Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
6.1. Фенология
Наиболее полная реализация продуктивности гречихи возможна только на основе учёта биологии культуры и агротехнического комплекса, обеспечивающего её урожайность.
Вегетационный период гречихи в зависимости от условий среды обитания может составлять от 60–70 дней для скороспелых сортов и до 90–100 дней и более – для позднеспелых (Е.С. Алексеева, 1981). По мнению И.Н. Елагина (1984), период вегетации культуры продолжительнее и составляет 60–120 дней. К.А. Савицкий (1970) приводит данные о том, что вегетационный период гречихи изменяется и, в зависимости от почвенно-климатических, агротехнических и сортовых особенностей, колеблется от 50 до 120 дней. При этом существенно варьируют даты наступления отдельных фаз, особенно массового цветения и созревания. Образование цветков и их цветение в первых соцветиях наступает очень рано, через 3–4 недели после появления всходов, затем в процессе роста гречихи количество соцветий стабильно нарастает, распускается множество цветков. Это удлиняет период цветения и плодообразования. При этом отмечается общий рост растения, создающий дефицит пластических веществ для формирования зерна. Одновременность протекания двух важнейших жизненных процессов – цветения и плодообразования является одной из главных причин получения щуплого зерна и недобора урожая (К.А. Савицкий, 1970; И.Н. Елагин, 1984).
Сорта гречихи по скороспелости подразделяют на три группы: раннеспелые с длиной вегетационного периода до 70 дней, среднеспелые – 70–80 дней и позднеспелые – более 90 дней. Все сорта гречихи при посеве в более поздние сроки сокращают продолжительность вегетационного периода по сравнению с ранними сроками (И.Н. Елагин, 1984). Например, в зависимости от сорта и срока посева на Украине период вегетации составляет 70–90 дней. Ранние сроки сева одного и того же сорта увеличивают вегетацию до 10 дней, по сравнению с летними посевами (Н.М. Городний, 1980).
Наши данные не противоречат этому: перенос посева на более позднее время укорачивал вегетационный период гречихи в среднем за годы исследований на 4–8 дней. Очевидно, с увеличением теплообеспеченности гречиха интенсивнее проходит фазу созревания зерна.
Считается, что период вегетации гречихи делится на три части. Первая часть – от всходов до цветения продолжается 25–35 дней. В это время образуются ветви и основное количество стеблевых корешков, гречиха растёт медленно. Вторая часть – от начала цветения до побурения плодов по времени примерно такая же. В первую половину данного периода отмечается быстрый рост стебля и ветвей, идёт интенсивное цветение, прекращается образование стеблевых корешков. Вторая половина периода характеризуется прекращением роста стебля и образованием завязи. Третья часть – от побурения зерна до полной его спелости, по времени самая динамичная –
15–30 дней (Е.С. Алексеева, 1981).
Известно, что фазы роста и развития гречихи достаточно сложно определяются во временном интервале, можно лишь чётко отметить наступление и середину конкретной фазы, продолжительность же отдельных периодов вегетации не ограничена во времени.
По поводу фенологии гречихи посевной существуют различные мнения – одни авторы весь период её роста и развития делят на шесть фаз (К.А. Савицкий, 1970; И.Н. Елагин, 1984): 1 – всходов, 2 – первого листа, 3 – бутонизации, 4 – начала цветения, 5 – полного цветения, 6 – созревания. Другие, например Н.М. Городний (1980) и Е.С. Алексеева (1981), добавляют к ним ещё несколько: прорастание семян, образование стебля, веток, соцветий, бутонов и формирование плода. В рекомендациях ГНУ ВНИИЗБК (Ресурсосберегающая…, 2009) приводится восемь фенологических фаз развития и 12 этапов органогенеза (рис. 37).
Рис. 37. Фенологические фазы и этапы органогенеза гречихи
(по Ресурсосберегающая…, 2009)
В первом случае проще вести фенологический отсчёт времени, особенно в производственных посевах, когда требуется назначение агротехнических приёмов, определяющих параметры урожая, таких как борьба с сорняками, подкормка, пчелоопыление и другие.
Ростовые процессы растений зависят от температурных условий. Минимальные температуры роста обычно находятся немного выше точки замерзания тканей, а максимальные лежат на несколько градусов ниже показателя тепловой смерти (Н.А. Березина, Н.Б. Афанасьева, 2009). Процессы деления и дифференциации клеток могут происходить при низких температурах. Однако для активного митоза требуются достаточно высокие температуры. При этом кардинальные температурные точки для роста растения могут изменяться в зависимости от температурной адаптации, фазы развития, сезонных и суточных показателей, а также от географических особенностей местообитания. На разных фазах развития растений необходима определённая температура, особенно во время цветения и плодоношения.
У гречихи в условиях пониженных температур наблюдается ненормальное развитие, образуются низкорослые растения с малым числом листьев, часто скрученных, бледно-зелёной и даже жёлтой окраски, иногда с пятнами, бесплодные или с очень низкой продуктивностью. Продолжительное пребывание при температуре немногим выше 0 °С вызывает гибель гречихи. Растения, содержащие большое количество свободной воды, сильнее повреждаются заморозками, чем растения с меньшим её содержанием. На полях с редким стеблестоем заморозками повреждается незначительное количество растений, так как в этом случае температура в припочвенном слое воздуха выше на несколько градусов, чем в загущенных посевах (Н.М. Городний, 1980).
В условиях лесостепи Алтайского края существенные изменения в наступлении фенологических дат отмечены нами в опыте, где изучались удобрения и сроки сева (В.М. Важов, В.Н. Козил, А.В. Одинцев, 2012). Способы посева, нормы высева семян, некорневые подкормки по отдельным периодам вегетации, а также мероприятия, направленные на опыление и доопыление гречихи существенно изменяли её урожайность (В.М. Важов, 2013). Однако, по сравнению со сроками посева, все вышеперечисленные факторы оказали меньшее воздействие на периоды роста.
В лесостепной зоне Алтайского края это имеет важное значение по причине неустойчивой погоды на первых трёх этапах органогенеза гречихи, когда формируются всходы (рис. 38).
По нашим наблюдениям, при посеве гречихи в разные сроки, через 5–6 дней появляются всходы, от всходов через 7–8 дней образуется первый настоящий лист, через 12–14 дней – бутонизация, через 19–21 день отмечается начало цветения, через 28–31 день наступает полное цветение и через 46–52 дня – созревание.
Изменение сроков сева гречихи влияет как на продолжительность созревания зерна, так и на период вегетации в целом. При посеве 25–30.05 вегетационный период за годы исследований в среднем составил 78 дней, при посеве 5–10.06 – в среднем 74 дня и при посеве 15–20.06 – в среднем 66 дней. Таким образом, ранние сроки посева, по сравнению с поздними, имеют более продолжительный вегетационный период.
Следует отметить, что весенний срок посева (25–30.05) попадает под заморозки (2009 г.), поздний летний срок (15–20.06) совпадает с неблагоприятными погодными условиями в виде интенсивных затяжных дождей (2010 г.). Также имеется высокая вероятность наступления ночных похолоданий, которые нередко отмечаются в конце 2-й декады августа. Всё это отрицательно сказывается на цветении и плодообразовании поздних посевов гречихи, что в итоге снижает урожайность зерна.
По данным А.Д. Гончарова (2008), развитие растений гречихи в Новосибирской области происходило следующими темпами: в среднем за 4 года продолжительность периода посев-всходы составила 10 дней; всходы-бутонизация – 11–12 дней; бутонизация-цветение – 16–17 дней; цветение-созревание – 48–49 дней, а вегетационный период составил 76–77 дней. Подобные данные получены нами в лесостепи Алтая (рис. 39).
Рис. 38. Фазы развития гречихи (по К.А. Савицкому, 1970):
1 – семядолей; 2 – первого листа; 3 – бутонизации; 4 – начала цветения; 5 – полного цветения; 6 – созревания.
Н.М. Городний (1980) считает, что сорта гречихи по требованию к температуре прорастания близки между собой. Отношение развивающегося растения к температурному режиму после прорастания мало изучено. Сумма среднесуточных температур, необходимая гречихе, составляет по периодам: от посева до всходов – 77 °С, от всходов до цветения – 322 °С, от цветения до созревания – 489 °С, от посева до созревания – 883 °С. Для позднеспелых сортов последний показатель повышается до 1300 °С. Обычно с понижением температуры удлиняется вегетационный период, что в северных районах приводит к увеличению суммы среднесуточных температур, а в южных – к её уменьшению. Гречиха в значительной степени реагирует на понижение температуры и заморозки. Наиболее чувствительными к низким температурам являются цветки, бутоны, листья, стебли и молодые плоды, менее всего– зрелые плоды.
Результаты наших исследований говорят о том, что в благоприятный для гречихи по метеоусловиям 2011 г. влияние температурного режима на фенологические показатели растений, посеянных в первой декаде июня, было неоднозначным. На лучших вариантах по удобрениям (N30P30K30) от посева до всходов гречихе необходима сумма 97 °С, на период всходы-первый лист – 139 °С, первый лист-бутонизация – 93 °С, бутонизация-начало цветения – 125 °С, начало цветения-полное цветение – 206 °С, полное цветение-созревание – 308 °С, созревание-уборочная спелость – 189 °С и от всходов до уборки в лесостепи Алтайского края гречихе потребовалось 1060 °С.
Рис. 39. Межфазные периоды гречихи при посеве 5–10.06 на фоне NPK1
(средние за 2009–2011 гг.)
Обобщая имеющиеся литературные источники и собственные данные, можно отметить биологическую особенность гречихи, когда периоды её роста и развития происходят почти одновременно, фазы налагаются друг на друга и продолжаются до уборки, что создаёт определённые сложности в качественном её проведении.
Данные опытов позволяют утверждать, что в условиях лесостепи вегетационный период гречихи среднеспелого сорта Дикуль, как было отмечено выше, варьирует от 66 до 78 дней в зависимости от срока посева, удобрений и погодных условий. Наиболее продолжительными фазами являются цветение (26–32 дн.) и созревание
(23–27 дн.). Они же определяют величину урожая, так как лучший срок посева (первая декада июня) способствует хорошей обеспеченности всходов теплом, поэтому растения в период цветения и плодообразования уходят от неблагоприятной погоды.