Вода чрезвычайно важна для производства сельскохозяйственных культур. Когда количество воды для растения становится ограниченным, важно понимать, как растения используют воду. Мы часто слышим термин "эвапотранспирация" (ET) применительно к потребности растений в воде. ET представляет собой комбинацию испарения почвенной воды (E) и воды, используемой растением во время транспирации (T). Испарение почвы является основной потерей водной поверхности и обычно выше после дождя и в условиях высокой температуры.
Транспирация растений увеличивается по мере увеличения площади листьев кукурузы. Транспирация - это механизм, с помощью которого вода перемещается из почвы через растение в атмосферу. Наибольшая потребность в воде у кукурузы наблюдается на поздних стадиях вегетации и до появления пузырьков, а у сои - на ранних стадиях завязывания стручков и до середины налива семян. Другими словами, наибольшая потребность в транспирации возникает в периоды быстрого роста.
Потребность в испарении, превышающая запасы почвенной воды, приведет к снижению урожайности в любое время жизненного цикла культуры. Когда поглощение воды корнями растений ограничено, ограничены и доступность питательных веществ, их усвоение и транспортировка. Кроме того, растения, испытывающие недостаток воды, более восприимчивы к насекомым и болезнетворным микроорганизмам и имеют нарушенную целостность стеблей.
Эффективная глубина заделки корней в почвах США составляет 4 - 6 см на 30 см. Важность правильного раннего развития корней нельзя недооценивать. Культуры с глубокой корневой системой, осваивающие больший объем почвы, способны лучше переносить условия засухи.
Симптомы засухи в кукурузе
Скручивание листьев кукурузы является основным симптомом засухи. Поседение ткани листьев происходит в чрезвычайно суровых условиях. Чем раньше происходит скручивание листьев в течение дня или чем больше продолжительность скручивания листьев, тем большему стрессу подвергается культура. Оценки потерь урожая принимаются, когда стресс от засухи происходит четыре дня подряд или более.
Воздействие на вегетирующую кукурузу
Стресс от засухи на этапах вегетации приводит к снижению роста клеток стебля и листьев (низкорослые растения с меньшей площадью листьев). Влияние стресса от засухи на морфологию листьев намного больше, чем влияние фотосинтеза. Когда стресс от засухи сочетается с тепловым стрессом, вегетативное развитие будет прогрессировать быстрее. Любой стресс, возникающий на стадии с шестого по восьмой лист (V6-V8), может привести к уменьшению количества рядов зерен, тогда как стресс с восьмого по семнадцатый лист (V8-V17) может привести к уменьшению количества зерен в ряду.
Влияние на опыляющую кукурузу
Стресс от засухи за 7-10 дней до начала шелковистости может привести к задержке развития шелка. В сочетании с тепловым стрессом эта задержка может привести к нарушению интервала шелковистости пыльцы (ASI). Недостаток воды во время опыления (опрыскивание кистями при шелковании) не только задерживает шелковение, но и уменьшает удлинение шелка, а при сильной - препятствует развитию эмбриона. При температуре выше 35o С низкой влажности и низком уровне влажности почвы шелк пересыхает или становится невосприимчивым к пыльце. Пыльцевые зерна также могут быть повреждены в результате высыхания, когда они высвобождаются для распускания пыльников-кисточек. При температуре выше 38o С пыльцевые зерна погибают. Стресс от засухи во время опыления в конечном итоге приводит к плохому опылению и меньшему количеству зерен в початке.
Воздействие на кукурузу во время налива зерна
Во время налива зерна стресс от засухи приводит к преждевременному отмиранию листовой ткани, сокращению сроков налива зерна, усиленному полеганию, меньшему количеству зерен и небольшому весу зерен. Выпадение зерен вблизи кончика колоса произойдет в течение двух недель после опыления. Продолжение засухи до стадии созревания молока приведет к дальнейшему выпадению зерен и образованию более мелких и легких зерен. Засуха, возникающая в середине-конце периода налива зерна (стадии молока, теста и вмятины), приводит к снижению веса зерна и преждевременной физиологической зрелости. После наступления физиологической зрелости дополнительный стресс от засухи не окажет влияния на урожай зерна. Поскольку стресс от засухи обычно совпадает с температурами выше нормы, период налива зерна часто сокращается.
Управление кукурузой и потеря урожая
Управление зависит от оставшегося потенциала урожайности. Каждое поле обеспечивает уникальное сочетание почвы, ухода, гибрида и водоснабжения, поэтому не на всех полях снижение урожайности будет одинаковым. После опыления ключевым моментом является определение того, насколько успешным было опыление; то есть сколько зерен было получено с початка. Это можно определить, выполнив тест на встряхивание, чтобы увидеть, все еще прикреплены ли шелковинки к семяпочкам (неоплодотворенные зерна); шелковинки легко выпадают из оплодотворенных семяпочек (ядер). Или подождите семь-десять дней после опыления, когда початок находится в стадии пузырей (пухлые зерна с водянистой жидкостью внутри), чтобы увидеть, сколько зерен набухает.
Если опыление хорошее, обрабатывайте поле как обычно. Если опыление плохое, эти зерна будут развиваться нормально с пониженным потенциалом урожайности. Эти поля могут быть использованы для заготовки фуража или силоса. Если опыления нет, есть два варианта; (1) собрать урожай как можно ближе к периоду опыления для получения корма самого высокого качества или (2) оставить урожай в качестве живой покровной культуры до осени, прежде чем косить или измельчать. Постоянное скручивание листьев растения в течение недель, предшествующих опылению, может привести к потере урожая на 1-5 процентов в день. Во время выпадения пыльцы и шелковистости сильный стресс может снизить урожайность до девяти процентов в день. В течение нескольких недель после опыления стресс от засухи может снижать урожайность до шести процентов в день.
Таблица 1. Примерные оценки потерь урожая кукурузы при стрессе в течение четырех или более дней подряд.
| Стадия развития кукурузы | Предполагаемая потеря урожая за день стресса |
| Ранняя вегетация (VE - V12) | 1 – 3 |
| Поздняя вегетация (с 12 по VT) | 2 – 5 |
| Опыление до образования пузырей (R2) | 3 – 9 |
| Молоко (R3) | 3 – 6 |
| Тесто (R4) | 3 – 5 |
| Вмятина (R5) | 2 – 4 |
| Зрелость (R6) | 0 |
Симптомы засухи у сои
Соя реагирует на стресс от засухи переворачиванием листьев так, что нижняя сторона листа сои оказывается обращенной вверх. Менее очевидным признаком стресса от засухи у сои является снижение вегетативного роста, которое обычно происходит до переворачивания листьев. В условиях сильной засухи тройчатые листья смыкаются или зажимаются вместе, при этом центральный листочек оказывается зажатым между наружными листочками.
Воздействие на вегетирующую сою
Вегетативный рост сои во время засухи снижается. У сои, пострадавшей от засухи, часто бывают более короткие листья из-за недостатка воды, доступности питательных веществ и их поглощения. Рост корней сои усиливается в условиях засухи, потому что растительные углеводы направляются на рост корней. Когда возвращается достаточное количество осадков или влаги в почве, вегетативный рост возобновляется до стадии наполнения семян в середине посева (R5.5). В условиях сильного засушливого стресса цветение сои может наступить раньше обычного, чтобы дать семена до преждевременной гибели.
Воздействие на сою во время налива зерна
Последствия засухи для сои, как правило, не такие серьезные, как для кукурузы. Это результат перекрытия стадий развития. Когда кратковременный стресс от засухи приводит к аборту цветка или стручка, при улучшении условий образуются новые цветы и стручки. При длительном стрессе от засухи или когда стресс возникает на стадиях завязывания стручков и налива семян, компенсаторная способность проявляется с меньшей вероятностью. Засуха может сократить количество стручков до 20 процентов в результате уничтожения цветков и стручковидных. На количество семян в стручке и размер семян также может повлиять засушливый стресс, но в меньшей степени, чем на количество стручков. Стресс от засухи часто приводит к более ранней зрелости или сокращению периода налива зерна, что приводит к снижению массы семян и урожайности. Снижение урожайности сои в результате стресса от засухи усугубляется недостатком азотной минерализации и азотфиксации. В засушливых условиях клубеньки прекращают азотфиксацию из-за недостатка влаги в почве и поступления углеводов из растений сои. Если дефицит воды длится недолго, азотфиксация клубеньков может возобновиться.
