В степных районах Украины, Северного Кавказа и в Поволжье повреждение и гибель озимых часто наблюдаются от вымерзания, вызванного их слабым осенним развитием, резкими колебаниями температуры при недостаточном снежном покрове, а также при наличии притертой и висячей ледяной корки.
В южной части лесостепи в годы с небольшим снежным покровом озимые также подвергаются опасности вымерзания. В северных районах Черноземной зоны и в южной части Нечерноземной зоны основная причина гибели озимых — ледяная корка. В центральных районах Нечерноземной зоны озимые гибнут от выветривания и вымокания, частично от вымерзания.
В северо-восточной части Нечерноземной зоны гибель озимых связана с выветривания, обусловленным глубоким снежным покровом, и развитием снежной плесени и склеротинии. В северо-западной части Нечерноземной зоны и в Прибалтийских республиках озимые страдают от вымокания, вызываемого избыточным увлажнением.
Из указанных причин гибели озимых более полно изучено вымерзание, заключающееся в том, что в межклеточных пространствах растения под влиянием низких температур замерзает вода. Образующиеся ледяные кристаллы оттягивают воду из клеток, что вызывает повышение концентрации клеточного сока и обезвоживание протоплазмы. Но образование льда в межклетниках и даже в клеточном соке еще не означает гибели растения. При постепенном повышении температуры жизнедеятельность его восстанавливается, причем образующаяся при медленном таянии ледяных кристаллов вода вновь всасывается внутрь клеток.
Однако обезвоживание протоплазмы влечет за собой гибель клетки. Растение может погибнуть и от вымерзания самой протоплазмы, что наблюдается только при сильных морозах, а также при недостаточно глубоком залегании узла кущения. У зимостойких сортов узел кущения располагается значительно глубже, чем у малозимостойких.
Наиболее эффективно для борьбы с вымерзанием озимых использовать морозостойкие сорта. Большое значение имеют также обработка почвы, внесение удобрений, своевременный посев и более глубокая заделка семян. Очень эффективно и снегозадержание (снегонакопление), особенно на Юго-Востоке, Украине, Северном Кавказе и в других районах (табл. 10). Осуществляется оно с помощью полезащитных лесных полос, кулис из высокостебельных растений и других способов.
Снег защищает посевы от охлаждения. По данным Всесоюзного научно-исследовательского института кукурузы (Днепропетровская область), температура почвы на глубине 2 см при морозе 32—33 °С и от-' сутствии снега снижалась до —20—22 °С, при толщине снежного покрова 15 см температура почвы на этой глубине была — 7— 11 °С, а при слое снега 50 см только —2—3°С.
Устойчивый слой снега достаточной толщины предупреждает образование ледяной корки; с другой стороны, снегозадержание, проведенное на образовавшейся уже ледяной корке, способствует сохранению озимых под коркой. Тающий снег размягчает ее, она становится более рыхлой, губчатой и в таком состоянии не опасна. В южных и юго-восточных районах хорошие урожаи озимых получают на полях с кулисами, задерживающими снег.
Выпревание наблюдается при слабом закаливании озимых, когда снег выпадает на не промерзшую землю. Долгое время гибель озимых от выпревания объясняли отсутствием притока кислорода воздуха. Позднейшими исследованиями установлено, что под снежным покровом, даже толстым, в непосредственной близости от выпревающих растений в воздухе содержится достаточно кислорода. Работами И. И. Туманова доказано, что растения в этом случае гибнут не от недостатка кислорода, а от истощения. Расходуя накопленные питательные вещества (главным образом углеводы) на дыхание, растения в условиях почти полной темноты (под снегом) не восполняют их запаса с помощью ассимиляции. Дальнейшее истощение растений происходит в результате распада белков и накопления аминокислот. Ослабленные растения поражаются снежной плесенью и другими болезнями. По данным И. М. Петунина, В. А. Моисейчик, гибель растений от выпревания в Нечерноземной зоне СССР наступает при температуре на глубине узла кущения около 0°С через 90—100 дней. Озимая рожь менее стойка к выпреванию, чем озимая пшеница.
Для предупреждения гибели озимых от выпревания большое значение имеет прикатывание посевов осенью, после выпадения снега на талую землю. При плотном снеге ускоряется промерзание почвы, в результате чего в растениях жизненные процессы замедляются, выпревания не происходит. Своевременный посев также имеет большое значение: для слишком ранних и загущенных посевов вероятность гибели от выпревания больше. При перерастании, главным образом ржи, может быть полезно и осеннее высокое подкашивание.
Вымокание наблюдается в пониженных местах, где скапливаются и длительное время задерживаются, талые воды, вследствие чего в тканях растений резко усиливаются анаэробные процессы, происходит отравление и гибель растений. Попадая в условия затопления, растения уже через 8—10 дней желтеют, а через 12—15 дней обесцвечиваются и погибают. Озимая рожь страдает от вымокания больше, чем озимая пшеница.
Среди мер борьбы с вымоканием хорошие результаты дает открытый дренаж. Для этого в увлажненной зоне после высева устраивают разгонные борозды, отводящие лишнюю воду и препятствующие ее застою. В «блюдцах» воду спускают закладкой скважин до водопроницаемого слоя почвы.
Выпирание растений, то есть вытеснение на поверхность почвы узлов кущения, сопровождаемое разрывом корней, вызывается образованием подповерхностных ячеистых льдов или оседанием почвы.
Основная мера борьбы с выпиранием — использование сортов, достаточно глубоко закладывающих узел кущения. Чтобы предупредить выпирание от оседания почвы, не следует запаздывать с последней глубокой обработкой поля. Важно, чтобы почва осела до посева. Если по каким-либо причинам посев проводят до оседания почвы, предварительно ее уплотняют прикатыванием кольчатыми катками. В годы, когда обнажаются узлы кущения, рекомендуется весеннее прикатывание озимых посевов гладкими прицепными катками ЗКВГ-1,4. Узлы кущения прижимаются к почве, к ним поступает влага, ускоряется образование новых, вторичных корней.
Снежную плесень вызывает гриб-паразит Fusarium nivale Ces. Растения (чаще всего озимая рожь), вышедшие из-под снега, покрыты беловатым или розовым налетом. Снежная плесень развивается на растениях, отмерших или отмирающих в результате выпревания или других неблагоприятных явлений. Однако плесень поражает и живые, но ослабленные во время перезимовки растения.
Кроме снежной плесени, на перезимовавших озимых весной часто развивается болезнь, вызываемая грибом Sclerotinia graminearum Elenev. На растениях появляются сначала белые, а затем темно-бурые плотные комочки — склероции. Массовое поражение склеротинией наблюдается во многих районах Ивановской, Горьковской и Кировской областей.
В борьбе со снежной плесенью решающее значение имеет внедрение сортов, устойчивых к фузариуму. Хорошие результаты дают обеззараживание семян перед посевом, удаление снега, устройство разгонных борозд, спуск воды с помощью устройства скважин, сгребание отмерших листьев весной для удаления с поля очагов заражения.
Очень важно следить за состоянием озимых культур в течение зи-мы и особенно в переходный период от зимы к весне. Для наблюдения за ходом перезимовки зерновых хлебов в течение зимы использу,-ют метод монолитов, или взятия проб на отращивание. Их берут обычно один раз в месяц, начиная с конца декабря. Для быстрого определения состояния озимых П. А. Власюк и М. А. Гурилева предложили новый метод, основанный на окрашивании срезов конуса роста раствором кислого фуксина. При действии фуксина отмершие части становятся красно-розовыми, а неповрежденный конус нарастания не окрашивается.
В последнее время наибольшее распространение получил ускоренный метод определения жизнеспособности растений по интенсивности отрастания узла кущения (В. М. Орлов и А. И. Вигилева). Принцип метода состоит в том, что у взятых растений срезают стебли на расстоянии 1 —1,5 см от узла кущения, а корни обрезают полностью, такие растения помещают в стеклянные банки на увлажненную фильтровальную бумагу, вату или марлю, накрывают крышкой и выдерживают 12—24 ч при температуре 24—26 °С. Хорошо сохранившиеся растения дают прирост стебля до 10 мм и более, ослабленные — 3—5 мм, затем подсчитывают живые, ослабленные и отмершие растения и определяют густоту стояния растений на 1 м2. К сильноизреженным относятся посевы, где на 1 м2насчитывается не более 100—120 здоровых растений, к среднеизреженным —130—250 растений, к слабоизрежен-ным — если выпадение растений не превышает 15—20%. Такое определение состояния озимых проводят до наступления весны, чтобы заблаговременно выявить площади изреженных или погибших посевов озимых. Полностью погибшие и сильноизреженные посевы весной пересевают наиболее урожайными культурами, а среднеизреженные посевы восстанавливают с помощью подсева яровых зерновых культур (ячмень, пшеница).
Окончательная оценка состояния озимых проводится ранней весной при инвентаризации, когда растения уже тронулись в рост и можно легко отличить живые от погибших. Подсчитывают густоту стояния живых растений и решают вопрос о необходимости пересева или подсева и намечают меры по уходу за озимыми.
Общая характеристика пшеницы
История культуры
Пшеница относится к наиболее древним культурам земного шара. Новейшие исследования показывают, что свыше 6500 лет назад ее возделывали на территории современного Ирака; за 6000 лет до н. э. высевали в Египте и за 3000 лет до н. э.— в Китае. В доисторические времена эта культура получила распространение в Африке и Европе. На территории нашей страны пшеница была известна в каменный век (примерно за 3—4 тыс. лет до н. э.). С давних времен возделывают пшеницу в Туркмении, Закавказье и на Украине. Еще в III тысячелетии до н. э. она была известна в Грузии, Армении, а следы ее культуры в IV тысячелетии до н. э. были обнаружены на территории нынешней Хмельницкой области Украинской ССР. В Советском Союзе, особенно в Закавказье, сосредоточено наибольшее разнообразие видов пшеницы.
В мировом земледелии пшеница занимает первое место среди других сельскохозяйственных культур и возделывается на площади 239,5 млн. га. По посевным площадям и производству зерна пшеницы СССР занимает первое место в мире. В среднем за 1976—1980 гг. посевная площадь под пшеницей составила 60,7 млн. га. Из зарубежных стран наибольшие посевные площади имеют США, Китай, Индия, Канада, Аргентина, Франция.
Пшеница — важнейшая продовольственная культура: ее потребляет в пищу свыше половины населения земного шара. Пшеничная мука широко используется в хлебопечении и кондитерской промышленности. Хлеб из такой муки отличается высокими вкусовыми, питательными свойствами и хорошей переваримостью. Зерно пшеницы используют для производства крупы, макаронных изделий и других продуктов.
Классификация пшеницы
Важнейший показатель, характеризующий качество пшеницы, — содержание белка и клейковины. Большое влияние на содержание белка оказывают климат, почва и вносимые удобрения.
Содержание белка в пшенице определяет характер ее использования. Для хлебопечения требуется зерно с содержанием белка 14—15%, для изготовления макаронных изделий —17—18%.
При оценке хлебопекарных достоинств пшеничной муки большое значение имеют количество и качество клейковины, которые влияют на объемный выход хлеба, его расплывчатость и пористость мякиша.
Высокий объемный выход хлеба зависит от эластичности клейковины и газоудерживающей способности теста. Растяжимость клейковины должна быть не выше 30 и не ниже 20 см. Расплываемость хлеба оценивается отношением высоты хлеба к его диаметру; хлеб хорошего качества имеет расплываемость 0,5 и выше. Мякиш должен иметь равномерную тонкостенную мелкозернистую пористость.
Особую ценность для мукомольной, хлебопекарной промышленности и экспорта имеют сильные и твердые пшеницы.
Сильные пшеницы бывают только мягкие. Они характеризуются повышенным содержанием белка, клейковины и других ценных веществ. При оценке силы пшеницы хлебопекарные качества являются решающими. Различают 3 группы по технологическим свойствам зерна: сильную, среднюю и слабую.
Сильная (strongth) пшеница отличается более высоким содержанием белка в зерне — не менее 14%, сырой клейковины — не менее 28%, качество клейковины не ниже I группы, объмный выход хлеба из 100 г муки — 550 см3, стекловидность зерна у краснозерных пшениц — не ниже 75%, у белозерных — не менее 60%, хлебопекарная сила муки не менее 280 Дж.
Сильную пшеницу называют улучшителем за ее способность повышать хлебопекарные качества слабой пшеницы. При добавлении муки из зерна сильной пшеницы к муке слабой пшеницы значительно улучшается качество хлеба (вкус, пористость, объем и т. д.). Зерно сильной пшеницы высоко ценится на международном рынке.
Средняя по силе пшеница (filler) обладает хорошими хлебопекарными качествами, способна давать хлеб удовлетворительного качества без добавления более сильной пшницы, но улучшать слабую пшеницу не может. Зерно средней пшеницы содержит 11 —13,9% белка, 25—27% клейковины, качество клейковины относится ко II группе, хлебопекарная сила муки 200—280 Дж.
Слабая (weak) пшеница имеет небольшую хлебопекарную силу. Хлеб получается пониженного объема,-расплывающийся на поду. Зерно слабой пшеницы отличается более низким содержанием белка — менее 11%, сырой клейковины — менее 25%, качество клейковины II—III группы, объемный выход хлеба из 100 г муки менее 400 см3, хлебопекарная сила муки менее 200 Дж. Для получения стандартного хлеба из зерна или муки слабой пшеницы добавляют к ней зерно или муку сильной пшеницы.
Ценными по качеству зерна пшеницами считаются такие, которые имеют генетически повышенную силу муки, но недостаточную для того, чтобы быть эффективными улучшителями слабых пшениц по качеству зерна. Зерно ценной пшеницы должно содержать клейковины не менее 25%, качество клейковины не ниже II группы.
В нашей стране наряду с увеличением производства зерна поставлена задача повышения его качества. Зерно сильной пшеницы оплачивается заготовительными организациями выше, чем зерно обычной пшеницы. Зерно твердой пшеницы оплачивается выше, чем зерно мягкой пшеницы.
Наиболее распространены сильные по качеству сорта озимой пшеницы — Мироновская 808, Безостая 1, Одесская 51, Донская остистая и др.; яровой пшеницы — Альбидум 43, Саратовская 29, Саратовская 39, Безенчукская 98 и др. К наиболее ценным по качеству сортам озимой пшеницы относятся Альбидум 114, Ильичевка и др.; яровой пшеницы— Грекум 114, Минская, Московская 35 и др.
Виды пшеницы
Пшеница (Triticum) насчитывает 22 вида, относящихся к семейству Злаки — Gramineae или Мятликовые — Роасеае (рис. 5). Наибольшие площади посевов во всем мире занимают два вида: мягкая и твердая.
Рис. 5. Виды пшеницы: 1 и 2 — мягкая остистая и безостая; 3— твердая; 4 — тургидум ветвистоколосая; 5 — тургидум ветвистая; 6 — полоникум; 7 — персикум; 8 — круглозерная, или сферококкум; 9 — карликовая остистая; 10— карликовая безостая; 11 — однозернянка; 12— полба двузернянка; 13 — спельта; 14 — пшеница. Тимофеева; 15 — маха.
Мягкая, или обыкновенная пшеница преобладает в культуре; имеются озимые и яровые ее формы. Колос довольно рыхлый. Лицевая сторона колоса превосходит боковую (ширина больше толщины). Колосковые чешуи широкие, не полностью закрывающие цветковые. Киль на колосковой чешуе узкий, слабо развит, зерно с ясно выраженным хохолком; по консистенции может быть мучнистым или стекловидным. Есть остистые и безостые формы. Ости на наружных цветковых чешуях короче колоса и расходятся веерообразно. Соломина полая.
Твердая пшеница в нашей стране преимущественно представлена яровыми формами. Озимые формы этого вида возделываются на небольших площадях в низменно-предгорных районах Азербайджанской ССР, Дагестанской АССР, в восточных районах Грузии и в Одесской области.
Колосья у твердой пшеницы длинные, колосковые чешуи сильно закрывают цветок; киль выдается, зерно полностью погружено в цветковые чешуи, поэтому твердая пшеница гораздо лучше противостоит осыпанию, но обмолот ее более труден. Колос плотный, остистый. Ости параллельны колосу и длиннее его, боковая сторона колоса превосходит лицевую (толщина больше ширины). Зерно более вытянутое, сжатое с боков, со слабо выраженным хохолком или почти без хохолка, в изломе стекловидное. Поперечный разрез зерна угловатый, а у мягкой близок к круглому. Соломина твердой пшеницы в верхнем междоузлии выполненная или с небольшим просветом.