урожайность -50…60 ц/га. Особая роль в технологии возделывания озимых должна отводиться агротехническим средствам борьбы, с сорняками. Сюда относят раннюю уборку предшественников, своевременную и направленную на подавление сорняков обработку почвы с заправкой ее удобрениями, посев высококачественными семенами в оптимальные сроки, высев семян установленных норм для конкретной зоны и сорта, перекрестный и узкорядный способы посева, приемы по уходу за посевами, сроки и способы уборки урожая. Подавление сорняков в посевах озимых важно и для идущих за ними других культур, для которых они служат хорошими предшественниками.

При подборе предшественников следует учитывать не только их биологические особенности, но и тип засоренности полей, чтобы применять направленные приемы для их уничтожения или подавления в системе подготовки и установления сроков посева.

В подавлении сорняков наиболее благоприятными предшественниками озимых являются чистые пары, в которых наиболее полно очищаются поля от многолетних и однолетних сорняков ярового типа.

В качестве других предшественников, обеспечивающих достаточную эффективность в очищении полей от сорняков, являются клеверный, бобово-злаковый, люпиновый пары, многолетние травы на один укос в год распашки, горох на зерно, ранний картофель, но с дифференцированной подготовкой почвы к посеву после каждого из названных предшественников.

Под все предшественники озимых или покровных культур для многолетних трав система уничтожения сорняков строится по типу зяблевой обработки почвы, включающей лущение жнивья и, по возможности, раннюю вспашку на глубину пахотного слоя. После уборки культур занятого пара должно проводиться, как правило, дискование в 1 - 2 следа. Вспашка после дискования проводится через 10… 12.дней с одновременным или раздельным прикатыванием кольчато-шпоровыми катками.

Задача весенне-летней обработки чистого и занятых паров под озимые культуры состоит в качественной разделке почвы и максимальном очищении почвы от семян и вегетативных зачатков сорняков путем использования послойных обработок почвы.

Предпосевную обработку почвы следует проводить не раньше, чем за день до начала сева, с помощью паровых культиваторов с выравнивателями на возможно меньшую глубину с последующим прикатыванием кольчато-шпоровыми катками. Очень эффективно в качестве предпосевных орудий использовать комбинированные агрегаты типа РВК и другие.

Под озимые выравненность и уплотнение почвы особенно важны, так как при наличии микропонижений и избыточно рыхлой почве посевы сильно изреживаются или полностью погибают. К началу посева почва должна быть не только выровненной, уплотненной, мелко-комковатой, но максимально очищенной от семян сорняков и вегетативных органов.

Высокое плодородие почвы и оптимальный режим питания для растений - непременные условия формирования высокой урожайности и эффективного подавления сорняков.

Паровые поля - основное место внесения органических одобрений. Оптимальные их дозы 30…40 т/га. С ними в почву вносится 150 кг азота, 80 кг фосфора и 200 кг калия. Этого количества удобрений достаточно для получения прибавки урожая 10..15 ц/га.

Оптимальными для озимых дозами питательных веществ являются N90-120 P80-100 K90-120. Всю дозу фосфорных и калийных удобрений лучше вносить под вспашку, выделяя 50. 100 кг гранулированного суперфосфата для рядкового внесения при посеве Азотные удобрения перед посевом вносят частично, основную долю их лучше давать в виде подкормок после перезимовки озимых следующей весной и летом.

Однако на полях с большим запасом жизнеспособных семян сорняков поверхностное внесение азотных удобрений способствует увеличению засоренности.

По хорошим предшественникам, при своевременной и качественной обработке почвы, внесении органических удобрений достаточно до посева озимых дать 30 - 60 кг/га азота, чтобы обеспечить необходимое развитие растений с осени и успешную перезимовку.

Для посева лучше использовать семена первого класса. Семена, не отвечающие требованиям ГОСТа, использовать для посева не рекомендуется.

Семена третьего класса, характеризующиеся повышенным содержанием семян сорняков, дополнительно подвергают очистке и заново проверяют на посевные качества. Посев в оптимальные сроки обеспечивает появление дружных всходов и создает неблагоприятные условия для роста сорняков и их численности. Запаздывание со сроками сева неблагоприятно для формирования необходимой густоты растений.

Озимые культуры формируют более высокую урожайность в узком интервале сроков посева не более 5 -7 дней. Он определяется тем, что более продуктивными и сравнительно зимостойкими являются растения, ушедшие в зиму в фазе кущения (у озимой ржи с 3-4 стеблями, озимой пшеницы с 2-3). При таком развитии с осени они в весенний период хорошо глушат и подавляют сорную растительность.

Лучшими сроками сева озимых культур в зоне при достижении планируемой в системах урожайности являются для северных районов - 15 25 августа, центра - 20 30 августа, южных 27 августа 5 сентября. Немаловажное значение в формировании густоты стояния растений, а, следовательно, и подавлении сорных растений имеет норма высева семян На практике, придерживаются норм высева, установленных экспериментальным путем.

Для районированных сортов озимой пшеницы Заря, Мироновская 808, Ахтырчанка, Инна. Московская низкостебельная. Немчиновская 52 оптимальная норма высева 4,5. 5 млн, для озимой ржи сортов Восход, ЧулПан. Харьковская 60, Крона, Пурга - 4,0. 4,5 млн, вскожих зерен на 1 га.

В зависимости от почвенных и других условий возникает необходимость пересмотра принятых норм высева. Например, на полях с высоким засорением поверхностного слоя семенами озимых и зимующих сорняков и, особенно при посеве в последние дни оптимальных сроков или при посеве с опозданием для подавления сорной растительности норму высева семян целесообразно увеличить на 5-10%.

Чтобы в посевах озимых было меньше сорняков, необходимо, кроме перечисленных выше приемов, создать благоприятные условия для дружного и быстрого появления всходов. Для этого требуется посеять все семена на оптимальную глубину, что обеспечивается мелко-комковатым и уплотненным посевным слоем почвы. В условиях зоны глубина заделки семян определяется глубиной заделки узла кущения. Узел кущения у озимой пшеницы обычно закладывается на глубине 2 - . 2,5 см, а у озимой ржи 1,0. - 1,5 см от поверхности почвы. На такую же глубину желательно посеять и семена, но, учитывая неравномерность заделки семян отечественными сеялками по глубине, ее необходимо устанавливать несколько глубже узла кущения: для пшеницы - 4 -5 см, ржи-3 -4 см.

В зоне распространен рядовой способ посева с междурядьями 7,5 см. В ряде хозяйств используется перекрестный посев, который обеспечивает более равномерное размещение растений по площади и более эффективное подавление сорняков. При узкорядном и перекрестном способах сева норму высева семян увеличивают на 8-10%.

К началу сева необходимо провести технологическую наладку сеялок: отрегулировать катушки, проверить сошники и семяпроводы, установить маркеры и т.д.

Все перечисленные мероприятия и приемы способствуют формированию оптимальных параметров посевов, структуры урожая и предотвращению размножения сорной растительности.

Указанная агротехника возделывания озимых культур направлена, прежде всего, на формирование оптимальной густоты продуктивного стеблестоя на единице площади и оптимального соотношения элементов структуры урожая (число зерен в колосе и масса зерна). Понятно, что этого можно достичь, если посевы будут чистыми от сорняков.

Озимую пшеницу относят к культурам с хорошим коэффициентом продуктивной, кустистости. Оптимальной густотой продуктивного стеблестоя к началу уборки озимой пшеницы считается 500…550 продуктивных стеблей на 1 м² При таком стеблестое обеспечивается урожайность озимых на уровне 50…60 ц/га зерна. Только при четком соблюдении научно обоснованных технологий формируются оптимальные по продуктивности посевы озимых культур, способные противостоять сорной растительности и обеспечить получение высокого урожая.

Оптимальные параметры формирования посевов и структура урожая (средние данные)

Параметры формирования озимых культур		Озимая пшеница
Норма высева семян, шт./м2		450-500
Густота растений, шт./м2		360-400
Количество стеблей перед уходом в зиму на одно растение		2-3
Количество стеблей осенью и весной на 1 м2		800-1100
Количество продуктивных стеблей перед уборкой, шт./м2		500-550
Озерненность колоса, зерен		25-30
Масса зерна с колоса, г		0,9-1,1
Масса 1000 зерен, г		40-45
Сбор зерна, г/м2		500-600

На величину засоренности озимых посевов сорняками в осенний период существенное влияние оказывают запасы жизненных семян сорняков в поверхностном слое почвы после посева и в другие периоды вегетации, а также их способность к прорастанию с определенной глубины.

В летний период за время подготовки почвы к посеву озимых посевной слои полностью не освобождается от жизнеспособных семян сорняков.

В позднелетний период и осенью появляются в посевах озимых зимующие и озимые сорняки (ромашка непахучая, василек синий, пастушья сумка, ярутка полевая, метлица полевая и др.) Семена этих сорняков наиболее активно начинают прорастать из поверхностного слоя почвы при температуре 10 12° С и обильном увлажнении. Эта биологическая особенность исключает их уничтожение при допосевной обработке почвы, которую обычно проводят при более высокой температуре и пониженной влажности почвы.

Осенью в посевах озимых могут появляться многолетние и яровые сорняки. Из яровых сорняков наиболее часто озимые засоряются дикой редькой. Хотя она при наступлении заморозков и гибнет, однако при высокой засоренности посевов дикой редькой озимые плохо проходят закалку, ухудшаются условия перезимовки. На погибших растениях дикой редьки развиваются грибные болезни, которые затем поражают культурные растения.

В свою очередь зимующие и озимые сорняки дают всходы не только осенью, но и в весенний период. Сорняки эти хорошо зимуют и весной интенсивно растут. Поэтому основная борьба с ними должна проводиться в системе основной и предпосевной обработки почвы.

Если справиться с ними не удалось и посевы сильно засорены озимыми и зимующими сорняками, то необходимо использовать механические приемы при послепосевном уходе за озимыми культурами.

Способы и методы механического ухода за озимыми зерновыми культурами мало отличаются от соответствующих операций на яровых культурах и описаны в разделе «Уход за зерновыми культурами», помещенном в главе «Технология возделывания яровых зерновых культур».

Посев

Подготовка семян. Качество семян - одно из важных условий получения высокого урожая. Растения, выращенные из крупных семян, способны глубже закладывать узел кущения. Глубина залегания узла кущения оказывает влияние на перезимовку растений: чем глубже заложен узел кущения, тем выше зимостойкость озимой пшеницы. Растения, полученные из крупных семян, развивают более мощную корневую систему, быстрее растут, меньше подвергаются воздействию засух, значительно слабее поражаются болезнями и в результате дают более высокий урожай.

Во многих районах Нечерноземной зоны, где период между уборкой и посевом озимых бывает кратким, необходимо иметь для посева запасы семян из урожая прошлого года - переходящий фонд семян. Посев озимых свежеубранными семенами, которые могут быть физиологически недозрелыми, в Белоруссии, в Северо-Западном, Центральном Волго-Вятском и Уральском регионах приводит к изреженности всходов и слабому развитию растений.

При необходимости использования для посева свежеубранных семян с пониженной всхожестью следует перед посевом подвергнуть их прогреванию на солнце в течение 3-5 дней или в зерносушилке при температуре 45-48° С в течение 2-3 часов. Для обеззараживания семян от спор твердой головни их протравливают.

Эффективный прием подготовки семян к посеву - обработка их препаратом тур (хлорхолинхлорид). После такой обработки растения глубже закладывают узел кущения, формируют более мощную и глубоко проникающую корневую систему. Это повышает устойчивость озимой пшеницы к неблагоприятным условиям зимовки, полеганию и увеличивает урожайность (на 2-5 ц с 1 га). При обработке семян препаратом тур появление всходов несколько задерживается (на 1-2 дня), поэтому лучшее время для посева - начало оптимального срока, принятого в данной зоне.

Сроки посева. Один из решающих факторов благополучной перезимовки озимых - оптимальные сроки посева. При слишком раннем посеве растения обладают пониженной морозостойкостью и зимостойкостью. Особенно сильно проявляется отрицательное влияние ранних сроков посева на удобренных чистых парах, где растения, имея лучший водный и пищевой режим, перерастают, плохо зимуют, что приводит к более резкому снижению урожайности. При поздних сроках посева озимые, как правило, уходят в зиму слабыми. Даже при хороших условиях перезимовки они изреживаются, а весной отстают в росте и развитии.

На основании данных научно-исследовательских учреждений и передовых хозяйств наиболее целесообразными сроками посева озимой пшеницы можно считать примерно следующие:

1. Крайний Север (севернее 60° с. ш.) 1-15 августа.

2. Нечерноземная зона 10-30 августа.

3. Лесостепная часть Центрально-Черноземной зоны и Юго-Восток 20 августа - 1 сентября.

4. Южная степная зона, Нижнее Поволжье 1-20 сентября.

5. Предгорные районы Северного Кавказа 15 сентября - 5 октября.

Способы посева. Лучшие способы посева узкорядный (междурядья не более 10 см) и перекрестный. Эти способы позволяют более равномерно распределить семена на площади, благодаря чему растения лучше развиваются, меньше угнетают друг друга, увеличивают продуктивную кустистость и мощность корневой системы, полнее используют свет, влагу, питательные вещества и дают более высокий урожай. По многочисленным данным, узкорядный и перекрестный способы посева озимой пшеницы в сравнении с обычным рядовым посевом дают прибавку урожайности в среднем 2-4 ц с 1 га, в некоторых случаях - еще выше.

Нормы посева. Географическая изменчивость норм посева находится в зависимости от климатических и почвенных условий. Более густые посевы применяются в северных увлажненных районах, более редкие - в южных и особенно юго-восточных засушливых района. В северных увлажненных районах основными факторами, определяющими оптимальную норму посева, являются освещение и плодородие почвы, а в засушливых - обеспечение растений влагой. Отсюда следует: чем меньше в почве влаги, тем менее густым должен быть посев. Этап и определяется снижение норм посева при продвижении с севера на юг и с северо-запада на юго-восток. При возделывании озимой пшеницы при орошении в засушливых районах норма посева повышается.

До сих пор остаются противоречивыми мнения о влиянии плодородия почвы на величину нормы посева. Одни исследователи считают, что на более плодородных полях ее следует снижать, а на бедных - повышать, другие доказывают обратное. Противоречивость этих рекомендаций связана с тем, что опыты проводились в различных почвенно-климатических зонах, с разными сортами и при неодинаковых почвенных условиях. Взаимодействие норм посева и плодородия почвы различно складывается по зонам страны. Во влажных районах, где приняты повышенные нормы посева, на удобренных полях наблюдается усиленное кущение, в результате чего посев получается загущенным, а это приводит к полеганию и снижению урожая. Поэтому здесь на высоком агрофоне целесообразно несколько снижать нормы, особенно для более кустящихся сортов. В засушливых районах, где применяются более редкие посевы и наблюдается слабое кущение, при создании хороших условий для развития растений (на почвах, богатых питательными веществами) полезно некоторое повышение нормы посева, так как в этом случае растения более экономно расходуют влагу.

Целесообразность изменения нормы посева при применении узкорядных и перекрестных способов посева решается по-разному. Большинство исследователей приходят к мнению, что при этих способах желательно повышать нормы посева на 8-12%. При установлении нормы посева следует учитывать и сроки посева. При запаздывании с посевом необходимо повышение нормы. Загущенные посевы при этом скорее развиваются и созревают, в связи с чем снижается опасность вредного влияния суховеев в засушливой зоне или повреждения недозрелых хлебов осенними заморозками в северных районах. На засоренных землях норма посева должна быть выше, чем на чистых полях.

Глубина посева. Для озимой пшеницы требуется относительно более глубокая заделка семян, при которой глубже закладывается узел кущения. При мелкой заделке увеличивается опасность вымерзания и вьпревания. На черноземных почвах и в засушливых районах семена озимой пшеницы заделывают на глубину 5-6 см. При сильном пересыхании верхних слоев почвы глубину посева семян на черноземах можно увеличивать до 8-10 см. В Нечерноземной зоне на тяжелых глинистых почвах, склонных к сильному заплыванию и уплотнению, обычная глубина посева составляет 4-5 см, а на среднесвязных почвах - 5-6 см.

Место в севообороте

Озимая пшеница предъявляет повышенные требования к предшественникам. Ее возделывают на большой территории с различными почвенно-климатическими условиями. Основное условие надежной ее перезимовки и получения высокого урожая - дружные и сильные всходы. В зоне недостаточного и неустойчивого увлажнении лучшим предшественником будут черные пары. В этой зоне они обеспечивают накопление и сохранение влаги, борьбу с сорняками, увеличивают содержание нитратов и других питательных веществ в почве. Черные пары не только способствуют повышению урожая пшеницы, но и позволяют получать при посеве соответствующих сортов высококачественное зерно, отвечающее стандартам на сильные пшеницы.

Одна из основных причин снижения урожайности озимой пшеницы по непаровым предшественникам - крайне низкие запасы влаги в почве. Кроме того, сухая осень часто приводит к запаздыванию с посевом. Не окрепшие с осени всходы пшеницы плохо закаливаются и погибают. В острозасушливых областях юго-востока и в степных районах юга большое значение имеют кулисные пары. Высевать высокостебельные растения в пару лучше летом, так как они иссушают почву меньше, чем кулисы весеннего посева. В центральных, юго-восточных и южных районах Украины, в южной части Молдавии, степной зоне Северного Кавказа, в средней и юго-восточной частях Центрально - Черноземной зоны, а также в Поволжье для получения гарантированного урожая озимой пшеницы ее посевы следует размещать в основном по чистому, прежде всего, по черному пару.

Из других предшественников в этих районах можно использовать кукурузу на силос, зерновые бобовые культуры и однолетние травы (кроме сорго и суданской травы), а также озимые, высеваемые по черному пару. Опытами установлено, что колосовые хлеба, в том числе и озимую пшеницу, нецелесообразно высевать на одном и том же поле более двух лет подряд из-за большого накопления вредителей, в частности жужелицы.

В зоне достаточного увлажнения большое значение имеют занятые пары, которые позволяют получать дополнительную продукцию и при хорошей подготовке поля под посев озимых, внесении удобрений и своевременном посеве вырастить высокий урожай зерна.

В льноводческих районах озимая пшеница может давать хорошие урожаи после льна, при условии ранней его уборки. В правобережье Украины хорошими предшественниками озимой пшеницы считаются свекловичные высадки, а также озимый рапс.

На песчаных и супесчаных почвах Белоруссии, Украины и в центральных районах Нечерноземной зоны большое значение имеют сидеральные пары. Занимают их обычно люпином, который запахивают в фазе сизых бобов.

Уход за посевами

	При посеве озимой пшеницы в недостаточно влажную или в рыхлую неосевшую почву полезно провести прикатывание кольчатыми катками. Оно способствует перемещению влаги в верхний слой почвы, что содействует быстрому и дружному появлению всходов и хорошему осеннему кущению. Чтобы уменьшить опасность повреждения переросшей озимой пшеницы, растения, если они не распластаны, подкашивают осенью на одну треть высоты.

Скошенную зеленую массу немедленно убирают с поля во избежание развития на растениях плесени. Подкашивать нужно своевременно, чтобы растения до наступления устойчивых холодов могли oкрепнуть. Пастьба скота на озимых посевах запрещается.

В северо-западных районах Нечерноземной зоны частые осенние дожди иногда сильно переувлажняют почву. При длительном застое воды на полях всходы могут осенью погибнуть от вымокания. Для удаления избытка ее на полях делают борозды под небольшим уклоном.

Важное значение имеет весеннее боронование для разрушения почвенной корки, удаления погибших и поврежденных растений, а также сорняков, которые часто служат очагом распространения вредителей и болезней. К боронованию приступают после того, как поверхность почвы немного подсохнет. Бороны пускают поперек рядков или по диагонали к ним. На слаборазвитых посевах и легких почвах боронуют в один след, на хорошо развитых посевах и тяжелых почвах - в два следа. Весеннее боронование посевов озимой пшеницы повышает урожайность на 2-3 ц с 1 га. При выпирании растений его не применяют, такие участки прикатывают.

Озимая пшеница весной развивается медленно и легко зарастает сорняками. Для уничтожения сорной растительности применяют химическую прополку.

Обработка почвы

Система обработки почвы строится в зависимости от предшественника, засоренности полей, а также от района возделывания. Озимая пшеница очень отзывчива на глубину вспашки. Углублять пахотный слой лучше всего при зяблевой обработке почвы под предшественник с одновременным внесением органических удобрений в повышенной дозе. На дерново-подзолистых почвах с небольшим пахотным слоем хорошие результаты дает рыхление подпахотного слоя или его припашка. Величина ее зависит от мощности пахотного слоя, степени оподзоленности почвы и норм внесения органических удобрений.

Углубление пахоты улучшает почвенные условия: повышает водный запас, степень аэрации, содержание нитратов и растворимых фосфатов. Важнейшее условие получения высоких урожаев озимой пшеницы по занятым парам - высокая агротехника парозанимающей культуры, своевременная уборка. После уборки культур сплошного посева в зависимости от уплотненности почвы необходимо пахать плугами с предплужниками и одновременно бороновать или обрабатывать культиватором. Вслед за уборкой пропашных поле культивируют и боронуют.

В годы с засушливым летне-осенним периодом более эффективна поверхностная обработка почвы дисковыми лущильниками или корпусными лущильниками без отвалов с одновременным боронованием и прикатыванием. Исключение составляют лишь тяжелые по механическому составу, склонные к заплыванию почвы, а также поля, засоренные корнеотпрысковыми сорняками. Нельзя допускать большого разрыва между уборкой предшественника и обработкой, так как почва за это время может сильно иссушиться.

В сухие годы после посева озимой пшеницы следует проводить прикатывание почвы с одновременным легким боронованием. Прикатывание способствует появлению дружных всходов, их нормальному развитию, а также устраняет возможность оседания почвы, что улучшает условия перезимовки.

После колосовых предшественников также важно как можно раньше вспахать поле. При ранней вспашке с одновременным боронованием лучше сохраняется влага в почве, не бывает глыбистости, как при поздней вспашке, до посева озимых в случае появления на поле сорняков можно провести 2-3 культивации с боронованием. Первые культивации должны быть более глубокими, а предпосевная - на глубину заделки семян. Такой способ обработки почвы после колосовых близок к обработке чистых паров и получил название полупаровой обработки почвы (полупара). Он широко распространен на юге.

Степные районы Северного Кавказа, юг Украины, Поволжье и области Центрально-Черноземной зоны недостаточного и неустойчивого увлажнения подвержены действию сильных ветров, которые разрушают и выдувают почву, вызывают пыльные бури, повреждают посевы и нередко уничтожают их на больших площадях. Установлено, что основными очагами возникновения пыльных бурь были площади, вспаханные обыкновенными отвальными орудиями. В связи с этим приобрела большое значение широко применяемая в Северном Казахстане и Западной Сибири безотвальная (плоскорезная) обработка почвы с сохранением большей части пожнивных остатков на поверхности почвы.

Для безотвальной обработки почвы используют специальные машины: плоскорез КПГ-250, который подрезает корни растительных остатков и рыхлит почву на глубину 8-30 см, штанговый культиватор КШ - 3,6, предназначенный для обработки почвы на глубину 5-10 см, и игольчатая борона БИГ-3 для рыхления почвы, которая почти не повреждает стерню. Посев проводят сеялкой СЗС - 2,1. Одновременно с посевом семян она подрезает культиваторными лапами сорняки и прикатывает почву в засеянных рядках.

Уборка урожая

	Озимую пшеницу убирают однофазным (прямое комбайнирование) и двухфазным (раздельная уборка) способами. Способ уборки выбирают в зависимости от множества факторов, приведенных ниже.

При однофазной уборке основная продукция (зерно) выделяется за один этап при скашивании растений в фазе полной спелости (влажность зерна 14-17%). Этот способ применяют для низкорослых, изреженных и перестоявших хлебов, короткостебельных сортов, устойчивых к полеганию, а также в районах с повышенной влажностью в период уборки. Высоту среза устанавливают в пределах 10-20 см: для низкорослых и полегших не более 10 см, для длинносоломистых и полегших 15-20 см.

Двухфазная уборка осуществляется в два этапа. Сначала растения скашивают и укладывают для просушки в валки. Скашивание начинают в восковой спелости при влажности зерна 36-40%. Затем через несколько дней (в южных районах через 5-6, а в северных через 7-9) просохшие валки обмолачивают комбайнами с подборщиками. Двухфазную уборку применяют для высокостебельных, неравномерно созревших и склонных к полеганию и осыпанию сортов, а также на засоренных посевах. Густота стеблестоя должна быть не менее 250-300 стеблей на 1 м². Высоту среза устанавливают в пределах 12-25 см. В районах с повышенной влажностью формируют тонкие широкие валки, в сухих - неширокие толстые. Скашивать растения следует поперек рядков, чтобы обеспечить лучшую укладку стеблей в валки.

Двухфазный способ дает возможность раньше начать уборочные работы, позволяет предотвратить потери от осыпания и получить сухое зерно, пригодное к сдаче на элеватор без дополнительной обработки, что сокращает объем работы по очистке и сушке зерна. Особенно большое значение двухфазная уборка имеет в районах с длительным периодом созревания хлебов и коротким сроком уборочных работ.

Несмотря на значительные преимущества двухфазной уборки, она должна рационально сочетаться с однофазной. Например, при ненастной погоде в период уборки предпочтительно прямое комбайнирование, так как в этих условиях колосья на корню просыхают быстрее, чем в валках. (ссылка с интернета - http://otherreferats.allbest.ru/agriculture/00005465_0.html).

Особенности возделывания при орошении

Орошение озимой пшеницы значительно увеличивает валовые сборы зерна этой культуры. Ростовская опытно-мелиоративная станция на орошаемых землях получает 60 ц/га зерна. В колхозе имени Ленина Кабардино-Балкарской АССР на поливных землях средняя урожайность за ряд лет составляла 42,8 ц/га, а без орошения - 5,2 ц/га.

В условиях Юго-Востока, степных районов Северного Кавказа и в юго-восточных областях Украины одна из основных задач в культуреозимой пшеницы - получение дружных всходов и хорошее ее развитие с осени. Большое значение для успешного развития озимой пшеницы имеет предпосевной (влагозарядковый) полив. Влагозарядка почвы в невегетационный период при норме воды 800-1500 м³/га обеспечивает высокую урожайность.

На Ставропольской селекционно-опытной станции в среднем за 6 лет урожайность озимой пшеницы составила после влагозарядково-го полива 46,7 ц/га, а без полива - 24,9 ц/га.

Наибольший эффект от предпосевного полива получается в годы с сухой осенью и влажной весной следующего года. При влажной осени и сухой весне роль предпосевных поливов снижается и резко увеличивается значение вегетационных поливов.

Влагозарядковый полив проводят как до вспашки, так и после нее. Предпахотный полив ускоряет прорастание семян сорняков и способствует их дружному росту. Проросшие сорняки уничтожают затем глубокой вспашкой. Этот способ значительно увеличивает поливной период, и тем самым уменьшается напряженность в работе и производительнее используются каналы и сооружения.

Влагозарядковые поливы начинают за несколько недель до посева и заканчивают в такие сроки, чтобы было достаточно времени для предпосевной обработки почвы и своевременного посева. Несмотря на их большое значение, поливы дают возможность получить лишь средние урожаи озимой пшеницы. Наилучшие же результаты дает сочетание влагозарядковых поливов с вегетационным.

На Грозненской опытно-мелиоративной станции урожайность озимой пшеницы в среднем за 4 года составила (ц/га): без орошения 10,2, с влагозарядковым поливом 21,6, с влагозарядковым поливом и двумя вегетационными поливами 34,6, с 2-3 вегетационными поливами 25,5.

Способы полива

В практике применяют поверхностный полив и дождевание. Первый подразделяют на полив по бороздам и напуском по полосам. При поливе по бороздам почва увлажняется через дно и стенки борозд (инфильтрация), чем достигаются равномерность увлажнения ее и более экономное расходование воды. Кроме того, около растений не образуется корка и меньше испаряется влаги из почвы.

Поливные засеваемые борозды делают одновременно с посевом пшеницы. Для этого сеялку оборудуют бороздоделателями. Расстояние между поливными бороздами определяется водопроницаемостью почвы. На легких почвах поливные борозды устраивают на расстоянии 50-60 см, на средних - 60-80, на тяжелых - 70-90 см. Направление борозд делают с учетом механизации сельскохозяйственных работ на орошаемых участках.

За последние годы все большее значение приобретает дождевание. В сравнении с поливом по бороздам оно имеет много преимуществ. Его можно успешно использовать почти на всех почвах и любых рельефах. Вода распределяется равномерно по всему полю. Дождевание не требует нарезки каналов, поливных борозд, поэтому земля используется эффективнее. По сравнению с бороздковыми поливами экономится более 60% воды и почвы не засоляются.

Сроки и нормы полива

При определении времени и числа поливов озимой пшеницы следует исходить из запасов доступной растениям влаги в почве. Первый вегетационный полив обычно дают в начале выхода растений в трубку, примерно через месяц после начала весеннего отрастания. Последующие сроки и нормы полива устанавливают в зависимости от влажности почвы и особенностей года. Нормы полива могут меняться. На почвах тяжелых и с меньшим уклоном норма полива больше. На почвах легких и с большим уклоном поливная норма уменьшается. Нормы полива зависят и от способа полива.

Для среднего по увлажнению года примерная норма для каждого вегетационного полива по бороздам может быть принята 600-700 м³/га, а при поливе напуском по полосам - 700-800 м³. Поливная норма при дождевании 450-500 м³ воды на 1 га.

3. Адаптивные реакции растений озимой пшеницы под действием температурных стрессов

В зимний и ранневесенний периоды озимые хлеба часто подвергаются различным неблагоприятным внешним воздействиям, вызывающим некоторое изреживание или полную гибель посевов.

Устойчивость растений к неблагоприятным условиям перезимовки связана с приобретением ими свойств зимостойкости и морозостойкости, а также с прохождением фаз закалки.

Под зимостойкостью в широком смысле понимается способность растений переносить неблагоприятные условия зимнего и ранневесеннего периодов.

Способность растений противостоять длительному воздействию низких температур в зимний период называется морозостойкостью.

Зимостойкость и морозостойкость растений - сложный физиологический процесс, зависящий от наследственных свойств и внешних факторов. Указанные свойства и условия в какой-то мере связаны между собой и в различной степени обусловливают друг друга. Зимостойкость озимых растений весьма изменчива. Осенью по мере понижения температуры она постепенно повышается, в начале зимы достигает максимума, в конце зимы снижается до минимума. Озимые культуры хорошо переносят морозы, когда они уходят в зиму после хорошей закалки. Процесс закалки в основном состоит из накопления сахара в клетках растений (первая фаза) и некоторого их обезвоживания (вторая фаза). Вторую фазу закалки растения проходят при температуре немного ниже 0°. В этих условиях растения понемногу продолжают испарять воду, не восполняя ее в связи с замерзанием почвы. Этим объясняется уменьшение количества воды в клетках растения. Накоплению сахара содействуют солнечная погода, фосфорные и калийные удобрения. Увеличение концентрации сахарного раствора в растительных клетках повышает холодостойкость озимых культур. Доказано также, что на почвах структурных, с хорошим водным режимом, сахар накапливается лучше и, наоборот, на перенасыщенных влагой почвах образование сахара задерживается.

Зимостойкость озимых зависит и от степени озимости сорта и прохождения с осени стадии яровизации. Продолжительность стадии яровизации озимой пшеницы в различных областях для разных сортов колеблется от 35 до 60 дней. Чем в большей степени озимые растения пройдут эту стадию, тем ниже будет их зимостойкость. Рост пшеницы начинается при температуре 3-4° тепла, а кущение при своевременном появлении всходов - через 15 дней при 12-15°. Озимая пшеница кустится как осенью, так и весной. Осенью, с наступлением заморозков, кущение прекращается и возобновляется только весной. Однако, как правило, при поздних посевах кустистость бывает меньшая, чем при ранних.

Вымерзание - одна из частых и наиболее распространенных причин повреждения и гибели озимой пшеницы. Большинство сортов ее не выносит у узла кущения температуры ниже минус 15°. Если озимая пшеница защищена толстым слоем снега (35-50 см), то даже очень сильные морозы (35-40°) не могут повредить ей, так как в этом случае температура у узла кущения не опускается ниже минус 10-13°. Отношение и требование к влаге характеризуют озимую пшеницу как довольно засухоустойчивую культуру. Однако в южных засушливых областях водный режим имеет для нее первостепенное значение. Наибольший расход воды и питательных веществ приходится на май - июнь (от выхода в трубку до колошения). (ссылка с интернета - http://www.sadikdomik.ru/ozimie/cholodostoykost-i-zimostoykost-zernovich).

В процессе подготовки растения к перезимовке происходит переход его в состояние покоя, когда прекращаются не только ростовые процессы, но и резко снижается обмен веществ. При переходе к состоянию покоя в растениях отмечаются изменения в свойствах коллоидов протоплазмы, в результате чего сильно снижается набухаемость ее. В это время обезвоживается протоплазма - тонкие протоплазматические нити, соединяющие два соседних протопласта, разобщаются и втягиваются внутрь клеток. Протоплазма отодвигается от стенок клеток, и протоплазматическая связь нарушается. Промежутки, образовавшиеся между обособившейся протоплазмой и стенками клеток, заполняются, по всей вероятности, высокомолекулярными жирными кислотами, выделяемыми самой протоплазмой.

У зерновых хлебов и некоторых других травянистых растений, остающихся на зиму в зеленом состоянии, происходит обособление протоплазмы от стенок клеток, в которых накапливаются углеводы в виде Сахаров, создающих высокое осмотическое давление в клетках (Генкель, 1934, 1959; Гепкель, Окнина, 1948, 1954, 1964; Проценко, 1966, 1967).

Процесс обособления протоплазмы, по мнению исследователей, играет очень большую роль в морозостойкости растений. Еще исследованиями П.А. Максимова (1952) установлено, что гибель растений от действия низких температур связана с обезвоживанием протоплазмы и образованием в межклетниках кристаллов льда, которые вызывают механическое повреждение протоплазмы. Однако в результате обособления протоплазмы предохраняется живое содержимое клеток от повреждения кристаллами льда, образовавшимися в межклеточных промежутках. Следовательно, обособленная протоплазма может быть повреждена только льдом внутри самой протоплазмы, что происходит при более низкой температуре, чем образование кристаллов льда в межклетниках.

Обособление протоплазмы от клетки связано с глубиной покоя злакового растения. Чем глубже период покоя (по Генкелю и Окниной, 1954) у какого-либо сорта, тем большее число клеток с обособившейся протоплазмой наблюдается в тканях растения, тем заметнее выражено в них обособление протоплазмы и тем меньше образуется плазмодесм. Характерным признаком глубокого покоя является отсутствие митозов в меристематических тканях, свидетельствующих о прекращении видимого роста растения. Обнаружение в зимний период в клетках митоз может служить подтверждением тому, что данный сорт следует считать менее морозостойким по сравнению с другим, у которого митозы не наблюдаются.

Создание теории обособления протоплазмы позволило ученым использовать его как показатель при диагностике растений на морозостойкость. Тесную связь между зимостойкостью и обособлением протоплазмы позже наблюдали и другие исследователи (Озол и Лазарева, 1953; Петровская, 1955; Окнина и Кузьмина, 1955)

Исследовали реакцию растений разных сортов озимой пшеницы на кратковременную почвенную засуху. Установлено, что повышенная засухоустойчивость растений новых сортов и более высокая их зерновая продуктивность связаны с большей площадью активной поверхности корней как при оптимальной влажности почвы, так и после засухи.

Засухоустойчивость наряду с потенциалом зерновой продуктивности является важной характеристикой сортов озимой пшеницы, определяющей наиболее благоприятные климатические зоны их выращивания.

Степень засухоустойчивости различных видов и сортов растений, в том числе сортов озимой пшеницы, зависит, в первую очередь, от соотношения площадей поверхности корневой системы, поглощающей воду и элементы минерального питания из почвы, и листового аппарата растения, расходующего влагу на транспирацию - от так называемого показателя корнеобеспеченности растений. Показатель корнеобеспеченности растений в упрощенном виде можно представить также соотношением масс корней и надземной части растений.

За годы «зеленой революции» были созданы высокопродуктивные низкорослые сорта озимой пшеницы, поэтому физиологам растений интересно, отличаются ли они от старых высокорослых сортов по корневой системе. Несмотря на значительное количество работ, посвященных изучению корней растений озимой пшеницы, этот вопрос остается открытым. Показано, что масса сухого вещества корней у растений двух различных групп новых низкорослых сортов существенно меньше, чем у старых высокорослых сортов, однако не отмечено, отличаются ли эти сорта по соотношению масс сухого вещества корней и надземной части растений.

В то же время известно, что масса сухого вещества корней не отражает их функциональную активность, поскольку основную роль в поглощении воды и минеральных элементов из почвы играют корневые волоски. Так, поглощающая поверхность корневых волосков в несколько раз больше поверхности тех участков корней, на которых они находятся, а масса их во много раз меньше, поэтому функциональная активность корней зависит прежде всего от насыщенности корней корневыми волосками, а не от общей массы их сухого вещества. В работе, посвященной изучению связи устойчивости к полеганию с высотой растений озимой пшеницы показана прямая связь устойчивости к полеганию с соотношением масс сухого вещества корней и надземной части проростка, которое можно рассматривать в качестве показателя корнеобеспеченности проростков. (В.И. ТКАЧЕВ, Б.И. ГУЛЯЕВ, 2010).



Список литературы

1. Вавилов П.П. Растениеводство / П.П. Вавилов, В.В. Гриценко, В.С. Кузнецов и др.;с Под ред. П.П. Вавилова. - М.: Агропромиздат, 1986. - 512 с. С. 38-54.

2. Горышина Т.К. «Экология растений», уч. Пособие для ВУЗов, Москва, В. школа, 1979 г.

3. Комарова и др., 2000; Хайруллин, 2001.

Размещено на Allbest.ru

...