Морфологическое описание растения пшеница

Обновлено: 15.09.2024

Пшеница имеет два типа корней: зародышевые, появляющиеся при прорастании семян, их обычно бывает 1-5 штук. Придаточные корни образуются позднее из нижних стеблевых узлов и становятся постоянными корнями. При неблагоприятных условиях придаточные корни могут не развиться, тогда зародышевые корни становятся единственными и главными корнями растений, но при этом резко снижается урожай. Каждый вторичный стебель образует свой придаточный корень. В конечном итоге образуется разветвленная придаточная корневая система, которая распространяется вглубь на 60-180см. Образование корней происходит до начала фазы колошения. Вначале корни растут за счет питательных веществ эндосперма, а при функционировании зародышевых корней питание поступает в растение из почвы.
Стебель (соломина) прямостоячий, цилиндрический, состоит из узлов и междоузлий, гладкий. Междоузлия голые, а узлы выполнены. Число узлов обычно бывает шесть, но встречаются формы с большим или меньшим числом узлов. Самое нижнее междоузлие очень короткое, второе имеет длину 2,5 см. На нем образуются вторичные побеги. Верхние междоузлия удлиняются постепенно и самое длинное междоузлие-это верхнее, которое несет колос. Вторичных побегов может быть несколько, это зависит от условий возделывания. Высота растений имеет очень важное значение для уборки урожая. Селекционерами Мексики выведены сорта с короткими и жесткими стеблями. Они не полегают и дают высокий урожай зерна. Окраска соломины золотисто-желтая, белая
Семядоля - это щиток по длине чуть выше зародышевого стебля. Эпидермис щитка прилегает плотно к эндосперму. Щиток выделяет фермент-диастазу, которая расщепляет крахмал эндосперма. Питательные вещества эндосперма поступают в зародыш во время прорастания семени.
Колеоптиль - это первый лист, имеющий цилиндрическую форму, покрыващую 2-3 зачаточных листа на верху с небольшим отверстием, через которое появляются первые зеленые листья. Некоторые ученые считают колеоптиль влагалищем листа без листовой пластинки. Колеоптиль бывает зеленого цвета или почти белый со слабой фотосинтетической активностью.
Листья. Настоящие листья очередные, расположены на соломине в два ряда. Каждый лист повернут к выше и ниже расположенным на 180°.
Настоящий лист состоит из влагалища, листовой пластинки, язычка и ушков.
Каждое влагалище расщеплено вдоль узла, где оно закрепляется к соломине. Пластинка имеет линейное и паралельное жилкование. На месте перехода влагалища в пластинку расположен тонкий, пленчатый язычок, который плотно охватывает соломину. Язычок бесцветен. По краям влагалища расположены ушки, они плотно охватывают стебель, имеют светлозеленый или розоватый цвет.
Соцветие-колос. Стержень колоса состоит из узлов и междоузлий. Каждое междоузлие расширено к верху, на площадке которого находятся колоски Колоски-это редуцированные побеги. Каждый колосок состоит из двух колосковых чешуй и из 2-5 цветков. Каждый цветок имеет две цветковые чешуи и между ними расположены 3 тычинки, один пестик и два лодикуле.Во время цветения лодикуле набухает, благодаря чему цветковые чешуи раздвигаются и тычинки выбрасываются наружу. После цветения лодикулы спадают. Пестик состоит из завязи и двухлопастного рыльца. Колосковые чешуи ниже колоска. Форма, длина, киль, килевой зубец имеют постоянные признаки и используются при классификации пшеницы.
Колосья пшеницы различаются по форме, величине, длине, ширине, плотности, остистости.
Зерновка - это односемянный плод с тонким и плотным околоплодником (перикарпием). Зерновка овальная или удлиненная. Зародыш занимает 1/6-1/4 часть зерновки. Зародыш развивается быстрее, чем эндосперм. Поверхность зерновки гладкая или слегка морщинистая. На конце имеется пучок волосков (хохолок). На брюшной стороне имеется бороздка. Окраска зерновки красная (красновато-бурая) или белая.

Морфологические особенности. Относятся к семейству Мятликовые.

· Корневая система мочковатая. При прорастании зерна сначала образуются так называемые зародышевые, или первичные, корни. Число их у разных хлебов неодинаково: у озимой пшеницы их чаще бывает 3, у яровой 5, Из подземных стеблевых узлов образуются придаточные, или узловые, корни, которые при достаточном увлажнении начинают быстро расти, однако первичные корни при этом не отмирают. Как первичные, так и вторичные, или придаточные, корни имеют большое значение. Многочисленными исследованиями установлено, что при развитии яровой пшеницы только с первичной корневой системой урожай ее составил около 65% урожая растений с хорошо развитой первичной и вторичной корневой системой.

· Стебель соломина, состоящая из 5—7 междоузлий и разделенная стеблевыми узлами. Соломина полая. Первым трогается в рост нижнее междоузлие, затем последующее. Каждое новое междоузлие обгоняет в росте предыдущее. Верхнее междоузлие длиннее нижнего во много раз и достигает наибольшей величины вовремя цветения. Стебель имеет наибольшую толщину в средней части, наименьшую — в верхней. Прочность стебля разная, она зависит от состава механической ткани. Стебель обладает способностью образовывать боковые побеги из подземных стеблевых узлов.

· Лист состоит из листового влагалища и листовой пластинки. На месте перехода влагалища в пластинку имеется тонкая бесцветная пленка, называемая язычком. Язычок, плотно прилегая к стеблю, препятствует проникновению воды внутрь листового влагалища. У основания листового влагалища образуются двусторонние линейные ушки, или рожки, охватывающие стебель. По строению язычка и ушек большинство хлебных злаков различаются между собой в ранней фазе развития — кущения. Язычок у пшеницы, ржи и ячменя короткий, а у овса сильно развит и по краю зубчатый; у пшеницы ушки небольшие, ясно выраженные, часто с ресничками; у ржи они короткие без ресничек, рано отпадают; у ячменя очень крупные, без ресничек, полулунной формы; у овса ушек нет. У некоторых пшениц язычки и ушки отсутствуют.

· Соцветие- колос. Колос состоит из членистого колосового стержня (продолжение стебля) и колосков. Широкая сторона стержня называется лицевой, а узкая — боковой. У колоса пшеницы стержень коленчатый, на каждом его членике находится один колосок, обычно состоящий из двух колосковых чешуи и одного или нескольких цветков; стержень заканчивается верхушечным колоском.

· Цветок имеет две цветковые чешуи — нижнюю, или наружную (у остистых сортов она несет ость), и верхнюю, или внутреннюю, более тонкую, нежную и плоскую. Между цветковыми чешуями расположены завязь с одной обратной семяпочкой и двумя перистыми рыльцами и три тычинки (у риса шесть); у основания цветковых чешуи имеются еще две небольшие тонкие пленки, набухание которых во время цветения обусловливает раскрытие цветка.

· П л о д- представляет собой зерновку, в которой единственное семя покрыто не только семенной оболочкой, развившейся из двух оболочек семяпочки, но и плодовой, образовавшейся из тканей завязи. У пленчатых хлебов зерновка, кроме того, покрыта цветковыми чешуями. У голозерной пшеницы и ржи зерно легко отделяется от чешуи; у проса, чумизы, риса цветковые чешуи плотно облегают зерновку; у пленчатого ячменя они Даже срастаются с зерновкой. Эндосперм зерновки представляет собой ткань с запасными питательными веществами. Наружный слой эндосперма, непосредственно примыкающий к оболочке, наполнен алейроновыми зернами, богатыми азотистыми веществами. Под ним находятся клетки, наполненные крахмальными зернами. Зародыш расположен у основания зерновки, на выпуклой стороне. Он состоит из щитка, соединяющего его с эндоспермом, почечки, покрытой зачаточными листьями, первичного стебля и корешка. Зародыш по сравнению с эндоспермом невелик и составляет у пшеницы, ржи и ячменя 1,5—2,5% массы зерновки,

Пшеница - растение однолетнее. Путём гибридизации различных видов и родов созданы многолетние формы. У пшеницы различают озимые и яровые формы. Озимые формы имеют 2 периода активной вегетации: осенний (45-50 сут), во время которого развиваются вегетативные органы, и весенне-летний (75-100 сут) - формируются генеративные органы и растение даёт урожай.

Установлено, что размеры листьев разных ярусов могут служить хорошим индикатором условий увлажнения в период их роста. Общая величина листовой поверхности растений при равных условиях выращивания является сортовым признаком и имеет важное значение для продуктивности сорта. В большинстве яровопшеничных районов условия вегетации ограничивают развитие листовой поверхности, она редко достигает величин, оптимальных для поглощения падающей на посев световой энергии. Во влажные годы чистая продуктивность фотосинтеза также заметно снижается, хотя урожай при этом и возрастает, поскольку увеличение листовой поверхности намного перекрывает снижение продуктивности фотосинтеза. Здесь уже важным фактором выступает взаимное затенение листьев, их конкуренция за свет.

Всходы появляются после прорастания семени. Вначале трогаются в рост зародышевые корешки, затем – стебель. Сверху он покрыт видоизмененным влагалищным листом, называемым колеоптиле. Когда колеоптиле выходит на поверхность почвы, его рост прекращается. Первый настоящий лист разрывает колеоптиле и выходит наружу, образуя всходы. Всходы пшеницы мягкой сизовато-зеленые, темно-зеленые, желтовато-зеленые. [5]

Листья прикорневые (зародышевые) и стеблевые. Поверхность листовых пластинок гладкая, шероховатая или бархатистая (у опушенных форм). Листовые влагалища опушенные или голые. Окраска листьев желтовато – зеленая, темно – зеленая, синевато – зеленая. Длина листовой пластинки составляет 8…35 см, ширина – 0,7…2,5 см. На границе влагалища и листовой пластинки располагается язычок (лигула), по обеим его сторонам образуются ушки. Имеются безлигульные формы. [21] [11]

Стебель соломина, полая по всей длине, высотой 30-200 м. Имеет 5-7 узлов, голых или опушенных.

Длина междоузлий увеличивается вверх по стеблю. Последнее междоузлие, несущее колос, является самым длинным. [41] [32]

Соцветие колос длиной 5 – 17 см. форма булавовидная, веретеновидная, пирамидальная или цилиндрическая. Лицевая сторона колоса (черепитчатая) более широкая, чем боковая (двурядная). С двурядной стороны колоса просматривается стержень. Плотность колосьев варьирует от плотных (23 – 28 колосков на 10 см длины колосового стержня) до рыхлых (10 – 22 колоска).Колосковые чешуи не полностью закрывают цветковые. Киль узкий, довольно длинный (до 5 см), остевидный. У остистых форм длина остей составляет 4 – 13 см. Ости не длиннее колоса, расходятся веерообразно. [11] [10]

Плоды зерновки различной окраски, овальной или яйцевидной формы, с продольной бороздкой на брюшной стороне. Хохолок ясно выражен, консистенция мучнистая, полустекловидная, стекловидная. Длина зерновок составляет 5,0 – 8,5 мм. [40]

Корень мочковатый. При прорастании образуются зародышевые (первичные корни), позднее развиваются придаточные (узловые) корни. Корневая система пшеницы мягкой развивается быстрее, чем у пшеницы твердой: узловые корни образуются на 3-6 дней раньше. [11] [43]

Биология и развитие

Прорастание происходит при минимальной температуре+1…+2°С. Для дружного прорастания оптимальной является температура +12…+15°С. Всходыпоявляются при температуре +4…+5°С, оптимальная температура для их формирования составляет +6…+12°С. Во время прорастания образуются зародышевые корни. Колеоптиль проходит поверхность почвы, а лист достигает кончика колеоптиля. Всходы способны переносить непродолжительные заморозки до -10°С. [32]

Развитие листьев начинается с появлением из колеоптиля первого листа и продолжается вплоть до развертывания девяти настоящих листьев. После появления третьего листа рост растений в высоту замедляется. Рост подземной части, наоборот, ускоряется: формируются подземные узлы, необходимые для дальнейшего развития растений. [27]

Кущение сопровождается образованием боковых побегов и вторичной корневой системы. Всего образуется до девяти побегов кущения. В период кущения происходит закладка цветков и колосков. Пшеница мягкая имеет большую продуктивную кустистость, чем пшеница тургидная. [20] [29]

Выход в трубку начинается в момент, когда первый узел уже виден на поверхности почвы. Растение переходит к генеративной стадии развития. Внутри стебля происходит интенсивный рост колоса. После появления четвертого узла разворачивается самый верхний (флаговый) лист. [43]

Набухание колоса сопровождается набуханием влагалища флагового листа, над лигулой которого показываются верхушки остей. [33]

Колошение начинается с появления 25% колоса, завершаясь его полным выбрасыванием. Оптимальная температура для колошения составляет +18…+20°С. [40]

Цветение отмечается при появлении первых пыльников. К середине фазы созревает 50% тычинок. Цветение протекает наиболее благоприятно при температуре воздуха +14. +19°С и хорошей влагообеспеченности. Перегревы и суховеи в этот период снижают озерненность колоса. [19]

Образование зерен идет с момента оплодотворения. При водянистой консистенции зерна содержание воды достигает 80%. В период от молочной до молочно-восковой спелости влажность зерна снижается до 50%. Зерно мягкое, сдавливается под ногтем. Верхние листья и стебель еще зеленые. [36]

Созревание зерен охватывает период восковой спелости (от мягкой до твердой). В состоянии мягкой восковой спелости вмятина от ногтя выпрямляется, при поздней – уже нет. Листья и стебель желтые, стебли еще сохраняют гибкость. [10]

Отмирание растения означает полную спелость зерна. Начало полной спелости совпадает с отвердением зерна, влажность которого составляет 17-20%. При поздней полной спелости узлы соломы сухие, влажность зерна снижается до 16-17%. [43]

Особенности развития. Вегетационный период пшеницы мягкой составляет:

  • 275 – 350 дней для озимой формы (включая зиму);
  • 85-115 дней для яровой формы. [32]

Для получения оптимального урожая необходимо, чтобы растения пшеницы за вегетацию (от посева до полной спелости) прошли общую сумму положительных температур:

Пшеница относится к семейству мятликовых (Poaceae), род - Triticum. Насчитывается свыше 20 различных видов яровой пшеницы, различающихся по окраске колоса, остистости, опушенности колосовых пленок, плотности колоса, окраске зерна и остей. Наибольшее распространение получили 2 вида: мягкая (Triticum aestivum L.), дающая муку высоких хлебопекарных качеств (сорта сильных и ценных пшениц), и твердая (Triticum durum L.) - с повышенным содержанием белка в зерне, используемая для изготовления высококачественных макарон и вермишели.

Стебель яровой пшеницы – соломина высотой от 0,2 до 2 метров в зависимости от биологических особенностей и условий выращивания, состоит из 4-7 узлов (утолщение на стебле) и междоузлий (участки стебля между узлами). Длина междоузлий к низу постепенно уменьшается. Стебли бывают разной прочности, что зависит от строения и состава механической ткани.


Лист состоит из пластинки и влагалища. Листовое влагалище выходит из узла и облегает стебель. Внутри листового влагалища, непосредственно у стебля, находится тупозазубренная, средних размеров лигула (листовой язычок). Пшеница имеет два типа листьев - 4-5 прикорневых, возникающие из подземных узлов, и 3-5 стеблевых, формирующиеся у надземной части стебля. Оптимальная площадь листьев в период наибольшего их развития для получения высокого урожая при хорошем обеспечении пищей и влагой 35-40 тысяч на 1га, а при недостаточном увлажнении - 15-25тысяч.

Корневая система - мочковатая, состоящая из 3-5-ти первичных (зародышевых, образующихся при прорастании зерна) и вторичных (узловых) корней, которые появляются через 12-18 дней после всходов. Основная масса корней сосредоточена на глубине 15-25 см, но часть корней проникает в почву до 1,5-2 метров.

Соцветие яровой пшеницы - колос, который состоит из стержня, а стержень - из отдельных члеников. Широкая сторона колоса называется лицевой, а узкая - боковой. На уступе колоса расположено по одному колоску, состоящему из двух колосковых чешуй. В колосковую чешую входят киль, зубец, плечо. Внутри колоска расположено 3-5 цветков. У каждого цветка есть две цветковые чешуи, между которыми находится пестик с завязью и двулопастным перистым рыльцем и три тычинки, имеющие тонкую нить и двухгнездные пыльники с пыльцой. У основания завязи, рядом с тычинками, расположены две пленки (лодикуле). Пленки при цветении набухают, что способствует открытию цветка и его оплодотворению.

Плод яровой пшеницы – зерновка. Она состоит из трех частей: оболочки (формируется из стенок завязи и стенок семяпочки, предохраняющей зерно от неблагоприятных внешних условий и механических повреждений), эндосперма (основная внутренняя часть зерна, в котором содержатся питательные вещества для прорастающего зародыша) и зародыша (находится с одной стороны зерновки, с другой - хохолок из коротких волосков). Эндосперм состоит из двух частей: наружной - алейроновой и внутренней - мучнистая и крахмалистая часть (80-90% массы зерна). Зародыш находится в нижней, более широкой части зерна и отделен от эндосперма щитком. Он состоит из почки, зародышевого стебля и корешков. Всасывающие клетки щитка передают питательные вещества из эндосперма прорастающему зародышу. В нем вырабатывается фермент диастаз, при помощи которого крахмал переводится в сахар. Зародыш составляет около 2% массы зерна.

Биологические особенности яровой пшеницы

Отношение к теплу

Семена яровой пшеницы начинают прорастать при температуре 1…2 о С, однако ранние и дружные всходы появляются при температуре 5…7 о С. Наиболее благоприятная температура для прорастания 12…15 о С. Сумма активных температур за период посев - всходы составляет 100…130 о С. Всходы переносят непродолжительные заморозки до -8…9 о С. Наибольшую устойчивость к низким температурам яровая пшеница проявляет в самые ранние фазы (в период прорастания зерна переносит заморозки до -13 о С, в фазе кущения – до -5…8 о С). Во время цветения и налива зерна повреждается заморозками -1…-2 о С .Кущение лучше проходит при температуре 10…12 о С. В фазе колошения и молочного состояния зерна наиболее благоприятная температура 16…23 о С. К высоким летним температурам она относительно устойчива, особенно при наличии влаги в почве. Неблагоприятно действует на растение яровой пшеницы температура 38…40 о С и сухие ветры; в этом случае через 10…17 часов наступает паралич устьиц, что снижает урожай и качество зерна.

Отношение к влаге

Для прорастания семян мягкой пшеницы требуется 50…60 % воды от массы сухого зерна; семенам твердой пшеницы требуется воды на 5…7 % больше, так как они содержат больше белка. Первый период ее развития характеризуется слабым ростом надземной массы и корней. Кущение наступает через 12…17 дней после появления всходов. Рост ускоряется после выхода в трубку: образуются репродуктивные органы, площадь листовой поверхности увеличивается. Поглощение влаги по фазам развития примерно следующее: при появлении всходов-5…7%, во время кущения – 15…20%, выхода в трубку и колошения – 50…60%, молочной спелости – 20…30% и восковой спелости -3…5% от общего количества потребляемой за вегетационный период воды. Отсюда видно, что потребление воды яровой пшеницей в течение вегетационного периода неравномерно. Критические периоды по отношению к влаге - выход в трубку - колошение, то есть периоды образования репродуктивных органов(1V…V11 этапы органогенеза). Недостаток влаги в это время увеличивает бесплодность колосков, а при формировании и наливе зерна снижает выполненность и крупность зерна, что приводит к значительному снижению урожайности. Повреждение растений, вызванное сильной сухостью воздуха и суховеями, называется захватом (или запалом) растений, когда листья не получают достаточно влаги от корней, отвлекают ее от соцветий, в результате зерно становится щуплым. Транспирационный коэффициент 400…415. Наиболее благоприятна для растений влажность почвы в пределах 70…75% наименьшей влагоемкости.

Отношение к свету

Яровая пшеница – культура длинного светового дня. Поскольку яровая пшеница – растение длинного дня и выколашивание ее задерживается при длине дня меньше 16ч., период всходы - колошение одного и того сорта в зависимости от широты и районов возделывания продолжительность указанного периода может быть короче на 10-24 дня. Вместе с тем на эту закономерность накладывается еще и влияние режима увлажнения и температурного режима, а также интенсивность и качество света, получаемого посевами. Преобладание ясной погоды, относительно низкое стояние солнца над горизонтом обусловливает интенсивное освещение растений лучами красной части спектра. При осадках за этот период свыше 100 мм и преобладании пасмурной погоды, развитие пшеницы задерживается на 10-12 дней по сравнению с развитием ее в континентальных восточных районах, расположенных на той же широте, то есть при одинаковой длине дня. Точно так же малое количество осадков (около 50мм) наряду с наиболее высокими температурами обусловливают уменьшение периода всходы - колошение в восточных районах по сравнению с продолжительностью его в западных районах. Таким образом, континентальность климата, возрастающая с запада на восток, сокращает продолжительность периода всходы – колошение. Что касается периода колошение - восковая спелость, то он совершенно не зависит от длины дня и продолжительность его целиком определяется температурным режимом и условиями увлажнения. Здесь континентальность климата сказывается с особой силой.

Отношение к почвам

Яровая пшеница выделяется повышенной требовательностью к гранулометрическому составу и плодородию почвы. Это обусловлено слабым развитием корневой системы и пониженной усвояющей способностью ее. Пшеница страдает от повышенной почвенной кислотности. Хорошие урожаи она дает на слабокислых и нейтральных (рН 6,0…7,5) почвах. Из особенностей яровой пшеницы следует отметить недружность и изреженность ее всходов. Причинами этого могут быть недостаточная влажность верхнего слоя почвы, а также повышенная ее кислотность. Лучшими для яровой пшеницы в условиях республики считаются дерново-карбонатные, дерново-подзолистые среднесуглинистые почвы, подстилаемые с глубины 0,8…1,0 м моренным суглинком. Можно возделывать ее и на глубокозалежных, хорошо окультуренных торфяных почвах. Не рекомендуется выращивать яровую пшеницу на песчаных и супесчаных почвах, подстилаемых песками, переувлажненных тяжело-суглинистых и глинистых, а также плохо осушенных торфяниках. Оптимальными агрохимическими показателями почвы считаются: содержание гумуса не менее 1,8 %, подвижных форм фосфора и обменного калия не менее 150 мг на 1 кг почвы, рН 6,0…7,5.

Фазы роста

Прорастание - прорастание семян отмечают при разрывании оболочки набухшей зерновки, появлении корешка и ростка длиной не менее половины длины семени (зерновки). Для прорастания семян необходимы вода, тепло и кислород воздуха. Потребность в воде у прорастающих семян различных хлебных злаков неодинакова. Зерна пшеницы поглощают около 48 % воды (от массы зерна). При прорастании зерна первыми трогаются в рост зародышевые, или первичные, корни, а затем зародышевый стебелек.

Всходы - Признаком фазы всходов служит развертывание первого листа. После прорастания семян на поверхности почвы появляется стебелек в виде шильца, покрытого прозрачным влагалищем - чехликом (колеоптиле). Под давлением растущего стебелька колеоптиле разрывается продольной трещиной и выпускает наружу первый зеленеющий лист. В фазе всходов формируются два-три листа и первичная корневая система (зародышевые корни). Всходы отличаются окраской: у пшеницы она зеленая, у ржи фиолетово-коричневая, у овса светло-зеленая, у ячменя сизовато-дымчатая и у всех хлебов второй группы зеленая или светло-зеленая.

Кущение - образование боковых побегов и придаточных (вторичных) корней из подземной части стебля (узла кущения). Начало фазы отмечают при появлении первого бокового побега длиной 1 см. Узел кущения - жизненно важный орган, от его развития зависят все части будущего растения. Гибель узла кущения ведет к гибели всего растения. Находится он обычно на глубине 2-3 см от поверхности почвы.

Выход в трубку – в эту фазу усиленно растут все органы растения стебель, корни, листья и соцветия. Поэтому в эту фазу зерновые культуры. Очень требовательны ко всем условиям роста (теплу, свету, воздуху, питательным веществам и влаге).

Колошение (выметывание) - характеризуется выходом соцветия из влагалища верхнего листа: колоса - у пшеницы, ржи и ячменя, метелки - у овса, проса, риса и сорго. Эта фаза у зерновых культур в различных климатических условиях наступает в разные сроки, у яровых - чаще через 30 - 45 дней после фазы появления всходов. В фазу колошения (выметывания) для формирования высококачественного урожая зерна растения должны быть обеспечены необходимыми питательными веществами и влагой.

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.

Созревание – после опыления (оплодотворения) цветка начинается фаза созревания: развитие завязи, формирование семян, зародыша и накопление запасных веществ в эндосперме. В фазу созревания в зерне происходят глубокие качественные изменения: морфологические, анатомические и химические. Образование зерна делят на три периода: формирование, налив и созревание.

Ø Формирование зерна начинается с оплодотворения. Во время этого периода формируются составные элементы зерновки (зародыша, эндосперма и оболочек). Зерновка интенсивно растет, увеличивается количество воды. Прирост сухих веществ идет относительно слабо. Содержимое зерна жидкое, влажность составляет 70. 75%. Фаза формирования заканчивается достижением зерном окончательных размеров по длине.

Ø Налив — период от начала отложения крахмала в эндосперме до прекращения этого процесса. Влажность зерна снижается до 38. 40%. Налив продолжается 20. 25 дней. Период налива делят на четыре фазы, между ними нет четкой грани — они постепенно переходят одна в другую: фаза водянистого состояния, фаза предмолочная, фаза молочного состояния, фаза тестообразного состояния.

Ø Созревание начинается с прекращения поступления пластических веществ. Влажность зерна снижается до 12. 18% и даже до 8%. Зерно созрело и пригодно для технического использования, но развитие семени еще не закончено. В периоде созревания различают две фазы:

фаза восковой спелости — эндосперм восковидный, упругий, оболочки желтые. Влажность снижается до 30%. Продолжительность фазы три-шесть дней.

В период созревания в поле образование семени не заканчивается. Завершение сложных биохимических процессов, протекающих в зерне, требует дополнительного времени для получения нового и самого главного свойства семени — нормальной всхожести. Поэтому после уборки урожая семена должны пройти два периода: послеуборочное дозревание, которое продолжается от нескольких дней до нескольких месяцев, в зависимости от культуры и внешних условий, и полную спелость, которая начинается с момента, когда семена готовы начать новый цикл жизни растений, т. е. когда всхожесть достигает максимальной величины.

Раздел IIIПрограммирование урожайности яровой пшеницы

Программирование урожайности предусматривает определение величины урожая по приходу солнечной энергии (ФАР) или потенциальной урожайности (максимально возможной) и определение действительно возможной (реальной) урожайности по влагообеспеченности посевов (ДВУ).

Пшеница (Triticum L.) — род однолетних травянистых растений семейства злаковых; важнейшая продовольственная культура.

Ботаническая характеристика

Род пшеницы полиморфный по видовому составу. В специальной литературе приводится характеристики 28 ее видов.

Виды пшеницы по количеству хромосом в соматических клетках подразделяются на следующие генетические группы:

1 — диплоидные (2n-14) включают:

  • дикорастущие виды:
    • дикая однооста однозернянка (Triticum boeoticum)
    • дикая двооста однозернянка (T. thaoudar)
    • пшеница Урарту (T. urartu)
    • однозернянка дикая (T. aegilopoides Lin.)
    • однозернянка культурная пленочная или ейнкорн или напивполба (T. monococcum L.)
    • Голозерний однозернянка или пшеница синскую (T. sinskajae)

    2 — тетраплоидни (2n-28):

    • дикорастущие виды:
      • дикая полба (дикая двозернянка) (T. diccoides)
      • пшеница Араратская (T. araraticum)
      • пшеница Тимофеева или зандури (T. timopheevi Zhuk.)
      • пшеница Карамышева или давньоколхидська (T. karamyschevii, T. palaeo-colchicum, T. georgicum)
      • полба или эммер или двозернянка (T. dicoccum Shueb.)
      • Исфаханском пшеница (T. ispahanicum)
      • пшеница твердая (T. durum Dest.)
      • тургидум, или английский (T. turgidum L.)
      • Персидский, или карталинська или дикая (T. cartalicum Nevski, T. persicum Vav.)
      • туранская (T. turanicum)
      • эфиопская (T. aethiopicum)
      • польский (T. polonicum)

      3 — гексаплоидных (2n-42):

      • культурные пленочные вида:
        • пшеница Маха (T. macha et. men. Deky)
        • оркиш, или спельты (T. spelta L.)
        • пшеница Вавилова, или Ванска (T. vavilovi)
        • пшеница Жуковского (T. zhukovskyi)
        • пшеница мягкая, или обыкновенная (T. aestivum L., T. vulgare),
        • щильноколоса, или карликовая (T. compactum Host.)
        • круглозерный (T. sphaerococcum Pers.)
        • пшеница Петропавловского (T. petropavlovskyi)

        4 — октаплоидни (2n-56):

        • синтетические виды, созданные в лабораторных условиях:
          • пшеница грибобийна (T. fungicidum Zhuk.)
          • советская (Tr. soveticum)
          • пшеница Цицина (T. cziczinii, T. agropyrotritium)

          В зависимости от остистости колоса, его окраски и опушености колосовых чешуй, окраски остей и зерна, виды пшеницы подразделяют на разновидности, число которых очень велико (Эритроспермум, Лютесценс, Мильтурум, Ферругинеум, Грекум, Альбидум, Велютинум, Мелянопус, Гордейформе пр.)

          При гибридизации первых трех групп пшеницы с рожью получено ценный род производительных зерновых — тритикале.

          Морфологические особенности

          По морфологическим особенностям виды пшеницы объединяют в две группы: пшеницы настоящие, или Голозерний и полбяной или пленочные. Пленочные, в отличие от голозерных, образуют ломкий колос, который в спелых состоянии при легком надавливании ломается на отдельные колоски с зерном вместе с члениками стержня. При обмолоте голозерных пшеницы в бункер комбайна поступает зерно без чешуек.

          К голозерных пшеницы относятся: мягкая, твердая, тургидум, карликовая, круглозерный, польский, карталинська, а в пленочных — спельты, однозернянка, двозернянка, Маха, Тимофеева и другие дикие виды.

          Среди всех видов наибольшее распространение и значение имеют мягкая и твердая пшеницы. Их посевы превышают 98% общей площади пшеницы. При этом на долю мягкой в ​​Украине приходится 90% площади.

          Мягкая пшеница (T. aestivum L.) — однолетнее озимое или яровая травянистое растение с мочковатой корневой системой, которая проникает в почву на глубину 1-1,5 м и более. Стебель — прямостоячая соломинка, высотой в низкорослых (карликовых и полукарликовых) сортов — 60-90 см, среднерослый — 100-110, высокорослых — 110-125 см; состоит из 4-7 междоузлий.

          Пшеница отличается повышенной кустистостью, образуя в среднем 3-5 стеблей от одного корня, в том числе производительных — 2-3.

          Листья в мягкой озимой пшеницы почти голые, яровой — опушенные, длиной 15-25 см и более, шириной 1-2 см.

          Если в пшенице мягкой в ​​пересчете на 10 см стержня размещается менее 16 колосков, колос считается неплотным; 17-22 — середньощильним, 23-28 — плотным, более 28 — очень плотным; в твердой пшеницы неплотный колос имеет до 24 колосков на 10 см стержня; середньощильний — 25-29, плотный — более 29 колосков.

          Мягкая пшеница — самозапильна растение, но в жаркую погоду может опыляться перекрестное. Твердая пшеница (T. durum Best.) Представлена ​​в культуре в основном яровыми сортами и совсем мало — озимыми. Как сравнить с мягкой она високорослиша, образует стебли с восковым налетом, которые в верхней части (ближе к основанию колоса) наполнены сердцевиной. Листья голые, также покрыты восковым налетом. Колос плотный, со средним индексом плотности 25-30 и больше. Ости грубые, значительно превосходят длину колоса, которая колеблется от 3,5 до 17 см. Колосковые чешуи жесткие, зерно при созревании прочно удерживается цветочными и колосковыми чешуйками и не осыпается. Зерно удлиненное — до 12 мм, в поперечном сечении — округло-угловатый.

          биологические особенности

          органогенез

          В онтогенезе пшеница проходит 12 этапов органогенеза и такие фенологические фазы:

          1. прорастания семян,
          2. лестницы,
          3. кущения,
          4. трубкования (стеблування),
          5. колошения,
          6. цветения,
          7. формирование зерновки,
          8. налил зерновки,
          9. молочная спелость,
          10. тестообразная зрелость,
          11. восковая спелость,
          12. полная спелость.

          Первые два этапа и частично третий происходят осенью, остальные — весной и летом следующего года. Период вегетации осенью — 40-50 дней, весной и летом — 90-110 дней.

          На 7 — 9 день после посева (при благоприятных условиях) появляются всходы. Фаза кущения (подземного пагоноутворення) наступает через 13 — 15 дней, когда на растении образуется 3-4 листа и на глубине 2-3 см сформируется узел кущения. При достаточном количестве дней осенней вегетации (40 — 50 дней), к зиме растение формирует 2-4 побеги. Корневая система за это время углубляется на 50 — 70 см.

          Весной, когда среднесуточные температуры достигают 4 — 5 ° C пшеница возобновляет вегетацию и продолжает куститься еще 25-30 дней. После этого начинается выход в трубку (стеблування), которое длится 25-30 дней. Оно сменяется фазой колошения, а еще через 4-5 дней наступает цветение и прекращение роста стебля.

          опыление

          Пшеница — самозапильна культура. После оплодотворения формируется зерновка. Через 12 — 17 дней она достигает конечной длины и вступает сначала в фазу молочной (7 — 14 дней), а затем тестообразной, восковой (7 — 9 дней) и полной спелости.

          Холодо- и морозостойкость

          Пшеница — холодостойкое культура. Ее семена начинают прорастать при температуре 1-2 ° C. Оптимальная температура во время сева — 14 — 16 ° C. При температуре 25 ° C и выше формируются ослабшие проростки с тонкими корешками, которые сильно поражаются болезнями. Чтобы растения выдерживали зимой снижение температуры, они должны быть хорошо закаленными. Закалке способствует солнечная погода в предзимье течение 12 — 14 дней и усиленное фосфорно-калийное питание. Высоко-морозостойкие сорта выдерживают зимой снижение температуры в зоне узла кущения до минус 19 — 20 ° C, обычные — до минус 17-18 ° C. В начале зимы пшеница имеет самую высокую морозостойкость, которая к весне постепенно снижается. Значительное снижение морозостойкости происходит при периодическом оттаивании и замерзании почвы. Особенно вредны перепады температуры ранней весной, когда уже началось отрастание растений и температуры днем ​​повышаются до 5-10 ° C тепла, а ночью снижается до минус 8 — 10 ° C.

          Потребности во влаге

          Пшеница требовательна к влаге. В течение периода вегетации влажность почвы должна быть в пределах 65-75% НВ. При содержании в 10-сантиметровом верхнем слое почвы доступной растениям влаги менее 10 мм всходы появляются с опозданием и сжиженные. Из-за недостатка влаги снижается общая кустистость в фазе кущения. Дефицит влаги в фазе трубкования снижает продуктивную кустистость, в колосини-цветений — озерненисть колоса, при формировании и налива зерна — дрибнозернисть и щуплость зерна. Транспирацийний коэффициент пшеницы — 320-450. Его можно уменьшить путем применения в достаточном количестве фосфорно-калийных удобрений, которые способствуют развитию корневой системы, розничном внесении азотных удобрений.

          питание

          Пшеница требует легкодоступных форм элементов питания. На образование одного центнера зерна с соответствующим количеством соломы, она забирает из почвы 2 — 3 кг азота, 1 — 1,3 кг оксида фосфора (V), 1,8 — 2,5 кг оксид калия.

          световой режим

          Пшеница требовательна к свету. Через пасмурную погоду осенью происходит неглубокое залегание узла кущения и плохое закалки, от чего снижается морозо- и зимостойкость; весной — полеганию; во время налива зерна -снижение содержания белка в зерне.

          почвы

          Пшеница требовательна к почвам. Хорошо развивается на окультуренных структурных почвах со средним механическим составом. Лучше растет на черноземных, каштановых и серых лесных почвах. На окультуренных дерново-подзолистых почвах можно получать высокие урожаи при условии применения повышенных норм органических и минеральных удобрений, сидератов, известкование, углубление пахотного слоя, устранения избыточного увлажнения. Плохо подходят для выращивания пшеницы солонцеватые почвы, солоде, легкие песчаные и тяжелые по механическому составу глинистые грунты, в которых во время вегетации застаивается вода.

          исторические сведения

          На территории Украины пшеница появилась в культуре в 4-3 тысячелетии до н. е .; в 6 ст. до н. е. и впоследствии пшеница была важным предметом экспорта из Южной Украины в Грецию и Рим.

          Археологические исследования показывают, что до средневековья на территории Украины в культуре использовались двозернянка-полба (T. dicoccum) и однозернянка (T. monococcum), со значительным преобладанием первой. Также среди археологических образцов иногда встречается спельты (T. spelta).

          В раннюю княжескую эпоху пшеница потеряла свое значение по сравнению проса и ржи, позже — как сравнить с рожью. Только после розорання Степи и распространения на нем посевов пшеницы, она стала в 19 в. главной зерновой культурой Украины и важнейшей из экспортных. В 1913 году посевная площадь пшеница занимала на территории УССР 8900000 га (ячменя 5800000 га, ржи 4500000 га), или 31,8 ‘% всей посевной площади и 36,0% зерновых; в том числе озимая пшеница составляла 3,1 и яровая 5800000 га. Общий сбор озимой пшеницы составил 3,6, яровой — 4300000 т. На Правобережной и Западной Украины была распространена почти исключительно озимая пшеница, на Левобережье и в Степи преобладала яровая, в Крыму озимая.

          Со второй половины 1920-х pp. площадь посевов пшеницы претерпела увеличение из-за уменьшения посевов ячменя, а еще более менее урожайного ржи. Посевы малоурожайные яровой пшеницы почти исчезли; это было стало возможным выращиванием новых сортов озимой пшеницы, зерно которых отпорный на мороз.

          Виды, выращиваемых в Украине

          Пшеница мягкая или обыкновенная (Triticum aestivum Linn.) Используется как основной компонент хлебных изделий. Пшеница твердая (Triticum durum Desf.) Используется для изготовления макаронного теста и для улучшения обычных хлебных изделий. Также в Украине в заметных количествах выращиваются такие виды пшеницы, как полба (Triticum dicoccum — используется для изготовления крупы), пшеница карликовая (Triticum compactum — используется, для выработки рассыпчатой ​​выпечки), пшеница спельты (Triticum spelta), пшеница польский (Triticum polonicum), пшеница английский, или тургидум (Triticum turgidum).

          Разновидности мягкой и твердой пшеницы

          Разновидность как таксономическая единица объединяет группу растений с общими морфологическими признаками, которые наследуются потомством.

          Пшеницу разделяют на разновидности по следующим признакам:

          • наличие или отсутствие на колосе остей; остистые формы имеют длинные ости, которые превышают длину колоса, средние — уровни ему, короткие — меньше длины колоса. Встречаются также полуостистые формы, в которых на нижних колосках часто образуются вместо остей остюкоподибни отростки, а на средних и верхних колосках есть короткие или средней длины ости;
          • опушки колоса — наличие на колосовых чешуе и открытой части внешних цветочных чешуек волосков; колос без опушки их не имеет;
          • окраски колоса (колосовых чешуек), которое может быть белым (светло-желтым, желто-соломенным), красным (бледно-красным, оранжевым, красно-коричневым), черным, серо-дымчатым на белом и красном фонах;
          • окраски остей одинаковое с окраской колоса или черное как в Белоколос, так и червоноколосих разновидностей;
          • окраски зерновок белое (мучнисто-белое, стекловидное-белое, янтарно-желтое) или красное (красно-коричневый).

          В Украине рекомендовано около 70 сортов пшеницы, среди которых до 80% — сорта озимой пшеницы и лишь 20% — яровой.

          К озимых сортов мягкой пшеницы с высоким качеством зерна относятся: Альбатрос одесский, Вымпел одесский, Красавица одесская, Безостая 1, Дончанка 3, Киевская остистая, Киевская 8, Лада одесская, Леля, Тира, Мироновская остистая, Горизонт, Одесская 133, Одесская 162, Ростовчанка 2, скифянки, Юная и др., твердой — Алый парус, Айсберг одесский, Коралл одесский, Парус.

          Среди сортов яровой мягкой пшеницы высоким качеством зерна отмечаются Воронежская 6, Днепрянка, Луганская 4; твердой — Луганская 7, Харьковская 15, Харьковская 23 и другие.

          технология выращивания

          Предшественники.

          Лучший предшественник для озимой пшеницы в зоне Лесостепи — многолетние бобовые травы (клевер, люцерна и др.). Они обогащают почву азотом и высококачественной органической массой с пожнивных остатков. С растительными остатками в почве остается до 150 кг / га азота. Кроме того, улучшается структура и повышается биологическая активность почвы, уменьшается засоренность посевов озимой пшеницы.

          вредители

          Вреден ентомокомплекс зернового поля содержит около 300 видов фитофагов. Из них над более 40 видами самых распространенных вредных насекомых в Украине осуществляется фитосанитарный мониторинг специалистами региональных государственных инспекций защиты растений.

          Среди них вредитель номер один пшеничного поля — клоп вредная черепашка (Eurygaster integriceps Put), который питаясь зерновыми, в частности пшеницей, не только резко снижает количество, но и существенно ухудшает качество урожая зерна.

          Впервые дефектную клейковину в пшенице, зерно которой было повреждено клопами ракушками, обнаружено в 1932 г.. Во Всесоюзном научно-исследовательском институте зерна.

          При наличии в урожае 3-5% поврежденного зерна, существенно снижается упругость клейковины и ухудшаются хлебопекарные качества. Из высших уровней повреждений зерна (до 10-15% и более) возможна полная их потеря.

          Частичного решения проблемы можно достичь путем внедрения устойчивых к раковине сортов пшеницы. Соответствующая работа в этом направлении в Украине проводится Селекционно-генетическим институтом УААН.

          Защитные мероприятия включают своечаснисне применения химического метода, который является основным и самым действенным в интегрированной системе защиты пшеничного поля. Оперативное проведение химической защиты зерновых от ракушки осуществляется наземной аппаратурой и авиацией. Недостатком химического метода является загрязнение окружающей среды. Поэтому использование его должно быть рациональным, способствовать предупреждению загрязнения остаточными количествами (инсектицидов), сохранению полезной фауны.

          Другие вредители: долгоносик рисовый, долгоносик амбарный, жук хлебный, клоп маврский, муха гессенская, пьявка синяя, пьявица красногрудая, совка серая зерновая, жужелица хлебный.

          Применение экстракта зародышей пшеницы в медицине

          Зародыши пшеницы содержат значительное количество питательных и биологически активных веществ. Экстракт зародышей пшеницы — это иммуномодулятор, который способен увеличить сопротивляемость организма воздействию негативных внешних факторов. В медицине и косметологии экстракт зародышей пшеницы используется как средство, обладающее противоожоговое эффект, ускоряет заживление ран, язв и ожогов .. Это обусловлено влиянием экстракта зародышей пшеницы на фибробласты, играют основную роль в заживлении ран и активации грануляционного процесса. Под влиянием экстракта зародышей пшеницы происходит увеличение количества фибробластов (повышение митоза) и проникновение фибробластов в рану, повышению активности орнитиндекарбоксилазы и гидролиза фосфолипидов инозитол, увеличение емкости синтеза и высвобождения гликозаминогликанов и коллагеновых волокон, что играет решающую роль в процессе заживления раны. В ходе клинических исследований украинскими учеными была доказана эффективность препарата Вульностимулин на основе водного экстракта зародышей пшеницы в лечении трофических язв нижних конечностей у больных сахарным диабетом.

          В косметологии также используется как омолаживающее средство. Благодаря содержанию селена и каротиноидов, которые обладают антиоксидантными свойствами, зародыши пшеницы препятствуют действию свободных радикалов. Таким образом экстракт зародышей пшеницы укрепляет стенки сосудов, предупреждает старение и появление опухолей.

          Читайте также: