Фото: Adobe Stock

Не сделай хуже!

Фото: Adobe Stock

Редакция журнала «Новое сельское хозяйство»


Геррит Хогрефе, предприятие N. U. Agrar, ФРГ

Поделитьтся

Какие гай­ки под­кру­тить, что­бы улуч­шить шан­сы куку­ру­зы на друж­ные всхо­ды при засуш­ли­вых усло­ви­ях сева? О гай­ках, мы, конеч­но, выра­зи­лись фигу­раль­но, тем не менее, на что сто­ит обра­тить осо­бое вни­ма­ние при посе­ве кукурузы?

Возделывание кукурузы

Изме­не­ние кли­ма­та не сто­ит рас­смат­ри­вать непре­мен­но как про­бле­му для рас­те­ние­вод­ства. Так, напри­мер, уве­ли­че­ние содер­жа­ния в атмо­сфе­ре угле­кис­ло­го газа спо­соб­ству­ет интен­си­фи­ка­ции фото­син­те­за. В резуль­та­те рас­те­ния при той же сте­пе­ни рас­кры­тия устьиц и, сле­до­ва­тель­но, с неиз­мен­ным уров­нем поте­ри вла­ги смо­гут погло­щать суще­ствен­но боль­ше СО2, то есть доступ­ная вла­га будет исполь­зо­вать­ся эффективнее.

Уве­ли­че­ние тем­пе­ра­ту­ры воз­ду­ха в кли­ма­ти­че­ских широ­тах, где ярко выра­жен пери­од веге­та­ци­он­но­го покоя, в целом тоже сле­ду­ет рас­це­ни­вать как явле­ние поло­жи­тель­ное. Про­лон­га­ция веге­та­ции созда­ет усло­вия для пере­хо­да на систе­мы хозяй­ство­ва­ния, поз­во­ля­ю­щие полу­чать по два уро­жая с одной пло­ща­ди за сезон, спо­соб­ствуя тем самым эффек­тив­но­му исполь­зо­ва­нию пашни.

Одна­ко затяж­ные засу­хи и экс­тре­маль­ная жара спо­соб­ны све­сти на нет эти поло­жи­тель­ные эффек­ты гло­баль­но­го потеп­ле­ния. В част­но­сти, засу­хи послед­них лет, выпав­шие на долю евро­пей­ских хозяйств, при­ве­ли к ощу­ти­мо­му паде­нию уро­жай­но­стей сель­хоз­куль­тур. Стра­да­ла даже куку­ру­за, при­спо­соб­лен­ная бла­го­да­ря сво­е­му С4‑мета­бо­лиз­му к засуш­ли­вым и жар­ким усло­ви­ям произрастания.

Как «работают» С4‑растения?

Важ­ней­ший про­цесс, про­те­ка­ю­щий в рас­те­ни­ях, – фото­син­тез. Под воз­дей­стви­ем сол­неч­ной энер­гии и при уча­стии воды угле­кис­лый газ пре­об­ра­зу­ет­ся в саха­ра, даю­щие энер­гию для раз­ви­тия самим рас­те­ни­ям и поч­во­оби­та­ю­щим организмам.

Сре­ди всех рас­те­ний выде­ля­ют­ся такие, в кото­рых фото­син­тез про­те­ка­ет по схе­ме, полу­чив­шей назва­ние С4-фото­син­тез. С4-рас­те­ния эффек­тив­нее исполь­зу­ют полу­ча­е­мую энер­гию. Они спо­соб­ны за корот­кий пери­од вре­ме­ни про­из­ве­сти боль­ше био­мас­сы, неже­ли рас­те­ния с обыч­ным С3-фото­син­те­зом, для это­го, прав­да, тре­бу­ет­ся доста­точ­ное сол­неч­ное излу­че­ние и высо­кие тем­пе­ра­ту­ры. Имен­но поэто­му рас­те­ния, для кото­рых харак­те­рен С4-фото­син­тез, про­из­рас­та­ют пре­иму­ще­ствен­но в суб­тро­пи­ках и тро­пи­ках. Неко­то­рые куль­ту­ры тем не менее уже адап­ти­ро­ва­ны к нашим широ­там. Сре­ди С4-рас­те­ний наи­бо­лее зна­чи­мым для чело­ве­ка явля­ет­ся куку­ру­за. Про­со, ама­рант, сахар­ный трост­ник так­же отно­сят­ся к этой груп­пе рас­те­ний. Име­ют­ся и неко­то­рые дву­доль­ные, исполь­зу­ю­щие дан­ный меха­низм «пере­ра­бот­ки» СО2, напри­мер вью­нок, гвоз­дич­но­цвет­ные, астровые.

Итак, что же в С4-рас­те­ни­ях по-дру­го­му? Обыч­но при высо­ких тем­пе­ра­ту­рах воз­ду­ха рас­те­ния закры­ва­ют свои устьи­ца, что поз­во­ля­ет избе­жать поте­ри вла­ги в про­цес­се транс­пи­ра­ции. Побоч­ный эффект тако­го защит­но­го меха­низ­ма состо­ит в сни­же­нии интен­сив­но­сти про­цес­сов фото­син­те­за, а с сокра­ще­ни­ем погло­ще­ния СО2 сни­жа­ет­ся и про­из­вод­ство саха­ров. С4-рас­те­ния выра­бо­та­ли свой меха­низм, исклю­ча­ю­щий сей побоч­ный эффект. Даже при почти закры­тых устьи­цах они про­дол­жа­ют потреб­лять угле­кис­лый газ.

Обо­зна­че­ние С4 в назва­нии груп­пы таких рас­те­ний появи­лось по наиме­но­ва­нию про­ме­жу­точ­но­го про­дук­та, обра­зу­е­мо­го в про­цес­се фото­син­те­за, – окса­ло­аце­та­та, состо­я­ще­го из четы­рех ато­мов угле­ро­да. Его выра­бот­ка рас­те­ни­я­ми поз­во­ля­ет эффек­тив­нее свя­зы­вать угле­кис­ло­ту, в резуль­та­те про­цесс фото­син­те­за в С4-рас­те­ни­ях про­те­ка­ет более успешно.

Пре­об­ра­зо­ва­ние энер­гии под дей­стви­ем све­та про­ис­хо­дит в клет­ках двух типов. В мезо­фил­ле, обыч­ных листо­вых клет­ках, угле­кис­лый газ пре­об­ра­зу­ет­ся по опи­сан­но­му меха­низ­му в окса­ло­аце­тат, кото­рый транс­пор­ти­ру­ет­ся в сосед­ние клет­ки обклад­ки про­во­дя­ще­го пуч­ка, где он сно­ва пре­вра­ща­ет­ся в СО2. Стен­ки кле­ток обклад­ки про­во­дя­ще­го пуч­ка заку­по­ре­ны, поэто­му кон­цен­тра­ция в них угле­кис­ло­го газа может пре­вы­шать кон­цен­тра­цию в окру­жа­ю­щей атмо­сфе­ре в 10 раз. А ста­биль­ное обес­пе­че­ние кле­ток рас­те­ния угле­кис­лым газом спо­соб­ству­ет посто­ян­ной выра­бот­ке основ­но­го энзи­ма, обра­зу­е­мо­го в про­цес­се фото­син­те­за – рибу­лоз­обис­фос­фат­карбок­си­ла­зы (рубис­ко). В резуль­та­те идет актив­ный про­цесс обра­зо­ва­ния сахаров.

Боль­шин­ство окру­жа­ю­щих нас рас­те­ний, отно­ся­щих­ся к С3-рас­те­ни­ям, на про­из­вод­ство рубис­ко рас­хо­ду­ют поло­ви­ну про­из­во­ди­мой ими энер­гии. А С4-рас­те­ния могут погло­щать из воз­ду­ха тот же объ­ем СО2, что и С3-рас­те­ния, но при этом рас­хо­до­вать фер­мент в суще­ствен­но мень­ших коли­че­ствах. Таким обра­зом в их рас­по­ря­же­нии оста­ет­ся боль­ше энер­гии для роста и раз­ви­тия, в резуль­та­те они спо­соб­ны обра­зо­вать бóль­шую биомассу.

Меха­низм погло­ще­ния и пре­об­ра­зо­ва­ния угле­кис­ло­го газа дает понять и зна­че­ние С4-рас­те­ний для экологии.

Лишь для трех про­цен­тов всех видов рас­те­ний харак­те­рен С4-фото­син­тез. Явля­ясь постав­щи­ка­ми 5% полу­ча­е­мой в мире био­мас­сы, они ответ­ствен­ны за 25% всех резуль­та­тов про­цес­са фото­син­те­за на Зем­ле и фик­са­цию 23% объ­е­мов угле­кис­ло­го газа, погло­ща­е­мых рас­те­ни­я­ми. Отсю­да и инте­рес селек­ци­о­не­ров к раз­ви­тию меха­низ­мов С4-фото­син­те­за у С3-рас­те­ний. Одна­ко все извест­ные на сего­дняш­ний день попыт­ки добить­ся про­те­ка­ния фото­син­те­за у С3-рас­те­ний с обра­зо­ва­ни­ем окса­ло­аце­та­та, в част­но­сти на рисе, оста­ют­ся малоуспешными.

Но сто­ит отме­тить, когда у рас­те­ний непо­сред­ствен­но перед выбра­сы­ва­ни­ем метел­ки листья скру­чи­ва­ют­ся, ста­но­вят­ся похо­жи­ми на листья таба­ка – дело не толь­ко в засу­хе. Ошиб­ки в тех­но­ло­гии воз­де­лы­ва­ния про­во­ци­ру­ют преж­де­вре­мен­ное воз­дей­ствие недо­стат­ка вла­ги на рас­те­ния, но их мож­но избежать.

Плотнячком – не на пользу

Непра­виль­но выбран­ная нор­ма высе­ва – одна из наи­бо­лее часто встре­ча­е­мых оши­бок, осо­бен­но при воз­де­лы­ва­нии куку­ру­зы на лег­ких поч­вах. Пес­ча­ные и супес­ча­ные поч­вы не отли­ча­ют­ся хоро­ши­ми пока­за­те­ля­ми подъ­ема вла­ги из глу­бо­ких сло­ев по капил­ля­рам, что суще­ствен­но огра­ни­чи­ва­ет ее поте­ри в резуль­та­те испа­ре­ния. Таким обра­зом, вла­га исполь­зу­ет­ся преж­де все­го рас­те­ни­я­ми, и чем мень­ше рас­те­ний при­хо­дит­ся на еди­ни­цу пло­ща­ди, тем мень­ше рас­ход поч­вен­ной влаги.

Одно­му рас­те­нию куку­ру­зы с момен­та про­рас­та­ния до созре­ва­ния тре­бу­ет­ся 50 л воды. Эта потреб­ность покры­ва­ет­ся за счет вла­ги, накоп­лен­ной в поч­ве или же посту­па­ю­щей с выпа­де­ни­ем осад­ков с июня по сен­тябрь. Сокра­щен­ная нор­ма высе­ва спо­соб­ству­ет раци­о­наль­но­му рас­хо­ду вла­ги, рас­те­ния куку­ру­зы в этом слу­чае, не испы­ты­вая стрес­са, смо­гут выбро­сить метел­ки и успеш­но опылиться.

Стимуляция развития корней

Для эффек­тив­но­го исполь­зо­ва­ния поч­вен­ной вла­ги рас­те­ни­ям тре­бу­ет­ся, конеч­но же, здо­ро­вая и надеж­ная кор­не­вая систе­ма. Исхо­дя из это­го, труд­но понять, поче­му после каж­до­го засуш­ли­во­го сезо­на уве­ли­чи­ва­ет­ся спрос на семе­на ран­не­спе­лых гибри­дов, ведь созре­ва­ю­щие рано гибри­ды цве­тут тоже рань­ше, а с нача­лом цве­те­ния раз­ви­тие кор­не­вой систе­мы останавливается.

С целью дости­же­ния мак­си­маль­но­го раз­ви­тия кор­ней сле­ду­ет ори­ен­ти­ро­вать­ся на позд­не­спе­лые гибри­ды, без­услов­но, рай­о­ни­ро­ван­ные. Здесь в рам­ках одной груп­пы спе­ло­сти мож­но будет сыг­рать на раз­ных сро­ках нача­ла цветения.

Срок посе­ва так­же опре­де­ля­ет каче­ство раз­ви­тия кор­не­вой систе­мы. Чем рань­ше срок высе­ва и чем коро­че све­то­вой день на момент про­рас­та­ния, тем быст­рее заро­ды­ше­вый коре­шок рас­тет в глу­би­ну, а это важ­но, посколь­ку име­ет поло­жи­тель­ные послед­ствия для раз­ви­тия всей кор­не­вой системы.

Дайте свет!

Не самую послед­нюю роль в вопро­се жиз­не­спо­соб­но­сти и надеж­но­сти кор­не­вой систе­мы куку­ру­зы игра­ет направ­ле­ние посе­вов. При рас­по­ло­же­нии ряд­ков по направ­ле­нию с севе­ра на юг днев­ной свет будет про­ни­кать в посе­вы даль­ше и глуб­же, а ниж­ние листья, основ­ная зада­ча кото­рых состо­ит в обес­пе­че­нии кор­ней асси­ми­ля­та­ми, полу­чат более интен­сив­ное освещение.

Преж­де­вре­мен­ное отми­ра­ние ниж­них листьев из‑за недо­ста­точ­ной инсо­ля­ции или по дру­гим при­чи­нам (напри­мер из‑за недо­стат­ка азо­та в пита­нии или же в резуль­та­те при­ме­не­ния гер­би­ци­дов) запус­ка­ет меха­низм ослаб­ле­ния кор­не­вой систе­мы. Поэто­му сле­ду­ет стре­мить­ся предот­вра­щать преж­де­вре­мен­ное отми­ра­ние ниж­них листьев.

Качество высева

Недо­ста­точ­ная инсо­ля­ция ниж­них яру­сов листьев встре­ча­ет­ся и при нерав­но­мер­ном рас­пре­де­ле­нии рас­те­ний в посе­вах. При­чи­ны неод­но­род­ных всхо­дов могут быть раз­лич­ные. Небла­го­при­ят­ные усло­вия сева, слиш­ком высо­кая ско­рость дви­же­ния сеял­ки или же нео­т­ка­либ­ро­ван­ное вне­се­ние удоб­ре­ний могут повли­ять на рав­но­мер­ность всхо­дов. Не менее дра­ма­тич­ны­ми будут послед­ствия и в резуль­та­те откло­не­ний глу­би­ны высе­ва. Раз­ни­ца в появ­ле­нии всхо­дов в несколь­ко дней нега­тив­но ска­зы­ва­ет­ся в даль­ней­шем на раз­ви­тии позд­но взо­шед­ших растений.

Аккуратней с фосфором

Неко­то­рые хозяй­ства пыта­ют­ся покрыть потреб­ность куку­ру­зы в фос­фо­ре, вно­ся фос­фор­ные удоб­ре­ния в при­кор­не­вую зону. Неред­ко вно­сит­ся 1,5 – 2 ц / га диам­мо­фо­са (поми­мо орга­ни­че­ских удобрений).

А посколь­ку фос­фор при­тя­ги­ва­ет к себе кор­ни куку­ру­зы, то есть они раз­ви­ва­ют­ся в направ­ле­нии рас­по­ло­же­ния удоб­ре­ния, то исклю­ча­ет­ся их раз­ви­тие в глу­би­ну. Дей­стви­тель­но, зачем, нахо­дясь в оази­се, пус­кать­ся в путь в пусты­ню? В резуль­та­те цен­ное вре­мя, отве­ден­ное на раз­ви­тие кор­не­вой систе­мы в глу­би­ну, рас­хо­ду­ет­ся напрас­но. А рас­те­ния с неглу­бо­ко раз­ви­той кор­не­вой систе­мой хуже при­спо­саб­ли­ва­ют­ся к после­ду­ю­щим засу­хам. Поэто­му 35 – 40 кг Р2О5 на гек­тар – пото­лок, что­бы избе­жать дан­но­го эффекта.

Внимание на форму азота!

Куку­ру­за – одно­дом­ное раз­дель­но­по­лое рас­те­ние. На одном рас­те­нии рас­по­ла­га­ет­ся как муж­ское соцве­тие (метел­ка), так и жен­ское (поча­ток). При воз­дей­ствии стрес­сов муж­ские соцве­тия могут начать выбра­сы­вать пыль­цу рань­ше поло­жен­но­го вре­ме­ни, когда нити рылец на почат­ках раз­ви­лись еще в недо­ста­точ­ной мере (явле­ние назы­ва­ет­ся про­те­ран­д­ри­ей). В резуль­та­те воз­ни­ка­ют слож­но­сти с опло­до­тво­ре­ни­ем. Сви­де­тель­ством тому в даль­ней­шем про­пус­ки зерен преж­де все­го на кон­чи­ке початка.

Пре­об­ла­да­ю­щее азот­ное пита­ние рас­те­ний спо­соб­ству­ет про­те­ран­д­рии. Поэто­му для куку­ру­зы сле­ду­ет исполь­зо­вать те азот­ные удоб­ре­ния, где азот содер­жит­ся пре­иму­ще­ствен­но в аммо­ний­ной фор­ме, жела­тель­но ста­би­ли­зи­ро­ван­ные (инги­би­ро­ван­ные). Навоз­ную жижу под куку­ру­зу так­же сле­ду­ет вно­сить с исполь­зо­ва­ни­ем инги­би­то­ров нитрификации.

Без лишних движений

Интен­сив­ная поч­во­об­ра­бот­ка, осо­бен­но вес­ной, ведет к поте­ре поч­вен­ной вла­ги. Основ­ная обра­бот­ка осе­нью спо­соб­ству­ет нару­ше­нию уплот­не­ний и повы­ша­ет пори­стость. Про­ме­жу­точ­ные куль­ту­ры бла­го­да­ря сво­им кор­не­вым систе­мам поз­во­ля­ют сохра­нять поч­вен­ную структуру.

Там, где выпав­шие за зиму осад­ки не могут обес­пе­чить поч­вы необ­хо­ди­мым объ­е­мом вла­ги, высе­вать про­ме­жу­точ­ные куль­ту­ры име­ет смысл поз­же, посколь­ку рас­те­ния-пере­рост­ки рас­хо­ду­ют поч­вен­ной вла­ги боль­ше. В этой свя­зи сто­ит стре­мить­ся к дости­же­нию посе­ва­ми под зиму высо­ты по коле­но – не более.

Упро­щен­ная систе­ма под­го­тов­ки поч­вы вес­ной в засуш­ли­вых усло­ви­ях долж­на быть наце­ле­на толь­ко на быст­рый ее прогрев.

На тяже­лых сугли­ни­стых поч­вах сле­ду­ет избе­гать любых допол­ни­тель­ных опе­ра­ций. Если воз­мож­но, то перед севом в таких усло­ви­ях сле­ду­ет отка­зать­ся от любой поч­во­об­ра­бот­ки вовсе. Навоз­ную жижу в этих слу­ча­ях мож­но вно­сить в уве­ли­чен­ных объ­е­мах поз­же, уже по засе­ян­но­му полю. Такие дей­ствия на тяже­лых поч­вах поз­во­лят не нару­шить их хруп­кой струк­ту­ры, а на лег­ких не спро­во­ци­ру­ют поте­ри вла­ги в резуль­та­те задел­ки семян.

Читайте также

Оставить комментарий

Your email address will not be published. Required fields are marked *