Посівна кампанія. Чи варто рано сіяти пізні ярі?

Оптимальний термін сівби — не певна дата або інтервал. Це період часу, коли є можливим компроміс між наявністю вологи та відсутністю холоду, наявністю тепла та відсутністю спеки. Компроміс між оптимальними умовами для появи сходів та технічними можливостями відсіятися у стислі строки.

Сівбу пізніх ярих культур — соняшника, сої, кукурудзи — рекомендується проводити тоді, коли температура ґрунту на глибині посіву сягає 10−12°С. Тоді, за достатньої кількості вологи, через 10−12 днів після посіву з'являються сходи.

Часто сівба не «вкладається» у вузькі межі «ідеального» строку: доводиться сіяти або пізніше, або раніше. Тобто робити не як потрібно згідно з теорією, а як можливо з врахуванням практики. В першу чергу — зважати на погодні умови (температура повітря, наявність опадів, забезпечення вологою у верхньому шарі ґрунту), можливості проведення польових робіт («фізичної стиглості» ґрунту). А також — з врахуванням наявності необхідної кількості техніки та її раціонального використання.

Читайте також: Озима пшениця. Весняна робота над зимовими помилками
 

Якщо посівних агрегатів замало для проведення сівби пізніх ярих культур у оптимальні строки (у межах 7−12 діб), сівбу розпочинають раніше. Квапляться с сівбою також при критично низькій вологості верхнього шару ґрунту: чекати, поки ґрунт нагріється — це гарантовано дочекатися втрати залишків вологи. Дещо «передчасна» сівба виправдана також тоді, коли прогнозується жорстка спека у травні: ранні сходи встигають «зачепитися» корінням за вологу та сформувати добре розвинуті рослини до початку нищівної посухи.

Але все має ціну. Платою за можливість уникнути спеки при сівбі у ранні строки є високий ризик пошкодження сходів холодом. За можливість випередити посуху доводитися розраховуватися неприємними наслідками сівби у надто вологий ґрунт. Також є ризики: не подолати бур’яни та втратити чимало азоту з мінеральних добрив внаслідок дуже тривалого періоду між сівбою та періодом активного використання поживних речовин рослинами.

Щоб вирішити, чи варто ризикувати, слід знати, які проблеми можливі при сівбі пізніх ярих у занадто ранні строки.

Переохолодження набряклого насіння (ICI — Imbibitional Chilling Injury)

фото: fieldcropnews.com

У сухому холодному ґрунті насіння пізніх ярих культур в стані спокою зберігає схожість протягом декількох місяців. Наприклад, сівба соняшнику під зиму: інтервал між сівбою (третя декада листопада — друга декада грудня) та появою сходів (друга або третя декада квітня) становить майже п'ять місяців. Його насіння витримує не лише холод пізньої осені і ранньої весни, але суворі зимові морози. Що може трапитися з насінням сої, кукурудзи або соняшника у прохолодному ґрунті при сівбі у 1−2 декаду квітня? На жаль, може трапитися велика неприємність.

При взаємодії сухого насіння з холодною вологою воно може отримати серйозні внутрішні травми. Швидке поглинання вологи при низьких позитивних температурах буквально «розриває» насіння зсередини.

Насіння сої поглинає 130−160% вологи відносно власної маси, насіння кукурудзи та соняшнику — 50−60%. За оптимальних умов процес відбувається швидко. Наприклад, насіння кукурудзи 50% необхідної кількості вологи може «втягнути» за 30 хвилин, а ще 50% - за дві з половиною години.

Для того щоб клітини зародка і ендосперму зберегли цілісність, мембрани набряклих клітин розтягуються. Якщо гідратація насіння теплолюбних культур проходить при температурі понад 10 -12 °С, еластичності його клітинних оболонок вистачає, щоб без наслідків «всмоктати» необхідну для проростання кількість вологи. Але що відбувається при дещо меншій температурі ґрунту та ґрунтової вологи? У холодному середовищі процес триває з деякими відмінностями.

На поглинання води насінням холод практично не впливає: набрякання насіння відбувається навіть у «крижаній» воді. Але холод негативно впливає на еластичність клітинних стінок: при відносно високій (понад 8−10°С) температурі ліпіди клітинних мембран знаходяться в рідкому стані, а при низькій температурі - у твердому стані. Тому у холодному середовищі клітинні мембрани залишаються жорсткими. Замість того, щоб розтягуватися під внутрішнім тиском набряклого вмісту, вони стійко тримають «кордони» клітини. Поки не луснуть. Розчинені у воді вуглеводи (крохмаль та цукри) вихлюпуються назовні.

Які наслідки травми набряклого насіння? Щонайменше, насіння втрачає чималу частину поживних речовин, що негативно впливає на зростання та розвиток паростка. Типовими симптомами ICI сої та соняшнику є нерівномірне розгортання сім'ядолей і некроз тканин на їх верхньому боці. Сходи з травмованого насіння кукурудзи з'являються із запізненням та значно відстають у розвитку.

Але на цьому перелік можливих неприємностей не закінчується. Вміст пошкоджених клітин стимулює (підживлює) активність патогенної мікрофлори ґрунту: бактерії та цвілеві гриби остаточно «добивають» пошкоджені проростки. Наслідком сумісної діяльності холодної вологи та ґрунтових патогенів є розріджені нерівномірні сходи. Тобто значна втрата врожайності або необхідність пересіву.

Імовірність пошкодження набряклих насінин залежить від декількох факторів: генетично обумовлених властивостей сорту, наявності механічних пошкоджень оболонок, інтенсивності набухання насіння та швидкості зміни температури і вологості ґрунту.

Висока ймовірність пошкодження виникає при поєднанні несприятливих чинників: теплолюбний сорт/гібрид, насіння з механічними пошкодженнями оболонки, різке зниження температури та випадання рясних опадів у 24 години після посіву. Або сівба у вологий та надто холодний ґрунт.

Якщо насіння було зароблено у сухий (або помірно вологий) шар ґрунту, та від сівби до випадання опадів пройшло декілька діб, імовірність ICI є мінімальною. За цей час насіння встигає неквапно поглинути 30−40% необхідної кількості вологи, завдяки цьому тверді клітинні мембрани клітини «розтягуються «з мінімальними пошкодженнями. Подальший контакт з холодною вологою опадів буде відносно безпечним. Як то кажуть, «мокрому дощ не страшний».

Читайте також: Ріпак озимий: сіємо, укорінюємо, підживлюємо

У Канаді, наприклад, деякі фермери сіють сою в ґрунт, температура якого знаходиться в межах 3 -5°C, та отримують рівномірні сходи. Але вони завжди слідкують за прогнозом опадів: якщо через 24−48 годин після запланованої дати сівби очікується дощ, сівба відміняється!

Ранній посів, як правило, проводиться в сухий або помірно вологий ґрунт в денний час: верхній шар ґрунту нагрівається сонцем, тому насіння отримує першу порцію вже підігрітої вологи у відносно теплому шарі ґрунту. Сівба ввечері або вночі значно збільшує ризик холодової травми насіння: насіння жадібно «нап'ється» холодної вологи та його може «порвати».

Рослинні залишки (мульча) заважають швидкому нагріву поверхні грунту, тому з No-till посівом не варто поспішати. Зазвичай, «безпечну» сівбу у грунт з щільним шаром рослинних залишків, проводять на 1−2 тижні пізніше, ніж у «чорний» культивований.

Для збереження цілісності клітинних мембран у холодному ґрунті насіння повинне поглинати вологу дуже повільно. Швидкість його набрякання залежить від цілісності оболонок насіння. Навіть незначні пошкодження оболонки можуть прискорити надходження вологи всередину. Тому для раннього посіву не рекомендується використовувати насіння з пошкодженим верхнім шаром (насіннєвою шкіркою). Передпосівна обробка (протруювання) значно зменшує ризик ураження травмованих насінин патогенною ґрунтовою мікрофлорою та дає їм додатковий шанс на виживання.

Дуже повільне проростання, «температурний параліч» та пошкодження сходів заморозками

Темпи зростання та розвитку рослин залежать від температури навколишнього середовища. Для пізніх ярих культур оптимальна температура для проростання насіння — біля 20 °C. При такій температурі сходи соняшнику, наприклад, з'являються на поверхні ґрунту вже через тиждень після сівби. Якщо температура дещо менша, темпи розвитку проростків гальмуються: при температурі 14−15°С сходи соняшнику з'являються через два тижні після посіву, а при температурі 8−10°С — через три.

Метаболізм насіння, яке намагається прорости при температурі меншою за +8°C, дуже повільний. «Застиглі» від холоду клітинні мембрани погано справляються з транспортними функціями, порушується робота багатьох білків та ферментів. Значну частину ресурсів насіння витрачає на дихання та підтримку життя в паростках, що виснажує запаси поживних речовин. У ґрунті з температурою 6−8°С сходи «сидять» щонайменше два — три тижні. При сівбі у дуже холодний ґрунт (3−5°С) сходи пізніх ярових культур взагалі не квапляться на поверхню: сходи з’являються на 25−40 добу після сівби. Але слід зауважити, що паростки різних сортів та гібридів мають різні темпи зростання у холодному ґрунті.

Наприклад, істотно відрізняється реакція паростків різних гібридів соняшнику. На жаль, більшість сучасних гібридів інтенсивного типу є чутливими до холоду (теплолюбними). Схожість їх насіння після пророщування протяглм 10 днів при температурі 10 °C не перевищує 20−30%. Довжина нечисленних паростків не перевищує 2−3 см.

Толерантними до холоду при проростанні вважають гібриди зі схожістю не менше за 50% та довжиною паростків більше ніж 4 см. Чутливі та толерантні до холоду гібриди недоцільно сіяти у ґрунт, температура якого менша за 10 °C. Ризик буде невиправданим: сходи з’являться, по-перше, дуже пізно, а по-друге, нерівномірно.

Проте, існують гібриди соняшника, стійкі до холоду при проростанні. Через 10 діб пророщування при температурі 10°C проростає від 80 до 100% насіння холодостійких гібридів, довжина паростків сягає 8 см. На жаль, кількість холодостійких сортів та гібридів обмежена. З відомих комерційних гібридів холодостійким є СУР та деякі гібриди французької та американської селекції.

Масло насіння холодостійких гібридів соняшнику містить мало (до 35%) олеїнової та багато (більше 50%) лінолевої жирних кислот. Високоолеїнові гібриди, на жаль, погано проростають та повільно розвиваються в холодному ґрунті.

Щодо сої, залежність темпів проростання від температури ґрунту у неї майже така сама як у соняшника. При сівбі в ґрунт з температурою 13−15°С сходи сої з'являються через 7−10 днів. При сівбі в ґрунт з температурою 10 °C доведеться чекати їх появи 12−14 днів, а в ґрунті°C з температурою 5−7°С сходи з’являються майже через три тижні.

Завдяки успіхам селекції, існує чимало гібридів кукурудзи, насіння яких дружно та енергійно проростає при температурі ґрунту 8 °C. Але при посіві відносно холодостійких гібридів у холодний ґрунт їх польова схожість суттєво зменшується, значно зростає ризик появи нерівномірних розріджених сходів. Згідно з даними американських дослідників, польова схожість кукурудзи через місяць після посіву в ґрунт з температурою 5°C не перевищує 50−60%. Тому екстремально ранній посів кукурудзи є екстремально небезпечним.

Після того, як паростки майже досягли поверхні ґрунту, їх подальше просування може бути загальмоване внаслідок впливу холодного повітря. Аж до повної зупинки росту сходів — так званого температурного паралічу.

Зазвичай, верхівка проростка зростає в напрямку тепла, тобто характеризується позитивним термотропізмом. Стебло рослини в буквальному сенсі тягнеться до Сонця, визначаючи напрямок по підвищенню температури. У коріння термотропізм негативний — вони ростуть в напрямку зменшення температури. Це забезпечує правильну просторову орієнтацію проростка — верхівка тягнеться до тепла та сонця, а корінець — в прохолодну глибину, до вологи та поживних речовин.

Але різке похолодання порушує роботу «термокомпасу» паростка. Повітря охолоджує поверхню ґрунту, тому температура у декількох сантиметрах верхнього шару ґрунту тимчасово стає меншою, ніж температура на глибині заробки насіння. Проросток дезорієнтується та тимчасово призупиняє зростання. Або продовжує ріст, але у хибному напрямку: коріння росте вгору (до холоду), а стебло — вниз (до тепла). Подібна деформація паростків типова для сої та кукурудзи.

На паростки кукурудзи низька температура діє специфічно. Крім дезорієнтації у просторі, холод провокує передчасне розкриття колеоптиля. Він розгортається в товщі ґрунту, тому вже не захищає перший листок від травм. Зародковий листочок, який уперся в тверді грудочки грунту, змінює напрямок росту і намагається обійти перешкоду. Замість того, щоб прямувати догори, він рухається горизонтально, а іноді - навіть вниз. Паростки, які витратили запас поживних речовин на «блукання» у грунті, гинуть буквально поряд з поверхнею ґрунту.

При температурі, яка нижче оптимальної, зростання і розвиток сходів триває дуже повільно. Крім того, існує висока ймовірність пошкодження молодих рослин заморозками. Ризик потрапити під приморозок у ранніх сходів набагато більший, аніж при сівбі в оптимальні терміни — короткочасні морози в квітні бувають частіше, ніж в травні.

Читайте також: Озима пшениця. Сіяти пізно не буває

Сходи соняшнику на стадії сім'ядоль витримують короткочасні заморозки до -4°С, у фазі двох пар листя — до -3°С, після формування чотирьох пар листя критичною є температура -2°С. Сходи кукурудзи в фазі «шила» та сої у першій парі справжніх листків короткочасне зниження температури до -1°С витримують без негативних наслідків.

Наслідки заморозків залежать не тільки від їх тривалості та температури. Значення має рельєф поля, властивості ґрунту, наявність/відсутність рослинних залишків на його поверхні. Світлі піщані ґрунти погано «згладжують» добові перепади температури повітря і поверхні ґрунту через те, що погано прогріваються та погано утримують тепло. No-till посіви, навіть на темних чорноземних або каштанових ґрунтах, також чутливі до нічних заморозків. Під шаром рослинних залишків ґрунт повільно прогрівається в денний час — світла мульча діє як бар'єр, який відбиває сонячні промені. Грунт повільно нагрівається вдень та «жадібно» зберігає тепло вночі, тому відносно слабкі заморозки можуть мати катастрофічні наслідки для сходів на No-till полях.

Різноманітне ущільнення грунту: боковина посівної борозни, коліі та ґрунтова кірка

Надлишкова вологість верхнього шару землі при ранньому посіві є причиною локального ущільнення ґрунту. Важка техніка залишає після проходу по полю колії, а сошники сівалок ущільнюють бічні стінки посівної борозни.

Сошники ріжуть та одночасно «розмазують» вологий грунт, внаслідок чого борозна залишається відкритою: іі щільні стінки не руйнуються прикочуючими колесами. Коли грунт висихає, стінки борозни стають дуже твердими і жорсткими і перешкоджають росту коріння. Коріння сходів соняшнику або сої може «зламати» затверділий грунт, але мічкувата коренева система кукурудзи для цього є занадто слабкою. Тому коріння сходів кукурудзи починає рости горизонтально уздовж посівної борозни. При несприятливому збігу обставин втрати врожаю кукурудзи сягають 40−50%.

Що робити, якщо грунт ще надто вологий, а сіяти вже треба? По-перше, не намагатися сіяти на меншу глибину: конструкція сошників і прикочуючих коліс просапних сівалок передбачає посів на глибину 5−8 см. Якщо глибина посіву буде меншою, похилі закриваючі колеса не можуть якісно закрити борозну та зруйнувати ії ущільнені бічні стінки.

По-друге, не використовувати надлишкового тиску на прикочуючі колеса: це збільшує ущільнення посівного ложа. Тиск прикочуючих коліс сфокусовано не на поверхні грунту, а на глибині близько 5−6 см. Це забезпечує щільний, але не надмірний контакт насіння з грунтом. Відповідно, тиск на прикочуючих колесах слід перевіряти на глибині загортання насіння, а не на рівні поверхні грунту.

По-третє, доцільно замінити гладкі прикочуючі колеса на зубчасті. Вони розпушують ґрунт над заробленим насінням та руйнують ущільнення в борозні. Іноді зубчасте колесо комбінують з гладким, щоб виключити надмірне розпушування грунту та забезпечити оптимальне ущільнення посівного ложа.

По-четверте, необхідно зменшити тиск як на висіваючу секцію (колеса глибиноміра), так і на прикочуючі колеса. Тобто основним принципом сівби у вологий грунт є такий: чим менший тиск- тим менше деформація ґрунту — тим краще результат.

Ущільнення від ходової частини агрегатів погіршує доступ рослин до вологи та поживних речовин, створює перешкоди для зростання кореневої системи та руйнує структуру грунту. Зменшити збитки від ущільнення посівними агрегатами можна за рахунок використання спарених коліс і регулювання тиску в шинах. Але уникнути негативного ефекту не вийде — вологий грунт є більш пластичним та менш пружнім, аніж сухий.

Ґрунтова кірка — ще один з видів ущільнення, типовий для ранніх посівів просапних. При занадто ранній сівбі сходи з'являються через 3−4 тижні, а за цей час може пройти 1 чи 2 зливи. Краплі дощу руйнують ґрунтові агрегати та замулюють поверхню грунту. Верхній шар грунту перетворюється в щільну міцну кірку, яка перешкоджає диханню грунту і блокує появу сходів. Ослабленим паросткам важко зламати грунтову кірку, іноді їм це не вдається.

При сівбі в оптимальні або пізні строки ця проблема також виникає, але набагато рідше. Темпи зростання пізніх ярих в теплому грунті набагато вищі, аніж у холодному. Тому сходи встигають «вискочити» на поверхню ще до того, як над ними застигне суцільна ґрунтова кірка.

Зруйнувати грунтову кірку можна ротаційними мотиками, пружинними або легкими зубовими боронами. Якщо під час обробки проростки не встигли дотягнутися до ґрунтової кірки, руйнування ґрунтової кірки дає однозначно позитивний ефект. Але якщо кірка щільна і затверділа, а проростки буквально впираються в неї, посіви будуть зріджені.

Сіяти рано чи чекати?

Спеціально для тих, хто спізнюється, існує виправдання: «краще пізніше, аніж ніколи». Його цілком можна використовувати для ситуацій, де доводиться вибирати між зайвою квапливістю та гарантованою відсутністю шансів: «краще раніше, ніж ніколи».

Тому ранній посів пізніх ярих може бути найкращим з можливих рішень, якщо:

Для того, щоб збільшити шанси на успіх, варто звернути увагу на наступне:

А найголовніше — це об'єктивно оцінити ситуацію та тверезо зважити ризики та переваги. Якщо очікувані переваги ранньої сівби пізніх ярих незначні, а ризик — величезний, краще трохи зачекати.