Возможности весенних и осенних сроков посева пшеницы связаны главным образом с условиями географических районов ее возделывания и техническими возможностями осуществления посева.
Для любого сорта можно подобрать сроки и способы посева и в год созревания семян и на следующий сезон весной. Для ранних, так называемых яровых сортов, пригодны позднеосенние и подзимние посевы, а поздние сорта (озимые) могут давать урожаи при весенних посевах в северных районах, если перед этим будут находиться в пророщенном состоянии в течение прохождения у них ювенильного периода, практически независящего от внешних факторов.
Установлено, что проще всего использовать как для озимых, так и для яровых посевов сорта, получившие в практике название «двуручки», именно за их способность давать урожаи и при весеннем и при осеннем посевах. Нередко им приписываются физиологические особенности, которых нет у других сортов. Например, А. К. Федоров считает: «При изучении двуручек было впервые обнаружено, что у растений имеются две несколько различающиеся по степени проявления фотопериодические реакции». Двуручки способны: «…менять реакцию на длину дня под влиянием пониженных температур», чего в действительности не наблюдается, а явления, вызвавшие такую позицию А. К. Федорова, объясняются реакцией подобных сортов на температуру, актиноритмы, а главное длительностью ювенильного периода, более короткого, чем у поздних озимых, и более длительного, чем у ранних яровых сортов.
В основе указанных представлений лежат результаты наших исследований, изложенные ниже, которые показали правоту одного из крупнейших специалистов по пшенице К. А. Фляксбергера, считавшего, что особых сортов пшениц-двуручек нет и что ими называют обычные яровые формы, но только несколько более холодостойкие. Характерно, что о двуручках ничего не говорится и в работах Н. И. Вавилова.
Известно, что наибольшее число сортов, входящих в группу двуручек, принадлежит Чехословакии. Поэтому их, как представителей данной группы пшениц, включили в наше исследование наряду с более ранними (яровыми) и более поздними (озимыми) формами. Опыты проводились в искусственных условиях.
Прежде всего было установлено, что все чешские сорта при непрерывном освещении переходят к колошению через 45—48 дней и не колосятся при коротком 8-часовом дне даже в течение 90 сут. Это явление было использовано в опытах, где чешские двуручки (Чешская пересевка, Selecty presivka и Wechsel weisen), высеянные в условиях короткого дня, затем через 5, 10, 15 и 20 сут помещали в условия непрерывного освещения. Контролем служили растения, от начала до конца опыта находящиеся в условиях непрерывного освещения и короткого дня. Первые колосились в указанные выше сроки, а вторые оставались в вегетативном состоянии. Все растения двух сортов (Selecty presivka и Wechsel weisen), росших вначале в течение 5, 10, 15 и 20 сут при коротком дне, выколашивались одновременно с растениями, находившимися все время в режиме непрерывного освещения и высокой температуры (27 °С). Это означает, что в течение указанных сроков контрольные растения не использовали непрерывное освещение для репродуктивных процессов, так как за 20 сут у них еще не закончился ювенильный период.
Третий сорт — Чешская пересевка — после пребывания в течение 20 сут на коротком дне задержался в колошении на 2—3 дня, что указывает на окончание его ювенильного периода в срок от 15 до 20 дней. Во всяком случае у всех чешских двуручек, полученных из отдела пшениц ВИРа, ювенильный период был не менее 15 и, вероятно, около 20—25 сут, т. е. они заняли промежуточное положение между ранними сортами с ювенильным периодом не менее 3—5 дней и поздними, у которых длительность периода достигает иногда 70 сут.
Таким образом, если говорить о роде пшениц в целом, то он включает сорта с длительностью ювенильного периода от 3—10 до 70 дней, чем и объясняется различная продолжительность вегетационных периодов разных сортов. Естественно, что сорта с более длительными ювенильными периодами более пригодны для озимых посевов.
Вторым важным обстоятельством пригодности для обычных подзимних посевов сортов, включаемых в группу двуручек, является их большая по сравнению с ранними сортами никтофобность. Она заключается в том, что у чешских двуручек сильнее задерживается образование органов репродукции при актиноритмах с короткими днями, чем у более скороспелых форм. Так, южные яровые сорта Сиете Церрос и Гекора выколашиваются при непрерывном освещении в среднем за 25—26 дней, а в условиях 12-часового дня — за 37 сут, т. е. выколашивание задерживается только на 10 сут.
Чешские же двуручки при непрерывном освещении колосятся за 49 дней, а при 12-часовом дне — в среднем за 123 дня (с колебанием по сортам от 110 до 130 сут), из-за чего их репродуктивное развитие при 12-часовом дне наступает на 74 дня позднее, чем при непрерывном освещении. Сроки запаздывания колошения чешских двуручек в условиях короткого дня по сравнению с колошением ранних яровых затягиваются в 2 раза, что также дает им немалые преимущества при осенних посевах перед более никтофильными сортами южной селекции.
Однако и среди сортов, не относящихся к двуручкам и колосящихся в условиях непрерывного освещения за 30 сут, есть такие (Мироновская яровая, Бурятская 34), которые при коротком 12- часовом дне приступают к колошению только через 90—125 сут, т. е. обладают такой же никтофобностью, как чешские двуручки. Возможно, что они окажутся пригодными для подзимних посевов, хотя и обладают коротким ювенильным периодом.
Третьим важным критерием, определяющим возможность некоторых сортов пшениц давать урожаи не только при весенних, но и при осенних посевах, является их реакция на пониженные положительные температуры от 12° до 0°С.
Как уже отмечалось в наших исследованиях, температура от 0° до 12°С является наименее благоприятной для так называемых озимых сортов, которые в этих условиях плохо растут и медленно или совсем (при температуре 2°С) не развиваются. В отличие от них ранние так называемые яровые сорта при температуре от 10° до 5°С растут гораздо энергичнее, чем озимые, и, хотя и поздно, но выколашиваются и даже дают по несколько зерен на растение (при 10 °С). Эти ранние сорта менее теплолюбивы, чем поздние, и поэтому при осенних посевах в северных районах возделывания пшеницы успевают значительно дальше продвинуться в развитии, чем озимые, что и приводит их к гибели при наступлении первых морозов. Исходя из способности двуручек перезимовывать и давать урожаи при осенних посевах, мы предположили, что они должны быть более теплолюбивыми, чем ранние яровые сорта, и приближаться по данному свойству к озимым культурам.
Для проверки этого были поставлены специальные опыты с ранними яровыми сортами и с чешскими двуручками, в которых их выращивали при непрерывном освещении, но при разных постоянных температурах воздуха — 10°, 12°, 15°, 20° и 30 °С, при полном равенстве всех других условий среды.
Из ранних сортов были взяты северный сорт Свена, южный Сиете Церрос и местный сорт Ленинградка. Из чешских двуручек использовали сорта Чешская пересевка, Selecty presivka и Wechsel weisen.
Вегетационный период ранних сортов во всех температурных вариантах был более коротким, чем у чешских сортов, обладающих более длительными ювенильными периодами. Но главное значение имеет прежде всего различие в длине вегетационного периода при 10° и 12 °С по сравнению с 30 °С. У ранних сортов это различие достигло 60 сут, а у двуручек — 100, что уже говорит о их большем теплолюбии. Решающее значение для подтверждения этого важного положения имеет превышение длины вегетационного периода чешских двуручек по сравнению с более ранними сортами в каждом температурном варианте. При температуре 15°, 20° и 30 °С оно одинаково и составляет около 20 дней, т. е. равно превышению ювенильного периода чешских двуручек над ювенильным периодом ранних сортов, и, следовательно, это не температурные задержки, которых в указанных вариантах нет.
Температура в пределах от 15° до 30 °С имеет равное значение для сроков колошения как ранних, так и более поздних сортов. Напомним, что ювенильный период у взятых нами ранних сортов не превышает 4 сут. Сильное задерживающее влияние на колошение, равное 60 сут, у сортов двуручек по сравнению со сроками колошения ранних сортов вызвали температуры 10° и 12 °С. В этих режимах чешские двуручки колосились на 60 дней позже более ранних сортов. Поскольку в эти сроки входят и 20-дневные ювенильные периоды, то задержка колошения из-за влияния температуры уменьшилась на указанный срок и составляет 40 сут. Однако и эта задержка, связанная с действием температуры, довольно велика и может иметь решающее значение для благоприятной перезимовки растений пшеницы, подобных тем, что составляют сорта чешских двуручек.
Таким образом, чешские двуручки от более ранних сортов отличаются более длительным ювенильным периодом, большей никтофобностью, из-за чего они не способны реагировать на короткие осенние дни, и, что не менее важно, обладают большим теплолюбием, приближаясь по данному признаку к группе поздних сортов. Однако по сравнению с последними у двуручек значительно более короткий ювенильный период, что дает возможность им давать урожай и при весенних посевах.
В заключение следует признать, что так называемые сорта двуручки не имеют никаких принципиальных различий от всех других разновидностей и сортов пшеницы и едва ли заслуживают выделения в особую группу. Просто они занимают по отмеченным выше признакам промежуточное положение между самыми ранними и наиболее поздними разновидностями. По мере изучения физиологических особенностей пшеницы в широком диапазоне разновидностей и сортов, вероятно, исчезнут грани, разделяющие их сейчас. Каждый сорт будет характеризоваться присущими ему биологическими особенностями, не выделяющими его в обособленную группу, а указывающими его место в непрерывном ряду представителей рода Triticum, имеющих широкий аспект приспособляемости к основным факторам среды, связанным с солнечной лучистой энергией.
Все сказанное выше о влиянии пониженной температуры на развитие поздних (озимых) сортов пшеницы приводит к необходимости пересмотреть представления о зависимости их нормального развития от температурных режимов выращивания.
В нашей стране критика представлений об озимости зерновых культур, необходимая для установления нормального онтогенеза перезимовок, была предпринята в 1914 г. А. Д. Муриновым в простых и весьма убедительных опытах. Основной из них заключался в посеве озимых сортов пшеницы и ржи в феврале в теплице при температуре 9—11°С. В этих условиях все растения выколосились в первое лето жизни без предварительного зимнего покоя.
Необходимо помнить, что ранние и поздние сорта пшеницы отличаются друг от друга длиной вегетационного периода, короткого у первых и длинного у вторых. Различия в длине вегетационного периода приходятся на фазу от начала кущения до выхода в трубку. Все другие фазы от трубкования до колошения, от колошения до созревания и от начала всходов до кущения практически одинаковы у всех сортов. Это связано с тем, что в фазу от кущения до выхода в трубку у поздних сортов входит время протекания длительного ювенильного периода (60—70 сут) и одновременно в это же время при высокой температуре идет интенсивно кущение.
Период от кущения до трубкования у поздних сортов может быть очень различным, так же как и нарастание основной вегетативной массы.
У поздних сортов при температуре не ниже 17°С одновременно с процессами ювенильного периода и до тех пор, пока он не заканчивается, идет интенсивное нарастание вегетативной массы. Если же во время протекания ювенильного периода растения находятся при температуре 1—3°С, сильно тормозящей все ростовые процессы, и только после его полного завершения они попадают в условия достаточной для роста температуры, то вместо ростовых процессов начинается репродуктивное развитие, из-за чего период вегетации значительно уменьшается. Например, у позднего сорта Мироновская 808 в подобных условиях он сокращается на 70 дней, что приводит к созреванию урожая за 130 вместо 200 сут. В этом случае все фенологические фазы, проходящие после завершения ювенильного периода, проходят в те же сроки, что и у ранних сортов.
В обычных полевых условиях, особенно при теплой осени и ранних посевах, всегда есть опасность, что после прохождения ювенильного периода раньше наступления холода на базе интенсивного роста может начаться развитие растений, резко понижающее их зимоустойчивость и приводящее к гибели.
Даже только чтобы устранить такие неприятные возможности, необходимо заняться серьезным изучением ювенильного состояния зерновых культур в видовом и сортовом разрезе.