Общие сведения. Биологические особенности озимой пшеницы

Введение. 3

1. Обзор литературы. 5

1.1.Биологические особенности озимой пшеницы. 5

1.2.Технология возделывания озимой пшеницы.

1.3.Основные причины снижения качества зерна озимой пшеницы 16

2.Природные условия зоны возделывания озимой пшеницы. 18

2.1 Краткая характеристика климата природно – климатической зоны

Самарской области. 19

2.2. Температурный режим воздуха и его влияние на рост и развитие озимой пшеницы. Ресурсы тепла. Расчет потенциальной урожайности по приходу ФАР. 20

2.3. Режим влажности почвы, влагообеспеченность озимой пшеницы. Расчет возможного урожая по влагообеспеченности. 21

2.4.Почвенная характеристика зоны. Расчет доз удобрений на планируемую урожайность. 23

3.Разработка технологии возделывания озимой пшеницы для получения запланированной урожайности. Ее агрономическое обоснование. 25

Выводы. 31

Библиографический список. 32

Приложения. 33

Введение.

Озимая пшеница – одна из важнейших, наиболее ценных и высокоурожайных зерновых культур. Среди зерновых культур озимая пшеница занимает 33 % посевных площадей, так как является наиболее ценной продовольственной культурой. Ценность ее состоит в том, что зерно отличается высоким содержанием белка (16 %) и углеводов (80 %).

Озимая пшеница в Российской Федерации имеет широкое распространение. На севере она доходит до 65° с.ш. (Архангельская область), на юге – до 41° ю.ш. (юг Дагестана). Основные площади посева озимой пшеницы размещены в районах с благоприятными условиями перезимовки – Северный Кавказ, Центрально – Черноземная зона, а также районы Поволжья и Закавказья.

Площадь посева озимой пшеницы в РФ около 8 млн. га. В Самарской области 350 – 380 тыс. га. Озимая пшеница при высоком уровне агротехники и нормальной перезимовке дает урожаи зерна, превосходящие урожаи озимой ржи и яровой пшеницы. В районах Северного Кавказа урожайность сортов Безостая 1, Мироновская 808, Северодонская 5, Полесская 70 на больших площадях достигает 5 – 6, а при орошении – 8 – 9 т/га и более. Однако средняя урожайность по стране еще невысокая, она составляет около 2,8 т/га, в Самарской области в 2001 – 2002 годы 2,1 т/га (Васин В.Г. и др., 2003).

Озимую пшеницу выращивают в основном на зерно, которое размалывают и используют в виде обычной муки или муки из цельного зерна (без отсева отрубей). Зерно озимой пшеницы используют для получения спирта, клейковины, декстрина, крахмала. Пшеничная мука – основной компонент различных видов хлеба, макаронных и кулинарных изделий и т.д.

При переработке зерна на муку выделяются 25 – 30 % отрубей, которые являются ценным кормом для сельскохозяйственных животных.

Также следует отметить, что озимая пшеница является незаменимым предшественником сахарной свеклы, подсолнечника и других культур, размещение которых в севооборотах после озимой пшеницы дает высокие и стабильные урожаи с хорошими технологическими показателями.

Кроме того, озимая пшеница, являясь культурой сплошного способа посева, предохраняет почву от ветровой и водной эрозии.

Обзор литературы.

Биологические особенности озимой пшеницы.

Всестороннее знание биологических особенностей полевых растений является основой разработки научно – обоснованных приемов выращивания высоких и устойчивых урожаев при высоком качестве получаемой продукции.

Оценку роста и развития растений в зависимости от сорта, уровня агротехники и погодных условий можно дать на основе знания биологических особенностей культуры – ее требований к условиям внешней среды.

Отношение к теплу.

В разные периоды вегетации пшеница предъявляет неодинаковые требования к теплу. Семена ее начинают прорастать при температуре 1 – 2 °С, но для дружного прорастания и появления всходов нужна более высокая температура. При температуре 14 – 16°С всходы появляются через 7 – 9 дней после посева. Сумма активных температур за период посев – всходы составляет 116 - 139°С. Через 13 – 15 дней после всходов при температуре 12 – 15 °С начинается кущение. Пониженная температура воздуха (до 6 – 10°С) при достаточной влажности, а также повышенная облачность задерживают общее развитие растений, но способствуют более интенсивному кущению.

Постепенное снижение температуры в осенний период вегетации с 10 до 0°С способствует закалке растений, повышает их устойчивость к низким температурам (Губанов Я.В., Иванов Н.Н., 1988).

При понижении среднесуточной температуры воздуха до 4 – 5°С осенний рост озимой пшеницы приостанавливается. Весной при повышении температуры до 5°С пшеница начинает расти и дополнительно куститься. Для озимой пшеницы очень опасны резкие колебания температуры ранней весной, когда днем она поднимается до +10°С, а ночью падает до –10°С. Озимая пшеница может выдержать температуру в зоне узла кущения – 16 … - 18°С.

Многие исследователи указывают границы, в пределах которых идет заметный рост озимой пшеницы, - от 2 – 3 до 37 – 40°С. При температуре выше 40°С прекращается прирост сухого вещества.

Общая сумма положительных температур от посева до полной спелости составляет 1850 – 2200°С, а продолжительность вегетационного периода (включая зиму) колеблется от 275 до 350 дней (Посыпанов Г.С., 1997).

Отношение к влаге.

Озимая пшеница лучше использует осенние и зимние осадки, потребляет значительно больше влаги, чем яровая. В фазе прорастания зерна и появления всходов растения потребляют сравнительно небольшое количество влаги. Однако чтобы получить дружные и полноценные всходы, необходимо иметь в верхнем слое почвы (0 – 10 см) не менее 10 мм продуктивной влаги. По мере роста и развития растений потребность во влаге повышается. Для нормального осеннего кущения озимой пшеницы необходимо иметь не менее 30 мм продуктивной влаги в слое почвы 0 – 20 см. Озимая пшеница наибольшее количество влаги расходует от весеннего отрастания до колошения (до 70% общей потребности в воде за вегетацию) и наименьшее – от цветения до восковой спелости зерна (до 20%) (Васин В.Г. и др., 2003).

Нередки случаи, когда в фазе выхода в трубку озимая пшеница начинает испытывать водный дефицит. При продолжительном его воздействии прекращается рост листьев, резко снижается рост последних междоузлий стебля. Общая вегетативная масса формируется небольшая, а высота хлебостоя низкая. Недостаток влаги в этой фазе приводит к нарушению дифференциации генеративных органов, образованию бесплодных цветков, недобору урожая общей массы и зерна. С этой фазой связывают критический период по отношению к влаге (Губанов Я.В., 1988).

Во время цветения и налива зерна недостаток влаги снижает озерненность колоса, крупность урожая зерна. Для получения высоких урожаев озимой пшеницы с хорошим качеством зерна наиболее благоприятна влажность почвы (в слое 0 – 60 см) не ниже влажности разрыва капилляров. Коэффициент водопотребления этой культуры равен 400 – 500.

Отношение к почве.

Озимая пшеница предъявляет повышенные требования к почве. Для нее наиболее пригодны почвы с мощным гумусовым горизонтом, высоким содержанием питательных веществ и хорошими водно – физическими свойствами. Этим требованиям в большей мере удовлетворяют высокоплодородные черноземные, темно – каштановые почвы с нейтральной или слабокислой реакцией (рН 6,0 – 7,5), с содержанием гумуса не менее 2,0 – 2,5 %, фосфора и калия не менее 150 мг на 1 кг почвы (по Кирсанову).

Азот – один из наиболее важных элементов питания, он регулирует рост вегетативной массы, повышает содержание белка и клейковины в зерне и влияет на формирование урожая. Потребление азота озимой пшеницы начинается с первых дней жизни и продолжается до окончания налива зерна. Так, в фазе кущения потребление азота составляет 20 – 25 %, в период выхода в трубку – колошения – 50 – 55, цветения – начала восковой спелости – 10 – 15, к середине восковой спелости – 5 – 10 % общего количества потребляемого азота. Недостаток азота в отдельные фазы нельзя компенсировать внесением его в последующие фазы. Наибольшая потребность в нем ощущается от начала выхода в трубку до колошения.

Фосфор входит в состав многих органических соединений, ферментов и витаминов, принимает участие в энергетическом обмене. Наибольшее потребление фосфора приходится на фазы выхода в трубку, колошения и цветения.

Калий улучшает процесс фотосинтеза, углеводный и белковый обмен, перемещение в растениях углеводов. Поступление калия в растения начинается с фазы всходов и продолжается до цветения. Наибольшее потребление калия приходится на фазы выхода в трубку, колошения и цветения (Васин В.Г. и др., 2003).

Отношение к свету.

Свет является важнейшим фактором в жизни растений, особенно в фазах роста и развития. При оптимальном количестве тепла и света листья растений приобретают интенсивную зеленую окраску, и процесс кущения протекает хорошо. Недостаточное освещение способствует разрастанию первого междоузлия и образованию узла кущения озимой пшеницы ближе к поверхности почвы. Интенсивное солнечное освещение и понижение температуры вызывают торможение роста первого междоузлия и способствует более глубокому залеганию узла кущения, что обеспечивает лучшую перезимовку озимой пшеницы.

Озимая пшеница – растение длинного дня. Оно зацветает тем скорее, чем длиннее день. Поэтому для прохождения световой стадии требуется длинный (14 – 16 – часовой) день или же непрерывное освещение. На коротком (8 – часовом) дне большинство сортов озимой пшеницы не проходит световую стадию и не выколашивается (Морару С.А., 1988).

Особенности роста и развития.

Вегетационный период озимой пшеницы включает в себя следующие этапы: набухание и прорастание семян, всходы, кущение, выход в трубку, колошение, цветение и оплодотворение, формирование, налив и созревание зерна.

Скорость набухания зависит от крупности семян, содержания белка в эндосперме, пропускной способностью оболочки семян, особенности сорта, наличия в почве влаги, тепла и кислорода.

Развитие проростков происходит за счет использования питательных веществ эндосперма. При посеве в оптимальные сроки продолжительность периода посев – всходы составляет 7 – 9 дней.

Через несколько дней после всходов образуются 3 – 4 листа и с этого момента рост стебля и листьев замедляется и начинается фаза кущения. Кущение представляет собой образование побегов из подземных частей (в частности из стеблевых узлов). В период кущения начинает развиваться стебель с короткими междоузлиями и зачаточным колосом. Затем междоузлия начинают удлиняться.

Началом фазы колошения принято считать выход колоса из влагалища верхнего листа, что происходит вследствие разрастания верхнего междоузлия стебля. В период от выхода в трубку до колошения продолжается формирование репродуктивных органов, нарастание вегетативной массы и накопление сухого вещества.

Цветение озимой пшеницы начинается через 4 – 5 дней после колошения и продолжается 3 – 6 дней. После оплодотворения начинается рост и развитие зародыша, формирование эндосперма, образование оболочки плода, что в итоге ведет к образованию зерновки.

Наследственная природа сорта и совокупное влияние всех факторов на развитие растения определяют темп и ритм развития, время наступления фенологических фаз и продолжительность вегетационного периода в целом. Вегетационный период сорта - величина непостоянная, она варьирует как в географическом разрезе, так и по годам.
Изменчивость вегетационного периода по годам в одном и том же пункте определяется практически двумя факторами: температурой и осадками. Некоторое значение имеют и сроки посева, поскольку они связаны с длиной дня. Продолжительность вегетации от посева до колошения теснейшим образом зависит от суммы среднесуточных температур, а продолжительность налива зерна, кроме суммы температур, в не меньшей степени зависит от условий увлажнения.
B географической изменчивости вегетационного периода, кроме названных факторов, очень важную роль играет длина дня, меняющаяся в зависимости от географической широты (табл. 1). В связи с этим вегетационный период пшеницы обнаруживает большую изменчивость в широтном разрезе. При этом существенное значение имеет сдвиг сроков вегетации на более ранние в южных районах. Так, под Ленинградом появление всходов яровой пшеницы приходится на май, когда длина дня равна 18 ч, в районе Саратова - на конец апреля при длине дня 15 ч, а в Узбекистане - на конец марта при длине дня 14 ч. В Индии, Эфиопии пшеница развивается при длине дня около 12 ч. Поскольку пшеница - растение длинного дня, период всходы - колошение удлиняется при движении с севера на юг. Например, у сорта Лютесценс 62 он возрастает от 40 дней в северных областях России до 49 дней в Молдавии.

При движении с запада на восток продолжительность периода изменяется также очень существенно, что связано с континентальностью климата, определяющей темпы нарастания весенних температур. В восточных районах европейской части России период всходы - колошение на 8-13 дней короче, чем в Прибалтике, Белоруссии. За Уралом континентальность климата изменяется в обратном направлении, и максимальная продолжительность указанного периода наблюдается на Дальнем Востоке.
На продолжительность периода колошение - восковая спелость длина дня уже не оказывает влияния, и темпы налива и созревания целиком зависят от температуры и увлажнения. Наиболее продолжителен этот период на северо-западе России, самый короткий - в континентальных степных районах Поволжья.
На территории нашей страны почти повсеместно природно-климатические условия ограничивают вегетационный период пшеницы. Академик Н.И. Вавилов в своем докладе «Генетика на службе социалистического земледелия» говорил: «В условиях нашей северной страны, при континентальном климате, при наличии засух в летние месяцы вопрос о вегетационном периоде является основным. В наших условиях с продвижением земледелия к северу и на восток, с необходимостью укорочения вегетационного периода на юге с целью ухода от засухи, мы принуждены возделывать преимущественно сорта с коротким вегетационным периодом». Как видно из слов Н.И. Вавилова, во многих районах нашей страны предпочтительны скороспелые сорта пшеницы.
Однако в некоторых районах погодные условия заставляют подходить к этому вопросу иначе. Например, в Северном Казахстане и Западной Сибири с характерными для этих районов весенними засухами предпочтительнее сорта с замедленным ростом и развитием в начале вегетации, что позволяет им пережить засушливую весну и лучше использовать летние осадки. Таким образом, и общая продолжительность вегетации, и ритм развития имеют важное приспособительное значение.
Н.Л. Удольская описала два биотипа яровых пшениц. Растения первого биотипа медленно развиваются от всходов до выхода в трубку, устойчивы к весенней засухе, особенно в период кущения. Последующие фазы развития они проходят быстро, период налива у них короткий при небольшой требовательности к теплу, устойчивость к летней засухе низкая. К этому биотипу относятся сибирские сорта типа Мильтурум 321.
Ко второму биотипу относятся сорта волжскостепной группы. Они быстро растут и развиваются до колошения, менее устойчивы к засухе в период кущения, но более устойчивы в остальные периоды. Налив зерна у них при благоприятных условиях продолжительный.
Этими двумя биотипами не ограничивается все многообразие пшениц, да и в пределах одного биотипа сорта различаются ритмом развития. Например, Саратовская 29 отличается от других сортов саратовской селекции несколько замедленным развитием в начале вегетации, занимая как бы промежуточное положение между первым и вторым биотипами, а устойчивость к засухе у этого сорта высокая во все фазы развития, что обеспечивает ему пластичность и широкий район распространения.
Считается, что сорта с длинным вегетационным периодом продуктивнее скороспелых. Это естественно, так как фактор времени играет существенную роль в накоплении биомассы. Однако это справедливо лишь для оптимальных условий, и поскольку часто природные условия заставляют ориентироваться на сорта скороспелые, необходимо искать пути сочетания скороспелости с высокой продуктивностью.
Накопленный физиологами материал показывает, что между сортами скороспелыми и позднеспелыми имеются четкие различия в ритме роста, накоплении биомассы и во всех физиологических процессах. Как правило, у скороспелых сортов максимум активности всех физиологических процессов приходится на более ранние фазы вегетации (всходы - выход в трубку), тогда как у поздних сортов на период выход в трубку - цветение.

У скороспелых сортов уже набухание семян происходит быстрее, быстро повышается активность ферментов, мобилизующих запасные вещества эндосперма, выше темпы формирования и роста вегетативных органов в начале вегетации. Так, по нашим данным, темп появления листьев одноименных ярусов (табл. 2) и темпы роста пластинки отдельного листа (рис. 2) у скороспелых сортов выше. Выше и темпы роста корневой системы. К фазе кущения корни скороспелых сортов проникали на 7-8 см глубже, чем у среднепоздних, к фазе выхода в трубку эта разница достигала 10-11 см, но в дальнейшем она сокращалась и к уборке исчезала полностью. Выход пасоки в период третий лист - выход в трубку также был выше у скороспелых сортов, а после выхода в трубку преимущество переходило к более поздним сортам.

Поздние сорта обычно характеризуются большим числом междоузлий, листьев, колосков в колосе, узловых корней. Данные, подтверждающие это общее положение, получены и в наших опытах (табл. 3). Однако эта закономерность не абсолютна в том смысле, что число сформировавшихся органов не вполне пропорционально вегетационному периоду сорта: время, необходимое для формирования одного метамера у скороспелых сортов меньше. Это обстоятельство очень важно для сочетания скороспелости с продуктивностью.

Конечно, реализация возможностей различных сортов зависит от складывающихся условий, нo в любых условиях скороспелые сорта могут быть продуктивными только при высокой энергии органообразования и роста. Они должны быть способны к предельно быстрому накоплению биомассы и наилучшему использованию ресурсов тепла и влаги.
Наибольшие преимущества по сравнению с поздними скороспелые сорта получают в районах с засушливым летом, когда засуха ограничивает возможности роста и налива зерна поздних сортов, тогда как скороспелые сорта оказываются в относительно лучших условиях, «уходят» от засухи. Вместе с тем скороспелые сорта не могут использовать поздние летние осадки, поэтому скороспелость сорта должна соответствовать среднему, типичному для данного района ходу метеорологических факторов. Разница между сортами хорошо видна на примере формирования ассимиляционного аппарата в различные по увлажнению годы (рис. 3).

Во влажный год продолжительность жизни листьев соответствует скороспелости сорта: скороспелые растения раньше достигнув зрелости, раньше и стареют, и поздние формы выигрывают в работе ассимиляционного аппарата и накоплении биомассы за счет фактора времени. При летней же засухе скорость отмирания листьев и созревания растений определяется уже не их физиологическим возрастом, а быстрым «принудительным» обезвоживанием. Преимущество поздних сортов во времени жизни теряется, а преимущество скороспелых сортов в темпах роста в начале вегетации остается и оказывается решающим.
Больше того, сокращение вегетации происходит за счет наиболее важного периода - налива зерна, который у скороспелых сортов нередко оказывается даже больше, чем у позднеспелых (в связи с ранним колошением). В этом одна из причин высокого выхода зерна относительно общей биомассы у скороспелых сортов.
Все эти особенности скороспелых сортов дают реальную основу для сочетания скороспелости с высокой продуктивностью. Об этом свидетельствует и опыт селекции, создавшей ряд скороспелых высокопродуктивных сортов (Саратовская 38, Альбидум 43, Ред Ривер, Сонора 64, Тобари 66, Уорлд Сидз 1616, Уорлд Сидз 1877 и др.).
Заканчивая знакомство с индивидуальным развитием пшеницы, необходимо еще раз подчеркнуть, что правильное понимание биологии сортов возможно только в неразрывной связи с историей их происхождения и особенностями той среды, в которой формировалась наследственность сорта. Экологические потребности сорта играют ведущую роль в селекции и практике районирования сортов. Значение экологических особенностей сорта полностью не устраняется и в интенсивной культуре, при высоких уровнях обеспеченности водой и элементами питания. Так, практика испытания высокопродуктивных у себя на родине короткостебельных сортов зарубежной селекции показала, что даже при орошении они лишь в редких случаях пригодны для прямого использования в нашей стране.
Основа успеха в физиологическом изучении сортов - сочетание экспериментального метода исследований с историческим методом анализа получаемых данных, фундаментальное значение которого в биологии было показано нашим выдающимся соотечественником К.А. Тимирязевым.

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 в с х о д о в предшествует набухание семян и их прорастание. Скорость набухания посеянного зерна зависит от влажности, температуры и аэрации почвы. Для набухания семян

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

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 3.13. 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

Рисунок 3.19. Колошение пшеницы

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.

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

Рисунок 3.20. Цветение пшеницы

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.

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

Рисунок 3.23. Скашивание в валки

колосьев, но еще не осыпается. Эндосперм твердый, на изломе мучнистый или стекловидный. В это время проводят однофазную уборку хлебов (рис.3.24).

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.

Пшеница (Triticum ) насчитывает 22 вида. Наибольшие площади в мировых посевах занимают два вида: мягкая и твердая.

Мягкая, или обыкновенная, пшеница (Triticum aestiviim L.) преобладает в культуре; имеются озимые и яровые ее формы. Колос довольно рыхлый. Лицевая сторона колоса шире боковой. Колосковые чешуи широкие, не полностью закрывают цветковые. Киль на колосковой чешуе узкий, слабо развит, зерно с ясно выраженным хохолком, по консистенции эндосперм может быть мучнистым или полустекловидным. Есть остистые и безостые формы. Ости на наружных цветковых чешуях не длиннее колоса и расходятся веерообразно. Соломина полая.

1.1. Особенности роста и развития

В разные периоды вегетации пшеница предъявляет неодинаковые требования к теплу. Семена ее начинают прорастать при температуре 1...2°С, но для дружного прорастания и появления всходов нужна более высокая температура. При температуре 14...16°С (I этап органогенеза) всходы появляются через 7...9 дней после посева. Сумма активных температур за период посев – всходы составляет 116...139°С. Через 13...15 дней после полных всходов при температуре 12...15°С начинается кущение (II...IIIэтапы), оно продолжается 30...45 дней в зависимости от срока посева, температуры и влажности.

Озимая пшеница кустится осенью и весной. Пониженная температура воздуха (до 6...10°С) при достаточной влажности, а также повышенная облачность задерживают общее развитие растений, но способствуют более интенсивному кущению. Кущение значительно повышается при внесении азотных удобрений и при посеве крупными семенами. В благоприятных условиях произрастания одно растение образует 3...5 стеблей.

В переходный осенне-зимний период для развития озимой пшеницы наиболее благоприятна сухая ясная и теплая погода днем (до 10...12°С) с понижением до отрицательных температур ночью, это способствует большему накоплению углеводов, прохождению закалки и лучшей перезимовке.

При понижении среднесуточной температуры воздуха до 4...5°С осенний рост озимой пшеницы приостанавливается. Весной при повышении температуры до 5°С пшеница начинает расти и дополнительно куститься. Для озимой пшеницы очень опасны резкие колебания температуры ранней весной, когда днем она поднимается до +10°С, а ночью падает до - 10°С. Озимая пшеница может выдержать температуру в зоне узла кущения -16... - 18°С. Современные сорта отличаются большей устойчивостью к пониженным температурам и способны переносить зимние морозы до - 25...- 30°С при наличии снежного покрова.

Выход в трубку (IV...VII этапы) у озимой пшеницы начинается через 25...35 дней после весеннего отрастания, колошение (VIII этап) – через 30...35 дней после выхода в трубку. Цветение (IX этап) пшеницы начинается через 2...3 дня после колошения и продолжается около недели. Продолжительность формирования, налива и созревания зерна (X...XII этапы) около 30...35 дней, зависит от погодных условий и особенностей сорта. При дождливой и прохладной погоде этот период удлиняется, а при засушливой - сокращается.