Текст: О. В. Семенюк, канд. биол. наук, ст. науч. сотр, ФГБНУ «Северо-Кавказский федеральный научный аграрный центр»

Озимая пшеница относится к наиболее ценным, важным и высокопродуктивным зерновым культурам юга России. Однако только при использовании подходящей агротехники и методов защиты от низких температур данное растение будет давать урожаи, намного превосходящие объемы сбора озимой ржи и яровой пшеницы.

В структуре зерновых посевов Ставропольского края озимая пшеница ежегодно занимает порядка 1,5–1,7 млн га. Несмотря на то, что данный регион отличается недостаточным увлажнением и определенными агроэкологическими противоречиями, в благоприятных почвенно-климатических условиях большинства зон возделывания этого растения в крае возможно собирать колоссальные объемы зерна. Однако получение стабильных урожаев в значительной степени зависит от складывающихся метеоусловий за весь период вегетации культуры.

СРЕДСТВО ЗАЩИТЫ

Наибольшую опасность для озимых зерновых представляют низкие температуры в позднеосенний период, особенно если они начинают устанавливаться до появления снежного покрова, образование сплошной ледяной корки на поверхности посевов и холодные малоснежные зимы, которые все чаще регистрируются на территории Ставропольского края. В данное время холодовому стрессу зачастую сопутствуют избыточная влажность почвы и слабая освещенность, в результате чего у молодой озимой пшеницы нарушается или значительно снижается интенсивность ростовых и обменных процессов. Растения уходят в зиму ослабленными, малораскустившимися, с недостаточно развитой корневой системой, поэтому они не всегда в полной мере могут реализовать генетически обусловленный потенциал продуктивности при возобновлении роста.

Одним из вариантов преодоления негативного влияния погодно-климатических условий на всходы озимых зерновых в позднеосенний период является применение в системе их возделывания криопротекторов — современных препаратов на основе низкозамерзающих поверхностно активных веществ. Механизм их действия заключается в предотвращении образования внутри- и внеклеточного льда при резком снижении температуры окружающей среды, а также в стимуляции обменных процессов, в частности гидролиза крахмала, и накопления запасных сахаров в клетках. Опыт практического применения современных криопротекторов для защиты от заморозков на различных сельскохозяйственных культурах, в том числе на озимой пшенице, наглядно свидетельствует об их преимуществах в направлении стимуляции ростовых процессов и развития корневой системы в позднеосенний период, выживаемости растений после зимовки и преодоления стрессового влияния ранневесенних заморозков.

ДАННЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТА

К числу современных криопротекторов с проверенной эффективностью на различных сельскохозяйственных культурах относится достаточно большое количество препаратов, в том числе «Полидон Криопротектор», разработанный российской компанией. В его состав вместе с поверхностно активными веществами входят полигликоли, полисахариды и антиоксиданты. Специалисты ФГБНУ «Северо-Кавказский федеральный научный аграрный центр» решили изучить влияние криопротекторов на примере данного средства на ростовые процессы мягкой озимой пшеницы сорта Багира в позднеосенний период и урожайность зерна в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края.

Исследования осуществлялись в 2016–2018 годах на экспериментальном поле отдела физиологии растений научного учреждения. Почва опытного участка представляла собой чернозем обыкновенный, мощный, малогумусный и тяжелосуглинистый. Исходное содержание гумуса равнялось 4,31%, подвижного фосфора — 17–20 мг/ кг, обменного калия — 196–212 мг/кг, а pH водной суспензии почвы достигал 7,1–7,3 единицы. Сев озимой пшеницы производился в оптимальные для зоны сроки, предшественником выступал черный пар. Площадь учетных делянок составляла 24  кв. м. Повторность опыта была трехкратной. Агротехника возделывания данной культуры была общепринятой для этой зоны. Так, сев производился в оптимальные сроки, то есть в первую декаду октября. Фон минерального питания включал внесение нитроаммофоски N60P60К60 под предпосевную культивацию и 30 кг/га по д. в. азота ранней весной. Обработка опытных посевов озимой пшеницы рабочими растворами изучаемого криопротектора в концентрации 0,5 и 1 л/га проводилась на этапе ее осеннего кущения с последующим анализом состояния растений перед прекращением вегетации. Сумма эффективных температур во время проведения опыта равнялась 3000–3200°С, количество осадков — 540–570 мм, а ГТК — 0,9–1,1 единицы. Следует отметить, что погодно-климатические условия позднеосеннего периода в годы исследований складывались по-разному. К примеру, в 2017 году температурный режим оказался близок к оптимальному, однако осень характеризовалась существенным дефицитом осадков.

 

БЛАГОПРИЯТНОЕ ВЛИЯНИЕ

Подробный анализ интенсивности ростовых процессов в период исследований показал, что в 2016 году применение криопротектора в дозе 0,5 и 1 л/га способствовало увеличению биомассы растений в сравнении с контролем на 7,7 и 10,1%, а в 2017 году — на 11,1 и 11,5% соответственно. Также было отмечено положительное влияние изучаемого препарата на рост озимой пшеницы в высоту. Разница с контрольной делянкой по этому показателю в 2016–2017 годах составляла 15,7–28,6% при применении средства в дозе 0,5 л/га и 20,3–21,7% при концентрации 1 л/ га. О благоприятном воздействии криопротектора на рост корневой системы наглядно свидетельствовали данные, полученные в 2017 году, — увеличение длины корней по сравнению с контролем на вариантах опыта с использованием препарата в объеме 0,5 и 1 л/га составило 19,7 и 35,5% соответственно. Известно, что при формировании хорошей урожайности озимой пшеницы большое значение имеет кущение. Обработка вегетирующих растений в 2016–2017 годах в дозе 0,5 л/га позволила увеличить коэффициент кущения на 6,6–18,1%, а в объеме 1 л/га — на 26,6–27,2%.

 

Зимостойкость и морозоустойчивость озимой пшеницы во многом определяются уровнем концентрации водорастворимых сахаров, накопленных в узлах кущения растений, подвергшихся действию низких температур перед уходом в состояние покоя. Применение криопротектора в осенний период во время проведения исследований способствовало увеличению содержания необходимых сахаров на вариантах опыта с дозировкой 1 л/га на 47,2–50,5%, с объемом 0,5 л/га — на 36,2–32,1% по сравнению с контролем.

 

 УРОЖАЙ КАК РЕЗУЛЬТАТ

По итогам опыта лучшие характеристики ростовых процессов озимой пшеницы на фоне применения криопротектора были получены в сложных погодно-климатических условиях осени 2017 года, что свидетельствует о стимулирующем влиянии изучаемого препарата на развитие растений и их устойчивость к понижающимся температурам воздуха в позднеосенний период. При этом увеличение кустистости посевов положительно сказалось не только на их перезимовке, но и на урожайности. На объем сбора зерна по вариантам эксперимента также повлияли контрастные погодно-климатические условия, складывавшиеся в годы исследований. Так, в 2017 году ко времени налива зерна температурный режим и уровень увлажнения почвы оценивались как оптимальные, в то время как в аналогичный период 2018 года регистрировалась засуха на фоне повышенных температур воздуха, что явилось основным фактором недобора урожая не только в зоне проведения исследований, но и в целом по краю. При этом по данному показателю опытные участки все равно превосходили контроль. В 2017 году урожайность при применении криопротектора в дозе 0,5 и 1 л/га оказалась выше на 5,6–7% по сравнению с необработанной делянкой. В прошлом году наибольшая прибавка зерна отмечалась на варианте с использованием препарата в объеме 0,5 л/га — 3,7 ц/га, или 7,5% к контрольным значениям.

Таким образом, проведенные специалистами ФГБНУ «Северо-Кавказский федеральный научный аграрный центр» исследования показали, что в погодно-климатических условиях зоны неустойчивого увлажнения Ставропольского края применение современных криопротекторов в фазу осеннего кущения озимой пшеницы позволяет значительно повысить зимостойкость этой культуры и добиться увеличения урожайности зерна в среднем на 3,6–3,8 ц/га.