Сезон 2020/21: «крутое пике» озимых Черноземья

Текст: С.В. Гончаров, д-р с.-х.н., профессор Воронежского ГАУ

Современные сорта, средства защиты последнего поколения, минеральное питание, высокопроизводительные сеялки точного высева… Все вместе эти факторы интенсификации не смогли противостоять нежданно сложным условиям перезимовки озимых в Центрально-Черноземном районе России в сезоне 2020/21.

Последние несколько лет почти убедили аграриев, что изменение климата позволяет расширять долю южных интенсивных сортов озимых зерновых, сеять поздно по неблагоприятным предшественникам и снижать норму высева. Текущий сезон подействовал отрезвляюще.

Стоит разобраться, в чем причины, ожидаемой по расчетам автора гибели от 670 до 845 тыс. га (22-28%) посевов из 3,1 млн га озимых и соответствующих объемов пересева и ремонта, и более, чем скромного состояния большинства остальных площадей озимых Центрального Черноземья? По данным Минсельхоза РФ, почему-то мало тиражируемым среди участников рынка, перед уходом в зиму 47% посевов озимых Центрального Черноземья характеризовались как «хорошие», 36% были в «удовлетворительном» состоянии, и лишь 17% в «плохом» (рис. 1).

Рис. 1. Состояние озимой пшеницы в ЦЧР на 25 ноября 2020 года, по данным МСХ

Оставив за пределами данного повествование объективность этих цифр, постараемся понять причины слабого развития растений озимых.

Сухая осень

Хорошая новость состоит в том, что количество сезонов с благоприятными условиями перезимовки возросли на 10% в результате глобального потепления. В действительности климат становится все более аридным, то есть с резкими перепадами температуры, нерегулярными осадками. Осень 2020 года отметилась почти полным отсутствием осадков в первые два месяца. Большинство аграриев, воодушевленных высокими урожаями и маржинальностью зерновых 2020 года, расширили озимый клин, отсеявшись, как правило, до середины сентября. Но всходов ждали до ноября. В результате при посевных площадях озимой пшеницы 19,2 млн га в стране 2,42 млн га озимых ушли в зиму без всходов из 4,28 млн га в плохом состоянии (22%). «Повезло» Орловской и Курской областям, где осадки позволили получить своевременные всходы на значительной части площадей озимых, безотносительно такого предшественника, как черный пар.

В остальных областях высеянные семена медленно набухали, но как правило оказались не способными прорасти при 12-14% от полной полевой влагоемкости почвы (вместо оптимальных 60-70%). Из-за засухи сезона 2020 года запасы продуктивной влаги в период сева снизились до критических пределов 75-100 мм в метровом слое почвы, то есть были плохими и неудовлетворительными. Каждый из факторов (температура, влажность, кислород) способен ограничивать скорость роста и развитие проростка. При этом метаболические процессы высеянных семян были все же запущены, хотя и заторможены дефицитом влаги.

Рис. 2. Конец ноября 2020 года: низкая энергия роста – следствие позднего прорастания.

Осадки в конце октября должны были вызвать вздох облегчения у аграриев, дождавшихся первых всходов (пусть и не на всех полях). Однако обследование посевов в конце ноября показало, что в ряде случаев 10-20% семян в почве уже потеряли жизнеспособность. Всходы оказались рваными, недружными, а порою и отсутствовали вовсе. Почему?

Покой семян — приспособительный признак, в реализации которого участвуют специализированные системы, способные обеспечивать их выживание в состоянии вынужденного покоя. В фазе набухания зерновка поглощает воду. Жидкость через оболочку поступает к зародышу, от которого фитогормоны переходят в алейроновый слой эндосперма и активизируют энзимы, которые растворяют крахмал и протеины. Это вызывает активность фитогормонов, содействующих росту клеток в длину (проростка). При недостатке влаги прорастание прекращается, хотя при новом поступлении влаги прорастание должно бы начаться заново… за минусом «затрат» ресурсов на предыдущие попытки. А ведь семена «пролежали» почти полтора месяца!

Мы привыкли, что через 5-7 дней после посева в оптимальные сроки появляется проросток, еще через 6-7 дней разворачивается первый лист. Следующие 7 дней нужны для формирования второго листа, а последующие еще семь дней — для третьего листа и начала кущения. Через 40—50 дней после сева растения озимой пшеницы должны уйти в зиму раскустившимися и закаленными. Образуется мощный узел кущения, а понижение температуры воздуха способствует накоплению сахаров, необходимых для хорошей перезимовки.

Увы, сценарий осени 2020 года был переписан «небесной канцелярией». В большинстве случаев растения ушли в зиму в фазе 2—3 листьев, а то и «шильца». Слабые темпы роста (из-за температуры, глубины заделки, а заодно и триазольных протравителей) снизили полевую всхожесть. Семена из категории «невсхожие», то есть не давшие проростки осенью 2020 года, из-за потери жизнеспособности имели минимальные шансы взойти весной. Из-за «передержки» семян в почве энергия роста была потеряна, как если бы проросток развивался из половинки семени.

При достаточном увлажнении почвы всходы озимой пшеницы обычно появляются при накоплении суммы температур больше +5°С, равной 67°С с момента посева. В первой половине ноября температура воздуха колебалась в пределах +7+8⁰ до +10⁰С днем, опускаясь до 0⁰С ночью. Почва прогревалась днем, но чем глубже оказалось семя в почве, тем медленнее накапливалась сумма эффективных температур для него. Опыт учит, что наибольшая масса корней формируется при оптимальных сроках сева (и наличии влаги и тепла). И наоборот, при поздних всходах корней всегда мало.

Всходы в большинстве случаев появились в конце октября-начале ноября, когда температура почвы понижается с каждым сантиметром вглубь. Поэтому семена, расположенные глубже, позже прорастают. В итоге полевая всхожесть оказалась 60-70% перед уходом в зиму вместо ожидаемой 80%.

До появления первого развернутого листа над поверхностью почвы проросток продолжает использовать запасными веществами семени, из почвы потребляя лишь влагу. Поэтому выполненность семян и их посевные качества влияют на всхожесть в гораздо большей степени, чем использование так называемых «стимуляторов роста». Таким образом, полевая всхожесть была меньше ожидаемой 80%; растения имели слабое развитие корневой системы и низкие темпы нарастания вегетативной массы перед уходом в зиму. Типичными можно назвать развитие растений – два-три листа на фото 3 и 4.

Полностью на внешнее питание растение переходит лишь при формировании вторичной корневой системы; к этому моменту запасные питательные вещества эндосперма семени полностью израсходованы. А если питательные вещества были использованы на выживание в условиях недостаточной почвенной влаги осенью?

Растения озимых, семена которых были посеяны на глубину 5-7 см, имели меньшую вегетативную массу, чем при севе на 3-4 см. Они потратили больше энергии, чтобы «пробиться» на поверхность с большей глубины, где было холоднее.

Из-за дефицита влаги осенью времени для кущения катастрофически не хватало (рис. 5 и 6)

Зима без поблажек

На основании многолетних данных риски гибели посевов озимых в Центральном Черноземье можно условно представить так: вероятность гибели 5% площадей посевов оценивается в 70%; 10-процентной гибели в 30% (раз в три-четыре года); а 20-процентной гибели в 10% (или раз в 10 лет) (рис.7).

Гибель посевов случается из-за состояния посевов и зимостойкости сорта, совокупности нескольких факторов перезимовки, из которых температуры играют определяющую роль

Рис. 7. Вероятность гибели озимой пшеницы в ЦЧР

Озимая пшеница после закалки выдерживает в зоне узла кущения от –18˚С, а зимостойкие сорта даже –20˚С в начале и в середине зимовки, до –17˚ –15˚С в ее конце. Однако главный риск гибели в Центральном Черноземье последних лет — заморозки после возобновления весенней вегетации. Весенние ночные падения температуры до -6-10⁰С у части растений «обкусили» листики, у других – полностью уничтожили надземную часть (рис.8)

Рис. 8. Критические температуры на уровне залегания узла кущения в зависимости от сезона, ˚C

Анализ перезимовки растений озимой пшеницы с помощью отбора растений или монолитов в феврале во многих хозяйствах обещал пересев и ремонт на 20-30% площадей, особенно в Воронежской, Тамбовской, Белгородской и Липецкой областях.

Сухая осень, малоснежная (особенно в Воронежской области) зима с периодическими осадками в виде дождя и снега, падение температуры до -20-25⁰С, с промерзанием почвы на глубину от 30-40 до 50-70 см провоцировали накопление осадков в понижениях микрорельефа полей. Именно в «низинных» местах практически повсеместно в регионе образовалась притертая ледяная корка, иногда толщиной 8-12 см. Частичная гибель вмерзших в лед растений пшеницы наблюдалась уже на третьей неделе образования корки.

Мартовское таяние снега с чередованием весенних заморозков провоцировало выпирание, то есть отрыв корней от побегов. Выпиранию были подвержены прежде всего ослабленные растения от чередования оттепелей и заморозков.

Сорта местной селекции «оказались» более приспособленными к капризам природы и в меньшей степени пострадали по сравнению с сортами западно-европейской или отечественной южной селекции. Из сортов кубанской селекции, дающих прибавку до 1—2 т/га над «местными» в благоприятных условиях, лучше показал себя Гром, хуже – Алексеич, Безостая 100.

Весна: ледяная корка, заморозки, выпирание

Прохладная погода, притертая ледяная корка, глубокое промерзание почвы способствовали позднему возобновлению вегетации растениями. Задержка ВВВВ в регионе по сравнению со среднемноголетними датами оценивается до двух недель в зависимости от локации. Причем, чем менее развитыми были растения, тем позже у них можно было обнаружить признаки роста. Раскустившиеся растения озимой пшеницы по пару сразу же реагировали на положительные температуры, слаборазвитым не хватало энергии тронуться в рост. Зачастую проростки показались из-под снега зелеными, но из-за потери энергии роста погибали весной при низких положительных температурах.

Весенние заморозки (-4-8⁰С), играя роль десиканта, добивали ослабленные растения с низким содержанием сахаров без вторичной корневой системы. Оптимальные условиями весеннего кущения в апреле (затяжные и пониженные дневные температуры +5…+10⁰С даже при хороших запасах влаги до 140–160 мм в метровом слое почвы мало способствовали улучшению ситуации на полях озимых.

Подкормки азотными удобрениями тоже не дали ожидаемого эффекта, потому как ослабленные растения не могли в полной мере усваивать азот из-за почти полного отсутствия вторичной корневой системы либо ее слабого развития. Технологии обработки почвы рассчитаны на минерализацию растительных остатков предшественника к моменту возобновления весенней вегетации. Пожнивные остатки на полях, оставшиеся от обильного урожая 2020 года из-за засушливой осени заселялись микроорганизмами лишь весной, ужесточая конкуренцию с растениями пшеницы за доступный азот. Вместо долгожданной изумрудной зелени на полях - торчащие бледные узкие листики, которые уже начали «обрабатывать» хлебные блошки и клопы (рис.9 и 10)

Посевы, размещенные по паровым предшественникам, по гороху, рапсу в текущем сезоне в целом выглядят предпочтительнее, чем по стерневым предшественникам, кукурузе, сое, сахарной свекле.

Что же получается? Если посеяли 5 млн всхожих семян озимой пшеницы на гектар, то взошли 3,5-4 млн шт. Еще 1-2 млн потеряли в период перезимовки и весной. Оставшиеся 2-3 млн растений на гектаре едва ли смогут сформировать дополнительные побеги, способные дать желаемую густоту продуктивного стеблестоя 600-700 шт./кв. м. Растения без развитой вторичной корневой системы и одним побегом кущения способны формировать урожай не более 65% от возможного.

Прогнозы

В этой связи трудно ожидать достаточного весеннего кущения озимых даже при оптимальных температурах и наличии влаги. Даже при «стандартной» кустистости 1-2 побегов на растении, густота продуктивного стеблестоя (определяющего элемента урожайности) составит 250-350 шт./кв.м. Потенциал урожайности этих полей, соответственно, будет 20-30, максимум 35 ц/га. Высеянные яровые культуры в условиях весенней влаги хорошо развиваются, не имея проблем с энергией роста. У них есть веские шансы обойти озимые по урожайности в этом сезоне.

Малооптимистичная ситуация вместе с неизбежным снижением цен на зерно вследствие введенной экспортной пошлины, а также с повышением цен на основные ресурсы в пределах 20-30%, ведет к падению маржинальности озимых хлебов и зерновых в целом. Неслучайно приоритет при выборе культуры при пересеве изреженной озимой пшеницы все чаще отдается масличным культурам и кукурузе, чем яровым зерновым.

Аграрии вынужденно сократят затраты на производство зерновых, отдавая предпочтение дешевым препаратам СЗР и доступным решениям в 2021 года и последующем сезоне.