Во время исследований проводились фенологические наблюдения за посевами яровой пшеницы. В процессе жизненного цикла яровая пшеница проходит следующие фазы развития: прорастание, всходы, кущение, выход в трубку, колошение, цветение, формирование и созревания зерна.
Таблица 10 – Фенологические наблюдения за посевами яровой пшеницы
Фазы роста и развития
Прорастание – это сложный биологический процесс, состоящий из ряда последовательных физиологических и биохимических превращений и заканчивающийся появлением всходов, т.е. выходом на поверхность первого зеленого листа. Скорость появления всходов зависит от влажности, температуры, гранулометрического состава почвы и глубины заделки. От посева до появления всходов проходит 6…7 дней. Дружные всходы появляются при температуре – 12°С и достаточной влажности почвы. Продолжительность фазы всходов около 15 дней, после чего наступает фаза кущения. В наших исследованиях всходы появились на 5…7 день.
Образование побегов и узлов стебля злака называют кущением. Сначала из узлов стебля образуется придаточные корни, а затем боковые побеги. У яровой пшеницы первый подземный узел образуется на 5…7 день после появления всходов. Эта фаза длится около двух недель, после чего наступает фаза выхода в трубку. Кущение в 2001 году наступило 29 мая, 2002 году 3 июня и 2003 году 8 июня.
Выходом в трубку принято считать начало удлинения междоузлий главного стебля, когда можно прощупать стеблевой узел. В это время наблюдается большой прирост вегетативной массы растения, продолжительность фазы 10…12 дней.
Фаза колошения считается наступившей, когда колос на 1 /3 выдвигается из влагалища флагового листа главного стебля. Наступает через 50…60 дней после посева. В эту фазу энергично растет стебель, и формируются репродуктивные органы пшеницы. Исследования показали, что 2001 году колошения наступило 26 июня, в 2002 году 29 июня и 2003 году 8 июля.
Яровая пшеница зацветает вскоре после выколашивания. Во время цветения раскрываются цветковые чешуи и появляются созревшие пыльники и рыльца. Продолжительность цветения одного колоса 3…5 дней, всего поля – около недели.
Процесс образования зерна у яровой пшеницы включает три фазы: молочной, восковой и полной спелости. Зерно в разные фазы развития характеризуется определенным строением и уровнем влажности.
Молочная спелость – влажность зерна 50…65 % и более. Зерно зеленого цвета, полной длины, эндосперм жидко молочный. Фаза длится 12…18 дней.
Восковая спелость. Влажность зерна в зависимости от периода 40…20 %. Зерно желтое, эндосперм восковидный, зерновка ногтем режется или остается след. Продолжительность фазы 5…9 дней.
При полной спелости зерно имеет влажность 20…17 % и менее. Зерно твердое, цвет характерен зерну, размер и форма, характерные для сорта.
Вегетационный период сорта «Эритроспермум-59» – за годы исследований 86…102 дня, в сухую жаркую погоду происходит сокращение некоторых фаз.
3.6 Фенологические наблюдения за посевами яровой пшеницы
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 | ||
| 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 | |||
| 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.
Вегетационный период и фазы развития яровой пшеницы
Яровая пшеница – одна из древнейших и наиболее распространенных культур на земном шаре. Возделывают ее во всех частях света – от полярного круга до крайнего юга Америки и Африки. Наибольшие площади ее посева находятся в России. По посевным площадям и валовому сбору зерна она занимает первое место среди других зерновых культур. Основные площади посевов яровой пшеницы сосредоточены в Нечерноземной зоне, Западной и Восточной Сибири, Поволжье, на Урале.
Широкое распространение яровая пшеница получила в Республике Беларусь. Общая потребность республики в зерне всех колосовых и зернобобовых культур с учетом интенсивного молочного и мясного скотоводства, а также птицеводства определяется в количестве 9-10 млн. т, в том числе на продовольственные цели требуется около 2-2,5 млн. т. Удельный вес посевных площадей зерновых и зернобобовых культур в структуре посевов культур сравнительно велик и составляет в среднем по республике 53% с колебанием по областям от 46% до 62%. В общем количестве производимого зерна значительная доля приходится на фуражное. Потребность страны непосредственно в пшенице превышает 1,2 млн. т, в том числе мягкой пшеницы около 900 тыс. т.
Народно-хозяйственное значение. В мировом производстве пшеница занимает лидирующее место и является одной из основных продовольственных культур. Из общего мирового производства зерна на долю пшеничного приходится около 27%.
Зерно – это основной источник питания человека, корм для сельскохозяйственных животных и сырье для промышленности. Оно питательно, калорийно. В химический состав зерна пшеницы входят все необходимые для питания элементы: белки, углеводы, жиры, витамины, ферменты и минеральные вещества. Его легко хранить, транспортировать, перерабатывать в муку, крупу и другие продукты.
Важнейшим компонентом пшеничного зерна является белок. Его содержание может колебаться от 8 до 22%. Все важнейшие жизненные процессы в организме человека (обмен веществ, способность расти и развиваться, размножение) связанные с белками. Заменить белки в питании другими веществами невозможно.
В зерне пшеницы главнее всего – это клейковинный белок. Клейковина – это нерастворимый в воде упруго-эластичный гель, который образуется при смешивании размеленой муки с водой. Основу клейковины составляют спирто- и ложнорастворимые белки – глиадин и глютеин. Ни один другой хлебный злак не имеет такого ценного сочетания этих двух важных компонентов.
Основную часть зерна пшеницы составляют углеводы. Они представлены в основном крахмалом (48-63%). Углеводы имеют большое энергетическое значение в питании человека.
Из углеводов, кроме крахмала, в зерне пшеницы содержится 2-7% сахаров (в основном в зародыше), а также 2-3% клетчатки. Клетчатка не растворяется в воде и не усваивается организмом. Вместе с тем, клетчатка играет важную роль в пищеварении. Она регулирует деятельность кишечника, способствуя снижению сердечно- сосудистых заболеваний, предотвращает ожирение человека. Жир составляет в зерне пшеницы в среднем 2% и размещается в зародыше и алейроновом слое.
Хлеб из пшеничной муки отличается высокими вкусовыми свойствами, хорошо усваивается. Он высококалориен – в 100 граммах пшеничного хлеба содержится 245-255 ккал.
Зерно, отруби и др. отходы помола – ценный концентрированный корм, сырьё для комбикормовой промышленности. Солому используют в качестве грубого корма и на подстилку, а также для производства бумаги, картона, упаковочного материала, плетения корзин, шляп и т.п. Зелёную массу пшеницы скармливают скоту.
Вегетационный период яровой пшеницы изменяется в зависимости от сорта и погодных условий и колеблется колеблется от 100 до 120 дней.
Важнейшим компонентом пшеничного зерна является белок. Его содержание может колебаться от 8 до 22%. Все важнейшие жизненные процессы в организме человека (обмен веществ, способность расти и развиваться, размножение) связанные с белками. Заменить белки в питании другими веществами невозможно.
В зерне пшеницы главнее всего – это клейковинный белок. Клейковина – это нерастворимый в воде упруго-эластичный гель, который образуется при смешивании размеленой муки с водой. Основу клейковины составляют спирто- и ложнорастворимые белки – глиадин и глютеин. Ни один другой хлебный злак не имеет такого ценного сочетания этих двух важных компонентов.
Основную часть зерна пшеницы составляют углеводы. Они представлены в основном крахмалом (48-63%). Углеводы имеют большое энергетическое значение в питании человека.
Из углеводов, кроме крахмала, в зерне пшеницы содержится 2-7% сахаров (в основном в зародыше), а также 2-3% клетчатки. Клетчатка не растворяется в воде и не усваивается организмом. Вместе с тем, клетчатка играет важную роль в пищеварении. Она регулирует деятельность кишечника, способствуя снижению сердечно- сосудистых заболеваний, предотвращает ожирение человека. Жир составляет в зерне пшеницы в среднем 2% и размещается в зародыше и алейроновом слое.
Хлеб из пшеничной муки отличается высокими вкусовыми свойствами, хорошо усваивается. Он высококалориен – в 100 граммах пшеничного хлеба содержится 245-255 ккал.
Зерно, отруби и др. отходы помола – ценный концентрированный корм, сырьё для комбикормовой промышленности. Солому используют в качестве грубого корма и на подстилку, а также для производства бумаги, картона, упаковочного материала, плетения корзин, шляп и т.п. Зелёную массу пшеницы скармливают скоту.
Вегетационный период яровой пшеницы изменяется в зависимости от сорта и погодных условий и колеблется колеблется от 100 до 120 дней.
Фенологические фазы развития яровой пшеницы. В жизненном цикле пшеницы А. И. Носатовский выделяет следующие фенологические фазы: набухание и прорастание семян, всходы, кущение, выход в трубку (стеблевание), колошение, цветение и оплодотворение, формирование зерна, молочная, восковая и полная спелость зерна.
Набухание и прорастание семян. Со временем попадания зерновки в почву при наличии влаги и тепла начинается набухание зерна. По данным А.И. Носатовского при температуре 24 0 С пшеница поглощает столько влаги, сколько она может поглотить за 6-7 дней при 4 0 С. Под воздействием ферментов сложные нерастворимые в воде органические соединения (белок, крахмал, жиры) превращаются в легкорастворимые и из эндосперма питательные вещества поступают в зародыш и способствуют прорастанию.
Лучшие условия для прорастания зерна и дружных всходов яровой пшеницы складываются в поле при температуре почвы 12-15 0 С и влажности её 18-25%.
Первым из зерна появляется главный корешок. Почти одновременно с ним оболочку зерна прорывают и другие зародышевые (первичные) корешки. В это время в зерне происходит биологические изменения. Усиливаются дыхание зерна и в нем возрастает количество и активность ферментов. Начинается расход запасных питательных веществ, отложенных в эндосперме и зародыше. Как только в поисках воды и пищи первичные корешки начнут свой путь в почве, конус нарастания зародыша начинает расти вверх характеризуются выходом колоса из влагалища верхнего листа. Колошение у яровой пшеницы начинается через 50-60 дней после посева и продолжается 10-12 дней. В это время стебель энергично растет и формируется репродуктивные органы. Колошение — переломный момент в развитии пшеницы с появлением колоса из листовой трубки происходит переход растения от формирования вегетативных и генеративных органов к главному этапу в жизни растения — плодоношению в результате которой создается урожай. Фаза выколашивания у одного растения продолжается 1-4 дня. В период выхода пшеницы в трубку и колошения происходит самый интенсивный прирост вегетативной массы растения. С наступлением цветением завершается развитие стебля, колоса и листьев. Наибольший прирост сырой массы достигает в фазу колошения, сухой массы- при полной восковой спелости зерна.
Цветение. При благоприятных условиях цветение у яровой пшеницы наступает через 3-5 дней после колошения, в прохладную погоду — через 8-10 дней. В цветении наблюдаются утренний и вечерний максимумы, который приходит на время с 7 до 11 и с 17 до 22 часов.
Раскрывание цветков средней части колоса — признак начала цветения. Цветки раскрываются под давлением лодикул, которые сильно набухают. К этому времени рыльца разрастаются в стороны, происходит их опушение для восприятия пыльцы. Нити тычинок вытягиваются из зеленых пыльники становятся желтыми, растрескиваются и высыпают созревшую пыльцу на рыльце своего же цветка. Нижние цветки средних колосков зацветают обычно первыми. Различают три типа цветения — открытое, закрытое и промежуточное.
Оплодотворение протекает следующим образом: попавшая на влажное клейкое рыльце пыльца набухает и через 1-2 часа прорастает. Из пыльцевого зернышка вырастает тонкая нить. Она проходит сначала между отдельными клетками рыльца, потом направляется в полость завязи трубочка доходит до семявхода и через него проникает к зародышевому мешку. При этом оболочка её разрушается, одна из двух содержится в пыльцевой трубочке мужских гамет сливается с яйцеклеткой и образуют зародыш, другая сливается с центральным ядром зародышевого мешка и дает начало эндосперму. Опыление продолжается 4-5 дней. На время опыления растений пшеницы приходится второй критический период по отношению к влаге.
Формирование зерна. После оплодотворения завязи начинается приток в неё питательных веществ и постепенное её разрастание. Поступающие питательные вещества перегруппировываются, из растворимых превращаются в нерастворимые. Таким образом создается сухое вещество зерна. В течение десяти дней после оплодотворения оформляется щиток, корешок, колеоптиле с почкой первичные листочки. Наряду с формированием зародыша развивается ткань эндосперма. Алейроновый слой формируется позднее из мелких окрашенных клеток. Эти клетки заполнены не крахмалом, а белковыми веществами. Над алейроновым слоем образуется семенная, а сверху неё плодовая оболочка.
Содержание белка в зерне увеличивается в условиях нормального увлажнения при повышении температуры. В этом случае ассимиляция несколько снижается, а дыхание возрастает. Благодаря этому меньше накапливается в зерне крахмала, но увеличивается содержание белка.
Различают следующие фазы созревания: молочную, восковую и полную.
Молочная спелость наступает через 8-18 дней после начала цветения. Зерно в эту фазу достигает нормальной длины, заполняет всю внутреннюю часть между цветочными чешуями. Про надавливании из зерна выступает белая, густой консистенции жидкость. Приток питательных веществ в зерно продолжается. Количество влаги в зерне равно 50%. Стебли и междоузлие ещё зелёные, нижние листья начинают желтеть.
Восковая спелость наступает чрез 10-13 дней после молочной. Зерно теряет зеленую окраску, становится, исключая бороздки, желтым по всей длине. В этот период вода в зерне содержится до 25%, но она продолжает испаряться. Стебель к этому времени желтеет, остается зеленой только верхушка, большая часть листьев отмирает.
Полная спелость характеризуется потерей зерном воды до 14-15%, зерно приобретает твердость. Стебель становится сухим, теряет листья, зерна могут осыпаться
