Биологические особенности озимой пшеницы

Озимая пшеница относится к семейству Мятликовых (Poaceae), которое включает в себя несколько ее видов и большое количество разновидностей и форм. Основными являются два вида:

- пшеница мягкая (Triticum aestivum);

- пшеница твердая (Triticum durum).

Все виды пшеницы относятся к однолетним травянистым растениям.

Корневая система пшеницы мочковатая, сильно развитая; представлена первичной корневой системой, развивающейся из зародыша, и вторичной – из узлов кущения. В зависимости от условий произрастания корни могут проникать на глубину 1,5-2 метра и более.

Стебель – соломина цилиндрической формы, полая (у мягкой пшеницы) или заполненная под колосом рыхлой паренхимой (у твердой пшеницы). Высота его в зависимости от вида, сорта и условий произрастания колеблется от 50-70 до 200см.

Лист – линейный. Состоит из влагалища и листовой пластинки. На месте перехода влагалища в пластинку имеется тонкая бесцветная пленка, называемая язычком – продолжение внутренней части листового влагалища. Язычок плотно прилегает к стеблю, препятствуя проникновению воды внутрь листового влагалища. У основания листового влагалища расположены усики, охватывающие стебель. Язычок у пшеницы короткий, ушки небольшие, ясно выраженные, часто с ресничками.

Растения пшеницы образуют прикорневые и стеблевые листья. Прикорневые – формируются из подземных узлов, стеблевые – на подземной части стебля. Некустящееся растение за период вегетации образует 7-12 листьев.

Соцветие – колос, который состоит из членистого колосового стержня и колосков. Колосовой стержень коленчатый, на каждом колене размещается по одному колоску. Колосок состоит из двух колосовых чешуй с 3-5 цветками, из которых 1-3 нижние плодущие. В каждом цветке по две цветковые чешуи – нижняя (наружная) и верхняя (внутренняя). Нижняя чешуя у остистых сортов несет ость. Между цветковыми чешуями находится завязь с двумя перистыми рыльцами и три тычинки. У основания завязи размещаются две бесцветные пленки – лодикуле.

Плод – голая зерновка, состоит из трех частей: оболочки, эндосперма, зародыша. На долю эндосперма приходится 77-84%, на долю зародыша – 2-4% и на долю оболочек с алейроновым слоем – 14-20% от массы зерна. Эндосперм служит вместилищем запасных питательных веществ, которые обеспечивают рост зародыша во время прорастания.

Требования к температуре

У озимых хлебов полный жизненный цикл протекает в три периода.

1-ый период – от посева до осеннего похолодания (прекращения вегетации). В это время формируется количество растений на единице площади и их кустистость. Семена начинают прорастать при температуре 1-2°С, оптимальная температура 15°С. При 14-16°С и наличии влаги в посевном слое почвы всходы начинают появляться через 7-9 дней. Сумма среднесуточных температур за период посев – всходы составляет 116-139°. После формирования 3-го листа начинается кущение. От всходов до кущения проходит 11-14 дней и требуется сумма среднесуточных температур 225°. Кущение протекает при снижении температур от 10-14°С до 5°С. В осенний период растения проходят закалку и от степени их развития зависит продуктивность посевов в следующем году.

Наиболее высокой устойчивостью к неблагоприятным условиям зимовки обладают растения озимой пшеницы, образующие к моменту прекращения осенней вегетации 3-4 хорошо сформированных побега и 14-16 узловых корней. Конус нарастания у них находится на втором этапе органогенеза, когда происходит дифференциация его на зачаточные стеблевые органы: узлы, междоузлия, листья. Общая сумма среднесуточных температур от посева до прекращения вегетации (переход температур через +5°С в сторону понижения) составляет 500-700°.

Таким образом, в первый период идет усиленный рост листьев, образование боковых побегов и формирование корневой системы.

2-ой период – период зимнего покоя наступает после похолодания. Успешная перезимовка зависит не только от биологических особенностей сорта и состояния растений перед уходом в зиму, но и от погодных условий в период зимнего покоя.

В Волгоградской области условия для перезимовки складываются часто неблагоприятно. Сильные морозы сочетаются с маломощным снежным покровом, часто бывает зимние оттепели, сопровождающиеся обычно (после возврата холодов) образованием притертой ледяной корки. Очень опасны здесь колебания температуры ранней весной, когда днем она поднимается до 5-10°С, а ночью снижается до -10°С.

Без снега изменение температуры почвы на глубине узла кущения следует за изменением температуры воздуха. Снег утепляет почву, поэтому надо использовать все способы снегозадержания: посев кулис на парах поперек направления господствующих ветров (кукурузные, подсолнечниковые, горчичные), прикатывание катками первого снега небольшой мощности. По данным НИИСХ Юго-Востока температура в январе на поверхности снега составляет – 18,4°С, под слоем снега 18 см – 5,7°С, 47 см – всего – 3,8°С. Под снеговым покровом 20 см озимая пшеница выдерживает морозы до - 30°С. Отметим, что районированные сорта озимой пшеницы переносят при своевременном посеве и хорошей закалке отрицательные температуры до 16-18°С на глубине залегания узла кущения.

3-ий период – весенне-летний, период начинается с возобновления вегетации весной и заканчивается формированием урожая и отмиранием растений, т.е. он охватывает 3-12 этапы органогенеза. На 3-м этапе формируется зачаточные генеративные органы, происходит сегментация конуса нарастания – зачаточной оси колоса и будущих члеников стержня.

Озимая пшеница очень ранних сроков посева может в осенний период перейти к третьему этапу органогенеза. Как правило, это происходит после возобновления вегетации. Если же отмечаются оттепели, то растения трогаются, расходуют большое количество запасных пластических веществ и теряют зимостойкость. Резко снижается устойчивость к низким температурам, и даже при морозе -8°С посевы могут сильно пострадать.

При прохладной затяжной весне удлиняется период формирования зачаточных генеративных органов, и в такие годы получают более высокие урожаи озимой пшеницы, хотя, как правило, с меньшим содержанием клейковины и худшим ее качеством, чем в годы с поздним возобновлением вегетации. В связи с этим особое значение имеют срок внесения и норма ранневесенней азотной подкормки, а также поздних некорневых подкормок на 8-м (колошении) – 11-м (фаза молочной спелости) этапах органогенеза.

4-7-й этапы органогенеза соответствуют фазе выходы в трубку. В этот период растения поглощают наибольшее количество воды, питательных веществ из почвы и углекислоты из воздуха. На 4-м этапе (начало фазы трубкования, отмечаемое в то время, когда первый стеблевой узел находится на высоте 2-3 см от поверхности почвы) формируются колосковые бугорки, отчего зависит количество колосков. 5-ый этап (фенологически определяется появлением второго стеблевого узла) характеризуется началом образования и дифференциации цветков. Идет закладка тычинок, пестиков и покровных органов цветка. В это время определяется количество цветков в колосках. На шестом этапе органогенеза озимой пшеницы формируются пыльниковые мешки и завязи пестика, растут тычинки, пестик, покровные органы цветка, средние междоузлия. 7-й этап характеризуется завершением процесса формирования пыльцы, начинается интенсивный рост верхних междоузлий. Фенологически он определяется по выпрямлению язычка (лигулы) последнего листа, сильно выросшим листовым влагалищем и набуханием колоса.

Для процесса ассимиляции минимальной температурой считается 3-4°С. С ее повышением при наличии влаги и питательных веществ усвоение углерода возрастает, но при 35-36°С процессы ассимиляции замедляются. При хороших влагозапасах озимая пшеница может сравнительно легко перенести температуру воздуха до +40°С. Общая потребность в тепле за вегетационный период составляет 2200-2600°, а за 3-й период – 1600-1800°С.

Озимая пшеница более требовательна к влаге, чем просовидные хлеба, но лучше яровой используют влагу осенне-зимних запасов. Оптимальные условия влагообеспеченности для получения высокой продуктивности этой культуры создается при влажности почвы 70-75% НВ в слое распространения основной массы корней (0-60 см). Транспирационный коэффициент составляет 350-500.

В условиях Юго-Востока для нормально роста и развития растений решающее значение имеет влажность почвы в период всходов и осеннего кущения. При наличии влаги в 10-ти сантиметровом слое более 10 мм всходы появляются дружно, а кущение идет энергично, если в 20-ти сантиметровом слое содержится не менее 30 мм продуктивной влаги. В засушливую погоду боковые побеги могут появляться, но вторичные корни не разовьются.

В Волгоградской области неблагоприятные условия увлажнения для получения нормальных всходов (полевая всхожесть семян не менее 70%) и хорошего кущения в годы с засушливым летне-осенним периодом складываются даже по черным парам, поэтому все приемы обработки почвы здесь должны носить четко выраженную влагосберегающую направленность.

Осенние осадки способствуют более высокому выходу зерна по сравнению с выходом соломы. Весенние осадки усиливают рост вегетативной массы и создают хорошие условия для формирования новых побегов. Отметим, что озимая пшеница в оптимальных условиях кустится осенью и только 20-25% побегов образуется весной.

От весеннего пробуждения до колошения озимая пшеница расходует до 70% воды от общего количества, используемого за вегетацию, а в период от цветения до восковой спелости зерна – 20%.

В годы засух или низкой относительной влажности воздуха и высоких температур в фазу цветения отмечается бесплодие колосков, а в налив – щуплость зерна. Урожай в засушливые годы снижается даже по черным парам на 30-50% и более.

Рациональному расходованию влаги способствуют оптимальные сроки посева и нормы высева, сбалансированное минеральное питание, применение ретардантов и системы защиты растений от сорняков, вредителей и болезней.

Требования к почве

Высокие и устойчивые урожаи озимая пшеница формирует на плодородных, достаточно влажных и чистых от сорняков черноземах и темно-каштановых почвах, имеющих реакцию среды близкую к нейтральной (рН 6,0-7,5).

В условиях Волгоградской области наименее благоприятны светло-каштановые в комплексе с солонцами почвы самой засушливой четвертой зоны, которая в географическом плане представляет полупустыню. В Нечерноземной зоне лучшими для нее являются слабооподзоленные, среднесуглинистые и серые лесные почвы.

Вегетационный период в зависимости от сорта и района возделывания озимой пшеницы длится 220-360, без зимнего покоя – 140-165, а в Волгоградской области соответственно 300-320 и 150-160 дней.

Интенсивные технологии предполагают активное управление процессом формирования урожая в течение всего вегетационного периода. При этом приемы управления с помощью различных технологических операций величиной и качеством урожая должны дифференцироваться в зависимости от сортов почвенно-климатической зоны выращивания, условий хозяйства и конкретного поля.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: