Параметри, що впливають на продуктивність колоса пшениці озимої

 

Продуктивність колоса визначається його дов­жиною, кількістю колосків і зерен і масою зерна з одного колоса. 

Довжина колоса найбільше залежить від сортових ознак. В одних сортів колос щільний, колоски в колосі розміщені близько один до одного. В інших колос нещільний, рихлий, між колосками є значні проміжки. Зрозуміло, що сорти з рихлим колосом матимуть більшу довжину, але це ще не означає, що сорти з меншою довжиною колоса (щільні) мають нижчу продуктивність. Так, старі високорослі сорти в більшості випадків мали довший колос, але були менш врожайними порівняно з новими низькорослими інтенсивними сортами з колосом меншої довжини, але щільним. Тому про залежність урожайності зерна від довжини колоса правомірно говорити, коли йдеться про один генотип рослин.

Довжина колоса чи не найбільше змінюється під впливом метеорологічних умов, що складаються на час формування елементів колоса. Тривалість перебування рослин на III–IV етапах, коли закладаються розміри колоса, за середніми багаторічними даними становить 24 дні (з 04.04 до 28.04). Чим більша тривалість періоду сегментації, тим більша довжина колоса і кількість колоскових горбочків. Найважливішими чинниками зовнішнього середовища є температура, інтенсивність освітлення і довжина дня. Нижча температура сповільнює ростові процеси, збільшує період закладання сегментів майбутніх члеників колосового стрижня. Колос стає довшим, а отже, зростає потенціал його зернової продуктивності. Розсіяне освітлення в поєднанні з невисокими температурами (5–10°C) і доброю забезпеченістю рослин елементами живлення сприяє утворенню крупного колоса.

Урожайність зернових культур перебуває у прямій залежності від числа колосків у колосі. Чим більше колосків у колосі, тим вищий урожай. Однією з критичних фаз росту рослин вважається період, в якому встановлюється число колосків. Процес диференціації колосків у колосі пшениці відбувається на IV етапі органогенезу (Ф. М. Куперман) у період кінця кущіння – початку виходу рослин у трубку. Розвиток колоса залежить від багатьох чинників. Насамперед це генетичні особливості сорту. Кожний сорт характеризується певною кількістю колосків: в одних сортах їх менше, в інших – більше. 

Кількість колосків змінюється під впливом метеорологічних чинників. Більшість сортів пшениці розвиває максимальну кількість колосків при прохолодній погоді під час весняного кущіння. Прохолодна погода збільшує тривалість етапів органогенезу і сприяє закладанню більшого числа елементів продуктивності, зокрема й кількості колосків. Найбільше число колосків (20–21 шт.) у колосі головного стебла закладалось при тривалості процесу сегментації 21–25 днів за середньодобової температури 6,0–9,5°С. Високі температури сприяють швидкому проходженню етапів­, тому колосків закладається менше. Вони пришвидшують ріст колоса, а також закладання і розвиток колосків. Збільшення температури повітря з 20°С до 30°С зменшує кількість колосків на 35%. На число колосків у колосі впливає також забезпеченість вологою. Чим більша сума опадів, тим тривалішим буде проходження етапу органогенезу. Число колосків у колосі зменшується у посушливі роки. При пізній сівбі колоски в основі колоса недостатньо розвинені через дефіцит вологи.

За несприятливих умов для розвитку конуса наростання, зокрема, браку поживних речовин і вологи у грунті, сильному загущенні рослин, недостачі світла чи за повітряної посухи, колоскові горбочки у верхній частині конуса наростання недорозвиваються і засихають. Це призводить до різкого зменшення розмірів колоса. Формування колосків у пшениці закінчується після закладання верхівкового колоска, що морфологічно відрізняється від інших колосків. 

Умови середовища, що сприяють збільшенню швидкості формування колоса, колосків і квіток, одночасно зменшують число цих елементів, а умови, що продовжують зазначений процес, збільшують їх число. Умови середовища, що сприяють збільшенню швидкості формування колоса, колосків і квіток, одночасно зменшують число цих елементів, а умови, що продовжують зазначений процес, збільшують їх число. Число колосків у колосі визначається насамперед тривалістю періоду їх закладання. Максимальна кількість закладається при збільшенні періоду від початку утворення колоскових горбочків до закладання верхівкового колоска. Це відбувається при підвищенні вологості повітря і ґрунту та збільшенні вмісту азоту в ґрунті з одночасним зниженням температури повітря.

Число колосків у пшениці є важливим компонентом продуктивності колоса. В сорту Українка А. I. Носатовський при ранньовесняній диференціації колоса зустрічав рослини, що мали 46 колосків у колосі. За М. С. Савицьким, число колосків у колосі може змінюватись від 7 до 35. Кількість колосків він пов’язує з числом судинно­волокнистих пучків, оскільки анатомічні дослідження стебла пшениці вказують на наявність у них такої кількості судинно­волокнистих пучків, кожен з яких живить один колосок. Моделюючи високопродуктивні сорти озимої пшениці, Л. А. Корчинський і А. П. Орлюк зазначають, що для отримання 90–110 ц/га зерна потрібно мати в одному колосі 21–23 колоски. На думку I. В. Фолтіна, екологічний максимум у середньоєвропейських сортів – 21 колосок у колосі. Ф. М. Куперман зазначає, що збільшення числа колосків у колосі від традиційних 19 до 25 може забезпечити приріст урожаю на 27–30%. Отже, число колосків у колосі прямо впливає на урожайність зерна озимої пшениці. Частина колосків у процесі росту й розвитку відмирає, тому підраховують кількість нормально розвинених колосків з фази кінця кущіння до кінця фази наливу зерна. Максимальне число колосків закладається на IV–V етапах. Скорочення кількості закладених колосків починається наприкінці VI етапу органогенезу і продовжується на VII етапі.

За допомогою відповідних агрозаходів можна не тільки збільшити число колосків, а й зменшити їх редукцію. Так, як зазначає Ф. М. Куперман, тільки від правильно обраної густоти стояння рослин за допомогою відповідної норми висіву та розміщення рядків з півночі на південь число колосків у колосі можна збільшити на 10–15%. Встановлено зменшення числа колосків у колосі пшениці на загущених посівах. Це зменшення пояснюється низькою інтенсивністю освітлення внаслідок взаємного затінення рослин. Число колосків залежить від строків сівби. Ранні строки сівби сприяють формуванню більшої кількості колосків. Чи не найбільший вплив на продуційний процес мають азотні добрива, оптимальні строки та норми їх внесення. Підживлення на III–IV етапах органогенезу посилює формування елементів продуктивності колоса, сприяє закладанню та зберіганню колосків. 

Кількість зерен у колосі залежить від числа квіток та їх редукції. Закладання квіткових горбочків розпочинається на V етапі органогенезу. Цьому етапу відповідає фаза виходу в трубку, коли інтенсивно росте I і II міжвузля стебла, починає відділятись III міжвузля. Протягом двох­трьох днів визначається кількість квіткових горбочків у кожному колоску. Закладання квіткових горбочків та їх диференціація починається з нижньої частини середньої третини колоса і поширюється вверх та вниз вздовж осі колоса, подібно до утворення колоскових горбочків. Така закономірність розвитку зберігається під час цвітіння, формування зерна, аж до його достигання. 

Як показують спостереження, в колоску зазвичай утворюється 5–7 квіткових горбочків. Iз кожного квіткового горбочка за сприятливих умов живлення рослин може сформуватися нормальна квітка. Кількість квіток у колоску може досягти дев’яти. У кожному колоску середньої третини колоса є чотири­п’ять квіток із нормально розвиненими тичинками і маточками. У ранній фазі формування колоса в колоску закладається до 8–9 зачатків квітки, але в природних умовах розвитку пшениці, після досягнення певного рівня розвитку першими двома­трьома квітками, решта вищерозміщених перестає рости. Їх тканини втрачають вміст своїх клітин, який іде на живлення швидкоростучих нижніх квіток колоска.

За даними М. С. Савицького, у деяких сортів озимої пшениці при посиленому живленні рослин у певний період отримували до 11 квіток і, що важливо, до 8 зерен у колоску. Проте в більшості випадків у пшениці кожен колосок має дві­три, чотири­п’ять квіток, що формують зерно. Решта квіток залишаються недорозвиненими і не дають зерна. Якщо в колосках замість звичайних двох­трьох квіток буде нормально розвинено чотири­п’ять і в них утвориться повноцінне насіння, це обумовить збільшення врожайності посівів до 50%. Сповільнення темпів проходження V етапу органогенезу дає можливість закластися більшій кількості квіток у колосках. Встановлено, що до кінця VII етапу органогенезу в озимої пшениці залишається 20–40% від загального числа квіток, які заклалися на V–VI етапах. Отже, на V етапі встановлюється максимальна кількість квіток, а пізніше відбувається їх реформування у розвинену квітку, здатну сформувати зернівку. Втрати квіток внаслідок їх редукції можуть бути великими. Так, у сорту Миронівська 808 на V етапі органогенезу було 123 квітки, на VII стало 47 квіток і на IХ залишилось 39 квіток. Найвища кількість редукованих квіток спостерігається у період від V по VII етап, значно менше – у відрізок часу між VII і IХ етапами і найменше за час від IХ до ХII етапу. Тільки 18,4–25,0% квіток на ХII етапі органогенезу спроможні дати повноцінне зерно. Оскільки в період від IХ по ХII етап редукція квіток становить кілька відсотків, за кількістю квіток у колосі та колосоносних стебел на VIII–IХ етапах органогенезу можна передбачити майбутній урожай озимої пшениці.

Важливим показником структури врожаю є маса зерна з одного колоса. Оптимальні розміри середньої маси зерна в колосі дуже різноманітні й значно зросли у нових сортів. При вирощуванні за інтенсивною технологією маса зерна може зрости до 1,50 г і вище. Розробляються параметри моделей сорту озимої пшениці високоінтенсивного типу, де для певного рівня продуктивності рослин задаються відповідні показники продуктивності колоса. Так, для сортів з урожайністю 75–80 ц/га маса зерна з колоса має становити не менше ніж 1,2–1,4 г, для 90–100 – 1,6–1,8 г і при урожайності 101–110 ц/га маса зерна з колоса має бути 1,8–2,0 г. На останніх етапах росту та розвитку рослин більший рівень урожайності досягається за рахунок кращої виповненості зерна, тобто формування крупних, добре розвинених зерен. Виповненість зерна найкраще характеризується таким показником, як маса 1000 зерен. 

Як показують численні дослідження, між виповненістю зерна і рівнем урожайності в більшості випадків існує пряма залежність. Найбільший вплив на крупність зерна має фотосинтетична діяльність трьох верхніх листків. Є дані, що прапорцевий листок забезпечує близько 60% продуктів фотосинтезу для формування зернівок, а колос і передостанній листок – тільки 20%. За рахунок фізіологічної діяльності колоскових лусок пшениці формується понад 30% маси зернівки. Чим більший розмір листків, тим крупніші зерна. Найбільшу масу 1000 зерен мають рослини, вирощені за сприятливих метеорологічних умов у період наливу та достигання зерна. При однаковій кількості стебел і озерненості колоса врожай буде вищий там, де більша маса 1000 зерен. На нашу думку, маса зерна при врожайності 70–90 ц/га має становити 45–55 г.  

Таким чином, отримання максимальної врожайності пшениці залежить від багатьох параметрів, кожен із яких потрібно враховувати під час планування майбутнього врожаю.

Опубліковано в журналі “Агроном”, 2016.