Фазы роста и развития зерновых культур, их значение в получении растениеводческой продукции

. Все растения в своем развитии от прорастания семени до образования новых семян проходят определенные фазы, которые тесно связаны между собой и последовательно сменяют друг друга. Наступление фаз устанавливают по морфологическим признакам. У зерновых культур отмечают следующие фазы: всходы, кущение, выход в трубку, колошение (выметывание), цветение и созревание. Полное наступление фазы отмечается при наступлении ее более чем у 75 % растений.

Всходы. Жизнь растений начинается с прорастания семени, как только зародыш начнет питаться. Первыми трогаются в рост корешки, вслед за ними начинает расти стебелек, он заключен в колеоптиле (первый видоизмененный влагалищный лист), предохраняющем его от повреждений. На поверхности почвы колеоптиль под давлением стеблевого побега разрывается на верхушке, и наружу появляется первый развернутый лист. Выход первого развернутого зеленого листа и считается фазой всходов. Продолжительность периода посев - всходы в условиях Сибири длится 10-12 дней, при благоприятных условиях температуры и увлажнения всходы могут появиться на 5-7-й день.[3, 227]

Кущение. После появления первого листа выходит второй и за ним третий. Как только образуется три листа, рост растений в высоту замедляется, а рост подземной части и укоренение ускоряются. В это время стеблевой побег формирует подземные узлы, из которых появляются вторичные корни и боковые побеги. Ветвление стеблей у хлебных злаков происходит под землей и называется кущением, а узел из которого развиваются боковые побеги и вторичные (узловые) корни, - узлом кущения (рис. 3). Благодаря способности хлебных злаков куститься, из одного зерна вырастает несколько стеблей. Количество стеблей, образующих растение, называют общей кустистостью.

Различают еще продуктивную кустистость - количество плодоносящих и одновременно созревающих побегов на одном растении.

Продуктивная кустистость обычно невысокая. У яровой пшеницы в Сибири она в пределах 1,1-1,4. Овес и ячмень имеют более высокую кустистость. Зависит кустистость также и от условий питания и увлажнения. Лучше этот период протекает при умеренных (10-12 °С) температурах; при пониженной температуре продолжительность фазы кущения удлиняется, а при высокой - сокращается.

Узел кущения представляет важнейшую часть растения. Он состоит из трех сближенных стеблевых узлов и расположенной над ними точкой роста. Гибель узла кущения ведет к отмиранию всего растения. Особенно подвержен опасности узел кущения озимых. Более глубокое его размещение способствует лучшей перезимовке. В фазе кущения закладываются колоски в соцветия. В дальнейшем никакими агротехническими приемами нельзя увеличить их число.

Выход в трубку. Рост стебля начинается с удлинения нижнего междоузлия. Быстрый рост продолжается 5--7 дней, затем ослабевает и заканчивается на 10--15-й день. Одновременно с этим начинает расти второе, затем третье, четвертое и т. д., причем каждое последующее растет дольше и обгоняет в росте предыдущее. Заканчивается рост междоузлий к концу цветения.

Когда начинается рост стебля и первый узел поднимается на высоту 1,5-2 см над поверхностью почвы, отмечается фаза выхода в трубку. С этого времени начинается быстрый рост стебля.

Колошение (выметывание) отмечается тогда, когда из влагалища верхнего листа появляется половина соцветия. Срок колошения является наиболее надежным показателем скороспелости сорта.[3, 228]

Цветение наступает вскоре после колошения. По характеру цветения зерновые хлеба делятся на две группы: самоопылители и пере-крестноопылители. У растений-самоопылителей (пшеница, ячмень, овес, просо) преобладает самоопыление, но при жаркой погоде возможно перекрестное опыление (строгим самоопылителем считается ячмень). У культур-самоопылителей цветение наступает почти одновременно с выколашиванием с разрывом 2-3 дня.

Кукуруза и озимая рожь - перекрестноопылители, у них разрыв между выколашиванием и цветением 7-10 дней (рожь) и 9-15 дней (кукуруза).

Цветение колосовых хлебов начинается в средней части колоса с нижних цветков. Отсюда оно распространяется вверх и вниз. У метельчатых хлебов цветение начинается с верхней части метелки. Фаза цветения отмечается в то время, когда появляются пыльники из цветков средней части колоса (у колосовых) или из цветков верхней части метелки (у метельчатых).

У кукурузы мужские и женские цветки расположены в разных соцветиях: мужские - в метелке, женские - в початке. Метелка расцветает на 2-4 дня раньше, чем початок. От каждой завязи женского цветка отходит длинный столбик - шелковистая нить с двумя рыльцами, на которые и попадает пыльца с других растений. Прорастая, пыльца попадает в завязь женского цветка и оплодотворяет семяпочку.

Формирование и созревание. После оплодотворения цветка начинают развиваться завязи, формироваться зерно и накапливаться запасные вещества эндосперма. Процесс образования зерна Н. Н. Кулешов разделил на три периода: формирование, налив и созревание. И. Г. Строна детализировал первый период - образование и формирование семян.

Образование семян - период от оплодотворения до точки роста. Семя способно дать слабый росток. Масса 1 тыс. семян около 1 г, продолжительность периода 7-9 дней.

Формирование семян - период от образования до установления окончательной длины зерна. В зерне много свободной воды и мало сухого вещества. Масса 1 тыс. семян 8-12 г. Продолжительность периода 5-8 дней.

Налив - период от начала отложения крахмала в эндосперме до прекращения этого процесса. Влажность зерна снижается до 37-40 %. Продолжительность периода 20-25 дней.

Созревание начинается с прекращения поступления пластических веществ. Каждой из них присуща своя влажность, длительность, завершенность процессов. Молочная спелость - растение еще зеленое, только в нижней части желтеют стебель и листья, зерновка зеленоватая, влажность ее от 60 до 40 %. Содержимое зерна выдавливается и по консистенции похоже на молокообразную массу. Влажность зерна снижается до 12-18 %. Зерно созрело и пригодно для посевных, технических и хозяйственных целей, но развитие семени еще не закончено. В этом периоде выделяют две фазы: восковой и твердой спелости. Восковая спелость - растение желтые, кроме 2-3-х верхних узлов стебля и некоторых частей соцветий. Зерновка желтая, эндосперм восковидный, упругий, влажность его от 40 до 22 %. Зерно сформировалось полностью, имеет характерные форму и цвет. В конце восковой спелости возможна уборка хлебов раздельным способом.

В фазе твердой спелости у зерна появляется самое главное свойство семени - нормальная всхожесть. Поэтому дополнительно выделяют: послеуборочное дозревание и полную спелость. Полная спелость - растение приобретает желтую окраску, листья отмирают, зерно твердеет, влажность его 22-16 %. В этой фазе проводят уборку прямым комбайнированием. Во время послеуборочного дозревания заканчивается синтез белковых соединений, свободные жирные кислоты превращаются в жиры, укрупняются молекулы углеводов, дыхание замедляется

Широкое распространение хлебных злаков объясняется тем, что они служат источником получения необходимых продуктов питания, таких, как хлеб и разнообразные крупы

Зерновые хлеба играют огромную роль в производстве разнообразных кормов для животноводства: концентрированных (зерно кукурузы, ячменя, овса), грубых кормов (мякина, полова, солома) и др.

Большую ценность имеют зерновые культуры, как сырье для производства крахмала, патоки, декстрина, спирта и других продуктов.

В России путем селекции получена новая зернокормовая культура - тритикале (гибрид пшеницы и ржи). Зерно тритикале достаточно высокого качества, используется для фуражных и продовольственных целях. Зеленая масса этой культуры - ценный корм для животноводства.

От пшеницы и ржи эту культуру выгодно отличает высокая устойчивость к неблагоприятным экологическим факторам.