Этот цикл статей, одним из авторов которого является Джеймс Кук, бывавший в Украине, известный читателям журнала «Зерно» своими исследованиями, адаптирован к украинским реалиям и предлагается читателю-практику как исчерпывающий массив информации о самой современной технологии и методологии выращивания пшеницы. Полный объем информации, уважаемый читатель, вы получите в том случае, если, начиная с этого выпуска, соберете все 12 номеров, в которых будет опубликована эта информация. (Опубликовано в № 7.2011г.)

В первой статье авторы сосредоточились на биологии, характеристиках, циклах и особенностях пшеничного растения. С каждым номером журнала «Зерно» вам будет все интереснее, и, надеемся, наша работа будет полезна в вашей агрономической практике.

Каждое здоровое, полностью развитое растение пшеницы состоит из главного стебля с колосом, междоузлий, узлов, листьев, корней и побегов. В свою очередь, каждый побег также состоит из колоса, междоузлий, узлов, листьев, корней и (потенциально) вторичных побегов. Корни, которые появляются первыми как часть проростка, являются зародышевыми, или первичными корнями. А те, которые формируются позднее на главном стебле и отростках, – узловыми корнями, иногда их называют придаточными или вторичными корнями.

Прежде чем достичь полного развития и зрелости, каждое растение пшеницы проходит через последовательные стадии развития: проросток становится главным стеблем с побегами, каждый из которых удлиняется примерно в одно время, а затем развиваются колосья и зерно. Настоящий стебель в молодых растениях выдвигается в точке роста посредством чередующихся слоев клеток, предназначенных стать узлами (соединениями) и междоузлиями длинной жесткой соломы с колосом на верхушке. С получением сигнала – суммы накопленных активных температур, что характерно для большинства сортов пшеницы, или сигнала от продолжительности светлого времени суток, в случае с пшеницей, чувствительной к продолжительности дня, эти выдвигаемые междоузлия начинают удлиняться, узлы возникают один за другим, и, наконец, из трубки появляется колос. На протяжении этих стадий главный стебель, побеги и связанные с ними узловые корни соединяются в участке, известном как корневая шейка. Она состоит из нижних узлов и невыдвинувшихся междоузлий, которые остаются в зафиксированном положении на 2-5 см ниже поверхности почвы. Стадии развития и роста описываются для случая, когда все идет правильно: растение совершенно здоровое, а урожайность генетически абсолютна (рис. 1). В следующих статьях мы опишем, что может идти неправильно и что нужно делать в таких случаях.

Рис. 1. Четыре уровня продуктивности пшеницы

Эмбрион

Внутри каждого пшеничного зерна находится эмбрион, или зародыш растения пшеницы (рис. 2). Эмбрион является упаковкой для всех составляющих, необходимых для образования растения. Он состоит из нескольких частей, а именно:

1) щитка – измененного листа, который поглощает сахар и другие питательные элементы из крахмального эндосперма по мере расщепления ферментами при прорастании;

2) эктодерма – листообразной структуры, которая никогда не развивается в настоящий лист;

3) колеоптиля – еще одной листообразной структуры, которая защищает первый настоящий лист при появлении из почвы;

4) неразвитых тканей (зародышевых) приблизительно для первых трех настоящих листьев;

5) будущего первого корня (зародышевого корня), покрытого защитным слоем ткани;

6) от двух до пяти зародышей, предназначенных стать зародышевыми корнями вместе с первичным корешком (они не показаны на рис. 2).

Узлы

Узлы – это те места, где начинается рост растения пшеницы. Все корни, листья и побеги берут свое начало в вегетативных узлах на стеблях. По аналогии, все колоски, составляющие колос, берут свое начало в репродуктивных узлах на верхушках стеблей. Эти вегетативные и репродуктивные узлы дают начало соответствующим структурами по заранее установленной схеме, которую можно легко описать, если растение анализируется в соответствии со своими составляющими узлами. Потенциально на главном стебле полностью развитого растения озимой пшеницы формируется 9-14 вегетативных узлов и 15-25 репродуктивных узлов. Обычно на полностью развитом растении яровой пшеницы меньше вегетативных и репродуктивных узлов, чем на озимой пшенице, и меньше на боковых побегах, чем на главном стебле и более старших побегах.

Рис. 2. Вид эмбриона зрелой пшеницы (сверху), разрез выполнен посредине по всей его длине, и размещение эмбриона на семени пшеницы и в стадии развития (снизу)

Зародышевые корни (но не первичный корешок) появляются из узлов в эктодерме и щитке эмбриона (рис. 2). Обычно два зародыша корней формируются на какой-либо из сторон щиткового узла, а три зародыша корня связаны с узлом эктодерма, то есть потенциально всего пять зародышевых корней (шесть с первичным корешком). Итак, эмбрион имеет пять узлов: щитковый (семядольный), эктодермический, колеоптильный, а также первый и второй листовые узлы.

Вегетативные части

Порядок развития вегетативных частей пшеницы -листьев, главного стебля, побегов и корней (рис. 3) можно проследить визуально. Для этого пронумеруем каждый узел. Узел первого листа (четвертый узел эмбриона) обозначим как узел 1 (N1), а первый видимый над землей зеленый лист (первый настоящий лист), присоединенный к N1, – как L1 (рис. 3). Он содержит почку в своей пазухе и называется пазушным побегом 1 (Т1).

Рис. 3. Листья, отростки и корни пшеничного растения

Второй видимый зеленый лист (L22) присоединяется к узлу 2 (N2) и содержит в своей пазухе почку, которая станет вторым пазушным побегом (Т2). Колеоптиль зарождается в колеоптиль-ном узле, обозначенном О (N0). Колеоптиль, будучи листоподобной структурой, обозначим LО. Эктодерма берет свое начало в узле -1 (N-1), а щиток – в узле -2 (N-2).

Узловые корни возникают из одного или более узлов каждого стебля начиная с N1. Из каждого такого узла может появиться около четырех узловых корней. Эти четыре корня обозначим буквами в соответствии с направлением их роста по отношению к средней жилке первого листа (L1 при N1). Корни, появляющиеся с правой и с левой стороны средней жилки, обозначим как А и В соответственно. А корни, появляющиеся в направлении к средней жилке и от нее, – как Х и У соответственно. Узлы на побегах также обозначим номерами: состоящими из двух цифр -для узлов на побегах, а из трех цифр – для узлов на вторичных побегах. В основании каждого отростка находится маленькая листообразная структура – прицветничек, который защищает молодую почку, прежде чем она выпустит свой первый лист, чтобы стать побегом. Прицветничек является аналогом колеоптиля и берет свое начало в собственном узле на побеге. Прицветничек содержит почку в своей пазухе, которая разовьется во вторичный побег. Подобно колеоптилю и его узлу, прицветничку и его узлу дается обозначение 0. Так как первый побег – это уже Т1 при N1, его прицветничек будет L10 при N10, а побег прицветничка является вторичным побегом Т10. По аналогии, первый настоящий лист на Т1 будет L11 при N11, а второй настоящий лист на Т1 -L12 при N12. Эти два листа содержат в своих пазухах почки, обозначенные как Т11 и Т12. Подобным образом отросток прицветничка на Т10 будет третичным побегом, обозначается он как Т100. В производственных посевах при обычных сроках сева очень немногие вторичные побеги и еще меньше третичные побеги образуют полноценное зерно в колосе. При раннем сроке сева и с широкими междурядьями пшеница может формировать полноценное зерно даже на вторичных побегах.

Сумма активных температур и развитие пшеничного растения

Правильное развитие пшеничного растения с листьями, главным стеблем, побегами и вторичными побегами регулируется накопленными единицами тепла или суммой активных температур за вегетационный период (САТ). Количество активных температур за день является средним значением температуры в этот день минус начальная температура роста. Начальная температура (биологический нуль) для пшеницы составляет 0 °С. Рано созревающей стекловидной краснозерной яровой пшенице необходимо примерно 1,475-1,500 САТ с момента, когда семя впервые начнет поглощать воду, до момента созревания зерна. Возможно, это минимум для производства пшеницы в Северной Америке. Озимой пшенице необходимо 2,000-2,500 САТ в зависимости от разновидности и даты посева. В среднем пшенице нужно около 150 САТ для появления всходов, если посев проведен на глубину 3,8 см, 130 САТ – если глубина посева всего 2,5 см, и 230 САТ – если пшеница посеяна на глубину 7,5 см. В среднем 80 САТ необходимо для того, чтобы семя проросло, 50 САТ – чтобы побег достиг поверхности почвы (на каждый сантиметр глубины посева – 20 САТ). Большее количество суммы активных температур может понадобиться для получения всходов при температуре почвы более 27 °С, поскольку такие температуры слишком высоки для прорастания семени, но они быстро накапливаются в расчетах суммы активных температур и могут ввести агронома в заблуждение. Период между последовательным появлением листьев на главном стебле и на побегах называется филохрон, и подобно появлению всходов, образование каждого листа требует определенного минимального значения суммы активных температур за этот период. Большинство разновидностей стекловидной красно-зерной яровой пшеницы, выращенной в северном Грейт Плэйнсе, требуют 80 САТ за филохрон. Одним очень рано созревающим сортам стекловидной краснозерной яровой пшеницы необходимо менее 75 САТ за филохрон. Другим рано созревающим сортам необходимы более короткие филохроны, чем обычным сортам между всходами и колошением, потому что они образуют меньше листьев на главном стебле (например, семь листьев вместо восьми). Разновидности мягкой белозерной озимой пшеницы, выведенной для северовосточного побережья Тихого океана, в основном образуют 10-13 листьев на главном стебле и требуют 90-100 САТ за филохрон. Озимая пшеница имеет более продолжительный вегетационный период, чем яровая, и, соответственно, более высокий возможный урожай. Разновидности озимой пшеницы, выращенные в относительно прохладной зоне северо-восточного тихоокеанского побережья, также имеют более высокий возможный урожай, чем сорта, выращенные в зонах с высокими температурами весной и в начале лета. Укорачивание периода филохрона или формирование меньшего количества листьев на главном стебле (и побегах) помогает улучшить созревание культуры и в некоторые годы позволяет избежать воздействия высоких температур воздуха в критические фазы развития. При поздних сроках сева у озимой пшеницы сокращается период филохрона, при этом соответственно уменьшается и фактическое время для протекания процесса фотосинтеза и накопления сухого вещества. По этой причине рано созревающие разновидности и поздно высеянные сорта стремятся сформировать растения с меньшими листьями и колосками и с более низким потенциально возможным урожаем. Растение как бы жертвует своим ростом, но, несмотря на это, оно обязательно проходит через каждую фазу своего развития. Периодфилохрона слегка варьирует в ответ на скорость накопления сухого вещества. Например, если углерода, поглощенного в продуктах фотосинтеза, достаточно для развития растения до того, как наступит время окончания периода филохрона, то этот период может немного сократиться, чтобы соответствовать скорости поступления углерода. И наоборот, если накопленного углерода недостаточно, период филохрона немного удлиняется. Скорость развития растения может контролироваться поступлением углерода, и наоборот, поступление углерода может контролироваться скоростью развития растения. Эти процессы неразрывно связаны. Вообще, для формирования и увеличения листа побега, как и главного стебля, требуется одинаковое количество сумм активных температур. Зная период филохрона, можно прогнозировать, когда листья будут удлиняться, но нельзя предсказать их размер в конце этого периода, когда начнет увеличиваться следующий лист. Первый побег в пазухе первого листа (L1) и каждый последующий побег в пазухе каждого последующего листа появляются с интервалами в 1 филохрон. По аналогии, листья на этих побегах появляются с интервалом в 1 филохрон. Последующие побеги имеют меньше листьев (как правило, каждый побег содержит на один лист меньше, чем его предшественник на растении), чтобы при созревании разница в развитии между главным стеблем и самым молодым связанным с ним побегом не могла быть больше 50 САТ (2-3 дня при среднем значении дневных температур в пределах 15-25 °С). Побеги могут запаздывать в развитии и созревании за главным стеблем, но не более чем на 2-3 дня. У обычных сортов стекловидной краснозерной яровой пшеницы стебель начинает удлиняться примерно через 5 филохронов (около 400 САТ) после сева, а у рано созревающих сортов – даже после 370 САТ. Удлинение стебля – это реакция растения на накопленную сумму активных температур за определенный период вегетации или на долготу дня. Озимая пшеница в Северной Америке обычно входит в фазу стеблевания примерно при 4-4,5 филохрона, или между 360 и 450 САТ, после первого января. Этот период может быть короче при более ранних сроках сева. Как только начинается удлинение стебля, любой побег с количеством листьев меньше трех может быть отторгнут растением. Фаза стеблевания с полностью развитыми листьями начинается при 3 филохронах после проявления удлинения стебля и длится в течение 1 филохрона до момента, когда показывается кончик колоска. Обычные виды стекловидной краснозерной яровой пшеницы достигают этой стадии примерно за 715 САТ с момента всходов. Рано созревающие сорта затрачивают всего 650 САТ. Мягкая белозерная озимая пшеница в тихоокеанском северозападном регионе достигает фазы стеблевания, когда накоплено примерно 1,400 САТ после посева 15 сентября, но ей необходимо только 1,050-1,100 САТ при посеве в октябре. Более длительный теплый период времени при раннем севе используется растением для дополнительного вегетативного развития. Это приводит к образованию большего количества побегов, что потенциально позволяет растению сформировать больше колосьев и, следовательно, больший урожай, если все остальные жизненно важные для растения факторы не будут ограничены. Колошение длится примерно 1 филохрон, а фаза цветения начинается на 0,25-0,5 филохрона после завершения фазы колошения, то есть грубо прибавляем еще 100 САТ для яровой пшеницы и 120-150 САТ – для озимой. Стекловидной краснозерной яровой пшенице в период от цветения до созревания требуется еще 630-770 САТ, а мягкой белозерной озимой пшенице -750-800 САТ. Это приближает общие накопленные единицы тепла к 1,450-1,565 САТ для стекловидной краснозерной яровой пшеницы и 2,050-2,350 САТ – для мягкой белозерной озимой пшеницы, в зависимости от особенностей созревания и сроков сева культуры. Естественно, эти значения колеблются по сортам и зависят от других факторов. Урожай зерна – это функция общего количества накопленного углерода, выраженного вначале в виде максимального количества побегов с самыми широкими листьями, затем в виде максимального количества колосков в одном колосе, еще позже в виде максимального количества цветков в колоске, и наконец, в количестве полностью налитых зерен на каждом цветке.

Развитие побегов

При развитии всходов одновременно формируется новый лист и увеличивается предыдущий. Однако структура молодых листьев формируется быстрее, чем листья успевают увеличиться до полного размера. Таким образом, на растении может быть около 15 вегетативных узлов, но к тому моменту, когда точка роста прекращает формировать зародыши листьев и начинает производить репродуктивные узлы будущих колосков, может быть сформировано только шесть или семь видимых листьев. Обычно, когда на озимой пшенице с листьями 11 узлов, пять из которых содержат видимые листья (L1-L5), а шесть – листья, ожидающие удлинения, начинают формироваться колосковые (репродуктивные) узлы. Яровая пшеница и ранние сорта озимой пшеницы могут иметь только четыре видимых листа на стебле при переходе к формированию репродуктивных узлов.

Развитие корней

Зародышевые корни

Первые два зародышевых корня формируются в узлах N2 и N1 – узлы щитка и эпибласта соответственно. Эти корни, обозначенные как -2А и -2В, удлиняются почти сразу после начала удлинения первичного корешка. Эти два корня и первичный корешок составляют первые три корня, видимые на проростке, выкопанном из почвы до появления его на поверхности (рис. 2). Только после того, как эти три корня появились и начали поглощать воду, удлиняется колеоптиль. После появления побега следующие два зародышевых корня, обозначенные как -1А и -1В, удлиняются из узла эпибласта (N1). Пятый зародышевый корень (-1х) может появиться из N1, если проростки особенно сильны. Из этого же узла может появиться даже шестой зародышевый корень (-1у). Время, когда зародышевые корни начинают удлиняться из узлов в пределах эмбриона, как и время, когда листья начинают удлиняться над землей, регулируется суммой активных температур или филохронами. Зародышевые корни -1А и -1В начинают удлиняться, когда на поверхности появляется колеоптиль. Корни ОА и ОВ затем удлиняются в узле N0 примерно в то время, когда начинает расти колеоптильный побег.

Время появления корней первого, второго и третьего порядка также регулируется суммой активных температур или филохронами. Вообще, отростки первого порядка начинают ветвиться на зародышевых корнях, когда на главном стебле сформировано три листа. Отростки второго порядка начинают ветвиться, когда на главном стебле появляется 5-6 листьев.

Узловые корни

В каждом узле главного стебля и побегов может развиться до четырех узловых корней. Эти четыре корня появляются двумя парами, одна названа А и В, а другая – Х и У. На некоторых стеблях в верхних узлах может быть видно больше четырех корней. Подобно зародышевым корням, время появления узловых корней может прогнозироваться по накопленной сумме активных температур. Корни 1А и 1В появляются в узле N1 на главном стебле примерно тогда, когда Т1 начинает расти из того же узла. Вторая пара корней формируется из N1 (корни 1Х и 1У) примерно через 2 филохрона после появления первых двух корней из этого же узла или в момент удлинения ТЗ из N3. Последовательность может продолжаться, пока узловые корни появляются на всех узлах от N1 до N5 или N6 и до момента преобразования точки роста из вегетативного в репродуктивный узел. Ответвление первого порядка узловых корней из любого данного узла начинается, когда побег, связанный с этим узлом, имеет три листа, а ответвление второго порядка узловых корней начинается, когда поддерживающий побег имеет от пяти до шести листьев.

Репродуктивный период

Точка роста в побеге главного стебля или бокового побега озимой пшеницы прекращает производить вегетативные узлы и начинает производить репродуктивные узлы ранней весной. Точное время этого преобразования зависит от сорта, накопленной суммы активных температур и долготы дня. Смена вегетативного развития репродуктивным является результатом гормональных сигналов в растении. Когда точки роста завершают свою вегетативную миссию и переходят в репродуктивную, они проходят через ряд физических изменений.

Они удлиняют и производят репродуктивные узлы (пучки неразвитых клеток, предназначенных стать структурами в колосе) примерно в два раза быстрее, чем развиваются вегетативные точки роста. Одновершинные бугорки (колосковые узлы) в точке роста дают начало пазушным почкам, которые формируют будущие колоски. Таким образом, зародыш, сформированный в одновершинной фазе развития точки роста, представляет только нижнюю половину каждого будущего колоска. Второй ряд зародыша (зародыш колоска) развивается позже из почек в пазухах первого ряда (двухвершинная фаза развития точки роста) (рис. 4). В этой фазе растение точно зафиксировало максимальное количество колосков. Будущий колос может дать урожай не больший, чем установлен количеством колосков в двухвершинной фазе развития точки роста. В дальнейшем по мере развития растения в зависимости от условий он может быть только меньшим. В этой фазе узлы необратимо перестраиваются в репродуктивную фазу. Верхняя половина узлов будущего колоса формируется приблизительно с удвоенной скоростью нижней половины, при этом образуется окончательный узел или верхушечная часть колоска.

К этому времени появляется зародыш первого цветка на более развитых колосках, который находится примерно в средней части колоса. В течение этой фазы сформировано окончательное количество потенциальных зерен. Каждый колосок может производить семь, восемь или даже девять зернышек (определяющихся по количеству цветков), но большинство производят от одного до пяти зерен. Развитие колоса может быть связано с развитием проростка. Например, у озимой пшеницы стадии от начала одновершинной фазы до завершения двухвершинной фазы проходят в период с середины до окончания фазы кущения. У яровой пшеницы размер колоса закладывается к моменту, когда главный стебель имеет пять с половиной листьев. Последний колосок формируется в период окончания роста стебля. Обычно в этот период точка роста выталкивается на поверхность почвы. Цветки в колосе созревают в период выхода в трубку – начала колошения. К началу цветения все части колосков (за исключением зерен) достигают своего полного развития.

Цветение и развитие зерен

Цветение – фаза, когда появляются пыльниковые мешочки и пыльца начинает из них высыпаться. Происходит это сразу (примерно 0,5 филохрона) после колошения и длится примерно 3-5 дней. Цветение -это переход от колошения до начала налива зерна. Оно начинается примерно с середины колоса и продолжается по направлению вверх и вниз на тех участках и в той последовательности, что и формирование двойных вершин и колосков. На побегах цветение происходит позднее, чем на главном стебле, потому что они слегка отстают в развитии от главного стебля.

Налив зерна начинается с оплодотворения женских семяпочек пыльцой. Для общего периода налива зерна необходимо 750-800 САТ. Его можно разделить на три фазы: фаза задержки, фаза постоянного темпа и фаза максимального веса. Примерно 150-200 САТ, или 1/4 единиц тепла, накапливается в течение фазы задержки – период оплодотворения, когда зерна начинают наливаться. Зерна могут наливаться в средней части колоса, в то время как все еще длится цветение на концах колоса. Чем продолжительнее эта фаза и больше сумма активных температур, тем больше будет зерен в одном колосе, поскольку в этом случае есть время для оплодотворения большего количества цветков. Максимальное количество цветков устанавливается на более ранней стадии, но некоторые из них могут быть не оплодотворены, это зависит от температуры, заболеваний и других факторов. Фаза задержки заканчивается, когда все цветки оплодотворены. Еще 500 САТ, или около 2/3 единиц тепла, необходимо для налива зерна – фаза постоянного темпа. В этот период вес зерна существенно увеличивается с постоянным темпом. Фактическая скорость и продолжительность этой фазы может варьировать в зависимости от сорта и условий роста. Более того, факторы или условия, связанные с большей скоростью увеличения веса зерна, обычно связаны с более короткой фазой постоянного темпа. В третьем, заключительном периоде – фазе максимального веса накапливается примерно 100-150 САТ. В этой фазе скорость налива зерна снижается. В данный период зерно прибавляет менее 10% окончательного веса по сравнению с 70-80% (6070% для яровой пшеницы) в фазе постоянного темпа. Самые крупные зерна обычно находятся в средней части колоса. Возможно, так происходит потому, что зерна, оплодотворенные в этой зоне, имеют на 2-3 дня больше времени для налива, чем зерна, сформированные из цветков, оплодотворенных сразу перед окончанием фазы задержки. Фаза задержки длится дольше, и зерновки обычно более многочисленны и больше по размеру в колосе на главном стебле, чем в колосе на побеге. Чем моложе побег, тем короче фаза задержки налива зерна.

Шкалы развития пшеницы

Стандартизированные цифровые обозначения используются для каждой фазы развития, которая имеет одинаковые значения, независимо от года, региона или типа пшеницы. Цифровые обозначения имеют преимущество перед описательными, когда информация вносится в компьютер. Для этого были разработаны несколько различных типов шкалы. Наиболее распространенными считаются шкала Фикеса (Feekes scale) (рис. 5), шкала Хауна (Haun scale) и шкала Задокса (Zadoks scale) (табл. 1). Каждая шкала имеет определенные преимущества и недостатки.

Шкала Фикеса считается традиционной и наиболее распространенной. Она обозначает стадии развития по шкале от 1 до 11, в которой стадия 1 представляет проростки (от шильца до трех листьев), а стадия 11 – процесс налива зерна (фазы постоянного темпа и максимального веса). Шкала Фикеса особенно полезна между стадиями 6 и 10,5, что соответствует периоду от появления первого узла в начале удлинения стебля (стадия 6) до завершения цветения (стадия 10.5). Удлинение стебля делится на пять стадий (стадии 6-10), на них обращают внимание, когда принимается во внимание критическое время для применения листового фунгицида. По шкале Хауна развитие злаков разделено на 16 стадий – от 1 до 16. Стадия 1 отражает появление первого настоящего листа и колеоптиля, а стадия 16 – затвердение зерна. Шкала Хауна основана на развертывании листьев на главном стебле и, следовательно, является полезной для разделения стадий вегетативного роста. По шкале Хауна стадии 1-9 или выше представляют соответственно полное появление первого, второго, третьего и последующих листьев (Li, L2, L3 и т.д.) на главном стебле. Стадия 6, 7, 8 и 9 или более представляют полное появление флагового листа на главном стебле в зависимости от количества листьев на флаговом листе. Обычно это 7 или 8 лист на яровой пшенице, и 9 лист – на озимой пшенице. По этой шкале может быть минимум 6 и максимум 10 листьев в зависимости от сорта и года. Цифровые обозначения появления колоса, цветения и последующих стадий развития до затвердения зерна варьируют в зависимости от количества листьев на главном стебле. Сорт с 8 листьями на главном стебле находится примерно на 12 стадии цветения, а сорт с 9 листьями на главном стебле – на 13 фазе цветения. Метод классификации развития пшеницы Хауна является постоянным только во время вегетативных стадий роста, но не дает цифрового обозначения стадий налива зерна. Поскольку за появлением побегов следует появление листьев на главном стебле в правильном и прогнозируемом порядке, шкала Хауна указывает, какие побеги сформировались (или должны сформироваться) на растении. Преимущество шкалы Хауна заключается в возможности компьютеризации стадий развития пшеницы.

По шкале Задокса рассматриваются обе стадии – вегетативная и репродуктивная. Эта шкала также поддается компьютеризации лучше, чем шкала Фикеса. Развитие пшеничного растения делится на 10 первичных стадий (10, 20, 30 и т.д.), каждая из которых, в свою очередь, делится на 10 вторичных стадий (1, 2, 3 и т. д.; 11, 12, 13 и т.д.; 21, 22, 23 и т.д.) до общего значения стадий 100. Шкала Задокса позволяет использовать более чем один код, чтобы описать одно растение, которое может быть проблемным. Растение с 5 листьями на главном стебле находится на 15 стадии, но так как оно должно иметь два побега к этому времени, можно также считать, что оно находится на 22 стадии, а если главный стебель удлинен настолько, чтобы открыть первый узел, – на 31 стадии.

Рост и развитие пшеничного растения представлены на рисунке 2 как соотношение масс отдельных частей растения. Действительное производство сухого вещества частью растения на определенной стадии роста может колебаться в зависимости от сорта, сезона и географической области.

Благодарим компанию «Агро-Союз» за помощь в публикации статьи.

Мэтт Либман,

адъюнкт-профессор факультета агрономии

Университета штата Айова

Чарльз Л. Молер,

старший научный сотрудник факультета растениеводства и почвоведения Корнельского университета, ответственный редактор журнала Weed Science

Все растения в течение вегетационного периода от прорастания семени до созревания новых семян, проходят определенные фазы, которые тесно связаны между собой и последовательно сменяют друг друга. Наступление каждой фазы устанавливают глазомерно по внешним морфологическим признакам растения, характеризующим количественные и качественные изменения, происходящие в живом организме. Такие наблюдения называют фенологическими . На каждом этапе роста и развития растения испытывают различные потребности в питании, влаге и других факторах жизни. Поэтому знание фаз роста позволяет осуществлять контроль за состоянием посевов и своевременно осуществлять необходимые агротехнические мероприятия, направленные на удовлетворение потребности растений в том или ином факторе жизни.

В процессе развития растения зерновых хлебов последовательно проходят следующие фазы: всходы, кущение, выход в трубку, колошение (или вымётывание) цветение и созревание. В западных странах принята другая фенологическая шкала Задокса, которая представляет собой десятичный код развития злаков. Весь цикл развития растений разбит на 10 основных фаз, которые пронумерованы от 0 до 9. Каждая фаза разделена на 10 микрофаз (рис.9). Такая классификация является более предпочтительной, так как позволяет более точно определить этап развития растений и проводить компьютерную обработку результатов наблюдений. Начало фазы отмечают, когда в нее вступает не менее 10 % растений, а полное наступление фазы - при наличии соответствующих признаков у 75 % растений.

Появлению всходов предшествует набухание семян и их прорастание. Скорость набухания посеянного зерна зависит от влажности, температуры и аэрации почвы. Для набухания семян пшеницы и ржи требуется воды около 55 % от массы сухого зерна. Для ячменя этот показатель равен 50, для овса - 65, для кукурузы - 40, проса - 25. Влага активизирует деятельность ферментов семени, зародыш выходит из состояния покоя и переходит к активной жизнедеятельности. Семена начинают прорастать. Сначала трогаются в рост зародышевые корешки. Их количество зависит от вида растения. У пшеницы 3 - 5 корешков, у ржи - 4, у ячменя 5 - 8, у овса 3 - 4, хлеба 2 группы прорастают одним корешком (рис.3.13).

Рисунок 3.12. Фазы роста озимой пшеницы и этапы органогенеза по Задоксу

Рисунок 3.13. Прорастание зерновых: 1 - ржи; 2 - овса; 3 - кукурузы; 4 - пшеницы; 5 - ячменя

Вслед за первичными корешками начинает расти стеблевой побег. У хлебов 1 группы, первый лист, пробивающийся сквозь слой почвы, покрыт прозрачным чехликом - колеоптилем , который предохраняет росток от повреждения (рис.3.14-а). При выходе на поверхность почвы колеоптиль прекращает рост, разрывается и первый зеленый лист выходит в образовавшуюся трещину (рис.3.14-б). Размер колеоптиля ограничен, и поэтому при чрезмерно глубоком посеве он часто не достигает поверхности почвы. Незащищенный лист погибает, или бесколеоптильные входы бывают ослабленными.

Для того чтобы получились дружные, равномерные всходы, необходимо, чтобы семена были заделаны на оптимальную глубину, а почва содержала достаточное количество влаги и воздуха (рис.3.14).

а

б

Рисунок 3.14. Прорастание первого листа и выход из колеоптиля

Обеспечивается это тщательной подготовкой почвы. Посевной слой должен быть рыхлым, зернистым, семенное ложе плотным и влажным, поверхность почвы ровной.

Рисунок 3.15.. Всходы озимой пшеницы 10-20 этап по Задоксу

Кущение у зерновых хлебов начинается с появлением 3 - 4 листа. Его фиксируют, когда из влагалищ листьев главного побега показываются кончики первых листьев боковых побегов. Нарастание новых побегов происходит за счет подземного ветвления стебля, а узел, в котором происходит этот процесс называют узлом кущения , От узла кущения начинают формироваться вторичные (узловые корни), а на поверхности почвы формируется куст, состоящий из нескольких стеблей (рис.12).

Количество стеблей (побегов), образующих растение называют общей кустистостью . Различают еще и продуктивную кустистость - количество стеблей на одном растении, давших созревшее зерно. Стеблевые побеги, на которых образовались колосья (метелки) но зерно не успело созреть, называют подгоном, а побеги без соцветий - подседом. Подгон и подсед нежелательны в посевах, так как они расходуют на себя влагу с элементами питания и затрудняют уборку.

Рисунок 3.16. Кущение озимой пшеницы: а - зерно; б - первичные корни; в - стеблевой побег; г - боковые побеги из зародышевого узла; д - узел кущения; е - узловые корни; ж - главный стебель; з - боковые побеги

Степень кустистости хлебных злаков обусловлена прежде всего биологическими особенностями вида и сорта. Кроме того, кустистость зависит от площади питания растения, влажности почвы, времени и глубины посева, плодородия и качества обработки почвы, температуры, освещения. На плодородных почвах и при высокой агротехнике кущение протекает более энергично. При загущенном посеве и глубокой заделке семян растения кустятся хуже (рис.3.17).

При недостатке влаги кущения не проис-ходит, вторичная корневая система не образуется, что ведет к резкому снижению урожая. Фактором, сдерживающим куще-ние, может быть недостаток азота в почве.

Рисунок 3.17. Влияние глубины посева на развитие растений пшеницы

Если гибнет узел кущения, отмирает все растения. Особенно подвержен опасности узел кущения у озимых, поэтому сохранение его от неблагоприятных условий зимовки - основная задача осеннего и зимнего периода. Если узел кущения сохраняется, из него могут восстановиться погибшие зимой побеги и корни.

Выход в трубку (трубкование) отмечают, когда верхний узел главного стеблевого побега поднимается над поверхностью почвы на 5 см (рис.14). На этой высоте его можно прощупать пальцами.

Трубкование - очень важный этап в развитии зерновых хлебов. В это время усиленно нарастает вегетативная масса - соломина, листья, корни. Растения испытывают повышенную потребность во влаге и питательных веществах. Этот период является критическим, поэтому создание в период выхода в трубку благоприятных условий для роста растений в значительной мере определяет величину урожая зерна.

Рисунок 3.18. Начало выхода в трубку и трубкование пшеницы

Колошение (выметывание) (рис.3.19) начинается с появлением из листового влагалища верхнего листа 1/3 колоса (метелки). В эту фазу растения тоже очень требовательны к условиям питания и увлажнения. В сухую жаркую по-году может нарушиться формирование органов цветков, что приведет к ухудшению озернённости колосьев (метелок). Холодная, дождливая погода в период колошения растягивает срок прохождения данной фазы, а, следовательно, растягивает сроки созревания и уборки.

Рисунок 3.19. Колошение пшеницы

Цветение (рис. 3.20) у большинства зерновых хлебов наступает вслед за колошением (у ячменя оно иногда бывает до выколашивания). По характеру цветения зерновые делятся на самоопыляющиеся (ячмень, пшеница, овес, просо, рис) и перекрестноопыляющиеся (рожь, кукуруза, сорго). У колосовых культур (пшеница, рожь, ячмень) цветение начинается со средней части колоса, распространяясь затем вверх и вниз. Именно в средней части колоса формируются самые крупные зерна.

Метельчатые хлеба (просо, овес, сорго, рис) зацветают с верхней части метелки. Продолжительность фазы цветения различна у разных культур. У пшеницы, например, цветение одного колоса длится 3 - 5 дней, а всего поля 6 - 8 дней. Этот период может увеличиваться в холодную дождливую погоду и сокращаться, если жарко и сухо. Экстремальные погодные условия отрицательно сказываются на оплодотворение перекрестноопыляемых культур. При неполном опылении наблюдается череззерница.

Рисунок 3.20. Цветение пшеницы

После цветения и оплодотворения рост стебля листьев и корней практически прекращается. Образовавшиеся к этому времени пластические вещества используются на формирование и налив зерновок. В это время очень важно сохранить листья от поражения болезнями и продлить их функционирование. Это способствует формированию более крупного зерна высокого качества.

Зернообразование и созревание. Процесс зернообразования включает три этапа - формирование, налив и созревание зерна.

Формирование зерновки начинается вскоре после оплодотворения. Первым образуется зародыш, следом - эндосперм (рис. 3.21). За 10 - 12 дней зерновка вырастает до окончательной длины.

Рисунок 3.21. Формирование и налив зерновки

Ее содержимое в это находиться в студенисто-жидком состоянии, рост в длину приостанавливается начинается налив. Толщина и ширина зерновки увеличивается, внутреннее содержимое переходит в фазу молочного , а затем тестообразного состояния. К концу налива влажность зерна уменьшается до 40 %. В это время прекращается приток к зерну пластических веществ, оно переходит к созреванию.

Созревание делиться на 2 этапа: фазу восковой спелости и фазу полной спелости (рис.3.22). В начале восковой спелости зерно полностью теряет зеленую окраску, содержимое зерна не выдавливается, но легко скатывается в шарик. В середине восковой спелости влажность зерна снижается до 35 - 25 %, эндосперм зерна можно разрезать ногтем. К концу восковой спелости при надавливании ногтем на зерне остается след, но разрезать зерно уже невозможно.

Рисунок 3.22. Стадии созревания пшеницы: молочная, восковая и полная спелость

Скашивание хлебов в валки при раздельной уборке начинают в середине (рожь - в конце) восковой спелости (рис.3.23).

В фазу полной спелости в зерне снижается влажность до 17 - 16 %, оно легко вымолачивается из колосьев, но еще не осыпается. Эндосперм твердый, на изломе мучнистый или стекловидный. В это время проводят однофазную уборку хлебов (рис.3.24).

Рисунок 3.23. Скашивание в валки

При запоздании с уборкой (перестое) неизбежны потери зерна вследствие его осыпания.

Зерно, убранное в полной спелости, не является еще физиологически зрелым и может иметь пониженную всхожесть. Послеуборочное дозревание может продолжаться еще от 3 недель до 2 месяцев. Это свойство необходимо учитывать при использовании на посев свежеубранных семян озимых культур

В период налива и созревания зерна случаются явления, которые вызывают нарушения нормального процесса развития растений.

Рисунок 3.24. Однофазная уборка

Полегание хлебов (рис.3.25) случается в загущенных посевах при избытке азотного питания и влаги, в результате ливня, града сильного ветра. Полегшие растения хуже освещены, на них могут развиваться грибковые заболевания. При этом уменьшается отток ассимилянтов в зерно, оно формируется мелким, качество низкое.

Запал растений наступает при сильной жаре и суховеях, когда устьица теряют способность закрываться. При этом влага испаряется так быстро, что корни не успевают ее подавать к листьям, и она отсасывается из соцветий. Аналогичное явление возникает и при захвате растений, который связан с отсутствием влаги в почве (а не жарой только). Часто запал и захват случаются одновременно. В результате зерно формируется мелким, щуплым с небольшим количеством крахмала.

Рисунок 3.25. Полегшие посевы пшеницы

Цель работы : Изучить фазы роста зерновых хлебов на примере озимой пшеницы

Материалы и оборудование : Законсервированные образцы растений, справочная литература, плакаты и рисунки.

У зерновых культур принято выделять следующие фенологические фазы:

• всходы,
• кущение,
• выход в трубку,
• стеблевание,
• колошение (выметывание),
• цветение,
• созревание.

Прорастание семян считается сложным биологическим процессом, который включает в себя несколько физиолого-биохимических превращений и заканчивается появлением на поверхности почвы первого зеленого листа. Для прорастания требуются вода, тепло и воздух.

У различных культур необходимо следующее количество воды от их массы: овес - 60, пшеница и рожь — 56%, ячмень - 48, кукуруза - 44, просо, сорго, чумиза - 25%. Более крупному зерну с плотной оболочкой, а также с высоким содержанием белка и жира требуется больше времени для набухания. Прорастание может задерживаться или совсем прекращаться, если ограничивается поступление воды, тепла и воздуха. С помощью ферментов в набухшем зерне происходит гидролиз запасных питательных веществ эндосперма. При этом выделяются специальные ферменты (цитаза и амилаза), которые расщепляют крахмал и гемицеллюлозу эндосперма в более простые углеводы (декстрин, мальтоза). Фермент инвертаза превращает тростниковый сахар в глюкозу и фруктозу, которые после их распада используются на дыхание и рост клеток. Фермент протеаза преобразует белки в аминокислоты и аммиак, а липаза - жиры в жирные кислоты и глицерин.

При прорастании зерна происходит распад запасных питательных веществ и образование новых соединений, из которых формируются все органы растения. Вначале начинается рост зародышевых корешков, а затем стебелька. Он покрыт специальным прозрачным чехликом (колеоптиле), который защищает его и первый зеленеющий листочек. При выходе на поверхность почвы он разрывает чехлик. При появлении всходов хлебных злаков у них бывает различная окраска: пшеница - зеленая, рожь - фиолетово-коричневая, ячмень - синевато-дымчатая, хлеба II группы - бледно-зеленая. Появление всходов связано со многими факторами: особенности культуры, влажность, температура, гранулометрический состав и плотность почвы, глубина посева и энергия прорастания семян. Быстрому появлению всходов (через 4-6 дней) способствует теплая и влажная погода, а резкое похолодание тормозит этот процесс.

Кущение . Сначала из подземных узлов стебля образуются придаточные (узловые) корни, а затем появляются боковые побеги.

Чаще всего они формируются из самого верхнего, который называется узлом кущения и находится на глубине 1-3 см от поверхности почвы. Именно на нем образуется большинство боковых побегов и придаточных корней, которые принято называть мочковатой корневой системой. Первый подземный узел формируется на 5-7-й день после появления всходов у большинства хлебов I группы (рожь, пшеница и ячмень) или одновременно с ними - у хлебов II группы (просо, сорго, кукуруза, рис) и овса.

Узел кущения является очень важным органом у злаковых растений, так как от степени его развития зависят формирование надземной массы и корневой системы, засухоустойчивость, зимостойкость и др. Частичное повреждение его приводит к задержке роста растений, а отмирание - к их полной гибели. Общей кустистостью называется число стеблей (побегов), приходящихся на одно растение. В полевых условиях у озимых культур формируются 5-8 стеблей в одном кусте, у яровых — 2-3, а при благоприятных условиях их число может достигать до 5-10 и больше. Продуктивная кустистость определяется числом стеблей на одном растении, которые дают зерно. Если боковые побеги формируются поздно, то на них не успевает образоваться и созреть зерно. Побеги с недозревшим зерном называются подгоном, а неколосящиеся - подседом. При оптимальных почвенно-климатических условиях высокая урожайность зерновых культур бывает, если общая кустистость составляет 5- 8 побегов, в том числе продуктивная - 2-3. На таких стеблях формируются крупные колосья и зерна. Энергия кущения и кустистость зависят от многих факторов (водно-воздушный, тепловой, пищевой и световой режимы, вид и сорт растения, качество семян, срок посева, норма высева и др.). У отдельных культур начало кущения отмечается в разное время (хлеба I группы - при образовании 3-4 листьев, хлеба II группы — в фазе 5-8 листьев).

Выход в трубку . Во время кущения у зерновых культур начинает формироваться стебель (соломина).

Междоузлия, вначале имеющие вид поперечных рубчиков у основания зачаточного колоса (метелки), удлиняются. Началом выхода в трубку считается то время, когда внутри листового влагалища главного стебля на высоте 5 см от поверхности почвы можно прощупать стеблевой узел. Иногда фазой выхода в трубку ошибочно считается простое удлинение листового влагалища (например, такое явление часто бывает осенью у переросших озимых культур). Вначале удлиняется нижнее междоузлие, затем второе, третье и т. д., причем каждое новое обгоняет в росте предыдущее. Такое формирование стебля (соломины) у злаков принято называть вставочным (интеркалярным). Соломина у хлебов первой группы - полая, у хлебов второй группы заполнена сердцевиной.

Колошение (выметывание) . Колос (метелка) и колоски начинают закладываться еще в фазе кущения. Фаза колошения считается наступившей, когда колос (метелка) на 1/3 часть выходит из влагалища верхнего (флагового) листа главного стебля. Формирование метелок (султанов) у кукурузы происходит раньше по сравнению с женскими соцветиями (початками). Дальнейшая дифференциация колоса (метелки) начинается при температуре +15°С и выше. От выхода в трубку до выколашивания (выметывания) зерновые культуры предъявляют повышенные требования к теплу, свету, влажности почвы и питательным веществам, так как в это время идет усиленный рост и формирование колоса (метелки).

Цветение - оплодотворение . Почти у всех зерновых культур (кроме озимой ржи) цветение начинается вскоре после выколашивания (выметывания).

При засухе и других неблагоприятных условиях цветение у ячменя может происходить во влагалище листа. В это время начинают раскрываться цветковые чешуи и появляются созревшие пыльники и рыльца. У ржи и пшеницы цветение начинается в средней части колоса. У проса, сорго и овса этот процесс от верхних колосков постепенно переходит к основанию метелок. Установлено, что цветение очень быстро реагирует на неблагоприятные экологические условия (резкое повышение и понижение температуры, засуха, дожди и сильные ветры). При этом происходит неполное опыление, что приводит к частичной озерненности колосьев, метелок, початков (череззерница).

Созревание . Развитие завязи и формирование зерна начинается после оплодотворения цветка.

Ускорению созревания хлебов способствуют ранние сроки сева, повышенная густота стеблестоя, применение фосфорно-калийных удобрений, а также теплая ясная и сухая погода. Наоборот, влажная погода и орошение, а также изреженные посевы тормозят этот процесс. Высокая температура, воздушная и почвенная засуха в период налива способствуют «запалу» или «захвату» зерна. При этом налив уменьшается, а зерно формируется щуплым и морщинистым, что приводит к резкому снижению урожая и его качества. Очень дождливая и теплая погода способствует «стеканию» зерна за счет гидролиза крахмала в нем и выщелачивания водой растворенных веществ. Установлено, что для нормального созревания зерновых культур требуется определенная сумма активных температур. Если в дождливую погоду уборка сильно затягивается, то это может привести к прорастанию зерна в колосьях на корню и в валках. На севере Европейской части страны и в Сибири при дождливой и холодной погоде уборка часто проходит с большим запозданием, что приводит к повреждению заморозками недозревшего зерна. Это является причиной резкого снижения урожая такого «морозобойного» зерна и его качества. Массовое распространение различных болезней и вредителей также может способствовать уменьшению урожая и ухудшению качества зерна.

Известно, что основной причиной полегания хлебов является недостаточная освещенность нижних междоузлий при мощном росте и развитии надземных вегетативных органов.

Это приводит к вытягиванию клеток и уменьшению толщины их стенок. Нижние ослабленные междоузлия не выдерживают большой тяжести надземной массы, в результате чего растения полегают. Если это произошло рано, то за счет разрастания листовых узлов еще может произойти выпрямление соломины; при полегании после выколашивания никаких изменений в посеве уже не происходит. Чтобы не допустить полегания зерновых культур, рекомендуется применять специальные препараты (ретарданты). Так как они хорошо растворяются в воде и свободно проникают в растения, то нижние междоузлия становятся более короткими и толстыми. При этом высота растений уменьшается на 15-25 см, что способствует повышению устойчивости их к полеганию. Установлено также, что эти препараты способствуют повышению устойчивости к засухе и заболеваниям корневыми гнилями за счет стимулирования роста корневой системы.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Озимая пшеница – зерновая колосовая культура, которая представляет ценность не только в производстве пищевых продуктов (муки, макаронных изделий и круп), но и в животноводстве, где используется для изготовления жёстких и концентрированных кормов.

Сельскохозяйственная культура представляет собой травянистое растение с прямостоячими, голыми побегами, развивающимися из прикорневых листьев ланцетной формы. Высота их может варьироваться от 30 до 150 см в зависимости от рослости сорта. Соцветие представлено сложным колосом, состоящим из небольших колосков, расположенных в два продольных ряда относительно общей оси. Корневая система мочковатая.

У озимой пшеницы выделяется 6 фаз развития, границы которых могут быть размыты из-за особенностей каждой агроклиматической зоны возделывания:

1. Всходы – прорастание посевного материала, которое занимает от 2 до 4 недель. Сроки появления всходов зависят от наличия влаги и глубины заделки семян.
2. Кущение – появление вторичной корневой системы и боковых побегов, связанное с наличием в достаточном количестве азотных, калийных и фосфорных удобрений. В фазе кущения озимая пшеница лучше всего переносит зиму.
3. Выход в трубку – фаза отмечается после возобновления весенней вегетации спустя месяц, когда на продуктивных стеблях появляются первые междоузлия.
4. Колошение – формирование общего колоса с колосками.
5. Цветение – фаза продолжительностью в неделю наступает спустя 5 дней после формирования колосков.
6. Созревание – продолжительная фаза, в течение которой сформированные зёрна теряют влагу. В зависимости от наличия воды этап подразделяется на молочную, восковую и полную спелость, когда в зёрнах остаётся лишь 15 – 20% влаги.

Чем отличается озимая пшеница от яровой

Выделяются три основных отличия между яровой и озимой пшеницей:

1. Вегетационный период. В первом случае вегетация занимает, в среднем, 280 дней, а во втором – 100 дней.
2. Плодородный слой. Из него озимая культура черпает силы для кущения. Истощённый грунт и дефицит таких макроэлементов в почве, как фосфор, калий и азот, могут привести к уходу пшеницы в зиму в не раскустившемся состоянии и, как следствие, к недобору урожая.
3. Требовательность к ph-коэффициенту грунта. При посеве озимой пшеницы на чернозёмах либо тёмно-каштановых почвах с коэффициентом 6,0 – 7,0 можно ожидать высокою урожайность.

Технология возделывания растения

Технология выращивания озимой пшеницы – комплекс приёмов, включающий проведение организационно-хозяйственных, агротехнических и защитных мероприятий, которые выполняются с целью создания условий, благоприятных для роста и развития культуры.

Существует несколько подходов, каждый из которых имеет свои плюсы и минусы:

• традиционная технология;
• минимальная технология;
• интенсивная технология возделывания.

Как и когда высевать в открытый грунт

Чтобы получить хороший урожай пшеницы, необходимо соблюдать оптимальные сроки сева, которые напрямую зависят от климатической зоны возделывания культуры, а также от плодородия почв и запасов влаги.

Как правило, сев приходится на сентябрь месяц.

Грамотное проведение посевных работ – залог высокой урожайности.

Чтобы получить дружные всходы, необходимо провести ряд мероприятий:

1. Выбор предшественника. Максимально свой потенциал пшеница сможет реализовать после чёрного пара, многолетних трав, бобовых культур и кукурузы на силос.
2. Обработка грунта. Обрабатывать грунт следует незамедлительно после уборки предшественника путём лущения, дискования либо вспашки, в зависимости от сорной растительности и сухости грунта. В засушливых зонах глубокую вспашку проводить не рекомендуется, чтобы минимизировать потери влаги. При обработке грунта обязательно вносятся аммофос либо нитроаммофоска, обеспечивающие будущие посевы питательными элементами. Непосредственно перед посевом поле культивируется и боронуется.
3. Протравливание. Перед посевом семена озимой пшеницы подлежат протравке комплексными протравителями, защищающими посевы от болезней и вредителей.
4. Посев. Высев подготовленного посевного материала проводится из расчёта 160 – 250 кг/м2 с глубиной заделки 3 – 5 см. Факторами, влияющим на большой разбег значений, являются наличие запасов влаги, плодородность слоя и глубина промерзания почвы зимой.

Правильный уход за пшеницей

Интенсивная технология возделывания культуры, которая в условиях рыночной экономики заняла ведущее место, предусматривает выполнение ряда приёмов.

В течение вегетационного периода озимая пшеница подкармливается несколько раз:

1. По мерзлоталому грунту ослабленные посевы, состояние которых определяется в середине зимы путём отбора монолитов, подкармливаются аммиачной селитрой.
2. В фазе выхода в трубку почва обогащается комплексными минеральными удобрениями.
3. Для улучшения качества зерна в фазе колошения осуществляется внекорневая подкормка карбамидом.

Обработка от болезней и сорных растений

Кроме внесения удобрений, с приходом весны проводится интегрированная защита посевов от полегания, сорняков, болезней и вредителей.

• Загущенные посевы ранней весной боронуются с одновременным удалением сорной растительности, что предотвращает интенсивное развитие мучнистой росы.
• Для борьбы с сорной растительностью, которая может стать причиной недобора урожая, также рекомендуется использовать гербициды по зерновым культурам.
• Если при посеве не проводилось протравливание инсектицидным препаратом, то с началом питания личинок хлебной жужелицы, которое отмечается уже ранней весной, рекомендуется проводить опрыскивания баковыми смесями с включением инсектицида и фунгицида.
• В апреле отмечается заселение посевов клопом-черепашкой, с которым необходимо бороться инсектицидами при численности 3 экз./м².
• На всех фазах развития против ржавчины, мучнистой росы и септориоза применяются разращённые фунгициды согласно инструкции применения.

Важно! За 20 дней до уборки обработки с использованием пестицидов прекращаются.

Уборка озимой пшеницы

Достижение зёрнами озимой пшеницы полной спелости сигнализирует о необходимости начала уборки. От ее скорости будет зависеть сохранение урожая: проведение уборочных работ, спустя 15 дней после достижения полной спелости, грозит потерей 25% урожая.

Оптимальная продолжительность уборки составляет 7 дней, при которой может применяться прямое либо раздельное комбайнирование:

1. Ценные сорта пшеницы, семенники убираются прямым комбайнированием, при котором травостой скашивается, сразу обмолачивается, очищается и отвозится на ток для просушки.
2. К чересчур засорённым либо пострадавшим от осадков посевам применяется раздельное комбайнирование, когда травостой скашивается и собирается в валки, которые после подсыхания подбираются и обмолачиваются.

Таким образом, при выращивании озимой пшеницы, которая может демонстрировать очень высокую урожайность, необходимо неукоснительно следовать технологии возделывания, чтобы ожидаемый результат стал действительностью.

В процессе индивидуального роста и развития зерновые культуры проходят ряд фенологических фаз и этапов органогенеза, каждый из которых характеризуется образованием новых органов и определенными внешними морфологическими признаками.

В течение вегетации у зерновых культур отмечают следующие фазы роста и развития: всходы, кущение, выход в трубку, колошение (или выметывание), цветение, налив и созревание. Началом фазы считают день, когда в нее вступает не менее 10 % растений; полная фаза отмечается при наличии соответствующих признаков у 75 % растений. У озимых культур первые два этапа органогенеза и две фазы при благоприятных условиях протекают осенью, остальные - весной и летом следующего года; у яровых - весной и летом в год посева.

Всходы - первая фаза роста и развития. По мере набухания семена начинают прорастать. Вначале трогаются в рост зародышевые корешки, а затем - стеблевой побег. Прорвав семенную оболочку у голозерных хлебов, стебель появляется возле щитка, у пленчатых культур он проходит под цветковой чешуей и выходит у верхней части зерна, начиная пробиваться на поверхность почвы. Сверху он покрыт тонкой прозрачной пленкой в виде чехлика, называемого колеоптилем (coleoptile). Колеоптиль - видоизмененный первичный влагалищный лист растения - предохраняет молодой стебель и первый лист от механических повреждений во время их роста в почве. Как только стебелек выйдет на поверхность почвы, под действием солнечного света колеоптиль прекращает рост и под давлением растущего листа разрывается, наружу выходит первый настоящий лист. В момент выхода первого зеленого листа у зерновых культур отмечается фаза всходов.

Через 10...14 дней после появления всходов у растений образуется несколько листьев (чаще 3, реже 4). Одновременно с их ростом развивается корневая система. Ко времени образования 3...4 листьев зародышевые корни разветвляются и проникают в почву на глубину 30...35 см, рост стебля и листьев временно приостанавливается, начинается новая фаза развития растений - кущение.

Кущение -это образование побегов из подземных стеблевых узлов. Сначала из них развиваются узловые корни, затем - боковые побеги, которые выходят на поверхность почвы и растут так же, как и главный стебель. Верхний узел главного стебля, который расположен на глубине 1...3 см от поверхности почвы, где происходит этот процесс, называют узлом кущения. Узел кущения - важный орган, его повреждение приводит к ослаблению роста или гибели растения. Одновременно с образованием боковых побегов формируется вторичная (узловая) корневая система, которая размещается в основном в поверхностном слое.

Выход в трубку характеризуется началом роста стебля и формированием генеративных органов растения. Началом выхода в трубку считают такое состояние растений, когда над поверхностью почвы на высоте 3...5 см внутри листового влагалища главного стебля легко прощупываются стеблевые узлы - бугорки. В этот период растению требуется хорошая обеспеченность влагой и элементами питания, так как закладываются генеративные органы и начинается усиленный рост.

Рост стебля начинается с удлинения нижнего междоузлия, расположенного непосредственно над узлом кущения. Интенсивный рост первого междоузлия продолжается 5...7 дней, затем рост замедляется и заканчивается на 10... 15-й день. Почти одновременно начинает расти второе междоузлие. После приостановки его роста удлиняются третье и последующие междоузлия. Каждое междоузлие растет своей нижней частью. Заканчивается рост междоузлий к концу цветения - началу налива зерна.

В фазе выхода в трубку интенсивно нарастает ассимилирующая поверхность. Площадь листьев увеличивается на протяжении всей фазы выхода в трубку, достигая максимума в фазе колошения или цветения. На нормально развитых посевах зерновых культур площадь листьев в этой фазе достигает 30...40 тыс. м2/га, ФП- 2,0...2,5 млн м2·дни/га, накапливается до 50...60% сухого вещества от общей массы за весь период вегетации. Эта фаза характеризуется интенсивным развитием корневой системы, к ее концу глубина проникновения корней в почву может достигать 1,5...2,5м.

Колошение, или выметывание, характеризуется появлением соцветия из влагалища верхнего листа. Первыми появляются соцветия на главных побегах, через 2...3 дня -на боковых. По сроку наступления этой фазы надежнее всего можно определить скороспелость сортов.

В этой фазе усиленно растут листья, стебли и формируется колос (метелка). Растения предъявляют повышенные требования к условиям произрастания. Недостаток влаги в почве, сухая и жаркая погода в этот период приводят к нарушению формирования генеративных органов и образованию в колосе большого числа недоразвитых и стерильных цветков.

Цветение у зерновых культур наступает во время или вскоре после колошения (выметывания). Так, у ячменя цветение проходит еще до полного колошения, когда колос не вышел из влагалища листа; у пшеницы - через 2...3 дня, у ржи - через 8... 10 дней, у тритикале - через 7... 12 дней после колошения.

По способу опыления зерновые хлеба делят на самоопыляющиеся (пшеница, ячмень, тритикале, овес, просо, рис) и перекрестноопыляющиеся (рожь, гречиха, кукуруза, сорго). Растения-самоопылители опыляются преимущественно при закрытых цветках своей пыльцой.

У колосовых культур (пшеница, рожь, тритикале, ячмень) цветение начинается со средней части колоса, у метельчатых (овес, просо, сорго) - с верхней части метелки.

Спелость наступает вслед за цветением. Процесс образования зерна у хлебов Н.Н. Кулешов делит на три периода: формирование, налив и созревание. И.Г. Строна 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 1 г, продолжительность периода 7...9 дней.

Формирование семян продолжается до достижения окончательной длины зерна. К концу периода заканчивается дифференциация зародыша, содержимое зерна из водянистого превращается в молочное, в эндосперме появляются крахмальные зерна, цвет оболочки из белого переходит в зеленый. Влажность зерна 65...80%, масса 1000 семян 8...12 г, продолжительность периода 5...8 дней.

Налив - период от начала отложения крахмала в эндосперме до прекращения этого процесса. Влажность зерна снижается до 37...40 %, продолжительность периода 20...25 дней.