Фенофазы озимой пшеницы. Биологические особенности яровой пшеницы. Требования к теплу

Пшеница — кормовая и продовольственная культура. Все сорта разделяют на 4 группы: первые две по вегетативному периоду — озимая и яровая, две другие — по качеству зерна. Это твердые и мягкие сорта. Народнохозяйственное значение озимых сортов сложно переоценить, они дают большой урожай, способны расти в сложном климате и на глинистых почвах.

Злакам необходим длинный световой день — солнечный свет участвует в процессе фотосинтеза, благодаря которому образуется глюкоза и крахмал, необходимые для жизни и роста. Недостаточное освещение приводит к прорастанию листа кущения рядом с поверхностью почвы, что приводит к снижению зимостойкости.

Время прорастания семян зависит от температуры окружающей среды, уровня влажности почвы и воздуха.

При какой температуре растет пшеница:

Озимые прорастают на 6-9 день при температуре воздуха +14+16`С, почвы — свыше +1`С;
В северных регионах с температурой ниже +14`С и при сухом верхнем слое грунта всхожесть наблюдается на 13-16 день.
Если в период всходов температура посевного слоя опускается ниже +1`С, всходы прорастают не дружно и поздно. В период цветения и созревания оптимальная температура для растений +18-27`С.
Жара и отсутствие дождей не позволяют зерну вызревать. В бесснежную зиму всходы выдерживают морозы до -19`С.

Для формирования хорошего урожая необходима удобренная почва с достаточным количеством питательных веществ. Озимым сортам на протяжении всего вегетативного периода требуется больше влаги, чем для яровой пшеницы. Это объясняется более длительным периодом роста и высоким урожаем сухой массы. В период прорастания семян требуется не менее 1 см воды в верхнем слое почвы, для фазы кущения — до 3 мм.

Наиболее подходящими для озимых сортов являются каштановые почвы и подзолистые, дерново-глеевые и черноземные. Выращивать культуру на любых других грунтах можно, если внести соответствующие минеральные удобрения.

Фазы развития озимой пшеницы

Озимая пшеница от посева до уборки проходит 6 фаз развития. Первая — прорастание семян. Вторая — фаза кущения. Она характеризуется образованием боковых отростков на стебле и корне. Кустистость злака зависит от количества семян и глубины закладки. Следующие два этапа — выход в трубку и колошение. Весной, не ранее, чем через месяц после возобновления вегетационного процесса, на основном стебле появляется первый узел. После выхода в трубку наступает колошение — прорастание колосков на побегах.

За ним следует период цветения. Начинается он через 4-7 дней после образования колосков и продолжается около недели. Первые цветки распускаются на нижнем ряду, последние — на верхнем. Самый длинный этап — созревание. Во время него происходит формирование зерна и постепенная потеря накопленной влаги. В течение 2 недели зерна приобретают молочную спелость, во время которой влажность составляет до 60%. В восковой фазе уровень влажности понижается на 20%, а в период полной спелости зерна уровень влаги доходит до 15-20%.

Посев озимых сортов

Главное отличие от яровой пшеницы заключается в сроках посева и продолжительности роста. Для яровых сортов вегетационный период длится не более 100 дней, для озимых — около 320-350 дней вместе с зимним периодом. Яровые сорта высеивают весной, а озимую пшеницу принято сажать в конце лета или осенью, чтобы зерно могло прорасти и укорениться до наступления морозов.

Отличается яровая пшеница от озимой и количеством урожая: она дает более низкие сборы. Еще одно отличие яровой пшеницы от озимой — слабая корневая система. Эта особенность объясняет скорость потребления питательных веществ, стойкость к перемене погоды и выносливость озимых злаков.

Сроки и нормы высева

Сроки, нормы и правила посева зависят от почвы и климатических зон:

В северных регионах — первая половина августа;
Центральные районы нечерноземные — вторая и третья декада августа;
Черноземные и юго-восточные районы — последняя декада августа и первая неделя сентября;
Степные регионы — первые три недели сентября;
Северный Кавказ — зерновые сеют с 10 сентября по 15 октября.

Норма высева озимой пшеницы на 1 га — от 2,7 до 5,7 млн семян. Норма кг с 1 га составляет около 300 кг и зависит от срока посева. Чем позднее проводились посевные работы, тем больше семян на 1 га требуется, и тем меньший урожай будет собран.

Большой диапазон семенной массы озимой пшеницы объясняется разницей в климате, плодородии почвы и влажности.

Оптимальная глубина высадки семян — от 4 до 10 см. В Нечерноземных районах она ниже — от 4 до 6 см, в засушливых областях — от 6 до 8 см, а при сильном пересыхании верхнего слоя почвы — от 10 до 12 см.

Способы посева

Основная система обработки почвы перед севом зависит от следующих условий:

Особенности и химический состав грунта;
Степень засоренности грунта;
Система севооборота;
Влажность воздуха;
Культуры предшественники.

Обычно при посадке озимых сортов использует рядовой метод высева.

Он имеет ряд преимуществ:

Равные условия для семян обеспечивают дружные всходы, рост и созревание;
Уменьшение потерь зерна при уборке;
Рациональное использование посевной площади;
Уменьшение сорных растений;
Равномерность освещения, доступность воды и питательных веществ для всех растений;
Сокращение затрат на технику;
Сокращение посевных работ.

Для посева отбирают крупные и качественные семена озимой пшеницы. Побеги из больших зерен успевают развить сильную корневую систему и заложить более глубокий узел кущения. Это повышает зимостойкость злаков.

Перед посевными работами семенной материал обязательно прогревают и обеззараживают для улучшения всхожести.

Технология ухода за озимой пшеницей

Интенсивная технология возделывания озимых сортов предусматривает применение качественных семян и соблюдение правил посадки и культивирования. Она направлена на максимальное сохранение воды в почве и включает в себя правильный подбор предшественников и земельного участка.

Посев твердой пшеницы происходит на ровной поверхности: на склонах посадки могут замерзнуть, если ветра сдуют снег. Необходимым условием также является предпосевное протравливание семян, подготовка и обработка почвы, соблюдение сроков посева и рекомендуемой глубины заделки.

К культурам-предшественникам предъявляют следующие требования:

Созревание не должно задерживать своевременное освобождение полей для вспашки;
Культуры не должны давать сорнякам прорастать и забивать поля;
Корневая система предшественников должна способствовать накоплению и сохранению влаги.
Лучший предшественник севооборота — черный чистый пар. Чистые пары позволяют накопить и удержать достаточное количество влаги в земле, что дает хороший урожай. Далее идут занятые пары или посадка однолетних кормовых трав.

Непаровые предшественники перед посадкой:

Горох, выращиваемый на зерно;
Кукуруза для производства силоса;
Бобовые и бобово-злаковые кормовые культуры;
Многолетние травы.

От подбора предшественника зависит урожай, структура и качество зерна, процент белка и клейковины, выход зерна с каждого колоса.

Интенсивная технология выращивания озимой пшеницы включает в себя обработку почвы с учетом ее типа, вредителей и вида сорняков. Предпосевная вспашка должна обеспечить сохранность воды, поддержать достаточную рыхлость слоя и твердое ложе на глубине заделки семян. В процессе выращивания выполняются работы по внесению удобрений и гербицидов, орошению, рыхлению.

Повышение урожайности

Все озимые сорта требовательны к влаге. Для обеспечения высокой урожайности пшеницы весенние запасы воды в верхнем почвенном слое должны превышать 2 см. Еще один важный фактор — достаточное количество солнечных дней в период выхода злака в трубку. На третьем по значимости месте — внесение минеральных подкормок.

В условиях интенсивного развития сельского хозяйства постоянно возрастает средняя урожайность озимых сортов. За последние годы ее величина превысила 39 ц с 1 га (за норму берутся показатели урожайности среднепозднего сорта). Сбор яровых сортов уже много лет держится на отметке 16 ц/га.

На величину урожая влияют сроки и способы уборки зерна. Основным методом является однофазовый способ, при котором зерна выделяют из колосьев за один цикл работы. При двухфазной уборке зерновые сначала скашивают, затем формируют в валки и после высыхания отправляют на обмолот. Этот метод более трудоемок, но дает меньшие потери зерна. Если не соблюдать сроки жатвы, пшеница начинает осыпаться, что ведет к значительной потере урожая (до 25%).

Снижение урожайности

После посадки семян землю прикатывают или проводят боронование. Дальнейший уход за посевами — внесение удобрений, полив и борьба с вредителями и болезнями. При большой засоренности сорняками почву обрабатывают гербицидами.

При обработке зараженных посевов учитывают экономический порог вредоносности.

Применение растворов и химикатов зависит от степени зараженности листьев и стеблей, вида болезни, личинок и взрослых вредителей. Озимая культура, как и яровая, подвержена заболеваниям. При недостаточных профилактических мерах распространение вредных насекомых и болезней может погубить весь урожай.

Наиболее распространенная причина гибели озимых — вымерзание. При отсутствии снежного покрова во время затяжных морозов в клетках и межклеточных пространствах вымерзает вся жидкость и растение погибает. Еще один фактор, понижающий урожай, выпаривание посевов. Связано с выпадением и замерзанием снега на талой почве, с большими сугробами или медленном весеннем таянии снежного покрова.

Удобрение озимой пшеницы

Для получения высокого урожая озимых им необходимо обеспечить наличие достаточного питания в почве. На вызревание 1 ц зерна с гектара в почве должно содержаться не менее:

3,1 кг азота;
1,4 кг фосфора;
2,7 кг калия;
0,6 кг кальция;
0,45 кг серы и такое же количество магния.

Азотные удобрения для пшеницы вносят весной — их избыток осенью понижает зимостойкость и увеличивает риск заражения корневой гнилью. Доля азота зависит от фазы злака: в начале трубкования — до 40 кг/га, в середине — не более 30 кг/га, на этапе колошения — не более 12 кг/га.

Удобрение КАС 32 вносят под посадку. Это карбидно-аммиачная смесь, содержащая около 30% азота. Рекомендуется подкармливать весной озимые селитрой из расчета на гектар 30-40 кг. Удобрение дается прикорневым методом.

Карбамид используется и как корневая, и как внекорневая подкормка, в сухом или растворенном виде. Нормы внесения карбамида при подкормке озимых зависят от типа удобрения. При сухом способе — 30 кг/га. Весной уровень раствора карбомида не должен превышать 20%, во время выхода злаков в трубку — не более 11%, в стадии колошения — не более 8%.

Достаточное содержание фосфора в почве необходимо для синтеза нуклеиновых кислот. Они стимулируют усвояемость почвы азотом и развитие полезной микрофлоры. Удобрения, содержащие фосфор и калий, вносят при основной обработке почвы. Гранулированный суперфосфат вносят осенью из расчета 20 кг/га. Калий нужен растениям для активации работы ферментов, синтеза белка и накопления сахаров. Его наличие увеличивает корневое образование и предупреждает полегание всходов. Кальций способствует накоплению углеводов и увеличивает сопротивляемость к заболеваниям.

Органические удобрения вносят в почвы, содержащие не более 2% гумуса. На плодородных землях их добавляют в грунт перед посадкой предшественников.

Технологическая карта возделывания пшеницы

Составление технологических карт для выращивания озимой пшеницы помогает упростить процесс контроля над соблюдением сроков работ. Таблица включает в себя все виды работ за сезон, который начинается осенью в период посадки и заканчивается сбором урожая.

Примерная таблица возделывания озимой пшеницы выглядит так:

Биологические особенности озимой пшеницы учитываются при разработке комплекса агротехнических приемов и последовательности их выполнения. Если перед хозяйством стоит задача повышения качества зерна, то необходимо уделить внимание обработке семенного материала, профилактике болезней и борьбе с вредителями. Еще один важный момент — закупка семени озимых сортов, которые смогут произрастать в данных климатических условиях без потерь и полеганий.

В. Лихочвор Р. Проць

Особенность озимой пшеницы состоит в том, что при севе ее весной получают хорошие всходы, растения кустятся, но не образовывают стебли и колос. Для нормального роста и развития озимая пшеница должна пройти стадию яровизации при определенной температуре (0-3 °С) в течение 35-60 дней. В процессе развития озимая пшеница «переживает» фазы, которые и определяют количество и качество урожая.

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).

Всходы

Наиболее интенсивно семена озимой пшеницы прорастают при температуре 20-25 °С. Всходы при этом появляются через 7-8 дней. Тем не менее оптимальная температура для получения максимального количества всходов значительно меньше, чем для процессов роста, и должна быть в пределах 12-17 °С. Выход первого листка на поверхность почвы характеризует не только фазу всходов, а и переход растения в качественно новое состояние. Если до этого рост корней и зачаточного стебля обеспечивался запасными веществами эндосперма, то с появлением зеленого листка в росте принимают участие пластические вещества, которые образуются в результате фотосинтеза. Продолжительность фазы всходов в нормальных условиях колеблется от 15 до 25 дней.

При поздних сроках сева растения входят в зиму, имея один-три листика. В таком случае фаза всходов продлевается весной при возобновлении вегетации, а ее общая продолжительность вместе с периодом зимнего покоя может составлять 100-150 дней.

Получение высокой полевой всхожести — одна из важнейших задач агротехники, поскольку от нее зависит дальнейший уход за посевами и уровень будущего урожая. При выращивании озимой пшеницы по интенсивной технологии полевая всхожесть должна составлять 8090%, тогда как в хозяйствах, согласно статистическим данным, она не превышает 50-70%, т.е. половина семян не дает всходов.

Кущение

Характерной биологической особенностью хлебных злаков является свойство куститься. Кущение — это появление боковых ростков и узловых корней у растений. Оно наступает после образования 3-4 листьев. Самая оптимальная температура для кущения озимой пшеницы 13-18 °С, а при 2-4 °С кущение почти приостанавливается. Узел кущения является основным органом, при его отмирании растение гибнет. В почве он размещается на глубине 1,5-3,0 см и выдерживает морозы до минус 1720 °С. В зависимости от срока сева бывает осеннее и весеннее кущение. Число стеблей на одном растении принято называть коэффициентом кущения.

По количеству стеблей на одном растении определяют общее кущение, а по количеству стеблей, которые дают урожай — продуктивное. Исследование А.И. Носатовского показали, что за два месяца вегетации при теплой погоде и достаточных запасах в почве питательных веществ и воды одно растение может дать до сотни ростков.

В обычных условиях высокие урожаи формируются при продуктивном кущении 2-3 стебля. Коэффициент кущения и необходимую густоту продуктивного стеблестоя (500-700 шт/м2) можно регулировать с помощью агротехники. Заделывание семян на глубину свыше 4 см уменьшает процесс образования ростков. Интенсивность кущения падает при высоких нормах высева, недостаточном обеспечении растений питательными веществами и влагой. Кустистость озимой пшеницы — это также сортовая особенность.

Способность зерновых куститься нужно рассматривать как положительное свойство. Большая часть сортов формируют 30-50% урожая на боковых стеблях. На изреженных посевах доля боковых продуктивных ростков составляет до 60-70% урожая зерна.

Выход в трубку

Началом фазы считают момент, когда на главном ростке появляется первый стебельный узел на расстоянии 2-5 см от поверхности почвы. Наступает эта фаза через 25-35 дней после возобновления весенней вегетации. Длится 25-30 дней. Холодная и облачная погода замедляет рост стебля.

Во время выхода в трубку интенсивно нарастает вегетативная масса. Формируются генеративные органы. Поэтому в этот период роста пшенице необходим максимум воды и питательных веществ. Недостаток их в почве приводит к значительному снижению урожая.

Установлено, что для получения высокопродуктивных посевов площадь листовой поверхности на 1 га должна составлять 50-60 тыс. м2 и более. Величина листовой поверхности и продолжительность ее фотосинтетической деятельности зависят от удобрения, нормы высева, сорта и других агротехнических мероприятий. Особенно важно обеспечить высокую фотосинтетическую активность верхнего листка, который дает до 70% ассимилянтов.

Колошение

Одновременно с интенсивным ростом стебля, вследствие резкого удлинения предпоследнего междоузлия, происходит выход колоса из влагалища верхнего листка, который означает наступление фазы колошения. Продлевается формирование репродуктивных органов, нарастание вегетативной массы и сухого вещества. Интенсивность процессов роста зависит от обеспеченности влагой и питательными элементами. Это наиболее эффективный период для обработки посевов фунгицидами с целью защиты озимой пшеницы от болезней.

Цветение

При нормальных условиях вегетации через 4-5 дней после выколашивания наступает цветение, которое длится 3-6 дней. Начинается цветение с середины колоса и постепенно переходит к его низу и верхушке. В колоске сначала цветут боковые (нижние) цветки, а затем средние. В первых сроках цветения образуется зерно. Пшеница зачастую самоопыляющаяся культура. На качество зерна сильно влияют метеорологические условия в период от опыления до фазы полной спелости зерна.

Высокая температура воздуха усиливает дыхание растений, способствует чрезмерным затратам углеводов, вследствие чего увеличивается накопление белка в зерне. При более низкой температуре дыхание растений ослабляется, увеличивается накопление углеводов.

После цветения и оплодотворения из стенок завязи образуется оболочка зернышка. Рост стебля, листьев и корней почти прекращается и пластические вещества поступают только к зерну. Период формирования зерна длится 12-16 дней и под конец этого периода отмечают наступление молочной

спелости. Зерно в этой фазе уже нормальной величины, но еще зеленое, молокообразной консистенции. Влажность зерна в молочной фазе спелости — 60-40%.

В восковой фазе спелости консистенция зерна напоминает воск, влажность зерна составляет 4020%. В конце этой фазы зерно приобретает нормальную окраску, поступление питательных веществ в зерно и его рост прекращаются. В этот период начинают раздельную уборку.

При полной спелости влажность зерна снижается до 20-14%, оно становится твердым и теряет связь с материнским растением. Собирать озимую пшеницу можно прямым комбайнированием. В случае опоздания с обмолотом наиболее ценное зерно, которое созревает раньше, легко осыпается, что приводит к потерям урожая.

Фенологические наблюдения фиксируют основные фазы развития пшеницы, тем не менее они не отображают сложных процессов формирования новых органов. Каждый орган, как и растение в целом, проходит несколько этапов во время своего индивидуального развития (органогенеза).

Органогенез — формирование органов растения в их эмбриональном зачаточном состоянии. Ф. М. Куперман выделила 12 этапов органогенеза озимой пшеницы. Зная соответствие фаз развития этапам органогенеза, можно целенаправленно применять агротехнические мероприятия и влиять на необходимый элемент продуктивности — увеличивать количество растений или стеблей на 1 м2, количество зерен в колосе и колоске, массу 1000 зерен, качество зерна и др. (табл. 1, 2).

У растений озимой пшеницы первый этап органогенеза начинается с прорастания семян и заканчивается образованием второго листка. Конус нарастания еще не дифференцирован на отдельные органы. Продолжительность этого этапа — 20-30 дней. Пока растения не завершат стадию яровизации, конус нарастания, как правило, остается в состоянии первого этапа органогенеза. В этот период устанавливается начальная густота растений.

На втором этапе растет конус нарастания за счет вытягивания его верхней части. Отсутствие нормального соотношения важнейших элементов питания приводит к задержке дифференциации конуса на узлы, междоузлия и листья. Рост стебля, его стойкость к полеганию, таким образом, определяются очень рано — условиями роста на втором этапе органогенеза.

На втором этапе из почек развиваются ростки кущения. Происходит развитие узловых (вторичных) корней. В зависимости от сроков сева и метеорологических условий этот этап проходит осенью и частично весной. Продолжительность этапа — 35-40 дней.

Третий этап органогенеза наступает, как правило, в самом начале весенней вегетации. Этот этап характеризуется вытягиванием верхней части конуса, нарастанием и дифференциацией нижнего его участка на отдельные сегменты, зачатки будущих члеников стержня колоса. Чем больше сегментов формируется на III этапе, тем больше может быть члеников колосового стержня, длинным будет колос, больше может образоваться в будущем колосков. Хорошая заправка почвы элементами питания под пахоту и ранневесенняя подкормка азотными удобрениями способствуют увеличению числа члеников, в итоге — колосков в колосе. Длина и продуктивность колоса возрастают также при длительном пребывании растений на этом этапе органогенеза.

Четвертый этап совпадает с началом выхода растений в трубку. Это критический период для озимой пшеницы относительно обеспечения влагой и питательными веществами, которые нужны как для роста вегетативной массы, так и для закладывания колосковых бугорков. От них зависит количество колосков в колосе. Своевременное внесение удобрений почти удваивает зернистость колоса, особенно при умеренной температуре. После прохождения IV этапа увеличить размеры колоса и число колосков в нем уже невозможно. Подкормка обеспечивает также выживание большего количества колосоносных синхронно развитых стеблей.

Пятый этап совпадает по времени с ростом второго междоузлия. Он характеризуется началом формирования цветков в колоске. В колоске может образовываться до 7-9 цветочных бугорков. Первыми начинают дифференцироваться колосковые бугорки в средней части колоса, а затем процесс идет вверх и вниз вдоль оси. Хорошая обеспеченность растений питательными веществами, влагой, световой день продолжительностью не менее 13-15 часов при температуре 1520 °С обеспечивают закладывание большого количества хорошо развитых цветков в колосках и колосе.

По данным Ф.М. Куперман, если при переходе к пятому этапу усилить питание растений, то можно уменьшить разрыв в темпах формирования двух первых и размещенных выше цветков в колосках. Тогда больше цветков в колосе будет образовывать полноценное зерно, увеличится зернистость колоска и колоса. Когда вместо обычных 2-3 цветков будут нормально развиты 4-5 цветков и в них образуются зерновки, то урожайность возрастет вдвое.

Шестой этап проходит у растений, когда они находятся в фазе стеблевания, и совпадает по времени с интенсивным ростом третьего - пятого междоузлий стебля. Он характеризуется формированием пестиков, пыльцевых зерен, зачаточного мешка и столбика рыльца. В этот период особенно важное значение имеют выровненность стеблестоя растений, а также отсутствие сорняков, которые затеняют посевы пшеницы. Фосфорные удобрения, внесенные под пахоту, положительно влияют на формирование генеративных органов еще и на шестом этапе. Заканчивается дифференциация всех частей колоса.

Седьмой этап совпадает с ростом последних междоузлий. Идет интенсивный рост в длину всех органов колоса. В конце этапа колос достигает характерных для сорта размера и формы и содержится во влагалище последнего листка. На этом этапе определяется плотность колоса, которая зависит от метеорологических условий. В годы с большим количеством осадков и облачных дней колос будет более рыхлый, чем в годы с безоблачными днями и дефицитом влаги.

Восьмой этап совпадает с фено-фазой колошения. На этом этапе происходит завершение процессов гаметогенеза и формирования колоса, цветков. Продолжает расти наибольшее верхнее междоузлие.

Своевременная азотная подкормка обеспечивает формирование наполненного зерна с высоким содержанием белка и клейковины.

Девятый этап включает цветение, опыление, оплодотворение, образование зиготы и начало формирования эндосперма. Прекращается нарастание вегетативной массы. Этот этап делит жизнь растения на два периода — вегетативный и репродуктивный.

На десятом этапе формируются зерновки. За счет поступления пластических веществ из листьев и стебля зародыш и эндосперм увеличиваются в размерах. В конце этапа зерно достигает типичных для каждого сорта форм. На следующих этапах длина зерновки уже не увеличивается.

Одиннадцатый этап совпадает с фазой молочной спелости. Идет интенсивное накопление пластических веществ в зерновке. Уменьшается влажность зерна, происходит его рост в толщину и ширину. Хорошая обеспеченность влагой и питательными элементами с невысокой (не более 25 °С) температурой увеличивает массу 1000 зерен и урожайность.

Двенадцатый этап органогенеза по времени совпадает с восковой спелостью зерна. В начале этапа продлевается накопление пластических веществ в зерне, которое постепенно слабеет и полностью прекращается в конце этапа. Зерновка перестает увеличиваться в размере и массе. Питательные вещества зерновки превращаются в запасные.

Яровая пшеница - одна из древнейших и наиболее распространенных культур на земном шаре. Возделывают ее во всех частях света - от полярного круга до крайнего юга Америки и Африки. Наибольшие площади ее посева находятся в России. По посевным площадям и валовому сбору зерна она занимает первое место среди других зерновых культур. Основные площади посевов яровой пшеницы сосредоточены в Нечерноземной зоне, Западной и Восточной Сибири, Поволжье, на Урале.

Широкое распространение яровая пшеница получила в Республике Беларусь. Общая потребность республики в зерне всех колосовых и зернобобовых культур с учетом интенсивного молочного и мясного скотоводства, а также птицеводства определяется в количестве 9-10 млн. т, в том числе на продовольственные цели требуется около 2-2,5 млн. т. Удельный вес посевных площадей зерновых и зернобобовых культур в структуре посевов культур сравнительно велик и составляет в среднем по республике 53% с колебанием по областям от 46% до 62%. В общем количестве производимого зерна значительная доля приходится на фуражное. Потребность страны непосредственно в пшенице превышает 1,2 млн. т, в том числе мягкой пшеницы около 900 тыс. т.

Народно-хозяйственное значение. В мировом производстве пшеница занимает лидирующее место и является одной из основных продовольственных культур. Из общего мирового производства зерна на долю пшеничного приходится около 27%.

Зерно - это основной источник питания человека, корм для сельскохозяйственных животных и сырье для промышленности. Оно питательно, калорийно. В химический состав зерна пшеницы входят все необходимые для питания элементы: белки, углеводы, жиры, витамины, ферменты и минеральные вещества. Его легко хранить, транспортировать, перерабатывать в муку, крупу и другие продукты.

Важнейшим компонентом пшеничного зерна является белок. Его содержание может колебаться от 8 до 22%. Все важнейшие жизненные процессы в организме человека (обмен веществ, способность расти и развиваться, размножение) связанные с белками. Заменить белки в питании другими веществами невозможно.

В зерне пшеницы главнее всего - это клейковинный белок. Клейковина - это нерастворимый в воде упруго-эластичный гель, который образуется при смешивании размеленой муки с водой. Основу клейковины составляют спирто- и ложнорастворимые белки - глиадин и глютеин. Ни один другой хлебный злак не имеет такого ценного сочетания этих двух важных компонентов.

Основную часть зерна пшеницы составляют углеводы. Они представлены в основном крахмалом (48-63%). Углеводы имеют большое энергетическое значение в питании человека.

Из углеводов, кроме крахмала, в зерне пшеницы содержится 2-7% сахаров (в основном в зародыше), а также 2-3% клетчатки. Клетчатка не растворяется в воде и не усваивается организмом. Вместе с тем, клетчатка играет важную роль в пищеварении. Она регулирует деятельность кишечника, способствуя снижению сердечно- сосудистых заболеваний, предотвращает ожирение человека. Жир составляет в зерне пшеницы в среднем 2% и размещается в зародыше и алейроновом слое.

Хлеб из пшеничной муки отличается высокими вкусовыми свойствами, хорошо усваивается. Он высококалориен - в 100 граммах пшеничного хлеба содержится 245-255 ккал.

Зерно, отруби и др. отходы помола - ценный концентрированный корм, сырьё для комбикормовой промышленности. Солому используют в качестве грубого корма и на подстилку, а также для производства бумаги, картона, упаковочного материала, плетения корзин, шляп и т.п. Зелёную массу пшеницы скармливают скоту.

Вегетационный период яровой пшеницы изменяется в зависимости от сорта и погодных условий и колеблется колеблется от 100 до 120 дней.

Фенологические фазы развития яровой пшеницы. В жизненном цикле пшеницы А. И. Носатовский выделяет следующие фенологические фазы: набухание и прорастание семян, всходы, кущение, выход в трубку (стеблевание), колошение, цветение и оплодотворение, формирование зерна, молочная, восковая и полная спелость зерна.

Набухание и прорастание семян. Со временем попадания зерновки в почву при наличии влаги и тепла начинается набухание зерна. По данным А.И. Носатовского при температуре 24 0 С пшеница поглощает столько влаги, сколько она может поглотить за 6-7 дней при 4 0 С. Под воздействием ферментов сложные нерастворимые в воде органические соединения (белок, крахмал, жиры) превращаются в легкорастворимые и из эндосперма питательные вещества поступают в зародыш и способствуют прорастанию.

Лучшие условия для прорастания зерна и дружных всходов яровой пшеницы складываются в поле при температуре почвы 12-15 0 С и влажности её 18-25%.

Первым из зерна появляется главный корешок. Почти одновременно с ним оболочку зерна прорывают и другие зародышевые (первичные) корешки. В это время в зерне происходит биологические изменения. Усиливаются дыхание зерна и в нем возрастает количество и активность ферментов. Начинается расход запасных питательных веществ, отложенных в эндосперме и зародыше. Как только в поисках воды и пищи первичные корешки начнут свой путь в почве, конус нарастания зародыша начинает расти вверх характеризуются выходом колоса из влагалища верхнего листа. Колошение у яровой пшеницы начинается через 50-60 дней после посева и продолжается 10-12 дней. В это время стебель энергично растет и формируется репродуктивные органы. Колошение -- переломный момент в развитии пшеницы с появлением колоса из листовой трубки происходит переход растения от формирования вегетативных и генеративных органов к главному этапу в жизни растения -- плодоношению в результате которой создается урожай. Фаза выколашивания у одного растения продолжается 1-4 дня. В период выхода пшеницы в трубку и колошения происходит самый интенсивный прирост вегетативной массы растения. С наступлением цветением завершается развитие стебля, колоса и листьев. Наибольший прирост сырой массы достигает в фазу колошения, сухой массы- при полной восковой спелости зерна.

Цветение. При благоприятных условиях цветение у яровой пшеницы наступает через 3-5 дней после колошения, в прохладную погоду -- через 8-10 дней. В цветении наблюдаются утренний и вечерний максимумы, который приходит на время с 7 до 11 и с 17 до 22 часов.

Раскрывание цветков средней части колоса -- признак начала цветения. Цветки раскрываются под давлением лодикул, которые сильно набухают. К этому времени рыльца разрастаются в стороны, происходит их опушение для восприятия пыльцы. Нити тычинок вытягиваются из зеленых пыльники становятся желтыми, растрескиваются и высыпают созревшую пыльцу на рыльце своего же цветка. Нижние цветки средних колосков зацветают обычно первыми. Различают три типа цветения -- открытое, закрытое и промежуточное.

Оплодотворение протекает следующим образом: попавшая на влажное клейкое рыльце пыльца набухает и через 1-2 часа прорастает. Из пыльцевого зернышка вырастает тонкая нить. Она проходит сначала между отдельными клетками рыльца, потом направляется в полость завязи трубочка доходит до семявхода и через него проникает к зародышевому мешку. При этом оболочка её разрушается, одна из двух содержится в пыльцевой трубочке мужских гамет сливается с яйцеклеткой и образуют зародыш, другая сливается с центральным ядром зародышевого мешка и дает начало эндосперму. Опыление продолжается 4-5 дней. На время опыления растений пшеницы приходится второй критический период по отношению к влаге.

Формирование зерна . После оплодотворения завязи начинается приток в неё питательных веществ и постепенное её разрастание. Поступающие питательные вещества перегруппировываются, из растворимых превращаются в нерастворимые. Таким образом создается сухое вещество зерна. В течение десяти дней после оплодотворения оформляется щиток, корешок, колеоптиле с почкой первичные листочки. Наряду с формированием зародыша развивается ткань эндосперма. Алейроновый слой формируется позднее из мелких окрашенных клеток. Эти клетки заполнены не крахмалом, а белковыми веществами. Над алейроновым слоем образуется семенная, а сверху неё плодовая оболочка.

Различают следующие фазы созревания: молочную, восковую и полную.

Молочная спелость наступает через 8-18 дней после начала цветения. Зерно в эту фазу достигает нормальной длины, заполняет всю внутреннюю часть между цветочными чешуями. Про надавливании из зерна выступает белая, густой консистенции жидкость. Приток питательных веществ в зерно продолжается. Количество влаги в зерне равно 50%. Стебли и междоузлие ещё зелёные, нижние листья начинают желтеть.

Восковая спелость наступает чрез 10-13 дней после молочной. Зерно теряет зеленую окраску, становится, исключая бороздки, желтым по всей длине. В этот период вода в зерне содержится до 25%, но она продолжает испаряться. Стебель к этому времени желтеет, остается зеленой только верхушка, большая часть листьев отмирает.

Полная спелость характеризуется потерей зерном воды до 14-15%, зерно приобретает твердость. Стебель становится сухим, теряет листья, зерна могут осыпаться

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.

У пшеницы (яровой и озимой) принято отмечать следующие фазы роста и развития: всходы, кущение, выход в трубку, колошение, цветение, молочная, восковая и полная спелость.

Беляков И.И. (1990) отмечал, что жизненный цикл растений яровой пшеницы по ряду внешних признаков разделяют на фазы: прорастание семян, кущение, цветение, колошение, формирование и созревание зерна.

В.А. Кумаков (1988) писал, что период от посева до фазы кущения - один из ответственных периодов для формирования корневой системы пшеницы. Решающий фактор роста корней - влажность в зоне их отрастания. При прорастании семян пшеницы первым трогается в рост главный зародышевый корешок, меньше чем через сутки отрастают сразу два корешка, а еще через 2…3 дня - вторая пара. Однако зародышевые корешки образуются не всегда. Появившиеся всходы обычно имеют не менее трех зародышевых корней, что же касается остальных, то их отрастанию иногда препятствуют внешние условия. Как показала практика, если пшеница осталась на трех корнях, без дальнейшего вторичного укоренения рассчитывать на большой урожай не приходится. Более того, велика вероятность полного выгорания таких посевов при отсутствии осадков .

Вавилов П.П. (1986) указывает, что процесс кущения представляет собой ветвление подземного стебля. Одновременно с образованием боковых побегов формируется вторичная корневая система.

Продолжительность от всходов до кущения - 15-22 дня, к этому времени первичные (зародышевые) корни углубляются на 50-55см. Вторичные (узловые) корни появляются в фазе 3-4 листьев только при наличии влаги в почве в зоне узла кущения (3-4 этапы органогенеза). В зависимости от условий, продолжительность периода от кущения до выхода до выхода в трубку составляет - 11-25 дней, от выхода в трубку до колошения - 15-20дней .

В оценке значения кущения зерновых хлебов в литературе нет единого мнения. Кумакова В.А. (1988) рассматривает кущение как нежелательное явление, особенно для засушливых районов. Они считают, что на образование вторичных стеблей затрачивается много воды и питательных веществ из-за ухудшения снабжения ими главных стеблей, а урожай вторичных стеблей недостаточен, чтобы возместить недобор зерна главных стеблей. Лучшим типом яровых культур они считают 1…2 стебельные растения. При хорошем кущении благодаря нарастанию листовой поверхности вырабатывается большое количество органических веществ, для образования зерна. При благоприятных условиях боковые стебли дают 30…50% урожая зерна. Средняя продуктивная кустистость мягкой пшеницы колеблется в пределах 1,22-2 .

Кузнецов П.И. (1980) писал, что в фазу выход в трубку колос полностью сформировался, происходит дифференция колосков на цветки. При ощупывании стебля колос обнаруживается на высоте 3…4 см над поверхностью почвы. Он имеет длину 0,8…1 см. При удлинении четвертого междоузлия появляется колос. Удлинение соломины продолжается до цветения.

Недостаток света, затенение, высокие температуры (24…25?С), обилие влаги и азотной пищи вызывают вытягивание междоузлия, что часто приводит к полеганию хлебов. Недостаточный рост стебля в длину обычно отмечается при дефиците влаги в почве и при пониженных температурах (12…16?С). В этом случае пшеница бывает невысокой, устойчивой к полеганию. Высокому стеблю соответствует длинный колос, если при кущении, выходе в трубку и колошении были благоприятные условия обеспечения растений влагой и теплом. При недостатке влаги в кущении и при обилии ее до и после колошения яровая пшеница вырастает высокорослой, но с небольшим колосом. Когда в кущении складываются хорошие условия, а до колошения ощущается недостаток влаги, яровая пшеница вырастает низкорослой, но с плохим колосом .

По мнению Савицкой В.А. (1987), у яровой пшеницы колос формируется в фазе кущения, до начала роста стебля. От условий влагообеспеченности в этот период зависит число цветков колоса. Но число фертильных колосков и число зерен в колоске в значительной степени зависят от того, какие погодные условия складываются в период трубкование колошение пшеницы. Именно в это время происходит наиболее интенсивное потребление растениями влаги. Период от кущения до выхода в трубку длится 12…15 дней.

Выход в трубку у среднеспелых сортов отмечается обычно в конце второй - начале третьей декаде июня, у позднеспелых - в конце июня - в начале июля .

Как заметил Беляков И.И. (1990), фаза колошения начинается выходом из влагалища колоса верхнего листа. Колошение яровой пшеницы наступает через 50…60 дней после посева и продолжается 10…12 дней. В этот период энергично растет стебель, формируется репродуктивные органы. Фаза выколашивания у одного растения продолжается 1…4 дня в зависимости от сорта и погодных условий. В период колошения, налива и созревания зерна наиболее благоприятна температура 20…25?С. В период выхода в трубку и колошения происходит самый интенсивный рост вегетативной массы растения, а также расходуется большое количество влаги (50…60% общего количества) .

Кузнецов П.И. (1980) полагает, что цветение начинается с цветов, находящихся в середине колоса, а затем распространяется вверх и вниз.

Верхние и нижние цветы отцветают последними. Обычно колос отцветает за 3…5 дней. Засушливая погода сокращает, а сырая - удлиняет период цветения. В теплую и сухую погоду (22?С) колос отцветает за 2 дня.

Многочисленные исследования показали, что хорошее цветение, опыление и оплодотворение происходит при температуре от 11оС, высокой относительной влажности воздуха и неплохим запасом почвенной влаги. При неблагоприятных условиях, если снижается влажность и повышается температура, не все цветки оплодотворяются, могут образовываться череззерница и пустоколосость, что значительно снизит урожай.

После оплодотворения начинается период образование и формирования зерна и продолжается 10…12 дней. В засушливых условиях он протекает 7…10 дней, а при низких температурах 13…15 дней .

Существует три фазы спелости: молочная, восковая и полная.

Молочная спелость наступает через 10…18 дней после начала цветения, как отмечал Шкель М.П. (1986). Зерно в этой фазе достигает нормальной длины, заполняет всю внутреннюю часть между цветными чешуйками. При надавливании из нее выступает белая, густая жидкость. Количество влаги в нем составляет 40…50%. Приток питательных веществ в зерно продолжается. А период молочной спелости преобладает усиленное поступление в зерно минеральных и органических веществ, определяющее прирост сухого вещества. Масса зерна увеличивается почти в 2 раза по сравнению с их массой во время фазы формирования зерна.

Молочную спелость называют периодом налива, в это время растворимые углеводы и азотистые вещества, находящиеся в листьях и стеблях, переходят в зерно. Приостановка роста растений вследствие неблагоприятных условий в фазе формирования зерна ухудшает его качество и снижает урожай. Прекращение налива зерна в фазе молочной спелости ведет к снижению урожайности в отдельные годы на 20…40%.

Восковая спелость наступает через 10…15 дней после завершения молочной. Зерно в этой фазе теряет зеленую окраску, становится желтым по всей длине, исключая бороздки. Содержимое его по консистенции напоминает воск. В этот период в зерне содержится около 25% влаги. Стебель желтеет, остается зеленой только верхушка, большая часть листьев отмирает. Приток зольных элементов в зерно, как отмечено выше, приостанавливается еще в фазе молочной спелости, но азотистые вещества поступают в значительном количестве. Полная спелость характеризуется влажностью зерна 14…15%, зерно приобретает твердость, стебель становится сухим, теряет листья, зерна осыпаются .