Оптимізація вирощування пшениці озимої

Кандидат сільськогосподарських наук - І. І. Середа

Інститут сільського  господарства  степової зони НААН України

Пшениця озима є основною зерновою культурою. Не дарма кажуть, що хліб – всьому голова. Нажаль, сучасний економічний стан сільського господарства, не дозволяє забезпечити цій культурі гарні попередники та систему живлення. Насьогодні більша половина площ озимини в нашій країні висівається по небажаних попередниках, зокрема соняшнику та без належного застосування мінеральних добрив. Це призводить до низького рівня рентабельності виробництва, або повної збитковості вирощування зерна пшениці озимої. Для нівелювання негативних факторів та отримання достойного прибутку при вирощуванні цієї культури недостатньо просто застосовувати добрива. В господарствах повинне бути впроваджене раціональне використання як макро- так і мікроелементів, тобто забезпечення культури всіма необхідними елементами живлення. Також потрібно звертати увагу на коефіцієнт використання елементів з мінеральних добрив та ґрунту. Найпродуктивніше використання рослинами поживних речовин забезпечується при оптимально збалансованій кількості доступних рослині макро- і мікроелементів.

Необхідність регулювання живлення рослин щодо окремих елементів у агрономічній практиці далеко не однакова. Мікроелементи потрібні рослинам в обмежених кількостях. Винос цих елементів з урожаєм сільськогосподарських культур становить лише десятки або сотні грамів на 1 га, і потреба в багатьох з них може повністю задовольнятися за рахунок ґрунту і застосовуваних органічних добрив. Однак найчастіше проявляється дефіцит окремих мікроелементів у більш вимогливих до їхньої наявності культур. Застосування мікроелементів у вигляді відповідних мікродобрив може в цьому випадку значно підвищити врожай сільськогосподарських культур і поліпшити якість продукції. Одночасно досягається мінімальне споживання елементів живлення на одиницю врожаю товарної сільськогосподарської продукції. Такі мікроелементи, як цинк, бор, марганець та мідь зазвичай містяться в більшості ґрунтів в кількостях, недостатніх для забезпечення рослин.

Незважаючи на різкі відмінності в кількісній потребі, функції кожного необхідного макро- і мікроелемента в рослинах строго специфічні, жоден елемент не може бути замінений іншим. Нестача будь-якого макро- або мікроелемента призводить до порушення обміну речовин і фізіологічних процесів у рослин, погіршення їх росту і розвитку, зниження врожаю і його якості. При гострому дефіциті елементів живлення у рослин з'являються характерні ознаки голодування. Нижче приведемо значення основних елементів живлення рослин та ознаки їх дефіциту.

Азот входить до складу білків, ферментів, нуклеїнових кислот, хлорофілу, вітамінів, алкалоїдів. Рівень азотного живлення визначає розміри та інтенсивність синтезу білка та інших азотистих органічних сполук у рослинах і, отже, значно впливає на ростові процеси. Надмірне, особливо одностороннє, забезпечення рослин азотом може викликати уповільнення їх розвитку і погіршити структуру врожаю. Але при усуненні різниці між потребою посівів у цьому елементі та наявністю його в ґрунті необхідно пам’ятати, що рослини можуть використовувати тільки близько 50% від діючої речовини азотних добрив.

Фосфор відіграє надзвичайно важливу роль у процесах обміну енергії в рослинних організмах. При нестачі фосфору порушується обмін енергії і речовин в рослинах. Особливо різко дефіцит фосфору позначається у всіх рослин на формуванні репродуктивних органів. Листки рослин при нестачі фосфору набувають сіро-зеленого, пурпурового або червоно-фіолетового забарвлення. У зернових злаків дефіцит фосфору знижує кущіння та формування плодоносних стебел. Ознаки фосфорного голодування зазвичай проявляються вже на початкових стадіях розвитку рослин, коли вони мають слаборозвинуту кореневу систему і не здатні засвоювати важкорозчинні фосфати ґрунту.

Калій бере участь у процесах синтезу і відтоку вуглеводів в рослинах, обумовлює водоутримуючу здатність клітин і тканин, впливає на стійкість рослин до несприятливих умов зовнішнього середовища і ураженість культур хворобами. Зовнішні ознаки калійного голодування виявляються в побурінні країв листових пластинок – «крайовому запалі».

Кальцій відіграє важливу роль у фотосинтезі і пересуванні вуглеводів, у процесах засвоєння азоту рослинами. Він бере участь у формуванні клітинних оболонок, обумовлює обводненість і підтримку структури клітинних органел. Нестача кальцію позначається насамперед на стані кореневої системи рослин. При дефіциті кальцію гальмується також ріст листя, у них з'являється хлоротична плямистість, потім вони жовтіють і передчасно відмирають.

Магній входить до складу хлорофілу, бере участь у пересуванні фосфору в рослинах і вуглеводному обміні, впливає на активність окислювально-відновних процесів. При нестачі магнію знижується вміст хлорофілу в зелених частинах рослин і розвивається хлороз між жилками листа.

Сірка має важливе значення в житті рослин. Основна кількість її в рослинах знаходиться у складі білків та інших органічних сполук. Сірка бере участь в азотному, вуглеводному обміні рослин і процесі дихання, синтезі жирів. При нестачі сірки утворюються дрібні, зі світлим жовтуватим забарвленням листки на витягнутих стеблах, погіршуються ріст і розвиток рослин.

Залізо входить до складу окислювально-відновлюваних ферментів рослин і бере участь у синтезі хлорофілу, процесах дихання та обміну речовин. При нестачі заліза розвивається хлороз. Листки втрачають зелене забарвлення, потім біліють і передчасно відмирають.

Бор має великий вплив на вуглеводний, білковий і нуклеїновий обмін, ряд інших біохімічних процесів в рослинах. При його нестачі порушуються синтез вуглеводів, формування репродуктивних органів, запліднення і плодоношення. Дефіцит бору викликає ураження серцевинною гниллю коренеплодів, появу дуплистості коренів. У соняшника гострий дефіцит бору викликає повне відмирання точки росту або при більш пізній прояві нестачі бору спостерігається ненормальний розвиток квіток, пустоцвіт і зниження врожаю насіння.

Молібдену належить виняткова роль в азотному харчуванні рослин. Він бере участь у процесах фіксації молекулярного азоту (бобовими в симбіозі з бульбочковими бактеріями) і відновленні нітратів у рослинах. Зовнішні ознаки нестачі молібдену подібні з ознаками азотного голодування – різко гальмується ріст рослин, внаслідок порушення синтезу хлорофілу вони набувають блідо-зеленого забарвлення.

Марганець входить до складу окислювально-відновлюваних ферментів, що беруть участь у процесах дихання, фотосинтезу, вуглеводного і азотного обміну рослин. Він відіграє важливу роль у засвоєнні нітратного і амонійного азоту рослинами. Найхарактерніший симптом марганцевого голодування – точковий хлороз листя. На листкових пластинках між жилками з'являються дрібні жовті хлоротичні плями, потім уражені ділянки відмирають.

Мідь бере участь у процесах фотосинтезу, вуглеводного і білкового обміну. При дефіциті міді різко знижується врожай зерна, а при гострому мідному голодуванні спостерігається повна відсутність плодоношення.

Цинк впливає на обмін енергії і речовин в рослинах, що обумовлено його участю у складі ряду ферментів і в синтезі ростових речовин – ауксинів. При нестачі цинку різко гальмується ріст рослин, порушується фотосинтез, синтез вуглеводів і білків, обмін фенольних сполук. Специфічні ознаки цинкового голодування – затримка росту міжвузлів і поява хлорозу.

Кобальт – мікроелемент, необхідний для біологічної фіксації молекулярного азоту і є компонентом вітаміну B12. Нестача кобальту може виявлятися, насамперед, у бобових культур.

Вміст мікроелементів в рослинах пшениці озимої наведено в таблиці 1. З неї видно, що більше всього з мікроелементів озиминою використовуються Mn, Zn та Cu. Окрім того ці елементи мають фунгіцидні властивості та підвищують імунітет рослин до патогенних організмів та стресових факторів.

Таблиця 1

Вміст (мг/кг сухої речовини) елементів живлення в рослинах пшениці озимої (по даним Я. В. Пейве, Р. В. Ковальського, Г. Я  Рінькіса)

У нових, інтенсивних сільськогосподарських технологіях дуже широко застосовуються засоби захисту рослин. Більшість хімічних пестицидів є досить токсичними речовинами. Тому найчастіше вони крім своєї основної функції (захисту рослин від хвороб, бур'янів і шкідників) завдають стресової дії на культуру яку захищають. Стресовий ефект може проявлятися у вигляді уповільнення росту і розвитку різних метаболічних процесів, зниження схожості, появи плям, опіків, скручування листків, підвищення ураженості хворобами та інших симптомів, а в кінцевому підсумку виражається в значному недоборі врожаю. Збалансоване внесення макро- та мікродобрив дозволить зняти хімічний стрес від застосування пестицидів.

У оптимальні строки застосування гербіцидів, навіть без візуальних ознак пошкодження листових пластинок рослини призупиняються в рості, гальмуються фізіолого-біохімічні процеси, спостерігається, так звана «гербіцидна яма» – до 2–3 тижнів, що сильно позначається на врожайності культури. Дія фунгіцидів та інсектицидів на культурні рослини не така шкідлива, але також вносить свій внесок у зниження генетичного потенціалу рослин.

У роботі дослідників показано, що негативну дію протруйника насіння помітно вже через три доби – маса надземної частини проростків озимої пшениці знижується на 50%, маса коренів – на 42%. На сьому добу різниця за масою надземної частини і коренів проростків становить 19 і 24% відповідно.

Для зняття стресу і збільшення якості врожаю рослині необхідно або внесення по вегетації рідких азотних добрив у великих кількостях, що є досить дорогою процедурою, як для виробника, так і для рослини (витрати енергії на хімічні перетворення), або використання антистресантів – надати рослині в невеликій кількості збалансоване харчування макро- та мікроелементами яке буде націлене в першу чергу на зняття стресу і підвищення імунітету рослини що в свою чергу призведе до отримання відчутної надбавки урожаю. Повністю зняти стрес від застосування гербіциду неможливо, але навіть знизивши згубний вплив на 50% прибавка врожаю складе 10–15 %.

Відомо, що для одержання високих стабільних врожаїв пшениці озимої,  насамперед потрібно вирощувати її по кращих попередниках. Окрім цього велику увагу слід приділяти сортовому складу. Наприклад, після непарових попередників добре себе зарекомендував сорт озимої пшениці Зіра, який створено на Синельниківській селекційно-дослідній станції Інституту сільського господарства степової зони. Цей сорт має прискорений початковий розвиток порівняно з іншими сортами. Окрім того він більш конкурентоздатній до бур’янів та падалиці внаслідок потужної вегетативної маси та кореневої системи. Хоча Зіра дуже добре реагує і на кращі попередники та підвищений фон мінерального живлення. Тому цей універсальний сорт добре себе зарекомендує як після соняшника, так і після чорного пару. Однак навіть якщо сільгоспвиробники дотримуються сівозміни, цього недостатньо для отримання гарного врожаю та прибутку. Важливо забезпечити посіви оптимальною кількістю доступних макро- та мікроелементів у потрібні для рослин фази росту та розвитку. Наприклад азотні добрива краще вносити не разово, а дробно: частину в передпосівну культивацію, іншу частину рано навесні по мерзлоталому ґрунті та у фазі виходу рослин в трубку. Всі інші макро- та мікроелементи також потрібні більше всього на початку онтогенезу та у періоди найбільш інтенсивного росту та розвитку рослин. Особливо добре зарекомендувало себе внесення повного набору макро- та мікродобрив сумісно з гербіцидами по листковій поверхні. Цей прийом знімає пестицидний стрес з рослин та допомогає їм покращити метаболізм.

Список літератури

1. Смирнов П. М. Агрохимия. 2-е издание, переработанное и дополненное // П. М. Смирнов Э. А. Муравин. – М.: Колос, 1984. – 304 с.
2. Цыбульников B. А. Соя – отличный предшественник озимой пшеницы / В. А. Цыбульников, С. В. Панчихин // Земледелие. – 2009. – № 1. – С. 32–33.
3. Справочник агрохимика / [Кореньков Д. А., Гаврилов К. А., Шильников И. А., Васильев В. А.]; за ред. Д. А. Коренькова. – М.: Россельхозиздат, 1980. – 285 с.
4. Гэлстон А. Жизнь зеленого растения / А. Гэлстон, П. Девис, Р. Сэттер. – М.: Мир, 1983. – 552 с.