2.1.2 Вимоги до факторів навколишнього середовища
Ключові слова: онтогенез, асиміляція, рослинна біомаса, коренева система, зерно, колос, листкова поверхня, теплопотреба, вологопотреба
Анотація: Наведено аналіз біологічних і агроекологічних властивостей ярого ячменю.
Вимоги до світла. Ячмінь належить до групи культур довгого дня і для свого розвитку потребує порівняно тривалого освітлення. Тому в північних районах вегетаційний період менше, ніж у південних районах, де світловий день коротший. При короткому світловому дні сильно затягується його колосіння. Тому для проходження світлової стадії він вимагає порівняно тривалого освітлення. У північних районах країни світлову стадію ячменю проходить швидше, а в південних - повільніше. Пояснюється це тим, що на півдні світловий день на багато коротше ніж на півночі. Встановлено, що ячмінь порівняно з іншими хлібними злаками має більш коротку світлову стадію. Закінчення світлової стадії у ячменю збігається з утворенням листя. Серед інших зернових ярих культур він є найбільш скоростиглою культурою, деякі сорти його дозрівають за 75 днів.
Вимоги до температури. Вимоги ячменю до температури на різних етапах росту й розвитку неоднакові. Ярий ячмінь відрізняється невеликою вимогливістю до температури. Насіння може проростати при температурі 1-2°С, що дає змогу висівати їх в ранні терміни. Однак при такій температурі проростання сильно затягується. Життєздатні сходи можна отримати при температурі 4-5 °С, але їх поява при цьому затримується. При більш низьких температурах зростає водоутримуюча здатність ґрунту, насіння менше і повільніше поглинають воду, що і служить причиною затримки появи сходів. Оптимальна температура проростання - 15-20°С. Мінімальна температура для формування генеративних органів 10-12 °С. Сходи ячменю без особливого збитку переносять заморозки до -6 ˚С морозу, в більш пізні фази розвитку, стійкість рослин до заморозків знижується. Завязь і пильовики пошкоджуються при температурі -1 -2 ˚С. В період цвітіння і наливу зерна, ячмінь пошкоджується заморозками -1,5 -2°С. Морозобійне зерно втрачає схожість і стає непридатним для пивоварних цілей [дивись Польовий А.М. Сільськогосподаарська метеорологія. –с. 531 – 532].
Для швидкого розвитку кореневої системи, кущіння і формування колоса (від появи сходів до виходу в трубку) необхідна помірна температура в межах 12-20°С. Кущінню і коренеутворенню сприяє невисока температура Однак тривале похолодання та зволоження викликають затримку росту і пригнічують рослини. Оптимальна температура для росту і розвитку рослин у період вегетації 18°С. Ячмінь більш стійкий до високих температур, ніж пшениця і овес. Підвищення середньої добової температури повітря до 23 оС і вище в цей період негативно позначається на врожайності ячменю. Ячмінь сильно страждає від швидкого настання високої температури у фазі виходу в трубку, коли формується продуктивність колоса. У період від виходу в трубку-до колосіння найбільш сприятлива середньодобова температура +20- - +22 ˚С, в період дозрівання - +23- - +24 ˚С. При температурі нижче +13- - +14 ˚ С налив і дозрівання зерна затримуються.
Ячмінь характеризується найвищою серед ярих зернових стійкістю проти високої температури (запалу), легко витримуючи підвищення її до 38-40 °С. За такої температури продихи ячменю не паралізуються впродовж 25-35 год. Саме тому посіви ярого ячменю поширені у південних регіонах України [6].
Різкі коливання температури, а також занадто висока температура у поєднанні з низькою вологістю повітря в період наливання зерна негативно позначається на виповненні зернівки. При цьому знижується маса 1000 зерен і погіршуються пивоварні властивості ячменю.
Заморозки у фазах молочної та воскової стиглості негативно впливають на зародок і погіршують посівні якості зерна. Зерно, пошкоджене морозами, має низьку схожість і абсолютно непридатне для вживання у якості насіннєвого матеріалу [детальніше - Паламарчук В.Д., Поліщук І.С., Каленська С.М., Єрмакова Л.М. Біологія та екологія сільськогосподарських культур. с. 78 – 82].
Вимоги до вологи. Ячмінь менш вимогливий до води і більш економно витрачає її, ніж пшениця, жито та овес. Транспіраційний коефіцієнт (витрата води на утворення одиниці сухої речовини) ячменю становить 350-450. У посушливих умовах культура дає більш високі врожаї. Однак із-за слабкого розвитку кореневої системи ячмінь гірше інших культур переносить весняну посуху. Багато вологи витрачає ячмінь в перші фази росту: кущіння і, особливо в період від виходу в трубку до -колосіння.
Недолік вологи в період утворення репродуктивних органів згубно діє на пилок ячменю. Стерильність частини пилку обумовлює збільшення кількості безплідних колосків, тим самим знижуючи продуктивність рослин. Встановлено, що якщо в грунті запас води нижче подвійний гідроскопічної вологості, то зростання і формування органів рослин припиняються повністю. На добре окультурених і високородючих грунтах витрата води на створення одиниці сухої речовини менше, ніж на грунтах малородючих.
Більш економічно ячмінь витрачає вологу при внесенні добрив. Для отримання високого врожаю ячменю необхідно покращувати водний режим грунту, застосовуючи відповідні агротехнічні прийоми, дбати про накопичення вологи і правильне її витрачання. У зв'язку з цим в районах недостатнього зволоження велике значення мають своєчасна і якісна обробка грунту, снігозатримання, ранньовесняне боронування, оптимальні строки посіву.
Порівняно з іншими ярими зерновими, ячмінь відзначається посухостійкістю і більш продуктивної витратою вологи на створення одиниці органічної речовини. По стійкості до "захоплення" і "запала" зерна він займає перше місце серед хлібних злаків. Сильні атмосферні та ґрунтові посухи негативно впливають на розвиток культури і її врожайність. Маючи короткий вегетаційний період, ячмінь найбільш продуктивно використовує і економно витрачає запаси зимово-весняної вологи, і встигає налити зерно в першій половині літа до початку наступу сухої та спекотної погоди. Тому в багатьох степових районах півдня ячмінь дає високі і стабільні врожаї, ніж яра пшениця і овес. Підвищена вологість і помірна температура повітря у фазі кущіння сприяє кращому формуванню та зростанню вторинної (вузловий) кореневої системи і утворенню більшої кількості пагонів, завдяки чому в подальшому рослини зможуть повніше використовувати ґрунтову родючість і вологу, сформувати більш високий урожай. Нестача вологи в період утворення репродуктивних органів згубно діє на пилок ячменю. Стерильність частини пилку веде до збільшення кількості безплідних квіток і зниження продуктивності. Підвищена жаростійкість ярого ячменю пов'язана з його скоростиглістю, а так само здатністю інтенсивно використовувати поживні речовини в ранні фази росту. До недоліку води ярий ячмінь найбільш чутливий в фазі виходу в трубку. Якщо в цей період в ґрунті не буде необхідної кількості вологи, колос не зможе нормально розвиватися і в ньому збільшиться число безплідних колосків, що, природно, призведе до зниження врожаю. Споживання вологи ячменю йде в основному з метрового шару. До колосіння головним чином використовується волога із шару до 60-70 см, а в подальшому - з глибини до 90-100 см. Достатніми для формування врожаю ярого ячменю в період колосіння є запаси продуктивної вологи в метровому шарі ґрунту від 110 до 130 мм.
Вимоги до родючості грунтів. Швидкість розвитку іхарактерросту ячменю багато в чому визначається типом і родючістю грунту, а також чинниками зовнішнього середовища, основні з яких -світло, температура, волога [1, 2].
Внаслідок швидкого проходження фаз росту і короткого вегетаційного періоду ячмінь вимогливий до родючості грунту. Він відрізняється тим, що в процесіросту в рослину швидко надходять поживні речовини, особливо в початковий період. Через три тижні після появи сходів рослини майже половину поглинаютьфосфору і 2 / 3 калію, хоча органічної маси до цього часу накопичується менше 1 / 5. Висока вимогливість ячменю до грунтів обумовлюється також їх біологічними особливостями, пов'язана з відносно слаборозвиненою кореневою системою і з її низькою здатністю засвоювати мінеральні речовини і воду. Найбільш високі врожаї ячменю одержують на родючих грунтах з глибоким орним горизонтом і нейтральною реакцією грунтового розчину. Хороші грунти для ячменю - чорноземи. З дерново-підзолистих грунтів найбільш сприятливі слабооподзоленние суглинні середньої зв'язаності. Супіщані і піщані грунти без їх поліпшення (внесення добрив) для вирощування ячменю малопридатні.
Ячмінь погано росте на кислих грунтах. Підвищена кислотність пригнічує життєздатність грунтових мікроорганізмів, тому такі грунти необхідно попередньо вапнувати. Деякі сорти, що сформувалися на кислих грунтах, можуть давати непогані врожаї, але за умови забезпечення хорошим режимом живлення протягом всього періоду вегетації.
Грунти, які відведені під ячмінь, повинні бути однорідними за вмістом поживних речовин, волого місткості і водопроникності. Для отримання високих урожаїв важливо забезпечити рослини на початку вегетації достатньою кількістю легкодоступних поживних елементів.
Ячмінь погано переносить надлишкове зволоження. На заболочених ґрунтах він дає низькі врожаї. Гірше росте на легких піщаних і солонцюватих ґрунтах. Ячмінь потребує для свого зростання чисті від бур'янів ґрунти, хоча він швидко розвивається з моменту появи сходів і сильно кущиться. Однак через слабкий розвиток кореневої системи ця культура може відчувати сильну конкуренцію з боку бур'янів у боротьбі за вологу, їжу і світло [детальніше - Лихочвор В.В., Петриченко В.Ф. Рослинництво. Сучасні інтенсивні технології вирощування основних польових культур. Львів: НВФ "Українські технології", 2006. – 730 с.].
У ячменю на відміну від інших зернових культур, поглинання основних елементів живлення відбувається за короткий період. До часу виходу в трубку він споживає майже 67% калію, використовуваного за весь вегетаційний період, до 46% фосфору і значну кількість азоту. До початку цвітіння поглинання поживних речовин майже закінчується. Для одержання високих врожаїв цієї культури дуже важливо, щоб рослини були забезпечені повною мірою доступними елементами з самого початку їх розвитку. Компенсувати недолік живлення пізніше практично неможливо. Ця біологічна особливість визначає специфіку застосування добрив. Ярий ячмінь є найбільш вимогливим серед зернових до попередника.
У степовій зоні основним критерієм цінності попередника є запаси вологи, які залишаються в ґрунті. Найбільший урожай ячменю одержують при розміщенні ячменю після кукурудзи, пшениці, вівса. Менший урожай формується при сівбі ячменю після цукрового буряка, соняшника, які дуже висушують ґрунт [12].