На другой фазе пшеницы. Все об озимой пшенице: ее особенности, посев, выращивание и сбор. Технологическая карта возделывания пшеницы

В процессе индивидуального роста и развития зерновые культуры проходят ряд фенологических фаз и этапов органогенеза, каждый из которых характеризуется образованием новых органов и определенными внешними морфологическими признаками.

В течение вегетации у зерновых культур отмечают следующие фазы роста и развития: всходы, кущение, выход в трубку, колошение (или выметывание), цветение, налив и созревание. Началом фазы считают день, когда в нее вступает не менее 10 % растений; полная фаза отмечается при наличии соответствующих признаков у 75 % растений. У озимых культур первые два этапа органогенеза и две фазы при благоприятных условиях протекают осенью, остальные - весной и летом следующего года; у яровых - весной и летом в год посева.

Всходы - первая фаза роста и развития. По мере набухания семена начинают прорастать. Вначале трогаются в рост зародышевые корешки, а затем - стеблевой побег. Прорвав семенную оболочку у голозерных хлебов, стебель появляется возле щитка, у пленчатых культур он проходит под цветковой чешуей и выходит у верхней части зерна, начиная пробиваться на поверхность почвы. Сверху он покрыт тонкой прозрачной пленкой в виде чехлика, называемого колеоптилем (coleoptile). Колеоптиль - видоизмененный первичный влагалищный лист растения - предохраняет молодой стебель и первый лист от механических повреждений во время их роста в почве. Как только стебелек выйдет на поверхность почвы, под действием солнечного света колеоптиль прекращает рост и под давлением растущего листа разрывается, наружу выходит первый настоящий лист. В момент выхода первого зеленого листа у зерновых культур отмечается фаза всходов.

Через 10...14 дней после появления всходов у растений образуется несколько листьев (чаще 3, реже 4). Одновременно с их ростом развивается корневая система. Ко времени образования 3...4 листьев зародышевые корни разветвляются и проникают в почву на глубину 30...35 см, рост стебля и листьев временно приостанавливается, начинается новая фаза развития растений - кущение.

Кущение -это образование побегов из подземных стеблевых узлов. Сначала из них развиваются узловые корни, затем - боковые побеги, которые выходят на поверхность почвы и растут так же, как и главный стебель. Верхний узел главного стебля, который расположен на глубине 1...3 см от поверхности почвы, где происходит этот процесс, называют узлом кущения. Узел кущения - важный орган, его повреждение приводит к ослаблению роста или гибели растения. Одновременно с образованием боковых побегов формируется вторичная (узловая) корневая система, которая размещается в основном в поверхностном слое.

Выход в трубку характеризуется началом роста стебля и формированием генеративных органов растения. Началом выхода в трубку считают такое состояние растений, когда над поверхностью почвы на высоте 3...5 см внутри листового влагалища главного стебля легко прощупываются стеблевые узлы - бугорки. В этот период растению требуется хорошая обеспеченность влагой и элементами питания, так как закладываются генеративные органы и начинается усиленный рост.

Рост стебля начинается с удлинения нижнего междоузлия, расположенного непосредственно над узлом кущения. Интенсивный рост первого междоузлия продолжается 5...7 дней, затем рост замедляется и заканчивается на 10... 15-й день. Почти одновременно начинает расти второе междоузлие. После приостановки его роста удлиняются третье и последующие междоузлия. Каждое междоузлие растет своей нижней частью. Заканчивается рост междоузлий к концу цветения - началу налива зерна.

В фазе выхода в трубку интенсивно нарастает ассимилирующая поверхность. Площадь листьев увеличивается на протяжении всей фазы выхода в трубку, достигая максимума в фазе колошения или цветения. На нормально развитых посевах зерновых культур площадь листьев в этой фазе достигает 30...40 тыс. м2/га, ФП- 2,0...2,5 млн м2·дни/га, накапливается до 50...60% сухого вещества от общей массы за весь период вегетации. Эта фаза характеризуется интенсивным развитием корневой системы, к ее концу глубина проникновения корней в почву может достигать 1,5...2,5м.

Колошение, или выметывание, характеризуется появлением соцветия из влагалища верхнего листа. Первыми появляются соцветия на главных побегах, через 2...3 дня -на боковых. По сроку наступления этой фазы надежнее всего можно определить скороспелость сортов.

В этой фазе усиленно растут листья, стебли и формируется колос (метелка). Растения предъявляют повышенные требования к условиям произрастания. Недостаток влаги в почве, сухая и жаркая погода в этот период приводят к нарушению формирования генеративных органов и образованию в колосе большого числа недоразвитых и стерильных цветков.

Цветение у зерновых культур наступает во время или вскоре после колошения (выметывания). Так, у ячменя цветение проходит еще до полного колошения, когда колос не вышел из влагалища листа; у пшеницы - через 2...3 дня, у ржи - через 8... 10 дней, у тритикале - через 7... 12 дней после колошения.

По способу опыления зерновые хлеба делят на самоопыляющиеся (пшеница, ячмень, тритикале, овес, просо, рис) и перекрестноопыляющиеся (рожь, гречиха, кукуруза, сорго). Растения-самоопылители опыляются преимущественно при закрытых цветках своей пыльцой.

У колосовых культур (пшеница, рожь, тритикале, ячмень) цветение начинается со средней части колоса, у метельчатых (овес, просо, сорго) - с верхней части метелки.

Спелость наступает вслед за цветением. Процесс образования зерна у хлебов Н.Н. Кулешов делит на три периода: формирование, налив и созревание. И.Г. Строна разделил первый период на два: образование и формирование семян. Образование семян - период от оплодотворения до появления точки роста, семя способно дать слабый росток, масса 1000 семян 1 г, продолжительность периода 7...9 дней.

Формирование семян продолжается до достижения окончательной длины зерна. К концу периода заканчивается дифференциация зародыша, содержимое зерна из водянистого превращается в молочное, в эндосперме появляются крахмальные зерна, цвет оболочки из белого переходит в зеленый. Влажность зерна 65...80%, масса 1000 семян 8...12 г, продолжительность периода 5...8 дней.

Налив - период от начала отложения крахмала в эндосперме до прекращения этого процесса. Влажность зерна снижается до 37...40 %, продолжительность периода 20...25 дней.

У зерновых культур принято выделять следующие фенологические фазы:

всходы,
кущение,
выход в трубку,
стеблевание,
колошение (выметывание),
цветение,
созревание.

Прорастание семян считается сложным биологическим процессом, который включает в себя несколько физиолого-биохимических превращений и заканчивается появлением на поверхности почвы первого зеленого листа. Для прорастания требуются вода, тепло и воздух.

У различных культур необходимо следующее количество воды от их массы: овес - 60, пшеница и рожь — 56%, ячмень - 48, кукуруза - 44, просо, сорго, чумиза - 25%. Более крупному зерну с плотной оболочкой, а также с высоким содержанием белка и жира требуется больше времени для набухания. Прорастание может задерживаться или совсем прекращаться, если ограничивается поступление воды, тепла и воздуха. С помощью ферментов в набухшем зерне происходит гидролиз запасных питательных веществ эндосперма. При этом выделяются специальные ферменты (цитаза и амилаза), которые расщепляют крахмал и гемицеллюлозу эндосперма в более простые углеводы (декстрин, мальтоза). Фермент инвертаза превращает тростниковый сахар в глюкозу и фруктозу, которые после их распада используются на дыхание и рост клеток. Фермент протеаза преобразует белки в аминокислоты и аммиак, а липаза - жиры в жирные кислоты и глицерин.

При прорастании зерна происходит распад запасных питательных веществ и образование новых соединений, из которых формируются все органы растения. Вначале начинается рост зародышевых корешков, а затем стебелька. Он покрыт специальным прозрачным чехликом (колеоптиле), который защищает его и первый зеленеющий листочек. При выходе на поверхность почвы он разрывает чехлик. При появлении всходов хлебных злаков у них бывает различная окраска: пшеница - зеленая, рожь - фиолетово-коричневая, ячмень - синевато-дымчатая, хлеба II группы - бледно-зеленая. Появление всходов связано со многими факторами: особенности культуры, влажность, температура, гранулометрический состав и плотность почвы, глубина посева и энергия прорастания семян. Быстрому появлению всходов (через 4-6 дней) способствует теплая и влажная погода, а резкое похолодание тормозит этот процесс.

Кущение . Сначала из подземных узлов стебля образуются придаточные (узловые) корни, а затем появляются боковые побеги.

Чаще всего они формируются из самого верхнего, который называется узлом кущения и находится на глубине 1-3 см от поверхности почвы. Именно на нем образуется большинство боковых побегов и придаточных корней, которые принято называть мочковатой корневой системой. Первый подземный узел формируется на 5-7-й день после появления всходов у большинства хлебов I группы (рожь, пшеница и ячмень) или одновременно с ними - у хлебов II группы (просо, сорго, кукуруза, рис) и овса.

Узел кущения является очень важным органом у злаковых растений, так как от степени его развития зависят формирование надземной массы и корневой системы, засухоустойчивость, зимостойкость и др. Частичное повреждение его приводит к задержке роста растений, а отмирание - к их полной гибели. Общей кустистостью называется число стеблей (побегов), приходящихся на одно растение. В полевых условиях у озимых культур формируются 5-8 стеблей в одном кусте, у яровых — 2-3, а при благоприятных условиях их число может достигать до 5-10 и больше. Продуктивная кустистость определяется числом стеблей на одном растении, которые дают зерно. Если боковые побеги формируются поздно, то на них не успевает образоваться и созреть зерно. Побеги с недозревшим зерном называются подгоном, а неколосящиеся - подседом. При оптимальных почвенно-климатических условиях высокая урожайность зерновых культур бывает, если общая кустистость составляет 5- 8 побегов, в том числе продуктивная - 2-3. На таких стеблях формируются крупные колосья и зерна. Энергия кущения и кустистость зависят от многих факторов (водно-воздушный, тепловой, пищевой и световой режимы, вид и сорт растения, качество семян, срок посева, норма высева и др.). У отдельных культур начало кущения отмечается в разное время (хлеба I группы - при образовании 3-4 листьев, хлеба II группы — в фазе 5-8 листьев).

Выход в трубку . Во время кущения у зерновых культур начинает формироваться стебель (соломина).

Междоузлия, вначале имеющие вид поперечных рубчиков у основания зачаточного колоса (метелки), удлиняются. Началом выхода в трубку считается то время, когда внутри листового влагалища главного стебля на высоте 5 см от поверхности почвы можно прощупать стеблевой узел. Иногда фазой выхода в трубку ошибочно считается простое удлинение листового влагалища (например, такое явление часто бывает осенью у переросших озимых культур). Вначале удлиняется нижнее междоузлие, затем второе, третье и т. д., причем каждое новое обгоняет в росте предыдущее. Такое формирование стебля (соломины) у злаков принято называть вставочным (интеркалярным). Соломина у хлебов первой группы - полая, у хлебов второй группы заполнена сердцевиной.

Колошение (выметывание) . Колос (метелка) и колоски начинают закладываться еще в фазе кущения. Фаза колошения считается наступившей, когда колос (метелка) на 1/3 часть выходит из влагалища верхнего (флагового) листа главного стебля. Формирование метелок (султанов) у кукурузы происходит раньше по сравнению с женскими соцветиями (початками). Дальнейшая дифференциация колоса (метелки) начинается при температуре +15°С и выше. От выхода в трубку до выколашивания (выметывания) зерновые культуры предъявляют повышенные требования к теплу, свету, влажности почвы и питательным веществам, так как в это время идет усиленный рост и формирование колоса (метелки).

Цветение - оплодотворение . Почти у всех зерновых культур (кроме озимой ржи) цветение начинается вскоре после выколашивания (выметывания).

При засухе и других неблагоприятных условиях цветение у ячменя может происходить во влагалище листа. В это время начинают раскрываться цветковые чешуи и появляются созревшие пыльники и рыльца. У ржи и пшеницы цветение начинается в средней части колоса. У проса, сорго и овса этот процесс от верхних колосков постепенно переходит к основанию метелок. Установлено, что цветение очень быстро реагирует на неблагоприятные экологические условия (резкое повышение и понижение температуры, засуха, дожди и сильные ветры). При этом происходит неполное опыление, что приводит к частичной озерненности колосьев, метелок, початков (череззерница).

Созревание . Развитие завязи и формирование зерна начинается после оплодотворения цветка.

Ускорению созревания хлебов способствуют ранние сроки сева, повышенная густота стеблестоя, применение фосфорно-калийных удобрений, а также теплая ясная и сухая погода. Наоборот, влажная погода и орошение, а также изреженные посевы тормозят этот процесс. Высокая температура, воздушная и почвенная засуха в период налива способствуют «запалу» или «захвату» зерна. При этом налив уменьшается, а зерно формируется щуплым и морщинистым, что приводит к резкому снижению урожая и его качества. Очень дождливая и теплая погода способствует «стеканию» зерна за счет гидролиза крахмала в нем и выщелачивания водой растворенных веществ. Установлено, что для нормального созревания зерновых культур требуется определенная сумма активных температур. Если в дождливую погоду уборка сильно затягивается, то это может привести к прорастанию зерна в колосьях на корню и в валках. На севере Европейской части страны и в Сибири при дождливой и холодной погоде уборка часто проходит с большим запозданием, что приводит к повреждению заморозками недозревшего зерна. Это является причиной резкого снижения урожая такого «морозобойного» зерна и его качества. Массовое распространение различных болезней и вредителей также может способствовать уменьшению урожая и ухудшению качества зерна.

Известно, что основной причиной полегания хлебов является недостаточная освещенность нижних междоузлий при мощном росте и развитии надземных вегетативных органов.

Это приводит к вытягиванию клеток и уменьшению толщины их стенок. Нижние ослабленные междоузлия не выдерживают большой тяжести надземной массы, в результате чего растения полегают. Если это произошло рано, то за счет разрастания листовых узлов еще может произойти выпрямление соломины; при полегании после выколашивания никаких изменений в посеве уже не происходит. Чтобы не допустить полегания зерновых культур, рекомендуется применять специальные препараты (ретарданты). Так как они хорошо растворяются в воде и свободно проникают в растения, то нижние междоузлия становятся более короткими и толстыми. При этом высота растений уменьшается на 15-25 см, что способствует повышению устойчивости их к полеганию. Установлено также, что эти препараты способствуют повышению устойчивости к засухе и заболеваниям корневыми гнилями за счет стимулирования роста корневой системы.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Все растения в течение вегетационного периода от прорастания семени до созревания новых семян, проходят определенные фазы, которые тесно связаны между собой и последовательно сменяют друг друга. Наступление каждой фазы устанавливают глазомерно по внешним морфологическим признакам растения, характеризующим количественные и качественные изменения, происходящие в живом организме. Такие наблюдения называют фенологическими . На каждом этапе роста и развития растения испытывают различные потребности в питании, влаге и других факторах жизни. Поэтому знание фаз роста позволяет осуществлять контроль за состоянием посевов и своевременно осуществлять необходимые агротехнические мероприятия, направленные на удовлетворение потребности растений в том или ином факторе жизни.

В процессе развития растения зерновых хлебов последовательно проходят следующие фазы: всходы, кущение, выход в трубку, колошение (или вымётывание) цветение и созревание. В западных странах принята другая фенологическая шкала Задокса, которая представляет собой десятичный код развития злаков. Весь цикл развития растений разбит на 10 основных фаз, которые пронумерованы от 0 до 9. Каждая фаза разделена на 10 микрофаз (рис.9). Такая классификация является более предпочтительной, так как позволяет более точно определить этап развития растений и проводить компьютерную обработку результатов наблюдений. Начало фазы отмечают, когда в нее вступает не менее 10 % растений, а полное наступление фазы - при наличии соответствующих признаков у 75 % растений.

Появлению всходов предшествует набухание семян и их прорастание. Скорость набухания посеянного зерна зависит от влажности, температуры и аэрации почвы. Для набухания семян пшеницы и ржи требуется воды около 55 % от массы сухого зерна. Для ячменя этот показатель равен 50, для овса - 65, для кукурузы - 40, проса - 25. Влага активизирует деятельность ферментов семени, зародыш выходит из состояния покоя и переходит к активной жизнедеятельности. Семена начинают прорастать. Сначала трогаются в рост зародышевые корешки. Их количество зависит от вида растения. У пшеницы 3 - 5 корешков, у ржи - 4, у ячменя 5 - 8, у овса 3 - 4, хлеба 2 группы прорастают одним корешком (рис.3.13).

Рисунок 3.12. Фазы роста озимой пшеницы и этапы органогенеза по Задоксу

Рисунок 3.13. Прорастание зерновых: 1 - ржи; 2 - овса; 3 - кукурузы; 4 - пшеницы; 5 - ячменя

Вслед за первичными корешками начинает расти стеблевой побег. У хлебов 1 группы, первый лист, пробивающийся сквозь слой почвы, покрыт прозрачным чехликом - колеоптилем , который предохраняет росток от повреждения (рис.3.14-а). При выходе на поверхность почвы колеоптиль прекращает рост, разрывается и первый зеленый лист выходит в образовавшуюся трещину (рис.3.14-б). Размер колеоптиля ограничен, и поэтому при чрезмерно глубоком посеве он часто не достигает поверхности почвы. Незащищенный лист погибает, или бесколеоптильные входы бывают ослабленными.

Для того чтобы получились дружные, равномерные всходы, необходимо, чтобы семена были заделаны на оптимальную глубину, а почва содержала достаточное количество влаги и воздуха (рис.3.14).

Рисунок 3.14. Прорастание первого листа и выход из колеоптиля

Обеспечивается это тщательной подготовкой почвы. Посевной слой должен быть рыхлым, зернистым, семенное ложе плотным и влажным, поверхность почвы ровной.

Рисунок 3.15.. Всходы озимой пшеницы 10-20 этап по Задоксу

Кущение у зерновых хлебов начинается с появлением 3 - 4 листа. Его фиксируют, когда из влагалищ листьев главного побега показываются кончики первых листьев боковых побегов. Нарастание новых побегов происходит за счет подземного ветвления стебля, а узел, в котором происходит этот процесс называют узлом кущения , От узла кущения начинают формироваться вторичные (узловые корни), а на поверхности почвы формируется куст, состоящий из нескольких стеблей (рис.12).

Количество стеблей (побегов), образующих растение называют общей кустистостью . Различают еще и продуктивную кустистость - количество стеблей на одном растении, давших созревшее зерно. Стеблевые побеги, на которых образовались колосья (метелки) но зерно не успело созреть, называют подгоном, а побеги без соцветий - подседом. Подгон и подсед нежелательны в посевах, так как они расходуют на себя влагу с элементами питания и затрудняют уборку.

Рисунок 3.16. Кущение озимой пшеницы: а - зерно; б - первичные корни; в - стеблевой побег; г - боковые побеги из зародышевого узла; д - узел кущения; е - узловые корни; ж - главный стебель; з - боковые побеги

Степень кустистости хлебных злаков обусловлена прежде всего биологическими особенностями вида и сорта. Кроме того, кустистость зависит от площади питания растения, влажности почвы, времени и глубины посева, плодородия и качества обработки почвы, температуры, освещения. На плодородных почвах и при высокой агротехнике кущение протекает более энергично. При загущенном посеве и глубокой заделке семян растения кустятся хуже (рис.3.17).

При недостатке влаги кущения не проис-ходит, вторичная корневая система не образуется, что ведет к резкому снижению урожая. Фактором, сдерживающим куще-ние, может быть недостаток азота в почве.

Рисунок 3.17. Влияние глубины посева на развитие растений пшеницы

Если гибнет узел кущения, отмирает все растения. Особенно подвержен опасности узел кущения у озимых, поэтому сохранение его от неблагоприятных условий зимовки - основная задача осеннего и зимнего периода. Если узел кущения сохраняется, из него могут восстановиться погибшие зимой побеги и корни.

Выход в трубку (трубкование) отмечают, когда верхний узел главного стеблевого побега поднимается над поверхностью почвы на 5 см (рис.14). На этой высоте его можно прощупать пальцами.

Трубкование - очень важный этап в развитии зерновых хлебов. В это время усиленно нарастает вегетативная масса - соломина, листья, корни. Растения испытывают повышенную потребность во влаге и питательных веществах. Этот период является критическим, поэтому создание в период выхода в трубку благоприятных условий для роста растений в значительной мере определяет величину урожая зерна.

Рисунок 3.18. Начало выхода в трубку и трубкование пшеницы

Колошение (выметывание) (рис.3.19) начинается с появлением из листового влагалища верхнего листа 1/3 колоса (метелки). В эту фазу растения тоже очень требовательны к условиям питания и увлажнения. В сухую жаркую по-году может нарушиться формирование органов цветков, что приведет к ухудшению озернённости колосьев (метелок). Холодная, дождливая погода в период колошения растягивает срок прохождения данной фазы, а, следовательно, растягивает сроки созревания и уборки.

Рисунок 3.19. Колошение пшеницы

Цветение (рис. 3.20) у большинства зерновых хлебов наступает вслед за колошением (у ячменя оно иногда бывает до выколашивания). По характеру цветения зерновые делятся на самоопыляющиеся (ячмень, пшеница, овес, просо, рис) и перекрестноопыляющиеся (рожь, кукуруза, сорго). У колосовых культур (пшеница, рожь, ячмень) цветение начинается со средней части колоса, распространяясь затем вверх и вниз. Именно в средней части колоса формируются самые крупные зерна.

Метельчатые хлеба (просо, овес, сорго, рис) зацветают с верхней части метелки. Продолжительность фазы цветения различна у разных культур. У пшеницы, например, цветение одного колоса длится 3 - 5 дней, а всего поля 6 - 8 дней. Этот период может увеличиваться в холодную дождливую погоду и сокращаться, если жарко и сухо. Экстремальные погодные условия отрицательно сказываются на оплодотворение перекрестноопыляемых культур. При неполном опылении наблюдается череззерница.

Рисунок 3.20. Цветение пшеницы

После цветения и оплодотворения рост стебля листьев и корней практически прекращается. Образовавшиеся к этому времени пластические вещества используются на формирование и налив зерновок. В это время очень важно сохранить листья от поражения болезнями и продлить их функционирование. Это способствует формированию более крупного зерна высокого качества.

Зернообразование и созревание. Процесс зернообразования включает три этапа - формирование, налив и созревание зерна.

Формирование зерновки начинается вскоре после оплодотворения. Первым образуется зародыш, следом - эндосперм (рис. 3.21). За 10 - 12 дней зерновка вырастает до окончательной длины.

Рисунок 3.21. Формирование и налив зерновки

Ее содержимое в это находиться в студенисто-жидком состоянии, рост в длину приостанавливается начинается налив. Толщина и ширина зерновки увеличивается, внутреннее содержимое переходит в фазу молочного , а затем тестообразного состояния. К концу налива влажность зерна уменьшается до 40 %. В это время прекращается приток к зерну пластических веществ, оно переходит к созреванию.

Созревание делиться на 2 этапа: фазу восковой спелости и фазу полной спелости (рис.3.22). В начале восковой спелости зерно полностью теряет зеленую окраску, содержимое зерна не выдавливается, но легко скатывается в шарик. В середине восковой спелости влажность зерна снижается до 35 - 25 %, эндосперм зерна можно разрезать ногтем. К концу восковой спелости при надавливании ногтем на зерне остается след, но разрезать зерно уже невозможно.

Рисунок 3.22. Стадии созревания пшеницы: молочная, восковая и полная спелость

Скашивание хлебов в валки при раздельной уборке начинают в середине (рожь - в конце) восковой спелости (рис.3.23).

В фазу полной спелости в зерне снижается влажность до 17 - 16 %, оно легко вымолачивается из колосьев, но еще не осыпается. Эндосперм твердый, на изломе мучнистый или стекловидный. В это время проводят однофазную уборку хлебов (рис.3.24).

Рисунок 3.23. Скашивание в валки

При запоздании с уборкой (перестое) неизбежны потери зерна вследствие его осыпания.

Зерно, убранное в полной спелости, не является еще физиологически зрелым и может иметь пониженную всхожесть. Послеуборочное дозревание может продолжаться еще от 3 недель до 2 месяцев. Это свойство необходимо учитывать при использовании на посев свежеубранных семян озимых культур

В период налива и созревания зерна случаются явления, которые вызывают нарушения нормального процесса развития растений.

Рисунок 3.24. Однофазная уборка

Полегание хлебов (рис.3.25) случается в загущенных посевах при избытке азотного питания и влаги, в результате ливня, града сильного ветра. Полегшие растения хуже освещены, на них могут развиваться грибковые заболевания. При этом уменьшается отток ассимилянтов в зерно, оно формируется мелким, качество низкое.

Запал растений наступает при сильной жаре и суховеях, когда устьица теряют способность закрываться. При этом влага испаряется так быстро, что корни не успевают ее подавать к листьям, и она отсасывается из соцветий. Аналогичное явление возникает и при захвате растений, который связан с отсутствием влаги в почве (а не жарой только). Часто запал и захват случаются одновременно. В результате зерно формируется мелким, щуплым с небольшим количеством крахмала.

Рисунок 3.25. Полегшие посевы пшеницы

Цель работы : Изучить фазы роста зерновых хлебов на примере озимой пшеницы

Материалы и оборудование : Законсервированные образцы растений, справочная литература, плакаты и рисунки.

Набухание и прорастание семян предшествуют фазе всходов. Для того чтобы семена проросли, они должны набухнуть-, т.е. поглотить определенное количество воды, которое зависит от их крупности и химического состава. Например, смена ржи поглощают 55…65% воды от их массы, пшеницы – 47…48, ячменя – 48..57, овса – 60…75, кукурузы – 37…44, проса и сорго – 25…38%. Для набухания семян зерновых бобовых культур требуется 100…125% - воды от их абсолютно сухой массы.

На поглощение воды оказывают влияние температура среды, концентрация почвенного раствора, структура и крупность зерна. Наиболее благоприятная температура в период набухания семян 10...21 °С. На почвах с повышенной концентрацией солей набухание, а затем и прорастание затягиваются. Мучнистое зерно пшеницы и мелкие семена поглощают воду быстрее, чем стекловидное и крупное зерно, поэтому для получения дружных всходов посевной материал должен быть выровненным. Пленчатое зерно набухает медленнее, чем голозерное. При набухании в семенах происходят биохимические и физиологические процессы. Под воздействием ферментов сложные химические соединения (крахмал, белки, жиры и др.) переходят в простые, растворимые соединения. Они становятся доступными для питания зародыша и через щиток перемещаются в него.

Д. Н. Прянишников установил, что находящийся в эндосперме белок расщепляется с образованием аминокислот, и небольшого количества аспарагина и глютамина. Азотистые вещества вступая в реакции с продуктами расщепления углеводов, служат для синтеза новых белков в растущем зародыше.

Получив питание, зародыш из состояния покоя переходит к активной жизнедеятельности. Семена начинают прорастать. В это время им необходимы влага, кислород и определенные температурные условия. Минимальные температуры, при которых могут прорастать семена зерновых культур, следующие: для хлебов первой группы 1...2 °С (оптимальная - 15...20 °С), для хлебов второй группы 8...12°С (оптимальная - -25...30 С).

В климатических условиях нашей страны при посеве в оптимальные сроки температура колеблется в интервале 6...12 °С для хлебов первой труппы и 15...22 °С для хлебов второй группы, хотя оптимальная температура значительно выше. Температура выше 30...35С отрицательно сказывается на прорастании семян и даже может вызвать их гибель.

Недостаток или избыток влаги, пониженные или повышенные температуры, слабый доступ воздуха в почву задерживают прорастание семян. Избыточное увлажнение почвы, глубокая заделка семян, особенно на тяжелых почвах, образование корки на поверхности почвы затрудняют доступ воздуха к проросткам, от чего резко снижаются прорастание семян и появление всходов.

Всходы - первая фаза роста и развития. По мере набухания семена начинают прорастать. Вначале трогаются в рост зародышевые корешки, а затем – стеблевой побег. Прорвав семейную оболочку у голозерных хлебов, стебель появляется возле щитка, у пленчатых культур он проходит под цветковой чешуей и выходит у верхней части зерна, начиная пробиваться на поверхность почвы. Сверху он покрыт тонкой прозрачной пленкой в виде чехлика, называемого колеоптилем. Колеоптиль – видоизмененный первичный влагалищный лист растения - предохраняет молодой стебель и первый лист от механических повреждений во время их роста в почве. Как только стебелек выйдет на поверхность почвы, под действием солнечного света колеоптиль прекращает рост и под давлением растущего листа разрывается, наружу выходит первый настоящий лист. В момент выхода первого зеленого листа у зерновых культур отмечается фаза всходов.

Для выращивания высоких и устойчивых урожаев очень важно получить своевременные, дружные и полноценные всходы оптимальной густоты. Этого можно добиться путем установления правильной нормы высева, использования высококачественных семян, улучшения агротехники и условий произрастания. Густота растений зависит от полевой всхожести, семян. Полевая всхожесть - количество появившихся всходов, выраженное в процентах к числу высеянных всхожих семян. Полевая всхожесть семян в хозяйствах различных зон Российской Федерации в среднем колеблется от 60 до 70 %. При соблюдении технологии возделывания зерновых культур полевая всхожесть значительно повышается и достигает 70;:45 %. Установлено, что снижение полевой всхожести на 1 % приводит к уменьшению урожая зерновых на 1,5...2,0 %.

Агрономическое значение фазы всходов заключается в том, что при изреживании посевов (некачественные семена, неблагоприятные условия в период всходов) проводят пересев в этой фазе. Более поздний пересев ведет к снижению урожая. Нормальная густота всходов - основа хорошего урожая культуры.

Кущение - это образование побегал из подземных стеблевых узлов. Сначала из них развиваются узловые корни, затем- боковые побеги, которые выходят на поверхность почвы и растут так же, как и главный стебель. Верхний узел главного стебля который расположен на глубине 1…3см от поверхности почвы, где происходит этот процесс, называют узлом кущения. Узел кущения - важный орган, его повреждение приводит к ослаблению роста и гибели растения. Одновременно с образованием боковых побегов формируется вторичная (узловая) корневая система, которая размещается в основном в поверхностном слое.

Интенсивность кущения зависит от условий произрастания, видовых и сортовых особенностей зерновых культур. При благоприятных условиях (оптимальной температуре и влажности почвы) период кущения растягивается, а число побегов увеличивается. В обычных условиях озимые культуры образуют 3...6 побегов, яровые - 2...3.

Различают общую и продуктивную кустистость. Под общей кустистостью понимают среднее число стеблей, которое приходится на одно растение, независимо от степени их развития. Продуктивная кустистость - среднее число плодоносящих стеблей, приходящееся на одно растение. Продуктивная кустистость имеет большое практическое значение, от нее в значительной степени зависит урожайность. Стеблевые побеги, образовавшие соцветия, но не успевшие к уборке сформировать семена, называют подгоном, а побеги без соцветий - подседом.

Динамика формирования побегов кущения и узловых корней у зерновых культур неодинакова. У ржи и овса кущение и укоренение протекают одновременно в период появления 3...4-го листа. У ячменя и пшеницы побеги кущения появляются раньше начала укоренения, кущение происходит в период появления 3-го листа, а укоренение - 4...5-го листа. У проса побеги кущения образуются в период появления 5...6-го листа, у кукурузы - 6...7-го и у сорго- 7...8-го листа. Узловые корни у этих культур начинают развиваться при образовании 3...4-го листа. Этим в значительной степени объясняется способность хлебов второй группы лучше переносить недостаток влаги в начальный и (кроме кукурузы) в последующие периоды роста и развития.

В узле кущения размещаются все части будущего растения, и одновременно он служит вместилищем запасных питательных веществ. Отмирание узла кущения всегда приводит к гибели растения. Узел кущения залегает на глубине 2...3 см; при более глубоком залеганий повышается устойчивость зерновых культур к полеганию, озимые меньше страдают от зимне-весенних пониженных температур.

На глубину залегания узла кущения сильно влияют глубина заделки семян, обработка семян ретардантами, температура, свет, тип почвы и сорт. При недостатке света узел кущения заплетает ближе к поверхности почвы, при пониженной температуре, при более глубокой заделке семян и при их обработке ретардантами увеличивается глубина залегания узла кущения. Сорта твердой пшеницы закладывают узел кущения глубже, чем сорта мягкой пшеницы.

Кущение растений зависит от температуры, наличия влаги, питательных веществ, сроков посева, вида и сорта растения. Кущение хлебов первой группы может происходить при температуре около 5°С, но в этих случаях энергия кущения бывает слабой. Наиболее дружное кущение бывает при температуре 10...15 С. При более высокой температуре период кущения заканчивается быстро и побегов образуется меньше.

У своевременно посеянной озимой ржи при оптимальной температуре и влажности почвы кущение в основном происходит осенью, у озимой пшеницы и тритикале - осенью и весной. Каждое растение может образовать от одного до нескольких продуктивных стеблей, у озимых хлебов их обычно бывает 3...6, у ячменя и овса - 2... 3, а у яровой пшеницы - 1, редко 2. Чем выше продуктивная кустистость, тем больше выход зерна с растения, но наибольший урожай с единицы площади получается при небольшой кустистости и оптимальной густоте растений.

О значении кущения зерновых хлебов в литературе нет единого мнения. П. Н. Константинов, А. И. Носатовский, П. П. Лукьяненко и другие исследователи рассматривают кущение как нежелательное явление, особенно в засушливых районах. Они считают, что на образование вторичных стеблей затрачивается много воды и питательных веществ, из-за чего ухудшается снабжение ими главных стеблей. При этом урожай со вторичных стеблей недостаточен, чтобы возместить недобор зерна главных стеблей. Лучшим типом яровых культур для засушливых районов эти ученые считают 1...2-стебельные растения.

Другие исследователи (В. Р. Вильямс, В. Е. Писарев, С. А. Муравьев, Я. В. Губанов и др.) считают, что при хорошем кущении благодаря нарастанию листовой поверхности накапливается большее количество органического вещества, которое используется для формирования зерна. При благоприятных условиях боковые стебли дают 30...50 % урожая зерна, на изреженных посевах - до 60...70 %. Однако сильное кущение может привести к полеганию, особенно в увлажненной зоне, к снижению урожайности и качества продукции.

Загущенные посевы больше полегают, из-за чего снижается фотосинтетическая деятельность растений, ухудшается налив зерна и увеличиваются потери при уборке. Оптимальная густота продуктивного стеблестоя для зерновых хлебов составляет 500...600 растений на 1 м.кв., что обеспечивает урожайность 4...5 т/га.

Выход в трубку характеризуется началом роста стебля и формированием генеративных органов растения. Началом выхода в трубку считают такое состояние растений, когда над поверхностью почвы на высоте 3...5 см внутри листового влагалища главного стебля легко прощупываются стеблевые узлы - бугорки. В этот период растению требуется хорошая обеспеченность влагой и элементами питания, так как закладываются генеративные органы и начинается усиленный рост.

Рост стебля начинается с удлинения нижнего междоузлия, расположенного непосредственно над узлом кущения. Интенсивный рост первого междоузлия продолжается 5...7 дней, затем рост замедляется и заканчивается на 10...15-й день: Почти одновременно начинает расти второе междоузлие. После приостановки его роста удлиняются третье и последующие междоузлия. Каждое междоузлие растет своей нижней частью. Заканчивается рост междоузлий к концу цветения - началу налива зерна.

В фазе выхода в трубку интенсивно нарастает ассимилирующая поверхность. Площадь листьев увеличивается на протяжении всей фазы выхода в трубку, достигая максимума в фазе колошения или цветения. На нормально развитых посевах зерновых культур площадь листьев в этой фазе достигает 30...40тыс. м /га, ФП - 2,0...2,5 млн м. кв* дни/га, накапливается до 50...60 % сухого вещества от общей массы за весь период вегетации. Эта фаза характеризуется интенсивным развитием корневой системы, к ее концу глубина проникновения корней в почву может достигать 1,5...2,5 м.

Колошение, или выметывание , характеризуется появлением соцветия из влагалища верхнего листа. Первыми появляются соцветия на главных побегах, через 2...3 дня - на боковых. По сроку наступления этой фазы надежнее всего можно определить скороспелость сортов.

В этой фазе усиленно растут листья, стебли и формируется колос - (метелка). Растения предъявляют повышенные требования к условиям произрастания. Недостаток влаги в почве, сухая и жаркая погода в этот период приводят к нарушению формирования генеративных органов и образованию в колосе большого числа недоразвитых и стерильных цветков.

Цветение у дерновых культур наступает во время или вскоре «осле колошения (выметывание). Так, у ячменя цветение проходит еще до полного колошения, когда колос не вышел и влагалища листа; у пшеницы - через 2...3 дня, у ржи - через 8...10 дней, у тритикале - через 7...12 дней после колошения.

По способу опыления зерновые хлеба делят на самоопыляющиеся (пшеница, ячмень, тритикале, овес, просо, рис) и крестноопыляюющиеся (рожь, гречиха, кукуруза, сорго). Растения-самоопылители опыляются преимущественно при закрытых цветках своей пыльцой. У пшеницы иногда (в жаркую погоду) цветки раскрываются и может происходить перекрестное (спонтанное) опыление. У перекрестноопыляющихся растений во время цветения с помощью набухших лодикул раздвигаются цветковые чешуи и появляются созревшие пыльники и рыльца пестиков. Пыльца переносится с помощью ветра или насекомых, опыление лучше протекает в теплую ясную погоду. При неблагоприятных условиях в период цветения снижается завязываемость семян; у такой культуры, как рожь, череззерница может достигать 25...30 % и более, что вызывает снижение урожайности.

Спелость наступает вслед за цветением. Процесс образования зерна у хлебов Н. Н. Кулешов делит на три периода формирование, налив и созревание. И. Г. Стропа разделил первый период на два: образование и формирование семян. Образование семян- период от оплодотворения до появления точки роста, семя способно дать слабый росток, масса 1000 семян 1 т, продолжительность периода 7...9 дней.

Формирование семян продолжается до достижения окончательной длины зерна. К концу периода заканчивается дифференциация зародыша, содержимое зерна из водянистого превращается в молочное, в эндосперме появляются крахмальные зерна, цвет оболочки из белого переходит в зеленый. Влажность зерна 65...80%, масса 1000 семян 8...12г, продолжительность периода 5...8 дней.

Налив - период от начала отложения крахмала в эндосперме до прекращения этого, процесса. Влажность зерна снижается до 37...40 %, продолжительность периода 20...25 дней.

Период налива делят на четыре фазы:

1) водянистого состояния - начало формирования клеток эндосперма; сухое вещество составляет 2...3% максимального количества; длительность фазы 6 дней;

2) предмолочного состояния - содержимое семени водянистое с молочным оттенком; сухого вещества накапливается 10 %; продолжительность фазы 6...7 дней;

3) молочного состояния - зерно содержит молокообразную белую жидкость; содержание сухого вещества 50 % массы зрелого семени; длительность фазы 7...15 дней;

4) тестообразного состояния - эндосперм имеет консистенцию теста; содержание сухого вещества 85...90 % максимального коли-чества; продолжительность фазы 4...5 дней.

Созревание начинается с прекращения поступления пластических веществ. Влажность зерна снижается до 18....12 % и даже до 8%. Зерно созрело и пригодно для посевных, технических и хозяйственных целей, но развитие семени еще не закончено.

Период созревания делят на две фазы:

1) восковой спелости - эндосперм восковидный, упругий, оболочка зерна приобретает желтый цвет. Влажность снижается до 30 %. Длительность фазы 3...6 дней. В этой фазе приступают к двухфазной (раздельной) уборке;

2) твердой спелости - эндосперм твердый, на изломе мучнистый или стекловидный, оболочка плотная, кожистая, окраска типичная. Влажность в зависимости от зоны 8...22 %. Продолжительность фазы 3...5 дней. В этой фазе протекают сложные биохимические процессы, после чего появляется новое и самое главное свойство семени - нормальная всхожесть. Поэтому дополнительно выделяют еще два периода: послеуборочное дозревание и полная спелость.

Во время послеуборочного дозревания заканчивается синтез высокомолекулярных белковых соединений, свободные жирные кислоты превращаются в жиры, укрупняются молекулы углеводов, дыхание затухает. В начале периода всхожесть семян низкая, в конце - нормальная. Продолжительность этого периода колеблется от нескольких дней до нескольких месяцев в зависимости от особенностей культуры и внешних условий.

В южных и юго-восточных районах страны посевы зерновых культур в период налива подвергаются действию суховеев, возникающих в условиях высокой температуры и низкой влажности. Налив зерна в таких условиях прекращается, происходит «запал» или «захват», зерно становится морщинистым, щуплым, невыполненным, что приводит к резкому снижению урожая. Основные средства борьбы с суховеями - расширение полевого лесонасаждения, применение агротехнических приемов, способствующих накоплению влаги в почве.

В условиях дождливой и теплой погоды в период налива и созревания может происходить «стекание» (чаще наблюдается у пшеницы) из-за выщелачивания растворимых веществ из зерна, в этом случае зерно теряет массу и его технологические свойства ухудшаются.

В Западной и Восточной Сибири в отдельные годы период созревания затягивается и посевы попадают под заморозки, в результате снижается урожайность, получают морозобойное зерно с низким качеством. В этих районах для получения более высоких урожаев зерна хорошего качества применяют двухфазную уборку с первой половины восковой спелости, а также используют скороспелые сорта.

Источник «Агро Плюс Груп»

В течение вегетации у зерновых культур отмечают следующие фазы роста и развития: всходы, кущение, стеблевание, выход в трубку, колошение (колосовые) или выметывание (сорго, овес), цветение и созревание. У озимых культур первые две фазы развития при благоприятных условиях протекают осенью, остальные - весной и летом следующего года; у яровых - весной и летом в год посева.

Фазы вегетации растений зерновых культур занимают довольно значительный интервал времени, в течение которого развивающиеся органы проходят ряд стадий. Для разработки эффективных приемов минерального питания важно знать этапы органогенеза, т.е. образования органов. Было разработано несколько систем для числового наименования стадий роста и развития. Среди этих систем, в России наиболее часто пользуются шкалой Куперман, а во всем мире, как правило, системами Фикса, Задокса (Z) или Науна (Feekes, Zadoks, Naun).

Международная классификация фаз развития пшеницы (по Задоксу)

При набухании в семенах происходят биохимические и физиологические процессы способствующие прорастанию. По мере набухания семена начинают прорастать. Ко времени образования 3–4 листьев зародышевые корни разветвляются и проникают в почву на глубину 30–35 см, рост стебля и листьев временно приостанавливается, происходит дифференциация зачаточного стебля на узлы и междоузлия. В этот период существует опасность повреждения растений корневыми гнилями, особенно, если всходы попадают в ситуацию переувлажнения, низкой температуры почвы, глубокой заделки семян. Чем крепче растение, тем меньше будет оно подвержено влиянию патогенных микроорганизмов.

Интенсивность кущения зависит от условий произрастания, видовых и сортовых особенностей зерновых культур. При оптимальной температуре (10–15°С) и влажности почвы период кущения растягивается, а число побегов увеличивается. В обычных условиях озимые культуры образуют 3–6 побегов, яровые - 2–3. На количество побегов влияют также плодородие почвы, особенно азот до начала фазы стеблевания.

Динамика формирования побегов кущения и узловых корней у зерновых культур неодинакова. У ржи и овса кущение и укоренение протекают одновременно в период появления 3–4 листа. У ячменя и пшеницы побеги кущения появляются раньше начала укоренения, кущение происходит в период появления 3 листа, а укоренение - 4–5 листа. У проса побеги кущения образуются в период появления 5–6 листа, у сорго - 7–8 листа. Узловые корни у этих культур начинают развиваться при образовании 3–4 листа. Одновременно с образованием боковых побегов формируется вторичная корневая система, которая размещается в основном в поверхностном слое почвы. В этот период происходит закладка будущего урожая - формирование колосковых бугорков.

Побеги, произведенные в фазу кущения должны выжить для увеличения урожайности. Развитие колоса и начало удлинения стебля требуют большое количество ресурсов растения, поэтому плохо сформированные побеги быстро отмирают. Засуха, тепловой стресс, заморозки в период удлинения стебля (фаза стеблевания) и в фазу выхода в трубку увеличивают количество отмерших побегов из–за ограничения ресурсов растения. Часто только главный побег остается для репродукции в условиях засухи. Если засуха прекращается или в этот период вносится дополнительная азотная подкормка, нарушается синхронизация развития растения и оно производит множество поздно созревающих колосьев, что также является проблемой при уборке.

Величина урожая в значительной мере зависит также от размеров колоса и его озерненности. Колос начинает закладываться на третьем этапе органогенеза (Z 25–29), что по времени совпадает с фазами кущения и стеблевания. В период кущения растения должны быть в достаточной степени обеспечены элементами питания, особенно азотом, который резко увеличивает ростовые процессы формирующихся продуктивных органов.

Четвертый этап органогенеза (начало выхода в трубку, Z 30) практически определяется ощупыванием первого стеблевого узла, который находится на высоте 2–3 см от поверхности почвы. Это критический период для озимых по обеспеченности влагой и питанием, когда формируются колосовые бугорки, от чего зависит количество колосков в колосе.

Пятый этап (Z 31–33) совпадает с серединой фазы выхода в трубку и характеризуется началом образования и дифференциации цветков, идет закладка тычинок, пестиков и покровных органов цветка. Фенологическим его признаком является появление второго стеблевого узла. На этом этапе органогенеза окончательно определяется потенциально возможное для сорта количество цветков в колосках.Некорневая подкормка будет эффективной и обеспечит закладку крупного колоса, если охватит период
Z 25–33, причем, чем раньше она будет проведена, тем лучше конечный результат.

Выход в трубку (Z 34-50)

Окончание дифференциации конуса нарастания приходится на шестой и седьмой этапы органогенеза (Z 37–50), что совпадает со второй половиной фазы выхода в трубку до колошения (Губанов В.Я., 1986). В этот период растения поглощают наибольшее количество питательных веществ, в результате чего увеличивается количество продуктивных стеблей, колосков и зерен в колосе. В это время вносится вторая доза азотных удобрений и некорневая подкормка (появление флагового листа перед цветением). Такая подкормка значительно повышает урожай за счет повышения жизнеспособности пыльцы и образованию зерен в колосе.Цветение у зерновых культур наступает во время или вскоре после колошения. Так, у ячменя цветение проходит еще до полного колошения, когда колос не вышел из влагалища листа, у пшеницы - через 2–3 дня, у ржи - через 8–10 дней после колошения.

Колошение (Z 50-59)

Абиотические стрессы перед появлением флагового листа могут привести к потере колосков развивающегося колоса. При благоприятных условиях на каждом колоске может развиться до 12 цветков. Однако, поздно сформировавшиеся цветки опадают и на колоске остаются только от двух до четырех цветков, способных дать зерно. Цветение начинается в нижней части колоса и постепенно распространяется вверх. При экстремальных условиях все цветки колосков вверху и внизу колоса могут отмереть еще до цветения. Количество побегов и цветков, завязавшихся на пшенице обычно намного больше колосьев и зерна, которое может вырастить растение. Как известно, снижение потенциальной урожайности начинается при потере побегов в конце кущения и продолжается отмиранием цветков еще до цветения. Погодные условия во время этих периодов, называемых критическими, определяют величину потерь потенциальной урожайности.

Цветение (Z 60-69)

Последняя корректировка потенциальной урожайности происходит в период налива зерна (Z 70–80), когда определяется его крупность и масса. Некорневая подкормка в этот период (после цветения при наличии ассимилирующих листьев) увеличивает массу зерна и улучшает его качество.

Продолжительность периода созревания напрямую коррелирует с урожайностью: чем дольше происходит накопление пластических веществ, тем крупнее зерновка и тем выше сбор зерна. Высокие температуры в этот период приводят к ускоренному созреванию, образованию щуплых зерен. Слишком низкие температуры также негативно влияют на урожайность, так как замедляют процессы оттока ассимилятов в зерновку, задерживаются сроки уборки. Обильные дожди приводят к полеганию посевов, прорастанию зерна, снижению качества зерна (стеканию клейковины), затруднению уборки урожая. Задержка уборки в условиях повышенных температур приводит к сильному снижению влажности зерна, усилению трещиноватости и осыпанию зерна.

Стадии созревания

На каждом этапе образования и роста органов растение затрачивает колоссальное количество энергии. Обеспечение растения элементами питания, вспомогательными продуктами (аминокислоты, стимуляторы роста) в нужное время и в необходимом количестве для бесперебойной работы физиологических реакций в обмене веществ способствуют максимальной реализации генетического потенциала растения.

Улучшая условия прохождения той или иной фазы с помощью соответствующего агрофона, созданного с помощью точных расчетов под планируемый урожай, обработки семян и некорневых подкормок, основанных на регулярной диагностике современными приборами, повышая иммунитет к заболеваниям и вредителям, мы сохраняем активную корневую систему, продуктивные побеги, ассимилирующую поверхность, цветки и обеспечиваем полноценный налив зерна - сохраняем урожай!

СЛЕДУЮЩАЯ СТРАНИЦА

ОБСУДИТЬ НА ФОРУМЕ

Через несколько дней после всходов растения пшеницы образуют 3-4 листа. С этого момента рост стебля и листьев заменяется и начинается новая фаза у развития - кущение .

Оно представляет собой образование побегов из подземных стеблевых узлов. Процесс кущения заключается в том, что из подземных узлов стебля сначала развиваются узловые корни, а затем боковые побеги, которые выходят на поверхность почвы и растут так же, как и главный стебель.

Боковые побеги могут образоваться из узловых корней, находящихся ближе к поверхности почвы. Верхний узел главного стебля (расположенный на 1-3 см глубже поверхности почвы), от которого отходят боковые побеги, называется узлом кущения. Это важнейший орган растения озимой пшеницы.

Повреждение его приводит к ослаблению роста или гибели растения.

По характеру кущения у растений различают общую и продуктивную кустистость. Под общей кустистостью понимается среднее количество развитых и недоразвитых побегов, приходящихся на куст. Под продуктивной кустистостью понимают среднее количество плодоносящих стеблей, приходящихся на куст.

Общая кустистость, как правило, бывает больше, чем продуктивная, так как не все побеги становятся плодоносящими. Поэтому большое практическое значение имеет продуктивная кустистость, от которой значительно зависит урожай.

Дополнительные продуктивные стебли, образовавшиеся осенью или весной, повышают урожай пшеницы на 30-50% и более. Поэтому чем больше продуктивная кустистость (наряду с другими элементами продуктивности), тем выше урожай.

В наших опытах в 1970 г. наивысшая урожайность (56,4 ц с 1 га) пшеницы Мироновской 808 получена на черном удобренном пару при посеве 25 августа и продуктивной кустистости 2,9 стебля на куст; после гороха на зерно и кукурузы на силос значительно ниже: соответственно 44,8 и 2,6; 42,5 и 2,5.

Однако в сухие годы высокая кустистость может оказать отрицательное влияние на урожай и качество зерна.

Продолжительность периода от всходов до кущения бывает различной, в зависимости от температуры, влажности почвы, предшественников и других условий.

В северо-западных районах (Новгородская, Ленинградская области) кущение озимой пшеницы начинается в среднем через 14 дней после всходов (Денисов, Стихии, 1965). В Ростовской области (но Ангельеву и др.) длительность периода от всходов до начала кущения колеблется от 14 до 23 дней на чистых парах и от 27 до 30 дней по колосовым предшественникам.

В некоторые годы при недостатке влаги в почве осенью озимая пшеница кустится весной.

В наших опытах продолжительность периода от всходов до начала кущения в среднем за восемь лет (1958- 1962 и 1969-1971) составила на черном пару от 9 (1961 г.) до 20 (1969 г.) дней и после гороха на зерно в среднем за четыре года (1963-1966) от 12 (1964 г.) до 25 (1966 г.) дней, в зависимости от температуры воздуха, влажности почвы и сроков посева.

В отдельные годы (1958, 1959, 1960 и 1963) при поздних сроках посева (10, 7 и 5 сентября) пшеница осенью не успевала раскуститься. В таких случаях кущение ее проходило весной.

Главными факторами, влияющими на процесс кущения озимой пшеницы, являются влажность почвы и температура воздуха.

Если осенью в почве недостаточно влаги или пониженная температура или же один из этих факторов находится в минимуме, период от всходов до кущения растягивается.

По нашим данным, нормальное кущение озимой пшеницы происходит при температуре воздуха от 7 до 11° С, по Руденко (1950) - от 6 до 10° С, по Носатовскому (1965) - от 11 до 12° С. Временные понижения температуры воздуха, а также повышенная облачность задерживают развитие растений, но способствуют более интенсивному кущению.

Вегетация озимой пшеницы осенью прекращается при температуре воздуха 5°С и ниже.

Оптимальная влажность почвы, при которой интенсивнее протекает процесс кущения, 65-75% полевой влагоемкости.

При благоприятных условиях произрастания озимая пшеница дает в среднем 3-4 стебля на куст и более. При широкорядных посевах кустистость может достигать 45-60, иногда 100 стеблей.

В 1968 г. в наших опытах в учхозе «Комсомолец» Мичуринского плодоовощного института на широкорядном посеве (междурядья 30 см) озимой пшеницы по черному пару, удобренному навозом (30 т на 1 га), в одном кусте некоторых растений было до 36-40 плодоносящих колосьев и до 1872-2040 зерен.

Поэтому для ускоренного размножения перспективных и ценных сортов озимой пшеницы (при недостатке семян) целесообразно применять широкорядные способы посева с междурядьями 30 или 45 см.

В некоторые годы в зависимости от влажности почвы, сроков посева, глубины заделки семян и сортовых особенностей у растений озимой пшеницы образуется второй узел кущения, отходящий от зародышевых корней (ближе к поверхности почвы).

Растения с двумя узлами кущения легче переносят неблагоприятные условия зимнего и весеннего периодов, сохраняются до уборки, в результате их продуктивность повышается. В наших опытах в 1961-1962, 1964-1965 и 1970 гг. растений озимой пшеницы с двумя узлами кущения было до 25-40%, в зависимости от сорта, а в вариантах с обработкой семян ростовыми веществами - до 75%. Так, семена пшеницы сорта Степная 135, обработанные перед посевом калийной солью гетероауксина, образовали от 50 до 75% растений с двумя узлами кущения, препаратами БФК-2 - от 40 до 65%, БФК-19 - от 24 до 55% и КШ-3 - от 20 до 40%, в зависимости от концентрации растворов и продолжительности обработки семян.

Контрольных растений с двумя узлами кущения было от 20 до 25% общего их количества.

Кустистость озимой пшеницы зависит также от плодородия почвы. Чем почвы богаче питательными веществами, тем коэффициент общей и продуктивной кустистости выше. Большую роль в увеличении кустистости играют предшественники, удобрения, сроки посева.

В наших опытах (1970-1971 гг.) на слабовыщелоченном мощном черноземе учхоза «Комсомолец» (механический состав почвы - тяжелый суглинок, мощность перегнойного горизонта A-B больше 80 см, рН 6, содержание подвижного фосфора, по Кирсанову, 5,62 мг на 100 г почвы, подвижного калия, по Бровкиной, 17,6 мг, гидролитическая кислотность 6,5 м.-экв.

Особенности возделывания озимой пшеницы

на 100 г почвы, степень насыщенности основаниями 84,1%, степень обеспеченности фосфором малая) общая и продуктивная кустистость сорта пшеницы Мироновская 808 на удобренных фонах черного и занятого паров были выше, чем на контроле.

Более высокая продуктивная кустистость (перед уборкой) была на черном удобренном пару при посеве 25 августа, наименьшая - на контроле занятого кукурузного пара при посеве 5 сентября. При посеве 5 сентября растения осенью не всегда (в зависимости от зоны) успевают образовать дополнительные побеги, и кущение пшеницы при благоприятных условиях происходит весной.

По данным академика В. Н. Ремесло (1964), общая и продуктивная кустистость Мироновской 808 в 1962 г.

была выше по гороховому пару при оптимальных сроках посева соответственно: 5 сентября 3,8 и 3,5; 15 сентября 3,9 и 3,6; наименьшая - при раннем (25 августа) 3,3 и 2,9 и позднем сроке (25 сентября) 3,3 и 3,1 стебля на куст.

Значительно слабее кустилась пшеница по занятому вико-овсяному пару, что связано, по-видимому, с большим иссушением почвы.

При посеве 25 августа общая кустистость составила 3,0 и продуктивная 2,3; 5 сентября соответственно 2,8 и 2,4; 15 сентября - 2,5 и 2,5 и 25 сентября - 2,5 и 2,2.

Интенсивность кущения озимой пшеницы в разных зонах страны бывает неодинаковой. Наиболее высокая кустистость наблюдается в районах с недостаточным увлажнением.

Это связано главным образом с пониженной нормой посева семян, применяемой в этих районах, при которой увеличивается площадь питания растений. В условиях орошения общая и продуктивная кустистость пшеницы значительно повышается. Ниже приведены некоторые данные (по А. И. Носатовскому, 1957) об интенсивности кущения озимой пшеницы в отдельных зонах в зависимости от продолжительности периода всходы - прекращение вегетации, температуры воздуха и количества осадков.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Вконтакте

Одноклассники

Семейство злаки принадлежит классу однодольных покрытосеменных растений. Злаки включают более 10 тысяч видов. Много среди них растений, имеющих сельско-хозяйственное значение для человека (пшеница, рис, рожь, кукуруза, сахарный тростник и др.). Большинство злаков многолетние травы.

Для злаков характерна преимущественно мочковатая корневая система.

Отличительной особенностью злаков является то, что их стебли нарастают в длину не только верхушкой, но и в основаниях междоузлий, т. е. вставочным ростом. У многих видов злаков стебель в междоузлиях полый (пшеница). Это стебель соломина. У других видов междоузлия не полые (кукуруза).

Отличаются злаки и своими листьями, которые у них длинные и узкие. Жилкование в основном параллельное. Листья имеют так называемые влагалища, представляющие собой основания листьев в виде трубки, которая охватывает стебель.

Влагалища защищают образовательную ткань в основаниях междоузлий.

Цветки у злаков мелкие и невзрачные. Преимущественно распространены самоопыление или опыление ветром. Цветки собраны в соцветия, обычно колос, сложный колос, метелку из колосков. Количество цветков в колосках зависит от вида, бывает от одного до множества.

Строение самих цветков у злаков особенное. У многих видов цветок состоит из двух чешуй и двух пленок.

Фазы роста и этапы органогенеза

Тычинок в цветке 3, пестик 1 с двумя рыльцами.

Плодом у злаков является зерновка. У зерновок околоплодник срастается с семенной кожурой. В семени злаков эндосперм находится с одной стороны от зародыша, прилегая к его семядоли-щитку. Зерновки злаков все вместе называют зерном.

Представители злаков

Пшеница возделывалась человеком с древних времен (более 10 тысяч лет назад).

В пищу и на переработку идут зерновки пшеницы, из которых получают муку. Из муки пекут хлеб, изготавливают макаронные изделия и крупы. Пшеница - это не один вид. Существует более 20 видов пшеницы, каждый из которых может включать множество сортов.

У одного растения пшеницы может быть от нескольких до более десятка стеблей.

Соцветием является сложный колос, состоящий из колосков. Каждый колосок включает несколько цветков. В цветках пшеницы еще до их распускания происходит самоопыление.

Существуют пшеницы твердые и пшеницы мягкие.

Отличается их эндосперм. У твердой пшеницы он более плотный, содержит клейковину (растительный белок). Твердая пшеница более требовательная к теплу, свету и плодородию почвы.

Высевают ее ранней весной в более южных регионах, чем мягкую пшеницу. Мягкая пшеница бывает озимой (высевают осенью).

У ржи соцветием также является сложный колос. Однако каждый колосок состоит из двух цветков и одного недоразвившегося. Рожь опыляется ветром. Различаются и зерновки пшеницы и ржи. У ржи они более удлиненные. Ржаная мука по цвету темнее пшеничной.

У овса соцветие метелка, состоящее из колосков.

В каждом колоске по 2-3 цветка. Для овса характерно самоопыление. Из овса изготавливают овсяную крупу, толокно, геркулес и др.

Просо имеет соцветие метелку, его стебли ветвятся. Из проса изготавливают пшено.

Рис требователен к теплу и влаге.

Кукуруза имеет высокий стебель около 2 м, ее корни уходят в глубину более чем на 1 м.

Была завезена из Южной Америки. Требовательна к теплу. Используется как кормовая и продовольственная культура.

Для кукурузы характерны раздельнополые цветки.

Пестичные цветки образуют сложный початок, расположенный в пазухах листьев и обернутый видоизмененными листьями. Столбики пестиков длинные, выносят рыльца из початков. Тычиночные цветки формируют метелку на верхушке стебля. В каждом колоске метелки по два цветка. У кукурузы происходит перекрестное опыление с помощью ветра.

Среди дикорастущих злаков следует отметить ковыль, пырей, тимофеевку .

Цветение - IX этап органогенеза - обычно наступает через несколько дней после колошения, но при засухе, когда верхнее междоузлие слабо вытягивается, цветение может наступить одновременно с колошением и даже в трубке влагалища верхнего листа.
Цветение каждого отдельного цветка протекает очень быстро: от раскрытия до закрытия цветковых чешуй проходит около получаса.

За это время лопасти рыльца выходят из цветковых чешуй наружу, расходятся и растут в стороны, тычиночные нити быстро удлиняются, пыльники выносятся вверх, растрескиваются снизу и высыпают пыльцу на рыльца.

После этого цветковые чешуи закрываются. У пшеницы они часто не открываются - цветение носит закрытый характер. Все поле всухую, теплую погоду отцветает за 5-7 дней, во влажную погоду цветение растягивается на 10-12 дней.
Пшеница не относится к числу аблигатных самоопылителей, но и не обнаруживает существенной отрицательной реакции на повторяющееся из поколения в поколение самоопыление.

Процент завязываемости семян при принудительном автогамном (опыление рыльца пыльцой того же цветка) опылении, как правило, высок (75-85%), но все же ниже завязываемости семян при свободном опылении (90-95%).

Закрытое цветение, например, при засухе, когда колос не выходит из влагалища, может быть одной из причин череззерницы в связи с более низкой завязываемостью семян.
Наличие открытого цветения делает в принципе возможным возникновение спонтанных межсортовых и межвидовых гибридов при соседстве разных форм в посевах.

Ho фактический процент перекрестного опыления очень низок, что связано с избирательностью оплодотворения. Установлено, что при попадании на рыльце смеси пыльцы скорость роста пыльцевых трубок разных сортов различна, причем быстрее всего обычно растут пыльцевые трубки собственной пыльцы, и, таким образом, пшеница и при открытом цветении все же остается самоопыляющимся растением.
Основным же источником спонтанных гибридов, по мнению А.З.

Латыпова, следует считать возникновение пыльцестерильных растений, которые, таким образом, могут быть опылены только пыльцой других растений, в том числе и иного сорта или вида. Это обстоятельство нужно учитывать при работе с межвидовыми гибридами, у которых вероятность возникновения пыльцестерильных форм значительно больше и в некоторых случаях может возникнуть необходимость их пространственной изоляции.
Попавшая на рыльце пыльца уже через несколько минут начинает прорастать и пыльцевая трубка врастает в рыльце.

На одном рыльце обычно прорастает несколько штук пыльцы, но лишь одна пыльцевая трубка через вход семяпочки (микропиле) проникает в зародышевый мешок и изливает в него свое содержимое - два спермий, осуществляющих двойное оплодотворение. Один спермий оплодотворяет яйцеклетку, а второй - центральную клетку зародышевого мешка. Из оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) в дальнейшем развивается зародыш, а из оплодотворенной центральной клетки - эндосперм.

Особенности выращивания озимой пшеницы

Семенная оболочка образуется из покровов семяпочки, а плодовые оболочки - из стенок завязи.
На завязываемость семян у пшеницы оказывает влияние возраст рыльца, что важно установить при искусственном опылении. Общее правило здесь таково: если во время кастрации рыльца были в состоянии полной зрелости (распушились и имели развитые лопасти), опыление можно проводить сразу и во всяком случае не позже 2-3 дней после кастрации.

Если же рыльце не распушилось, лучшая завязываемость семян будет получена, если выждать 3-5 дней после кастрации.
Н.Л. Удольская приводит следующие данные о завязываемости семян в зависимости от состояния рылец в момент опыления (табл. 11).

Из внешних факторов на завязываемость семян влияют в первую очередь температура и относительная влажность воздуха.

Оптимальные температуры в период опыления и оплодотворения лежат в пределах 15-25°С, а относительная влажность воздуха - от 40 до 70%. Фертильность цветков пшеницы и общая пыльцепродуктивность возрастают при улучшении минерального питания растений.
Оптимальные для опыления и оплодотворения температура, влажность и световой режим могут иметь существенное практическое значение при выращивании материала, подлежащего гибридизации, в закрытом грунте. Последний приобретает в настоящее время все большее значение в селекционной работе, так как названные параметры могут регулироваться и можно добиться лучшей завязываемости гибридных семян.

Например, есть данные о том, что продолжительность дня более 16 ч (а в теплицах часто применяется круглосуточное освещение растений) отрицательно сказывается на фертильности цветков и завязываемости семян. К сожалению, пока эти вопросы изучены недостаточно.
Один из способов оценки, фертильности пыльцы основан на определении содержания крахмала. Собранную пыльцу помещают в пробирку с раствором йода в йодистом калии и встряхивают в течение двух минут. Затем под микроскопом на предметном стекле со счетной камерой подсчитывают процент различно окрашенных зерен.

Фертильная пыльца окрашивается в темно-бурый цвет, стерильная (с низким содержанием крахмала) - в светло-коричневый или желтый.
Нередко в селекции и генетических исследованиях приходится иметь дело с сортами, цветущими с большой разницей во времени.

Способность к оплодотворению и завязыванию семян женские генеративные элементы сохраняют от 8 до 12 дней, реже до 15. В свою очередь пыльца может быть сохранена в течение многих недель в вакууме при температуре 1-4°С.

При той же температуре без вакуума в стеклянных бюксах (лучше без крышек) пыльцу можно хранить несколько дней, но завязываемость семян при использовании такой пыльцы намного ниже, чем свежесобранной. При комнатной температуре жизнеспособность пыльцы резко снижается уже через сутки после сбора.
Наибольший процент завязываемости обеспечивает, конечно, свежесобранная пыльца и пестик в период оптимума своей зрелости.

Этот оптимум охватывает период от 1-2 дней до начала цветения (раскрытия цветковых чешуй) до 1-2 дней после цветения, то есть практически 3-5 дней. Завязываемость семян при опылении через 3-4 дня после цветения падает в 2-3 раза, а при дальнейшей задержке опыления - во много раз.

Международная классификация фаз развития пшеницы (по Задоксу)

Особенности возделывания озимой пшеницы

Фазы роста и этапы органогенеза

Представители злаков

Особенности выращивания озимой пшеницы

Похожие материалы: