Сложные осенне-зимние условия – главный фактор снижения урожайности озимой пшеницы. Условия перезимовки определяют территорию районирования и степень промышленной пригодности сортов. Даже холодоустойчивые формы могут в суровые зимы сильно поредеть или погибнуть.

Авторы:
Н. Глухова,
М. Ельников,
Н. Рябчун,
кандидаты с.-х. наук, Институт растениеводства им. В. Я. Юрьева, Мироновский институт

Современная селекция озимой пшеницы

Сложные осенне-зимние условия – главный фактор снижения урожайности озимой пшеницы. Условия перезимовки определяют территорию районирования и степень промышленной пригодности сортов. Даже холодоустойчивые формы могут в суровые зимы сильно поредеть или погибнуть. Поврежденные растения замедляют свой рост, опаздывают с созреванием, из-за чего снижается стойкость против болезней и, как следствие, урожайность. В отдельные годы посевы гибнут на больших площадях (так случилось в 2003 году, когда погибло почти 70% посевов озимой пшеницы).

Выносливость к морозу как основная характеристика зимостойкости возникает во время сложной, но закономерной смены определенных этапов развития растений. Потребность в постепенном прохождении растением целого ряда физиологических процессов для появления у него свойства морозостойкости свидетельствует, что это свойство проявляется закономерно, а не случайно. Оно определяется не только наследственной природой растений, но и влиянием конкретных внешних условий. При недостатке необходимых внешних факторов это свойство может остаться неразвитым.

Озимая пшеница не имеет глубокого периода покоя, как у деревянистых растений, но она способна при низких температурах резко снижать темпы роста и интенсивность физиологических процессов. Поэтому надо различать осенний, зимний и весенний периоды роста и развития растений, которые в той или иной степени определяют способность сорта к перезимовке.

Осенний. Это период формирования главных органов озимого растения и прохождения закаливания, во время которого растения накапливают вещества, способные защищать узел кущения. Это один из главнейших периодов, так как именно он определяет степень подготовки растения к зимнему периоду и его возможность противостоять действию низких температур. Поэтому для получения гарантированно высоких урожаев необходимы такие условия, которые бы способствовали не только росту, но и развитию озимой пшеницы, связанному с динамикой накопления пластических веществ. При этом успех в значительной мере будет зависеть от того, насколько полно мы сможем удовлетворить потребности растения и создать благоприятные условия для его роста.

Нельзя отменить морозы или заказать дождь, но приблизиться к оптимальным условиям в каждом конкретном случае мы обязаны.

К таким условиям относятся:

1. Сроки сева. Посевы с хорошо раскустившимися и укоренившимися растениями меньше страдают от неблагоприятных условий зимы. Хорошо развитый узел кущения способствует лучшей перезимовке, но чрезмерный рост вегетативной массы растений в осенний период не всегда может быть надежным показателем высокой стойкости. Растениям, которые высеяны раньше, то есть, старше по возрасту, присуща сниженная морозостойкость по сравнению с морозостойкостью растений оптимальных и поздних посевов. В то же время растения озимой пшеницы очень поздних сроков сева входят в зиму без развитого узла кущения и, как следствие, вторичной корневой системы. В конце осенней вегетации они не успевают накопить нужное количество питательных веществ, что отрицательно сказывается на уровне их морозостойкости.

Чтобы предотвратить зимнее повреждение посевов культуры в случае вынужденных задержек сроков сева, надо использовать сорта, имеющие более высокие темпы образования побегов.

Зимостойкость в значительной мере зависит от глубины залегания узла кущения, которая, в свою очередь, обусловлена многими факторами. Важную роль в размещении узла играют: интенсивность освещения, температура, тип и качество обработки почвы, глубина заделки семян. При мелком севе корешки развиваются в поверхностном слое, где обычно наблюдается дефицит влаги. Поэтому вторичные корни развиваются очень медленно или совсем не развиваются, что является причиной уменьшения кустистости.

Глубина заделки семян зависит от влажности почвы, размера и выполненности семян. Самая оптимальная глубина заделки – 5-6 см. В зонах с достаточной увлажненностью сеять можно на глубину 4-5 см, но если в поверхностном слое нет влаги, глубину следует увеличить до 7-8 см, т.е. до слоя, где она имеется. Слишком глубокая заделка семян снижает кустистость и развитость растений.

Семена перед севом необходимо откалибровать. Мелкое семя набухает при меньшей влажности почвы, чем крупное. Поэтому если высеять плохо откалиброванные семена, то в условиях провокационной влаги и глубокого залегания семян посевы озимой пшеницы будут изрежены и пестры.

2. Предшественники. Водный и питательный режим почв существенно зависит от предшественников озимой пшеницы, которые влияют на полевую всхожесть семян, интенсивность роста и развития растений. В разных почвенно-климатических зонах наилучшие условия для получения дружных и полных всходов, а следовательно и высоких урожаев, гарантирует черный пар. Однако в условиях достаточного увлажнения этот предшественник, способствуя повышению интенсивности роста, может вызывать перерастание вегетативной массы озимой пшеницы и, как следствие, – снижение сопротивляемости растений морозам.

Положительное влияние на уровень морозо- и зимостойкости имеют занятые пары. Лучшие из них это пары, занятые бобовыми травами, горохом, кукурузой на зеленый корм.

3. Обработка почвы. Большое значение имеют способы и сроки обработки почвы, которые следует дифференцировать в зависимости от почвенно-климатических условий, предшественника озимой пшеницы, особенностей его влияния на почву, агротехники выращивания предыдущей культуры, сроков ее уборки, количества пожнивных остатков и т.п. Главное требование во время выбора технологии обработки – обеспечить достаточное количество влаги в посевном слое для дружного прорастания семян и укоренения всходов. Оптимальное ее количество – 20-30 мм в слое почвы 0-20 см.

После непаровых предшественников лучшие результаты обеспечивает безотвальная обработка почвы.

Зимний. Характерная особенность украинских зим – ежегодные оттепели, которые на протяжении одной зимы могут быть несколько раз.

Изменение температурного режима зимой приводит к изменениям физиологических процессов в растениях, что имеет отрицательные последствия для озимых культур. Дополнительные расходы растениями питательных веществ на поддержание жизнедеятельности во время оттепелей приводят к их истощению. Растения начинают интенсивно дышать, а из-за продолжительных оттепелей могут резко терять закалку и возобновлять вегетацию, что снижает зимостойкость культуры и увеличивает опасность вымерзания в случае значительного похолодания в дальнейшие периоды.

Если на протяжении осеннего и весеннего периодов с помощью не только сортовых особенностей озимой пшеницы, но и целого ряда агротехнических мер можно получить дружные всходы, развитые растения (осенью) и поддержать их жизнеспособность (весной), то зимний период полностью зависит от физиологических возможностей сорта противостоять отрицательным факторам.

Зимостойкость не является постоянным свойством растений; в период роста даже наиболее морозостойкие сорта озимой пшеницы по своей стойкости почти не отличаются от менее морозостойких. Дифференциация сортов и видов растений по морозостойкости начинается лишь после того, как растения пройдут процесс закаливания. Успешнее всего он проходит в условиях переменных температур, когда растения получают своеобразный «тренинг».

Решающим фактором сохранения стойкости в зимний период является динамика потери сахаров. Несмотря на то, что посевы от ранних сроков до момента прекращения осенней вегетации накапливают большее количество органических веществ и растворимых углеводов в узлах кущения, используют они их в течение зимы интенсивнее, и к моменту весеннего отрастания такие посевы находятся в значительно ослабленном состоянии.

Сумма растворимых углеводов постепенно уменьшается на протяжении зимы до момента возобновления весенней вегетации. И чем равномерней температурный режим в зимний период, тем меньше углеводов теряют зимующие растения.

Следует отметить, что сорта с меньшей чувствительностью к переменным температурам во время оттепелей меньше расходуют питательных веществ на поддержание своей жизнедеятельности.

Весенний. Это период возобновления вегетации и противостояния растениями озимой пшеницы весенним заморозкам. Урожай озимой пшеницы в значительной мере зависит от времени возобновления весенней вегетации. Эта закономерность заключается в том, что организм озимого растения, выходя из состояния покоя, нуждается в определенной, часто значительной, продолжительности перехода от состояния покоя к активному росту. Если этот переход совпадает с периодом низких положительных температур, то размораживание тканей растения и восстановление их активной деятельности происходит успешно. Если же, наоборот, во время возобновления весенней вегетации растения из состояния покоя попадают в условия повышенных температур, интенсивно оттаивают, это создает опасность для их жизнеспособности.

В условиях ранней весны растения озимой пшеницы развиваются при медленном нарастании температур и достаточном увлажнении почвы. В этот период происходит усиленное образование вторичных корней и стеблей, и если растения озимой пшеницы к моменту прекращения осенней вегетации имели слабое развитие, то они успевают сформировать полноценный стеблестой и корневую систему за период ранневесенней вегетации.

Длинная зима характеризуется резкой сменой оттепелей сильными морозами, что пагубно влияет на уже ослабленные растения озимой пшеницы. При позднем возобновлении весенней вегетации растения озимой пшеницы попадают в условия высоких температур и интенсивного освещения, что замедляет кущение, укоренение и ускоряет рост.

Максимально не пересевают озимую пшеницу в лесостепных районах Украины именно в годы с поздним возобновлением весенней вегетации.

После перезимовки растения озимой пшеницы, как правило, ослаблены, часто повреждены и поэтому нуждаются в особом внимании, направленном на улучшение газообмена корней и обеспечение питательными веществами растущих органов. На улучшение состояния посевов озимой пшеницы хорошо влияют рыхление верхнего слоя почвы и подкормка азотными удобрениями. Наиболее эффективна прикорневая подкормка, особенно на раскустившихся посевах.

Восток Украины, в отличие от других ее зон и европейских стран, характеризуется почти уникальными климатическими условиями, где растения озимой пшеницы на протяжении всего вегетационного периода испытывают значительное влияние холодных арктических и теплых средиземноморских воздушных масс. Для сравнения: разность между максимальной температурой суток (дневное время) и минимальной (ночное время) достигает 2,5…20,1 °C в восточной Степи и 2,0…10,8 °C в южной Степи Украины осенью и весной.

Современная селекция озимой пшеницы в борьбе с отрицательными факторами зимнего периода основывается на использовании сортов с повышенной энергией отрастания весной и предрасположенных к интенсивному накоплению углеводов в узлах кущения осенью.

Такие сорта разработаны в Украине. Среднерослые сорта озимой пшеницы Харьковская 96 и Харьковская 105 полуинтенсивного типа имеют повышенную зимостойкость и устойчивость против основных фитозаболеваний. Они наименее требовательны к условиям выращивания. Их целесообразно выращивать после непаровых предшественников, особенно после кукурузы. Сорта Харьковская 105 и Харьковская 96 пригодны для выращивания в случае вынужденной задержки сева. В условиях продолжительной теплой осени и достаточного количества влаги они могут быть высеяны после подсолнечника, т.е. после наиболее плохого предшественника. В опытах лаборатории селекции озимой пшеницы Института растениеводства им. В. Я. Юрьева в 2004 году после этого предшественника сорта обеспечили урожайность 4,0-4,5 т/га.

Сорт озимой пшеницы Харус среднеспелый стойкий к полеганию, имеет повышенную зимостойкость. Это сорт универсального типа использования, т.е. его можно выращивать как по интенсивной технологии, так и после непаровых предшественников. Урожайность высокая, в сортоиспытании сорт обеспечил 8,3-8,6, в производственных условиях – 6,5-8,0 т/га. Имеет хорошие хлебопекарные качества.

Потребности рынка диктуют необходимость наличия в производстве сильных пшениц, т.е. пшениц, которые бы с малыми затратами формировали высококачественное зерно. Условия Лесостепи не всегда способствуют выращиванию сильных пшениц. Поэтому в ИР

им. В. Я. Юрьева были созданы сорта сильной озимой мягкой пшеницы универсального типа использования Василина и Астет. Они сочетают высокую потенциальную продуктивность (8,0-8,5 т/га), качество зерна, отвечающее требованиям сильных пшениц (содержание белка – 14,5%, клейковины – 29%), и повышенную зимостойкость. Сорта имеют высокую стойкость к полеганию, хорошо реагируют на внесение удобрений. Рекомендуются повышенные дозы удобрений, особенно азотных, что в подкормке будет способствовать повышению урожайности и улучшению качества зерна.

Сорта Харус, Астет, Василина дают хорошие результаты и в случае их выращивания на орошенных почвах. По данным ДПДГ «Асканийское» Херсонской области, в 2005 году на орошении с защитой от вредителей и болезней сорт Харус обеспечил 8,89 т/га, Астет – 8,68, Василина – 9,18; без защиты от вредителей и болезней – 8,4, 7,76, 8,36 т/га соответственно. При этом разность между опытами с защитой и без защиты составляла 0,49-0,82 на орошении и 0,13-0,37 т/га на богаре, что на фоне большинства других сортов опыта, разность которых достигала 1,0-1,8 т/га, не было слишком существенным. Таким образом, опыты ГПИХ «Асканийское» свидетельствуют о комплексной генетической защите сортов Харус, Астет, Василина.

Создание новых высокозимостойких сортов озимой пшеницы является основным направлением исследований практически во всех научно-исследовательских учреждениях, которые ведут селекцию этой культуры. Как правило, для решения этой проблемы используется метод внутривидовой и междувидовой гибридизации. Благодаря этому методу созданы известные не только в Украине, но и за ее пределами зимостойкие сорта пшеницы: Краснодарская 39, Ника Кубани, Отец, Крошка (Краснодарский ГПИХ им. П.П. Лукьяненко); Мироновская юбилейная, Ильичевка, Мироновская 27, Льдинка, Мироновская 61, Мироновская 65, Мироновская 67, Снижана, Веста (Мироновский институт пшеницы им. В.М. Ремесла); Одесская 16, Одесская 51, Альбатрос одесский, Украинка одесская (Селекционно-генетический институт); Донская остистая, Ростовчанка, Донская полукарликовая, Дон 93, Ермак, Зерноградка 9, Зерноградка 11 (Всероссийский научно-исследовательский институт зерновых культур им. І.Калиненко); Северодонецкая, Тарасивска 29, Тарасовская 87 (Северно-донецкая с.-г. опытная станция) и много других.

Но зимостойкость и выживание растений в осенне-зимний период зависят не только от наследственных особенностей сортов, но и от условий, которые сложились в тот или иной год сева (подготовка почвы, обеспеченность почвы питательными веществами, сроки сева и др.).

Исследования Мироновского института по влиянию сроков сева на морозо-зимостойкость показывают, что у многих сортов отмечено увеличение гибели растений зимой при ранних сроках сева (до 10 сентября в условиях Мироновки).Сроки сева 20-25 сентября способствовали лучшему сохранению растений в осенне-зимний период. При среднепоздних и поздних сроках сева (после 25 сентября) растения меньше погибали, чем при ранних сроках, что, возможно, связано с более коротким периодом их вегетации осенью и меньшим перерастанием. Современному аграрию предоставлен богатый выбор сортов как

зарубежной, так и отечественной селекции, и его решение должно основываться на глубоко проанализированных характеристиках условий климата и почв угодий, на которых он собирается применять эти сорта. В любом случае, высокий урожай – задача, которая решается в единстве научного и практического подходов.

(Опубликовано в №1, 2007 г.)

Источник http://www.zerno-ua.com