Подходы к посевной кампании меняются вместе с климатом. Шаблоны разрушаются. Сроки посевной можно менять в обе стороны, и когда это стоит делать?
Оптимальный срок сева – не определенная дата или интервал. Это период времени, когда является возможным компромисс между наличием влаги и отсутствием холода, наличием тепла и отсутствием жары. Компромисс между оптимальными условиями для появления всходов и техническими возможностями отсеяться в сжатые сроки.
Сев поздних яровых культур – подсолнечника, сои, кукурузы рекомендуется проводить тогда, когда температура почвы на глубине посева достигает 10-12°С. Тогда, при достаточном количестве влаги, через 10-12 дней после посева появляются всходы.
Часто сев не укладывается «в узкие границы» идеального срока, приходится сеять либо позже, либо раньше. Значит, делать не как нужно согласно теории, а как возможно с учетом практики. В первую очередь – учитывать погодные условия (температуру воздуха, наличие осадков, обеспечение влагой в верхнем слое почвы), возможности проведения полевых работ («физической спелости» почвы). А также – с учетом наличия необходимого количества техники и ее рационального использования.
Если посевных агрегатов мало для проведения сева поздних яровых культур в оптимальные сроки (в пределах 7-12 суток), сев начинают раньше. Торопятся с посевом также при критически низкой влажности верхнего слоя почвы: ждать, пока почва нагреется – это гарантированно дождаться потери остатков влаги.
Несколько «преждевременный» посев оправдан также тогда, когда прогнозируется жесткая жара в мае, ранние всходы успевают «зацепиться» корнями за влагу и сформировать хорошо развитые растения до начала губительной засухи.
Но все имеет цену. Платой за возможность избежать жары при севе в ранние сроки является высокий риск повреждения всходов холодом. За возможность опередить засуху приходиться рассчитываться неприятными последствиями сева в слишком влажную почву.
Также есть риски: не преодолеть сорняки и потерять немало азота из минеральных удобрений вследствие очень длительного периода между севом и периодом активного использования питательных веществ растениями.
Чтобы решить, стоит ли рисковать, следует знать, какие проблемы возможны при севе поздних яровых в слишком ранние сроки.
Переохлаждение набухших семян (ICI-Imbibitional Chilling Injury)
В сухой холодной почве семена поздних яровых культур в состоянии покоя сохраняют всхожесть в течение нескольких месяцев. Например, сев подсолнечника под зиму: интервал между севом (третья декада ноября – вторая декада декабря) и появлением всходов (вторая или третья декада апреля) составляет почти пять месяцев. Его семена выдерживают не только холод поздней осени и ранней весны, но суровые зимние морозы.
Что может случиться с семенами сои, кукурузы или подсолнечника в прохладной почве при посеве в 1-2 декаду апреля? К сожалению, может случиться большая неприятность.
При взаимодействии сухих семян с холодной влагой они могут получить серьезные внутренние травмы. Быстрое поглощение влаги при низких положительных температурах буквально «разрывает» семена изнутри.
Семена сои поглощают 130-160% влаги относительно собственной массы, семена кукурузы и подсолнечника – 50-60%. При оптимальных условиях процесс происходит быстро. Например, семена кукурузы 50% необходимого количества влаги могут «втянуть» за 30 минут, а еще 50% — за два с половиной часа.
Для того чтобы клетки зародыша и эндосперма сохранили целостность, мембраны набухших клеток растягиваются. Если гидратация семян теплолюбивых культур проходит при температуре свыше 10 — 12 °С, эластичности его клеточных оболочек хватает, чтобы без последствий «всосать» необходимое для прорастания количество влаги. Но что происходит при несколько меньшей температуре почвы и почвенной влаге? В холодной среде процесс продолжается с некоторыми различиями.
На поглощение воды семенами холод практически не влияет, набухание семян происходит даже в «ледяной» воде. Но холод негативно влияет на эластичность клеточных стенок: при относительно высокой (более 8-10°С) температуре липиды клеточных мембран находятся в жидком состоянии, а при низкой температуре — в твердом состоянии. Поэтому в холодной среде клеточные мембраны остаются жесткими.
Вместо того чтобы растягиваться под внутренним давлением набухшего содержимого, они устойчиво держат «границы» клетки. Пока не лопнут. Растворенные в воде углеводы (крахмал и сахара) выплескиваются наружу.
Каковы последствия травмы набухшего семени? По меньшей мере, семена теряют немалую часть питательных веществ, что негативно влияет на рост и развитие ростка. Типичными симптомами ICI сои и подсолнечника являются неравномерное развертывание семядолей и некроз тканей на их верхней стороне. Всходы из травмированных семян кукурузы появляются с опозданием и значительно отстают в развитии.
Но на этом перечень возможных неприятностей не заканчивается. Содержимое поврежденных клеток стимулирует и подпитывает активность патогенной микрофлоры почвы, бактерии и плесневые грибы окончательно «добивают» поврежденные побеги. Следствием совместной деятельности холодной влаги и почвенных патогенов являются разреженные неравномерные всходы. Это значительная потеря урожайности или необходимость пересева.
Вероятность повреждения набухших семян зависит от нескольких факторов: генетически обусловленных свойств сорта, наличия механических повреждений оболочек, интенсивности набухания семян и скорости изменения температуры и влажности почвы.
Высокая вероятность повреждения возникает при сочетании неблагоприятных факторов: теплолюбивый сорт/гибрид, семена с механическими повреждениями оболочки, резкое снижение температуры и выпадение обильных осадков в 24 часа после посева. Или сев во влажную и слишком холодную почву.
Если семена были посеяны в сухой (или умеренно влажный) слой почвы, и от сева до выпадения осадков прошло несколько суток, вероятность ICI является минимальной. За это время семена успевает неспешно поглотить 30-40% необходимого количества влаги, благодаря этому твердые клеточные мембраны клетки «растягиваются» с минимальными повреждениями. Дальнейший контакт с холодной влагой осадков будет относительно безопасным. Как говорится, «мокрому дождь не страшен».
В Канаде, например, некоторые фермеры сеют сою в грунт, температура которого находится в пределах 3-5°C, и получают равномерные всходы. Но они всегда следят за прогнозом осадков: если через 24-48 часов после запланированной даты сева ожидается дождь, сев отменяется!
Ранний посев, как правило, проводится в сухую или умеренно влажную почву в дневное время верхний слой почвы нагревается солнцем, поэтому семена получает первую порцию уже подогретой влаги в относительно теплом слое почвы. Сев вечером или ночью значительно увеличивает риск холодовой травмы семян: семя жадно «напьется» холодной влаги и его может «порвать».
Растительные остатки (мульча) мешают быстрому нагреву поверхности почвы, поэтому с No-till посевом не стоит спешить. Обычно, «безопасный» сев в почву с плотным слоем растительных остатков, проводят на 1-2 недели позже, чем в «черный» культивируемый.
Для сохранения целостности клеточных мембран в холодной почве семена должны поглощать влагу очень медленно. Скорость его набухания зависит от целостности оболочек семян. Даже незначительные повреждения оболочки могут ускорить поступление влаги внутрь. Поэтому для раннего посева не рекомендуется использовать семена с поврежденным верхним слоем (семенной кожурой).
Предпосевная обработка (протравливание) значительно уменьшает риск поражения травмированных семян патогенной почвенной микрофлорой и дает им дополнительный шанс на выживание.
Очень медленное прорастание, «температурный паралич» и повреждение всходов заморозками
Темпы роста и развития растений зависят от температуры окружающей среды. Для поздних яровых культур оптимальная температура для прорастания семян — около 20 °C. При такой температуре всходы подсолнечника, например, появляются на поверхности почвы уже через неделю после сева. Если температура несколько меньше, темпы развития проростков тормозятся: при температуре 14-15°С всходы подсолнечника появляются через две недели после посева, а при температуре 8-10°С – через три.
Метаболизм семян, которые пытаются прорасти при температуре меньше +8°C, очень медленный. «Застывшие от холода клеточные мембраны плохо справляются с транспортными функциями, нарушается работа многих белков и ферментов. Значительную часть ресурсов семена тратят на дыхание и поддержание жизни в ростках, что истощает запасы питательных веществ.
В почве с температурой 6-8°С всходы «сидят» минимум две – три недели. При севе в очень холодную почву (3-5°С) всходы поздних яровых культур вообще не торопятся на поверхность: всходы появляются на 25-40 сутки после сева. Но следует заметить, что ростки разных сортов и гибридов имеют разные темпы роста в холодной почве.
Например, существенно отличается реакция ростков различных гибридов подсолнечника. К сожалению, большинство современных гибридов интенсивного типа чувствительны к холоду (теплолюбивы). Всхожесть их семян после проращивания появляется через 10 дней при температуре 10 °C, и не превышает 20-30%. Длина немногочисленных ростков не превышает 2-3 см.
Толерантными к холоду при прорастании считают гибриды со всхожестью не менее 50% и длиной ростков больше чем 4 см. Чувствительные и толерантные к холоду гибриды нецелесообразно сеять в почву, температура которой меньше 10°C. Риск будет неоправданным: всходы появятся, во-первых, очень поздно, а во-вторых, неравномерно.
Тем не менее, существуют гибриды подсолнечника, устойчивые к холоду при прорастании. Через 10 суток проращивания при температуре 10°C прорастает от 80 до 100% семян холодостойких гибридов, длина ростков достигает 8 см. К сожалению, количество холодостойких сортов и гибридов ограничено. Из известных коммерческих гибридов холодостойким является СУР и некоторые гибриды французской и американской селекции.
Масло семян холодостойких гибридов подсолнечника содержит мало (до 35%) олеиновой и много (более 50%) линолевой жирных кислот. Высокоолеиновые гибриды, к сожалению, плохо прорастают и медленно развиваются в холодной почве.
Относительно сои, зависимость темпов прорастания от температуры почвы у нее почти такая же, как у подсолнечника. При севе в грунт с температурой 13-15°С всходы сои появляются через 7-10 дней. При севе в грунт с температурой 10 °C придется ждать их появления 12-14 дней, а в почве с температурой 5-7°С всходы появляются почти через три недели.
Благодаря успехам селекции, существует немало гибридов кукурузы, семена которых дружно и энергично прорастают при температуре почвы 8°C. Но при посеве относительно холодостойких гибридов в холодный грунт их полевая всхожесть существенно уменьшается, значительно возрастает риск появления неравномерных разреженных всходов.
Согласно данным американских исследователей, полевая всхожесть кукурузы через месяц после посева в почву с температурой 5°C не превышает 50-60%. Поэтому экстремально ранний посев кукурузы является экстремально опасным.
После того, как ростки почти достигли поверхности почвы, их дальнейшее продвижение может быть заторможено вследствие воздействия холодного воздуха. Вплоть до полной остановки роста всходов – так называемого температурного паралича.
Обычно, верхушка проростка растет в направлении тепла, то есть характеризуется положительным термотропизмом. Стебель растения в буквальном смысле тянется к солнцу, определяя направление по повышению температуры. У корней термотропизм отрицательный — они растут в направлении уменьшения температуры. Это обеспечивает правильную пространственную ориентацию проростка — верхушка тянется к теплу и солнцу, а корешок – в прохладную глубину, к влаге и питательным веществам.
Но резкое похолодание нарушает работу «термокомпаса» ростка. Воздух охлаждает поверхность почвы, поэтому температура в нескольких сантиметрах верхнего слоя почвы временно становится меньше, чем температура на глубине заделки семян. Проросток дезориентируется и временно приостанавливает рост. Или продолжает рост, но в ложном направлении: корни растут вверх (к холоду), а стебель – вниз (к теплу). Подобная деформация ростков типична для сои и кукурузы.
На ростки кукурузы низкая температура действует специфически. Кроме дезориентации в пространстве, холод провоцирует преждевременное раскрытие колеоптиля. Он разворачивается в толще почвы, поэтому уже не защищает первый листок от травм. Зародышевый листик, который уперся в твердые комочки почвы, меняет направление роста и пытается обойти препятствие. Вместо того чтобы идти вверх, он движется горизонтально, а иногда — даже вниз. Ростки, которые израсходовали запас питательных веществ на «блуждание» в почве, погибают буквально рядом с поверхностью почвы.
При температуре, которая ниже оптимальной, рост и развитие всходов продолжается очень медленно. Кроме того, существует высокая вероятность повреждения молодых растений заморозками. Риск попасть под заморозки у ранних всходов гораздо больше, чем при севе в оптимальные сроки – кратковременные морозы в апреле бывают чаще, чем в мае.
Всходы подсолнечника на стадии семядолей выдерживают кратковременные заморозки до -4°С, в фазе двух пар листьев – до -3°С, после формирования четырех пар листьев критической является температура -2°С. Всходы кукурузы в фазе «шила» и сои в первой паре настоящих листьев кратковременное понижение температуры до -1°С, выдерживают без негативных последствий.
Последствия заморозков зависят не только от их продолжительности и температуры. Значение имеет рельеф поля, свойства почвы, наличие/отсутствие растительных остатков на его поверхности. Светлые песчаные почвы плохо «сглаживают» суточные перепады температуры воздуха и поверхности почвы из-за того, что плохо прогреваются и плохо удерживают тепло. No-till посевы, даже на темных черноземных или каштановых почвах, также чувствительны к ночным заморозкам.
Под слоем растительных остатков почва медленно прогревается в дневное время — светлая мульча действует как барьер, отражающий солнечные лучи. Почва медленно нагревается днем и «жадно» сохраняет тепло ночью, поэтому относительно слабые заморозки могут иметь катастрофические последствия для всходов на No-till полях.
Разнообразное уплотнение почвы: боковина посевной борозды, колеи и почвенная корка
Избыточная влажность верхнего слоя земли при раннем посеве является причиной локального уплотнения почвы. Тяжелая техника оставляет после прохода по полю пути, а сошники сеялок уплотняют боковые стенки посевной борозды.
Сошники режут и одновременно «размазывают» влажную почву, вследствие чего борозда остается открытой: II плотные стенки не разрушаются прикатывающими колесами. Когда почва высыхает, стенки борозды становятся очень твердыми и жесткими и препятствуют росту корней. Корни всходов подсолнечника или сои может «сломать» затвердевший грунт, но корневая система кукурузы для этого является слишком слабой. Поэтому корни всходов кукурузы начинают расти горизонтально вдоль посевной борозды.
При неблагоприятном стечении обстоятельств потери урожая кукурузы достигают 40-50%.
Что делать, если почва еще слишком влажная, а сеять уже надо? Во-первых, не пытаться сеять на меньшую глубину. Конструкция сошников и прикатывающих колес пропашных сеялок предполагает посев на глубину 5-8 см. Если глубина посева будет меньше, наклонные закрывающие колеса не могут качественно закрыть борозду и разрушить ее уплотненные боковые стенки.
Во-вторых, не использовать избыточное давление на прикатывающие колеса, это увеличивает уплотнение посевного ложа. Давление прикатывающих колес сфокусировано не на поверхности грунта, а на глубине около 5-6 см. Это обеспечивает плотный, но не чрезмерный контакт семян с почвой. Соответственно, давление на прикатывающих колесах следует проверять на глубине заделки семян, а не на уровне поверхности почвы.
В-третьих, целесообразно заменить гладкие прикатывающие колеса на зубчатые. Они разрыхляют почву над семенами и разрушают уплотнения в борозде. Иногда зубчатое колесо комбинируют с гладким, чтобы исключить чрезмерное рыхление почвы и обеспечить оптимальное уплотнение посевного ложа.
В-четвертых, необходимо уменьшить давление, как на высевающую секцию (колеса глубиномера), так и на прикатывающие колеса. Основным принципом сева во влажную почву является такой: чем меньше давление – тем меньше деформация почвы — тем лучше результат.
Уплотнение от ходовой части агрегатов ухудшает доступ растений к влаге и питательным веществам, создает препятствия для роста корневой системы и разрушает структуру почвы. Уменьшить ущерб от уплотнения посевными агрегатами можно за счет использования спаренных колес и регулировки давления в шинах. Но избежать негативного эффекта не получится — влажная почва является более пластичной и менее упругой, чем сухая.
Почвенная корка – еще один из видов уплотнения, типичный для ранних посевов пропашных. При слишком раннем севе всходы появляются через 3-4 недели, а за это время может пройти 1 или 2 ливня. Капли дождя разрушают грунтовые агрегаты и заиливают поверхность почвы. Верхний слой почвы превращается в плотную прочную корку, которая препятствует дыханию почвы и блокирует появление всходов. Ослабленным росткам трудно сломать почвенную корку, иногда им это не удается.
При севе в оптимальные или поздние сроки эта проблема также возникает, но гораздо реже. Темпы роста поздних яровых в теплой почве гораздо выше, чем в холодной. Поэтому ростки успевают «выскочить» на поверхность еще до того, как над ними застынет сплошная грунтовая корка.
Разрушить почвенную корку можно ротационными мотыгами, пружинными или легкими зубовыми боронами. Если во время обработки ростки не успели дотянуться до почвенной корки, разрушение почвенной корки дает однозначно положительный эффект. Но если корка плотная и затвердела, а проростки буквально упираются в нее, посевы будут сниженные.
Сеять рано или ждать?
Специально для тех, кто опаздывает, есть оправдание: «лучше позже, чем никогда». Его вполне можно использовать для ситуаций, где приходится выбирать между излишней спешкой и гарантированным отсутствием шансов: «лучше раньше, чем никогда».
Поэтому ранний посев поздних яровых может быть лучшим из возможных решений, если:
Ожидается резкое потепление при полном отсутствии осадков. Тут, как говорится, «кто не успел, тот опоздал».
Поверхность почвы уже сухая и осадков в ближайшие 2-3 недели не ожидается. Если ждать осадков и тепла, есть риск не успеть завершить сев своевременно. И есть риск не воспользоваться благоприятными условиями, если влага быстро исчезнет через суховеи.
Структура почвы и рельеф (например, южный склон) «простят» спешку, но не опоздание.
Приходится существенно расширить посевную площадь поздних яровых. Например, при пересеве погибших озимых подсолнечника.
Для того чтобы увеличить шансы на успех, стоит обратить внимание на следующее:
Чем раньше срок сева и чем ниже температура почвы, тем выше должна быть холодостойкость сорта/гибрида. Высокопроизводительные интенсивные гибриды кукурузы и подсолнечника, к сожалению, предпочитают прорастать при относительно высокой (12-15°С) температуре грунта. Поэтому для раннего посева они непригодны.
Если верхний слой почвы подсох или умеренно увлажнен, семена будут набухать медленно. Это уменьшает вероятность так называемого «переохлаждения набухших семян». Посев во влажную холодную почву увеличивает вероятность повреждения всходов из-за быстрого поглощения семенами холодной воды.
Если семена успевают заблаговременно медленно «напиться» влагой, обильные холодные осадки не приведут к повреждениям. И наоборот: посев сухих семян непосредственно перед холодным дождем неизбежно «проредит» всходы.
Плотный слой растительных остатков исключает ранний посев поздних яровых. Не стоит рисковать!
Медленные темпы появления и развития всходов увеличивают риск повреждения культурных растений вредителями и болезнями, а также затрудняют борьбу с сорняками. Гербициды почвенного действия, внесенные до посева или во время посева, к моменту появления всходов культуры уже теряют эффективность. Поэтому необходимо заранее подготовить страховые препараты для защиты вегетирующих посевов.
Для быстрого восстановления после стресса (холод, затопление, механические повреждения) и стимуляции роста целесообразно «взбодрить» ранние всходы поздних яровых внекорневыми удобрениями и /или антистрессовыми препаратами.
А самое главное — это объективно оценить ситуацию и трезво взвесить риски и преимущества. Если ожидаемые преимущества раннего сева поздних яровых незначительны, а риск огромный, лучше немного подождать.
Автор: Александр Гончаров, независимый эксперт по агрономии
Источник: Agravery.com
Перевод: BusinessForecast.by
При использовании любых материалов активная индексируемая гиперссылка на сайт BusinessForecast.by обязательна.