З кожним роком все відчутнішим стає розуміння того, що наше суспільство є свідком переломних кліматичних змін до яких потрібно адаптуватися з оглядом на прийдешні не дуже сприятливі перспективи. В першу чергу це стосується аграрного виробництва, як найбільш залежної (від погодних умов) галузі. Адже якою б досконалою не була технологія вирощування, в кінцевому рахунку саме гідротермічні умови року визначають рівень врожайності сільськогосподарських культур відкритого ґрунту.
Минулий рік показав якими можуть бути погодні умови в майбутньому, тобто через 20–30 років, а можливо й раніше, враховуючи динаміку підвищення температурних показників останнім часом. Не менш важливим і загрозливим є те, що високі температури повітря, як правило, супроводжуються малою кількістю опадів, створюючи надзвичайно жорсткі умови для вегетуючих рослин.
Аналіз гідротермічного режиму 2020 р. засвідчив, що за даний календарний проміжок часу середня температура повітря склала 10,9°С, а кількість опадів – 349 мм, що виявилося відповідно на 2,7°С більше та на 147 мм менше середньої багаторічної норми. Такі складні і несприятливі погодні умови відмічалися вперше за останні 10 років (рис. 1, 2).
Рис. 1. Середні значення температури повітря за 2011–2020 рр.
Рис. 2. Показники кількості опадів за 2011–2020 рр.
Переважно це позначилося на ярій зерновій групі, що призвело до значного зниження врожайності окремих культур та зменшення валових зборів зернової продукції. Меншої шкоди від негативної дії спекотної і посушливої погоди зазнали озимі зернові культури, хоча в окремих південних регіонах їх вирощування виявилося катастрофічно збитковим, а на окремих площах в Херсонській, Миколаївській та Одеській областях взагалі відмічалася повна загибель озимини.
Позитивним фактором для озимих зернових культур на фоні загального підвищення температури повітря, що відмічається останніми роками, є порівняно теплі зими, які дозволяють рослинам успішно перезимувати і навіть пройти певний етап у своєму розвитку. Характеристика зимових періодів за останні 10 років свідчить, що найбільш теплою виявилася календарна зима 2019/20 р., коли середня температура повітря склала 1,0°С тепла і була на 5,2°С вища за середню багаторічну норму (рис. 3).
Рис. 3. Середні значення температури повітря впродовж зимового періоду, 2010–2020 рр.
Разом з тим, найбільш холодною за цей час видалася зима 2010/11 в.р., оскільки середня температура повітря становила -4,9°С, що було на 0,7°С нижче середніх багаторічних значень.
Агрометеорологічні умови більшої частини зимового періоду 2020/21 вегетаційного року характеризувалися порівняно теплою, з короткочасними похолоданнями та незначними опадами погодою.
Внаслідок підвищеного температурного режиму у рослин озимих зернових культур в кінці листопада і грудня, а також на початку січня відмічалися слабкі процеси життєдіяльності, що проявлялося в першу чергу у посиленні процесів дихання, фотосинтезу, відростанні листкових пластинок та незначному розвитку кореневої системи. Особливо це було на користь посівам озимини пізніх строків сівби (15 жовтня), де рослини, маючи перед зимівлею в середньому 2,5 листки, завдяки порівняно сприятливій погоді впродовж першої половини зимового періоду, на початку нового 2021 р. налічували вже в середньому 3,5–4,0 листки, або ж знаходилися на початку фази кущіння.
Третя декада грудня характеризувалася мінливою за температурним режимом, але порівняно теплою, з опадами у вигляді дощу, крижаного дощу та мокрого снігу, погодою. Якщо на початку звітного періоду середньодобові температури повітря варіювали від -1,2 до -5,1°С, то по його завершенні з настанням тепла вони підвищилися до 4,6°С тепла. Середня температура повітря за декаду склала -0,9°С, що було на 2,1°С вище середньої багаторічної норми. Загальна кількість опадів становила 21,6 мм, або на 35% більше від середньої багаторічної норми.
Впродовж декади за відсутності снігового покриву на полях глибина промерзання ґрунту досягала 15 см, температура ґрунту на глибині залягання вузла кущіння пшениці озимої не була нижчою за -3,0°С при розрахунковій критичній температурі вимерзання рослин -15,4°С.
Загалом, середня температура повітря у грудні склала -1,4°С, що було на 0,9°С вище середніх багаторічних показників; кількість опадів – 29,8 мм за кліматичної норми 49 мм, тобто недобір опадів за перший календарний місяць зими становив 19,2 мм, що мало сприяло накопиченню вологи в ґрунті.
Впродовж грудня вагомих причин для ушкодження, а тим більше для загибелі посівів озимих зернових культур, не спостерігалося, а тому по його завершенні рослини знаходилися в порівняно доброму і задовільному стані.
У січні утримувалася надзвичайно мінлива за температурними показниками, з підвищеною кількістю опадів, погода. Так, у першій декаді відмічалася дуже тепла, як для цієї пори року, погода. Середньодобові температури повітря знаходилися в межах від -1,4 до +5,0°С. В окремі дні температура повітря зростала до 7,8°С тепла, а поверхня ґрунту прогрівалася до 7,4°С, в нічний час, навпаки, повітря та поверхня ґрунту охолоджувалися до -3,9°С та -4,6°С відповідно. Середня за декаду температура повітря склала 2,8°С тепла, що було на 7,1°С вище середньої багаторічної норми (рис. 4).
Рис. 4. Середня температура повітря за першу декаду січня, 2012–2021 рр.
Вперше за останні 10 років відмічалася така порівняно висока температура повітря впродовж першої декади найхолоднішого місяця зими.
Опадів за декаду у вигляді дощу та мокрого снігу випало 14,6 мм, що на 2,4 мм було менше в порівнянні з середньою багаторічною нормою. Середня відносна вологість повітря виявилася доволі високою і варіювала від 82 до 95 %.
Лише в останні дні декади відмічалося промерзання ґрунту до 1,0 см та зниження температури ґрунту на глибині залягання вузла кущіння пшениці озимої до -0,7°С, що не становило найменшої загрози для рослин.
Друга декада січня виявилася найхолоднішою впродовж більшої частини зимового періоду. В цей час середньодобові температури повітря знаходилися в межах від -1,6 до -17,9°С. В окремі дні максимальна температура повітря підвищувалася до 1,0°С тепла, а мінімальна знижувалася до -22,8°С морозу, в окремих регіонах ще нижче. За відсутності снігового покриву на початку декади вдень поверхня ґрунту прогрівалася до +2,0°С, у подальшому в найхолодніші ночі снігова поверхня охолоджувалася до -23,9°С.
Середня за декаду температура повітря склала -8,9°С, що було на 2,1°С нижче середньої багаторічної норми (рис. 5). Такий температурний режим у цей час відмічався вперше за останні 10 років.
Рис. 5. Середня температура повітря за другу декаду січня, 2012–2021 рр.
В результаті значного зниження температури повітря глибина промерзання ґрунту на завершення декади досягла 14–21 см, а температура ґрунту на глибині залягання вузла кущіння пшениці озимої -7,0°С при розрахунковій критичній температурі вимерзання рослин -15,0°С. До цього слід додати, що висота снігового покриву на полях під час морозів утримувалася переважно в межах 6–14 см, що значною мірою знівелювало негативну дію низьких температур на рослини озимих культур.
Загальна кількість опадів за другу декаду січня склала 19,6 мм, що на 7,6 мм перевищувало кліматичну норму. Показники середньої відносної вологості повітря становили від 75 до 94 %.
Відсутність значних пошкоджень озимих зернових культур після морозів, які утримувалися упродовж 6 діб, була підтверджена результатами візуального огляду полів після інтенсивного танення снігового покриву на початку третьої декади січня та даними відрощування рослин у лабораторних умовах.
Загальна кількість опадів за дві декади січня склала близько 35 мм, що виявилося на 20 % більше від середньої багаторічної норми. Така кількість атмосферних опадів майже без втрат суттєво поповнила запаси продуктивної вологи в ґрунті, особливо це стосується більш глибоких горизонтів на полях озимини після непарових попередників.
В першій половині третьої декади січня відбулося стрімке підвищення температурних показників і встановилася порівняно тепла, як для цієї пори року, зі значними опадами у вигляді дощу та мокрого снігу, погода. Це зумовило інтенсивне танення снігу на полях та значне поповнення запасів вологи в ґрунті.
Впродовж більшої частини декади середньодобові температури повітря утримувалися на рівні 0,9–5,5°С тепла, кількість опадів досягла більше 24 мм, що вдвічі перевищувало середню багаторічну норму для даного календарного відрізку часу.
За більшу половину зимового періоду вагомих причин для ушкодження, а тим більше для загибелі посівів різних сортів та гібридів ріпаку озимого, не спостерігалося. Рослини цієї озимої культури переважно знаходяться в порівняно доброму і задовільному стані.
В зимовий період рослини озимих зернових культур тривалий час знаходяться у стані вимушеного спокою. Їх ушкодження та загибель в польових умовах впродовж зимівлі можливі від шкідливого впливу комплексу факторів: низьких температур, льодової кірки, випрівання, вимокання і, навіть, хвороб, викликаних несприятливими зимовими умовами та порушеннями агротехніки. Стійкість окремих культур і сортів до такого складного взаємозв’язку між біологічними особливостями та динамічним поєднанням умов середовища і метеорологічних факторів одержала назву зимостійкість. Разом з тим, морозостійкість рослин – це їх здатність протистояти температурам нижче 0°С і зберігати при цьому подальшу життєздатність.
Відомо, що ушкодження озимини низькими температурами (вимерзання) вважається найбільш поширеним і найбільш небезпечним явищем. Вимерзання озимих культур може відбуватися в різні періоди перезимівлі: впродовж зими, коли при відсутності снігу спостерігаються сильні морози, а також ранньою весною, коли їх зимостійкість значно ослаблена. Його величина залежить від ступеню загартування і морозостійкості рослин.
Вимерзання рослин зовні характеризується зміною тургору клітин, побурінням і відмиранням тканин. Вирішальним фактором при вимерзанні є ступінь ушкодження морозами вузла кущення, який є важливим та складним за фізіологічними функціями органом. При загибелі всіх листків, стебел та частини кореневої системи збережені вузли кущення можуть регенерувати нові пагони із «сплячих» точок росту і нову кореневу систему. Регенераційні властивості вузлів кущення мають особливе значення при масовому ушкодженні надземної частини рослин упродовж зимівлі, а також при ушкодженні шкідниками. Вузли кущення дають початок вторинній кореневій системі озимих культур та слугують своєрідною ємністю запасних речовин, переважно вуглеводів, які відіграють велику роль у захисті рослин від згубної дії низьких температур та інших несприятливих умов перезимівлі.
Зниження температури ґрунту до критичних значень буває внаслідок низьких температур повітря і невисокого снігового покриву. Критичною температурою вважається така, при якій гине від вимерзання близько 50 % рослин.
Оцінка умов перезимівлі озимих посівів проводиться за комплексом метеорологічних факторів, головним з яких є мінімальна температура ґрунту на глибині залягання вузла кущення, що характеризує ступінь несприятливої дії морозів. Однак багаторічні дослідження показали, що більш достовірним є визначення можливості вимерзання озимих посівів на основі не мінімальної, а середньодобової температури ґрунту, оскільки на стан рослин більший вплив виявляє не стільки абсолютний мінімум температури, скільки тривалість його дії.
Також для оцінки умов перезимівлі озимих посівів пропонується, наприклад, користуватися визначеними такими співвідношеннями температури повітря і висоти снігового покриву: при середній декадній температурі повітря -8 ºС висота снігового покриву на посівах має становити не менше 5 см, при -10 ºС не менше 7 см, при -15 ºС не менше 14 см і т. ін. При порушенні цих співвідношень, коли під час морозів на посівах протягом трьох декад, які не обов’язково йдуть одна за одною, відсутній сніговий покрив відповідної висоти, спостерігаються значні пошкодження озимих культур, що може виявитися не відразу, а поступово. За цих умов для згубної дії низьких середньодобових температур ґрунту на глибині залягання вузла кущення достатньо трьох-чотирьох діб, щоб рослини зазнали великих пошкоджень.
Найбільш шкідливі різкі пониження температур на початку зимівлі, коли рослини ще не пройшли загартування і критичні температури для них коливаються від -10 ºС до -13 ºС, а також в кінці зимівлі, коли із-за витрат захисних речовин, різких потеплінь, стійкість озимих знижується.
Для визначення стану озимих посівів існує ряд методів, а саме відрощування рослин у монолітах, у водному і цукровому розчинах. Найбільш об’єктивним і надійним способом визначення життєздатності рослин пшениці озимої в зимовий період є спосіб монолітів, відбір яких, згідно існуючих рекомендацій, слід проводити 25 січня, 23 лютого і 10 березня. Крім того, додатково вони можуть відбиратися після різкого та тривалого зниження температурного режиму.
Таким чином, у поточному вегетаційному році перезимівля озимих зернових культур триває за порівняно сприятливих погодних умов, але вона далеко ще не завершена. Попереду лютий та березень, впродовж яких можливі різкі похолодання, здатні спричинити значну шкоду посівам, але є велика впевненість в тому, що і в цьому році аграрії будуть задоволені результатами зимівлі озимих, яка є значною запорукою гарного врожаю.
За матеріалами Національної академії аграрних наук України
