Озима пшениця у степовій зоні нерідко пошкоджується і гине внаслідок інтегративної дії абіотичних факторів, причому величина таких площ може значно змінюватися. У середньому показники загибелі посівів озимої пшениці в степовій зоні становлять 10–20% до посівної площі, а в окремі несприятливі роки вони досягають 40–70%.
Вимерзання рослин — головна причина зимової загибелі озимої пшениці на значних площах (рис. 2). Відбувається це явище внаслідок зниження температури ґрунту на глибині залягання вузла кущення до межі так званої критичної температури вимерзання озимої пшениці, коли гине більше 50% рослин, що і характеризує її морозостійкість. Якщо критична для озимої пшениці температура ґрунту утримується протягом нетривалого періоду, її вимерзання може і не бути, оскільки на стан рослин більше впливає не так абсолютний мінімум температури, як тривалість її дії.
Виразним прикладом можуть слугувати зими 1971/72 і 2002/03 рр., коли в степовій зоні протягом двох місяців, при відсутності снігового покриву або за незначної його висоти, спостерігались сильні морози. Зовні вимерзання рослин характеризується втратою ними тургору, побурінням та відмиранням тканин. Вирішальним чинником при пошкодженні рослин морозами є ступінь збереження у них вузла кущення. Значне пошкодження вузла кущення веде до повної загибелі рослин.
Температура повітря і ґрунту, за якої гине вузол кущення, впливає, залежно від віку рослин, ступеню їх загартування та генетичних особливостей сортів. Для збереження озимини від шкідливої дії сильних морозів важливе значення має сніговий покрив. У степовій зоні стійкий сніговий покрив утворюється кожну п’яту зиму. Однак в роки з низькими температурами в зимовий час він надійно захищає рослини від вимерзання.
В окремі роки після тривалих відлиг рослини озимої пшениці втрачають загартування і починають вегетувати. За наступного різкого похолодання і зниження температури ґрунту на глибині вузла кущення до -10… -12ºС рослини не встигають адаптуватися до низьких температур, дуже пошкоджуються і навіть вимерзають.
Перезимівля посівів озимої пшениці також залежить від зимової посухи. Особливо згубна для неї посуха в кінці зими, коли листки рослин за підвищених температур повітря у денні години досить активно транспірують, а поглинання води із мерзлого ґрунту ще обмежене. Вітер і відносна сухість атмосферного повітря посилюють втрати води і сприяють порушенню водного балансу, що спричиняє у рослині пшениці критичний дефіцит води. Негативний вплив посухи посилюється в тих випадках, коли надземна частина рослин і їх корені оголені вітровою ерозією, або механічно пошкоджені частками дрібнозему.
До несприятливих явищ у період зимівлі озимої пшениці слід віднести льодову кірку, яка в Степу проявляється в двох видах: притерта — коли вода замерзає на поверхні ґрунту, і утворюється різної товщини суцільне льодове покриття з вмерзлими в нього рослинами; та висяча — коли грунт відтає, волога, що утворилась, поглинається, а над рослинами залишається у висячому стані льодова кірка різної товщини, що спирається на сніг або нерівності мікрорельєфу.
Багаторічні спостереження і виробнича практика засвідчують, що висяча льодова кірка у вигляді прошарку в снігу або на його поверхні суттєво не пошкоджує рослини озимої пшениці. Найбільш небезпечною є притерта льодова кірка. Вона утворюється при сніготаненні під час відлиг або в результаті опадів у вигляді дощу, що іноді бувають у холодний період року. Короткочасна (8–14 діб) притерта льодова кірка в степовому регіоні спостерігається в 12% років. Ступінь зрідження рослин залежить від товщини притертої льодової кірки і тривалості її залягання. Рослини озимої пшениці гинуть, якщо тривалість залягання притертої льодової кірки становить більше трьох декад. Зрідженість посівів озимої пшениці не перевищує 20% за товщини 1–2 см і досягає більше 50% при товщині її 4–5 см. Основними причинами загибелі рослин у таких умовах є вимерзання та порушення газообміну.
Під випиранням рослин озимої пшениці розуміють оголення вузлів кущення і кореневої системи під впливом неодноразового відтавання і замерзання верхнього шару ґрунту при значному його перезволожені. В подальшому вузли кущення та корені у таких рослин підсихають, зневоднюються і гинуть під дією морозів, механічних пошкоджень вітром і висихання. Незначне випирання слаборозвинених рослин (до фази кущення) буває у 30% років.Зимова загибель озимих культур буває і в роки без прояву критичних температур на глибині вузла кущення, а також без видимої льодової кірки, але з відлигами в зимовий або ранньовесняний періоди. В такі роки грунт відтає до 5 см, одночасно може танути і сніговий покрив, що спричиняє перезволоження цього шару. Основна маса зародкових і вузлових коренів у рослин розміщується у мерзлому ґрунті і міцно ним утримується. За повторного замерзання (вночі або за повернення морозів) вологий грунт збільшується в об’ємі, а органи рослин (корені, вузол кущення, пагони) відриваються від основної маси коренів, що розташовані в мерзлому ґрунті, тобто відбувається розрив або механічне роздавлювання тканин внаслідок деформації ґрунту.
Випрівання озимої пшениці в Степу трапляється досить рідко і відбувається внаслідок тривалого перебування рослин при температурі наближеної до 0ºС під товстим сніговим покривом за неглибокого промерзання ґрунту. Інколи випрівання починається у пізньоосінній період, коли озима пшениця не ввійшовши в стан спокою, вкривається снігом, особливо біля лісосмуг. В цьому випадку рослини продовжують вегетувати, витрачаючи запаси захисних речовин, поповнення яких без доступу світла не відбувається. Це спричиняє вуглецеве голодування та виснаження. Будучи сильно ослабленими, рослини піддаються грибковим захворюванням і гинуть. Випрівання зазнають рослини ранніх строків сівби, які до утворення снігового покриву формують потужну вегетативну масу, що повністю покриває грунт. За оптимальних і більш пізніх строків сівби випрівання, як правило, не проявляється.
Після завершення зимового періоду рослини озимої пшениці відновлюють весняну вегетацію. Індикатором цієї фенологічної фази є відростання рослин більше одного сантиметра, і співпадає вона зі стійким переходом середньодобових температур повітря через 0–5ºС в напрямку їх підвищення. Тривалість цього періоду має важливе значення для подальшого росту й розвитку озимих культур.
За багаторічними даними ДУ Інституту зернових культур, тривалість періоду з температурою повітря 0–5 градусів змінювалась від 3 до 38 діб, що пов’язано з особливостями погодних умов, глибиною промерзання ґрунту і висотою снігового покриву. За ранніх строків відновлення весняної вегетації (до 24.03) тривалість цього періоду становила в середньому 19 діб. В умовах середніх (25.03–2.04) і пізніх (після 3.04) строків відновлення життєдіяльності озимої пшениці зазначений період скорочувався на 7 і 11 діб відповідно.
В умовах раннього відновлення весняної вегетації урожайність озимої пшениці по чорному пару в середньому за двадцять років становила 5,78 т/га, що більше на 1,03 т/га, ніж при середніх термінах. Значне зниження урожайності озимої пшениці до 3,75 т/га відмічається за пізніх строків її відростання. Разом з тим, і при запізнілому поновленні вегетації рослин в окремі роки (1980, 1987, 2011 р.) за сприятливого зволоження у весняно-літній період формувалась висока врожайність озимої пшениці.
Дуже важлива роль раннього відростання рослин відмічається у тих випадках, коли озима пшениця вирощується після непарових попередників. При розміщенні пшениці озимої після кукурудзи на силос низькі позитивні температури, що бувають за раннього відновлення весняної вегетації, сприяють більш інтенсивному утворенню вузлових коренів, кращому розвитку рослин та підвищенню їх продуктивності. Поступове наростання тепла за ранніх строків відновлення весняної вегетації майже завжди супроводжується хмарною і дощовою погодою. У таких випадках створюються гарні передумови для формування вищої урожайності озимої пшениці. Так, в середньому за двадцять років цей показник становив 4,2 т/га. Різке підвищення середньодобових температур повітря обумовлює пересихання верхніх шарів ґрунту, зниження відносної вологості повітря, і частіше ці явища спостерігаються за пізніх та середніх строків відновлення весняної вегетації озимої пшениці. В подальшому це, безперечно, відбивається негативно на рості, розвитку рослин та формуванні їх продуктивності.
Таким чином, за умови раннього відновлення весняної вегетації з помірною сонячною радіацією та прохолодною погодою озима пшениця формує більшу урожайність, ніж при середніх та пізніх строках її відновлення.
