Озимые хлеба (первая группа) 1 страница

Народнохозяйственное значение, посевные площади, валовые сборы, урожайность. Озимые культуры имеют исключительно важное значение в увеличении производства зерна. Во всех регионах они более урожайны, чем яровые. Хорошо раскустившись с осени, они после перезимовки быстрее наращивают вегетативную массу и меньше страдают от весенних засух. Их убирают раньше на 8-12 дней по сравнению с яровыми формами, в связи с чем появляется возможность более тщательно подготовить почву для последующих культур севооборота. Озимые хлеба позволяют уменьшить напряженность полевых работ в короткий период весеннего сева, а также в период уборки.

Посевные площади озимых зерновых культур в Российской Федерации представлены в таблице 5.

Таблица 5 — Посевные площади зерновых и озимых зерновых культур в хозяйствах всех категорий РФ, млн га

Как видим, при относительно стабильной площади посева зерновых и зернобобовых культур (от 43,2 до 45,6 млн га) в большинстве лет заметный прирост отмечен в 2008 и 2009 гг., и посевные площади достигли — 46,7 и 47,5 млн га соответственно. Такая же, но более выраженная закономерность наблюдается и по озимым зерновым. В 2000 и 2005-2007 гг. площади посева последних не превышали 13,2 мл. га, а в 2008-2010 гг. они занимали 15,5, 16,7 и 15,1 млн га, соответственно.

Еще четче отмеченные закономерности просматриваются по структуре посевных площадей озимых зерновых культур (таблица 6).

В 2007-2009 гг. удельный вес зерновых и зернобобовых культур достиг максимальных значений 59,2-61,1%, озимых зерновых (2008-2010 гг.) 20,1-21,5%. Особенно сильно увеличился в те же годы удельный вес пшеницы — до 16,5-17,8%. По озимой ржи отмечено снижение удельного веса данного показателя по сравнению с 2000 и 2005 гг., но наиболее сильно — в 2006 и 2010 гг. (2,4%). Ячмень, в связи с пониженной его морозостойкостью, имеет самый низкий удельный вес в структуре озимых зерновых — 0,6-0,7 во все годы кроме 2008 (0,8%).

Таблица 6 — Структура посевных площадей озимых зерновых культур в хозяйствах всех категорий РФ, % от всей посевной площади

Давайте посмотрим на динамику валовых сборов зерна, а также на долю озимых зерновых в общероссийском показателе (таблица 7).

Таблица 7 — Валовой сбор зерновых культур, в том числе озимых, в хозяйствах всех категорий РФ в весе после доработки, млн т и %

Как видим, 2008 и 2009 гг. были наилучшими по сбору зерна за все рассматриваемые годы. Но только в эти годы и удалось превзойти показатель среднегодового валового сбора зерна за 2006-2010 гг. (85,2 млн т). В 2010 г. он оказался равен 61,0 млн т, то есть был меньше, чем в неблагоприятном 2000 г. на 4,4 млн т.

В валовом сборе зерна большой удельный вес принадлежит озимым хлебам. Так, в среднем за 2006-2010 гг. он составил 44,7%, что на 4,5% больше данного показателя за 2001-2005 гг. Главная роль в группе озимых культур, безусловно, принадлежит пшенице: от 80,9% (2010 г.) до 85,6% (2008 и 2009 гг.). Роль ржи в последние годы уменьшилась. Если в 2000 г. и в среднем за 2001-2005 гг. удельный вес этой культуры в формировании валового сбора зерна составлял 22,2 и 15,5%, то с 2006 по 2010 гг. только 11,3-4,6%, а в среднем — около 9,0%. Аналогичная ситуация и с озимым ячменем — его удельный вес в формировании валового сбора зерна самый маленький и сократился до 4,6-5,8%.

А теперь рассмотрим данные по урожайности зерновых, в том числе и озимых культур, в РФ (таблица 8).

Таблица 8 — Урожайность зерновых и озимых культур в хозяйствах всех категорий РФ после доработки с убранной площади, ц/га

Положительная динамика в росте урожайности достигнута как в целом по зерновым, так и по отдельным озимым культурам. Однако урожайность остается не высокой: зерновые и зернобобовые в среднем за 2006-2010 гг. — 20,7 ц/га, пшеница озимая 28,8, рожь — 18,0, ячмень озимый — 38,0 ц/га. Высокая урожайность ячменя объясняется тем, что он выращивается преимущественно на Кубани, где почвенно-климатические условия в большей степени отвечают требованиям биологии культуры.

Посевные площади, валовые сборы, урожайность зерновых культур, в том числе и озимых хлебов в Волгоградской области, показаны в таблице 9.

Таблица 9 — Посевные площади и урожайность зерновых культур, включая озимые, в хозяйствах всех категорий Волгоградской области, тыс. га и ц/га

* - нет данных.

Данные таблицы 9 свидетельствуют о том, что посевные площади зерновых культур и урожайность подвержены сильным колебаниям. Это связано с тем, что область находится в зоне рискованного земледелия, где довольно часто посевы страдают от недостатка влаги. Кроме того, слабо раскустившиеся с осени посевы озимых культур частично гибнут или изреживаются в зимний период, а эти хлеба во многом определяют урожайность и валовые сборы зерновых культур.

Из шести рассматриваемых лет один год (2010) был острозасушливым, и один (2008) — относительно благоприятным. Посевные площади зерновых составили: 1620 и 2149 тыс. га, урожайность 12,0 и 24,6 ц/га соответственно. В остальные годы урожайность зерновых культур находилась на среднем уровне и колебалась от 16,4 (2012 г.) до 19,2 (2009 г.) ц/га.

Зимостойкость, морозостойкость, закалка растений. При наличии соответствующих условий для перезимовки и весенне-летнего развития озимые могут сформировать урожай зерна в Волгоградской области от 3-4 до 6-7 т/га (в зависимости от зоны). В Поволжье из-за суровых условий перезимовки, засушливости климата озимая пшеница, появилась только в начале 20 века. В 1910 г. она высевалась в Саратовской губернии на площади 2 тыс. десятин, а урожайность ее составляла 8,0 ц/га.

Дадим определения понятиям зимостойкость и морозостойкость.

Зимостойкость — это способность озимых культур переносить неблагоприятные условия зимнего и ранневесеннего периодов.

Под морозостойкостью понимают способность озимых культур выдерживать длительное воздействие отрицательных температур в период перезимовки. Не следует путать этот термин с холодостойкостью, под которым понимают способность растений переносить низкие положительные температуры. Следовательно, холодостойкость – важный признак яровых культур.

Зимостойкость и морозостойкость являются сложными физиологическими свойствами растений. Формируются они на определенных этапах развития, особенно при прохождении закалки растений. И.И. Туманов, разработавший теорию этого вопроса, установил, что она протекает осенью в две фазы. Первая – в условиях интенсивного освещения (в ясные, солнечные дни), пониженных (+8-10^оС) дневных температур, близких к 0^оС – ночных. Среднесуточная температура воздуха в эту фазу составляет +3-6^оС. В растениях и, прежде всего, в узлах кущения накапливаются пластические вещества, преимущественно в форме сахаров (20-25%) поскольку в прохладное ночное время расход их на ростовые процессы и дыхание растений замедляется. Вторая фаза протекает в конце осени, при слабых (от 0 до -5^оС) морозах, как на свету, так и в темноте.

Вторая фаза сопровождается процессом обезвоживания клеток и значительным повышением концентрации клеточного сока в узлах кущения и влагалищах листьев.

После первой фазы закалки озимые растения способны переносить в зоне узла кущения морозы до -10-12^оС, а после второй — до -18 -20^оС.

Для прохождения первой фазы закалки требуется 12-14 дней, для второй 10-12, а для полной закалки — в среднем 21-24 дня.

Быстрее проходит вторую фазу закалки озимая рожь, медленнее озимая пшеница и тритикале. Самые медленные темпы прохождения этой фазы у ячменя.

Закаливание озимых во многом определяется метеорологическими условиями осени. Ясная, солнечная погода с теплыми днями и прохладными ночами благоприятствует данному процессу, а теплая пасмурная погода с малой амплитудой суточной температуры воздуха задерживает его.

Лучшей закалке озимых способствуют оптимальные сроки и нормы посева, внесение в рядки фосфорных удобрений, а калийных – под основную обработку почвы.

После хорошей закалки нормально раскустившиеся озимые (кустистость от 3 до 6) могут выдерживать температуру в зоне узла кущения до -20-22^оС. Самая морозостойкая — рожь, а далее по степени снижения данного показателя располагаются: тритикале, пшеница и ячмень. Современные сорта последнего способны переносить отрицательные температуры в зоне узла кущения не более -15, -16^оС, что и объясняет его низкий удельный вес в структуре посевных площадей озимых культур.

Причины и меры предупреждения гибели озимых. Основные причины гибели озимых в Волгоградской области — вымерзание и ледяные корки. Часто, но на небольших площадях, в понижениях возможно вымокание (при застое талой воды) и редко — выдувание.

Вымерзание — самая распространенная причина повреждения и гибели озимых в Нижнем Поволжье. Оно происходит как при сильных морозах и слабом снеговом покрове зимой, так и при резких колебаниях дневных и ночных температур в ранневесенний период.

Основной фактор гибели или повреждения озимых хлебов — низкие температуры. Под влиянием длительных морозов в клетках растений и межклетниках образуется лед. Он оттягивает воду из клеток, цитоплазма обезвоживается и происходит коагуляция (свертывание) ее коллоидов. Процесс этот необратимый, поскольку белок денатурируется. Кристаллы льда нарушают структуру обезвоженной протоплазмы и клетки погибают. Более устойчивыми оказываются клетки с небольшим содержанием воды и высокой концентрацией клеточного сока, большей проницаемостью цитоплазмы для воды, повышенной эластичностью стенок. Характерные признаки растений, поврежденных морозами — желтые листья, дряблые бурые узлы кущения, потеря тургора.

Для борьбы с вымерзанием важна обработка почвы с оставлением стерни (почвозащитная), применение фосфорных и калийных удобрений при средней и ниже средней обеспеченности почвы этими элементами питания, использование морозостойких сортов (у них глубже располагается узел кущения), более глубокая заделка семян, снегозадержание. Обладая малой теплопроводностью, снег хорошо защищает озимые от низких температур. И если температура почвы в зоне узла кущения (2 см) при морозе -32-33^оС и отсутствии снежного покрова достигала -20-22^оС, при высоте снега 15 см — -7-11^оС, то при 30 см — всего -2-3^оС.

Ледяные корки бывают притертые и висячие. Каждая из них может быть прозрачной или мутной. Наиболее опасна для озимых притертая прозрачная корка. Она появляется на полях, когда снег при оттепелях полностью тает, а образовавшаяся вода при похолодании замерзает. В зависимости от глубины оттаивания почвы образовавшийся лед или плотно притирается к почве, или сковывает ее на глубину оттаивания. В последнем случае озимые оказываются в ледовом плену, вмерзая в лед. Поскольку теплопроводность льда в 5 раз выше теплопроводности снега, растения быстрее повреждаются или полностью вымерзают.

Бороться с мощной (8-10 см и более) притертой ледяной коркой практически бесполезно. Если же она слабее, то целесообразно применение аммиачной селитры, для того, чтобы сделать корку рыхлой и менее опасной.

Вымокание проявляется в бессточных понижениях, в подах и блюдцах, где под снегом или после его схода скапливается снеговая вода. Застой воды обусловливает нарушение дыхания у растений и повышенную трату сахаров для осуществления жизнедеятельности в анаэробных условиях. Через 7-10 дней растения желтеют вследствие распада хлорофилла, а через 15 дней происходит их полное обесцвечивание и гибель. Рожь наиболее морозостойка, но затопление переносит хуже, чем озимая пшеница.

Предотвратить вымокание можно как подбором устойчивых сортов, так и отводом накапливающейся воды, устройством с осени сточных борозд. Хорошие результаты получают при устройстве вертикального дренажа и проведении довсходового щелевания почвы, хотя эти приемы широко не применяются по экономическим соображениям.

Озимая пшеница

Народнохозяйственное значение культуры.Озимая пшеница является одной из наиболее ценных и высокоурожайных зерновых культур. Возделываемые в России и нашей области сорта этой биологической формы относятся к трем видам — Triticum aestivum L. (Тритикум эстивум – пшеница мягкая), T. durum L. (Т. дурум – пшеница твердая) и T. túrgidum L. (Т. тургидум – пшеница тургидная), однако сорта первого вида преобладают в посевах. Доля озимых сортов твердой и тургидной пшеницы пока незначительна. Из муки мягкой пшеницы выпекают хлеб, а из твердой изготавливают макароны.

Важнейшие показатели качества пшеницы — содержание в зерне белка и клейковины. Высокобелковое зерно (17-18%) используется для изготовления макаронных изделий, а от 10 до 14,5% — в хлебопечении. Именно при таком содержании белка, а также от 18,0 до 32,0% сырой клейковины при показаниях прибора ИДК (измеритель деформации клейковины) от 18 до 102 единиц зерно мягкой пшеницы может быть использовано в хлебопечении и на пищевые цели. Зерно пшеницы 5 класса (содержание клейковины и ее качество не ограничиваются) используется на кормовые цели.

Зерно мягкой пшеницы сформированных партий в зависимости от класса, должно отвечать следующим техническим требованиям ГОСТа 52554-2006 (таблица 10).

Таблица 10 — Основные технические требования к зерну мягкой пшеницы по ГОСТ 52554-2006

* Содержание белка определяется по требованию потребителя пшеницы

Согласно ГОСТ Р 52554-2006 зерно мягкой пшеницы, относящееся к I и II классу, является самым лучшим. Из муки пшеницы этих классов выпекают отличный хлеб — с большим объемом и мелкопористый. Такую пшеницу называют сильной, а за способность улучшать слабую пшеницу (IV класса) — улучшителем. Зерно III класса относят к средней пшенице. Мука из нее имеет хорошие хлебопекарные свойства и к хлебу нет претензий, но улучшать слабую пшеницу средняя не может. За эти свойства среднюю пшеницу называют наполнителем (филером).

В настоящее время определение количества и качества клейковины в зерне пшеницы проводится по ГОСТ 54478-2011. Ниже приведены показания прибора ИДК для отнесения клейковины к определённой группе качества (таблица 11).

Таблица 11 — Показания прибора ИДК для определения группы клейковины, усл. ед.

Как видим, показания прибора ИДК для первой группы, согласно нового ГОСТа находятся в диапазоне от 43 до 77 единиц, а для второй — от 18 до 102 вместо 45-75 и 20-100 по ГОСТ Р 52554-2006 соответственно.

Условия знойных степей Нижнего Поволжья благоприятны для формирования высококачественного зерна, однако и агротехника должна быть на высоком уровне, особенно в части применения азотных подкормок (ранневесенней, поздней) и своевременной борьбы с клопом-вредной черепашкой.

Помимо хлебопечения озимая мягкая пшеница используется для производства кондитерских изделий, высококачественного этилового спирта, крахмала, декстрина, а отходы мукомольного производства (отруби, мучная пыль), солома и полова скармливаются сельскохозяйственным животным.

Биологические особенности.Требования к температуре. Развитие озимой пшеницы протекает в два периода. Первый проходит осенью – от посева до устойчивого перехода температуры воздуха через +5^оС в сторону понижения. Второй период — весенне-летний начинается с возобновления вегетации (устойчивый переход среднесуточной температуры воздуха через +5^оС в сторону повышения) и заканчивается формированием урожая и отмиранием растений, т.е. обычно он охватывает 3-12-й этапы органогенеза. В жизни пшеничного растения важен также период зимнего покоя. Успешная перезимовка зависит от биологических особенностей сорта и состояния растений перед уходом в зиму, а также от складывающихся погодных условий в указанный период.

К теплу озимая пшеница малотребовательна. Минимальные температуры: для прорастания зерна +1, 2^оС, фотосинтеза +3 ^оС, ростовых процессов +5 ^оС. Всходы озимой пшеницы (1 этап органогенеза) при наличии в посевном слое почвы не менее 10 мм, а в пахотном 30-40 мм продуктивной влаги и температуре 14-16^оС появляются через 7-10 дней. Скорость появления всходов на фоне оптимальной влажности почвы зависит от глубины заделки семян и температурного режима воздуха. Необходимая сумма среднесуточных температур воздуха при наличии в посевном слое влаги и глубине заделки семян 6-8 см составляет 130-140^оС. Оптимальная температура воздуха в начале посева равна +16-18^оС.

В первый период формируется густота посева: в зависимости от почвенно-климатической зоны области количество растений в фазе полных всходов может варьироваться от 230-250 до 300-450 шт./м². После формирования 3-го листа начинается кущение растений озимой пшеницы. От всходов до кущения проходит 12-15 дней и требуется сумма среднесуточных температур порядка 220^оС. Кущение протекает при снижении температуры воздуха с 16-14^оС до 5^оС.

В осенний период растения проходят закалку и от степени их развития (мощности) зависит продуктивность посевов в следующем году. Наиболее высокой устойчивостью к неблагоприятным условиям перезимовки обладают растения пшеницы, имеющие ко времени прекращения осенней вегетации 4-6 развитых побегов, высоту не более 25 см и 5-7 узловых корней. Конус нарастания у главных побегов растений обычно находится на втором этапе органогенеза, когда происходит дифференциация его на зачаточные стеблевые органы: узлы, междоузлия, листья. Общая сумма среднесуточных температур от середины оптимального срока посева до прекращения вегетации должна составлять, по нашим данным 606^оС.

При нормальном развитии озимой пшеницы с осени формируется посев, способный после прохождения закалки успешно зимовать и обеспечить в дальнейшем высокую продуктивность. Для этого важно, чтобы растения успели пройти обе фазы закалки, для чего требуется 20-24 дня.

Условия для перезимовки пшеницы в области довольно часто оказываются неблагоприятными. Сильные морозы сочетаются с незначительным снежным покровом, зимними оттепелями, сопровождающимися после возврата холодов образованием притертой ледяной корки. Очень опасны для ослабленных посевов резкие колебания температуры ранней весной, когда днем она поднимается до +5-10^оС, а ночью снижается до -8-10^оС.