Особенности озимой ржи

Народнохозяйственное значение озимой ржи

Озимая рожь – важная зерновая продовольственная и кормовая культура, особенно в районах с ограниченным возделыванием озимой пшеницы. В зерне ржи в зависимости от условий выращивания и сорта содержится 9…17% белка, 52…63%крахмала и 1,6…1,9% жира. Ржаной хлеб (обдирный, орловский, рижский, бородинский и другие сорта) – ценный пищевой продукт, отличается высокой калорийностью и имеет специфический вкус и аромат. Он содержит полноценные белки и витамины А В6 В2, Е, РР и другие, необходимые человеку. По переваримости и усвояемости ржаной хлеб уступает пшеничному, однако превосходит его по биологической ценности белка, содержит примерно в 1,5 раза больше лизина и несколько больше треонина и тирозина. Зерно ржи используют в спиртовой и крахмалопаточной промышленности. Очищенные зародыши зерна благодаря высокому содержанию основных питательных веществ – белка, жира, сахара, витаминов и минеральных соединений – нашли широкое применение в фармацевтической и пищевой промышленности при изготовлении специальных лечебных препаратов и высокопитательных концентратов.

Цельное и дробленое зерно ржи (дерть, кормовая мука) применяют в качестве концентрированного корма в животноводстве. Отруби, получающиеся при помоле, из-за большого содержания в них оболочек зерна менее переваримы, чем кормовая мука, их используют главным образом при откорме крупного рогатого скота, а кормовую муку – преимущественно при откорме свиней. Ржаной мукой и отрубями часто сдабривают грубые корма – сено, солому и полову.

Ржаную солому в запаренном виде используют как грубый корм. Соломенную резку употребляют в качестве примесей при силосовании сочных кормов (тыквы» кормового арбуза, капусты). Из соломы ржи изготавливают маты, оберточную бумагу, шляпы и другие изделия. Из соломы получают кристаллический сахар, целлюлозу, фурфурол, уксус, лигнин, а также используют ее на подстилку животным.

Озимую рожь как быстрорастущее весной растение используют в качестве самого раннего зеленого корма.

Культурная рожь (по данным Н. И. Вавилова) произошла от дикой сорно-полевой ржи, которая и сейчас еще засоряет посевы пшеницы и ячменя в предгорных районах Кавказа.

Рожь считается относительно молодым хлебным растением, человек начал возделывать ее значительно позднее пшеницы, ячменя и других полевых культур. Первые сведения о ржи встречаются у Плиния (I в. до н.э.) – В III и IV вв. славянские племена высевали рожь в южных районах, отсюда она распространилась по европейской части нашей страны. В Сибирь озимая рожь проникла значительно позднее – в XVII в. вместе с русскими поселенцами.

В культуре преимущественно распространена озимая рожь, яровую рожь (ярицу) возделывают на небольших площадях в некоторых районах Восточной Сибири.

Общая площадь посева ржи в мире составляет более 6,93 млн га (ФАО, 2004). Основные посевы ее распространены в Европе, включая Скандинавские страны, и в США. Главные производители ржи – СНГ, Германия, Польша, Франция, США.

Озимая рожь распространена очень широко. Ее посевы в РФ простираются от тундры до южных пустынь, от районов запада до сурового малоснежного северо-востока Сибири. На севере посевы ржи достигают Заполярья –69° с. ш., а в Сибири –64° с. ш., на юге – 45° с. ш.' Наибольшие площади она занимает в Нечерноземной, Центрально-Черноземной зонах, Среднем Поволжье, Западной и Восточной Сибири. В 2003 г. в России площадь посева ржи составила 2,34 млн. га.

Озимая рожь во многих районах страны дает более высокие и устойчивые урожаи, чем яровые хлеба, хотя и уступает по урожайности озимой пшенице. Средняя урожайность озимой ржи по РФ в 2003 г. составила 1,86 т/га. Между тем потенциальные возможности значительно выше: в опытах Башкирского СХИ – 5,5 т/га, на Шагинском сортоучастке Самарской области сорт Чулпан – 7, в учебно-опытном хозяйстве Ивановского СХИ (сорт Таловская 15) – 4 т/га.

Хотя рожь по многим показателя хуже основных зерновых культур – пшеницы, риса и кукурузы, она будет продолжать оставаться важной культурой и для фермера в следствии её чрезвычайной выносливости и способности расти на малоплодородных почвах, и для потребителя благодаря относительно низкой цене (Бушук В., Кэмпбел У. П. Рожь; производство, химия и технология).

Морфологические особенности культуры

Рожь относится к роду sеса1е, имеющему 12 видов, из которых посевная рожь представлена одним видом – S еса1е сегеа1е. Рожь имеет мочковатую корневую систему, проникающую на глубину до 1,5 м, поэтому она удовлетворительно переносит легкие песчаные почвы. Стебель ржи полый, с 5–6 междоузлиями, высотой 1,5…2 м. Листья линейные, более широкие, чем у пшеницы. Листовая пластинка с верхней стороны иногда покрыта волосками, что указывает на сравнительную устойчивость к недостатку влаги и приспособленность к легким песчаным почвам. Язычок и ушки у листьев ржи рано засыхают и опадают. Соцветие – сложный колос, состоит из стержня и сидящих на его уступах колосков. Колоски имеют по два цветка. Колосковые чешуи ланцетно-шиловидные, с одной жилкой, голые и, как правило, короче цветковых чешуи. Наружная цветковая чешуя с остью, ланцетовидная, голая, с пятью жилками и реснитчатым килем. Внутренняя чешуя двухкилевая, в верхней части реснитчатая. Тычинок три, завязь верхняя с перистым двулопастным рыльцем.

Зерновка ржи имеет продолговатую или овальную форму с глубокой бороздкой посередине. Окраска зерна зеленая, желто-зеленая, серая или коричневатая. Масса 1000 зерен 18…35 г.

Озимую рожь широко возделывают в нашей стране, яровая рожь распространена преимущественно в районах с суровыми зимами (Восточная Сибирь; Иваненко А. С. Озимая рожь в Сибири).

Биологические особенности озимой ржи

Особенности роста и развития

В Сибири рожь сеют обычно во второй половине августа. Теплообеспеченность всходов при посеве в такие сроки вполне достаточная. Среднесуточная температура в это время еще высокая – +15–18оС. Температура почвы на глубине заделки семян находится в пределах +9–12оС, этого достаточно для прорастания и появления всходов.

Максимум годовых осадков приходится на июль; много выпадает в первой половине августа, так что пахотный слой во время посева увлажнен достаточно хорошо.

До появления всходов проходит в среднем 8–10 дней. После появления 3 листа рожь начинает куститься. К этому времени в почве вырастает первичное междоузлие ржи.

Кустится рожь интенсивно и ко времени окончания осенней вегетации образует 3–6 боковых побегов. Кущение длится около 20 дней и оканчивается обычно осенью. Период осенней вегетации длится примерно 40 дней. В зависимости от условий осени она может закончиться раньше или позже.

В конце вегетации происходит закаливание растений под влиянием понижающихся температур и солнечного света. Лучше всего закалка происходит в кустящихся растениях.

Первая фаза закалки происходит во второй половине сентября, когда устанавливается среднесуточная температура воздуха 5–6оС, а ночью опускается до 0 – -1оС. Длится 2–3 недели. В это время рост растений постепенно замедляется, но фотосинтез днем идет еще интенсивно.

Вторая фаза закалки происходит после окончания осенней вегетации, когда среднесуточная температура опускается ниже 0оС. Начинаются слабые морозы. Длится фаза не более недели. После второй фазы морозостойкость ржи резко возрастает, растения впадают в состояние глубокого покоя и уходят в зиму.

Снег ложится в начале или во второй половине ноября. В течение длинной зимы складываются условия, вызывающие частичную или полную гибель. Рожь может погибнуть от вымерзания, выпревания, выпирания, вымокания и т.д. В настоящее время возделывают достаточно морозостойкие сорта.

Зимой листья ржи погибают, но это не опасно для растений, если сохраняется узел кущения. Критической температурой для узла кущения считается -16–20оС. От вымерзания рожь спасает снежный покров, он значительно ослабляет действие мороза.

После устойчивого перехода среднесуточной температуры через 5оС в сторону повышения начинается весеннее отрастание ржи, возобновляется вегетация. В первые же дни после возобновления вегетации у ржи формируется зачаток колоса.

Одновременно начинается рост стебля – рожь выходит в трубку. В это время будущие узлы кущения соломины сближены и образуют утолщения. В последующем стебель начинает быстро расти, образуя новые листья.

От начала весенней вегетации до выхода в трубку проходит 30–35 дней, рост стебля начинается в третьей декаде мая. Повышение температуры воздуха ускоряет развитие ржи.

В фазе выхода в трубку у растений ржи формируется колос, образуются зачатки колосков. Обычно в колоске ржи образуется не более 2 цветков. В это время у ржи наиболее интенсивно идут все ростовые процессы и формируются генеративные органы.

Рожь начинает колоситься около середины июня, а вскоре, через 1–1,5 недели, она зацветает. Температура воздуха оказывает резкое влияние на колошение.

Если во время цветения ржи стоит сухая погода, пыльца быстро теряет жизнеспособность. В дождливую погоду пыльца теряет летучесть, осаждаясь дождем или туманом.

Налив и созревание зерна ржи проходят в условиях высокой температуры от июня к самому жаркому месяцу года – июлю.

В конце 1 декады июля начинаются дожди, налив зерна идет в условиях высокой температуры и достаточного увлажнения. Оптимальная температура для налива и созревания ржи 16–20оС.

Восковая спелость ржи наступает обычно в 3 декаде июля. От восковой до полной спелости проходит, в зависимости от температуры и влажности воздуха, до 10 дней. В первой декаде августа приступают к уборке ржи.

Ко времени уборки число растений на единицу площади ржаного поля еще сокращается по сравнению с теми, которые уцелели после зимовки. Часть растений погибает после зимовки. И ранневесенняя засуха, и холода вызывают гибель.

Период осенней вегетации составляет 40–45 дней, период осенне-летней вегетации составляет 345–360 дней, период весенне-летней вегетации 115 дней, в том числе период активной вегетации 130–180 дней.

Таким образом, озимая рожь – очень пластичная сельскохозяйственная культура. Она может произрастать в разнообразных почвенно-климатических условиях. Однако, для получения высокой урожайности необходимо создавать соответствующие условия, сообразуясь с биологическими потребностями культуры.

Требования к свету и теплу

Озимая рожь менее требовательна к теплу, чем озимая пшеница. Семена дают дружные всходы через 5…7 дней после посева. Индивидуальное развитие растения ржи (органогенез), как и озимой пшеницы, включает 12 этапов, на каждом из них формируются характерные для этапа органы растения.

Кущение (III этап) начинается через 13…15 дней после всходов, в этот период наиболее благоприятна температура 10…11°С. В отличие от озимой пшеницы узел кущения у ржи образуется у поверхности почвы (на глубине 1,7…2,0 см) независимо от глубины заделки семян. Озимая рожь кустится преимущественно осенью, но кущение может продолжаться и весной (при позднем посеве, разреженном стоянии растений). Корни развиваются относительно быстро и к концу осенней вегетации углубляются на 1 м. Озимая рожь по сравнению с озимой пшеницей – более морозостойкая и зимостойкая культура, В бесснежные зимы рожь переносит морозы до –20°С, а под покровом снега толщиной 20 см-до-50… – 60°С.

Весной, когда температура воздуха установится на уровне 5 С и выше, растения трогаются в рост, при прохладной и влажной погоде могут дополнительно куститься, но в меньшей степени, чем озимая пшеница. Общая и продуктивная кустистость у ржи обычно выше, чем у пшеницы, и составляет 4…6 и 2…3 стебля на растение. Для дальнейшего развития требуются повышенные температуры. Выход в трубку и стеблевание (IV..VII этапы) наступают через 18…20 дней, колошение (VIII этап) – через 30…40 дней после начала вегетации весной. От начала колошения до цветения (VIII…IX этапы) проходит 10…12 дней, цветение продолжается 10…15 дней.

Требования к влагообеспеченности

Озимая рожь более засухоустойчива, чем другие озимые культуры, что объясняется хорошим развитием корневой системы. Она лучше использует осенние и весенние запасы влаги и значительно легче переносит весеннюю засуху.

По устойчивости к выпреванию и вымоканию озимая рожь уступает пшенице. Наибольшее потребление влаги отмечается в период активного роста ржи – от выхода в трубку до колошения (VI…VIII этапы), а также в период цветение – налив зерна (IX…XI этапы). При недостатке влаги в эти периоды образуется щуплое и мелкое зерно. Коэффициент водопотребления озимой ржи колеблется от 340 до 420.

Требования к плодородию почвы

Озимая рожь менее требовательна к почве, чем другие зерновые культуры. Она может давать удовлетворительные урожаи на малоплодородных почвах, легких супесях и рыхлых песчаных почвах, а также на участках с повышенной кислотностью и слабозасоленных. Наибольшие урожаи зерна получают на черноземах, малопригодны заболоченные и тяжелые глинистые почвы.

Потребление элементов минерального питания

Озимая рожь отличается от других зерновых культур мощно развитой корневой системой и высокой способностью усваивать питательные вещества. На образование 1 т зерна она расходует, кг: N – 25…32, Р2 05 – 14…15, К2 О – 25…30, СаО -6…10, Мg-2…5.

Основную часть элементов питания озимая рожь использует от фазы кущения до конца колошения. К концу фазы выхода в трубку растения накапливают 1/3 сухого вещества и усваивают 65% азота, 56%фосфора и 58% калия от общего потребления элементов питания. Нормы удобрений рассчитывают с учетом плодородия почвы, планируемого урожая и коэффициентов использования питательных веществ из почвы и удобрений. В качестве основного удобрения под озимую рожь вносят навоз, торфонавозные компосты в парах или под парозанимающую культуру. Нормы органических удобрений на дерново-подзолистых почвах и в районах достаточного увлажнения 30…40 т/га, на черноземных почвах и в более засушливых районах – 15…20 т/га.

На бедных подзолистых и серых лесных почвах, а также на деградированных черноземах очень эффективно внесение компостированного навоза с фосфоритной мукой. К 1 т навоза добавляют 15…20 кг фосфоритной муки при укладке его в штабеля.

На песчаных и супесчаных почвах эффективны зеленые удобрения – люпин, горчица белая, сераделла. Зеленую массу запахивают в фазе сизых бобов (горчицу при образовании стручков) за 2…3 недели до посева озимой ржи.

Фосфорные и калийные удобрения вносят под основную обработку, азотные – дробно с учетом планируемой урожайности. На почвах, слабообеспеченных азотом, при размещении озимой ржи после непаровых предшественников азотные удобрения (30…40 кг д. в. на 1 га) вносят под предпосевную культивацию. Остальное количество азотных удобрений вносят весной в подкормки. Если перезимовка растений прошла нормально, то первую подкормку дают в конце фазы кущения – начала выхода в трубку – 30…50% общей нормы азота. Если растения изрежены или частично повреждены морозом, то первую подкормку весной проводят в начале возобновления вегетации, что способствует усилению кущения. Вторую подкормку проводят в фазе выхода в трубку – 40…50% общей нормы азота. Дозы азотных удобрений корректируют с учетом показателей почвенной, листовой и тканевой диагностики.

Фитосанитарная устойчивость культуры

Озимая рожь – одна из ведущих продовольственных культур России. Внедрение короткостебельных сортов позволило поднять ее урожайность до 50–60 ц/га. Однако в последние годы урожайность культуры снизилась до уровня 70-х годов на фоне резко усложнившейся фитосанитарной обстановки.

Частота вспышек болезней и их вредоносность на посевах ржи определяются агроэкологическими особенностями, присущими каждому региону. Это – климатические условия, структура посевных площадей и хозяйственно-экономические показатели. Составы патогенных комплексов, интенсивность развития болезней, потери урожая колеблются даже в пределах одного региона. Анализ наблюдений, сделанных в течение последних 10 лет в районах возделывания ржи (Центральный, Поволжский, Волго-Вятский и Уральский), показал, что состав патогенного комплекса был примерно одинаковым, но структура популяций различалась по регионам.

В Центральном районе повсеместно встречается снежная плесень (Fusahum nivale), поражение которой может достигать 50–60%, гибель посевов в очагах – 20–30%, потери урожая – 20%. Бурая ржавчина (Puccinia disperse) распространена повсеместно. В составе популяции она составляет 49%, в годы эпифитотий – 80 – 90%, потери урожая – 20–30%. В эпифитотийные годы поражение листьев ринхоспориозом (Rhinchosporium secalis) может достигать 50–75%, потери урожая – 20%. В отдельные годы на посевах появляется стеблевая ржавчина (Puccinia graminis), в засушливые (на листьях) – оливковая плесень (Cladosporium herbarum).

В связи со значительными потерями урожая возникла необходимость проведения мероприятий по защите ржи от комплекса болезней. На основании данных, полученных в 1992–1996 гг. в вышеперечисленных регионах при маршрутных обследованиях полей ржи, разрабатывали математические модели развития и вредоносности основных болезней культуры. Уровни сигнальной пораженности, позволяющие определить целесообразность защитных мероприятий, были рассчитаны для бурой и стеблевой ржавчины и ринхоспориоза. Кроме того, было проведено испытание ряда современных препаратов для включения в фитосанитарные диагностические системы (ФДС). Это – Альто 400, КС (0,10 и 0,15 л/га), Тилт Премиум (0,33 кг/га), Тилт 250 (0,5 л/ га), Корбел (1 л/га), Импакт (1 кг/га), Райдер (1 кг/га), Арчер (1 кг/га), Базацен (3 кг/га), Байлетон (1 кг/га), Рекс (0,6 л/га), Фоликур (0,8 л/га), Агат (30 г./га). В качестве критериев оценки использовали биологическую, хозяйственную и экономическую эффективность препаратов.