Накопление сахаров как фактор успешной перезимовки ячменя

Сотрудники фирмы «Агростандарт» на своих опытных делянках DLG Feldtage

Для озимых культур одним из основных условий получения высоких урожаев является повышенная зимостойкость. К основным причинам гибели озимых в осенне-зимний период относят в равной степени неблагоприятные факторы среды и недостаточную зимоморозостойкость растений. В отдельные годы в районах возделывания озимого ячменя наблюдается частичная, а иногда и полная гибель посевов из-за вымерзания.

Одним из важнейших адаптивных признаков для озимого ячменя является морозостойкость. Это один из главных компонентов успешной перезимовки растений. В последние годы получены сорта, которые отличаются повышенной устойчивостью к низким температурам. Однако не только сорт, но и технология возделывания во многом определяют возможность растения стабильно переносить экстремальные условия низких температур.

Наряду с положительными свойствами озимый ячмень имеет существенный недостаток: низкую зимостойкость, обусловленную прежде всего слабой морозоустойчивостью сортов. В этой связи основные посевные площади культуры сосредоточены в Южном и Северо-Кавказском федеральных округах. Тем не менее в последнее время озимый ячмень высевают и в других регионах. Риск вымерзания и гибели посевов озимого ячменя даже с высокой морозостойкостью очень велик.

В условиях жесткой зимы 2012 г. на Северном Кавказе наблюдалось массовое вымерзание растений, что повлекло за собой значительное сокращение посевных площадей под озимым ячменём.

Ведущим производителем озимого ячменя здесь является Краснодарский край, где ежегодно им засевается около 140 тыс. га. В Ставропольском крае ежегодно высевается более 100 тыс. га данной культуры. В Кабардино-Балкарии и Чечне под ячмень отводится от 12 до 32 тыс. га посевной площади.

Урожайность озимого ячменя во многом определяется сложившимися погодно-климатическими условиями в осенний период, когда растения проходят закалку, накапливая ресурсы, необходимые для перезимовки.

К таким ресурсам относится прежде всего накопление сахаров в узле кущения. Определение содержания сахаров является одним из общепринятых лабораторных методов косвенной оценки морозоустойчивости озимых культур. Данный метод основан на том, что чем больше сахаров в узле кущения растение накапливает перед зимовкой и чем менее интенсивно расходует их в процессе дыхания, тем более зимостойким и морозоустойчивым оно является.

Наибольшую ценность для озимых культур представляют сложные сахара, поскольку для их использования в процессе жизнедеятельности растениям необходимо предварительно преобразовать их в моносахара. В случае отсутствия или недостатка олигосахаров запас моносахаров быстро истощается, что приводит к гибели растения под воздействием отрицательных температур. Из общего количества накапливаемых сахаров для успешной перезимовки озимых культур наиболее важными являются моно- и олигосахара. В течение зимовки в зависимости от наличия или отсутствия отрицательных температур и их критических значений данные сахара могут менять свою принадлежность. Так, сложные сахара превращаются в моносахара, которые являются основным компонентом защиты растений от гибели в период морозов. Количество содержащихся в узле кущения сахаров коррелирует с морозостойкостью озимого ячменя r=0,49 (рисунок).

Зависимость морозостойкости от количества сахаров в узле кущения сортов и линий озимого ячменя

Научным отделом компании «Агростандарт» был изучен сортовой состав озимого ячменя на предмет содержания сахаров в узле кущения в период начала весеннего отрастания, когда среднесуточная температура воздуха зафиксировалась на отметке +5° С (таблица).

Количественное содержание сахаров (%) в узле кущения сортов озимого ячменя ООО «Агростандарт». Осень 2018 г.

В ходе лабораторной оценки сортов и линий озимого ячменя по определению содержания сахаров узла кущения были выделены ценные образцы, обладающие способностью накапливать более 50% восстанавливающих сахаров, и формы, в составе которых из общего количества сахаров имелось до 70 – 77% моно– и олигосахаров. Этот генетический материал используется в селекционном процессе и позволит получать новые сорта, более устойчивые к низким температурам. Из сортов, которые изучаются в Госкомиссии, наибольшее количество сахаров накапливают сорта Версаль и Альянс.

Обеспечить достаточное количество сахаров в растениях возможно в первую очередь сбалансированным минеральным питанием. Калий в большей степени влияет на накопление таковых. Конечно, основная роль отводится внешним условиям. Понижение температуры в осенний период до +8-…+5 градусов позволяет остановить рост растений. Именно в этот период происходят процессы накопления. В условиях осени 2018 года во многих хозяйствах возникала угроза перерастания ячменя. Особенно это было заметно на сортах, обладающих высоким темпом роста (Каррера, Амиго). Слишком ранние сроки посева и относительно высокие температуры способствовали быстрому росту и развитию ячменя, особенно на полях с высоким агрофоном. Некоторые хозяйства применяли ростовые вещества, которые могли остановить рост ячменя.

Зависимость морозостойкости от количества сахаров в узле кущения сортов и линий озимого ячменя

Так, в Ростовской области применяли препарат Моддус 0,3 л/га компании «Сингента» в начале ноября на сорте Каррера. Действительно наблюдалось явное замедление роста ячменя. Надеемся, что это позволит сократить риск влияния низких температур в жестких зимних условиях. Внесение ретардантов в осенний период на озимых культурах широко применяется в Европе. Участвуя в международных «днях поля» DLG Feldtage в Германии, специалисты нашей компании наблюдали за использованием таких препаратов конкурсантами из Чехии, Польши и Германии. В 2017 году и мы начали активно применять ретарданты на конкурсных делянках озимой пшеницы сортов Cubus и Genius. Зима 2017/18 сельскохозяйственного года в Германии была довольно мягкой, и оценить действие препаратов в жестких условиях не удалось. Несмотря на это, данный технологический малозатратный прием позволяет снизить риск повреждения или гибели посевов и активно применяется европейскими фермерами ежегодно. Необходимо отметить, что вышеназванные немецкие сорта озимой пшеницы показали высокую урожайность и устойчивость к засухе. С уверенностью можно говорить о том, что эти сорта озимой пшеницы будут испытываться и в Краснодарском крае. Их пластичность, очень высокая устойчивость к фузариозу и другим болезням, а также высокое качество зерна позволят сельхозтоваропроизводителям сократить себестоимость и получить дополнительную выгоду.

На делянках ООО «Агростандарт» совместно с центром искусственного климата ФГБОУ ВО КубГАУ им. И. Т. Трубилина были заложены опыты по определению влияния ретардантов на остановку роста сортов ячменя и возможного усиления накопления сахаров в растениях. Результаты будут опубликованы после уборки и анализа всех данных.

Еще одним важным инструментом процесса накопления сахаров является хорошая солнечная инсоляция, когда улучшается фотосинтетическая активность и, как следствие, усиливается их образование.

Таким образом, для нормального накопления сахаров и, как следствие, повышения морозостойкости ячменя необходима хорошая закалка, которая возможна в дни с низкими температурами и хорошей солнечной активностью.

Хочется вспомнить слова нашего учителя – академика В. М. Шевцова о том, что зимоморозостойкость ячменя и пшеницы определяется во многом правильной технологией возделывания, а не сортом.

С. ЛЕВШТАНОВ, заместитель директора по производству, к. с.-х. н.,
Е. СМИРНОВА, специалист научного отдела, ООО «Агростандарт»