Чт, 22 мая,
11:00 по мск
11:00 по мск
«Осмотры полей.
Как делать правильно?»
Как делать правильно?»
Зарегистрируйтесь наш бесплатный вебинар
Устойчивость к весенним заморозкам
физиологические основы и агрономические
решения для незерновых культур
решения для незерновых культур
В связи с неблагоприятным прогнозом погоды на майские праздники мы подготовили для вас небольшое досье по устойчивости основных незерновых культур к заморозкам.
Подсолнечник
Наиболее уязвимой фазой является появление семядольных листьев, когда критической становится температура -3°C (продолжительностью более 2 часов). Российские гибриды способны переносить кратковременные (до 4 часов) заморозки до -4,5°C в фазе 2−3 пар настоящих листьев с повреждением не более 15−18% листовой поверхности.
Наиболее уязвимой фазой является появление семядольных листьев, когда критической становится температура -3°C (продолжительностью более 2 часов). Российские гибриды способны переносить кратковременные (до 4 часов) заморозки до -4,5°C в фазе 2−3 пар настоящих листьев с повреждением не более 15−18% листовой поверхности.
Физиологический механизм восстановления подсолнечника после заморозков связан с активацией активно делящихся тканей подсемядольного колена и пробуждением запасных почек. В зависимости от интенсивности и продолжительности заморозка, восстановление может занимать от 7 до 14 дней.
Цветение подсолнечника — критически уязвимая фаза, когда даже кратковременное (2−3 часа) понижение температуры до -1,5°C может привести к стерильности пыльцы и снижению урожайности на 35−45%. Созревающие семена способны переносить температуры до -2,5°C без существенного снижения посевных качеств, но масличность при этом может снижаться на 3,8−4,7%.
Сахарная свёкла
При весенних (майских) заморозках молодые всходы сахарной свеклы, находящиеся на стадии семядолей или первых настоящих листьев, не имеют развитой корневой шейки с запасными почками. В этот период растения крайне уязвимы: у 15−20% сеянцев в фазе семядолей наблюдаются повреждения уже при −1…−2°C, а сильные заморозки (ниже -3°C) могут привести к полной гибели сеянцев, особенно если поражается точка роста.
Всходы в фазе семядолей растения свеклы погибают при температуре −3…−4°C в течение 2−3 часов. Сеянцы с 1−2 настоящими листьями выдерживают кратковременное (до 2 часов) понижение температуры до -2°C. При фазе 3−4 листьев устойчивость повышается до -3°C (не более 4 часов).
Молодые растения сахарной свеклы имеют ограниченную способность к регенерации, и при повреждении заморозками на ранних стадиях обычно требуется пересев культуры, если поражено значительное количество растений. Только на более поздних стадиях развития (с фазы 4−6 настоящих листьев) у сахарной свеклы формируется корневая шейка, которая потенциально может дать новые листья при незначительном повреждении точки роста. Регенерация после повреждений в фазе 4-х листьев происходит у 60−70% растений, для формирования новых листьев после подмерзания потребуется 8−12 дней.
Цветение подсолнечника — критически уязвимая фаза, когда даже кратковременное (2−3 часа) понижение температуры до -1,5°C может привести к стерильности пыльцы и снижению урожайности на 35−45%. Созревающие семена способны переносить температуры до -2,5°C без существенного снижения посевных качеств, но масличность при этом может снижаться на 3,8−4,7%.
Сахарная свёкла
При весенних (майских) заморозках молодые всходы сахарной свеклы, находящиеся на стадии семядолей или первых настоящих листьев, не имеют развитой корневой шейки с запасными почками. В этот период растения крайне уязвимы: у 15−20% сеянцев в фазе семядолей наблюдаются повреждения уже при −1…−2°C, а сильные заморозки (ниже -3°C) могут привести к полной гибели сеянцев, особенно если поражается точка роста.
Всходы в фазе семядолей растения свеклы погибают при температуре −3…−4°C в течение 2−3 часов. Сеянцы с 1−2 настоящими листьями выдерживают кратковременное (до 2 часов) понижение температуры до -2°C. При фазе 3−4 листьев устойчивость повышается до -3°C (не более 4 часов).
Молодые растения сахарной свеклы имеют ограниченную способность к регенерации, и при повреждении заморозками на ранних стадиях обычно требуется пересев культуры, если поражено значительное количество растений. Только на более поздних стадиях развития (с фазы 4−6 настоящих листьев) у сахарной свеклы формируется корневая шейка, которая потенциально может дать новые листья при незначительном повреждении точки роста. Регенерация после повреждений в фазе 4-х листьев происходит у 60−70% растений, для формирования новых листьев после подмерзания потребуется 8−12 дней.
Физиологической основой такой устойчивости является высокая концентрация растворимых сахаров в клетках и быстрое накопление пролина и глицин-бетаина при понижении температуры. Так, концентрация пролина в клетках листьев при понижении температуры до +2°C увеличивается в 6,4 раза в течение 48 часов.
Особенно чувствительна сахарная свёкла к возвратным заморозкам, когда после периода потепления наступает новая волна холода. В таких случаях даже у устойчивых гибридов повреждаемость может достигать 42−56%.
После подмерзания задержка в развитии посевов сахарной свеклы составляет 12−18 дней. Снижение урожайности при повреждении заморозками в фазе всходов достигает 30−40%, а в фазе 4−6 листьев — 15−25%. В дальнейшем сахаристость корнеплодов растений, перенесших заморозки в ранней фазе, снижается на 0,5−1,5%.
Особенно чувствительна сахарная свёкла к возвратным заморозкам, когда после периода потепления наступает новая волна холода. В таких случаях даже у устойчивых гибридов повреждаемость может достигать 42−56%.
После подмерзания задержка в развитии посевов сахарной свеклы составляет 12−18 дней. Снижение урожайности при повреждении заморозками в фазе всходов достигает 30−40%, а в фазе 4−6 листьев — 15−25%. В дальнейшем сахаристость корнеплодов растений, перенесших заморозки в ранней фазе, снижается на 0,5−1,5%.
Агротехническая справка по сахарной свекле:
- Оптимальная глубина посева, повышающая устойчивость к заморозкам: 3−4 см
- Наиболее уязвимый период: от появления всходов до формирования 2-х настоящих листьев (10−14 дней)
- При гибели более 25% растений на поле рекомендуется пересев
- Потери от весенних заморозков в России оцениваются в 5−7% посевных площадей ежегодно
Соя
Соя традиционно считается теплолюбивой культурой, однако современные сорта российской селекции для северных регионов способны выдерживать кратковременные заморозки до -3°C в фазе всходов и до -2°C в фазе 2−3 тройчатых листьев. Критической температурой для современных сортов является -3,5°C продолжительностью более 2 часов, при которой происходит гибель точки роста.
Соя традиционно считается теплолюбивой культурой, однако современные сорта российской селекции для северных регионов способны выдерживать кратковременные заморозки до -3°C в фазе всходов и до -2°C в фазе 2−3 тройчатых листьев. Критической температурой для современных сортов является -3,5°C продолжительностью более 2 часов, при которой происходит гибель точки роста.
Физиологические механизмы морозоустойчивости сои связаны с накоплением растворимых сахаров, фосфолипидов и стрессовых белков. Содержание антиоксидантных ферментов при холодовом стрессе увеличивается в 2,3−2,7 раза.
Восстановление сои после повреждения заморозками происходит за счёт пробуждения боковых почек и формирования новых побегов. Этот процесс занимает 12−20 дней и сопровождается снижением потенциальной урожайности на 12−26% в зависимости от степени повреждения. Отметим, что у современных сортов сои восстановительная способность на 15−18% выше, чем у сортов, выведенных до 2010 года.
Фаза цветения сои особенно уязвима к заморозкам: понижение температуры до -1°C на 3−4 часа приводит к стерильности 45−60% цветков, что критически снижает урожайность.
Картофель
Сразу следует уточнить, что посевной материал картофеля — не семена в биологическом смысле слова, ведь речь идёт об органах вегетативного размножения — клубнях небольшого размера. Исключительная ценность этого явления заключается в том, что даже при гибели надземной части растения, клубни сохраняют жизнеспособность и генетическую идентичность сорта, обеспечивая возможность самовозобновления культуры.
Современные сорта картофеля российской селекции демонстрируют значительное разнообразие по устойчивости к заморозкам. Раннеспелые сорта способны переносить кратковременные (до 2−3 часов) заморозки до -2°C в фазе всходов с повреждением не более 25−30% листовой массы. При более сильных заморозках (-3…-4°C) надземная часть растений повреждается, чернеет и отмирает. Среднеспелые и позднеспелые сорта показывают более высокую устойчивость — до -3°…-4°C с повреждением не более 15−20% листовой массы.
Восстановление сои после повреждения заморозками происходит за счёт пробуждения боковых почек и формирования новых побегов. Этот процесс занимает 12−20 дней и сопровождается снижением потенциальной урожайности на 12−26% в зависимости от степени повреждения. Отметим, что у современных сортов сои восстановительная способность на 15−18% выше, чем у сортов, выведенных до 2010 года.
Фаза цветения сои особенно уязвима к заморозкам: понижение температуры до -1°C на 3−4 часа приводит к стерильности 45−60% цветков, что критически снижает урожайность.
Картофель
Сразу следует уточнить, что посевной материал картофеля — не семена в биологическом смысле слова, ведь речь идёт об органах вегетативного размножения — клубнях небольшого размера. Исключительная ценность этого явления заключается в том, что даже при гибели надземной части растения, клубни сохраняют жизнеспособность и генетическую идентичность сорта, обеспечивая возможность самовозобновления культуры.
Современные сорта картофеля российской селекции демонстрируют значительное разнообразие по устойчивости к заморозкам. Раннеспелые сорта способны переносить кратковременные (до 2−3 часов) заморозки до -2°C в фазе всходов с повреждением не более 25−30% листовой массы. При более сильных заморозках (-3…-4°C) надземная часть растений повреждается, чернеет и отмирает. Среднеспелые и позднеспелые сорта показывают более высокую устойчивость — до -3°…-4°C с повреждением не более 15−20% листовой массы.
Физиологически устойчивость картофеля к заморозкам обеспечивается быстрым накоплением сахаров в клетках при понижении температуры и высокой активностью антиоксидантной системы. Содержание растворимых сахаров увеличивается на 37−42% при снижении температуры от +10°C до +2°C в течение 72 часов.
Восстановление картофеля после заморозков происходит за счёт пробуждения подземных почек и формирования новых побегов из клубней. По наблюдениям в различных почвенно-климатических зонах России, этот процесс занимает 12−15 дней и приводит к задержке сроков клубнеобразования на 7−10 дней, что в условиях короткого вегетационного периода может снижать урожайность на 14−22%.
Критической фазой для картофеля является цветение, когда даже кратковременное (2−3 часа) понижение температуры до -1,5°C приводит к нарушению процессов клубнеобразования с последующим снижением урожайности на 25−38%.
Рапс
В фазе всходов рапс способен переносить кратковременные (до 6−8 часов) заморозки до -6°C, в фазе розетки — до -8°C, что делает его одной из наиболее холодостойких масличных культур. Современные сорта способны полностью восстанавливаться после кратковременных заморозков до -4°C в фазе бутонизации.
Физиологические механизмы устойчивости рапса связаны с высоким содержанием осмопротекторов (пролина, глицин-бетаина), растворимых сахаров и активностью антиоксидантных ферментов. Концентрация пролина увеличивается в 5,8 раза при снижении температуры от +10°C до +1°C в течение 36 часов.
Восстановление рапса после заморозков происходит за счёт активации боковых побегов и формирования новых листьев. Этот процесс занимает 7−12 дней и при благоприятных условиях (достаточная влагообеспеченность и температура почвы выше +8°C) позволяет сохранить 85−95% потенциальной урожайности.
Восстановление картофеля после заморозков происходит за счёт пробуждения подземных почек и формирования новых побегов из клубней. По наблюдениям в различных почвенно-климатических зонах России, этот процесс занимает 12−15 дней и приводит к задержке сроков клубнеобразования на 7−10 дней, что в условиях короткого вегетационного периода может снижать урожайность на 14−22%.
Критической фазой для картофеля является цветение, когда даже кратковременное (2−3 часа) понижение температуры до -1,5°C приводит к нарушению процессов клубнеобразования с последующим снижением урожайности на 25−38%.
Рапс
В фазе всходов рапс способен переносить кратковременные (до 6−8 часов) заморозки до -6°C, в фазе розетки — до -8°C, что делает его одной из наиболее холодостойких масличных культур. Современные сорта способны полностью восстанавливаться после кратковременных заморозков до -4°C в фазе бутонизации.
Физиологические механизмы устойчивости рапса связаны с высоким содержанием осмопротекторов (пролина, глицин-бетаина), растворимых сахаров и активностью антиоксидантных ферментов. Концентрация пролина увеличивается в 5,8 раза при снижении температуры от +10°C до +1°C в течение 36 часов.
Восстановление рапса после заморозков происходит за счёт активации боковых побегов и формирования новых листьев. Этот процесс занимает 7−12 дней и при благоприятных условиях (достаточная влагообеспеченность и температура почвы выше +8°C) позволяет сохранить 85−95% потенциальной урожайности.
Фаза цветения рапса является наиболее уязвимой: заморозки до -2°C продолжительностью более 3 часов приводят к стерильности 40−60% цветков и снижению урожайности на 25−35%.
После заморозков…
Для более точной оценки потенциала восстановления культур после заморозков можно использовать физиологические маркеры и биохимические методы диагностики. Например, увеличение концентрации пролина в тканях на 30−50% от нормы свидетельствует об активации защитных механизмов и благоприятном прогнозе. А вот снижение активности фермента нитратредуктазы более чем на 50% в течение 48 часов после заморозка — признак необратимых повреждений. Увеличение содержания малонового диальдегида в листьях подсолнечника более чем в 2,5 раза после заморозка также свидетельствует о критическом повреждении клеточных мембран и снижает вероятность восстановления растений до 25−30%.
После заморозков…
Для более точной оценки потенциала восстановления культур после заморозков можно использовать физиологические маркеры и биохимические методы диагностики. Например, увеличение концентрации пролина в тканях на 30−50% от нормы свидетельствует об активации защитных механизмов и благоприятном прогнозе. А вот снижение активности фермента нитратредуктазы более чем на 50% в течение 48 часов после заморозка — признак необратимых повреждений. Увеличение содержания малонового диальдегида в листьях подсолнечника более чем в 2,5 раза после заморозка также свидетельствует о критическом повреждении клеточных мембран и снижает вероятность восстановления растений до 25−30%.
В полевых условиях наиболее доступными для определения являются показатели флуоресценции хлорофилла и электропроводности тканевого экссудата, которые можно измерить с помощью портативных приборов. Повышение показателя электропроводности клеточного экссудата на 100−200% указывает на серьёзные повреждения мембран и низкую вероятность восстановления.
А флуоресценция хлорофилла — вообще интереснейшее явление! Знали ли вы, что ваши растения при «работе» чуточку светятся? В процессе фотосинтеза при активации и деактивации молекул хлорофилла в листьях всё время происходят микровспышки, которые наш глаз привык не замечать. Но их достаточно легко измерить: соотношение Fv/Fm (вариабельной флуоресценции к максимальной) ниже 0,6 указывает на серьёзные нарушения фотосинтетического аппарата.
А флуоресценция хлорофилла — вообще интереснейшее явление! Знали ли вы, что ваши растения при «работе» чуточку светятся? В процессе фотосинтеза при активации и деактивации молекул хлорофилла в листьях всё время происходят микровспышки, которые наш глаз привык не замечать. Но их достаточно легко измерить: соотношение Fv/Fm (вариабельной флуоресценции к максимальной) ниже 0,6 указывает на серьёзные нарушения фотосинтетического аппарата.
Дистанционное зондирование с анализом вегетационных индексов NDVI оперативно показывает масштаб и степень повреждения посевов. Перспективным методом ранней диагностики стрессового состояния растений является термография, основанная на инфракрасной съёмке, ведь температурные паттерны листьев изменяются уже через 4−6 часов после воздействия заморозков, еще до появления видимых признаков повреждения.
Какой бы метод контроля вы не избрали, специалисты ExactFarming всегда готовы предложить вам свой опыт и максимальную технологическую поддержку при любых капризах погоды!
Какой бы метод контроля вы не избрали, специалисты ExactFarming всегда готовы предложить вам свой опыт и максимальную технологическую поддержку при любых капризах погоды!
Оставить заявку
Нажимая на кнопку, вы подтверждаете, что согласны с нашей Политикой обработки персональных данных
Понравилась эта статья?