В Европе до начала 18 века урожайность с/х культур измерялась тремя разными способами. Первый способ используется и сейчас. Урожайность определяется как отношение массы собранного урожая к площади. То есть в бушелях на акр или в тоннах (центнерах, килограммах) на гектар.
Второй способ был похож на первый, но использовались не единицы веса, а единицы объема. Так проводили учет урожая древние греки и еще более древние египтяне. И практически современные японцы: единица измерения риса «коку» – это 180 литров. Подобную методику агрономы используют для приблизительного определения урожайности при уборке – в бункерах.
Третий способ практически не используется в современном мире, хотя в Российской империи им пользовались до конца 19 века. Это пропорция собранного урожая зерна к количеству высеянного. Если убрали в пять раз больше, чем посеяли, то урожайность считали как сам-5, а если в 10 раз – как сам-10.
Почему этот способ учета урожайности в Российской империи продержался так долго? По двум причинам: из-за специфических особенностей экономики и из-за очень низкой урожайности. Получить урожай пшеницы сам-10 считалось вершиной успеха, хотя это всего лишь 20 ц/га. Средний урожай зерновых не превышал сам-4 или сам-5. И очень часто удавалось собрать только в 2-3 раза больше, чем было посеяно.
Использование «сам» как меры учета было оправдано: часть урожая автоматически «минусовалась» как семена для посева, часть – как налоги и подати. Оставшееся зерно использовалось для собственных нужд. И, если год был удачным, кое-что можно было продать.
В современном мире сельское хозяйство является агробизнесом, то есть товарным производством продукции. И такой архаичный способ учета урожая давно неуместен. Почти. Потому что не везде.
АВСТРИЯ ИЛИ АВСТРАЛИЯ?
О том, что некоторые туристы (в том числе – известные политики) путают Австрию с Австралией, существует несколько анекдотов и вполне правдивых историй. Местные граждане настолько устали объяснять приезжим, что в окрестностях Вены не водятся кенгуру, что наладили выпуск футболок и прочей сувенирной продукции с надписью «No kangaroos in Austria!».
Но наличие (или отсутствие) кенгуру – далеко не единственное отличие Австрии и Австралии. Например, урожайность зерновых культур. В Австрии нормальной урожайностью считают 7-8 т/га озимой пшеницы. А в Австралии 25 ц/га считают высоким. При этом и в Австралии, и в Австрии существует аналогичная тенденция – норма высева пшеницы уменьшилась до 1,5-2,5 млн семян/га.
Почему в странах, которые находятся в разных полушариях планеты, используют уменьшенную норму высева семян?
Причины отличаются. В засушливой Австралии урожайность с/х культур ограничена количеством доступной влаги. Годовая сумма осадков 200-300 мм даже при самом бережном и экономном использовании влаги не позволяет получить урожай зерновых более 25 ц/га. Реальная максимальная «планка» урожайности еще ниже – 15-18 ц/га.
Прибыль, как известно, это разница между полученным и потраченным. Если «потолок» урожайности неподвижен, то единственный способ увеличить прибыль – уменьшить расходы «ниже плинтуса». Например, уменьшить норму высева и сэкономить на семенах. Решение в духе тех времен, когда урожай оценивали не в центнерах с гектара, а в «сам». Но австралийским фермерам такой вариант вполне подходит – им приходится экономить не только каждую каплю влаги, но и каждый цент.
В Австралии многие аграрии используют нормы 1,2-1,5 млн семян/га при широкорядном посеве. Точный посев «No-Till»-сеялкой позволяет экономить семена и влагу. В условиях фактического отсутствия зимы пшеница отлично кустится, растения формируют по 6-8 продуктивных стеблей. А иногда в 1,5-2 раза больше.
При 250 мм осадков за вегетацию фермеры высевают 40 кг/га пшеницы при ширине междурядий 33 см. При годовой норме осадков 150 мм ширину междурядий увеличивают до 40 см, а норму высева уменьшают до 35 кг/га. При годовой норме осадков 120 мм междурядье увеличивают до 50 см, а норму высева сокращают до 30 кг/га.
Основным условием успеха посевов с уменьшенной нормой высева является высокий коэффициент кущения.
В «среднестатистических» производственных посевах коэффициент кущения пшеницы находится в пределах 1,5-3,5 побега/растение. В посевах с уменьшенной нормой высева (100-200 растений/м²) в благоприятных условиях растения формируют по 5-10 продуктивных стеблей. И это – не предел.
В широкорядных семеноводческих посевах (30х70 см) каждое растение может сформировать 70-100 колосков. Такую схему посева используют для ускоренного размножения особо ценных сортов. С каждого «куста» пшеницы удается убрать 100-120 г семян, то есть в 2,5-3 тысячи раз больше, чем было посеяно.
При идеальных условиях для роста и развития, из одного зернышка может вырасти целый сноп пшеницы. В музее аграрного университета в г. Перужда (Италия) находится уникальное растение пшеницы, выращенное на опытном поле этого вуза. У него 342 продуктивных стебля с вызревшими колосьями.
Можно заметить, что чем лучше условия для роста и чем больше площадь питания, тем лучше кустится пшеница. Так зачем сеять несколько миллионов семян на гектар, если вполне достаточно одного? Такой вопрос закономерно возникает у фермеров Германии, Бельгии, Франции. И, конечно же, Австрии.
При ранних сроках посева в Австрии оптимальной нормой считают 220-260 зёрен/м², а при поздних – 250-300 зёрен/м². Решающее значение имеет точный и качественный посев.
при уменьшенных нормах высева. В США, Канаде
и Австралии распространены широкорядные посевы пшеницы с нормой высева от 1 до 3 млн.семян/га.
В Германии плановая густота стояния растений перед уборкой составляет от 450 до 750 продуктивных растений/м². Она соответствует запасам влаги в почве по принципу «больше воды – гуще посев». Например, при годовой норме осадков 500 мм рекомендуется ориентироваться на 500 продуктивных стеблей/м². В более влажных условиях посевы можно «уплотнить» на 100-150 растений/м².
В последние 12-15 лет наблюдается тенденция уменьшения нормы высева в пределах 320-400 зёрен/м². Причем в благоприятных условиях при посеве в ранние сроки рекомендуется норма менее 300 семян/м². Но в суровых условиях вегетации при поздних сроках посева норма высева увеличивается до 350-460 семян/м².
Уменьшать нормы высева озимой пшеницы стали и в Северной Америке. В Канаде в эксперименте было установлено, что урожайность пшеницы при норме 500 семян/м² была на 17% больше, чем при норме 100 семян/м². С учетом экономических показателей, оптимальная норма высева была в пределах 300-350 семян/м².
Фермеры штата Невада оптимальной нормой высева считают 3,5 млн семян/га на относительно легких почвах и 4,0 млн семян/га на тяжелых. При поздних сроках посева рекомендуют увеличивать норму высева из расчета 250 тыс. семян за каждые 5 дней «просрочки». А при посеве в ранние сроки уменьшать норму примерно на 25% за 10 дней «опережения». Но многие агрономы уверены в том, что не стоит полагаться на интенсивное кущение. И сеют «как деды завещали» – по 4,5-5,5 млн семян/га. Потенциал урожайности озимой пшеницы в этом случае определяется только плотностью посевов.
АРГУМЕНТЫ В ПОЛЬЗУ ВЫСОКИХ НОРМ ВЫСЕВА
Старый спор на тему «кущение – это хорошо или плохо» продолжается до сих пор.
Сторонники высоких норм высева считают кущение вредным из-за неравномерного развития побегов на растении. Отстающие продуктивные стебли затягивают вегетацию и ухудшают качество уборки. Непродуктивные побеги не формируют зерно, но потребляют свет, влагу и питательные вещества.
Действительно, иногда боковые побеги являются «лишними». Известно, что рост узловых корней боковых побегов отстает от роста их надземной части. В момент появления первого бокового побега на растении функционируют только узловые корни главного побега. В стрессовых условиях (засуха, жара, дефицит минерального питания) плохо укоренившиеся боковые побеги погибают. Если они отмирают до колошения главного побега, то напрасно расходуют дефицитную влагу и питательные вещества.
Для формирования однородного «синхронизированного» стеблестоя противники кущения предлагают высевать сорта с невысоким коэффициентом кущения, быстро растущим первым (главным) стеблем и ранней редукцией боковых побегов, сеять пшеницу густо и равномерно. Это позволяет не только подавлять всходы сорняков, но и сдерживать кущение культуры. Загущенный посев усиливает внутривидовую конкуренцию растений пшеницы и не позволяет им тратить ресурсы на формирование боковых побегов.
Густые «одностебельные» посевы эффективны только при оптимальном режиме минерального питания и орошения. Их можно рассматривать как вариант интенсивной технологии выращивания пшеницы на орошении или в условиях достаточного увлажнения.
Высокие нормы высева оправданы также в условиях, неблагоприятных для кущения пшеницы. Там, например, где короткий период «посев – окончание осенней вегетации» не обеспечивает нормального кущения осенью. Например, на севере Германии или в странах Скандинавии.
В Украине высокая густота посева оправдана при поздних сроках посева на плодородных почвах. То есть там, где почвенно-климатические условия позволяют получить высокий урожай, но слишком поздние сроки посева или суровые условия осенней вегетации не благоприятны для кущения.
ПОЛЬЗА НЕПРОДУКТИВНЫХ ПОБЕГОВ
и оптимальной температуре воздуха кущение
начинается быстро и проходит дружно.
В начале кущения боковые побеги получают питательные вещества от главного побега. Углеводы из главного побега обнаруживаются в первом боковом побеге, несколько позже основной поток их направляется во второй побег и так далее. Но как только очередной побег формирует достаточную поверхность листьев, обмен питательными веществами практически прекращается. Если боковые побеги продуктивны, то они сохраняют «нейтральные» отношения с главным побегом до конца вегетации. Боковые побеги, которые не образуют зерна, являются конкурентами продуктивного побега в борьбе за питательные вещества, свет и влагу. Но конкурентами временными, которые в конце вегетации превращаются в союзников.
Ассимилянты непродуктивных побегов перекачиваются в продуктивные побеги в период колошения – налива зерна. Запасные вещества отмирающих листьев и боковых стеблей растение использует точно так же, как ресурсы главного побега. Боковые побеги не являются «иждивенцами» или «паразитами», они «работают на урожай».
Боковые побеги формируют дополнительную корневую систему. После отмирания непродуктивных побегов корневая система с большим «запасом мощности» эффективно обеспечивает растения влагой. Это важно для успешного налива зерна в засушливых условиях.
Регуляция плотности посева более эффективна в посевах с высоким коэффициентом кущения, чем в «одностебельных» посевах. Отмирание отдельных «отстающих» побегов оставляет мощные продуктивные стебли. Которые не только получают дополнительное пространство, но и «наследство» в виде запасных питательных веществ.
В «одностебельных» загущенных посевах уменьшение плотности посева происходит за счет гибели отдельных растений. При этом освобождается пространство, но теряются накопленные в погибших растениях запасы питательных веществ. У них нет «законных наследников». Высокий коэффициент кущения позволяет существенно уменьшить норму высева. И, соответственно, уменьшить затраты на выращивание озимой пшеницы. Но интенсивное кущение происходит не везде и не всегда. Соответственно, минимальные нормы посева в определенных обстоятельствах применять нецелесообразно. Как определить, в каких условиях сеять редко, но метко, а в каких – густо, чтобы не было пусто?
СРОКИ ПОСЕВА И РЕТАРДАНТЫ
Озимая пшеница кустится осенью и весной. Процесс начинается через 14-15 дней после появления полных всходов. При нормальных условиях продолжительность осеннего кущения составляет 25-30 дней, оно прекращается при среднесуточной температуре 4-5°С.
Для образования 3-4-х побегов на растении требуется 50-55 дней с общей суммой среднесуточных температур 500-550°C. Весной кущение возобновляется с началом весенней вегетации и продолжается примерно 30-35 дней.
Корневая система хорошо раскустившихся с осени растений весной «работает» преимущественно на дальнейшее развитие побегов, которые были сформированы осенью. Это ограничивает темпы весеннего кущения. Весеннее кущение практически отсутствует в посевах, где высокая плотность стеблестоя была сформирована осенью.
Растения поздних сроков посева не успевают сформировать узел кущения до ухода в зиму. Они не кустятся и не образуют придаточные корни (вторичную корневую систему) осенью. У них есть шанс нормально раскуститься весной: при раннем возобновлении вегетации, умеренной температуре воздуха, оптимальной влажности почвы, достаточном минеральном питании.
Стимулировать образование побегов весной можно, если провести раннюю подкормку посевов азотными удобрениями. И своевременную обработку вегетирующих растений морфорегуляторами (ретардантами).
Для растений пшеницы характерно апикальное доминирование главного побега. Точка роста (меристема) растущего главного стебля с помощью фитогормонов сдерживает развитие боковых побегов. При снятии апикального доминирования «просыпаются» боковые почки и стимулируется массовое появление боковых побегов.
Снять апикальное доминирование можно с помощью морфорегуляторов (ретардантов). Они временно блокируют синтез гиббереллина – гормона, отвечающего за рост стебля в длину. Обычно ретарданты применяют для того, чтобы уменьшить длину и повысить прочность стебля злаков. Для достижения этой цели обработку проводят в начале выхода в трубку, когда начинает удлиняться первое междоузлие. Но для стимуляции кущения ретарданты необходимо использовать намного раньше – сразу после активного возобновления вегетации.
Второй способ стимуляции кущения основан на механическом повреждении меристемы главного побега. Например, при прикатывании посевов катками.
Как химический (с помощью морфорегуляторов), так и механический (с помощью катков) метод стимуляции кущения эффективны только при своевременном проведении.
МЕНЬШЕ – ВЫГОДНЕЕ, БОЛЬШЕ – НАДЕЖНЕЕ
В конце прошлого века в странах Западной Европы использовались две принципиально отличающиеся технологии выращивания озимой пшеницы: бельгийская и шлезвиг-гольштейнская.
Бельгийская система предполагала посев относительно небольшого количества семян в мягких климатических условиях на плодородных почвах. В благоприятных для вегетации условиях полевая всхожесть была высокой, а кущение – интенсивным. Основным элементом бельгийской системы было получение максимального количества продуктивных стеблей при минимальном количестве растений.
Система, разработанная в Шлезвиг-Гольштейне, была рассчитана на менее благоприятные почвенно-климатические условия: холодную осень, суровую (по европейским меркам) зиму, глинистые неплодородные почвы. Высокая урожайность обеспечивалась за счет главных побегов. Кущение подавлялось благодаря высоким нормам высева (4,5-5 млн/шт/га). Посевы щедро «кормили» азотными удобрениями (4 подкормки), держали в «форме» с помощью морфорегуляторов (2 обработки) и защищали с помощью пестицидов (7 обработок).
Шлезвиг-гольштейнская система была образцом для подражания в Германии, Великобритании, Франции и США. Интенсивные технологии «советских» времен тоже кое-что позаимствовали из интенсивной немецкой технологии. Высокие нормы посева, например.
Бельгийская и шлезвиг-гольштейнская системы разрабатывались давно. Но они содержат ключевые решения «без срока давности». Если условия позволяют растениям успешно куститься (бельгийская система), то можно и нужно обходиться небольшими (в пределах 2-3 млн семян/га) нормами высева. Если условия неблагоприятны для кущения, то экономить на норме высева не стоит.
Если существует высокая вероятность того, что всходы появятся слишком поздно (засуха, поздние сроки посева, прогноз аномально холодной погоды в осенний период), норму высева необходимо не сокращать, а увеличивать.
Если прогнозируется позднее возобновление весенней вегетации, то рисковать с минимальными нормами не стоит.
Еще один ограничивающий фактор – условия перезимовки. В регионах с суровыми малоснежными зимами «выпадает» 20-50% растений. При минимальной норме высева оставшиеся растения не смогут компенсировать потери даже при интенсивном весеннем кущении.
Использование минимальных норм посева (от 1,5 до 3 млн семян/га) требует идеальных условий для «старта» осенью и мягкой зимы. Растения должны иметь достаточно времени и необходимые условия для интенсивного развития.
В экспериментах, которые проводились в ФХ «Аркадия» Братского района в 2017-2018 гг., урожайность озимой пшеницы при минимальной норме высева (1,5 млн семян/га) практически не отличалась от урожайности при значительно больших нормах (2,5-4,5 млн семян/га).
Но если посев проводится с существенным опозданием, то рисковать не стоит. Минимальная норма высева предполагает максимальное кущение. И наоборот. Поэтому в условиях, препятствующих кущению, придется расщедриться на норму высева.
Уменьшенные нормы высева целесообразно применять при наличии нескольких условий:
- Сорт пшеницы способен к интенсивному кущению и формированию большого количества продуктивных побегов.
- Условия посева (технология, техника, погода, качество работы) гарантируют высокую полевую всхожесть.
- Сроки посева позволяют сформировать как минимум 5-6 продуктивных стеблей осенью, до окончания вегетации.
- Запасы влаги в верхнем слое почвы обеспечивают потребность культуры в период кущения.
- Посевы обеспечены фосфором (стартовые удобрения) и азотом (подкормки).
Александр Гончаров