Рост и развитие здорового пшеничного растения

Контрольные вопросы

1.
Какие корни у зерновых культур называют
первичными, вторичными? От чего зависит
мощность корневой системы?

2.
Что представляет из себя стебель зерновых
культур?

3.
Что такое язычки и ушки?

4.
Назовите типы соцветий зерновых культур.

5.
Как устроена зерновка? Каковы функции
каждого органа зерновки?

6.
Что такое плёнчатость семян? Семена
каких культур являются пленчатыми, а
каких голозерными?

7.
Какое значение для инженера имеет знание
формы и размеров семян?

8.
Какие культуры относятся и хлебом 1
группы, какие к хлебам 2
группы?

9.
Перечислите морфологические и
биологические отличия хлебов 1 и 2 групп.

Особенности роста и развития яровой пшеницы

Вегетационный период культуры включает фазы: прорастание, появление всходов, кущение, выход в трубку, выметывание метелки, цветение, созревание. В зависимости от фазы меняются предпочтения культуры – от повышенной влажности в первой и второй, до минимальной – в последней.

Примерные сроки прохождения фаз:

• прорастание – 5-7 суток;
• появление всходов – 15-20 дней;
• кущение начинается при появлении 3-4 листа и завершается в фазе 8-9 листьев – к этому времени проходит 11-25 дней;
• выход в трубку знаменует появление, развитие и рост колоса – этот процесс продолжается около месяца;
• колошение – спустя 2 месяца после всходов колос выходит из влагалища верхнего листа, длится период около 10 дней;
• цветение продолжается не больше недели;
• созревание – 1-1,5 месяца.

Внимание к переходу от одной фазы к другой позволяет применять эффективные методы обработки полей пшеницы и внесения удобрений

Созревание семян

Зерно яровой пшеницы проходит три стадии созревания:

• молочная спелость – 1-2 недели;
• восковая – 1 неделя;
• полная – 12-16 дней.

Статистика урожайности

Яровой пшеницы в нашей стране выращивается чуть меньше, чем озимой. Под посевы занято около 13 тыс. га пахотных земель. При этом площади под посевы на протяжении 30 последних лет (с 1990 года) непрерывно растут.

Лидером по урожайности пшеницы в РФ является Краснодарский край – здесь собирают в среднем 55-60 ц/га. На втором месте Орловская область с 40-45 ц/га. Третье место делят Ставропольский край и Ростовская область, где урожайность пшеницы колеблется в пределах 35-39 ц/га.

КРАТКИЙ УКАЗАТЕЛЬ ФАЗ РАЗВИТИЯ ЗЕРНОВЫХ ПО ШКАЛЕ ВВСН

0 Прорастание (00 — 09)

00 Сухое семя.01 Начало набухания семени.03 Завершение набухания семени.05 Появление из семени зародышевого корешка.07 Появление из семени видоизмененного первого листа (колеоптиль).09 Появление всходов: колеоптиль выходит на поверхность почвы, на конце колеоптиля показывается лист.

1 Развитие листьев (10-19)

10 Появление из колеоптиля первого листа.11 Стадия 1 -го листа: развертывается 1-й настоящий лист, показывается верхушка 2-го листа.12 Стадия 2-х листьев: развертывается 2-й настоящий лист, показывается верхушка 3-го листа.

13 Стадия 3 листьев: развертывается 3-й настоящий лист, показывается верхушка 4-го листа.Стадии вплоть до:19 развернуты 9 и более настоящих листьев. Кущение может происходить, начиная со стадии 13;
в этом случае перейти к стадии 21!

2 Кущение (21 — 29)

21 Показывается 1-й побег кущения: начало кущения.22 Видны 2 побега кущения.23 Видны 3 побега кущения.Стадии вплоть до 29-й:29 видны 9 и более побегов кущения.
Выход в трубку может начаться и раньше; в этом случае перейти к стадии 30!

3 Выход в трубку (верхушечный побег) (30 — 39)

30 Начало стеблевания: верхушечный побег и побег кущения, как следует распрямившись, начинают удлиняться. Колос находится на расстоянии не меньше 1 см от узла кущения.31 Стадия 1-го узла: 1-й узел прощупывается близко к поверхности почвы, на расстоянии не меньше 1 см от узла кущения.32 Стадия 2-х узлов: 2-й узел прощупывается, находится на расстоянии не меньше 2 см от 1 -го узла.

33 Стадия 3-х узлов: 3-й узел находится на расстоянии не меньше 2 см от 2-го узла.34 Стадия 4-х узлов: 4-й узел находится на расстоянии не меньше 2 см от 3-го узла.37 Появление последнего листа (флагового листа); последний лист еще не развернулся.39 Стадия лигулы (язычка): как раз показалась лигула флагового листа, последний лист полностью развернулся.

4 Набухание колоса/метелки (41 — 49)

41 Влагалище флагового листа удлиняется.43 Колос/метелка продвинута вверх по стеблю. Влагалище флагового листа начинает набухать.45 Влагалище флагового листа набухло.47 Влагалище флагового листа раскрывается.49 Над лигулой флагового листа показываются верхушки остей.

5 Колошение/образование метелки (51 — 59)

51 Начало колошения/ образования метелки: верхушка колоса/метелки выглядывает сверху или выступает сбоку из листового влагалища.55 Середина стадии колошения/ образования метелки: основание еще находится в листовом влагалище.59 Завершение стадии колошения/ образования метелки: колос/метелка полностью видны.

6 Цветение (61 — 69)

61 Начало цветения: показываются первые пыльники.65 Середина цветения: созрело 50% пыльников.69 Завершение цветения.

7 Образование плодов (71 — 79)

71 Первые зерна достигли половины своей окончательной величины. Содержимое зерна водянистое.73 Ранняя молочная спелость.75 Середина стадии молочной спелости: все зерна достигли своей окончательной величины. Содержимое зерна похоже на молоко, зерна еще зеленые.77 Поздняя молочная спелость.

8 Спелость семян (81 — 89)

83 Ранняя восковая спелость.85 Мягкая восковая спелость: содержимое зерна еще мягкое, но сухое, отпечаток ногтя на зерне исчезает.87 Восковая спелость: отпечаток ногтя на зерне не исчезает.89 Полная спелость: зерно твердое, с трудом можно разломить ногтем большого пальца.

9 Растение погибает (91 — 99)

92 Полная спелость зерна: на зерне больше не остается отпечатков ногтя, его нельзя больше разломить ногтем большого пальца.93 В течение дня ослабевает прочность крепления зерновок.97 Растение полностью погибает, стебли ломаются.99 Стадия собранного урожая (стадия, означающая послеуборочную обработку, например меры защиты от вредителей запасов урожая).

Авторы:  Кулинкович С.Н., Кулинкович Е.Н., 2014

Народно-хозяйственное значение

Почему так много площадей отводится именно этой культуре? Озимая пшеница ценится за свои питательные качества. Состав зерна отвечает всем необходимым требованиям для удовлетворения потребностей человека. В нём есть:

• белок;
• крахмал;
• жиры;
• зольные вещества;
• витамины группы B, PP, E;
• провитамины, то есть предшественники витаминов A и D — каротин и эргостерин.

Способы применения:

• Для производства муки для хлеба и хлебобулочных изделий, поскольку озимая пшеница — это в основном «мягкая» культура. Из нее получают муку высшего качества, содержание клетчатки в которой не менее 28%. Хлеб из пшеничной муки получается вкусным и питательным.
• Для кондитерского производства и в меньшей степени для макаронного. Для изготовления высококачественных макаронных изделий требуется, наоборот, мука из твердых сортов пшеницы.
• Для изготовления концентрированных кормов, пшеничных отрубей для всех видов сельскохозяйственной живности. Солому в измельченном виде, иногда ее сдабривают патокой, скармливают крупному рогатому скоту.
• Хороший материал для подстилки в хлеву. Ранней весной озимую пшеницу применяют в качестве зеленого корма.
• Для севооборота. Она является хорошим предшественником для других растений.
• В перерабатывающей промышленности. Из зерна получают спирт, крахмал, декстрин и другие вещества. Солому используют для производства бумаги, циновок, предметов домашнего обихода.

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 .

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.

Глубина сева

Глубина сева обосновывается биологией растений и зависит от многих факторов. Важнейшие из них — влажность почвы, ее механический состав, климатические условия, биологические особенности сорта, качество семян.

От глубины заделки семян зависит полевая всхожесть, своевременность и дружность всходов, место залегания узла кущения, зимостойкость растений, устойчивость к полеганию, рост, развитие и продуктивность озимой пшеницы.

Согласно многочисленным исследованиям, проведенным в 70-е годы, глубина сева озимой пшеницы в зоне Лесостепи Украины составляет 3-5 см. Поздние сроки сева требуют более мелкой заделки, чем ранние. Внедрение в начале 80-х в производство интенсивной технологии выращивания озимой пшеницы изменило взгляды на оптимальную величину глубины сева. Вместо концепции глубокого сева на 4-10 см и ее обоснования разработаны теоретические и практические основы более мелкого заделывания семян — не более 2-3 см.

До окультуривания зерновых первобытным человеком семена распространялись самосевом на полях без малейшей заделки в грунт. Тысячелетиями пшеницу высевали вручную и заделывали примитивными орудиями на незначительную глубину. Растение, вследствие продолжительного эволюционного процесса, приспособило свое развитие к мелкому севу, не глубже 2-3 см. Углубление его стало возможным только после появления сеялок, т.е. относительно недавно. Причем первые сеялки были с анкерными сошниками и формировали уплотненную бороздку для семян. Поэтому можно предположить, что прирост урожая в значительной мере происходил в результате более качественного сева, а не увеличения глубины заделки. Размещение всех семян с помощью сеялки на одинаковой глубине обеспечивало дружное и равновеликое развитие растений, уменьшало внутривидовую конкуренцию и значительно повышало урожай (рис. 1).

Сеялки с дисковыми сошниками давали возможность выйти из сложной ситуации в случае недостатка влаги, поскольку позволяли размещать семена значительно глубже (4-10 см) во влагоемком слое почвы. Но опять же, прирост урожая обусловливался в данном случае не непосредственно глубиной сева, а уровнем обеспеченности влагой. Ведь при наличии влаги в верхнем слое почвы более урожайными могли быть посевы с меньшей глубиной сева.

На какую бы глубину не заделывались семена, узел кущения будет формироваться на глубине 2-3 см. Из такой глубины растение быстро всходит. Имея еще достаточно питательных веществ в эндосперме, оно начинает накапливать пластические вещества уже в процессе фотосинтеза. При глубокой заделке на рост подземной части стебла от семени до узла кущения (эпикотиль) тратится основная часть эндосперма, проросток выходит на поверхность ослабленным. Такое растение плохо кустится, вследствие растягивания узла кущения формируется более слабая корневая система, растение менее продуктивно, склонно к полеганию.

Особенно важно не превышать оптимальную глубину сева в условиях, где достаточно влаги и нет суровых зим, которые бы привели к повреждению узла кущения (гибнет при минус 17-19 °С в зоне узла). Поэтому сеять по ресурсосберегающей технологии необходимо на 2-3 см

Глубина заделки изменяется также в случае обработки семян химическими препаратами. Некоторые из них имеют ингибирующее действие и задерживают прорастание семян, поэтому глубина сева не должна превышать 2-3 см.

Технология посева

Технология посева озимой пшеницы включает в себя несколько стадий:

Выбор места для посева, учитывая севооборот культур. Лучшими предшественниками для нее будут овощные и многолетние бобовые культуры, кукуруза на силос, зернобобовые, а также черный или чистый пар.

Обработка почвы и внесение удобрений

Вносят органические и минеральные удобрения, особое внимание уделяют азотсодержащим подкормкам.

Подготовка семян к посеву. Отбирают качественные семена со всхожестью не менее 92%

Их протравливают для повышения всхожести и защиты от различных возбудителей. Для повышения стойкости растений к неблагоприятным условиям применяют микроудобрения.

Посев. Его проводят тремя способами:

узкорядным — с междурядьями в 7-8 см;

сплошным рядовым — оставляя расстояние между рядами 15 см;

перекрестным методом, но он практически не применяется.

Уход за посевами и сбор урожая

Уход за посевами подразумевает 3 процедуры:

1. Послепосевное прикатывание. Метод не применяют при дожде или на глинистых почвах. Он помогает улучшить контакт семян с землей, уменьшает потерю влаги и обеспечивает более дружное появление всходов.
2. Ранне-весеннее боронование. Необходимо для рыхления почвы и препятствия прорастания сорной травы.
3. Защита посевов. Весной всходы подкармливают азотными удобрениями, а также микроэлементами. Для каждой фазы используют специально предназначенные промышленные составы. Если поле засорено сорняками, то обработку гербицидами проводят с начала кущения до фазы выхода в трубку.

Уборку озимой пшеницы проводят в период полной зрелости зерна (восковой спелости). Обычно применяют прямое комбайнирование, так как оно сводит к минимуму потери зерна. Максимальная продолжительность уборки — 10 дней.

Однако если поле засорено, то используют раздельный сбор. Влажность зерна в этом случае должна быть в пределе 30%, что поможет избежать сильного осыпания. А также этот способ применяют, если пшеница выросла густая и высокая.

В представленном видео ведущий специалист-практик рассказывает о выращивании озимой пшеницы:

Зачем озимой пшенице требуются азотные удобрения

Азот входит в состав белков — незаменимого элемента для роста и развития растений. Без него не обходится фотосинтез, благодаря ему растения активно набирают зеленую массу и полностью формируются. Озимая пшеница весьма требовательна к почве. Нехватка питания скажется не только на объеме урожая, но и на качестве зерна.

Проблемы с дефицитом вещества выделяют по фазам развития злака:

• фаза кущения — остановка формирования побегов;
• этап трубкования — прекращение закладки новых колосков;
• фаза флагового листа — не формируются цветки;
• этап налива зерна — мелкая зерновка низкого качества.

Явные признаки азотного голодания — сигнал к тому, что часть урожая уже потеряна. Подобных проблем не возникнет, если рассчитать количество требуемого вещества и вовремя вносить минеральную подкормку. Озимая пшеница формирует урожай на каждой фазе роста.

Поэтому эффективность удобрений зависит от нескольких факторов:

1. Время. Идеальный момент для подкормки — когда культура просыпается, еще не нуждается в азоте, но уже способна его принять и использовать.
2. Расчет по фазам. Для каждого этапа развития своя норма азота. Недостаток на этапе кущения не компенсируется переизбытком в фазе трубкования — потенциал растения уменьшится, а часть удобрений будет истрачена впустую.
3. Форма удобрения. Выбор азотной формы и способа подкормки зависит от фазы развития злака и состояния почвы.

На фоне общего спада плодородия земли такая подкормка становится для пшеницы мерой первой необходимости.

Озимая пшеница

Озимая пшеница – это одна из самых ценных и распространенных культур на Земле. Ценность зерна определяется содержанием в нем жира, белка, углеводов и других веществ и микроэлементов. По уровню содержания белка именно озимая пшеница превосходит все другие зерновые культуры.

Как известно, пшеничная мука широко используется для изготовления хлеба, в кондитерской отрасли, из нее также изготавливают макаронные изделия, манную крупу. Из зерен делают крахмал, спирт и проч. А отходы от спиртовой и мукомольной промышленностей становятся ценным кормом для животных.

Сорта озимой пшеницы

На сегодня это – самый распространенный вид пшеницы, который насчитывает более 250 видов и несколько тысяч сортов. Наиболее распространенные и широко применяемые сорта озимой пшеницы:

• «Росинка тарасовская»;
• «Престиж»;
• «Немчиновская-24»;
• «Губернатор Дона»;
• «Московская-39»;
• «Тарасовская остистая»;
• «Любава Одесская»;
• «Украинка Полтавская»,
• «Лада Одесская»;
• «Мироновская 65»;
• «Мироновская 66»;
• «Леля»;
• «Харьковская 105».

В целом, озимая пшеница делится по силе муки на:

1. Сильную пшеницу – мягкая пшеница с высоким содержанием белка, клейковины 1-й группы качества, что дает высококачественный пористый хлеб. Улучшает свойства муки от слабой пшеницы.
2. Среднюю пшеницу – с меньшим содержанием белка и клейковины (3-ей группы качества). В целом, имеет хорошие хлебопекарские свойства, но не может собой улучшить муку от слабой пшеницы.
3. Слабую пшеницу – с низким содержанием белка и клейковины. Мука от нее дает хлеб низкого качества с невысокой пористостью и малым объемом.
4. Ценную пшеницу – по качеству зерна близка к сильной, но не соответствует ей по нескольким параметрам.

Выращивание озимой пшеницы

Из-за слабой корневой системы, озимая пшеница крайне требовательна к предшественникам, а также к подготовленности почвы, ее фитосанитарному состоянию. Хорошими предшественниками являются растения ранней уборки: зернобобовые, кукуруза, гречка, рапс, ранний и среднеспелый картофель, овес.

Подготовка почвы перед посевом озимой пшеницы заключается в культивировании с боронами либо котками. Поверхность затем должна быть хорошо выровнена – высота гребней после вспашки не может превышать 2 см. Это обеспечит равномерное распределение и одинаковую глубину заделки семян.

Поскольку озимая пшеница очень привередливая к уровню питательных веществ в почве и ее кислотности, необходимо предварительно удобрить ее, обеспечив запасом витаминов и питательных веществ, а также соблюсти уровень рН 6,5-7. В качестве удобрений применяют органику, фосфорно-калийные подкормки, а ранней весной добавляют азотные удобрения.

Сроки посева озимой пшеницы варьируются в зависимости от сорта и климатических условий, но в среднем этот период приходится на 10-20 сентября. Способ посева – рядковый с междурядьями шириной 15 см.

Яровая и озимая пшеница – отличия

Основная разница между этими формами злаковых – в сроке их посева. Так, озимую сеют с осени и урожай ее собирают летом следующего года. Тогда как яровую пшеницу высевают ранней весной, а урожай собирают осенью того же года.

Озимые сорта прорастают до зимы, весной продолжают свой рост и созревают намного раньше яровых сортов. Как правило, озимые сорта дают более богатый урожай, но их возможно выращивать только в регионах со снежной зимой и мягким климатом. Без высокого снежного покрова пшеница попросту вымерзнет.

Как еще отличить озимую пшеницу от яровой: яровая пшеница более засухоустойчива и обладает лучшими хлебопекарскими качествами, хотя и менее урожайна. Озимая пшеница более требовательна к почвам.

Озимая пшеница произрастает в Центрально-Черноземном районе, на Северном Кавказе и правобережном Приволжье. Яровая – на Урале, Сибири и Заволжье.

Медь (СИ)

Входит в состав ферментов, активизирует углеводный и белковый обмен. Положительно влияет на фотосинтез и синтез белка. Играет большую роль в формировании генеративных органов. Влияет на развитие и строение клеток растений, повышает стойкость к грибковым и бактериальным болезням, полеганию, засухо и жароустойчивость, зимостойкость растений. Способствует лучшему усвоению азота. Наибольшее количество меди усваивается растением от фазы кущения до колошения. При недостатке этого элемента тормозится рост генеративных органов, уменьшается интенсивность фотосинтеза. Недостаток меди обусловливается высокими нормами минеральных удобрений, известкованием почв, высокими температурами почвы и воздуха. Пшеница очень чувствительна к недостатку меди, в особенности при повышении нормы внесения азотных удобрений до 90-120 кг/га и более.

Рост и развитие растений

Озимая пшеница на протяжении вегетационного периода проходит соответствующие фазы развития, связанные с образованием новых органов или их формированием. Прохождение фаз развития, интенсивность роста и продуктивность растений находятся в определенной зависимости от условий существования. Лучше всего растения развиваются при оптимальном обеспечении всем необходимым процессов их жизнедеятельности и качественном выполнении всех агротехнических мероприятий. В процессе развития озимая пшеница проходит такие основные фазы: всходы, кущение, выход в трубку, колошение, цветение, созревание (молочная, восковая и полная спелость).