Пшеница – это культура с широкой адаптацией, не предъявляющая особых требований к почве для выращивания. Существует большое разнообразие сортов пшеницы, основная классификация которых зависит от времени года, в которое они будут высеваться на поле. В этом контексте сорта пшеницы делятся на озимые и яровые. Каждый тип имеет свои потребности и поведение в отношении условий окружающей среды.
Требования к температуре и почве для выращивания пшеницы
Температура
Озимая пшеница демонстрирует высокую устойчивость к низким температурам (даже -20 oC или -4 oF) на ранних стадиях развития. При этом для нормального развития колосов пшеницы, продолжительность дня должна быть дольше ночи. Этот процесс называется яровизацией. Яровая пшеница более чувствительна к низким температурам, поэтому дату посева следует скорректировать таким образом, чтобы избежать повреждений от заморозков в районах с поздними и сильными весенними заморозками.
- Минимальная температура для начала прорастания составляет 4 oC (39.2°F), а оптимальная – от 12 до 25°C (53.6 and 77°F). Прорастание ускоряется, если температура близка к 18-20°C (64.4-82.4°F).
- У обоих типов вегетативный рост прекращается, когда температура опускается ниже 5°C (41°F), а для оптимального роста и кущения необходима дневная температура 15-22°C (59-71.6°F). Температура 20-23°C (68-73.4°F) приведет к ускорению роста растений. Однако в этом случае, чтобы избежать истощения растений, фермер должен обеспечить их водой и питательными веществами, необходимыми для удовлетворения повышенного потребления.
- Стадия антезиса имеет решающее значение для конечного урожая, а экстремальные температуры с сильным ветром могут вызвать стерильность колоса, повлиять на развитие завязи, пыльцы и прицветников. Даже максимальные и минимальные пороговые температуры могут варьироваться в зависимости от сорта. Ккак правило, для стадии кущения минимальные температуры составляют 4-6°C (39-42.8°F), а максимальные – 19-22°C (66.2-71.6°F) (Kumar et al., 2016). Конечно, существуют сорта озимой пшеницы с более высокой устойчивостью к жаре, но даже в этом случае температура выше 32-35 °C (89,6-95°F) считается катастрофической (Marcela et al., 2017). При наличии теплых ветров во время цветения могут возникнуть проблемы даже при более низких температурах. Таким образом, фермеры должны учитывать ожидаемые температуры во время цветения пшеницы и соответствующим образом регулировать дату посева.
- Наконец, для стадий молочной и восковой спелости, а также полной зрелости минимальные температуры составляют 8-10, 11–12, and 13–15 °C (46.4-50, 51.8-53.6, and 55.4-59°F), а максимальные – 24–26.5, 26–29, and 29.5–31 °C (75.2-79.7, 78.8-84.2 and 85.1-87.8°F), соответственно (Kumar et al., 2016).
Требования к почве
Пшеницу можно выращивать на почвах различной текстуры. Однако наилучшими считаются почвы со средней текстурой, в то время как торфяных почв с высоким содержанием минералов (натрия, железа и магния) следует избегать (Mojid et al., 2020, 1). Текстура почвы может влиять на высоту растений, площадь листьев, биомассу растений, количество и характеристики зерна.
Пшеница лучше растет в почве с нейтральным pH (около 7). Однако чрезмерное и систематическое использование азотных удобрений приводит к подкислению большинства почв, на которых выращивается пшеница. Наиболее экономически эффективным способом повышения pH почвы является внесение сельскохозяйственного известняка.
Кроме того, почвы с низким плодородием и высоким уровнем засоления могут негативно влиять на урожайность. Проблемы с засолением чаще всего возникают на орошаемых полях. Высокая засоленность почвы может понизить выживаемость молодых растений, количество первичных и вторичных побегов, количество листьев и колосков, а также снизить водоснабжение (2). Фермер может помочь своим растениям, увеличив содержание K+ и уменьшив Na+ (Rahman et al., 2005). Наконец, уровень засоления, превышающий 100 мМ NaCl, значительно снижает качество зерна (Farooq and Azam, 2005). Фермеры могут собирать образцы со своих полей и отправлять их на анализ для определения и мониторинга характеристик почвы. Для определения pH почвы можно собрать репрезентативные образцы с разных участков поля, из верхнего слоя почвы и с глубины 10-20 см (3,9-7,9 дюйма) и 20-30 см (7,9-11,8 дюйма). Для исследования содержания питательных веществ образцы должны быть взяты с глубины от 0 до 10-25 см (от 0 до 3,9-9,8 дюйма) (3).
Подготовка почвы и посев пшеницы
Подготовка почвы
Для быстрого и равномерного появления всходов и укоренения культуры фермеры должны приобрести сертифицированные семена и подготовить почву (поле). ICAR (Индийский научно-исследовательский институт сельского хозяйства) отмечает преимущества применения техники посева на грядки на легких почвах, особенно в районах с дефицитом воды, так как можно сэкономить до 30% воды (3). Пшеница может успешно выращиваться по традиционной, минимальной и нулевой системам обработки почвы.
Системы минимальной и нулевой обработки почвы становятся все более популярными и предпочтительными, так как они защищают структуру почвы, сохраняют влагу в почве и снижают восприимчивость к повреждениям от низких температур (потере зимостойкости). В системах с нулевой обработкой почвы посев озимой пшеницы можно проводить на остатках ячменя, рапса, люцерны и раннеспелой сои (4). Как правило, не рекомендуется сеять пшеницу в полях с остатками предыдущего урожая пшеницы, так как риск передачи болезней новому урожаю относительно высок.
При традиционной системе обработки почвы фермер обычно проводит от 1 до 4 вспашек в течение лета и культивацию непосредственно перед посевом озимой пшеницы. Для первичной обработки и подготовки почвы фермер может использовать роторную вспашку (9). В некоторых случаях может потребоваться предпосевной полив. Семена пшеницы можно высевать как вручную, так и с помощью большого количества сеялок, представленных на рынке. Для достижения более равномерного рассеивания семян по полю предпочтительнее использовать машинные сеялки (пневматические). В этом случае, в зависимости от сеялки, существует возможность внесения удобрений в процессе посева.
Дата посева и норма высева имеют решающее значение для получения высоких урожаев озимой и яровой пшеницы. Даты посева варьируются в зависимости от региона, температуры, сорта и наличия воды. Чтобы выбрать дату посева, фермер должен учитывать продолжительность жизненного цикла выбранного сорта и предполагаемые условия окружающей среды на стадии цветения культуры. Сорта озимой пшеницы обычно высевают с сентября по ноябрь. В частности, в Индии карликовые сорта пшеницы с длинным жизненным циклом могут высеваться в начале ноября. С другой стороны, в Миннесоте (США) пшеницу сеют с начала сентября до первых двух недель октября. Мичиганский государственный университет отмечает, что при посеве после 1 октября ожидается потеря урожая в 0,6 бушеля или 21 кг в день (5). Цель успешного выбора даты посева состоит в том, чтобы обеспечить хорошую укореняемость культуры с успешным появлением первого настоящего листа до наступления первых осенних "убийственных" заморозков (4). При этом фермеры не должны сеять слишком рано, так как растения пшеницы с интенсивным вегетативным ростом чувствительны к зимней гибели, а также существует повышенный риск заражения вредителями.
Норма высева и количество семян пшеницы на гектар
Норма высева и количество семян на гектар или акр должны соответствовать желаемой урожайности. Как правило, для озимой пшеницы среднее количество составляет 1 000 000 растений на акр или 2 500 000 растений на гектар, а для яровой и дурума - 1 400 000 растений на акр (6) или 3 500 000 растений на гектар. В условиях недостаточного количества осадков и отсутствия орошения конечное число может быть меньше. При этом возможны и значительные отклонения от этих цифр. Согласно данным Университета Штата Пенсильвания (10), желаемая урожайность для озимой пшеницы в Пенсильвании составляет 1 500 000 растений на акр или 3 750 000 растений на гектар (28-34 растения/кв. фут). Это предполагает норму высева 4 250 000 семян на гектар или 1 750 000 семян на акр (или 20-23 семян на фут в 7-дюймовом ряду).
Кроме того, на норму высева может влиять размер семян. Расстояние между рядами может варьироваться от 15 до 22,5 см (от 5,9 до 8,7 дюйма). На орошаемых полях предпочтительнее меньшее расстояние между рядами (15-18 см - 5,9-7 дюймов). Посев озимой пшеницы обычно производится на глубину 2-5 см (1-1,6 дюйма). При благоприятной температуре и влажности почвы семена можно высевать ближе к поверхности (2 см), чтобы ускорить появление всходов. Семена карликовых сортов можно высевать на меньшую глубину.
Семена можно обработать соответствующим фунгицидом широкого спектра действия (активным или/и системным), чтобы защитить их от всходов, обыкновенной головни и рыхлой парши (7). Большинство препаратов для обработки семян включают более одного действующего вещества для более широкого спектра защиты. Распространенные активные соединения в фунгицидах на 2020 года это: Тебуконазол, Флюксапироксад, Пираклостробин, Карбоксин, Тирам, Дифеноконазол, Пенфлуфен, Флудиоксонил, Тритиконазол, Седаксан, Ипконазол, Мефеноксам, Металаксил, Протиоконазол (8). Перед применением, обязательно проконсультируйтесь с местным лицензированным агрономом.
Характеристика, история и пищевая ценность пшеницы
Принципы выбора лучшего сорта пшеницы
Подготовка почвы, требования к почве и требования к посеву пшеницы
Потребность и методы орошения пшеницы
Требования к удобрениям для пшеницы
Урожай, сбор и хранение пшеницы
Борьба с сорняками в пшеничном земледелии
Рекомендации
- https://www.fao.org/land-water/databases-and-software/crop-information/wheat/en/
- Wheat growth and physiology – E. Acevedo, P. Silva, H. Silva (fao.org)
- https://iiwbr.icar.gov.in/wp-content/uploads/2018/02/EB-52-Wheat-Cultivation-in-India-Pocket-Guide.pdf
- Winter wheat seeding dates | UMN Extension
- Planting the 2022 wheat crop – Wheat (msu.edu)
- Seeding rate for small grains | UMN Extension
- The Importance of Wheat Seed Treatments | CropWatch | University of Nebraska–Lincoln (unl.edu)
- MF2955 Seed Treatment Fungicides for Wheat Disease Management 2020 (ksu.edu)
- https://iiwbr.icar.gov.in/wp-content/uploads/2018/02/EB-52-Wheat-Cultivation-in-India-Pocket-Guide.pdf
- https://extension.psu.edu/planting-winter-wheat-in-dry-soils
Farooq, S., and Azam, F. (2005). The use of cell membrane stability (CMS) technique to screen for salt tolerant wheat varieties. J. Plant Physiol. 163, 629–637. doi: 10.1016/j.jplph.2005.06.006
Kumar, P. V., Rao, V. U. M., Bhavani, O., Dubey, A. P., Singh, C. B., & Venkateswarlu, B. (2016). Sensitive growth stages and temperature thresholds in wheat (Triticum aestivum L.) for index-based crop insurance in the Indo-Gangetic Plains of India. The Journal of Agricultural Science, 154(2), 321-333.
Marcela, H., Karel, K., Pavlína, S., Petr, Š., Petr, H., Kateřina, N., … & Miroslav, T. (2017). Effect of heat stress at anthesis on yield formation in winter wheat. Plant, Soil and Environment, 63(3), 139-144.
Mojid, M. A., Mousumi, K. A., & Ahmed, T. (2020). Performance of wheat in five soils of different textures under freshwater and wastewater irrigation. Agricultural Science, 2(2), p89-p89.
Rahman, M. A., Chikushi, J., Yoshida, S., Yahata, H., and Yasunaga, E. (2005). Effect of high air temperature on grain growth and yields of wheat genotypes differing in heat tolerance. J. Agric. Meteorol. 60, 605–608. doi: 10.2480/agrmet.605
Ren, A. X., Min, S. U. N., Wang, P. R., Xue, L. Z., Lei, M. M., Xue, J. F., … & YANG, Z. P. (2019). Optimization of sowing date and seeding rate for high winter wheat yield based on pre-winter plant development and soil water usage in the Loess Plateau, China. Journal of integrative agriculture, 18(1), 33-42.
Shannon, M.C. 1997. Adaptation of plants to salinity. Adv. Agron., 60: 75-120.