geolike.ru

Особенности роста и развития яровой пшеницы

Фазы вегетации, особенности роста и развития культуры

У пшеницы различают следующие фазы вегетации: прорастание, всходы, кущение, выход в трубку, выметывание (и цветение), созревание. Переход от одной фазы к другой является следствием постоянных изменений в общем обмене веществ, приводящих к новым морфологическим образованиям. Поэтому в разные фазы вегетации требования растений пшеницы к условиям среды неодинаковы.

Прорастание.

В зародыше семени уже заложены зачатки зародышевых листьев и корешков. Но для начала их развития необходимы питательные вещества, которые зародыш получает через щиток из разбухшего эндосперма, где в процессе гидролиза белок и другие питательные вещества переходят в доступную для зародыша форму. При прорастании трогается вроет колеоптиле, главный зародышевый корень и междоузлие стебля, расположенное между колеоптильным узлом и узлом первого зародышевого листа, так называемое корневидное междоузлие, или эпикотиль. Точка роста главного побега с зачатками зародышевых листьев и первых сближенных междоузлий стебля выносится в результате роста эпикотиля ближе к поверхности почвы. Однако рост колеоптиле опережает рост эпикотиля на 2—2,5 см, и эта разница определяет глубину залегания узла кущения как только колеоптиле выходит на поверхность и освещается солнечным светом, гормональные механизмы передают в зону роста эпикотиля сигнал, вызывающий прекращение роста последнего, и сближенные узлы стебля, образующие в совокупности базальный узел—узел кущения, остаются ниже поверхности почвы.

Всходы.

Фаза всходов охватывает появление 1-3 листьев. В этот период идет быстрое развитие корневой системы и в пазухах листьев закладываются почки будущих боковых побегов. А также происходит закладывание узла кущения.

Кущение.

С образованием у пшеницы третьего или четвертого листа начинается кущение. Заканчивается в фазе 8—9 листьев. Минимальной температурой фазы кущения является 7-10°С. Сближенные узлы стебля, находясь, ниже уровня земли, образуют узел кущения, из которого образуются узловые корни, а из зародышевого узла образуются боковые побеги. Интенсивность кущения, хотя и является сортовым признаком, но во многом зависит от окружающей обстановки, особенно от условий питания. Подкормка пшеницы в фазу всходов стимулирует появление боковых побегов, а повторная подкорм в разгаре кущения способствует формированию полноценного колоса на образовавшихся побегах.

Выход в трубку.

Выход в трубку начинается с появлением 8-го листа, В это время разрастаются верхние междоузлие соломины, самые верхние листья и зачаточная метёлка. Метелка образуется из конуса нарастания стебля, который по форме представляет собой полусферическую выпуклость покрытую зачаточными листьями.

В первые фазы вегетации конус роста образует вегетативные органы (листья). Затем происходит усложнение конуса в результате дифференциации в результате чего происходит образование различных органов колоса. При дифференциации зачаточный колос проходит несколько этапов.

Колошение.

В дальнейшем разница во времени прохождения этапов разными частями колоса еще более увеличивается, что служит исходной причиной разнокачественности генеративных элементов, а следовательно, и семян в пределах колоса. Характер этой разнокачественности зависит от последующих этапах условий. При оптимальных условиях минерального питания и водоснабжения на всем протяжении от 4 этапа до цветения (IX этап) формируется цилиндрический колос с хорошо озерненными колосками по всей длине, в районах с прохладней первой половиной лета — иногда даже булавовидный, поскольку верхние запаздывающие в развитии колоски формируются при более благоприятных температурах. Разнокачественность элементов колоса выражена в таких условиях меньше.

Цветение.

В каждом колоске закладывается, как правило, 5—7 цветочных бугорков. Нижние бугорки самые крупные, а верхние отстают в развитии. При благоприятных условиях питания и водоснабжения в средних колосках высокопродуктивных сортов формируется до четырех, иногда до пяти фертильных цветков, при неблагоприятных условиях число их сокращается до 2—3, а самые верхние и нижние колоски могут в таких случаях вообще ее содержать фертильных цветков.

На 5 этапе органогенеза формируются тычиночные нити с пыльниками и завязи с семяпочками, в конце этапа в пыльниках в семяпочках закладываются спорогенные ткани. На 6 этапе, совпадающем с фенофазой стеблевания, идет микро- и макроспорогенез, заканчивающийся образованием Пыльцевых зерен в пыльниках и зародышевого мешка в каждой семяпочке. На фоне продолжающегося стеблевания притекает и 7 этап, заключающийся в формировании половых элементов цветка. Зародышевый мешок дифференцируется на специализированные клетки женского гаметофита, которые в дальнейшем принимают участие в оплодотворении яйцеклетки и вторичной клетки, возникающей в центре зародышевого мешка после слияния двух из восьми его ядер. В пыльцевых зернах образуются вегетативная и генеративная клетки. В это же время усиленно растут все органы колоса и цветков: колосовой стержень, колосковые и цветковые чешуи, тычиночные нити и столбик пестика.

Спелость.

Процесс образования зерна у хлебов Н. Н. Кулешов делит на три периода; формирование, налив и созревание. И. Г. Страна 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 8.,. 12 г.

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:

водянистое состояние — начало формирования клеток эндосперма. Сухое вещество составляет 2...3 % максимального количества. Продолжительность фазы шесть дней;

предмолочная фаза — содержимое семени водянистое, с молочным оттенком. Сухое вещество составляет 10 %. Продолжительность фазы 6...7дней;

молочное состояние — зерно содержит молокообразную белую жидкость. Содержание сухого вещества 50 % массы зрелого семени, Продолжительность фазы 7... 15 дней;

тестообразное состояние — эндосперм имеет консистенцию теста, Сухое вещество составляет 85...90 %. Продолжительность фазы 4.,.5 дней.

Созревание начинается с прекращения поступления пластических веществ. Влажность зерна снижается с 18 до 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:

восковой спелости — эндосперм восковидный, упругий, оболочка зерна приобретает желтый цвет. Влажность снижается до 30 %. Продолжительность фазы 3...6 дней. В этой фазе приступают к двухфазной (раздельной) уборке;

твердой спелости — эндосперм твердый, на изломе мучнистый или стекловидный, оболочка плотная, колеистая, 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 полную 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 его колеблется от нескольких дней до нескольких месяцев в зависимости от особенностей культуры и внешних условий.

Твердая пшеница предъявляет более высокие требования к плодородию, чистоте и структуре почвы, чем мягкая, В первый период жизни корни твердой пшеницы быстрее проникают в глубь почвы, а у мягкой энергичнее распространяются в ширину.

Всходы яровой пшеницы наружные и изреженные. 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 фузариозом и другими болезнями.

Яровая пшеница, особенно твердая, в фазу всходов развивается медленно, поэтому посевы ее часто угнетаются сорными растениями. При наличии достаточного количества влаги на глубине узла кущения у пшеницы хорошо развиваются зародышевые и узловые корни. В основных районах возделывания яровой пшеницы ранневесенние засухи иссушают верхний слой почвы, в результате чего слабо развиваются не только узловые, но и зародышевые корни, что резко снижает урожайность.

Требование яровой пшеницы к факторам внешней среды

Требования к теплу.

Семена яровой пшеницы прорастают при температуре 1...2 °С, а жизнеспособные всходы появляются при 5... 7 °С, наиболее благоприятная температура для прорастания 12... 15 °С. Всходы переносят непродолжительные заморозки до —10 Т. Мягкая яровая пшеница более устойчива к низким температурам, чем твердая. Во время цветения и налива зерна растения повреждаются заморозками (—1...—2 °С). При понижении температуры ниже 0 °С в период созревания зерно может быть повреждено заморозками. Морозобойное зерно имеет низкие посевные качества и технологические свойства.

К высоким температурам яровая пшеница устойчива, особенно при наличии влаги в почве. Оптимальная температура воздуха в период налива и созревания зерна 22...25 °С. Однако температура 35...40 °С и сухие ветры неблагоприятно сказываются на растениях и снижают урожайность и качество зерна. Сумма активных температур за период всходы — созревание составляет 1500-1750 °С. Продолжительность от всходов до кущения составляет 15...22 дня, от кущения до выхода в трубку — 11...25, от выхода в трубку до колошения — 15...20 дней. Продолжительность этих периодов зависит от температуры воздуха, влажности почвы и условий питания. Длина вегетационного периода яровой пшеницы в зависимости от сорта, районов возделывания и погодных условий составляет 85....115 дней.

Требования к влаге.

При прорастании семена мягкой яровой пшеницы поглощают 50...60 % воды от массы сухого зерна, семена твердой пшеницы — на 5...7 % больше, так как они содержат больше белка. Коэффициент водопотребления мягкой пшеницы 415, твердой — 406.

Потребление воды яровой пшеницей в течение вегетационного периода неравномерное в период всходов 5-7 % обще потребления воды 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 %. Недостаток влаги в период кущения — выхода в трубку увеличивает бесплодность колосков, значительно снижает урожайность. Последующие обильные осадки не могут исправить положение. В таких условиях растения пшеницы ускорено переходят от одной фазы развития к другой и урожайность резко снижается. Наиболее благоприятная влажность почвы для растений яровой пшеницы 70... 75 % наименьшей влагоемкости.

Требования к почве. Яровая пшеница по сравнению с другими зерновыми культурами наиболее требовательна к механическому составу и плодородию почвы, что объясняется пониженной усвояющей способностью корневой системы. Лучшими для нее считаются структурные черноземные и каштановые почвы, а также плодородные дерново-подзолистые. На тяжелых глинистых и легких песчаных почвах без внесения высоких доз удобрений она растет плохо. Яровая пшеница не выносит повышенной засоленности и кислотности почвы. Высокие урожаи она дает на почвах с нейтральной или слабощелочной реакцией (рН 6-7,5).