Жароустойчивость пшеницы

По данным Д.В. Штраусберга, оптимальная температура для роста пшеницы составляет около 30°С. Она неодинакова для сортов разного происхождения, в разные фазы развития, а также для отдельных органов и тканей растения, но приведенная цифра в среднем хорошо отражает ту верхнюю границу температур, выше которой начинается уже страдание растений пшеницы. Во второй половине вегетации, после цветения пшеница лучше переносит температуры выше 30°С. На более ранних фазах развития названная температура, даже если она оптимальна для роста (имеется в виду скорость роста), отнюдь не оптимальна для формообразовательных процессов в целом и для получения высокого урожая.
Н.А. Максимов высказал предположение о «гармоническом оптимуме», при котором получаются крепкие, гармонично развитые растения, тогда как при температурном оптимуме для скорости роста растения получаются вытянутыми, слабыми. Для пшеницы в начальный период развития до фазы кущения «гармонический оптимум» лежит, видимо, несколько ниже 20°С, в период кущение — цветение — около 25°С, после цветения — около 30°С.
Причины гибели и страдания пшеницы при высоких температурах различны. При температурах, превышающих порог коагуляции протоплазмы, происходят ожоги и быстрая гибель тканей. Растения пшеницы способны в течение нескольких часов выдерживать температуру 45°С, но при температуре 50°С повреждения наступают уже через 20—30 мин. Ожоги могут происходить на стебле на уровне поверхности почвы (что чаще всего наблюдается в фазы выход в трубку — стеблевание), на листьях. Поврежденные ткани буреют и быстро подсыхают, поскольку протоплазма теряет способность удерживать воду. Особенно чувствительны к высоким температурам генеративные органы, их повреждения проявляются не сразу, а лишь в период налива зерна в виде череззерницы или пустоколосицы.
Как правило, отрицательное влияние высоких температур наиболее губительно при одновременном обезвоживании растений. При наличии легкодоступной влаги в почве температура листьев оказывается несколько ниже температуры воздуха (на 2—3°С) за счет интенсивной транспирации.
Как правило, засухоустойчивые сорта характеризуются и высокой жароустойчивостью. Однако ставить знак t равенства между этими качествами нельзя. Например, твердая пшеница уступает мягкой в засухоустойчивости, но лучше переносит высокие температуры, особенно в период налива.
Температуры, повышающие порог коагуляции протоплазмы, наблюдаются в поле не так уже часто. Однако пшеница страдает и при температурах 35—40°С, особенно при длительном воздействии. Механизм отрицательного воздействия супероптимальных температур на растения изучен пока крайне недостаточно. Большинство исследователей приходят к выводу, что основными причинами страдания, а при длительном перегреве — и гибели растений, являются нарушения субмикроскопической структуры протоплазмы, разрушение белково-липоидного комплекса, накопление токсических продуктов распада белков и других соединений (в частности, накопление аммиака), нарушение согласованности различных физиологобиохимических процессов.
Известно, что сорта пшениц сильно различаются по жароустойчивости. Так, по данным Т.В. Олейниковой и Л.Д. Заводчикова, твердая пшеница более устойчива, чем мягкая. Это авторы объясняют термоустойчивостью белков. М.А. Аманов указывает на высокую жаростойкость узбекских пшениц. Большая жароустойчивость пшениц степного происхождения по сравнению с лесостепными сортами отмечалась рядом авторов. Одним из физиологических признаков, повышающих жароустойчивость, является гидрофильная вязкость протоплазмы и количество связанной воды. Для орошаемых пшениц, видимо, имеет значение способность к интенсивной транспирации в жаркие часы дня.
В целом же природа жароустойчивости пшеницы почти не изучена. Между тем в последнее время в связи с резким расширением орошаемых посевов пшеницы эта проблема приобретает большую актуальность.