Структура высоких урожаев озимой пшеницы

Посевы сельскохозяйственных культур, как отмеча­лось, необходимо рассматривать как биологическую сис­тему, которая, используя факторы жизни растений, спо­собна производить продовольственную, техническую и кормовую продукцию. Основным источником получения важных продуктов питания во многих странах является зерно.

Особое значение в дальнейшем увеличении уро­жайности сельскохозяйственных культур имеет повыше­ние коэффициента использования ФАР (физиологически активной радиации) до 5% и более (наиболее часто встре­чается 1,5-2%). Теоретически возможен коэффициент ис­пользования ФАР 20-25% и более.

Накопление урожая органического вещества в про­цессе фотосинтеза растений зависит от размеров поверхно­сти фотосинтезирующих органов и, прежде всего, листьев. Однако положительный характер взаимосвязи фотосинтети­ческой продуктивности и размера листовой поверхности от­мечается при увеличении поверхности листьев лишь до оп­ределенного размера. При избыточном развитии листьев увеличивается затенение нижних листьев верхними. Относи­тельный размер площади листьев принято выражать с помо­щью индекса листовой поверхности, который характеризует­ся величиной площади листовой поверхности, приходящейся на 1 м² посевов. Для многих зерновых культур оптимальный индекс листовой поверхности у растений с обычно располо­женными листьями 4,0-4,5 м листовой поверхности. У пше­ницы при указанном индексе на 1 м” густота стояния продук­тивных стеблей составляет 500-700 штук. По мнению Н.В. Турбина (1978 г.), рекомендации по получению высоких урожаев путем сверхзагущенных посевов и увеличения в Ъ-Ь раза площади листовой поверхности, по сравнению с опти­мальной для того или иного сорта, не обоснованы. В то же время при создании сортов с растениями, имеющими прямо­стоящие (эректоидные) листья, укороченные, узкие, интен­сивно зеленые, возможно увеличение оптимального индекса листовой поверхности до 6-7, т.е. 6-7 м листьев на 1 м по­сева. Соответственно возрастает продуктивность фотосинте­за и общая продуктивность сорта. Необходимо отметить, что уже созданы сорта с таким типом листьев у кукурузы, сорго, риса, пшеницы. Эти сорта могут давать повышенный урожай за счет большей густоты продуктивных стеблей при повы­шенной облиственности растений. Однако это возможно лишь на высоком агрофоне, при обеспеченности растений влагой и питательными веществами. Оптимальный индекс листовой поверхности посевов тесно связан со спецификой кущения растений. Для современных интенсивных сортов озимой пшеницы, по мнению Н.В. Турбина (1978 г.) пред­почтительно умеренное кущение и образование в среднем 1,5-2 колоса на одно растение. Более высокое продуктивное кущение и особенно избыточное кущение дает отрицатель­ные результаты.

Необходимо отметить, что большая часть углеводов в зерне накапливается у растений в период после цветения.

Поэтому необходимо, чтобы площадь зеленых листьев, особенно верхнего (флагового), в этот период была опти­мальной. Дело в том, что флаговый лист, верхнее междо­узлие, второй лист, колос в процессе фотосинтеза создают 75-80% урожая зерна.

Для создания высоких урожаев сельскохозяйствен­ные культуры должны быть динамично и взаимосвязано обеспечены всеми необходимыми факторами жизни расте­ний в требуемых количествах. В этом случае создаются наиболее благоприятные условия для неуклонного повы­шения урожайности с.-х. культур.

Возможная величина урожая будет лимитироваться лишь степенью интенсивности, потенциальными возмож­ностями сорта или гибрида и коэффициентом использова­ния фотосинтетически активной радиации. В этой связи следует отметить, что еще в 1965 г. на орошаемом участке в штате Вашингтон (США) при посеве озимой пшеницы сорта Гайнес урожай зерна достиг 142,2 ц/га.

Известный селекционер академик В.Н. Ремесло от­мечал, что если удастся озернить все колоски в колосе, то можно, получить урожай озимой пшеницы до 200 ц/га.

В то же время необходимо помнить, что современ­ные сорта и гибриды интенсивного типа с высокой потен­циальной урожайностью имеют пониженную «стрессо-устойчивость» к неблагоприятным условиям, низкому аг-рофону; свои потенциальные возможности они могут проявить лишь на высоком агрофоне, а при недостатке влаги и питательных веществ в почве существенно сни­жают его.

В настоящее время в мире доминируют три направ­ления в селекции зерновых культур:

— повышение урожайности путем создания короткостебельных высокоурожайных сортов и гетерозисных гибридов;

—  повышение стабильности урожаев за счет выве­дения сортов, устойчивых к болезням и неблагоприятным климатическим условиям;

—  улучшение качества зерна.

За последние 10-15 лет произошло значительное обновление сортамента пшеницы в странах Европы. Был выведен ряд высокопродуктивных устойчивых к полега­нию сортов озимой пшеницы с высотой соломины менее 100 см, потенциальной урожайностью 80-100 ц/га и вы­ше, хорошо приспособленных к специфике интенсивного растениеводства. Высота стебля растений, особенно зер­новых колосовых, — важный признак устойчивости сорта к полеганию. Короткий стебель способен выдержать на­грузку продуктивного колоса, растение более эффективно использует влагу и питательные вещества. Внедрение в производство короткостебельных сортов позволит резко повысить урожайность пшеницы и риса. На 1 кг азота вы­сокорослые сорта пшеницы дают прибавку около 3 кг зерна, а короткостебельные при высоком уровне агро­техники — более 10 кг.

Особое значение при создании сортов озимой пше­ницы сверхинтенсйвного типа придается синхронности кущения растений, с тем чтобы добиться одновременного созревания всех колосьев и получения однородного по качеству зерна, а также требуемому соотношению между листовой поверхностью и колосом, точнее между вегета­тивной и генеративной частями растений. Растения долж­ны иметь узкие вертикально расположенные интенсивно зеленые лиОФЬя, что позволит довести число продуктивных стеблей на квадратный метр до 700 и более, избежав при этом полегания растений и поражения их грибными болез­нями. Структура высоких урожаев озимой пшеницы по­мещена в таблице 33.

33. Структура высоких урожаев озимой пшеницы по Н.В. Турбину (90-100 ц/га)

Представляет интерес влияние факторов на повы­шение урожайности культур и доля селекции в приросте урожайности зерновых. Данные о влиянии факторов на урожайность сельскохозяйственных культур в США пред­ставлены в таблице 34.

34. Влияние факторов на повышение урожайности сельскохозяйственных культур в США, %

Как следует из таблицы, на урожайность пшеницы, прежде всего, оказывают влияние удобрения, кукурузы — удобрения, сорт и гибрид; ячменя — удобрения; сорго — сорт и гибрид.

Инновация биологизации и экологизации сельскохо­зяйственного производства в мире связана, прежде всего, с переходом к крупному машинному производству, широ­кой автоматизации, поточной организации технологиче­ских процессов и в дальней перспективе — к нанотехнологиям.