Фазы развития яровой пшеницы - Клуб органического земледелия

Вегетационный период и фазы развития яровой пшеницы

Яровая пшеница — одна из древнейших и наиболее распространенных культур на земном шаре. Возделывают ее во всех частях света — от полярного круга до крайнего юга Америки и Африки. Наибольшие площади ее посева находятся в России. По посевным площадям и валовому сбору зерна она занимает первое место среди других зерновых культур. Основные площади посевов яровой пшеницы сосредоточены в Нечерноземной зоне, Западной и Восточной Сибири, Поволжье, на Урале.

Широкое распространение яровая пшеница получила в Республике Беларусь. Общая потребность республики в зерне всех колосовых и зернобобовых культур с учетом интенсивного молочного и мясного скотоводства, а также птицеводства определяется в количестве 9-10 млн. т, в том числе на продовольственные цели требуется около 2-2,5 млн. т. Удельный вес посевных площадей зерновых и зернобобовых культур в структуре посевов культур сравнительно велик и составляет в среднем по республике 53% с колебанием по областям от 46% до 62%. В общем количестве производимого зерна значительная доля приходится на фуражное. Потребность страны непосредственно в пшенице превышает 1,2 млн. т, в том числе мягкой пшеницы около 900 тыс. т.

Народно-хозяйственное значение. В мировом производстве пшеница занимает лидирующее место и является одной из основных продовольственных культур. Из общего мирового производства зерна на долю пшеничного приходится около 27%.

Зерно — это основной источник питания человека, корм для сельскохозяйственных животных и сырье для промышленности. Оно питательно, калорийно. В химический состав зерна пшеницы входят все необходимые для питания элементы: белки, углеводы, жиры, витамины, ферменты и минеральные вещества. Его легко хранить, транспортировать, перерабатывать в муку, крупу и другие продукты.

Важнейшим компонентом пшеничного зерна является белок. Его содержание может колебаться от 8 до 22%. Все важнейшие жизненные процессы в организме человека (обмен веществ, способность расти и развиваться, размножение) связанные с белками. Заменить белки в питании другими веществами невозможно.

В зерне пшеницы главнее всего — это клейковинный белок. Клейковина — это нерастворимый в воде упруго-эластичный гель, который образуется при смешивании размеленой муки с водой. Основу клейковины составляют спирто- и ложнорастворимые белки — глиадин и глютеин. Ни один другой хлебный злак не имеет такого ценного сочетания этих двух важных компонентов.

Основную часть зерна пшеницы составляют углеводы. Они представлены в основном крахмалом (48-63%). Углеводы имеют большое энергетическое значение в питании человека.

Из углеводов, кроме крахмала, в зерне пшеницы содержится 2-7% сахаров (в основном в зародыше), а также 2-3% клетчатки. Клетчатка не растворяется в воде и не усваивается организмом. Вместе с тем, клетчатка играет важную роль в пищеварении. Она регулирует деятельность кишечника, способствуя снижению сердечно- сосудистых заболеваний, предотвращает ожирение человека. Жир составляет в зерне пшеницы в среднем 2% и размещается в зародыше и алейроновом слое.

Хлеб из пшеничной муки отличается высокими вкусовыми свойствами, хорошо усваивается. Он высококалориен — в 100 граммах пшеничного хлеба содержится 245-255 ккал.

Зерно, отруби и др. отходы помола — ценный концентрированный корм, сырьё для комбикормовой промышленности. Солому используют в качестве грубого корма и на подстилку, а также для производства бумаги, картона, упаковочного материала, плетения корзин, шляп и т.п. Зелёную массу пшеницы скармливают скоту.

Вегетационный период яровой пшеницы изменяется в зависимости от сорта и погодных условий и колеблется колеблется от 100 до 120 дней.

Фенологические фазы развития яровой пшеницы. В жизненном цикле пшеницы А. И. Носатовский выделяет следующие фенологические фазы: набухание и прорастание семян, всходы, кущение, выход в трубку (стеблевание), колошение, цветение и оплодотворение, формирование зерна, молочная, восковая и полная спелость зерна.

Набухание и прорастание семян. Со временем попадания зерновки в почву при наличии влаги и тепла начинается набухание зерна. По данным А.И. Носатовского при температуре 24 0 С пшеница поглощает столько влаги, сколько она может поглотить за 6-7 дней при 4 0 С. Под воздействием ферментов сложные нерастворимые в воде органические соединения (белок, крахмал, жиры) превращаются в легкорастворимые и из эндосперма питательные вещества поступают в зародыш и способствуют прорастанию.

Лучшие условия для прорастания зерна и дружных всходов яровой пшеницы складываются в поле при температуре почвы 12-15 0 С и влажности её 18-25%.

Первым из зерна появляется главный корешок. Почти одновременно с ним оболочку зерна прорывают и другие зародышевые (первичные) корешки. В это время в зерне происходит биологические изменения. Усиливаются дыхание зерна и в нем возрастает количество и активность ферментов. Начинается расход запасных питательных веществ, отложенных в эндосперме и зародыше. Как только в поисках воды и пищи первичные корешки начнут свой путь в почве, конус нарастания зародыша начинает расти вверх характеризуются выходом колоса из влагалища верхнего листа. Колошение у яровой пшеницы начинается через 50-60 дней после посева и продолжается 10-12 дней. В это время стебель энергично растет и формируется репродуктивные органы. Колошение — переломный момент в развитии пшеницы с появлением колоса из листовой трубки происходит переход растения от формирования вегетативных и генеративных органов к главному этапу в жизни растения — плодоношению в результате которой создается урожай. Фаза выколашивания у одного растения продолжается 1-4 дня. В период выхода пшеницы в трубку и колошения происходит самый интенсивный прирост вегетативной массы растения. С наступлением цветением завершается развитие стебля, колоса и листьев. Наибольший прирост сырой массы достигает в фазу колошения, сухой массы- при полной восковой спелости зерна.

Цветение. При благоприятных условиях цветение у яровой пшеницы наступает через 3-5 дней после колошения, в прохладную погоду — через 8-10 дней. В цветении наблюдаются утренний и вечерний максимумы, который приходит на время с 7 до 11 и с 17 до 22 часов.

Раскрывание цветков средней части колоса — признак начала цветения. Цветки раскрываются под давлением лодикул, которые сильно набухают. К этому времени рыльца разрастаются в стороны, происходит их опушение для восприятия пыльцы. Нити тычинок вытягиваются из зеленых пыльники становятся желтыми, растрескиваются и высыпают созревшую пыльцу на рыльце своего же цветка. Нижние цветки средних колосков зацветают обычно первыми. Различают три типа цветения — открытое, закрытое и промежуточное.

Оплодотворение протекает следующим образом: попавшая на влажное клейкое рыльце пыльца набухает и через 1-2 часа прорастает. Из пыльцевого зернышка вырастает тонкая нить. Она проходит сначала между отдельными клетками рыльца, потом направляется в полость завязи трубочка доходит до семявхода и через него проникает к зародышевому мешку. При этом оболочка её разрушается, одна из двух содержится в пыльцевой трубочке мужских гамет сливается с яйцеклеткой и образуют зародыш, другая сливается с центральным ядром зародышевого мешка и дает начало эндосперму. Опыление продолжается 4-5 дней. На время опыления растений пшеницы приходится второй критический период по отношению к влаге.

Формирование зерна. После оплодотворения завязи начинается приток в неё питательных веществ и постепенное её разрастание. Поступающие питательные вещества перегруппировываются, из растворимых превращаются в нерастворимые. Таким образом создается сухое вещество зерна. В течение десяти дней после оплодотворения оформляется щиток, корешок, колеоптиле с почкой первичные листочки. Наряду с формированием зародыша развивается ткань эндосперма. Алейроновый слой формируется позднее из мелких окрашенных клеток. Эти клетки заполнены не крахмалом, а белковыми веществами. Над алейроновым слоем образуется семенная, а сверху неё плодовая оболочка.

Содержание белка в зерне увеличивается в условиях нормального увлажнения при повышении температуры. В этом случае ассимиляция несколько снижается, а дыхание возрастает. Благодаря этому меньше накапливается в зерне крахмала, но увеличивается содержание белка.

Различают следующие фазы созревания: молочную, восковую и полную.

Молочная спелость наступает через 8-18 дней после начала цветения. Зерно в эту фазу достигает нормальной длины, заполняет всю внутреннюю часть между цветочными чешуями. Про надавливании из зерна выступает белая, густой консистенции жидкость. Приток питательных веществ в зерно продолжается. Количество влаги в зерне равно 50%. Стебли и междоузлие ещё зелёные, нижние листья начинают желтеть.

Восковая спелость наступает чрез 10-13 дней после молочной. Зерно теряет зеленую окраску, становится, исключая бороздки, желтым по всей длине. В этот период вода в зерне содержится до 25%, но она продолжает испаряться. Стебель к этому времени желтеет, остается зеленой только верхушка, большая часть листьев отмирает.

Полная спелость характеризуется потерей зерном воды до 14-15%, зерно приобретает твердость. Стебель становится сухим, теряет листья, зерна могут осыпаться

У пшеницы (яровой и озимой) принято отмечать следующие фазы роста и развития: всходы, кущение, выход в трубку, колошение, цветение, молочная, восковая и полная спелость.

Беляков И.И. (1990) отмечал, что жизненный цикл растений яровой пшеницы по ряду внешних признаков разделяют на фазы: прорастание семян, кущение, цветение, колошение, формирование и созревание зерна[12].

В.А. Кумаков (1988) писал, что период от посева до фазы кущения — один из ответственных периодов для формирования корневой системы пшеницы. Решающий фактор роста корней — влажность в зоне их отрастания. При прорастании семян пшеницы первым трогается в рост главный зародышевый корешок, меньше чем через сутки отрастают сразу два корешка, а еще через 2…3 дня — вторая пара. Однако зародышевые корешки образуются не всегда. Появившиеся всходы обычно имеют не менее трех зародышевых корней, что же касается остальных, то их отрастанию иногда препятствуют внешние условия. Как показала практика, если пшеница осталась на трех корнях, без дальнейшего вторичного укоренения рассчитывать на большой урожай не приходится. Более того, велика вероятность полного выгорания таких посевов при отсутствии осадков [16].

Вавилов П.П. (1986) указывает, что процесс кущения представляет собой ветвление подземного стебля. Одновременно с образованием боковых побегов формируется вторичная корневая система.

Продолжительность от всходов до кущения — 15-22 дня, к этому времени первичные (зародышевые) корни углубляются на 50-55см. Вторичные (узловые) корни появляются в фазе 3-4 листьев только при наличии влаги в почве в зоне узла кущения (3-4 этапы органогенеза). В зависимости от условий, продолжительность периода от кущения до выхода до выхода в трубку составляет — 11-25 дней, от выхода в трубку до колошения — 15-20дней [13].

В оценке значения кущения зерновых хлебов в литературе нет единого мнения. Кумакова В.А. (1988) рассматривает кущение как нежелательное явление, особенно для засушливых районов. Они считают, что на образование вторичных стеблей затрачивается много воды и питательных веществ из-за ухудшения снабжения ими главных стеблей, а урожай вторичных стеблей недостаточен, чтобы возместить недобор зерна главных стеблей. Лучшим типом яровых культур они считают 1…2 стебельные растения. При хорошем кущении благодаря нарастанию листовой поверхности вырабатывается большое количество органических веществ, для образования зерна. При благоприятных условиях боковые стебли дают 30…50% урожая зерна. Средняя продуктивная кустистость мягкой пшеницы колеблется в пределах 1,22-2 [16].

Читайте также: Отвар из овсяной крупы

Кузнецов П.И. (1980) писал, что в фазу выход в трубку колос полностью сформировался, происходит дифференция колосков на цветки. При ощупывании стебля колос обнаруживается на высоте 3…4 см над поверхностью почвы. Он имеет длину 0,8…1 см. При удлинении четвертого междоузлия появляется колос. Удлинение соломины продолжается до цветения.

Недостаток света, затенение, высокие температуры (24…25?С), обилие влаги и азотной пищи вызывают вытягивание междоузлия, что часто приводит к полеганию хлебов. Недостаточный рост стебля в длину обычно отмечается при дефиците влаги в почве и при пониженных температурах (12…16?С). В этом случае пшеница бывает невысокой, устойчивой к полеганию. Высокому стеблю соответствует длинный колос, если при кущении, выходе в трубку и колошении были благоприятные условия обеспечения растений влагой и теплом. При недостатке влаги в кущении и при обилии ее до и после колошения яровая пшеница вырастает высокорослой, но с небольшим колосом. Когда в кущении складываются хорошие условия, а до колошения ощущается недостаток влаги, яровая пшеница вырастает низкорослой, но с плохим колосом [14].

По мнению Савицкой В.А. (1987), у яровой пшеницы колос формируется в фазе кущения, до начала роста стебля. От условий влагообеспеченности в этот период зависит число цветков колоса. Но число фертильных колосков и число зерен в колоске в значительной степени зависят от того, какие погодные условия складываются в период трубкование колошение пшеницы. Именно в это время происходит наиболее интенсивное потребление растениями влаги. Период от кущения до выхода в трубку длится 12…15 дней.

Выход в трубку у среднеспелых сортов отмечается обычно в конце второй — начале третьей декаде июня, у позднеспелых — в конце июня — в начале июля [15].

Как заметил Беляков И.И. (1990), фаза колошения начинается выходом из влагалища колоса верхнего листа. Колошение яровой пшеницы наступает через 50…60 дней после посева и продолжается 10…12 дней. В этот период энергично растет стебель, формируется репродуктивные органы. Фаза выколашивания у одного растения продолжается 1…4 дня в зависимости от сорта и погодных условий. В период колошения, налива и созревания зерна наиболее благоприятна температура 20…25?С. В период выхода в трубку и колошения происходит самый интенсивный рост вегетативной массы растения, а также расходуется большое количество влаги (50…60% общего количества) [12].

Кузнецов П.И. (1980) полагает, что цветение начинается с цветов, находящихся в середине колоса, а затем распространяется вверх и вниз.

Верхние и нижние цветы отцветают последними. Обычно колос отцветает за 3…5 дней. Засушливая погода сокращает, а сырая — удлиняет период цветения. В теплую и сухую погоду (22?С) колос отцветает за 2 дня.

Многочисленные исследования показали, что хорошее цветение, опыление и оплодотворение происходит при температуре от 11оС, высокой относительной влажности воздуха и неплохим запасом почвенной влаги. При неблагоприятных условиях, если снижается влажность и повышается температура, не все цветки оплодотворяются, могут образовываться череззерница и пустоколосость, что значительно снизит урожай.

После оплодотворения начинается период образование и формирования зерна и продолжается 10…12 дней. В засушливых условиях он протекает 7…10 дней, а при низких температурах 13…15 дней [14].

Существует три фазы спелости: молочная, восковая и полная.

Молочная спелость наступает через 10…18 дней после начала цветения, как отмечал Шкель М.П. (1986). Зерно в этой фазе достигает нормальной длины, заполняет всю внутреннюю часть между цветными чешуйками. При надавливании из нее выступает белая, густая жидкость. Количество влаги в нем составляет 40…50%. Приток питательных веществ в зерно продолжается. А период молочной спелости преобладает усиленное поступление в зерно минеральных и органических веществ, определяющее прирост сухого вещества. Масса зерна увеличивается почти в 2 раза по сравнению с их массой во время фазы формирования зерна.

Молочную спелость называют периодом налива, в это время растворимые углеводы и азотистые вещества, находящиеся в листьях и стеблях, переходят в зерно. Приостановка роста растений вследствие неблагоприятных условий в фазе формирования зерна ухудшает его качество и снижает урожай. Прекращение налива зерна в фазе молочной спелости ведет к снижению урожайности в отдельные годы на 20…40%.

Восковая спелость наступает через 10…15 дней после завершения молочной. Зерно в этой фазе теряет зеленую окраску, становится желтым по всей длине, исключая бороздки. Содержимое его по консистенции напоминает воск. В этот период в зерне содержится около 25% влаги. Стебель желтеет, остается зеленой только верхушка, большая часть листьев отмирает. Приток зольных элементов в зерно, как отмечено выше, приостанавливается еще в фазе молочной спелости, но азотистые вещества поступают в значительном количестве. Полная спелость характеризуется влажностью зерна 14…15%, зерно приобретает твердость, стебель становится сухим, теряет листья, зерна осыпаются [17].

2.2.1 Отношение к теплу

Семена яровой пшеницы начинают прорастать при температуре 1…2 о С, однако ранние и дружные всходы появляются при температуре 5…7 о С. Наиболее благоприятная температура для прорастания 12…15 о С. Всходы переносят непродолжительные заморозки до -8…9 о С. Наибольшую устойчивость к низким температурам яровая пшеница проявляет в самые ранние фазы (в период прорастания зерна переносит заморозки до -13 о С, в фазе кущения – до -5…8 о С). Во время цветения и налива зерна повреждается заморозками -1…-2 о С .

Кущение лучше проходит при температуре 10…12 о С. В фазе колошения и молочного состояния зерна наиболее благоприятная температура 16…23 оС. К высоким летним температурам она относительно устойчива,

особенно при наличии влаги в почве. Неблагоприятно действует на растение яровой пшеницы температура 28…40 о С и сухие ветры; в этом случае через 10…17 часов наступает паралич устьиц, что снижает урожай и качество зерна.

2.2.2 Отношение к влаге

Для прорастания семян мягкой пшеницы требуется 50…60 % воды от массы сухого зерна; семенам твердой пшеницы требуется воды на 5…7 % больше, так как они содержат больше белка.

Первый период ее развития характеризуется слабым ростом надземной массы и корней. Кущение наступает через 12…17дней после появления всходов. Рост ускоряется после выхода в трубку: образуются репродуктивные органы, площадь листовой поверхности увеличивается. Поглощение влаги по фазам развития примерно следующее: при появлении всходов-5…7%, во время кущения – 15…20%, выхода в трубку и колошения – 50…60%, молочной спелости – 20…30% и восковой спелости -3…5% от общего количества потребляемой за вегетационный период воды. Отсюда видно, что потребление воды яровой пшеницей в течение вегетационного периода неравномерно. Критические периоды по отношению к влаге — выход в трубку- колошение, то есть периоды

образования репродуктивных органов(1V…V11 этапы органогенеза). Недостаток влаги в это время увеличивает бесплодность колосков, а при формировании и наливе зерна снижает выполненность и крупность зерна, что приводит к значительному снижению урожайности. Повреждение растений, вызванное сильной сухостью воздуха и суховеями, называется захватом (или запалом) растений, когда листья не получают достаточно влаги от корней, отвлекают ее от соцветий, в результате зерно становится щуплым. Транспирационный коэффициент 400…415. Наиболее благоприятна для растений влажность почвы в пределах 70…75% наименьшей влагоемкости.

2.2.3 Отношение к почве

Яровая пшеница выделяется повышенной требовательностью к гранулометрическому составу и плодородию почвы. Это обусловлено слабым развитием корневой системы и пониженной усвояющей

способностью ее. Пшеница страдает от повышенной почвенной кислотности. Хорошие урожаи она дает на слабокислых и нейтральных (рН 6,0…7,5) почвах.

Из особенностей яровой пшеницы следует отметить не дружность и изреженность ее всходов. Причинами этого могут быть недостаточная влажность верхнего слоя почвы, а также повышенная ее кислотность.

Лучшими для яровой пшеницы в условиях республики считаются дерново-карбонатные, дерново-подзолистые среднесуглинистые почвы, подстилаемые с глубины 0,8…1,0 м моренным суглинком. Можно

возделывать ее и на глубоко залежных, хорошо окультуренных торфяных почвах. Не рекомендуется выращивать яровую пшеницу на песчаных и супесчаных почвах, подстилаемых песками, переувлажненных тяжело-суглинистых и глинистых, а также плохо осушенных торфяниках.

Оптимальными агрохимическими показателями почвы считаются: содержание гумуса не менее 1,8 %, подвижных форм фосфора и обменного калия не менее 150 мг на 1 кг почвы, рН 6,0…7,5.

2.2.4 Отношение к свету

Яровая пшеница – культура длинного светового дня. Поскольку яровая пшеница – растение длинного дня и выколашивание ее задерживается при

длине дня меньше 16ч., период всходы — колошение одного и того сорта в зависимости от широты и районов возделывания продолжительность указанного периода может быть короче на 10-24 дня.

Вместе с тем на эту закономерность накладывается еще и влияние режима увлажнения и температурного режима, а также интенсивность и качество света, получаемого посевами.

Преобладание ясной погоды, относительно низкое стояние солнца над горизонтом обусловливает интенсивное освещение растений лучами красной части спектра. При осадках за этот период свыше 100 мм и преобладании пасмурной погоды, развитие пшеницы задерживается на 10-12 дней по сравнению с развитием ее в континентальных восточных районах, расположенных на той же широте, то есть при одинаковой длине дня.

Точно так же малое количество осадков (около 50мм) наряду с наиболее высокими температурами обусловливают уменьшение периода всходы –

колошение в восточных районах по сравнению с продолжительностью его в западных районах.

Таким образом, континентальность климата, возрастающая с запада на восток, сокращает продолжительность периода всходы – колошение.

Что касается периода колошение — восковая спелость, то он совершенно не зависит от длины дня и продолжительность его целиком определяется

температурным режимом и условиями увлажнения. Здесь континентальность климата сказывается с особой силой.

2.2.5 Отношение к элементом питания

На формирование 1т зерна и соответствующего количества соломы, пшеница выносит: N – 40-50кг, P2O5 – 13-16кг, К2О – 36-40кг. Наибольшее потребление элементов питания происходит в фазе выхода в трубку и в период формирования и налива зерна.

2.3 Вегетационный период и фазы развития яровой пшеницы

Продолжительность вегетационного периода яровой пшеницы в условиях республики составляет 90-110 дней. Яровая пшеница включает следующие фазы развития:

-Прорастание

-Всходы

-Кущение

-Выход в трубку

-Колошение

-Цветение

-Созревание

Всходы предшествует набухания и прорастания семян. Для набухания и прорастания необходимо тепло и влага. Для набухания пшеницы необходимо 50-60% влаги, фаза всходов наступает тогда когда первый зеленый лист выходит на поверхность почвы.

Кущение самая главная фаза в развитии растений, когда образуются побеги из подземных стеблевых узлов. На глубине 1-3см от поверхности почвы образуется узел кущения в нем находятся зачатками будущего растения и запасы питательные вещества. В эту фазу закладывается, колоски соцветия различают общую и продуктивную кустистость. Кустистость – это среднее число стеблей, которые находятся на одном растении не зависимо от степени развития побегов. Продуктивная кустистость – это среднее число нормально развитых стеблей несущих колос и дающих зерно, приходящее на одно растение. Кущение зависит от: температуры, наличие влаги, питательные вещества, сроки сева, сорта растения.

В фазу выход в трубку интенсивно растет стебель и формируется корневая система. Корни достигают максимальной глубины.

Фаза колошение влияет на влагалища верхнего листа, из которого появляется соцветие, усилено растут листья, стебли и формируется соцветие.

Почти одновременно или одновременно с цветением по периферии колоса начинается цветение. Весь период цветения колоса продолжается обычно 6-8. Все исследователи, изучавшие цветение яровой пшеницы, отмечают сильное влияние условий погоды на время цветения, его интенсивность качества ежедневного цветущего колоса.

Фаза созревания делится на 3 периода: 1- Формирования зерна в этот период влажность семян 65-80%, длится этот период 5-8 дней. 2 период это налив зерна при влажности 37-40% влажность, полностью накапливается крахмал, длится налив зерна 20-25%. 3 – период созревания наступает когда прекращается пластичное вещество, влажность зерна 12-22% . после этого периода происходит после уборочная дозревание и полная спелость зерна.

Раздел IIIПрогнозирование урожайности яровой пшеницы на семена.

Известно что90-95 % сухой биомассы растений составляют органические вещества которые образуются в процессе фотосинтеза поэтому основной путь повышения урожайности – повышение фотосинтетической продуктивности растений и коэффициента использования фотосинтетической радиации (ФАР). Потенциальный урожай (ПУ) – это урожай который может быть получен в идеальных метеорологических условиях (при достаточном количестве света, тепла, влажности). Он зависит от прихода ФАР, агротехнических условий, биологических особенностей культуры и сорта.

Последнее изменение этой страницы: 2017-02-07; Нарушение авторского права страницы