Температурный стресс: как защитить сельхозкультуры

Жаркий май 2021-го

Высокие майские температуры создали угрозу для развития сельхозкультур сразу в нескольких российских регионах. Так, в Удмуртии аномальная для мая жара спровоцировала рост сорняков и появление на посевах блошки крестоцветной. Министр сельского хозяйства и продовольствия Удмуртии Ольга Абрамова в этой связи напомнила сельхозпроизводителям об агростраховании, которое позволит обратиться за возмещением потерь, если экстремальные температуры и дальше будут наносить урон посевам.

О развитии неблагоприятных ситуаций из-за высоких температур также сообщили Оренбургская, Самарская, Саратовская, Челябинская области и другие регионы. Высокие температуры и дефицит влаги становится постоянным фактором сельского хозяйства в России, а это значит, что сельхозпроизводителям придется адаптироваться к погодным аномалиям, изучать опыт своих коллег и применять его на практике.

Выбор культур и сортов

Самое очевидное в таком случае – правильный выбор культур. Сейчас его придется делать не только с учетом их маржинальности, но и ориентируясь на засухоустойчивость растений. Выращивать те культуры, которые легче переносят негативные последствия обезвоживания и быстрее восстанавливаются после засухи. Из зерновых это прежде всего сорго, просо и кукуруза. Например, кукуруза хорошо растет при плюс 25–30 градусах и до фазы выхода в трубку довольно хорошо переносит жару.

Из овощных культур самыми жаростойкими и устойчивыми к воздушной засухе являются фасоль и бахчевые. Они способны понижать температуру листьев за счет усиленного испарения влаги, и даже при +40‑45°С дают высокие урожаи. Самыми нетребовательными к воде овощами являются морковь, петрушка, томаты, свекла. Эти культуры, благодаря развитой корневой системе, способны извлекать воду из глубоких слоев почвы.

Понятно, что переориентировать свое хозяйство на выращивание других культур не так легко. Потребуется закупка новых сельхозмашин, подготовка агрономов и полевых работников, другие расходы. Альтернативный вариант - не переходя на другие культуры, выбирать более засухоустойчивые сорта и гибриды привычных пшеницы, сои или подсолнечника. Отечественные селекционеры создали ряд уникальных сортов и гибридов овощных, технических и зерновых культур, которые обладают засухоустойчивовостью. В частности, такие разработки есть в ФГБНУ «Национальный центр зерна им. П. Лукьяненко» на Кубани, ФГБНУ «ФНЦ зернобобовых и крупяных культур», ФГБНУ «ФНЦ «Всероссийский НИИ масличных культур им. В. С. Пустовойта» и других селекционных центрах.

Технологии обработки почвы

Без полива в условиях засухи трудно получить хороший урожай. Поэтому важно использовать все возможные способы для сохранения имеющейся влаги в почве. В Росси накоплен довольно значительный опыт технологических решений для накопления и сохранения влаги. Одно из них – создание на поле стерневых кулис. Этот простой и эффективный прием можно использовать при выращивании любых высокостеблевых культур – кукурузы или подсолнечника. После основной уборки на поле выезжает очесывающая жатка, которая укладывает стерню в полосы шириной 60 см, высотой 35-40 см на расстоянии 5-6 м друг от друга. В этих кулисах и будет сохраняться влага. Весной, перед севом поперек кулисы проходит тяжелая борона, чтобы подготовить поле к севу. Такой технологический прием активно используют фермеры Канады и соседнего с Россией Казахстана. Кроме того, оказалось, что чередование полос стерневых кулис и обычной уборки при внесении 20 кг азота на гектар повышает урожайность и содержание клейковины – запаханная весной солома начинает работать как биоудобрение.

Еще один технологический прием для сохранения влаги – отказ от традиционной вспашки и переход на минимальную или нулевую обработку земли. О преимуществах такого перехода наша газета уже писала. Напомним коротко: при минимальных обработках структура почвы мелкокомковатая. За счет более плотного соприкосновения растения с почвой у растений образуется большее количество волосяных корешков, что позволяет лучше впитывать влагу. На выживаемость сельхозкультур в условиях высоких температур влияет и способ посадки: густоту стояния растений лучше уменьшить.

Обработки в жару

Высокие температуры накладывают ограничения при проведении обработок. Но и обойтись без них нельзя. К примеру, в прошлом году в Ростовской области оптимальное время обработок яровых зерновых пришлось на аномальную жару - плюс 32-35 градусов держались в течение длительного периода. Оптимальная температура для применения гербицидов находится в пределах плюс 10-25°C, а после плюс 30 эффект от применения пестицидов минимальный. Единственным выходов в таком случае становится проведение обработок вечером и рано утром, когда температура держится ниже плюс 25 градусов. Концентрация рабочих растворов при этом должна быть на минимальном уровне от заявленной производителем, иначе сельхозкультуры получат дополнительный стресс. Откладывать или переносить обработки на другое время не стоит – сорняки могут обогнать культурное растение.

Наиболее подходящий срок для гербицидных обработок яровых зерновых - фаза кущения. Но если высокая температура держится в течение длительного времени, можно начать проводить обработку раньше. Поскольку обработка в условиях высоких температур – дополнительный стресс для культур, рекомендуется добавлять в таком случае в баковые смеси антистрессанты и микроудобрения.

Наука в помощь

К традиционным способам защиты урожая сельхозкультур в ближайшем будущем добавятся новые. Исследования ученых из Научно-технологического университета имени короля Абдаллы и Венского университета обнаружили механизм, который позволяет растениям переносить жару – сотрудничество с почвенными бактериями. Микрофлора вокруг корней засухоустойчивых растения позволяет переносить засуху, повышенное содержание солей в почве, высокую температуру.

Ученые решили выяснить: будут ли эти бактерии защищать от жары растения другого вида? В проведенных экспериментах взяли бактерии SA187 из рода Enterobacter, которые живут прямо внутри корней индигоферы серебристой, и покрыли ими семена пшеницы. Затем дождались, когда пшеница вырастет и поместили растения два часа в температуру плюс 44°С. Пшеница, обработанная бактериями, осталась неповреждённой и продолжала цвести. В контрольном опыте с необработанной пшеницей после теплового удара растение перестало расти, а листья начали желтеть.

В другом эксперименте посеяли пшеницу рядом с Дубаем (воздух прогревается до плюс 45 °С). Пшеница с бактериями оказалась на 20–50% более урожайной, чем необработанная.

В рамках исследования был расшифрован молекулярный механизм, с помощью которого бактерии защищают растения от жары. Выяснилось, что микробы выделяют особые вещества, которые в растительных тканях превращаются в этилен. Известно, что этилен работает внутри растений как гормон, помогающий противостоять температурному стрессу. Проще говоря, бактерии помогали пшенице «включать» собственные антистрессовые гены. Ученые из Научно-технологического университета имени короля Абдаллы и Венского университета полагают, что их исследование позволит создать в итоге новое решение, которое будет надежно защищать сельхозкультуры от температурного стресса.

Лариса Южанинова

При подготовке статьи использована информация Минсельхоз РФ, nkj.ru