что такое кущение пшеницы
Кущение озимой пшеницы и ее урожайность
Для формирования высокой урожайности озимой пшеницы важное значение имеет кущение. В фазе 3-4 листов на подземной части стебля пшеницы образуется утолщение, которое называется узлом кущения. Потенциал кущения растений программируется, прежде всего, силой развития узла кущения. Этот орган растения представляет собой несколько приближенных друг к другу подземных узлов. При нормальных условиях выращивания он находится на глубине 1-3 см. В узле кущения с самого начала располагаются все части будущего растения. Это самый важный орган озимой пшеницы.
Центрами регенерации и новообразования органов является меристема узлов кущения с запасом энергетических и активных веществ. При истощении они не могут генерировать новые ткани и органы. Гибель узла из-за неблагоприятных условий или повреждения его вредителями приводит к уничтожению целого растения. В случае отмирания части или даже всех листьев, либо повреждения части корневой системы при живом узле кущения растение сохраняет возможность дальнейшего роста и развития. У нее остается неповрежденным конус нарастания и боковые почки, длительное время в фазе осеннего и весеннего кущения (до выхода в трубку) находятся в узле кущения ниже поверхности почвы. Это эволюционное естественное приспособление злаков переносить неблагоприятные условия.
Количество стеблей на одном растении может колебаться в значительных пределах. По типовой технологии она составляет 1-3 стебля, и только на сжиженных посевах может достигать 10 и более. Однако потенциальные возможности образования боковых побегов у озимой пшеницы чрезвычайно высоки. Продуктивная кустистость при создании соответствующих условий жизнедеятельности может достигать до 100 колосьев и выше. Кусты пшеницы с площадью питания 30х70 см дают до 100 стеблей с производительностью 100-120 г. А в искусственных условиях можно получить растения, имеющие более 300 стеблей. К примеру, в специальном опыте у сорта Одесская 3 выросло 334 побега.
На способность озимой пшеницы куститься и значение этого явления для урожая существуют два противоположных взгляда. Отдельные исследователи считают кущения важным резервом роста урожайности. Другие утверждают, что увеличение количества побегов влияет на уменьшение урожайности, т. е. отрицают целесообразность кущения. По их мнению, для озимой пшеницы свойственна асинхронность в развитии побегов, что приводит к их редукции на поздних фазах роста. Побеги кущения, сохранившиеся к уборке, менее продуктивны по сравнению с главным. Кроме того, вторичные стебли, которые не дают зерна, непродуктивно используют влагу, свет и питательные вещества.
Второстепенная роль кущения в формировании урожая позволила ученым прийти к выводу о целесообразности выведения сортов с невысоким коэффициентом кущения, быстро растущим первым (главным) стеблем и ранней редукцией боковых побегов, то есть преимущественно одностеблевых. Для достижения однородности продуктивного стеблестоя, в котором не будет конкуренции между сильнораскущенными многостеблевыми и слаборазвитыми одностеблевыми растениями необходимо применять определенные элементы технологии, в частности – повышать норму высева.
Но если подойти к этой проблеме с другой стороны, то обнаружим, что при больших нормах высева есть возможность повлиять только на такой показатель структуры урожая, как густота продуктивного стеблестоя. Потенциал урожайности озимой пшеницы определяется только плотностью посевов. Почти невозможно в таких загущенных агрофитоценозов повысить коэффициент кущения. Проблематичным является увеличение элементов продуктивности колоса, особенно количества зерен в колосе, и его массы, вследствие чего сильно ограничиваются возможности управления структурой урожая. Поэтому большинство ученых опровергают концепцию одностеблевого растения.
Таким образом, из семени должен формироваться куст, состоящий из главного и двух-трех боковых стеблей с хорошо развитой вторичной корневой системой. При таком развитии куст дает несколько продуктивных стеблей, которые развиваются почти одновременно. Это наиболее здоровый и мощный тип куста, который устойчив к полеганию, болезням. Важно не допустить образования стеблей второго и последующих порядков.
Первые побеги – главный и три из почек первых трех настоящих листьев – образуют колосья, которые по производительности не уступают главному. При достаточной площади питания первые 4-5 побегов кущения почти не отличаются ни по размеру соломы, ни по размеру колоса, ни количеством колосков и зерен в них.
Есть много экспериментальных данных, в которых доказана ценность не только боковых продуктивных побегов. По мнению исследователей, боковые побеги, которые даже не образуют зерна и являются временными конкурентами в борьбе за питательные вещества, свет и влагу, положительно влияют на урожайность культуры. Они формируют дополнительную корневую систему, которая после их отмирания работает на растение. Корневая система растения передает через узел кущения воду и питательные вещества во все побеги. Поглощающие сила, мощность работы корневой системы в процессе сброса части побегов усиливается. На ту же по размерам корневую систему остается меньше побегов, а значит, обеспечиваются их лучшие рост и развитие. С помощью побегов увеличивается ассимилирующий аппарат, накапливается больше пластических веществ, которые позднее перемещаются в колосоносные стебли и повышают их производительность.
Многостеблевые растения имеют лучше развитую наземную массу и корневую систему, более устойчивы к неблагоприятным условиям роста и способны формировать более высокую производительность по сравнению со слаборазвитыми одностеблевыми растениями. Сброс отдельных побегов во время выхода в трубку у сильно кустистых растений неравноценен отмиранию целого слабораскущенного растения при большой густоте стеблестоя. Выпадение растений создает изреженность и неравномерность размещения их и стеблей. Редукция части стеблей, наоборот, способствует формированию равномерно размещенного стеблестоя, поскольку их основная часть выпадает в загущенных местах. Поэтому кустистость положительно влияет на урожайность озимой пшеницы.
Интенсивность кущения зависит от многих факторов. Прежде всего, это те природные факторы, которые почти не поддаются регулированию человеком, но имеют первоочередное влияние на кущение. Сюда относятся плодородие почвы, обеспеченность влагой, температурный режим, интенсивность освещения, длина светового дня и т. д.
На энергию кущения сильное влияние оказывает продолжительность кущения, т. е. время от фазы всходов до выхода в трубку. Продолжение фазы кущения способствует образованию большего количества боковых побегов.
Озимая пшеница может иметь два периода кущения – осенний и весенний, в зависимости от сроков сева и других факторов. Осенью кущение продолжается до падения среднесуточных температур до 2-3°С. Продолжительность осеннего кущения при нормальных условиях составляет 25-30 дней, весеннего – 30-35 дней.
Весной кущение возобновляется с началом весенней вегетации и продолжается до начала выхода в трубку, когда среднесуточная температура поднимается до 10-12°С. При поздних сроках сева и отсутствии осеннего кущения густота стеблестоя формируется за счет весеннего кущения. Его можно значительно усилить за счет применения морфорегуляторов (ретарданты) и первой азотной подпитки.
Существует распространенное мнение относительно того, что весеннее кущение почти не дает продуктивных стеблей, однако это касается только тех посевов, где высокая плотность стеблестоя была сформирована осенью, или в условиях низких запасов влаги.
У хорошо кустистых с осени растений корневая система будет весной работать на осенние побеги, которые забирают основную часть питательных веществ и, таким образом, ограничивают весеннее кущение совсем или ослабляют развитие весенних побегов. В случае отсутствия осенних побегов вся сила роста и развития растения направлена на формирование сильных, хорошо развитых весенних побегов, которые могут обеспечить производительность колосса на уровне производительности побегов, образованных осенью. Разумеется, что для полной реализации производительности весенних побегов необходима технология, адаптированная к конкретным метеорологическим условиям с постоянным контролем на протяжении всей весенне-летней вегетации. Главным же является обеспечение развития высокоурожайного растения.
Плюсы и минусы кущения пшеницы, для чего делают и правила проведения
Люди издавна возделывают пшеницу. Зерна злака можно потреблять целыми, перемалывать в муку, отходы являются качественным кормом для скота. Кущением пшеницы называется естественный биологический процесс появления у злаков узловых корней и боковых ростков. Регулирование этой стадии развития растений позволяет увеличить урожай при снижении затрат на выращивание.
Что такое кущение пшеницы
Кущением называется тип ветвления побегов, характерный для злаковых культур. В пазухах прикорневых листьев главного побега возникает утолщение (почка), из которого появляются новые отростки. Такие почки принято называть узлами; несколько близко расположенных почек формируют узел кущения. Он располагается на глубине в 1-3 сантиметра от поверхности почвы и возникает в фазе развития 3-4 листьев ростка.
Появившиеся новые побеги обладают собственными узлами. В естественных условиях пшеница при должном уходе может формировать более 100 продуктивных колосьев, на опытных станциях проводились эксперименты по выращиванию 300 побегов.
Причины, по которым столько побегов не оставляют при промышленном выращивании злака — растение не имеет ресурсов для роста, развития такого количества полных колосьев с качественным зерном. Меристема (совокупность клеток, способных к быстрому делению) узла кущения пшеницы содержит запас активных веществ, обеспечивает растение энергией, необходимой для роста, формирования новых частей и наращивания зеленой массы.
Важно: растение не может выжить после гибели узла кущения. Это критически важная область ростка пшеницы, при неблагоприятных условиях, даже при гибели части корней и листьев пшеничного ростка, но сохранности узла, растение восстанавливается.
Плюсы и минусы
Кущение – это эволюционная защита пшеницы от гибели при неблагоприятных для развития условиях. На степень кущения влияют плодородие почвы, влажность, особенности климата, длина светового дня. Плюсами этого явления считают:
К минусам кущения относят:
Для чего делают
Принятые нормы высева семян снижают кущение пшеницы, 1 колос может погибнуть при проблемах с погодой, повышенной влажности, недостатке питательных веществ в почве.
Увеличение размеров междурядий и расстояния между ростками стимулирует процесс кущения. Дополнительным плюсом является снижение количества семенного зерна. Количество отростков зависит и от качества семян, предпосевной подготовки почвы, влажности. Показатель повышается при внесении внекорневой стимулирующей подкормки. Наличие 2-4 стеблей пшеницы в ростке делает растение сильным, способствует развитию корневой системы, колосья созревают дружно, зерна в них крупные, не возникает проблем при уборке урожая.
Правила проведения
Озимая пшеница урожайнее яровой, ростки сильнее и устойчивей к перепадам температур. Период кущения озимой пшеницы может приходиться и на осень, и на весну. Температура, оптимальная для процесса — от +10 до + 14 °С, при влажности почвы 60-75 %, влияет на него и глубина заделывания семян. Сроки посева озимой пшеницы изменяются в зависимости от региона, примерно 15-20 сентября. До морозов семена успеют прорасти и окрепнуть. Перед посевом на глубину в 8-10 сантиметров вносится комплекс минеральных удобрений. Вносят калий, фосфаты, азот, поле выравнивают, и сеют пшеницу.
Для оптимального развития злака необходимо заделать семена на глубину 3-5 сантиметров, почву прокатывают для уплотнения катками. До заморозков успевают вырасти 2-4 листа и начаться процесс кущения, он продолжается при температуре +2-3 °С, затем прекращается, возобновляется весной, после прогрева почвы. Если сев произведен поздно, процесс начинается в весенний период.
Яровую пшеницу высевают, когда грунт прогреется до +5-6 °С. Семена заделывают на глубину в 4-5 сантиметров и прокатывают. Прокатка, внесение удобрений, влажная плодородная почва усиливают процесс кущения.
Эволюция позволила злакам сохраниться на протяжении тысячелетий, выведено много новых сортов, при правильном уходе они дают высокий урожай, ведь из одного семени вырастает сразу несколько колосьев.
УПРАВЛЯЕМ УРОЖАЕМ
ДОСТИЖЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОГО УРОЖАЯ ЗЕРНА НА ПРИМЕРЕ ПШЕНИЦЫ
Здесь я постараюсь как можно более кратко обобщить многочисленные семинары и презентации А.Г. Харченко, в которых раскрывается вторая составляющая предельной урожайности – не затратные, но точные и эффективные воздействия на физиологические процессы растений, формирующие урожай.
Мы привыкли думать так: восполнил вынос – заправил почву полной дозой NPK, как топливный бак – и живи спокойно: растения сами возьмут что надо и сколько надо. На деле эта схема давно не работает. В почвах осталось слишком мало плодородия (читай – органики), чтобы минералка шла в дело.
Причин много. Сами почвы, лишившись микробных сообществ, перестали отзываться на минералку – её некому дозировать, распределять, переводить в биоактивные формы. Удобрения химически конфликтуют друг с другом; кроме того, одни вымываются, другие связываются почвой, и в итоге усваиваются максимум на 25-30%. Внесённые вразброс, они не оставляют растениям выбора в питании и создают перекосы в физиологии. Азот, внесённый при поражении бактериозом, а также по мёрзло-талой почве, до тепла и начала вегетации, в основном теряется без толку. Любой не востребованный растениями азот тут же утилизируется микробами и кормит сорняки – почва пытается очиститься и уравновеситься.
Вообще, минералка без органики – такой же суррогат питания, как глюкоза через капельницу. Она даёт отдачу только при самой благоприятной погоде, что бывает редко. В остальное время высокие дозы удобрений тормозят развитие корней, резко уменьшают корневые выделения, подавляют ризосферных микробов и переключают растение в режимзависимости от условий. Пахота эту зависимость многократно усиливает.
На самом деле, намного эффективнее кормить растения через листья. Расходуя В РАЗЫ МЕНЬШЕ удобрений, можно получить прибавку намного больше. Надо только знать, какой состав и в какой точный момент вызовет в растениях нужную стимуляцию. Все эти режимы известны и отработаны.
1. КУЩЕНИЕ.
Наш биологический урожай – это густота продуктивных стеблей, помноженная на массу одного колоса. Принято: самая урожайная густота стеблестоя– 500-600 стеблей на кв. метр. Но каким кущением она достигается? При обычной норме высева кущение минимально: один колосок на куст. При 400 раст/м2 кущение уже выше 1,5 стеблей на куст. При густоте 200-300раст/м2 в каждом кусте 2,5-4 стебля. Как вы помните, широкие междурядья и норма в 30-40 кг/га дают растения по 6-8 стеблей, и зерно в них полновеснее.
КУЩЕНИЕ – первый показатель, который можно повысить внекорневой стимулирующей подкормкой при уменьшенной норме высева.
2. МАССА ЗЕРНА КОЛОСА
Стимуляция и питание в нужный момент может увеличить колос в полтора раза и больше, догнав до 10-11 цветков и до 7-8 зёрен в каждом колоске колоса. Кроме того, можно так же увеличить массу самой зерновки. Она зависит от длины и развитости цветковых чешуек. Импульс питания в конце их формирования – и зерновки будут тяжелее.
ВАЖНО: масса зерновки программируется очень быстро – определяется буквально несколькими днями. Их условия решают всё. Позже никакими средствами зерновку уже не укрупнишь. Так же быстро в свою фазу закладывается и колос. Заложился маленьким – большим уже никак не сделаешь.
Точные фазы развития определяются по шкале Цадокса:
Фазы формирования урожая, на которые мы можем воздействовать:
ВЫЯСНЕНО: в целом, вклад питания в урожай – 55%, вклад защиты – 45%. Защиту мы обеспечиваем а) знанием современных бактериально-грибных инфекций, реально работающих в полях; б) обработкой семян биопрепаратами и антибиотиками, и в) санированием растительных остатков и почвы биопрепаратами направленного действия – серия СТИМИКС.
Теперь нужно ПРЕДЕЛЬНО ОПТИМИЗИРОВАТЬ ПИТАНИЕ.
Если считать только вынос и поправки на почву, то с урожаем 80 ц/га пшеница потребляет 180 кг/га N, 60 кг Р2О5, 35 кг К2О и 40 кг S в действующих веществах.Из них только калий и фосфор можно вносить сразу.В азоте же пшеница нуждается всё лето, и больше всего как раз в фазе колошения.
Как уже говорилось, дефицит азота можно вызвать разными способами: не тем удобрением, не в то время, не той нормой, не тем способом внесения. Амидная форма азота (карбамид) переводится в аммоний и затем в нитратную форму микробами нитрификаторами. Карбамид переходит в аммоний за 2 дня при 10°С, а аммоний в нитраты – за две недели. Нитраты быстро вымываются, а также переводятся в азот воздуха бактериями денитрификаторами. Аммиачная форма летуча. Много азота фиксируется в телах бактерий.
Отсюда реальность: ОДНО ОСНОВНОЕ ВНЕСНИЕ АЗОТА ПОЧТИ НЕ ДАЁТ ЭФФЕКТА.ЭФФЕКТ ДАЮТ ТОЛЬКО ДРОБНЫЕ ПОДКОРМКИ МАЛЫМИ ДОЗАМИ СТРОГО В НУЖНЫЕ ФАЗЫ.
Вносятся они по листу, одновременно с защитой и стимуляцией. При этом мы усиливаем процессы в соответствующих фазах.
ФАЗА КУЩЕНИЯ (25-29) – стимулируем кущение, увеличиваем число продуктивных стеблей. Стимулятор в этой фазе выбраковывает слабые и усиливает сильные ростки.Амид,половина серы, СС (стимулирующая смесь); инсектицид, гербицид – по нужде.
ФАЗА НАЧАЛА ВЫХОДА В ТРУБКУ (30-32) – дав питание, увеличиваем размер и наполненность колоса. Число колосков можно довести до 20-22. Заполняются верхушка и основание колоса, обычно остающиеся пустыми.Стимулятор в этой фазе укорачивает первые междоузлия, направляя энергию роста в колосья. Амид, половина серы, СС; фунгцид, инсектицид – по нужде.
ФАЗА КОНЦА ТРУБКОВАНИЯ – ВЫХОДА ФЛАГА (41-45) – внутри стебля растёт колос. Фаза длится всего неделю. Вовремя дав питание, удлиняем колос. Амид; по нужде – фунгицид.
ФАЗА НАЧАЛА МОЛОЧНОЙ СПЕЛОСТИ (73-79) – растёт зерновка и закладывается её качество. Подкормка увеличивает массу 1000 зёрен и содержание белка. Амид.
ВАЖНО: после цветения минимум три верхних листа и колос должны быть совершено здоровыми – они формируют наибольшую долю урожая.
Нюанс: чем моложе растение, тем оно менее чувствительно к ожогам и тем концентрированнее можно брать рабочий раствор.Это экономит топливо, но тут важно не перестараться.
Теперь главное. Насколько листовые подкормки заменяют почвенные, и насколько при этом экономятся удобрения?
Если слушать немцев или голландцев – почву надо удобрять прежде всего. Почвы у них бедноватые, а влаги много. У нас ситуация иная: степные почвы достаточно питательны, и главный дефицит – влага. Появляется органика и мульча с хорошими микробами – почва начинает готовить ещё больше питания, и дозы почвенных удобрений снижаются. А эффект листовых стимулирующих подкормок – остаётся.
Вот данные НИИ физиологии и генетики Украины. Усвоение почвенной минералки – в среднем 30-33%, при этом выход прибавки на выпаханных почвах – 3-4 кг зерна на 1 кг удобрений. Усвоение через лист – до 90%, прибавка от листовых подкормок – 15-20 кг зерна на 1 кг удобрений. То есть, 10 кг через лист и 100 кг в почву могут дать одинаковую прибавку. ПРАВИЛЬНАЯ ЦЕЛЬ – ПОВЫШАТЬ НЕ ДОЗЫ, А КПД.
Учтя этот факт, Белоруссия в прошлой пятилетке поставила задачу – достичь отдачи удобрений до 8 кг/1 кг. И достигла. Задача на эту пятилетку – достичь отдачи в 12 кг/1 кг.
На практике, с учётом всех поправок и потерь, по листьям вносится втрое-впятеро меньше нормы. А по деньгам – ещё меньше. Есть дешёвые, но более эффективные удобрения. Пример – КАС-32, жидкая карбамидно-аммиачная смесь с концентрацией 32%. Она вдвое дешевле карбамида, хотя содержит все три формы азота и отлично усваивается зерновыми. Согласитесь, немалая экономия. Надо только вносить по листу в нужные фазы.
Смотрим примеры. Норма для ЮФР – в среднем 450-500 кг/га аммиачной селитры. Вот опыт ГК «Биоцентр».
Ставропольский край. За сезон внесено по листьям 155 кг КАС. Вносили пофазно за четыре прохода. На гектар – 250 л рабочего раствора, в котором (кроме СТИМИКСОВ, ССи нужных защитных препаратов)содержалось: кущение – 80 кг КАС (доза усилена из-за слабости всходов), начало трубкования – 40 кг, выход флага – 20 кг, молочная спелость – 15 кг. УРОЖАЙ ПОДНЯТ ДО 57 ц/га.
Ростовская область. По листьям внесено всего 60 кг КАС – и собрано 46 ц/га зерна. Рентабельность прикиньте сами.
Осталось упомянуть о том, к чему приводит избыток нитратов. Этот перекос физиологии агрономами ещё не понят. Симптом – торможение корневой системы и ослабление растений в период налива зерна. Исследование показывает: сосуды стебля забиты крахмалом. Отток глюкозы из листьев в корни блокируется. Корни голодают, а листья «думают», что их фотосинтез не востребован корнями – и фотосинтез падает. Растение в депрессии.
Причина – азот, равномерно внесённый в почву в избыточной дозе. Растение вынуждено поглощать почвенный раствор с нитратами. Нитраты подкисляют межклеточную жидкость и клеточный сок. В подкисленной среде включаются ферменты, превращающие глюкозу в крахмал. Крахмал забивает сосуды.
Знаешь, в чём проблема – выход найдёшь. В ГК «Биоцентр» разработан сложный препарат, решающий и эту проблему.
Управление развитием продуктивных органов с помощью по-фазных листовых подкормок и стимуляции – вторая составляющая технологии ГК «Биоцентр». Первая – восстановление плодородия и здоровья почвы с помощью комплексных микробных препаратов.
Третья составляющая – почвосберегающая и восстановительная обработка. В статье 7 – примеры некоторых умных орудий для нулевой и минимальной обработки.