Ботанико-морфологическая характеристика озимой пшеницы

Род Triticum L. объединяющий 27 видов. По морфологическим признакам все виды пшеницы подразделяют на две группы: настоящие (голозерные) и полбяные (пленчатые). Настоящие пшеницы характеризуются неломким колосом и легко освобождающимся при обмолоте зерна. К ним относятся виды: мягкая, твердая, тургидная, карликовая, польская и др.

Полбяные (пленчатые) часто дикие пшеницы. К ним относятся: спельта, однозернянка, двузернянка, Тимофеевка и др. Они отличаются неломким колосом (при обработке стержень колоса распадается на членики, невозможность отделить колосок, не сломав стержня колоса). После обмолота зерно остаётся в цветковых и колосовых чешуях и несёт при себе членик колосового стержня [22].

Мягкая (Triticum aestivum L). Колос довольно рыхлый. Лицевая сторона колоса превосходит боковую (ширина больше толщины). Колосовые чешуи широкие, не полностью закрывают цветковые. Киль на полосовой чешуе узкий, слабо развит, зерно с ясно выраженным хохолком, по консистенции может быть мучнистым или полустекловидным. Есть остистые и безостые формы. Ости наружных цветковых чешуй не длиннее колоса и расходятся веерообразно. Соломина полая.

Твердая пшеница (Triticum durum Des). Представлено преимущественно яровыми формами. Озимые формы возделывают на небольших площадях. Колосья у твердой пшеницы длинные, колосовые чешуи сильно закрывают цветок; киль ярко выражен, зерно полностью погружено в цветковые чешуи, поэтому почти не осыпаются, но обмолот её затруднителен. Колос плотный, остистый. Ости параллельны и длиннее его, боковая сторона колоса превосходит лицевую (толщина больше ширины). Зерно более вытянутое, сжатое с боков, со слабо выраженным хохолком или почти без него в изломе стекловидное. Поперечный разрез у зерна угловатый. Соломина, в верхнем междоузлии выполненная или с небольшим просветом [5].

Признаки см. таблицу 1 [22]. Морфологическая особенность: корневая система мочковатая. Различают первичные (зародышевые) и вторичные (узловые) корни. Стебель - соломина полая. Листья - линейные узкие. Различают зародышевые, прикорневые (розеточные) и стеблевые листья. Соцветие - колос. Цветок состоит из цветковых пленок (наружной и внутренней), между которыми формируются по три тычинки и завязь. Плод - зерновка [8]

Таблица 1. Признаки разновидностей пшеницы мягкой и твердой

Базовые разновидности Опущенность колосовых чешуи Окраска колоса и остей Окраска зерна Остистые разновидности
Пшеница мягкая
Albidum He опушены Белая Белая Graecum
Lutescens Тоже Белая Красная Egthrospermum
Milturum -II- Красная Красная Fettugineum
Alborbrum -II- Красная Белая Eryhrobucjn
Velutinum Опушены Белая Красная Hostianum
Pyrothrix Тоже Красная Красная Barbarossa
Пшеница твердая
Subaustale Не опушены Красная Белая Hordei forme
Candicans Тоже Белая Белая Leucurum
- Опушены Белая, ости черные Белая Melanopus
Stebuti Не опушены Красная Красная Murciense
- Тоже Красная, ости черные Белая Erythromelan

Биологические особенности озимой пшеницы

Требования к теплу

Семена озимой пшеницы начинают прорастать при температуре +1°-+2°С, но для дружного пророста температура (+12°-+15°С). К низким температурам и резким колебаниям она чувствительна в зимне-весенний период, очень опасна смена температуры ранней весной, когда днем она поднимается до +15-+10°С, а ночью падает до -10°С. Без снега озимая пшеница гибнет при —16°—18°С. Снеговой покров 20 см. позволяет растениям выдержать морозы до -30°С, а в 30-60 см. — до 40°С. Это связанно с тем, что во время морозов температура на поверхности почвы под снегом на 10-15°С выше, чем над снегом. Чем толще снеговой покров, тем больше разница в температуре под снегом и над ним [9]. Она использует для своего роста, развития и формирования урожая два наиболее благоприятных по увлажнению периода — осень и весну. Озимая пшеница устойчива к весенне-летним засухам и поэтому урожайнее, чем яровая пшеница.

Зимостойкость или устойчивость озимой пшеницы к неблагоприятным зимним условиям - сильным морозам, частым оттепелям, появлению ледяной корки и т.д. - зависит от особенностей сорта и условий выращивания, оттого в какой степени растения подготовлены к зимовке. Эту подготовку принято называть закалкой. Она протекает в две фазы.

Первая фаза закалки проходит осенью при понижении среднесуточной температуры до 5-6°С, когда рост растений приостанавливается (физиологический покой). Но фотосинтез при солнечной погоде интенсивно продолжается и в растениях, особенно в узлах кущения успешно накапливаются сахара, играющие защитную роль. Пройдя первую фазу закалки, озимые могут выдерживать морозы до -12-14°С.

Вторая фаза закаливания происходит при морозной (от 0 до -5°С) погоде и сопровождается частичным обезвоживанием тканей (переходом части воды в связанное состояние, при котором она не замерзает) и повышением водоудерживающей способности клеток. Для полного завершения закалки необходимо около трех недель. Хорошей закалке способствует своевременный посев и внесение удобрений (РК или NPK), умеренная влагообеспеченность и солнечная погода. Минимальные температуры: для прорастания зерна +1-+2°С, фотосинтеза +3°С, ростовых процессов +5°С. Под слоем снега 12-15 см она выдерживает морозы до -30°С. Оптимальная температура для осеннего роста составляет 15-10°С тепла, а в период зимовки — около —5, —7°С в зоне узла кущения, для летней вегетации - около 20-25°С. Озимая пшеница относительно засухоустойчива. Она меньше яровых хлебов страдает от весенней (майской) засухи. Транспирационный коэффициент её около 300-350 до 450. Очень важно наличие влаги в почве для получения дружных всходов, осеннего кущения и укоренения растений, в период роста соломины и формирования колосьев, а также во время роста и налива зерновок [21].

Требования к влаге

Озимая пшеница кустится осенью и весной. Усиленное кущение наблюдается при достаточной влажности и температуре 8-10°С. С понижением температуры до 3-4°С кущение прекращается. Кустистость резко повышается при внесении азотных удобрений и при посеве крупными семенами.

До ухода в зиму озимая пшеница образует обычно 4-5 побегов. Высокая температура и недостаток влаги в почве в весенний период отрицательно влияют на кущение. Поздно возникающие стебли запаздывают с колошением и образуют подгон, обуславливающий неравномерность созревания растений. Корневая система озимой пшеницы проникают на глубину до 1,5 м, и хорошо использует влагу из корнеобитаемого слоя. При наличии влаги в слое почвы 10 см. более 10 мм всходы появляются дружно, а кущение идет энергично при менее 30 мм доступной влаги.

Осенние осадки способствуют более высокому выходу зерна по сравнению с выходом соломы. Весенние осадки усиливают рост вегетативной массы и создают хорошие условия для появления новых побегов. От весеннего

пробуждения до колошения озимая пшеница расходует около 70% общей

потребности воды за вегетацию, в период от цветения до восковой спелости зерна - 20%. Наибольшая продуктивность этой культуры при влажности почвы 70-75% наименьшей (полевой) влагоемкости в зоне распространения основной массы корней (до 60 см). Транспирационный коэффициент составляет 400-500.

Отношение к свету

Свет, как и тепло и влага важнейший фактор в жизни растений озимой пшеницы. Действие света проявляется с начальных этапов развития растений. Фотосинтез происходит интенсивно, в результате образуются органические вещества, растения хорошо растут, кустятся и развиваются. Солнечный свет оказывает положительное влияние на формирование органов плодоношения зерна, накопление в них белков, углеводов и других веществ. Озимая пшеница растение длинного дня.

Требования к почве

Озимая пшеница очень требовательна и хорошо отзывается на повышение её плодородия. На легких супесях и осушенных торфяниках она произрастает хуже. Большое влияние на урожайность озимой пшеницы оказывают условия рельефа. Пониженные заболоченные места для неё неблагоприятны. Период вегетации длится 240-320 дней.

Не подходят для неё малоплодородные торфяники, супесчаные и сильно смытые, кислые, засоленные и заболоченные почвы. Озимая пшеница -растение длинного дня. Она зацветает тем скорее, чем дольше день. Поэтому для прохождения световой стадии требуется длинный (14-16) часовой день или непрерывное освещение.

Таким образом, почвенно-климатические условия ООО АФ «Луч» в значительной степени соответствуют биологическим требованиям озимой пшеницы. Озимая пшеница может давать высокие и стабильные урожаи [21].

Фазы роста и развития озимой пшеницы, их продолжительность

Таблица 2. Фазы роста и развития озимой пшеницы

Фазы Продолжительность

дней

Морфологические признаки Этапы органогенеза
1 2 3 4
1. Прорастание семян, появление всходов 8...12 Образование корешков, рост I
2. Кущение Через 15...17 Начинается при появлении 4-голиста, нормальная приземистая кустистость 4... 6 хорошо развитых стеблей и узловых корней. II-III
3. Выход в трубку Через 25...35 после возобновления вегетации весной Увеличивается продуктивность колосьев, за счет большого числа развиты колос и зерна в них IV-VII
4. Колошение Через 50...65 после весеннего отрастания Формирование и налив зерна VIII-IX
5. Цветение 3...5 6...8 Вскоре после колошения -внутри колоса -в пределах поля формирования и налива зерновок X-XI
6. Формирование и налив зерновки Длится 10... 12
7. Налив 12...18
8. Процесс созревания XII
Период вегетации 240-320 дней

Особенности технологии возделывания озимой пшеницы

Размещается озимая пшеница по чистым и занятым парам, сорта используют только районированные и перспективные, устойчивые к полеганию, зимостойкие. Обработка почвы проводится с учетом зональных особенностей. Чистые пары обрабатываются вслед за уборкой предшественника, безотвальными орудиями на 20-22 см. Обработка не паровых предшественников культиваторами - плоскорезами и дисковыми боронами на 10-12 см.

Органические удобрения вносятся 30-40 т/га. Фосфорные удобрения в основную обработку — 50 кг, калийные -50 кг, азотные вносят дробно, в критические периоды 20-30% от общей нормы.

Предпосевная обработка почвы основывается на применении влагосберегающих приемов, культиваторами КШП-8, КПС- 4. Сеют сеялкой СЗУ-3,6 на глубину 3-5 см. Норму высева устанавливают из расчета получения к уборке урожая 500-600 продуктивных стеблей на 1 кв.м.

Уход за посевными включает, прежде всего, обеспечение полноценного питания растений и надежной защиты от полегания, вредителей, болезней, сорняков. От вредителей применяют «Би-58» или «Данадим». От болезней применяют «Фундозол», «Фалькон». В борьбе с сорной растительностью «Диален», «Лонтрел». Для предупреждения полегания опрыскивают раствором тура.

Убирают озимую пшеницу, как раздельным способом, так и прямым комбайнированием [7].

Качество зерна озимой пшеницы

Пшеничные хлебобулочные изделия, крупа, макароны др. вкусные, питательные и легко перевариваемые продукты, пользующиеся постоянным спросом потребления. Лучшие сорта хлеба получают из муки мягкой пшеницы, содержащей 14-15% белка. Лучшие сорта макарон — из высокобелковой (14-18%) твердой пшеницы.

Из 15 сортов озимой пшеницы, включенных в реестр по ЦЧР, 7 значатся в списке сильных и 7 в числе ценных по качеству зерна.

Качество хлебобулочных изделий прямо связано с качеством зерна пшеницы. Производство высококачественного зерна пшеницы в ЦЧР имеет очень важное продовольственное значение и всегда является актуальным. Для хлебопечения нужна не пшеница вообще, а зерно высокого качества.

Основные показатели качества зерна подразделяются на три группы: физические (натуральная масса, масса 1000 зерен, стекловидность, седиментация, число падения, а также цвет, запах, примесь испорченных зерен и др.); химические (белок, клетчатка, крахмал, и др.); технологические и хлебопекарные (выход муки, сила муки, объемный выход хлеба и др.).

Наиважнейшее значение имеет содержание в зерне белковых веществ, в том числе образующих клейковину. Различают четыре фракции пшеничных белков: альбумины (10-20% общего белка) — растворимы в дистиллированной воде; глобулины (до 10-15%) - в солевом растворе; пролалиты или глиадиты (20-40%) - в этиловом спирте; глютамины (20-30%) - в слабых щелочах и нерастворимые силеропротеины (5-15%). В пшенице преобладают (до 70-80% всех белков) проламины и глютенины. Эти фракции белка образуют клейковину, которая представляет собой сильно гидротированный студень.

Сырая клейковина содержит около 65% воды и 35% сухого вещества, которые главным образом на 80-90% представлены двумя белковыми компонентами нерастворимыми в воде глиадином и глютенином. Лучшее соотношение их в муке 1:1.

Изменение состояния этих белков в значительной степени обуславливают качество клейковины. С увеличением содержания глиадина увеличивается растяжимость, а при избытке глютенина клейковина становится маловязкой, короткорвущейся. Количество и, главным образом, хорошее качество клейковины обуславливают способность теста удерживать бродильный углекислый газ.

При оценке силы зерна пшеницы основными показателями являются количество и качество клейковины. Важно уметь правильно выполнить или проконтролировать эти анализы.

Количество клейковины в зерне определяют путем отмывания вручную или с помощью устройства МОК-1 (техническое отмывание клейковины) и взвешивания. Количество сырой клейковины выражают в процентах и навеске размолотого зерна.

При контрольных арбитражных анализах расхождение в определении качества сырой клейковины не должны превышать 2%.

Качество пшеничной клейковины имеет очень важное, значение. Она обусловлена состоянием целого ряда свойств: упругостью, эластичностью, растяжимостью, вязкостью, связностью, а также цветом клейковины. По качеству клейковина может быть: хорошая (имеет умеренную упругость, связность и достаточную растяжимость), слабая (очень растяжимая, недостаточно упругая), крепкая, короткорвущаяся, (очень упругая, малорастяжимая), крошащаяся (недостаточно связная). Клейковину, которая не отмывается, определяют термином «неотмывающаяся».

Сильно снижается качество зерна при полегании посевов пшеницы, при засорении их и поражении колюще-сосущими насекомыми (вредная черепашка), ржавчинами и другими болезнями при истощении влажного зерна. Важно не смешать при уборке высококачественное, сильное зерно с зерном 3-го и 4-5 классов [21].

В повышении качества зерна хлебных злаков важная роль принадлежит селекционерам, которые создали много хороших сортов зерновых культур. По каждой зоне районированы сорта, которые и следует возделывать. Вместе с этим химический состав и технологические качества зерна хлебных злаков зависят от почвенно-климатических условий и агротехники [8].

Задачи работы по совершенствованию технологии выращивания озимой пшеницы

Программирование урожая решает стратегические задачи, определяет уровни урожайности, реально достижимые в складывающихся условиях, пути достижения этих уровней, а интенсивные технологии представляют собой технику решений запрограммированных задач.

Основной путь получения запрограммированного урожая - оптимизация условий жизнедеятельности растении в течение всей вегетации. Для этого надо знать потребности растения на данном этапе развития.

Постановка решений задач по оптимизации и управлению процессом формирования урожая возможны только при наличии соответствующей фактографической информации о состоянии внешней среды и всех основных элементов агробиоценоза. Фактографическое обеспечение реализаций интенсивных технологий достигается с помощью службы агробиологического контроля, располагающей методами диагностики состояния посевов и рекомендации по решению технологических вопросов.

Комплекс мероприятий по оптимизации условий жизнедеятельности растений включает следующее: планирование, организацию и реализацию приемов обработки почвы в оптимальные сроки и орудиями, способствующими не только сохранять, но и улучшать структуру пахотного слоя. Проведение сева в оптимальные сроки с наилучшим размещением семян по площади и оптимальной глубиной заделки. Разработка и осуществление оптимального режима внесение минеральных удобрений с учетом складывающихся агрометеорологических условий. Своевременное осуществление мероприятий по уходу за посевами, проведение обработок средствами защиты от вредителей, болезней и сорняков, а также ретандантами. Соблюдение своевременной уборки посевов с наименьшими потерями зерна.

При решении задач также необходимо иметь в виду экономическую сторону этого вопроса. В отдельных хозяйствах и даже областях, несмотря на увеличение урожая, также повышается и себестоимость зерна. В заключении отметим, что высокий результат, может быть, достигнут только при выполнении всего комплекса технологических мероприятий.