В современных технологиях уход за посевами призван не только обеспечивать растениям оптимальные условия жизни, но и управлять развитием компонентов продуктивности, формируя структуру урожая в заданном направлении.
Этот принцип формирующего активного ухода за посевами сложился в 70-е годы XX века и оказал значительное влияние на рост продуктивности зерновых культур в ряде европейских стран. Реализация этого принципа практически выразилась в постоянном контроле биологической ситуации в посевах, проведении агротехнических мероприятий по фазам развития растений, во внесении удобрений соответственно почвенной и растительной диагностике.
Качество технологии посева имеет при этом большое значение. Высокопродуктивный посев должен характеризоваться оптимальными для данных экологических условий и сорта плотностью продуктивного стеблестоя, высокой выравненностью их, хорошим развитием всех растений и устойчивостью к полеганию. Особое внимание необходимо уделить формированию оптимальной плотности продуктивного стеблестоя. Научными исследованиями ряда учреждений установлено, что этот элемент в структуре урожая оказывает наибольшее влияние на уровень продуктивности посева. Норму высева можно сделать более эффективным фактором формирования необходимой плотности продуктивного стеблестоя. С повышением культуры земледелия норма высева имеет тенденцию к снижению. Большое значение придается также равномерности заделки семян при посеве.
Выявлены критические фазы, в которые наиболее эффективно использование подкормок, ретардантов, средств защиты растений.
Урожайность зерновых культур определяется: числом продуктивных стеблей на единицу площади, числом зерен колоса и растения, массой 1000 зерен. Формирование продуктивных органов происходит неодновременно. Поэтому низкие показатели одного из компонентов урожайности могут, в определенной степени, компенсироваться более интенсивным развитием остальных. При наступлении неблагоприятных условий растения хлебных злаков могут уменьшить потребление влаги и питательных веществ, сбрасывая часть побегов или других продуктивных органов. Наибольшей редукции — до 90% подвергается число побегов на растении. Зачаточное число зерен ко времени цветения редуцируется до 50%. Считается, что в формировании урожайности зерновых участвует не более 20% первоначально заложенных продуктивных органов.
Считается, что продуктивное кущение является наименее реализованным из слагающих урожайность показателей зерновых и также составляет главный резерв урожайности. На кущение положительно влияют факторы, сдерживающие развитие, то есть дифференциацию конуса нарастания (короткий день, умеренные температуры и т. д.), а также оптимальный режим питаний и влажности.
В развитии элементов продуктивности установлены критические, с точки зрения формирования продуктивности, периоды.
К критическим периодам в развитии элементов урожайности относится фаза двойного кольца. В фазе шестого листа на конусе нарастания главного побега отмечаются две затяжки. Это значит, что растения вступили в период закладки колоса. При этом кущение еще не закончено: в изреженных посевах даже после выколашивания появляются побеги, которые в последующем подавляются в развитии. Дефицит азота в этот период отрицательно сказывается на урожайности.
В фазе одного узла у пшеницы и ржи заканчивается заложение колоса и определяется максимальное число зерен в колосе. У ячменя фаза окончания закладки колоса менее четкая.
Между фазой второго узла и появлением флагового листа начинается «большой критический период», когда в течение одной недели длина колоса возрастает от нескольких миллиметров до 10 см и более. Резко увеличивается чувствительность растений к дефициту питательных веществ, воды и света. У пшеницы и ржи в нижней части, у ячменя в верхней части отмирают слабо развитые колоски. Если число листьев на побеге меньше пяти, можно ожидать снижения количества колосков в колосе и продуктивности отдельных колосьев. С фаз появления флагового листа и начала цветения злаки менее чувствительны к регуляторам роста.
К критическим относится фаза начала налива зерна. В этот период злаки чувствительны к дефициту азота.
Сроки наступления критических фаз могут сильно варьировать в зависимости от сорта, срока посева, условий среды.
Чтобы вовремя применять необходимые меры по формированию посевов, требуется как можно более ранний диагноз биологической ситуации в посеве. Этой цели служит агробиологический контроль, который включает наблюдение за развитием растений, то есть определение фаз развития, фитосанитарного состояния посевов, агрохимический анализ почвы и тканей растений.
Азотная подкормка в фазе кущения влияет, прежде всего, на плотность стеблестоя; в фазе выхода в трубку — на число зерен в колосе; в фазе выколашивания — главным образом, на массу 1000 зерен и содержание белка в зерне. В этот период времени очень важно фитосанитарное состояние посевов. Поражение растений болезнями и вредителями значительно снижает эффективность азотной подкормки.
Масса зерновок зависит от фитосанитарного состояния верхних листьев и колосьев в периоды цветения и созревания.
Оптимальная плотность стеблей пшеницы должна быть в фазах: середины кущения — 1100—1500, начала выхода в трубку — 900—1200, появления второго узла — 700—900 побегов/м2; начала выколашивания — 500—600 продуктивных побегов/м2; уборочной зрелости — 450—550 колосьев/м2.
Посевы с небольшой густотой стояния растений и сильным кущением (при хорошей обеспеченности азотом) имеют более стабильную урожайность и более управляемы, чем загущенные. Чем меньше норма высева, тем выше требования к качеству предпосевной подготовки почвы и к работе посевной техники.