Фенологические наблюдения озимой пшеницы

Обновлено: 15.09.2024

ВЕГЕТАЦИОННЫЙ ПЕРИОД И ФЕНОЛОГИЧЕСКИЕ ФАЗЫ РАЗВИТИЯ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ ЗАЛАРИНКА

В период проведения полевых опытов с озимой пшеницей на Заларинском стационаре в 1992-1998 гг. наряду с изучением почв, их режимов и плодородия, влияния удобрений на минеральное питание растений и урожай, систематически проводились фенологические наблюдения за ростом и развитием опытных растений, формированием вегетативных и генеративных органов, сроками созревания зерна. Фенологические наблюдения выполнялись в соответствии с методикой принятой в Гидрометеослужбе (Наставление гидрометеорологическим станциям и постам, вып. 11, 1973) и разработками Ф.М.Куперман (1953, 1977), А.А.Шиголева (1957), И.Н.Бейдеман (1974), Г.Э.Шульца (1981).[ . ]

Фенологические исследования позволили лучше познать особенности роста и развития нового сорта озимой пшеницы Заларинка в лесостепи Иркутской области - новом географическом районе возделывания озимой пшеницы на востоке Сибири, изучить требования этой культуры к факторам внешней среды в различные фазы вегетации, что необходимо для разработки системы агротехники с учетом региональных условий.[ . ]

Озимая пшеница в пределах Европейской части России имеет широкий ареал распространения - от предгорий Кавказа на юге до северных районов Нечерноземной полосы. Основными районами ее возделывания служат Северный Кавказ, Центрально-Черноземные области и Поволжье, где распространены высокоплодородные черноземные почвы, а климатические условия благоприятствуют формированию высоких урожаев.[ . ]

В послевоенные годы, когда были выведены новые высокопродуктивные сорта, обладающие повышенной зимостойкостью, посевы озимой пшеницы стали все более продвигаться на север и в настоящее время они занимают большой удельный вес в посевах зерновых культур в Нечерноземной полосе. Но наибольшие площади посевов озимой пшеницы расположены в южных районах Нечерноземья - в Центральном и Волго-Вятском, где в составе почвенного покрова развиты лесостепные почвы (серые лесные, черноземы оподзоленные и выщелоченные), а климатические условия более благоприятны для выращивания зерновых культур.[ . ]

Следует отметить, что большинство указанных работ выполнено в основных районах возделывания озимой пшеницы, расположенных в Центрально-Черноземной области, южных районах России и на Украине, почвенно-климатические условия которых существенно отличаются от условий Средней Сибири, где проводились наши опыты. Это вызывает значительные трудности при сравнении полученных в наших опытах результатов исследований с литературными данными.[ . ]

По почвенным условиям и широтному расположению (52-55° с.ш.) район наших исследований (Восточно-Присаянская провинция лесостепной зоны) наиболее сопоставим с южной частью Центрального и Волго-Вятского районов Нечерноземной полосы (54-56° с.ш.), которые входят в состав Средне-Русской провинции зоны серых лесных почв (Почвенно-географическое районирование СССР, 1962). Однако в связи с значительными различиями в расположении этих регионов по долготе (Средне-Русская провинция серых лесных почв расположена на западе континента Евразии, а Восточно-Присаянская почвенная провинция - в восточной его части) климатические условия рассматриваемых территорий имеют значительные различия.[ . ]

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).

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.

ВЕГЕТАЦИОННЫЙ ПЕРИОД И ФЕНОЛОГИЧЕСКИЕ ФАЗЫ РАЗВИТИЯ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ ЗАЛАРИНКА

Яровая пшеница сорта Эритроспермум 59 за годы исследований была посеяна в 2001 г – 5 мая, 2002 г – 10 и 2003 г – 15 мая. Во время роста и развития проводились фенологические наблюдения в течение всего вегетационного периода.

В 2001 году всходы появились на пятый день, это связано с благоприятными погодными условиями.

В 2002 году всходы появились на седьмой день, так как в момент прорастание семян наблюдался дефицит влаги.

В 2003 году было достаточное количество влаги в почве и осадков, а также благоприятная температура для прорастания и всходы появились на шестой день (таблица 6).

Фаза кущения наступила через 17…19 дней после всходов (2001 г – 19 дней, 2002 г – 17 дней, 2003 г – 18 дней). Узел кущения залегал на глубине 1,5…2,0 см. Сразу после фазы кущения наступила фаза выхода в трубку. В этот момент происходит рост основных стеблей и происходит формирование и рост колоса.

Таблица 6 - Фенологические наблюдения

Фазы роста и развития	Годы исследований
Фазы роста и развития	2001	2002	2003
Посев яровой пшеницы	5,05	10,05	15,05
Всходы	10,05	17,05	21,05
Кущения	29,05	3,06	8,06
Выход в трубку	5,06	17,06	23,06
Колошения	26,06	29,06	8,07
Цветения	6,07	4,07	17,07
Молочная спелость	16,07	14,07	27,07
Восковая спелость	6,08	5,08	17,08
Полная спелость	16,08	13,08	25,08
Вегетационный период	102	93	100

Через 40…50 дней после всходов наступила фаза колошение. В наших исследованиях в 2001 году она наступила на 47 день (26 июня); в 2002 году на 44 день (29 июня) и в 2003 году на 48 день (8 июля). Через 8…10 дней после фазы колошения наступила фаза цветение.

Созревание в свою очередь делится на молочную, восковую и полную спелость, продолжительность её по литературным источникам колеблется от 36 до 40 дней. В наших исследованиях созревание длилось 33…35 дней.

Вегетационный период яровой пшеницы Эритроспермум 59 за годы исследований варьировал от 93 до 102 дней.

3.7 Учет засоренности почвы семенами сорняков в зависимости от предшественников

Перед закладкой опытов определялась потенциальная засоренность пахотного слоя почвы по слоям от 0…10 см, 10…20 и 20…30 см. на площади делянки 140 м 2 отбиралось три пробы. Из взятых проб составляется средняя проба, чтобы ее вес был равен 1 кг. Содержание семян в почве определяли по методике А.И. Мальцева (1909), после отмывки почвы проводили подсчет семян и определяли их видовой состав. В почве содержатся не только живые, но и мертвые семена.

Исследования показали, что в пахотном слое почвы в момент закладки опытов содержалось следующие количество семян сорняков (таблица 7).

Таблица 7 - Динамика потенциальной засоренности малолетними сорняками в зависимости от предшественников, млн. шт./га (2001…2003 г г)

Предшественники	Годы исследований			Процент снижения засоренности за годы исследований
Предшественники	2001	2002	2003	2002	2003
Чистый пар (контроль)	88,1	76,5	54,0	13,2	38,7
Горохоовсяная смесь на зеленый корм	216,2	194,1	161,3	10,2	25,4
Горохоовсяная смесь на сидерат	140,8	121,4	112,9	13,8	19,8
Рапсо – овсяная смесь на зеленый корм	199,9	175,7	152,6	12,1	23,7
Рапсо – овсяная смесь на сидерат	212,2	184,3	168,6	13,1	20,5

Потенциальная засоренность за 2001 год при закладке опыта на чистых парах составила 88,1 млн. семян сорняков, а в 2002 году 76,5, процент снижения засоренности составил 13,2 – это связано с периодической обработкой чистого пара в зависимости от биологии корнеотпрысковых сорняков. За три года снижение засоренности по чистому пару составило 38,7%.

По другим предшественникам снижение засоренности за три года исследований составило: по горохоовсяной смеси на зеленый корм 25,4%, по горохоовсяной смеси на сидерат 19,8%, по рапсо – овсяной смеси на зеленый корм 23,7 и по рапсо – овсяной смеси на сидерат 20,5%. По литературным источникам и согласно наших исследований яровая пшеница слабо борется с сорной растительностью.

В почве преобладали следующие виды сорняков – щирица запрокинутая, конопля сорная, ежовник обыкновенный, горец шероховатый, пикульник, марь белая, горец вьюнковый и т.д.

При определении потенциальной засоренности на щирицу запрокинутую приходится 79,1%, коноплю сорную 5,7%, пикульник 3,9%, горец шероховатый 2,9%, горец вьюнковый 1,6%, вьюнок полевой 0,5%, ярутка полевая 0,8%, ежовник обыкновенный 4,5%, марь белая 0,4% на другие сорняки (просо сорное, дымянка аптечная.

Раздел: Ботаника и сельское хозяйство
Количество знаков с пробелами: 115711
Количество таблиц: 36
Количество изображений: 5

Читайте также: