1.1.5 Вимоги озимої пшениці до умов  навколишнього середовища

Світло. Озима пшениця належить до рослин довгого світлового дня. Вегетаційний період її залежно від району вирощування коливається від 240 – 260 до 320 днів. Для пшениці необхідне інтенсивне освітлення. При затінені рослин у загущених посівах нижні стеблові міжвузля надміру витягуються і пшениця вилягає [18 ]. Надходження сончної радіації  після появи сходів поряд з температурою грунту та заглибленням насіння дуже впливає на  глибину закладки вузла кущіння озимої пшениці. За даними

О.І. Носатовського «главную роль в размещении  узла кущення играет свет. После всходов как только растения підвергаються действию света, узел кущення уже не поднимается …». Заглиблення вузла кущіння під дією  сонячного світла є результатом морфогенетичного ефекту і визначається як інтенсивністю освітлення колеоптиле, так і кількістю поглиненої радіації [1,2, 5]..

Світло для життя рослин має не менше зна­чення, ніж температура, вологість та мінеральне живлення. Світло, або промениста енергія, у широкому розумінні цього слова, є важливим енергетичним фактором, який бе­ре активну участь у створенні органічної речовини на землі.
Промениста енергія сонця у більшості випадків впливає на особливості процесів росту, форми і розміщення листя у рослин та ін. Вона бере участь не тільки у формуванні органічної речовини, але і в її перетворенні та відкладанні, впливає побічно та безпосередньо на процеси загартування рослин, зміни їх зимо- та посухостійкості. Світло також впливає і на формування органів рослин.

У похмурну погоду або в загущених осінніх сходах у злаків конус наростання основного стебла та пагонів завж­ди виноситься (піднімається) ближче до поверхні ґрунту, їх ріст за умов недостатнього освітлення припиняється із за­пізненням. Все це зумовлює невелику продуктивність та­ких сходів. З робіт А. С. Оконенка (1954), В. І. Розумова (1961), П. П. Вавілова (1981) та багатьох інших відомо, що в зв'язку з різною інтенсивністю освітлення неоднаково відбуваються біологічні, фізіологічні та біохімічні процеси в рослинах, а це в кінцевому результаті впливає на вміст хлорофілу, анатомію, морфологію окремих органів та га­бітус рослин у цілому. Світловий режим озимої пшениці впливає не тільки на розвиток, але й на процеси росту, ви­соту стебла, кількість листків, довжину та ширину листко­вої пластинки. У середньому вглиб травостою пшениці над­ходить тільки 15—20 % сонячної радіації [3,4]..

Для нормального росту і розвитку рослин озимої пше­ниці необхідна мінімальна сила освітлення— 1,8 тис. люк­сів. Пряме сонячне світло опівдні дає ЗО—40 тис. люксів. Недостатнє освітлення може послаблювати процес фото­синтезу, що негативно позначається на врожаї, а в поєднанні з багатим азотним фоном призводить у зернових культур до різкого збільшення стерильності квіток.

Оптимальна інтенсивність освітлення є необхідною умо­вою, яка забезпечує високу фотосинтезуючу активність рос­лин, продуктивне кущіння і формування багатоколосково­го колосу, успішне наливання зерна та добре реагування на багатий агрофон.

Важливим якісним показником посівів, здатних з вели­ким ККД засвоювати енергію світла та СО₂ з повіт­ря, є достатньо висока оптична щільність при великій су­марній поверхні асимілюючих органів, головним чином листя.

Створення оптимального світлового ре­жиму посіву можна досягнути нормами висіву, способами сівби, розміщенням рослин на площі, кількістю їх у рядках та ін. Цими заходами можна помітно збільшувати коефі­цієнт корисної дії фотосинтезу, надходження сонячного світла на землю. За даними Всесоюзного науково-дослід­ного інституту електрифікації сільського господарства (ВНДІЕСГ) підраховано, що на поверхні землі теоретично максимально можливе значення ефективності природного світла для фотосинтезу знаходиться в межах від 16 до 24%.

Потік світла протягом дня змінюється в широких межах: від декількох ват на квадратний метр вранці і увечері до половини кіловата на кожний квадрат­ний метр опівдні. При цьому не залишається постійною ні температура, ні вологість повітря.

 Для кожного значення опромінювання рослин є своя оптимальна температура. Так, у сонячний, дуже жаркий день фотосинтез досягає максимуму о 7—8-й годранку, а потім різко падає. У другій половині дня в міру зменшення світлового потоку, що час­то супроводжується і зни­женням температури по­вітря, швидкістьнакоп­ичення енергії знову починає зростати і увечері (19—20 год) досягає свого другого максимуму.

Фотосинтез — основний процес живлення рослин, тому інші процеси — діють і ефективні тільки в тій мірі, у якій вони поліпшують і стимулюють фотосинтезуючу діяльність і створюють умови для синтезу продуктів та найкращого їх використання на процеси росту, розвитку та формування врожаю. Лише сукупність рослин, повноцінний їх ценоз, можуть максимально використовувати фактори зовнішньо­го середовища. Тому дуже важливо правильно сформува­ти структуру посіву з оптимальною щільністю, великими площами фотосинтезуючої поверхні, з достатнім вмістом хлорофілу в листках рослин [6,7 ].

Тепло. Озима пшениця належить до холодостійких культур. На­сіння її здатне проростати при температурі посівного шару ґрунту всього 1-2 °С, проте за такої температури сходи з'являються із за­пізненням і недружно. . Проростає насіння озимої пшениці при поглинанні 47 – 48% (до повітряно-сухої маси насіння) води. Мінімальною температурою для появи сходів насіння є 2 – 5ºС , оптимально – 20 – 25ºС. Найсприятливішим для сівби пшениці є календарний строк із середньодобовою температу­рою повітря 14 — 17 °С. Найбільш інтенсивно ґрунт поглинає воду, яка потрібна для набухання і проростання насіння, при прогріванні ґрунту до 12 - 20 °С. За такої температури і достатній вологості ґру­нту (близько 15 мм продуктивної вологи у посівному шарі) сходи з'являються вже на 6 - 8-й день. Більш висока температура (понад 25 °С) несприятлива для проростання, бо може стати причиною си­льного ураження сходів хворобами, особливо іржею, а при темпе­ратурі 40 °С, коли відносна вологість повітря сягає 30 % і нижче, насіння, яке проросло, гине через інтенсивне випаровування воло­ги, а те, яке набухло, втрачає схожість внаслідок дихання, витрат поживних речовин і ураження пліснявою.

Кущіння починається після утворення рослиною 3 – 4 листків, приблизно на 23 – 27 день після появи сходів. Дружне кущіння відбувається при температурі 10 – 15 ºС, достатньому забезпечення водою, поживними речовинами та достатній площі живлення. За сприятливих умов кожна рослина утворює до 5 – 10 пагонів. Максимальний урожай зерна забезпечує густота продуктивних пагонів 500 – 700 шт./м² [1].

Під час цвітіння відбувається запилення квіток. Найкраща температура повітря 25 – 27ºС і відносна вологість 25% і більше. Мінімальна температура для цвітіння вважається 6 – 7 ºС. Цвітіння пшениці триває протягом усієї доби, вдень – краще, вночі – гірше [2 - 6].

Протягом вегетації сприятливою середньою температурою є 16 – 20 ºС із зниженням у період кущіння до 10 – 12 ºС та підвищенням при трубкуванні до 20 – 22 ºС, цвітінні та наливанні зерна – до 25 – 30 ºС. Для розвитку сильної кореневої системи кращою температурою ґрунту є 10 – 20 ºС [3].

Високі температури і низька відносна вологість повітря знижують запліднення, погіршують умови наливу зерна. Цвітіння, запліднення і налив зерна нормально проходять при температурі 35 – 40ºС і відносній вологості повітря не нижче 40% [6].

Озима пшениця добре витримує високі температури влітку. Короткочасні суховії з підвищенням температури до 35 — 40 °С не за­вдають їй великої шкоди, особливо при достатній вологості ґрунту. Цим відзначаються переважно сорти південного походження, на­приклад, Одеська 51, Безоста 1 та ін. Протягом вегетації сприятли­вою середньою температурою є 16 — 20 °С із зниженням у період ку­щення до 10 - 12 °С та підвищенням при трубкуванні до 20 - 22 °С, цвітінні і наливанні зерна — до 25 — 30 °С. Для розвитку сильної кореневої системи кращою температурою ґрунту є від 10 до 20 °С.

Більшість сортів озимої пшениці, районова­них в Україні, відносно стійкі проти понижених температур в осін­ній, зимовий та ранньовесняний періоди. При доброму загартуванні восени вони витримують зниження температури на глибині вузла кущення до 15 - 18 °С морозу, а деякі з них (Миронівська 808) — навіть до мінус 19 — 20 °С. Найвищою холодостійкістю озима пшени­ця відзначається на початку зими, коли вузли кущіння містять ма­ксимум захисних речовин — цукрів. Навесні, внаслідок зимового виснаження, вона часто гине при морозах усього близько 10 °С. Осо­бливо знижується її холодостійкість при різких коливаннях темпе­ратури, коли вдень повітря прогрівається до 8-12 °С, а вночі, на­впаки, знижується до мінус 8-10 °С.

Високою морозо- і зимостійкістю відзначається пшениця, яка утворює восени 2 – 4 пагони і нагромаджує у вузлах кущіння до 33 – 35% цукру на суху речовину, що досягається при тривалості осінньої вегетації рослин 45 – 50 днів з сумою активних температур близько 520 – 670 ºС.

Волога. Озима пшениця потребує достатньої кількості вологи протягом усієї вегетації. Як правило, високий урожай її спостерігається при весняних запасах вологи в орному шарі ґрунту до 200мм, а на період колосіння – не менше 80 – 100мм при постійній вологості ґрунту 70 – 80% НВ. Вологість, більша за 80 % НВ, несприятлива для пшениці, бо погіршується газообмін кореневої системи через насичення повітря в ґрунті.

Транспіраційний коефіцієнт у пшениці становить 400 – 500, у сприятливі за вологою роки він знижується до 300, у посушливі – підвищується до 600 – 700.Особливо високим він буває у період схо­ди—початок кущіння (800 - 1000), найменшим — наприкінці ве­гетації (150 - 200). Більш економно витрачають вологу рослини, до­статньо забезпечені поживними речовинами.

Протягом вегетації пшениця поглинає вологу нерівномірно. Найбільше вона потрібна рослинам у період трубкування, особливо за 15 днів до виколошування  тривалістю близько 20 днів, коли рослина інтенсивно росте і в неї формуються колоски, квітки. Не­стача вологи в цей час зумовлює значне зниження врожаю внаслі­док меншої кількості зерен у колосі та меншої маси 1000 зерен.

В умовах Степу і південного Лісостепу велике значення має во­логість посівного шару на час сівби пшениці. Значні запаси її у ґру­нті необхідні з самого початку бубнявіння насіння, яке у м'якої пшениці відбувається при поглинанні 50-55 % води від сухої маси насіння, а в твердої — на 5-15 % більше. Тому дружні сходи з'являються лише при наявності в посівному шарі 10 — 15 мм про­дуктивної вологи, а процес кущіння — при вологості орного шару 0-20 см не менше 20 -ЗО мм. Оптимальними запасами продуктивної вологи в осінній період розвитку озимої пшениці є запаси 30 – 50 мм. При достатньому забезпеченні рос­лин водою вони нормально кущаться, формують добре розвинену вторинну кореневу систему, стають більш зимо- та морозостійкими. Про високу потребу озимої пшениці у волозі свідчать витрати нею води при формуванні врожаю, які становлять за вегетацію, залежно від зони вирощування, в середньому 2500 — 4000 м³/га. Тому нагро­мадження і збереження ґрунтової вологи для пшениці, особливо в Степу, є одним з важливих факторів її високій продуктивності [7].

Вимоги до ґрунтів  За даними А. І. Носатовського, коренева си­стема озимої пшениці на родючих ґрунтах здатна проникати на глибину до 2 м. Тому озимій пшениці найбільше відповідають ґрун­ти з глибоким гумусовим шаром та сприятливими фізичними влас­тивостями, достатніми запасами доступних для неї поживних речо­вин і вологи з нейтральною реакцією ґрунтового розчину (рН 6 - 7,5) [11].

Коренева система пшениці найкраще розвивається на пухких ґрунтах, об'ємна маса яких становить 1,1 — 1,25г/см³. При об'ємній масі 1,35 — 1,4 г/см³ ріст коріння пригнічується, а якщо вона пере­вищує 1,6 г/см³, корені не проникають у ґрунт або проникають лише по червоточинах та щілинах.

Надмірна пухкість ґрунту з об'ємною масою менше 1,1 г/см³ теж несприятлива для формування коріння, бо при наступному осіданні ґрунту можливе обривання коренів (що буває, наприклад, при запізнілій оранці). На таких ґрунтах багато втрачається води і верхній шар пересихає, що особливо небажано для посушливих районів. Встановлено, що серед озимих культур озима пшениця — одна з найбільш вибагливих до ґрунтових умов вирощування. Найвища урожайність її спостерігається при вирощуванні на чорноземних ґрунтах на півдні — також на каштанових і темно-каштанових Малопридатними (особливо для сортів твердої пшениці) є кислі підзо­листі та солонцюваті ґрунти, а також ґрунти, схильні до заболочу­вання, торфовища. Проте за відповідної технології і на таких ґрун­тах можна вирощувати до  40 ц/га і більше зерна пшениці. Коренева система пшениці характеризується невисокою здатністю до засвоєння, тому нормально розвивається при нейтральній реакції ґрунтового розчину в межах РН = 6,5 – 7,5 [6].

За виносом поживних речовин з ґрунту озима пшениця є азотофільною рослиною: 1 ц зерна виносить у середньому з ґрунту азоту 3,75, фосфору — 1,3, калію — 2,3 кг. На початку вегетації особливо цінними для пшениці є фосфорно-калійні добрива, які сприяють кращому розвитку її кореневої системи і нагромадженню в рослинах цукрів, підвищенню їх морозостійкості. Азотні добрива більш цінні для рослин навесні і влітку — для підсилення росту, формування зерна і збільшення в ньому вмісту білка.

Озима пшениця вибаглива до запасів поживних речовин у ґрунті та її водно-фізичних властивостей. Озимій пшениці найбільше відповідають ґрунти з глибоким гумусовим шаром, гарною структурою та глибоким заляганням ґрунтових вод. Критичний період в азотному живленні настає через два тижні після появи сходів і збігається з початком осіннього кущіння [2].

У степовій зоні України озима пшениця формує високі врожаї з високими хлібопекарськими якостями. При вирощуванні озимої пшениці необхідно, щоб протягом всього періоду вегетації рослини були в достатній кількості забезпечені всіма поживними речовинами, при оптимальному співвідношенні всіх елементів мінерального живлення.

Озима пшениця вибаглива до запасів поживних речовин у ґрунті та її водно-фізичних властивостей. Озимій пшениці найбільше відповідають ґрунти з глибоким гумусовим шаром, гарною структурою та глибоким заляганням ґрунтових  вод.

Тест до лекції № 1 (частина 1.1.5)