Зерно проросло в колосе
Обновлено: 15.09.2024
Мне сложно судить о размерах общего убытка хлеборобов от этого удара стихии. Несомненно – они огромны. По имеющейся информации, по области проросло на корню около 1/3 урожая, а в некоторых хозяйствах – 70-80 процентов.
Беда опасна ещё и продолжением в перспективе – в работе над будущим урожаем. Сегодня многие земледельцы огорчены также плохим состоянием озимого клина под урожай 2015 года. Повсеместно озвучивается одна причина – необычная засушливость осени 2014 года. Но за этим оправданием скрываются ошибки и нарушения в агротехнике, а также использование на посев проросшего на корню зерна. Последнее семеноведением не регламентируется, что и побудило меня поделиться своими размышлениями более подробно.
В связи с трудоёмкостью определения всхожести семян методом проращивания, а также для ускорения получения результатов в условиях незаконченного послеуборочного дозревания в семенном контроле применяется так называемый метод определения жизнеспособности семян с помощью красителей. Этот метод позволяет определить количество живых семян, выраженное в процентах. Естественно, возникает вопрос: а все ли живые семена способны сформировать полноценный урожай?
Вот эта оговорка позволяет применять метод оценки качества семян по жизнеспособности в широкой практике, в том числе и в годы прорастания урожая на корню. Проросшее на корню зерно – это не только механически повреждённое (проростки разрывают оболочку семени), но и биологически расконсервированное, открытое для инфекции и поражения микроорганизмами. В этом случае методика оценки качества семян по жизнеспособности не годится и даже вредна.
В годы, когда зерно прорастает на корню, нужно просить лабораторию делать анализ не на жизнеспособность, а на энергию и всхожесть семян методом проращивания. Однако нельзя полностью полагаться и на эти результаты, так как в такой ситуации очень важным показателем является полевая всхожесть семян, проверить которую более достоверно можно только в полевой почве и заделке их на глубину, на которую их предстоит заделывать сеялкой. В связи с большой трудоёмкостью такого анализа для государственных лабораторий сегодня это пока непосильная задача.
Уточнить полученные лабораторные анализы на полевую всхожесть в поле может сам земледелец, который заинтересован в этом больше всех.
В нашей северо-западной почвенно-климатической зоне прорастание зерна в колосе наблюдалось за последние 20 лет пять раз (1997, 1999, 2005, 2007, 2014 гг.). Все эти годы я отслеживал влияние его на посевные качества получаемых семян, определяя энергию и всхожесть в разные годы различными методами: проращиванием в бюксах, на фильтровальной бумаге, в песке, в кирпичной крошке и непосредственно в поле с заделкой на глубину 4-5 см. Из отобранного образца выбирал две фракции зерна (проросшие и не проросшие на корню) и высевал каждую фракцию в четырёхкратной повторности. Предварительно выполнял меры по ускорению послеуборочного дозревания по существующей методике семеноведения. Вывод из моих наблюдений однозначный – проросшие зёрна на корню дают снижение посевных качеств семян.
Об отрицательных последствиях прорастания зерна на корню нас всегда предостерегает в своих учебных выступлениях Анатолий Иванович Грабовец – член-корреспондент Российской академии наук, доктор сельскохозяйственных наук.
В моей практике при прорастании в колосе до 30% зёрен даже в нормальных условиях полевая всхожесть семян снижается минимум на 10-12%. На первый взгляд кажется, что снижение не такое уж большое. Но если некоторые исследователи считают, что снижение полевой всхожести семян на 1% приводит к уменьшению урожая зерновых на 1,5-2%, то это уже ощутимо!
Можно не сомневаться, что те хозяйства, которые провели посев семенами, проросшими на корню, не сделав соответствующую корректировку нормы высева, будут иметь более изреженные всходы. Если же семена высеяны в сухую почву, пролежали в ожидании увлажнения осадками два и более месяца, как это случилось в минувшую осень, то полевая всхожесть может снижаться до уровня 45-50 процентов и ниже.
Между прочим, в моей практике и в последующие годы после прорастания зерна на корню урожайность озимой пшеницы снижалась в среднем на 18%, а в 1998 году – на 44% (!). Не связано ли это (в числе других причин) и с негативом использования на посев проросших на корню семян под урожай тех лет?
К потере экономики земледельца (на разнице в цене) до 10-15 тысяч рублей на каждом гектаре (!) в такие годы добавляется ещё 300-400 рублей в связи с необходимостью корректировки в сторону увеличения нормы высева семян.
Противостоять этому явлению нелегко. Обычно оно происходит внезапно, после двух-трёх дней дождливо-пасмурной погоды в период полного созревания хлебов. Наряд с ужесточением методики предварительного прогнозирования полевой всхожести и правильной корректировки нормы высева, необходимо обеспечивать высокую организацию уборочных работ, особенно на их старте. Нельзя допускать ни одного дня раскачки! Снижать сезонную нагрузку на уборочную технику. В решении проблемы, видимо, должна внести вклад селекционная наука, направив усилия на создание сортов озимых, устойчивых к прорастанию на корню. Союзником с нею должна быть государственная сеть сортоиспытания.
В США потери от предуборочного прорастания пшеницы ежегодно составляют около одного миллиарда долларов. Исследователи университета штата Канзас обнаружили и клонировали ген пшеницы, названный РнS, который предотвращает прорастание на корню. Это открытие уже получило очень высокую оценку учёными.
По некоторым данным, в России потери от прорастания зерна на корню могут достигать 30-40 процентов, а иногда и половины собранного урожая. Однако проблема изучена явно недостаточно. Более того, создаётся впечатление, что беда эта обычно оглашается неохотно, замалчивается, а иногда делается намёк на вину самого земледельца. В итоге он остаётся с бедой один на один, так как ни от государства, ни от страховщиков он никогда и никакой компенсации не получает. А ведь это явление намного вредоноснее, чем пожар или градобитие, которые проявляются локально, а прорастание зерна на корню охватывает несоизмеримо большие пространства.
В связи с этим в настоящее время особое внимание уделяется тому, чтобы уборочные работы проводились предельно организованно с использованием соответствующей техники, подчеркнули в ведомстве.
Минсельхоз предоставил регионам методические указания по вопросам послеуборочной подработки зерна и его надлежащему хранению.
Между тем, по данным Россельхозцентра, качество зерна по мере продвижения уборочной кампании за Урал улучшается. Так, доля пшеницы сильных и ценных сортов (с содержанием клейковины более 23%) в новом урожае к 22 августа выросла до 24,1% (2,1 млн тонн). Всего было обследовано 8,8 млн тонн пшеницы нового урожая, что составляет 16,1% от ее сбора на эту дату.
Рост и развитие растений
Озимая пшеница на протяжении вегетационного периода проходит соответствующие фазы развития, связанные с образованием новых органов или их формированием. Прохождение фаз развития, интенсивность роста и продуктивность растений находятся в определенной зависимости от условий существования. Лучше всего растения развиваются при оптимальном обеспечении всем необходимым процессов их жизнедеятельности и качественном выполнении всех агротехнических мероприятий. В процессе развития озимая пшеница проходит такие основные фазы: всходы, кущение, выход в трубку, колошение, цветение, созревание (молочная, восковая и полная спелость).
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.
Общее кущение определяют по количеству стеблей на одном растении, 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.
Фазы спелости
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.
Этапы органогенеза
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.
Фазы развития пшеницы: I — проросток и побег с одним листом; // — развернулось два листа: видна верхушка стебля без зачаточного колоса. Стрелка показывает место в стебле, откуда была вынута эта верхушка стебля; III — фаза четырех листьев, начало трубкова ния. Показано состояние зачаточного колоса в увеличенном виде; /К —фаза трубкования: на растении развернулось 5 листьев, зачаточный колос более развит; V — фаза колошения: колосья вышли из трубки ранее свернутых листьев.
В последующие фазы, когда развернутся пятый и шестой листья, в этих бугорках можно будет обнаружить все части колоска и внутри него — части цветков: пыльники, пестики и цветковые чешуйки. Период от 3—4 до 5—6 листьев называют фазой трубки или трубкования; молодой колос в это время находится внутри влагалищ листьев, свернутых в трубку. Позже, с появлением седьмого листа, колос поднимается внутри трубки и наконец выходит наружу. Это фаза колошения. Вскоре за этим наступает цветение.
Первыми цветут средние колоски в колосе. Цветение одного цветка очень недолгое: когда перистые
рыльца выглянут изза чешуек, а пыльца из свесившихся желтозеленых пыльников, которые к этому времени растрескиваются, попадает на рыльце, то цветок отцвел. В нем начинает развиваться зерно.
Фазы развития зачаточного колоса пшеницы. Вид под лупой: I — самое молодое растение, еще нет зачатка колоса; 2—начало вытягивания верхушки стебля, здесь будет зачаточный колос; 3, 4, 5 и 6 — зачаточный колос начал образовываться и постепенно усложняться. В каждом бугорке — будущий колосок. Это происходит, когда на растении есть 4 листа и проходит фаза трубкования; 7,8 и 9 — пыльник (п), по три штуки в каждом цветке и по одной завязи (з): 7 —в молодом цветке, 5 —в среднем и 9—в более развитом В это время на стеблях пшеницы есть 5—6 листьев и фаза трубкования подходит к концу.
Урожай зависит от того, сколько зерен образовалось в колосе и какой был их налив. Число зерен в колосе будет тем больше, чем больше в нем колосков. Их будет много, если в период их образования (в фазу трубкова ния) растение было обеспечено питанием и всем необходимым— водой, теплом, светом и т. д. Важно обеспечить растение всем необходимым не только в период образования колосков и цветков в колосе, но и во весь предшествующий период, когда растение готовится к этому ответственному этапу.
Цветки у пшеницы многоцветковые, так же как и у овса. Число цветков в каждом колоске может быть разное: от одного до 3—4 и более. А у ржи больше двух зерен не образуется; у проса же только одно зерно.
У пшеницы, овса и других злаков, в колосках которых по нескольку цветков, число зерен на соцветии (колос у пшеницы и метелка у овса) зависит от двух показателей: от числа колосков в соцветии и от числа нормально развитых цветков в каждом колоске. А у других, однодвухцветковых,— главным образом от числа колосков в соцветии.
Каждое растение может образовать или один стебель с колосом, или 2—3 и более. Число стеблей с колосьями на одном растении учитывается и называется продуктивным кущением.
Есть и непродуктивное кущение, когда на растении образуется много мелких побегов, которые не дают колосьев, но питаются, забирая пищу у стеблей с колосьями.
Чтобы узнать, как работало растение, с какой продуктивностью, подсчитывают число всех побегов и отдельно число продуктивных на каждом растении. Для подсчета кустистости накладывают в поле на посев в нескольких местах квадратную рамку из толстой проволоки со сторонами, равными пятидесяти сантиметрам.
Продуктивное кущение бывает наилучшим, когда дополнительные стебли развиваются одновременно с главным. Тогда зерна всех колосьев созревают почти одновременно с зерном главного колоса и потому входят равноценными в урожай. Поэтому важно, чтобы кущение не запаздывало. Позднее кущение вредит урожаю, оттягивая на себя питание и задерживая уборку: ранее образовавшиеся зерна могут высыпаться, пока поздние колосья созреют. Бывает и так, что поздние стебли не успевают дать нормальные колосья и мешают налиться зерну первых, ранее образовавшихся на растении колосьев.
Схема структуры урожая пшеницы и любого другого растения, которое сеют ради его семян: Л — число растений на измеренной площади его посева; Б — число колосьев на одном растении; В — размер колоса по числу колосков в нем; Г — число зерен в одном колоске; Д — величина или крупность зерна.
Эти три элемента — азот, фосфор и калий — являются самыми главными в корневом питании растений и требуются в больших количествах, чем другие. Однако присутствие других зольных элементов в почве также необходимо: каждый из них участвует или способствует прохождению того или иного процесса. Например, магний и железо участвуют в создании хлорофилла. Кальций делает более крепкими стенки клеток. Бор способствует правильной работе меристемы точек роста и лучшему образованию семян и плодов. Молибден усиливает жизнедеятельность клубеньковых бактерий. Этот перечень полезных действий элементов можно продолжить. Но и сказанного достаточно, чтобы понять роль питания в жизни растения: оно должно быть обеспечено всеми элементами в нужных количествах и в нужные сроки.
Читайте также: