Продуктивность озимой пшеницы в условиях усиливающейся аридности климата

Глобальные климатические изменения в мире и России дестабилизируют природные экосистемы. Эти изменения несут серьезные риски и становятся все более ощутимыми с каждым годом. Это вызывает необходимость совершенствовать технологии сельскохозяйственных культур в конкретных агроэкологических условиях [3].

Сроки сева озимой пшеницы отличаются по регионам РФ. Однако изменения климата, происходящие в настоящее время, требуют внесения корректив в технологии возделывания озимой пшеницы во всех регионах России. Особую важность в технологиях возделывания озимой пшеницы необходимо уделять срокам посева для ее успешной перезимовки, которая связана со сроками посева [1,5].

Выбор оптимальных сроков посева озимой пшеницы всегда был первоочередной задачей, а в условиях усиливающейся аридизации климата, приобретает особую актуальность [6.7,8].

Аридизация (от лат. aridus — сухой) — это, прежде всего уменьшение количества осадков на территории, особенно в критические периоды развития растений, что приводит к сокращению продуктивности экосистем.

Аридизация климата меняет условия осеннего посева озимых культур в Центральном Черноземье. Так в последнее время сев озимых культур осуществленный в ранее установленные сроки часто попадает в такие условия, что семена находятся в сухой почве. В этих условиях они могут находиться длительное время не прорастая. Однако если посеять их в недостаточно влажную почву, то семена могут прорасти и в дальнейшем погибнуть, если не будет осадков.

Принцип, по которому выбирали сроки сева озимой пшеницы в прошлом столетии в условиях Центрально – Черноземной зоны для получения дружных и качественных всходов «Сей в золу, но в пору» изжил себя. В настоящее время, важно учитывать не только среднесуточную температуру воздуха, а также сумму активных температур, требующуюся для завершения осеннего цикла развития озимой пшеницы, но, что особенно актуально, - запасы продуктивной влаги в пахотном слое почвы [2].

Результаты исследований в различных агроэкологических условиях, с разными сортами озимой пшеницы показывают, что сроки сева являются одним из решающих факторов, влияющих на всхожесть и в дальнейшем на зимостойкость и формирование высокой продуктивности. Технологии должны максимально обеспечивать реализацию генетического потенциала новых высокопродуктивных сортов [9,10].

В настоящее время происходит удлинение теплого осеннего вегетационного периода, и одновременно сокращается количество осадков в период сева озимых культур. В то же время появились сорта озимой пшеницы, которые успешно перезимовывают в стадии развития 1 побега. В связи с этим сроки сева озимой пшеницы не должны быть строго постоянными, их необходимо корректировать в конкретных природно-климатических условиях регионов России.

Цель исследований. Изучение влияния сроков сева на продуктивность озимой пшеницы в условиях усиливающейся аридности климата.

Условия, материалы и методы. Полевые исследования проводили в НОПЦ «Интеграция» Орловской области в 2022 - 2024 г. г. на серой лесной почве среднесуглинистого механического состава, содержание гумуса - 3,1%, pH - 5,7, подвижного фосфора и обменного калия – 8,4 и 10,8 мг/100 г почвы соответственно. Опыт закладывали в четырехкратной повторности систематическим расположением делянок [4]. Первый срок сева (5 сентября) является контролем, он был самым поздним из ранее рекомендованных сроков в условиях Орловской области. Далее посев осуществляли через каждые 10 дней (15.09, 25.09, 5.10, 15.10, 25.10). Норма высева составляла 5,0 млн.шт./га. Объектом исследований являлся сорт озимой пшеницы «Алексеич». Площадь опытной делянки – 300 м², учетной - 105 м².

Наблюдения за формированием густоты стояния растений и развитием растений проводили по общепризнанным методикам [11].

Для установления тенденций и закономерностей формирования продуктивности растений определяли даты наступления фенологических фаз. Изреженность посевов озимой пшеницы учитывали в фазу полных всходов, определяли выживаемость растений после перезимовки, процент сохранившихся к уборке растений. Комбайновую уборку урожая проводили комбайном Террион 2010 сплошным методом с последующим пересчетом на 14% влажность и 100% чистоту. Оценку качества зерна проводили на приборе Infratec 1241.

Статистическую обработку результатов полевых опытов проводили методом дисперсионного анализа для выявления степени достоверности полученных между вариантами отличий по методике Доспехова Б.А. (1985).

Технология возделывания - общепринятая для условий Орловской области. Предшественник озимой пшеницы - ячмень.

Метеорологические условия в 2024 г. характеризовались высокими дневными температурами с дефицитом осадков в периоды развития озимой пшеницы. Средняя годовая температура воздуха была на 3 0С выше средних многолетних значений. Количество осадков за год выпало около 80% от среднемноголетних значений. В 2022 и 2023 году погодные условия сложились более благоприятно и продуктивность была выше, чем в 2024 г.

Результаты и обсуждение

В наших исследованиях установлено, что различные сроки сева оказывали влияние на полевую всхожесть и сохранность растений. Первый и второй срок посева озимой пшеницы обеспечил полноценные всходы через 9-11 дней соответственно. Продолжительность периода посев - всходы на 3-5 сроках посева увеличивалась на 7 - 20 дней, в сравнении с первым сроком (табл. 1).

Таблица 1 - Даты наступления основных фаз вегетации озимой пшеницы

Фазы развития	Даты наступления фаз по срокам сева
	5.09.22	15.09.22	25.09.22	5.10.22	15.10.22	25.10.22
Всходы	14.09.22	26.09.22	11.10.22	25.10.22	15.11.22	28.04.23
Кущение	1.10.22	3.10.22	1.11.22	18.11.22	30.04.23	8.05.23
Выход в трубку	20.05.23	20.05.23	25.05.23	30.05.23	4.06.23	7.06.23
Колошение	5.06.23	7.06.23	9.06.23	11.06.23	17.06.23	18.06.23
Цветение	18.06.23	18.06.23	19.06.23	21.06.23	25.06.23	27.06.23
Молочная спелость	7.07.23	7.07.23	7.07.23	10.07.23	10.07.23	12.07.23
Молочно – восковая спелость	22.07.23	22.07.23	22.07.23	22.07.23	26.07.23	26.07.23
Полная спелость	30.07.23	30.07.23	30.07.23	30.07.23	31.07.23	1.08.23

На первых трех сроках посева растения осенью успевали сформировать от 2- х до 4-х побегов, благодаря чему в этих вариантах она успешно перезимовывала.

На четвертом сроке посева озимая пшеница успевала сформировать один-два побега, что также обеспечило хорошую перезимовку.

На пятом сроке сева озимая пшеница уходила в перезимовку в стадии прорастания семян (рис.1).

Рисунок 1 – Всходы озимой пшеницы перед уходом в зиму на 5 сроке сева (НОПЦ Интеграция, 2023 г., сорт Алексеич)

В то же время на шестом сроке сева озимая пшеница уходила в перезимовку в стадии «шилец» или наклюнувшихся семян, и фаза кущения у нее наступила весной следующего года (28.04.023 г.). Таким образом, более поздние сроки посева сократили осенний вегетационный цикл ее развития на 20-30 дней.

Густота стояния после перезимовки варьировала по вариантам. Максимальное число растений сохранилось на 1 и 2 сроке сева во все годы исследований.

В вариантах 3 и 4 срока сева сохранность после перезимовки уменьшилась на 28,8 – 35,4% в сравнении с ранее рекомендуемым 1 сроком сева (табл.2).

Таблица 2 – Густота стояния растений после перезимовки, шт./м2

Варианты	Количество растений
	2022 г.	2023 г.	Среднее за 2 года
1 срок	405	478	442
2 срок	404	334	369
3 срок	314	285	314
4 срок	286	293	286
5 срок	201	176	247
6 срок	198	178	187
НСР 05	22	34

Нами установлено, что полевая всхожесть семян зависела от сроков посева озимой пшеницы. Растения озимой пшеницы высеянные позже ранее установленных сроков на одну - две недели находятся в благоприятных осенних условиях, что обеспечивает хорошую полевую всхожесть. Эти варианты также обеспечили высокую сохранность после перезимовки.

На четвертом сроке посева озимая пшеница успевала прорасти и сформировать один-два побега, что обеспечивало сохранность 61-75%.

В вариантах пятого и шестого срока всходов не установлено, посевы перезимовывали в стадии прорастания семян, что является недостаточным условием осеннего развития и поэтому сохранность в этих вариантах в различные годы варьировала в низких пределах - 55 -64%.

В вариантах на 4, 5 и 6 сроков сева озимая пшеница отставала в развитии до фазы колошения-начала налива семян. В то же время растения в этих вариантах хорошо кустились (коэффициент продуктивной кустистости 2,4-2,9) и к фазе налива семян различия постепенно нивелировались в сравнении с 1 и 2 сроками посева.

Нашими исследованиями и рядом других результатов установлено, что сроки сева оказывают влияние на структуру урожая озимой пшеницы [5.6,8]. Прежде всего, установлено влияние на высоту растений. Так на 1 и 2 сроках сева озимая пшеница в среднем формировала высоту растений 88,5 см. Тогда как на 3 и 4 сроках она была меньше на 14 – 21 см в зависимости от года.

Продуктивная кустистость озимой пшеницы и другие структурные элементы также изменяются от сроков сева. Посев пшеницы во 2 и 3-й срок обеспечил увеличение продуктивной кустистости, а также длину колоса, количество зерен в колосе, массу зерна с 1–го колоса в сравнении с первым сроком.

В наших исследованиях установлено, что рекомендуемый для зоны 2 срок посева (15 сентября) обеспечил более высокую урожайность сорта Алексеич, чем в других вариантах (рис.2).

Урожайность, ц/га

Примечание: сроки посева: 1- 5.09; 2- 15.09; 3 – 25.09; 4 – 5.10; 5 – 15.10

Рисунок 2 - Влияние сроков сева на урожайность озимой пшеницы (сорт Алексеич, НОПЦ «Интеграция» Орловский район, среднее 2022-2024 г.г.)

Установлено, что посев в более поздние сроки улучшает качество зерна озимой пшеницы. Так посев озимой пшеницы во 2-й и 3- й срок обеспечил увеличение белка в зерне на 0,5- 1,5 %, клейковины на 1,1- 4,6% в сравнении с контролем – 1-м сроком (рис. 3).

^ ■■■■ m Белок,%

^^^мКлейковина,%

« ■■■■■■ »Седиментация, %

Примечание: сроки посева: 1- 5.09; 2- 15.09; 3 – 25.09; 4 – 5.10; 5 – 15.10; 6- 25.10

Рисунок 3 - Качество зерна озимой пшеницы в зависимости от сроков сева (НОПЦ «Интеграция» Орловский район, сорт Алексеич, среднее 2022-2024)

Седиментация зерна озимой пшеницы варьировала в зависимости от сроков сева в интервале 28 - 43 cм3. По этому показателю качество зерна было лучше при посеве во 2 и 3 й срок.

Посев в более поздние сроки обеспечивает улучшение качества зерна из-за того, что азот осенью из почвы растениями поглощается в меньшей степени, они меньше по высоте на 18- 20%. Поэтому запасы его озимая пшеница более продуктивно использует в весенне-летний период вегетации.

Выводы. В результате наших исследований установлено, что сроки сева высокопродуктивных сортов озимой пшеницы не могут быть строго постоянными. Продуктивность озимой пшеницы сорта Алексеич увеличивается при более поздних сроках сева в сравнении с ранее рекомендованными. В условиях усиливающейся аридности смещение сроков посева озимой пшеницы на 10-20 дней увеличивает продолжительность периода подготовки поля к посеву и возможность использовать непаровые предшественники, убираемые в более поздние сроки, повышает ее продуктивность