geolike.ru

Биология и технология возделывания яровой пшеницы

Пшеница (Triticum), род одно - и двулетних трав семейства злаков, одна из важнейших зерновых культур. Получаемая из зерен мука идет на выпечку белого хлеба и производство других пищевых продуктов; отходы мукомольного производства служат кормом скоту и домашней птице, а в последнее время все шире используются и как сырье для промышленности. Пшеница - ведущая зерновая культура во многих регионах мира и один из основных продуктов питания на севере Китая, в некоторых частях Индии и Японии, во многих ближневосточных и североафриканских странах и на равнинах юга Южной Америки.

Зерно пшеницы - важнейший сельскохозяйственный объект международной торговли: почти 60% всего экспорта зерновых. Существуют тысячи сортов пшеницы, и классификация их довольно сложна, однако главных типов всего два - твердые и мягкие. Мягкие сорта делят также на краснозерные и белозерные. Обычно их выращивают в регионах с гарантированным увлажнением. Твердые сорта разводятся в областях с более сухим климатом, например, там, где естественный тип растительности - степь.

Мягкие и твердые сорта пшеницы имеют много общего, однако четко различаются по ряду признаков, которые важны для использования муки. Историки утверждают, что разницу между двумя типами пшеницы знали уже древние греки и римляне, а возможно, и более ранние цивилизации. В муке, полученной из мягких сортов, зерна крахмала крупнее и мягче, консистенция ее более тонкая и рассыпчатая, она содержит меньше клейковины и поглощает меньше воды. Такую муку используют для выпечки в основном кондитерских изделий, а не хлеба, поскольку продукты из нее крошатся и быстро черствеют. В областях выращивания мягких сортов хлеб пекут из ее смеси с мукой, полученной из привозных твердых сортов.

В муке из твердых сортов пшеницы крахмальные зерна мельче и тверже, консистенция ее мелкозернистая, клейковины относительно много. Такая мука, называемая "сильной", поглощает большие количества оды и идет в первую очередь на выпечку хлеба, за исключением полученной из вида T. durum, идущей на изготовление макаронных изделий.

По мере увеличения доли в рационе людей мяса и другой не зерновой пищи количество непосредственно потребляемых ими пшеницы и других злаков сокращается. Однако пшеница широко используется также на корм скоту, причем питательная ценность зерна почти не зависит от мукомольных качеств. Эти отходы скармливают сельскохозяйственным животным с глубокой древности: если целлюлозы больше - прежде всего рогатому скоту и лошадям, если ее меньше - свиньям и птице. Пшеничные отруби особенно ценятся как добавка к рациону стельных коров и овцематок. Раньше их в большом количестве давали также лошадям в связи с известными слабительными свойствами. Свиньям подходят мелкие отруби, включающие зародыши и приставшую к ним муку. Их эффективнее всего использовать вместе с боенскими отходами, рыбной мукой и молочными субпродуктами в качестве добавок к кукурузному и другому зерновому корму. Использование мукомольных отходов в птицеводстве, особенно бройлерном, в последнее время стало сокращаться в связи с ростом популярности низковолокнистых рационов. До последнего времени прикладные исследования пшеницы были направлены в основном на улучшение ее пищевых свойств.

Корневая система - мочковатая, располагается в верхнем пахотном слое почвы, но проникает на глубину 120-200см. Она состоит из первичных "зародышевых" корней (развивается из зародыша семени) и вторичных "узловых" (образуются из узлов стебля). Стебель яровой пшеницы - соломина, округлой формы, полый и по всей длине разделен узлами (кольцеобразные утолщения) на 5-6 участков (междоузлия).

Типы листьев яровой пшеницы:

Прикорневые - образуются из подземных узлов

Стеблевые - образуются из надземной части стебля.

Лист состоит из 2 частей: влагалище и лепесток.

Листья злаков ланцетовидные, с параллельным жилкованием. У основания они свернуты в трубочки, прикрепленные к стеблевым узлам и охватывающие часть стебля. Листья являются основными фотосинтезирующими органами; поэтому их число, размеры и состояние оказывают существенное влияние на урожайность. Из каждого узла стебля отходит один лист. В листьях происходит фотосинтез - образование органического вещества из воды и углекислого газа, при помощи солнечного света. Размер и число листьев зависит от биологических особенностей, сорта и почвенных условий.

Соцветие пшеницы - колос, состоящий из: колосовой стержень и отдельные колоски, содержащие 1-5 цветков, из которых зерно дают 2-3.

Плод пшеницы - голая зерновка (зерно), в котором различают спинную брюшную стороны. В нижней части зерна на спинной стороне расположен зародыш.

Биология культуры является основой построения ее технологии возделывания - комплекс агротехнических приемов, выполняемых в определенной последовательности, направленный на удовлетворение требований биологии культуры и получения высокого урожая заданного качества. С учетом этого необходимо знать биологические особенности возделываемой культуры, т.е. отношение ее к факторам жизни (свет, тепло, влажность, пища, воздух).

Яровая пшеница - самоопыляющееся растение длинного дня, в процессе роста и развития она проходит те же фазы и этапы органогенеза, что и озимая пшеница. После всходов (1 и 2 этапы) яровая пшеница развивается медленно и сильнее угнетается сорняками, чем озимая. Корневая система характеризуется более слабым развитием (особенно у твердой пшеницы) и пониженной усваивающей способностью. Средняя продуктивная кустистость колеблется в пределах 1,22-2. Зерно сравнительно крупное. Масса 1000 зерен у мягкой пшеницы - 35-45г, у твердой - 40-45г.

Яровая пшеница не предъявляет высоких требований к температуре. Мягкая яровая пшеница более устойчива к низким температурам, чем твердая. Семена прорастают при 1-2°С, а всходы появляются при 4-5°С, наиболее благоприятная температура для прорастания - 12-15°С. При температуре почвы на глубине заделки семян 5°С, всходы появляются на 20 день, при 8°С - на 10, а при 15°С - на 7. Яровая пшеница переносит непродолжительные заморозки (в период прорастания зерна - 13°С, а в фазу кущения - 8…-9°С). Однако, во время цветения и налива зерна растения яровой пшеницы могут повредить заморозки - 1…-2°С. Кущение проходит хорошо при 10-12°С, а в фазе колошения и молочно - восковой спелости при 16-23°С.

К высоким температурам яровая пшеница довольно устойчива, особенно при наличии влаги в почве. Температура - 35-40°С и сухие ветры неблагоприятно сказываются на растениях и ведут к снижению урожайности и качества зерна. Сумма активных температур за период всходы - созревание составляет - 1500-1750°С.

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. (1)

Для прорастания семян яровой мягкой пшеницы нужно воды 60-70% от массы сухого зерна. Семена яровой твердой пшеницы требуют воды на 5-7% больше, т.к они содержат больше белка. Транспирационный коэффициент яровой мягкой пшеницы = 415ед, яровой твердой пшеницы = 406 ед. Наиболее благоприятная влажность почвы для яровой пшеницы - 70-75%.

Потребление воды яровой пшеницей в течение вегетационного периода неравно мерно и распределяется следующим образом:

в период всходов - 5-7% общего потребления вод за вегетационный период,

в фазе кущения - 15-20%,

в фазах выхода в трубку и колошения - 50-60%,

молочного состояния зерна - 20-30

восковой спелости - 3-5%.

Критическим периодом в потреблении воды считается фаза выхода в трубку и колошения, т.е. период образования репродуктивных органов. В этот период растениями употребляется 50-60% всей необходимой воды. Из-за недостатка влаги в этот период увеличивается бесплодность колосков, а при формировании и наливе зерна - снижается выполненность и крупность зерна, что приводит к значительному снижению урожайности. При весенних запасах влаги в метровом слое почвы менее 100мм, создаются неблагоприятные условия для роста и развития яровой пшеницы, а при наличии влаги менее 60мм - невозможно получить даже удовлетворительный урожай зерна. Последующие обильные осадки не могут исправить положение. В таких условиях растения пшеницы ускорено переходят от одной фазы развития к другой и урожай резко снижается. При наличии достаточного количества влаги на глубине узла кущения хорошо развиваются зародышевые и узловые корни. В основных районах возделывания яровой пшеницы, ранневесенние засухи иссушают верхний слой почвы, в результате слабо развиваются не только узловые, но и зародышевые корни, что ведет к резкому снижению урожайности.

К почвам яровая пшеница предъявляет высокие требования, особенно в начале вегетации к минеральному составу. У яровой пшеницы короткий вегетационный период и пониженная усваивающая способность корневой системы, поэтому наиболее благоприятными почвами для нее являются: черноземы, каштановые. А для мягкой яровой пшеницы - все виды черноземов, каштановых почв и серых слабооподзоленных темноцветных суглинков. На тяжелых глинистых и легких песчаных почвах без внесения высоких норм удобрений яровая пшеница растет плохо. На оподзоленных почвах необходимо вносить известь, органические и минеральные удобрения. Благоприятная pH = 6-7,5. Твердая пшеница предъявляет более высокие требования к плодородию, чистоте и структуре почвы, чем мягкая. В первый период жизни корни твердой пшеницы быстрее проникают вглубь, а у мягкой - энергичнее распространяются в ширину. Из особенностей биологии яровой пшеницы следует отметить не дружность и изреженность ее всходов. Причинами этих явлений в южных и юго-восточных районах могут быть недостаточная влажность и быстрое высыхание верхнего слоя почвы, повреждение проростков и всходов вредителями (проволочником, блошками, шведской и гессенской мухами), а в северных районах - повышенная кислотность почвы и поражение болезнями (фузариозом и др.). Яровая пшеница, особенно твердая, в первый период (в фазе всходов) развивается медленно, поэтому ее посевы часто угнетают сорняки. В каждом хозяйстве нужно высевать не менее 2-3 сортов, отличающихся по скороспелости, при соотношении среднеспелых и среднепоздних в сухой степной зоне - 1: 1,5, в засушливой и умерено засушливой степи - 1,5: 1, в лесостепи - 2,3:

Посев - всходы. Период колеблется от 11 до 18 суток в зависимости от увлажнения и температуры почвы. На ранних и сверхранних сроках посева (в конце апреля - начале мая) всходы появляются дольше (до 21-30 суток).

Всходы - кущение. Обычно фаза кущения наступает на 10-15-е сутки. Среднесуточная температура в этот период колеблется в пределах 12-15 С. На интенсивность кущения, кроме тепла и влаги, существенно влияет минеральное питание. На высоком агрофоне пшеница кустится лучше.

На энергию кущения влияет и крупность зерна. Крупные семена дают большее число продуктивных побегов.

Кущение - колошение. К моменту развития 4-6 листьев начинается удлинение нижнего междоузлия. В зависимости от сорта и зоны возделывания яровой пшеницы этот период составляет 22-36 суток. Самым критическим для пшеницы в Восточной Сибири является отрезок времени в 15-20 суток перед цветением. Он чаще всего определяет высоту урожая. Позднеспелые сорта могут иметь этот период до 41 и более суток, а очень скороспелые - 25-28 суток.

Колошение - восковая спелость. Продолжительность периода колеблется от 29 до 44 суток. Колошение отмечается после появления одной трети колоса из влагалища верхнего листа. Через двое суток у пшеницы начинается цветение. В зависимости от размеров колоса и условий погоды цветение длится 4-12 суток. После его окончания через 1-2 суток прекращается рост стебля в длину, начинаются интенсивный рост зерновки в длину, наполнение и налив зерновки крахмалистыми веществами. Полная спелость у пшеницы в Восточной Сибири наступает при влажности зерна 20-22%. Зерно пшеницы очень чувствительно к заморозкам в начале созревания. Так, при тестообразной спелости заморозки в - 2 С больше чем наполовину снижают всхожесть семян; в начале восковой спелости опасны заморозки силой - 2-4 С.

Яровая пшеница, особенно твердая и сильная мягкая, предъявляет повышенные требования к предшественникам, чистоте полей от сорняков, обеспеченности влагой и питательными веществами. В основных районах возделывания яровой пшеницы ее размещение зависит от схем севооборотов, принятых в данной зоне. Севообороты могут быть различные (4-5, 5-7 польные) в зависимости от почвенно-климатических условий. В степной, южной, лесостепной зонах применяют севообороты с короткой ротацией.

Лучшим предшественником в засушливых районах для яровой пшеницы считается чистый пар, который обеспечивает накопление и сохранение влаги, лучше отчищает поле от сорняков.

В районах, подверженных ветровой эрозии, наиболее целесообразно размещать ее в кулисных и полосных парах. В паровых полях высевают двух - и трехстрочные кулисы. В качестве кулисных растений используют горчицу, высокостебельные растения - кукурузу, сорго, подсолнечник. Для посева используют специальные кулисные сеялки или стерневые сеялки. Норма высева семян горчицы - 0,5-0,6кг/га (на 1м рядка - 20-30 растений), глубина заделки семян - 4-5см, расстояние между кулисами - 10-12м, направление кулис выбирают поперек господствующих ветров в зимний период. Посев проводят в первой декаде июня. При использовании подсолнечника в качестве кулисного растения применяют трехстрочные кулисы с шириной междурядий - 70см, расстояние между кулисами - 20-23м. Посев производят в первой половине июня на глубину - 6-8см.

Яровая пшеница более требовательна к плодородию почв, чем другие яровые хлеба. На формирование 1т зерна и соответствующего количества побочной продукции она выносит из почвы: азота - 35-45кг, фосфора - 9-12кг, калия - 18-24кг. Потребление азота идет в течение всей вегетации. Удобрения вносят во время второй или третьей обработки пара на глубину - 12-16см. При посеве в рядки вносят гранулированный суперфосфат в дозе - 10-15кг в д. в. /га, при размещении яровой пшеницы по зерновым и пропашным предшественникам, в зоне достаточного увлажнения, фосфор вносят в составе комплексных удобрений (аммофос, диаммофос).

Технология возделывания яровой пшеницы базируется на максимальной концентрации и эффективном использовании имеющихся материально-технических ресурсов и широком применении новейших достижений науки и передовой практики. Она предусматривает четкое соблюдение технологической дисциплины. Неотъемлемые требования современной технологии - агрохимическое и фитосанитарное обследования полей с последующим составлением паспорта поля. Технология предусматривает получение 5-6т высококачественного зерна с 1га.

Яровая пшеница по сравнению с озимой имеет слаборазвитую корневую систему с пониженной усваивающей способностью, больше страдает от недостатка влаги, меньше куститься, ее сильно угнетают сорняки. Для улучшения качества зерна очень важным является некорневая подкормка посевов 20% раствором мочевины на 7 этапе органогенеза (колошение). Этот прием, при определенных условиях способствует также и повышению урожайности. В случае его использования следует учесть такие моменты:

распыл должен осуществляться при размере капель 50-100мк;

для подкормки использовать раствор мочевины, так как при контакте с растениями она не вызывает некроз листьев;

наилучшие результаты получают при обработке в пасмурную погоду;

Если валовое содержание азота в листьях в пределах 2,2-2,7% (средняя обеспеченность второго и третьего верхних листа), целесообразно внести 30кг/га д. в., а при низком уровне обеспеченности (1,7-2,1%) - 40кг/га д. в.