Фазы развития зерновок
Пшеница. У растений пшеницы с цветением в основном заканчивается вегетативный рост, и с этого момента прирост сухого вещества происходит за счет увеличения веса зерна. После цветения прекращается или, во всяком случае, резко сокращается прирост корневой системы. Растение вступает в репродуктивный период своей жизни.
Весь период развития зерна пшеницы — от образования «пяточки» до полного созревания — Н.Н. Кулешов делит на три фазы: 1) формирование, 2) налив и 3) созревание.
Формирование зерна длится от момента оплодотворения до достижения зерном окончательных размеров длины. В этот период создается вместилище для принятия притока пластических веществ. Фаза формирования зерна заканчивается с наступлением начала молочной спелости. Продолжительность фазы в средние по температурным условиям годы составляет 12—14 дней.
Налив зерна характеризуется интенсивным поступлением веществ в зерно, увеличением его толщины. С окончанием этой фазы прирост сухого вещества в зерне прекращается. Фаза налива зерна продолжается от самого начала молочной спелости до начала восковой спелости. При нормальных условиях фаза налива продолжается от 20—25 до 30 дней. В жаркую и сухую погоду продолжительность этой фазы заметно сокращается.
Созревание зерна идет от начала восковой спелости до полной спелости. В течение этой фазы в зерно не поступают ни влага, ни сухое вещество, а происходят биохимические превращения поступивших в зерно веществ. Продолжительность этой фазы зависит от метеорологических условий. В знойную и сухую погоду от восковой спелости до полной проходит иногда 2—3 дня, тогда как в условиях Сибири продолжительность этой фазы обычно исчисляется в 8—12 дней.
Фазы развития зерна совпадают с изменениями количества воды в зерне, что хорошо видно на рис. 1. В фазе формирования зерна происходит быстрое увеличение количества воды; в фазе налива зерна количество воды (в г на 1000 зерен) находится почти без изменения, а в фазе созревания количество воды довольно резко уменьшается. Наиболее интенсивное накопление сухого вещества в зерне происходит в период, когда абсолютное количество воды в зерне находится примерно на одном уровне. На рис. 1 видно также, что прекращение прироста сухого вещества в зерне совпадает с прекращением увеличения его сырого веса или иногда запаздывает на два-три дня, что было показано еще раньше Г.М. Медведевым.
Источник
Созревание и фазы спелости
Процесс формирования зерна имеет большое значение как для внешнего вида, внутреннего строения и химического состава зерновок злаков и семян других растений, так и для дальнейшего использования зерна в промышленности.
Созревание зерна начинается с увеличения в размерах. Изменения в составе зерна сводятся к тому, что происходит быстрое накопление сухого вещества и снижение количества воды. Эти процессы продолжаются и после того, как зерно достигает своих размеров. Постепенно увеличивается относительное содержание эндосперма с 60 (на ранних стадиях созревания) до 85%. Если количество эндосперма недостаточно, вследствие каких-либо неблагоприятных условий развитие зерна, то зерно плохо выполнено, щуплое, с низким содержанием питательных веществ. Принято различать три этапа в развитии зерна: формирование, налив и созревание. Первым этапом после оплодотворения является формирование зерна: oт появления составных элементов зерновки (зародыша, эндосперма, оболочек) до достижения окончательной длины. Содержание зерна жидкое, влажность 70-80%. Для второго этапа — налива зерна — характерно увеличение его по ширине и толщине, изменение окраски от зеленой до желтой, изменение консистенции, а также влажности. К концу налива прекращается поступление сухих веществ в зерно, и оно достигает своего конечного сухого веса. На этапе налива различают четыре фазы: 1) фаза водянистого состояния — начало формирования клеток эндосперма; 2) фаза предмолочная — содержимое семени имеет молочный оттенок; 3) фаза молочной спелости — внутри зерна молокообразная белая жидкость, оно зеленого цвета, влажность 50-65%; 4) фаза тестообразного состояния — содержимое имеет консистенцию теста, влажность 38-40%. Третий этап — созревание зерна, он характеризуется тем, что зерно несколько уменьшается в размерах, ссыхается, становится твердым и приобретает окраску зрелого зерна. На этом этапе про-исходят интенсивные биохимические процессы внутри зерна.
Различают две фазы созревания: 1) фаза восковой спелости — зерно желтеет, содержимое затвердевает и приобретает консистенцию воска, влажность 30-40%; 2) фаза твердой (технической) спелости — зерно приобретает типичный для него цвет и твердую консистенцию, влажность сильно понижается, достигая, в зависимости от климатических условий района произрастания, 7-18%. Процесс созревания зерна не заканчивается в поле. Биохимические процессы в нем продолжаются и после уборки в период так называемого послеуборочного дозревания. Зерно достигает полной (биологической) спелости в случае, если оно готово начать новый цикл развития растения, т. е. всхожесть зерна при этом достигает максимальной величины. В тесной связи с созреванием зерна находится понятие вегетационной период. «Под вегетационным периодом понимают время жизнедеятельности растения, период его роста и развития от начала прорастания семян до созревания новых. В связи с тем, что в сельскохозяйственной практике вегетационный период нередко прерывается (при несовпадении технической и биологической спелости), вегетационным периодом принято называть период от посева зерна до уборки» (Казаков, 1983).
Вывод
1. Казаков Е.Д. Кретович В.Л. Биохимия дефектного зерна и пути его использования. М.: Наука, 1979.
2. Казаков Е.Д., Кретович В.Л. Биохимия зерна и продуктов его переработки М.: Колос,1980.
Источник
Развитие (созревание) зерна
Процесс формирования зерна имеет большое значение как для внешнего вида, внутреннего строения и химического состава зерновок злаков и семян других растений, так и для дальнейшего использования зерна в промышленности.
Созревание зерна начинается с увеличения в размерах. Изменения в составе зерна сводятся к тому, что происходит быстрое накопление сухого вещества и снижение количества воды. Эти процессы продолжаются и после того, как зерно достигает своих размеров.
Постепенно увеличивается относительное содержание эндосперма с 60 (на ранних стадиях созревания) до 85%. Если количество эндосперма недостаточно, вследствие каких-либо неблагоприятных условий развитие зерна, то зерно плохо выполнено, щуплое, с низким содержанием питательных веществ.
Принято различать три этапа в развитии зерна: формирование, налив и созревание.
Первым этапом после оплодотворения является формирование зерна: oт появления составных элементов зерновки (зародыша, эндосперма, оболочек) до достижения окончательной длины. Содержание зерна жидкое, влажность 70-80%.
Для второго этапа — налива зерна — характерно увеличение его по ширине и толщине, изменение окраски от зеленой до желтой, изменение консистенции, а также влажности. К концу налива прекращается поступление сухих веществ в зерно, и оно достигает своего конечного сухого веса.
На этапе налива различают четыре фазы:
1) фаза водянистого состояния — начало формирования клеток эндосперма;
2) фаза предмолочная — содержимое семени имеет молочный оттенок;
3) фаза молочной спелости — внутри зерна молокообразная белая жидкость, оно зеленого цвета, влажность 50-65%;
4) фаза тестообразного состояния — содержимое имеет консистенцию теста, влажность 38-40%.
Третий этап — созревание зерна, он характеризуется тем, что зерно несколько уменьшается в размерах, ссыхается, становится твердым и приобретает окраску зрелого зерна. На этом этапе про-исходят интенсивные биохимические процессы внутри зерна.
Различают две фазы созревания:
1) фаза восковой спелости — зерно желтеет, содержимое затвердевает и приобретает консистенцию воска, влажность 30-40%;
2) фаза твердой (технической) спелости — зерно приобретает типичный для него цвет и твердую консистенцию, влажность сильно понижается, достигая, в зависимости от климатических условий района произрастания, 7-18%.
Процесс созревания зерна не заканчивается в поле. Биохимические процессы в нем продолжаются и после уборки в период так называемого послеуборочного дозревания. Зерно достигает полной (биологической) спелости в случае, если оно готово начать новый цикл развития растения, т. е. всхожесть зерна при этом достигает максимальной величины.
В тесной связи с созреванием зерна находится понятие вегетационной период.
«Под вегетационным периодом понимают время жизнедеятельности растения, период его роста и развития от начала прорастания семян до созревания новых. В связи с тем, что в сельскохозяйственной практике вегетационный период нередко прерывается (при несовпадении технической и биологической спелости), вегетационным периодом принято называть период от посева зерна до уборки» (Казаков, 1983).
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник
Определение фазы созревания хлебных злаков
По Н.Н. Кулешову, внесшему большой вклад в разработку вопросов зернообразования злаков, процесс образования зерна включает три этапа: формирование, налив и созревание. Этапы зернообразования делятся на фазы развития: студенисто-жидкое, молочное и тестообразное состояние, восковая и полная спелость. Фазы развития, начиная с восковой спелости, делятся на периоды созревания зерна: начало, середина и конец восковой спелости, начало полной спелости, полная спелость. В разные этапы, фазы и периоды развития зерно характеризуется определенным строением и уровнем влажности. Именно влажность зерна является основным показателем определения его состояния, фазы развития и спелости (см. табл. 6).
Обратите внимание на то, что в данном случае речь идет о зерне, используемом на товарные цели.
Таблица 6 — Схема зернообразования озимой пшеницы (по Г.В. Кореневу)
Продолжительность фазы, дни
Зеленое, щуплое. Эндосперм студенистый в начале, мутноводянистый в конце фазы
Зеленое, полной длины, эндосперм жидкомолочный
Зеленые, нижние листья желтеют
Крупное, блестящее, желтеющее со спинки, эндосперм тестообразный. При нажиме на зерно эндосперм выдавливается
Пожелтевшие, зеленая окраска сохраняется у верхних листьев, в узлах стеблей и чешуях колосков
Начало восковой спелости
эндосперм восковидный, не выдавливается, режется ногтем, скатывается в шарик
отмирают, стебли гибкие, зерно из колоса не выпадает
Середина восковой спелости
эндосперм мучнистый или стекловидный,
Конец восковой спелости
Ногтем не режется, но след на зерне остается
Окончание таблицы 6
Начало полной спелости
Твердое, размер, цвет и форма характерны для сорта
Соломисто-желтые, стебли не ломаются, зерно не выпадает
Очень твердое, при обмолоте травмируется
Стебли ломкие, колосья могут обламываться, а зерно осыпаться
Какая взаимосвязь между этапами образования, фазами развития, периодами созревания зерна и этапами органогенеза хорошо видно из таблицы 6. Ее надо переписать в рабочую тетрадь и выучить.
Укажем лишь, что на десятом этапе органогенеза идет формирование зерновки.
На одиннадцатом этапе происходит накопление питательных веществ в зерновках (налив), идет их рост в толщину и ширину. На двенадцатом этапе органогенеза рост зерновки прекращается, наступают восковая, затем полная (для товарного зерна) или твердая (для семян) спелость. Накопленные в зернах питательные вещества превращаются в запасные.
А сейчас рассмотрим особенности развития семени (семяобразования) хлебных злаков.
И.Г. Строна детализировал выделенные Н.Н. Кулешовым этапы зернообразования (формирование, налив и созревание) на более мелкие периоды и фазы. Он разделил первый этап на два периода (образование и формирование семян) и включил в единый процесс развития семени периоды послеуборочного дозревания и полной спелости. Итого 6 периодов развития семян. Рассмотрим их на примере пшеницы.
1. Образование – от оплодотворения до образования точки роста. Семя образовалось, т.е. при отделении от растения оно способно дать росток слабый, но жизнеспособный. Масса 1000 семян 1 г, продолжительность периода 7-9 дней. В нем выделяют эмбриональную фазу, характеризующуюся содержанием в семени 85-82% общей влаги и отношением свободной воды к связанной как 10:1, накоплением 2-5% сухого вещества от полной спелости.
2. Формирование – от образования до установления окончательной длины зерна. Дифференциация зародыша заканчивается, цвет зерна зеленый, начинают появляться крахмальные зерна. В нем много свободной воды и мало сухого вещества. Масса 1000 семян 8-12 г. Главное в этот период не накопление запасных веществ, а формирование всех частей зерна. Продолжительность периода 5-8 дней. В этом периоде выделяют фазу роста. Ее характеризуют наличие в семени 82-80% влаги, соотношение свободной и связанной воды 6-8:1, накопление 5-12% сухого вещества.
3. Налив – от начала отложения крахмала в эндосперме и до его прекращения. В этот период увеличивается толщина и ширина зерна до максимума, полностью сформировывается ткань эндосперма, влажность зерна снижается до 50-42%, так как накапливается сухое вещество. Продолжительность периода в среднем 20-25 дней.
В периоде налива выделяют 4 фазы: водянистую, предмолочную, молочную, тестообразную.
Фаза водянистая – начало формирования клеток эндосперма. Зерно заполнено водянистой жидкостью, влажность его 80-75%. Свободной воды в 5-6 раз больше, чем связанной. Сухое вещество составляет 12-15% максимального. Длительность фазы 6-7 дней.
Фаза предмолочная – содержимое водянистое с молочным оттенком, так как откладывается крахмал в эндосперме, оболочка зеленоватая, влажность 75-70%, свободной влаги в 3-4 раза больше, чем связанной. Накоплено 15-35% сухого вещества. Продолжительность фазы 6-7 дней.
Фаза молочная – зерно содержит молокообразную белую жидкость. Влажность его 60-50%, отношение свободной воды к связанной 1,5:1. Сухого вещества накоплено 35-65% массы зрелого семени. Длительность фазы от 7-10 до 15 дней.
Фаза тестообразная – эндосперм имеет консистенцию теста. Хлорофилл разрушен и содержится только в бороздке. Влажность 50-42%. Отношение свободной воды к связанной 1:1. Сухого вещества накоплено 65-82% максимального.
4. Созревание – начинается с прекращения поступления пластических веществ. В это время преобладают процессы полимеризации и подсыхания. Влажность снижается до 18-20 и даже до 8%. Количество свободной воды резко уменьшается, вплоть до полного исчезновения. Зерно созрело и пригодно для технического использования, но развитие семени еще не закончено, поскольку оно не обладает нормальной всхожестью.
В периоде созревания выделяют две фазы спелости семян – восковую и твердую.
Фаза восковой спелости – эндосперм восковидный, упругий, оболочки желтые, хлорофилла нет и в бороздке, влажность снижается до 40-21%. Объем к концу фазы становится максимальным и прекращается прирост сухого вещества. Соотношение свободной и связанной воды 1:2-3. Длительность фазы 3-6 дней.
Фаза твердой спелости – эндосперм твердый, в изломе мучнистый или стекловидный, оболочка плотная, кожистая, окраска типичная, влажность в зависимости от зоны и метеорологических условий 8-20%, в том числе свободной воды 1-8%. Продолжительность фазы 3-5дней. Затем начинается процесс постепенной потери вещества.
5. Дозревание – в семени происходят сложные биохимические преобразования различных соединений. Заканчивается синтез высокомолекулярных белковых соединений, свободные жирные кислоты превращаются в жиры, укрупняются молекулы углеводов, ингибиторы прорастания превращаются в другие вещества, затухает деятельность ферментов, увеличивается воздухо- и водопроницаемость семенных оболочек. Влажность семян становится равновесной с относительной влажностью воздуха. Дыхание затухает.
В начале периода всхожесть семян низкая, а в конце она становится нормальной. Продолжительность периода зависит от особенности культуры и внешних условий: она изменяется от нескольких дней до нескольких месяцев.
В периоде дозревания выделяют одну фазу – послеуборочную.
6. Полная спелость и фаза с аналогичным названием – начинается с момента наступления полной всхожести, т.е. семена во всех отношениях готовы начать новый цикл жизни растений. Идет медленное старение коллоидов, которое сопровождается слабым дыханием. В таком состоянии они находятся до прорастания или до полной их гибели вследствие старения при длительном хранении.
Длительность каждого периода и фазы, их характер обусловливаются не только видовыми и сортовыми особенностями, но и условиями, в которых развиваются семена, что и отражается на их физических свойствах, посевных и урожайных качествах.
На первом этапе в набухшем от влаги семени начинают активно образовываться зародышевые органы. Сначала при прорастании зерновки трогается в рост главный зародышевй корешок. Через одни-двое суток появляются зародышевые корни. Конус нарастания (точка роста) остается недифференцированным. Завершается этап образованием второго листа и прорастанием семени. Элементы продуктивности — полевая всхожесть и густота стояния растений.
На втором этапе происходит дифференциация основания конуса нарастания на зачаточные узлы, междоузлия и стеблевые листья. Элементы продуктивности — высота растения и число листьев, коэффициент кущения.
На третьем — вытягивается и сегментируется конус нарастания — зачаточная ось колоса. Элемент продуктивности — число члеников колосового стержня (чем больше их, тем длиннее колос).
На четвертом формируются колосковые бугорки, т.е. конусы нарастания второго порядка. Активно растут нижние междоузлия. Элемент продуктивности — число колосков в колосе.
На пятом этапе идет формирование цветков и колосков. Первыми диффенцируются колосковые бугорки средней части колоса. На данном этапе активно растут нижние междоузлия и окончательно определяется потенциально возможное число цветков в колосках.
На шестом этапе органогенеза формируются пыльниковые мешки и завязь пестика. Идет рост тычинок, пестика и покровных органов цветка. Усилено растут средние междоузлия. Элемент продуктивности — число цветков в колосках.
На седьмом этапе завершается процесс формирования пыльцы. Усиливается рост тычиночных нитей. Начинается интенсивный рост члеников соцветия и покровных органов цветка, а также верхних междоузлий. Элемент продуктивности — фертильность цветков, плотность колоса.
Восьмой этап связан с завершением процесса формирования всех органов соцветия и цветка. Усилено растет самое длинное верхнее междоузлие. Элементы продуктивности те же, что формируются на седьмом этапе — фертильность цветков и плотность колоса.
Суть девятого этапа — цветение, оплодотворение и образование зиготы. Рост междоузлий стебля прекращается. Элемент продуктивности — озерненность колоса.
Десятый этап связан с формированием зерновки. К концу этапа зерновки достигают типичных для сорта размеров по длине. Элемент продуктивности — величина зерновки.
На одиннадцатом этапе идет активное накопление питательных веществ в зерновках (фаза налива), они растут в толщину и ширину. Элемент продуктивности — величина зерновки.
И, наконец, на двенадцатом этапе органогенеза рост зерновки прекращается, наступают восковая и твердая (полная — для товарного зерна) спелость. Накопленные в зерновках питательные вещества превращаются в запасные. Элемент продуктивности масса зерна.
Знания об этапах органогенеза используются при осуществлении адаптивных технологий возделывания зерновых культур, в частности, при применении средств защиты растений, ретардантов (химических веществ, уменьшающих рост растений), регуляторов роста, прикорневых и некорневых азотных подкормок, десикантов.
Источник
Фазы роста и этапы органогенеза
В. Лихочвор Р. Проць
Особенность озимой пшеницы состоит в том, что при севе ее весной получают хорошие всходы, растения кустятся, но не образовывают стебли и колос. Для нормального роста и развития озимая пшеница должна пройти стадию яровизации при определенной температуре (0-3 °С) в течение 35-60 дней. В процессе развития озимая пшеница «переживает» фазы, которые и определяют количество и качество урожая.
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.
По количеству стеблей на одном растении определяют общее кущение, 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.
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.
Источник
