geolike.ru

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 – +15–18^оС. Температура почвы на глубине заделки семян находится в пределах +9–12^оС, 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 5–6^оС, а ночью опускается до 0 – -1^оС. 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 0^оС. 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 -16–20^оС. От вымерзания рожь спасает снежный покров, он значительно ослабляет действие мороза.

После устойчивого перехода среднесуточной температуры через 5^оС 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 16–20^оС.

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.