Визначення критичних фаз озимих злакових культур на основі міжнародних уніфікованих шкал росту й розвитку
DOI:
https://doi.org/10.47414/np.32.2024.322938Ключові слова:
ВВСН, шкала Куперман, шкала Задокса, шкала Фікеса, шкала ХаунаАнотація
Мета. Установити закономірності росту й розвитку озимих злакових культур та визначити критичні періоди їх вегетації за реакцією на несприятливі фактори середовища.
Методи. Польові дослідження проводили в умовах зони нестійкого зволоження Правобережного Лісостепу України на дослідному полі Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків НААН (50.023194, 30.173895) упродовж 2020–2024 рр.
Результати. Найкритичнішими періодами для росту й розвитку озимих культур є проростання та кущення, оскільки вони відіграють ключову роль у підготовці рослин до перезимівлі. Водночас несприятливі фактори, які впливають на рослини взимку, не є критичними, оскільки за достатнього рівня накопичення цукрів і належного розвитку рослин у Лісостепу України малоймовірним є настання таких умов, які могли б призвести до їх загибелі. Натомість найчастіше критичні стани посівів, які потребують контролю, виникають у період – від весняного відростання до цвітіння. Саме в цей час формуються основні елементи структури майбутнього врожаю, тож рослини можуть доволі суттєво знизити свою потенційну продуктивність. Основні стрес-фактори, як-от дефіцит вологи в ґрунті та нестача елементів живлення, можна своєчасно діагностувати за допомогою сучасних приладів. Водночас питання своєчасного застосування засобів захисту не викликає жодних сумнівів, оскільки вони є важливим складником усіх сучасних технологій вирощування.
Висновки. Для озимих злакових культур найбільш критичними стадіями росту й розвитку за нестачі вологи є ВВСН 00–09, 30–32, 41–69, за високої температури повітря – ВВСН 70–89, а за дефіциту елементів живлення, зокрема азоту, – ВВСН 29, 33–36. У ці періоди рослини особливо вразливі до впливу абіотичних стрес-факторів, що може суттєво знизити їхню продуктивність.
Посилання
Boschetti, M., Stroppiana, D., Brivio, P. A., & Bocchi, S. (2009). Multi-year monitoring of rice crop phenology through time series analysis of MODIS images. International Journal of Remote Sensing, 30(18), 4643–4662. doi: 10.1080/01431160802632249
You, X., Meng, J., Zhang, M., & Dong, T. (2013). Remote Sensing Based Detection of Crop Phenology for Agricultural Zones in China Using a New Threshold Method. Remote Sensing, 5(7), 3190–3211. doi: 10.3390/rs5073190
Zheng, H., Zhou, X., Cheng, T., Yao, X., Tian, Y., Cao, W., & Zhu, Y. (2016). Evaluation of a UAV-based hyperspectral frame camera for monitoring the leaf nitrogen concentration in rice. In 2016 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (pp. 7350–7353). IEEE. doi: 10.1109/igarss.2016.7730917
Stasik, O. O., Kiriziy, D. A., & Priadkina, G. O. (2021). Photosynthesis and productivity: main scientific achievements and innovative developments. Plant Physiology and Genetics, 53(2), 160–184. doi: 10.15407/frg2021.02.160 [In Ukrainian]
Richards, R. A. (2000). Selectable traits to increase crop photosynthesis and yield of grain crops. Journal of Experimental Botany, 51(suppl_1), 447–458. doi: 10.1093/jexbot/51.suppl_1.447
Brisson, N., Mary, B., Ripoche, D., Jeuffroy, M. H., Ruget, F., Nicoullaud, B., ... Delécolle, R. (1998). STICS: A generic model for the simulation of crops and their water and nitrogen balances. I. Theory and parameterization applied to wheat and corn. Agronomie, 18(5–6), 311–346. doi: 10.1051/agro:19980501
Duchemin, B., Hagolle, O., Mougenot, B., Benhadj, I., Hadria, R., Simonneaux, V., … Chehbouni, A. G. (2008). Agrometerological study of semi‐arid areas: an experiment for analysing the potential of time series of FORMOSAT‐2 images (Tensift‐Marrakech plain). International Journal of Remote Sensing, 29(17–18), 5291–5299. doi: 10.1080/01431160802036482
van Diepen, C. A., Wolf, J., van Keulen, H., & Rappoldt, C. (1989). WOFOST: A simulation model of crop production. Soil Use and Management, 5(1), 16–24. doi: 10.1111/j.1475-2743.1989.tb00755.x
Cong, N., Wang, T., Nan, H., Ma, Y., Wang, X., Myneni, R. B., & Piao, S. (2012). Changes in satellite-derived spring vegetation green-up date and its linkage to climate in China from 1982 to 2010: A multi-method analysis. Global Change Biology, 19(3), 881–891. doi: 10.1111/gcb.12077
Sakamoto, T., Wardlow, B. D., Gitelson, A. A., Verma, S. B., Suyker, A. E., & Arkebauer, T. J. (2010). A two-step filtering approach for detecting maize and soybean phenology with time-series MODIS data. Remote Sensing of Environment, 114(10), 2146–2159. doi: 10.1016/j.rse.2010.04.019
Slafer, G. A., & Savin, R. (1991). Developmental base temperature in different phenological phases of wheat (Triticum aestivum). Journal of Experimental Botany, 42(8), 1077–1082. doi: 10.1093/jxb/42.8.1077
Schwartz, M. D., & Reed, B. C. (1999). Surface phenology and satellite sensor-derived onset of greenness: An initial comparison. International Journal of Remote Sensing, 20(17), 3451–3457. doi: 10.1080/014311699211499
Sishodia, R. P., Ray, R. L., & Singh, S. K. (2020). Applications of Remote Sensing in Precision Agriculture: A Review. Remote Sensing, 12(19), Article 3136. doi: 10.3390/rs12193136
Zhang, X., Friedl, M. A., Schaaf, C. B., Strahler, A. H., & Liu, Z. (2005). Monitoring the response of vegetation phenology to precipitation in Africa by coupling MODIS and TRMM instruments. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 110(D12), Article D12103. doi: 10.1029/2004JD005263
Prysiazhniuk, O. I., Klymovych, N. M., Polunina, O. V., Yevchuk, Y. V., Tretiakova, S. O., Kononenko, L. M., … Mykhailovyn, Yu. M. (2021). Methodology and organization of scientific research in agriculture and food technologies. Vinnytcia: Nilan-LTD. [In Ukrainian]
Ermantraut, E. R., Prysiazhniuk, O. I., & Shevchenko, I. L. (2007). Statistical analysis of agronomic experimental data in Statistica 6.0. Kyiv: PolihrafKonsaltynh. [In Ukrainian]
Kuperman, F. M. (1984). Plant morphophysiology. Morphophysiological analysis of organogenesis stages of various life forms of angiosperms (4th ed., rev.). Vysshaya shkola.
Feekes, W. (1941). De tarwe en haar milieu. In W. Feekes (Ed.), Verslagen van de Technische Tarwe Commissie, 17 (pp. 523–888). Groningen: Hoitsema.
Keller, C., & Baggiolini, M. (1954). Les Stades Repères dans la Végétation du Blé. Revue Romande Lausanne, 10(3), 17–20.
Zadoks, J. C., Chang, T. T., & Konza, C. F. (1974). A Decimal Code for the Growth Stages of Cereals. Weed Research, 14(6), 415–421. doi: 10.1111/j.1365-3180.1974.tb01084.x
Haun, J. R. (1973). Visual Quantification of Wheat Development. Agronomy Journal, 65(1), 116–119. doi: 10.2134/agronj1973.00021962006500010035x
Meier, U. (Ed.). (1997). BBCH-Monograph. Growth stages of plants / Entwicklungsstadien von Pflanzen / Estadios de las plantas / Stades dedéveloppement des plantes. Berlin, Wien: Blackwell, Wissenschafts-Verlag.
Koliuchyi, V. T., Vlasenko, V. A., & Borsuk, H. Yu. (Eds.). (2007). Breeding, seed production, and cultivation technologies of cereal crops in the Forest-Steppe of Ukraine. Kyiv: Ahrarna Nauka. [In Ukrainian]
Osman, O. E. F., Melnychenko, V., Kalenska, S., Novytska, N., & Kalenskyi, V. (2023). Efficiency of the compensatory scheme of using Organic Acid Nano-Complex microfertilizers in spring wheat cultivation technology. Plant and Soil Science, 14(4), 61–75. doi: 10.31548/plant4.2023.61
Kalenska, S. M., & Hordyna, O. Yu. (2022). Patterns of winter wheat development in the spring-summer growing season under the effect of pre-sowing seed treatment. Advanced Agritechnologies, 10(3). 10.47414/na.10.3.2022.270488 [In Ukrainian]
