Как происходит развитие озимой пшеницы. Биологические особенности озимой пшеницы. Обработка от болезней и сорных растений

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.

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 .

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 .

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 .

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 .

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 .

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) .

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 .

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 .

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.

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.

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 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.

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. 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.

Пшеница — кормовая и продовольственная культура. Все сорта разделяют на 4 группы: первые две по вегетативному периоду — озимая и яровая, две другие — по качеству зерна. Это твердые и мягкие сорта. Народнохозяйственное значение озимых сортов сложно переоценить, они дают большой урожай, способны расти в сложном климате и на глинистых почвах.

Злакам необходим длинный световой день — солнечный свет участвует в процессе фотосинтеза, благодаря которому образуется глюкоза и крахмал, необходимые для жизни и роста. Недостаточное освещение приводит к прорастанию листа кущения рядом с поверхностью почвы, что приводит к снижению зимостойкости.

Время прорастания семян зависит от температуры окружающей среды, уровня влажности почвы и воздуха.

При какой температуре растет пшеница:

Озимые прорастают на 6-9 день при температуре воздуха +14+16`С, почвы — свыше +1`С;
В северных регионах с температурой ниже +14`С и при сухом верхнем слое грунта всхожесть наблюдается на 13-16 день.
Если в период всходов температура посевного слоя опускается ниже +1`С, всходы прорастают не дружно и поздно. В период цветения и созревания оптимальная температура для растений +18-27`С.
Жара и отсутствие дождей не позволяют зерну вызревать. В бесснежную зиму всходы выдерживают морозы до -19`С.

Для формирования хорошего урожая необходима удобренная почва с достаточным количеством питательных веществ. Озимым сортам на протяжении всего вегетативного периода требуется больше влаги, чем для яровой пшеницы. Это объясняется более длительным периодом роста и высоким урожаем сухой массы. В период прорастания семян требуется не менее 1 см воды в верхнем слое почвы, для фазы кущения — до 3 мм.

Наиболее подходящими для озимых сортов являются каштановые почвы и подзолистые, дерново-глеевые и черноземные. Выращивать культуру на любых других грунтах можно, если внести соответствующие минеральные удобрения.

Фазы развития озимой пшеницы

Озимая пшеница от посева до уборки проходит 6 фаз развития. Первая — прорастание семян. Вторая — фаза кущения. Она характеризуется образованием боковых отростков на стебле и корне. Кустистость злака зависит от количества семян и глубины закладки. Следующие два этапа — выход в трубку и колошение. Весной, не ранее, чем через месяц после возобновления вегетационного процесса, на основном стебле появляется первый узел. После выхода в трубку наступает колошение — прорастание колосков на побегах.

За ним следует период цветения. Начинается он через 4-7 дней после образования колосков и продолжается около недели. Первые цветки распускаются на нижнем ряду, последние — на верхнем. Самый длинный этап — созревание. Во время него происходит формирование зерна и постепенная потеря накопленной влаги. В течение 2 недели зерна приобретают молочную спелость, во время которой влажность составляет до 60%. В восковой фазе уровень влажности понижается на 20%, а в период полной спелости зерна уровень влаги доходит до 15-20%.

Посев озимых сортов

Главное отличие от яровой пшеницы заключается в сроках посева и продолжительности роста. Для яровых сортов вегетационный период длится не более 100 дней, для озимых — около 320-350 дней вместе с зимним периодом. Яровые сорта высеивают весной, а озимую пшеницу принято сажать в конце лета или осенью, чтобы зерно могло прорасти и укорениться до наступления морозов.

Отличается яровая пшеница от озимой и количеством урожая: она дает более низкие сборы. Еще одно отличие яровой пшеницы от озимой — слабая корневая система. Эта особенность объясняет скорость потребления питательных веществ, стойкость к перемене погоды и выносливость озимых злаков.

Сроки и нормы высева

Сроки, нормы и правила посева зависят от почвы и климатических зон:

В северных регионах — первая половина августа;
Центральные районы нечерноземные — вторая и третья декада августа;
Черноземные и юго-восточные районы — последняя декада августа и первая неделя сентября;
Степные регионы — первые три недели сентября;
Северный Кавказ — зерновые сеют с 10 сентября по 15 октября.

Норма высева озимой пшеницы на 1 га — от 2,7 до 5,7 млн семян. Норма кг с 1 га составляет около 300 кг и зависит от срока посева. Чем позднее проводились посевные работы, тем больше семян на 1 га требуется, и тем меньший урожай будет собран.

Большой диапазон семенной массы озимой пшеницы объясняется разницей в климате, плодородии почвы и влажности.

Оптимальная глубина высадки семян — от 4 до 10 см. В Нечерноземных районах она ниже — от 4 до 6 см, в засушливых областях — от 6 до 8 см, а при сильном пересыхании верхнего слоя почвы — от 10 до 12 см.

Способы посева

Основная система обработки почвы перед севом зависит от следующих условий:

Особенности и химический состав грунта;
Степень засоренности грунта;
Система севооборота;
Влажность воздуха;
Культуры предшественники.

Обычно при посадке озимых сортов использует рядовой метод высева.

Он имеет ряд преимуществ:

Равные условия для семян обеспечивают дружные всходы, рост и созревание;
Уменьшение потерь зерна при уборке;
Рациональное использование посевной площади;
Уменьшение сорных растений;
Равномерность освещения, доступность воды и питательных веществ для всех растений;
Сокращение затрат на технику;
Сокращение посевных работ.

Для посева отбирают крупные и качественные семена озимой пшеницы. Побеги из больших зерен успевают развить сильную корневую систему и заложить более глубокий узел кущения. Это повышает зимостойкость злаков.

Перед посевными работами семенной материал обязательно прогревают и обеззараживают для улучшения всхожести.

Технология ухода за озимой пшеницей

Интенсивная технология возделывания озимых сортов предусматривает применение качественных семян и соблюдение правил посадки и культивирования. Она направлена на максимальное сохранение воды в почве и включает в себя правильный подбор предшественников и земельного участка.

Посев твердой пшеницы происходит на ровной поверхности: на склонах посадки могут замерзнуть, если ветра сдуют снег. Необходимым условием также является предпосевное протравливание семян, подготовка и обработка почвы, соблюдение сроков посева и рекомендуемой глубины заделки.

К культурам-предшественникам предъявляют следующие требования:

Созревание не должно задерживать своевременное освобождение полей для вспашки;
Культуры не должны давать сорнякам прорастать и забивать поля;
Корневая система предшественников должна способствовать накоплению и сохранению влаги.
Лучший предшественник севооборота — черный чистый пар. Чистые пары позволяют накопить и удержать достаточное количество влаги в земле, что дает хороший урожай. Далее идут занятые пары или посадка однолетних кормовых трав.

Непаровые предшественники перед посадкой:

Горох, выращиваемый на зерно;
Кукуруза для производства силоса;
Бобовые и бобово-злаковые кормовые культуры;
Многолетние травы.

От подбора предшественника зависит урожай, структура и качество зерна, процент белка и клейковины, выход зерна с каждого колоса.

Интенсивная технология выращивания озимой пшеницы включает в себя обработку почвы с учетом ее типа, вредителей и вида сорняков. Предпосевная вспашка должна обеспечить сохранность воды, поддержать достаточную рыхлость слоя и твердое ложе на глубине заделки семян. В процессе выращивания выполняются работы по внесению удобрений и гербицидов, орошению, рыхлению.

Повышение урожайности

Все озимые сорта требовательны к влаге. Для обеспечения высокой урожайности пшеницы весенние запасы воды в верхнем почвенном слое должны превышать 2 см. Еще один важный фактор — достаточное количество солнечных дней в период выхода злака в трубку. На третьем по значимости месте — внесение минеральных подкормок.

В условиях интенсивного развития сельского хозяйства постоянно возрастает средняя урожайность озимых сортов. За последние годы ее величина превысила 39 ц с 1 га (за норму берутся показатели урожайности среднепозднего сорта). Сбор яровых сортов уже много лет держится на отметке 16 ц/га.

На величину урожая влияют сроки и способы уборки зерна. Основным методом является однофазовый способ, при котором зерна выделяют из колосьев за один цикл работы. При двухфазной уборке зерновые сначала скашивают, затем формируют в валки и после высыхания отправляют на обмолот. Этот метод более трудоемок, но дает меньшие потери зерна. Если не соблюдать сроки жатвы, пшеница начинает осыпаться, что ведет к значительной потере урожая (до 25%).

Снижение урожайности

После посадки семян землю прикатывают или проводят боронование. Дальнейший уход за посевами — внесение удобрений, полив и борьба с вредителями и болезнями. При большой засоренности сорняками почву обрабатывают гербицидами.

При обработке зараженных посевов учитывают экономический порог вредоносности.

Применение растворов и химикатов зависит от степени зараженности листьев и стеблей, вида болезни, личинок и взрослых вредителей. Озимая культура, как и яровая, подвержена заболеваниям. При недостаточных профилактических мерах распространение вредных насекомых и болезней может погубить весь урожай.

Наиболее распространенная причина гибели озимых — вымерзание. При отсутствии снежного покрова во время затяжных морозов в клетках и межклеточных пространствах вымерзает вся жидкость и растение погибает. Еще один фактор, понижающий урожай, выпаривание посевов. Связано с выпадением и замерзанием снега на талой почве, с большими сугробами или медленном весеннем таянии снежного покрова.

Удобрение озимой пшеницы

Для получения высокого урожая озимых им необходимо обеспечить наличие достаточного питания в почве. На вызревание 1 ц зерна с гектара в почве должно содержаться не менее:

3,1 кг азота;
1,4 кг фосфора;
2,7 кг калия;
0,6 кг кальция;
0,45 кг серы и такое же количество магния.

Азотные удобрения для пшеницы вносят весной — их избыток осенью понижает зимостойкость и увеличивает риск заражения корневой гнилью. Доля азота зависит от фазы злака: в начале трубкования — до 40 кг/га, в середине — не более 30 кг/га, на этапе колошения — не более 12 кг/га.

Удобрение КАС 32 вносят под посадку. Это карбидно-аммиачная смесь, содержащая около 30% азота. Рекомендуется подкармливать весной озимые селитрой из расчета на гектар 30-40 кг. Удобрение дается прикорневым методом.

Карбамид используется и как корневая, и как внекорневая подкормка, в сухом или растворенном виде. Нормы внесения карбамида при подкормке озимых зависят от типа удобрения. При сухом способе — 30 кг/га. Весной уровень раствора карбомида не должен превышать 20%, во время выхода злаков в трубку — не более 11%, в стадии колошения — не более 8%.

Достаточное содержание фосфора в почве необходимо для синтеза нуклеиновых кислот. Они стимулируют усвояемость почвы азотом и развитие полезной микрофлоры. Удобрения, содержащие фосфор и калий, вносят при основной обработке почвы. Гранулированный суперфосфат вносят осенью из расчета 20 кг/га. Калий нужен растениям для активации работы ферментов, синтеза белка и накопления сахаров. Его наличие увеличивает корневое образование и предупреждает полегание всходов. Кальций способствует накоплению углеводов и увеличивает сопротивляемость к заболеваниям.

Органические удобрения вносят в почвы, содержащие не более 2% гумуса. На плодородных землях их добавляют в грунт перед посадкой предшественников.

Технологическая карта возделывания пшеницы

Составление технологических карт для выращивания озимой пшеницы помогает упростить процесс контроля над соблюдением сроков работ. Таблица включает в себя все виды работ за сезон, который начинается осенью в период посадки и заканчивается сбором урожая.

Примерная таблица возделывания озимой пшеницы выглядит так:

Биологические особенности озимой пшеницы учитываются при разработке комплекса агротехнических приемов и последовательности их выполнения. Если перед хозяйством стоит задача повышения качества зерна, то необходимо уделить внимание обработке семенного материала, профилактике болезней и борьбе с вредителями. Еще один важный момент — закупка семени озимых сортов, которые смогут произрастать в данных климатических условиях без потерь и полеганий.

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 .

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.

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.

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.

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.