Для визначення стану озимих посівів взимку є ряд методів. До найбільш поширених і надійних з них відносять: відрощування рослин у монолітах, у водному і цукровому розчинах. Перевага цих методів полягає у тому, що рослини не знищуються при аналізі, а за станом листкової маси та коріння, які відросли, можна робити оцінку щодо величини ушкоджень та очікуваної продуктивності озимини.
До їх недоліків слід віднести велику трудомісткість відбору проб, а також необхідність тривалого проміжку часу (від 5 до 20 діб) для отримання остаточних результатів. Застосовуються й інші методи діагностики життєздатності рослин у зимовий час: фарбування тканин рослин фуксином кислим та тетразолом; визначення стану конусів наростання у рослин за допомогою бінокулярної лупи. До непрямих методів належить визначення стану посівів за електропровідністю рослинних тканин. Непрямі методи дозволяють поставити діагноз у більш короткий термін, але достовірність їх є нижчою у порівнянні з прямим відрощуванням.
Метод монолітів
Цей метод є одним із найбільш надійних серед визначення життєздатності озимих культур. Відбір монолітів для відрощування проводиться у такі дні: 25 січня, 23 лютого і 10 березня, а також після кожного значного пониження температури. Це дає можливість протягом усієї зими стежити за станом посівів.
Відбираються моноліти з кожного поля у 2–4-х типових місцях. Не слід це робити біля лісосмуг, скирт соломи, де умови зимівлі відрізняються від умов основного масиву. Якщо в господарстві кілька полів засіяно одним сортом після одного попередника, можна обмежитися взяттям проб з одного типового поля.
Моноліти вирубуються звичайною сокирою або ломом із привареною до нього сокирою. При відборі монолітів заміряють і записують висоту снігового покриву, а при наявності льодової кірки — її товщину. Якщо поле вкрите льодовою кіркою, потрібно стежити, щоб моноліти відбирали не тільки з підвищених ділянок, де кірка менш потужна, але й у низинних місцях поля.
Звичайний розмір ящиків для монолітів — 30х30 см і висотою 15 см. У ящик повинні входити рослини з двох суміжних рядків, що дозволяє характеризувати стан рослин залежно від мікрорельєфу.
При відборі монолітів слід враховувати температурні умови в полі. Не рекомендовано брати моноліти за температури повітря нижче –12–14 °C. Однак, якщо сильні морози не припиняються тривалий час, для відбору проб слід використовувати денний час із підвищеною температурою. Розморожування монолітів необхідно проводити в приміщенні з температурою не вище 5–10 °C до повного їх відтавання. Не варто мерзлі моноліти переносити одразу в дуже теплу кімнату, оскільки це може викликати збільшення пошкоджень і загибель рослин. Щоб створити для рослин сприятливі умови при відтаванні, проби найкраще прикрити зверху поліетиленовою плівкою, щільним папером або мокрою мішковиною. При цьому створюється підвищена вологість і сповільнюється відтавання.
Для відрощування рослин моноліти поміщують у добре освітлену кімнату з температурою 15–20 °C ближче до джерела освітлення. У похмурі дні бажано давати додаткове освітлення лампами з розрахунку: одна лампа потужністю 500 Вт на 1 м² площі.
У відталих рослин відрізається надземна маса на висоті 5–6 см від поверхні ґрунту, щоб краще спостерігати за відростанням нових листків, а також попередити появу пліснявих грибків. У період відрощування рослин полив проводять водою кімнатної температури, не допускаючи при цьому перезволоження ґрунту. Крім поливу, виконується також розпушування ґрунту для поліпшення його аерації. Більш прискореному відростанню рослин у монолітах сприяє підживлення їх мінеральними добривами.
Якщо відрощування проводиться у теплому, світлому приміщенні, перший орієнтовний (візуальний) облік життєздатності рослин можна здійснювати через 10 діб. Для більшої впевненості в результатах остаточний облік необхідно виконати через 15–20 діб.
При аналізі проб до живих відносять рослини, які утворили листки і нові вузлові корені. Слід враховувати, що при збереженій вторинній кореневій системі, а також при відрощуванні пшениці озимої у невідповідних умовах освітлення, рослини в монолітах можуть зовсім не давати нових вузлових коренів або утворювати незначну їх кількість. Тому вважати їх загиблими не треба. Рослини можуть відростати і без новоутворених вузлових коренів, хоча і менш інтенсивно.
Загальну оцінку життєздатності пшениці озимої необхідно давати, враховуючи такі показники, як відсоток живих рослин і стебел, інтенсивність відростання листків і коріння.
Знаючи площу моноліту і кількість збережених у ньому рослин, можна визначити густоту стеблостою в полі і приблизну величину майбутнього врожаю.
Водний метод
Методом швидшого визначення стану озимих є відрощування рослин у воді. Для цього в 2–4-х типових місцях посіву, після видалення снігу, відбирають рослини з двох суміжних рядків по 0,5 погонного метра в кожному, підрубуючи ґрунт на глибину 8–10 см, обережно разом із грудками ґрунту виймають рослини озимих культур. Їх переміщують у ящик (кожен рядок окремо) і зверху утеплюють мішковиною, брезентом або снігом. Якщо при цьому температура повітря нижче –10 °C, проби слід відбирати швидко, добре утеплювати, щоб не допустити прямої дії морозу на відкриті вузли кущіння.
Розмерзання рослин проводиться у тих же умовах, що і за методу монолітів. Проби необхідно накривати поліетиленовою плівкою або мокрою мішковиною. Після відтавання рослини кожної проби відокремлюють від ґрунту і промивають водою кімнатної температури. Потім у них обрізають коріння на відстані 3–4 см і стебла з листками на 5–6 см від вузлів кущіння. Підготовлені рослини поміщають у лабораторні циліндричні низькі стакани, наполовину наповнені водою. Коріння і вузли кущіння при цьому повинні знаходитися у воді.
Воду в стаканах слід міняти через кожні дві доби. При цьому необхідно користуватися фарфоровим або скляним посудом. Щоб створити нормальні умови для відрощування рослин, їх потрібно занурювати у воду не глибоко — на 2–3 см від вузла кущіння. При розміщенні рослин в освітленому приміщенні з температурою повітря 15–20 °C поява нових листочків і корінців стає помітною уже з перших днів відрощування. На сьому добу після взяття проб проводиться облік живих рослин. Загиблі не утворюють нових листків і вузлових коренів.
Цукровий метод
Для більш термінового визначення стану посівів застосовується також метод відрощування рослин у цукровому розчині. Відбір і підготовка рослин проводиться як і за водного методу. При цьому в ростильні з рослинами, підготовленими для відрощування, наливають спочатку 2%-й цукровий розчин (20 г цукру на 1 л води). У цьому розчині рослини витримують 13–15 годин, після чого його замінюють звичайною водою, у якій і відбувається подальше відрощування. Життєздатність рослин визначається через 1–2 доби після утворення у них коренів. Але оскільки за відростанням кореневої системи не можна встановити об’єктивний стан посівів, слід доводити тривалість відрощування до 5–7 діб, коли з’являться нові листки. У зв’язку з цим цукровий метод майже не має переваги над водним.
Прискорений метод визначення стану озимих
Запропонований метод визначення стану озимих у зимово-весняний період ґрунтується на відрощуванні меристемної тканини в обрізаних вузлах кущіння. Проби для аналізу відбирають по діагоналі поля через кожні 50–100 м по 30–50 рослин. Після відтавання їх відмивають від ґрунту і обрізують стебла на відстані 1,0–1,5 см від вузла кущіння. Коренева система відрізається повністю. Підготовлені рослини поміщають у чашки Петрі або скляні стакани, на дно яких попередньо кладуть добре змочений шар марлі чи вати. Щоб створити високу вологість, посуд із вузлами кущіння закривають склом або плівкою. Проби витримують протягом 12–16 годин за температури 24–26 °C.
Рослини, які дають інтенсивний приріст (близько 10 мм і більше), вважаються добре збереженими і надалі, за нормальних умов, можуть забезпечувати швидке нарощування вегетативної маси та високий урожай зерна. Слабкий приріст — 3–5 мм за 12–16 годин — вказує на те, що рослини сильно пошкоджені, і продуктивність їх виявиться низькою. Загиблі рослини не утворюють нові листочки і корінці.
Перевагою цього методу є швидкість і економність. Однак він менш точний, ніж монолітний, і виключає можливість прогнозування продуктивності рослин при різноманітних видах пошкодження окремих їх частин. Підходить як доповнення до монолітного або водного методу.
Метод визначення життєздатності озимих культур за станом конуса наростання (біологічний контроль)
Він дозволяє більш детально визначати життєздатність рослин. Основні вимоги: проби слід відбирати з суміжних рядків, оскільки можливий вплив мікрорельєфу, глибина взяття зразків рослин повинна становити не менше 6–8 см, вузли кущіння не мають пошкоджуватися механічно або низькими температурами. Після відтавання ґрунту рослини обережно відокремлюють від землі, промивають водою кімнатної температури і розміщують корінням у ростильні з водою. Перед препаруванням коріння у рослин відрізається повністю, а стебла на відстані 2–3 см від основи вузла кущіння. Через головний пагін роблять поздовжній розріз лезом, але не по центру, а трохи збоку, щоб не розрізати конус наростання. Потім препарувальною голкою, спостерігаючи в бінокулярну лупу, обережно видаляють зачатки листків, що покривають конус наростання.
У живих рослин він блідо-зелений або майже білий із добре вираженим тургором усіх тканин. У загиблих конус наростання характеризується повною втратою тургору, появою жовто-бурого і навіть коричнево-чорного забарвлення. Для того щоб з повною впевненістю відповісти на питання не тільки про життєздатність конусу наростання, але й про те, чи дасть пагін нормальний колос, слід провести повторний аналіз рослин через 10–12 діб після відновлення їх вегетації. Якщо пагони почали виходити в трубку, і конус наростання переходить до IV етапу органогенезу, значить вони життєздатні. За кількістю таких продуктивних пагонів можна розрахувати потенційний біологічний урожай.
Визначення життєздатності рослин методом фарбування тканини кислим фуксином
Спостереження за конусом наростання можна проводити і за допомогою барвників. Щоб визначити стан клітин конуса наростання, з нижньої, півсантиметрової частини пагона роблять тонкі поздовжні зрізи. У тому випадку, коли аналізують слаборозвинені рослини, можна обмежитися розрізом нижньої частини пагона на дві половини. Необхідно, щоб обидві половини були повністю занурені в розчин барвника.
Стан рослин оцінюється за конусом наростання. Живі клітини цих тканин після фарбування зрізів і промивання водою залишаються блідо-зеленими або безбарвними, відмерлі стають яскраво-червоними, пошкоджені — забарвлюються у слабо-рожевий колір. Найбільш характерними є наступні ознаки ушкоджень:
1. Забарвлений у рожевий колір прошарок клітин стеблової частини пагону під конусом наростання. При цьому відмирання пошкоджених пагонів може відбуватися дуже довго, аж до колосіння. Колосся, що утворяться, можуть бути безплідними, деградованими;
2. Фарбування клітин конуса наростання або верхньої його частини характерно для перерослих рослин;
3. Пофарбовані в червоний або рожевий колір клітини пагона і клітини конуса наростання свідчать про великі пошкодження посівів.
Коли у рослин найбільш розвинений пагін виявився життєздатним, то інші пагони не аналізуються. Якщо ж головний пагін не життєздатний, аналізується другий, а в разі його пошкодження — наступні. Ступінь пошкодження рослин виражають у відсотках до загальної кількості їх у пробі.
До недоліків цього методу слід віднести здатність до фарбування нижньої частини вузла кущіння і у живих рослин. Фарбуються також тканини і в місцях зрізу, що не можна відносити на рахунок пошкодження низькими температурами.
Фарбування тканин рослин тетразолом
У звичайному стані тетразол (тріфенілтетразолхлорид) є безбарвною речовиною, але в живих клітинах під дією ферментів перетворюється на яскраво забарвлену хімічну сполуку — формазін, що має малиновий або вишневий колір.
Для аналізу рослин проби готують, як і при фарбуванні кислим фуксином. Відрізки стебла довжиною 5 мм з оголеним конусом наростання заливають 0,5% розчином тетразолу і поміщують на 1 годину в термостат за температури +40 °C. За відсутності термостата проби закривають темним матеріалом і залишають у кімнаті на 4 години. По закінченню підраховують кількість живих і загиблих рослин. У живих рослин конус наростання забарвлюється у помаранчевий або червоний колір, у загиблих він не фарбується.
Анатолій ЧЕРЕНКОВ, доктор с.-г. наук
Олексій ЖЕЛЯЗКОВ, канд. с.-г. наук
Микола СОЛОДУШКО, канд. с.-г. наук
Сергій ЯРОШЕНКО, канд. с.-г. наук
ДУ Інститут зернових культур НААН України
