Наприкінці 60-х років минулого століття на Полтавщині Мединець Василь Дмитрович довів існування екологічного ефекту часу відновлення вегетації і досить детально описав його у своїй монографії «Весняний розвиток та продуктивність озимих хлібів», яка вийшла з друку у 1982 році.
Суть цього явища зводиться до того, що саме стартові умови відновлення весняної вегетації визначають подальший ріст, розвиток і продуктивність посівів озимої пшениці.
Якщо говорити про основні положення ефекту часу відновлення весняної вегетації, то вони наступні:
- За раннього відновлення вегетації період весняної адаптації та відновлення пошкоджених в осінньо-зимовий період посівів озимої пшениці подовжується. Тобто в рослини озимої пшениці є більше часу, і вона досить повільно відновлює свою вегетацію, повільно заживляє свої рани і таким чином поступово розвивається та докущується, якщо потрібно. Такі періоди раннього відновлення вегетації є досить сприятливими для її росту та розвитку. За пізнього відновлення вегетації пшениця практично із зими переходить у літо, і для рослин це величезний стрес. Тому за пізнього періоду вегетації дуже часто, ще в ті часи, коли Мединець проводив свої дослідження, такі посіви гинули, вимерзали незалежно від суворості зими.
- Друге положення ефекту часу відновлення вегетації говорить про те, що саме в роки з раннім відновленням вегетації в сонячній радіації переважають довгохвильові червоні промені низьких енергій, які досить сприятливі для росту і розвитку озимої пшениці. А в роки з пізнім відновленням вегетації вже містяться короткохвильові сині промені високих енергій, які є досить несприятливими для продуктивного процесу.
- Третє положення говорить про те, що за раннього відновлення вегетації, знову ж таки за спостереженнями Мединця, рослини потрапляють в умови недобору температур, а за пізнього відновлення вегетації – в надлишок температур.
- Четверте положення говорить про те, що сорти озимої пшениці із високою фотоперіодичною чутливістю у роки з раннім відновленням вегетації дозрівають рано, а у роки з пізнім відновленням вегетації дозрівають пізно. Тобто вони досить чутливі до цього періоду. Тоді як нейтральні до фотоперіоду сорти залишаються досить стабільними з точки зору тривалості вегетації.
- П’яте положення говорить про те, що у роки з раннім відновленням вегетації спостерігається практично незначне пошкодження шкідниками, в тому числі навіть хворобами, що було доведено в пізніших дослідженнях. Такі посіви мають досить високу саморегуляцію та високу відновлювальну здатність. Це дозволяє в роки з раннім відновленням вегетації суттєво заощадити на використанні засобів захисту рослин. Відповідно, в роки з оптимальним строком відновлення вегетації або пізнім строком відновлення вегетації доводиться більше докладати зусиль і використовувати більше засобів захисту рослин для того, щоб допомогти рослинам здолати цей стрес від стороннього натиску.
Основні висновки із праць Мединця:
Ефект часу відновлення весняної вегетації визначає і формує ті умови, в яких посіви озимої пшениці будуть розвиватися. Тобто якщо він ранній, то в рослин є більше часу для того, щоб сформувати більший урожай. Якщо він пізній, то рослина досить суттєво скорочує свою вегетацію, скорочує проходження різних фенологічних фаз, і це все призводить до зменшення врожайності та продуктивності посівів.
За даними Мединця, якщо проаналізувати врожайність посівів озимої пшениці на тій станції, де він працював на Полтавщині, за 100 років ХХ століття, то із цих 100 років тільки у 16 випадках посіви озимої пшениці відновлювали вегетацію в оптимальні строки. У 84 випадках вегетація була або ранньою, або пізньою.
Це говорить про те, що до технології вирощування озимої пшениці, до догляду за посівами озимої пшениці необхідно використовувати диференційований підхід. Нерозумно використовувати одну і ту саму технологію за різних строків відновлення вегетації.
Для прикладу, якщо ми говоримо про інтенсивне азотне живлення посівів озимої пшениці, то в роки з пізнім відновленням вегетації воно є досить ефективним, а в роки з раннім відновленням вегетації, на думку Мединця, це є марнотратство і збитки для виробника.
Це були його основні висновки і положення стосовно ефекту часу відновлення весняної вегетації.
Але його дослідження не дали відповіді на всі питання. Тому багато науковців перевіряли його концепцію і досліджували, чи дійсно вона працює.
Цікавим є дослідження групи авторів із Полтавського інституту АПВ, які проаналізували врожайність озимої пшениці в період з 1963 по 2004 рік, тобто за 42 роки.
Крім часу настання відновлення вегетації, вони враховували цілий ряд інших важливих абіотичних факторів: суми опадів, суми температур, фіксували час настання різних фенологічних фаз, вимірювали суми активних температур і тривалість світлового дня.
За 35 облікових років, тому що із цього періоду в 42 роки сім разів посіви пшениці гинули і їх доводилось пересівати, вони отримали такі результати: надраннє відновлення вегетації відбувалося шість разів, досить раннє – три рази, раннє – одинадцять разів, десять років пшениця відновлювала вегетацію в оптимальні строки – з 27 березня по 2 квітня, пізно відновлювала вегетацію три рази, а надто пізно – два рази.
Тобто вони розбили період відновлення вегетації на шість умовних груп. Звичайно, це досить умовний поділ, але вони підійшли до цього саме таким чином.
Якщо говорити про середні дати часу відновлення вегетації, то в їхньому дослідженні, результати якого були опубліковані у 2006 році, ці середні дати були з 23 березня по 16 квітня.
Тобто різниця між надраннім і оптимальним часом відновлення вегетації становила 35 днів. Але стосовно настання фази колосіння ця різниця вже скорочувалась до семи днів.
Тобто якщо ми говоримо про раннє і пізнє відновлення вегетації, то вже до колосіння ця різниця скорочувалась до семи днів. Пшениця плюс-мінус підходить до колосіння в однакові строки.
Для них виявився досить цікавим ще один момент. Крім того, що саме час відновлення вегетації впливав на кінцеву врожайність, вони встановили, що досить суттєво корелювала з врожайністю кількість опадів у період з третьої декади серпня по вересень перед посівом озимої пшениці.
В таблицях ви бачите результати, які вони отримали за ці 35 облікових років. В роки, коли відмічались різні дати відновлення вегетації, вони фіксували кількість опадів у період із серпня по вересень перед посівом озимої пшениці, дати відновлення вегетації, тривалість світлового дня, дати початку колосіння, тривалість періоду від відновлення вегетації до колосіння, суми температур і так далі.
В кінці ви бачите вже кінцеву врожайність. Якщо подивитися на строки відновлення вегетації, врожайність і кількість опадів у період із серпня по вересень, то можна побачити чітку закономірність, яка дійсно підтверджує всі ті тези і положення, про які говорив Мединець.
Але якщо подивитися більш детально на врожайність по кожному конкретному році, то ми бачимо, що в періоди надраннього відновлення вегетації врожайність коливалася з 20,8 до 64 центнерів. Для прикладу, в періоди пізнього відновлення вегетації – з 10 центнерів до 35 центнерів.
По кожному періоду відновлення вегетації досить велика розбіжність по врожайності. Якщо брати середні дані, то все гарно і вписується в цю концепцію. Якщо подивитись конкретно по роках, то досить велика розбіжність. Тобто і ці дослідження не дали відповіді на всі ті питання, які виникають перед будь-яким виробником: від чого ж все-таки залежить врожайність озимої пшениці і що з цим потім робити.
Але не слід забувати про те, що Мединець свої дослідження проводив і спостереження ще понад 50 років тому, а ця група дослідників із Полтавського інституту АПВ свої досліди проводила ще майже 20 років тому. А не стоїть на місці, і сьогодні в нас є інструментарій, за допомогою якого ми можемо більш глибше проаналізувати залежності врожайності озимої пшениці від різного роду факторів.
Якщо говорити про так звані визначальні фактори, які формують врожайність озимої пшениці, то на сьогоднішній день їх, вісім: це рівень сонячної радіації, рівень CO₂, кількість опадів та їх розподіл, запаси доступної вологи в ґрунті, сума температур, тривалість світлового дня, комплексний показник здоров’я ґрунту, який включає в себе хімію, фізику і біологію ґрунту, ну і, звичайно, час відновлення весняної вегетації.
Щоб дати відповідь на те, в чому ж криється секрет врожайності озимої пшениці, давайте розглянемо конкретний практичний приклад. На рисунку ви бачите врожайність озимої пшениці одного із наших клієнтів. Господарство знаходиться також у Полтавській області. Ми тут показали врожайність цього господарства за шість останніх років і по цілому ряду важливих факторів провели аналіз.
І ось до яких висновків ми дійшли. По-перше, найвищу врожайність господарство отримало саме в роки із раннім відновленням вегетації. Це були 2019, 2021 і 2023 роки. Крім того, якщо подивитись на кількість опадів, яка випадала в період серпень-вересень, що передував посіву озимої пшениці, то ви також бачите, що ця кількість опадів була досить високою – від 70 до 140 мм.
Також було досить цікаво, що в 2019 році в період наливу зерна, тобто в червні, середня температура була досить високою, найвищою серед усіх років. Якщо говорити про середню максимальну температуру, то вона була майже 28 °C. І ці високі температури червня не вплинули негативно на врожайність озимої пшениці.
Крім того, в 2021 році були досить низький рівень сонячної радіації та сума температур, що позначилось на врожайності. Вона все ж таки була дещо нижчою, ніж у 2019 році.
У 2023 році, якщо говорити про надранній або ультраранній час відновлення весняної вегетації, то такий період за цих шість років траплявся тільки один раз – у 2020 році. Але врожайність була досить низькою. Чому? Знову ж таки тому, що в період серпень-вересень попереднього року була досить низька кількість опадів. І що цікаво, навіть велика кількість опадів уже після відновлення вегетації до колосіння – майже 200 мм, велика кількість сонячної радіації та велика сума температур – не змогли виправити ситуацію з недобором вологи ще з осені до моменту посіву.
Тобто показник кількості опадів до моменту посіву пшениці має досить великий вплив і значення.
Найнижчі рівні врожайності господарство отримувало в роки із пізнім відновленням вегетації. Причому в 2018 році основним чинником була низька кількість опадів у період серпень-вересень попереднього року. В тому числі вже після відновлення вегетації вона також була невисокою.
А в 2022 році, хоч сума опадів у період серпня-вересня була досить високою – 92 мм, але ж вегетація відновилась пізно. Крім того, як ви бачите, пшениця недобрала трошки по сумі температур.
Тобто якщо проаналізувати таким чином врожайність саме на ваших полях, у вашому господарстві, то ви можете для себе зрозуміти певні закономірності, їх можна назвати секретами того, від чого залежить і як формується врожайність озимої пшениці.
Висновки
Екологічний ефект часу відновлення вегетації працює. Він має практичне використання і досить сильно корелює із врожайністю, яку ви отримуєте.
Якщо знати певні параметри, а саме кількість опадів у період, який передує посіву озимої пшениці (серпень-вересень), а також дату відновлення вегетації, і ви розумієте, що для ваших умов це раннє, оптимальне чи пізнє відновлення, то тільки за рахунок цих двох факторів уже можна спрогнозувати той чи інший рівень врожайності на ваших полях.
І це дає нам практичний інструмент грамотного управління посівами. Ви вже далі розумієте, що з цими посівами робити: чи варто в них вкладатися, чи варто просто все робити по мінімуму.
Основний висновок, який слід зробити з усього цього, – це те, що в сільському господарстві при вирощуванні польових культур не може бути стандартних технологій і однакових підходів. Тому що кожен рік індивідуальний, кожен рік особливий по-своєму. І тому з метою раціонального використання ресурсів посівами необхідно управляти відповідно до конкретних умов кожного року.
