Требование растений пшеницы к условиям произрастания

К почвам. Растения пшеницы предъявляют повышенные требования к почвам. Последние должны быть плодородными, структурными, содержать достаточное количество питательных веществ: азота, фосфора, калия и др. Реакция почвенного раствора должна быть нейтральной или слабокислой (рН=6-7,5).
Черноземы являются лучшими почвами для пшеницы. Благодаря хорошим физико-химическим свойствам корневая система пшеницы на черноземах, при наличии влаги в почве, может проникать на глубину до 2 м, а при наличии питательных веществ по всей глубине, черноземы обеспечивают высокий урожай при малой норме внесения удобрений.
Количество питательных веществ в черноземах по горизонтам сильно изменяется. Наиболее богатым питательными веществами является верхний пахотный горизонт. В нем содержится до 10% перегноя, в котором содержится до 90% кальция и магния. Поэтому верхний пахотный слой имеет прочною зернистую структуру, что создает хороший водный, воздушный и тепловой режимы. По выражению Гаркуши “...никакие другие почвы в природе не обладают столь совершенной, агрономически ценной структурой, как черноземы”.
Каштановые почвы примыкают к черноземам. По содержанию гумуса и других питательных веществ они уступают черноземам. В большинстве случаев количество гумуса в них колеблется от 2 до 5%, валового азота - 0,15-0,20%, валовой фосфорной кислоты - 0,06-0,15% и валового калия - 0,5-1,0%. Количество подвижного фосфора колеблется в пределах 5-10 мг на 100 г почвы. Реакция почвенного раствора в верхних горизонтах преимущественно слабощелочная: рН=7,2-7,5.
Подзолистые (суглинистые и песчаные) почвы без соответствующих улучшений являются малопригодными для получения хороших урожаев пшеницы. Гумус в этих почвах залегает только в верхних горизонтах. Кислая реакция ослабляет микробиологические процессы, в частности нитрификацию.
На супесчаных подзолистых почвах пшеница растет хуже, чем на суглинистых. На этих почвах пшеница сильно отзывается на азотные удобрения и, особенно, на полное минеральное удобрение.
К удобрениям: азот. Избыточное количество азота в почве ведет к мощному вегетативному росту пшеницы, к сильной кустистости. Надземная масса увеличивается сильнее, чем корневая система. Это нередко ведет к полеганию растений, ухудшению качества зерна и снижению урожая.
При недостатке азота в почве, корневая система развивается относительно сильнее и отношение надземной части растения к корням суживается. Кроме этого, при недостатке азота у пшеницы проходит лучшая закалка растений по сравнению с избытком.
Недостаток азота в почве проявляется в том, что листья у пшеницы желтеют, а затем и отмирают. Отмирание при этом идет по всему листу, чем это явление отличается от другого, подобного, вызванного недостатком калия, когда отмирание идет от вершины и краев листьев.
Азотное удобрение, внесенное на богатых почвах, удлиняет период вегетации на 3-5 дней по сравнению с не удобренным полем. При этом удлинение вегетации падает на период колошение-созревание. Кроме этого, азотное удобрение оказывает влияние и на строение соломины: в последней уменьшается слой склеренхимы, что облегчает насекомым повреждение стебля; усиливается также повреждение тканей растений грибными болезнями.
Азотное удобрение оказывает положительное влияние на консистенцию зерна: оно получается стекловидным даже у пшеницы с мучнистым эндоспермом.
Опытами установлено, что азотное удобрение должно быть строго увязано со стадиями развития и фазами роста пшеницы и, в частности, с временем образования колоса и его элементов, а также с ростом стебля. В питательной среде должно быть правильное соотношение азота с фосфором во время дифференциации колоса, образования колосков, цветков и половых клеток, а также оплодотворения цветков. Достаточное количество азота в это время обеспечивает большие размеры колоса, увеличивает число колосков, число цветков в колоске и процент оплодотворения цветков. Недостаток азота в этот период - вдвое - втрое уменьшает их число. Так как питание азотом находится в связи с фазами роста и стадиями развития, то время и период наибольшей потребности пшеницы в азоте определяется сортовыми особенностями пшеницы. Для озимых сортов (с коротким периодом яровизации и яровой пшеницы) период потребности в азоте около 40-50 дней, а для других (с более длинным периодом яровизации и в целом для озимых пшениц) он более продолжителен.
Для озимых пшениц Прянишников рекомендовал вносить азотное удобрение в два приема: осенью во время посева - 1/3 и весной - 2/3 нормы. Весной азотное удобрение необходимо вносить как можно раньше по той причине, что процессы нитрификации при низкой температуре идут очень слабо или совершенно отсутствуют, а в это время идет формирование колоса и его элементов. Особенно важен этот прием в более северных районах возделывания пшеницы, где повышение температуры идет замедленными темпами в сравнении с югом.
Фосфор. Фосфорное удобрение оказывает большое влияние на использование азота пшеницей. Недостаток фосфора в питательной среде задерживает использование азота в растениях, вследствие чего в них накапливается излишний нитратный азот.
Фосфорное удобрение ускоряет процесс созревания и сокращает период вегетации пшеницы. Особенно это заметно изменением урожая при действии суховеев на отцветшую пшеницу. Кроме того, фосфорное удобрение ускоряет начало кущения, вследствие чего пшеница раньше приступает к образованию вторичных корней, что обеспечивает лучшее ее развитие.
Фосфорное удобрение оказывает положительное влияние на зимостойкость озимой пшеницы. Так, в полевых опытах в жесткую зиму 1928 года гибель озимой пшеницы Гостианум 237 по фосфорному удобрению составила 6%, без удобрения - 27%.
Особенно сильное влияние фосфорное удобрение оказывает на развитие корневой системы, увеличивая размеры и объем ее.
На качество зерна фосфорное удобрение оказывает обратное влияние, чем азотное. У удобрений фосфором пшеницы увеличивается мучнистость зерна, даже у твердых сортов.
Опыты Овечкина показали, что наибольшая потребность в фосфоре у пшеницы наблюдается в течение 4-5 первых недель. Отсутствие его в течение этого периода приводило к низкому урожаю всей массы растения и почти к полному неурожаю зерна.
У яровой пшеницы большая потребность в фосфоре проявляется в период световой стадии. Отсутствие в это время приводит к полному неурожаю зерна. Фосфор оказывает положительное влияние и в более поздние фазы - в период образования спорогенной ткани, что проявляется в лучшей озерненности колоса.
Для озимой пшеницы период потребности в фосфоре увеличивается. Это объясняется более длинным периодом стадии яровизации. Если в период яровизации отсутствует фосфор, то отмечается полный неурожай зерна, хотя урожай соломы может быть нормальным. Отсутствие фосфора в последующие стадии до колошения сильно снижает общий урожай, а урожай зерна может упасть до нуля. Таким образом, потребность в фосфоре у озимой пшеницы отмечается со времени появления всходов до выколашивания. После этого, вероятно, как и яровые, озимая пшеница может обходится без фосфора.
Калий. Недостаток калия в почве ведет к задержке роста пшеницы. При этом растения сильнее реагирует на крайние колебания температуры и влаги в почве; количество зерна ухудшается, натура его снижается. Совместно с фосфором калий улучшает использование растением азота. При недостатке в питательной среде калия, азот не полностью используется, в особенности, если его источником является аммиачная форма.
Калий поступает из почвы в растение с первых дней роста до цветения.
Яровая пшеница в первые 40 дней после всходов накапливает такое количество калия, которое обеспечивает полную потребность до созревания зерна. Если в питательной среде отсутствует калий до выхода растений в трубку, это не сказывается на снижении урожая. Отсутствие же его в питательной среде с момента выхода растения в трубку ведет к уменьшению урожая.
Хотя по данным многих исследователей отмечается достаточное количество в почве калия, внесение его в виде основного удобрения или подкормки увеличивало урожай яровой пшеницы на 1,3-2,2 ц/га, озимой - 1,9-2,3 ц/га, а в отдельные годы прибавка составляла до 40%.
Микроэлементы. Для нормального произрастания пшеницы в почве должны быть: железо, сера, магний, марганец, алюминий и другие микроэлементы, которые встречаются в почве в небольшом, но достаточном для растения количестве.
Действие микроэлементов на пшеницу зависит от количества их в почве, от формы соединения, в которой находится микроэлемент, а также от состояния почвы, в частности от степени насыщенности ее основаниями и богатства органическими веществами.
Вегетационные опыты Демиденко показали, что при выращивания яровой пшеницы сернокислый марганец повышает количество белка на 1,5% и увеличивает урожай до 40%; соли бора, меди и цинка - давали меньший эффект, по сравнению с выращиванием пшеницы на удобренном фоне без микроэлементов.
Ho озимой пшенице, по данным Власюка микроэлементы повышали урожай на 0,32-0,47т/га, на 1-2% - содержания белка.
Марганцевые удобрения укрепляют механические ткани стебля, уменьшают полегание растений, повышают количество клетчатки в соломе.
Пшеница очень чувствительна к недостатку меди в почве. Медь, как известно, входит в состав некоторых ферментов, полифенолксидазы, аскорбиноксидазы, предохраняет хлорофилл в хлоропластах от разрушения. Внесение пиритного огарка под пшеницу на болотных почвах давало прибавку урожая 0,62-1,77 т/га. Медь играет большую роль в образовании генеративных органов, повышается содержание хлорофилла в листьях.
В питательной среде удобрения должны быть в большом количестве, а элементы питания в правильном соотношении друг к другу. Однако это соотношение по периодам роста и развития пшеницы непостоянное, а изменяется в течение вегетации.
К температурам. В естественных условиях растения пшеницы резко реагирует на изменение температуры. Оптимальной температурой, по данным многих исследователей, для появления всходов является +12-15°С, в период колошения +18-20°С и фазе созревания +22-25°С. Снижение, как и повышение температуры, приводит к нарушению естественного развития растений и как результат - к снижению продуктивности или гибели.
Для получения оптимального урожая необходимо, чтобы растения пшеницы за вегетацию прошли сумму среднесуточных температур:
- для яровой - 1800°С-2050°;
- для озимой - 2000°С-2500°.
В году встречаются месяцы, температуры которых показывают прямую взаимосвязь с урожаем пшеницы. Так, для яровой пшеницы установлено, что чем ниже температура воздуха в апреле - июне, тем выше урожай. Коэффициент корреляции между урожаем яровой пшеницы и температурой составляет:
- для общего урожая (соломы и зерна) - 0,61 ± 0,17;
- для урожая зерна - 0,70 ± 0,13.
Для озимой пшеницы наиболее критическими являются температура во второй половине октября и в начале ноября. Чем выше температура в эти месяцы, тем ниже урожай пшеницы в будущем году. Коэффициент корреляции составляет:
- для общего урожая - 0,33 ± 0,17 - 0,56 ± 0,13;
- для урожая зерна - 0,41 ± 0,16 - 0,77 ± 0,08.
Однако, в этом случае действует не сама высокая температура воздуха, а другой фактор, которой связан с температурой. Высокая температура в указанные месяцы наблюдается при отсутствии дождей, что не обеспечивает более мощное развитие озимых растений и глубокое укоренение их с осени.