geolike.ru

Биологические особенности озимой пшеницы

В разные периоды вегетации пшеница предъявляет неодинаковые требования к теплу. Семена ее начинают прорастать при температуре 1…2°С, но для дружного прорастания и появления всходов нужна более высокая температура. При температуре 14…16°С (I этап органогенеза) всходы появляются через 7…9 дней после посева. Сумма активных температур за период посев – всходы составляет 116…139°С. Через 13…15 дней после полных всходов при температуре 12…15°С начинается кущение (II…III этапы), оно продолжается 30…45 дней в зависимости от срока посева, температуры и влажности.

Озимая пшеница кустится осенью и весной. Пониженная температура воздуха (до 6…10°С) при достаточной влажности, а также повышенная облачность задерживают общее развитие растений, но способствуют более интенсивному кущению. Кущение значительно повышается при внесении азотных удобрений и при посеве крупными семенами. В благоприятных условиях произрастания одно растение образует 3…5 стеблей [16].

В переходный осенне-зимний период для развития озимой пшеницы наиболее благоприятна сухая ясная и теплая погода днем (до 10…12°С) с понижением до отрицательных температур ночью, это способствует большему накоплению углеводов, прохождению закалки и лучшей перезимовке.

При понижении среднесуточной температуры воздуха до 4…5°С осенний рост озимой пшеницы приостанавливается. Весной при повышении температуры до 5°С пшеница начинает расти и дополнительно куститься. Для озимой пшеницы очень опасны резкие колебания температуры ранней весной, когда днем она поднимается до +10°С, а ночью падает до – 10°С. Озимая пшеница может выдержать температуру в зоне узла кущения -16… – 18°С. Современные сорта отличаются большей устойчивостью к пониженным температурам и способны переносить зимние морозы до – 25… – 30°С при наличии снежного покрова.

Выход в трубку (IV…VII этапы) у озимой пшеницы начинается через 25…35 дней после весеннего отрастания, колошение (VIII этап) – через 30…35 дней после выхода в трубку. Цветение (IX этап) пшеницы начинается через 2…3 дня после колошения и продолжается около недели. Продолжительность формирования, налива и созревания зерна (X…XII этапы) около 30…35 дней, зависит от погодных условий и особенностей сорта. При дождливой и прохладной погоде этот период удлиняется, а при засушливой – сокращается.

Общая сумма положительных температур от посева до полной спелости составляет 1850…2200°С. Продолжительность вегетационного периода (включая зиму) колеблется от 275 до 350 дней.

Озимая пшеница достаточно жаровыносливая и засухоустойчивая, но менее зимостойкая культура, чем озимая рожь. Однако при слишком высоких температурах (выше 40°С), при недостатке влаги и сухих ветрах нарушается нормальный процесс фотосинтеза, повышается транспирация, тормозится рост растений, что препятствует хорошему наливу зерна. Действие суховеев сильнее сказывается тогда, когда они продолжительные и сопровождаются недостатком влаги в почве. Орошение пшеницы в засушливых районах снижает отрицательное действие суховеев и предотвращает щуплость зерна.

Озимая пшеница лучше использует осенние и зимние осадки, потребляет значительно больше влаги, чем яровая. Это связано с тем, что она имеет более продолжительный период вегетации и формирует более высокий урожай сухой массы. Потребление влаги в течение вегетации идет неравномерно и зависит от возраста, интенсивности роста и развития, густоты растений, температуры, развития корневой системы и наличия влаги в почве.

В фазе прорастания зерна и появления всходов растения потребляют сравнительно небольшое количество влаги. Однако чтобы получить дружные и полноценные всходы, необходимо иметь в верхнем слое почвы (0…10 см) не менее 10 мм продуктивной влаги. По мере роста и развития растений потребность во влаге повышается. Для нормального осеннего кущения озимой пшеницы необходимо иметь не менее 30 мм продуктивной влаги в слое почвы 0…20 см. Озимая пшеница наибольшее количество влаги расходует от весеннего отрастания до колошения (до 70% общей потребности в воде за вегетацию) и наименьшее – от цветения до восковой спелости зерна (до 20%). Критическим периодом по отношению к влаге у озимой пшеницы является выход в трубку – колошение. При недостатке влаги в этот период приостанавливаются рост растений, формирование площади листьев, это приводит к нарушению дифференциации генеративных органов, образованию большого количества бесплодных цветков, снижаются общее накопление сухого вещества и высота растений, что ведет к недобору урожая.

Во время цветения и налива зерна недостаток влаги снижает озерненность колоса, крупность и урожай зерна. К началу весенней вегетации благодаря осенним, зимним и весенним осадкам почва увлажняется на глубину 50…80 см, а во влажные годы – до 150…200 см, что создает благоприятные условия по влагообеспеченности. Корневая система озимой пшеницы проникает на глубину до 1,5…2,0 м, она использует воду не только из корнеобитаемого слоя, но и из более глубоких горизонтов почвы.

Снижение темпов роста озимой пшеницы, а иногда и гибель ее посевов могут наблюдаться и при переувлажнении, особенно поздней осенью и ранней весной, а в северных районах – даже летом при обильном выпадении осадков, когда почва увлажняется до полного насыщения. При этом нарушается воздушный режим, ухудшаются условия для микробиологических процессов, минерального питания. При продолжительном увлажнении падают темпы роста, увеличивается продолжительность вегетации, возможно загнивание корневой системы, снижаются устойчивость к полеганию, урожайность и качество зерна.

Требования к почвам.

Пшеница требовательна к почвам. Они должны быть высокоплодородными, иметь хорошую структуру, содержать достаточное количество питательных веществ: азота, фосфора, калия и др. Для пшеницы благоприятна нейтральная или слабокислая (рН 6 – 7,5) реакция почвенного раствора.

Корневая система, мощность и глубина ее залегания зависят от влажности и механического состава почвы. При достаточной влажности почвы и хорошей структуре пахотного горизонта она проникает на глубину до 2 м. Поэтому большое значение для благоприятного роста пшеницы и, в конечном счете, для получения высокого урожая имеют глубина пахотного горизонта, плодородие и физические свойства почвы. На легких супесчаных почвах озимая пшеница растет плохо. Для нее наиболее пригодны почвы с мощным гумусовым горизонтом, высоким содержанием питательных веществ и хорошими водно-физическими свойствами. Этим требованиям в большей мере удовлетворяют высокоплодородные черноземные, темно-каштановые, дерново-карбонатные почвы с нейтральной или слабокислой реакцией (рН_KCl 6,0…7,5), с содержанием гумуса не менее 2,0…2,5%, фосфора и калия не менее 150 мг на 1 кг почвы (по Кирсанову). Она может давать хорошие урожаи на удобренных слабооподзоленных, среднесуглинистых и серых лесных почвах. На легких супесях и осушенных торфяниках, а также на кислых почвах без соответствующего их улучшения озимая пшеница удается плохо. Известкование, применение органических и минеральных удобрений на кислых почвах с низким содержанием органического вещества – непременные условия при возделывании озимой пшеницы.

Под нее лучше отводить более плодородные с выровненным рельефом поля. Пониженные заболоченные участки малопригодны для озимой пшеницы, так как на них она развивается слабо и плохо переносит неблагоприятные условия перезимовки. Озимую пшеницу справедливо называют растением культурного земледелия. Она дает высокие и устойчивые урожаи при высоком уровне агротехники.

Требования к элементам питания.

Потребление элементов минерального питания зависит от содержания их в почве в доступных формах, интенсивности развития растений и мощности корневой системы, погодных условий и других факторов. Снижение интенсивности роста растений озимой пшеницы часто связано с недостаточным содержанием элементов минерального питания – азота, фосфора, калия, а на некоторых типах почвы и микроэлементов.

Азот – один из наиболее важных элементов питания растений, он регулирует рост вегетативной массы, повышает содержание белка и клейковины в зерне и влияет на формирование урожая. Он входит в состав аминокислот простых и сложных белков, хлорофилла, некоторых витаминов и ферментов. Как недостаток, так и избыток азота отрицательно сказываются на росте и развитии растений пшеницы и в конечном итоге приводят к снижению урожая. При недостатке азота снижаются темпы накопления сухого вещества, формирования площади листьев, листья приобретают бледно-зеленую окраску и преждевременно отмирают. Азотное голодание отрицательно сказывается на формировании элементов структуры урожая, таких, как продуктивная кустистость, число и масса зерен в колосе, масса 1000 зерен, на содержании белка и клейковины в зерне; ухудшаются технологические свойства и хлебопекарные качества.

Избыточное азотное питание резко увеличивает нарастание вегетативной массы, нарушает соотношение между надземной массой и корневой системой, удлиняет период вегетации, снижает устойчивость растений к полеганию и поражению болезнями. Усиленное азотное питание и несбалансированность по другим элементам питания ведут к недобору урожая и снижению посевных качеств семян и технологических свойств зерна.

Потребление азота растениями озимой пшеницы начинается с первых дней жизни и продолжается до окончания налива зерна. Так, в фазе кущения потребление азота составляет 20…25%, в период выхода в трубку – колошения – 50…55, цветения–начала восковой спелости – 10…15 и к середине восковой спелости – 5…10% максимального количества потребляемого азота. Недостаток азота в отдельные фазы нельзя компенсировать внесением его в последующие фазы. Наибольшая потребность в нем ощущается от начала выхода в трубку до колошения.

Максимальное содержание азота в растениях приходится на период от всходов до весеннего кущения и составляет 4,5…6,0% на сухое вещество. По мере роста и развития растений содержание азота снижается и к фазе полной спелости составляет 1,0…1,3%. В связи с этим, важное значение имеют подкормки азотными удобрениями в ранневесенний период для формирования высоких урожаев и в период колошения для получения зерна с высоким содержанием белка и клейковины[28].

Для получения заданного урожая озимой пшеницы с высоким качеством зерна необходимо поддерживать оптимальное содержание общего азота в листьях: в фазе кущения 5,0…5,5%, в фазе выхода в трубку 4,5…5,0 и в фазе колошения 3,0.. 4,0% на абсолютно сухое вещество (АСВ).

Фосфор входит в состав многих органических соединений, ферментов и витаминов, принимает участие в энергетическом обмене. С обеспеченностью растений фосфором связаны многие биохимические процессы, проходящие в организме.

Повышенная обеспеченность фосфором снижает отрицательное действие подвижных форм алюминия на кислых дерново-подзолистых почвах. Наибольшее содержание фосфора в растениях озимой пшеницы приходится на фазу всходов (1,0…1,5% на АСВ), по мере роста и развития содержание фосфора заметно уменьшается. Наибольшее потребление фосфора приходится на фазы выхода в трубку, колошения и цветения. Недостаточная обеспеченность растений озимой пшеницы фосфором задерживает использование азота, синтез белков, замедляет рост растений, что приводит к снижению урожая.

Признаками фосфорного голодания растений служат появление красно-фиолетового оттенка в окраске листьев и быстрое их отмирание. Озимая пшеница обладает низкой способностью извлекать из почвы фосфор, находящийся в труднодоступных формах.

Калий улучшает процесс фотосинтеза, углеводный и белковый обмен, перемещение в растениях углеводов. При калийном голодании растений усиливается распад белков, что способствует развитию различных патогенных грибов и бактерий. Внешние признаки калийного голодания – побурение краев листьев и появление на них ржавых пятен.

Поступление калия в растения начинается с фазы всходов и продолжается до цветения. Максимальное содержание его в растениях озимой пшеницы (2,5…3,8%) приходится на начальные фазы, к фазе полной спелости количество калия снижается до 0,8…1,0%. Наибольшее потребление калия приходится на фазы выхода в трубку, колошения и цветения.

Требования к температуре.

В разные периоды вегетации озимая пшеница предъявляет неодинаковые требования к температуре. В период всходов и кущения оптимальной является температура от 12 до 14°С. В последующем наиболее благоприятна для развития пшеницы сухая, ясная и теплая погода: днем 10 – 12°С с понижением температуры ночью до 0°С и ниже. Такой период температур способствует хорошей закалке пшеницы, что повышает ее выносливость в зимне-весенних условиях. Для районированных сортов в условиях Беларуси температурный предел, ниже которого озимая пшеница погибает, является – 20°С. Однако при наличии снежного покрова такая температура для нее не является губительной, так как при наличии снежного покрова температура почвы на глубине залегания узла кущения выше, чем воздуха. В условиях Беларуси к отрицательным факторам перезимовки озимой пшеницы относятся: выпадение снега на незамерзшую почву, что обычно вызывает выпревание; частые и продолжительные оттепели, способствующие образованию ледяной корки; сильные морозы при недостаточном снеговом покрове, вызывающие гибель растений от переохлаждения, а также ранний сход снега с последующим возвратом холодов, приводящие к гибели ослабленных перезимовкой растений.

В начале весеннего развития для озимой пшеницы наиболее благоприятна температура от 12 до 15 °С и выше, однако температура выше 25 °С сказывается отрицательно на растениях в отдельных фазах их развития. В фазе выхода в трубку требуется температура 15 – 16 ^оС. В период колошения и цветения пшеница более требовательна к теплу. Растению в это время необходимо примерно 18 – 20°С. При температуре ниже – 2°С растения погибают или сильно повреждаются. Особенно чувствительны к низким температурам в этот период генеративные органы.