2. Морфологические и биологические особенности роста гречихи

Гречиха (Polygonum fagopyrum) относится к семейству Гречишные и представлена несколькими видами. Важнейший из них - культурная гречиха, которая подразделяется на два подвида: обыкновенная - наиболее распространена у нас в культуре, и многолистная - высокорослая и хорошо облиственная, возделывается на Дальнем Востоке. Распространен в нашей стране и другой вид гречихи - татарская гречиха, дикорастущее однолетнее растение, засоряющее посевы.

Обыкновенная гречиха - однолетнее травянистое растение с полым, ребристым и ветвящимся (до 10-12 ветвей) стеблем высотой от 50 до 120 см, а в отдельных случаях до 2,5 м.

Стебель гречихи делят на три части: нижнюю, или подсемядольное колено, дающую стеблевые корни; среднюю, или зону ветвления, от которой отходят ветви первого порядка; верхнюю, или зону плодоношения, несущую генеративные органы [9, стр. 20].

Корневая система стержневая, с длинными корневыми волосками, проникает на глубину до 80-100 см, но основная масса корней находится в пахотном слое. Длина корней у гречихи в 2-10 раз меньше, чем у овса, что является одной из причин ее низкой урожайности. Однако корневая система способна усваивать из почвы труднодоступные соединения фосфорной кислоты. Это связано с выделением корнями органических кислот, способных растворять труднодоступные вещества.

Листья широкие сердцевидно-треугольные или стреловидные, верхние почти сидячие, нижние - длинночерешковые.

Соцветие гречихи - сложная кисть. Цветки обоеполые, белые, розовые или красноватые, с сильным запахом, привлекающим насекомых, особенно пчел. На хорошо развитом растении насчитывается 1000 и более цветков с ярко выраженным диморфизмом. Гречиха - перекрестноопыляемое растение, опыляется главным образом насекомыми и частично ветром. Она прекрасный медонос.

Плод - трехгранный орешек серой, коричневой или черной окраски. Масса 1000 семян 20-30 г, пленчатость 18-30%. Масса зародыша составляет 10% массы семени. Семя состоит из двух семядолей, выносящихся на поверхность почвы, корешка и эндосперма [3, стр. 157].

Требования к теплу. Гречиха - теплолюбивая культура. Семена начинают прорастать при температуре 6-8⁰С, но более дружные всходы появляются при 13-16⁰С. Растения гречихи повреждаются заморозками во все периоды роста. Снижение температуры до -1⁰С в течение 4-6 ч вызывает существенные повреждения, а до -2,0-2,5⁰С - отмирание листьев и цветков.

Плохо переносит гречиха и высокие температуры, особенно в период цветения - плодообразования. При прогревании воздуха выше 30⁰С и относительной влажности воздуха ниже 30% резко ухудшаются условия опыления и оплодотворения из-за малого выделения нектара и его высыхания.

Требования к влаге. Гречиха - очень влаголюбивая культура, особенно чувствительна к недостатку влаги в период цветения и образования плодов (критический период). Количество потребляемой воды и требовательность растений к влажности почвы по фазам развития неодинаковы.

Большее количество осадков в течение вегетационного периода и особенно в первой половине вегетации способствует усиленному росту вегетативной массы и снижению урожая зерна. Наиболее высокая урожайность у гречихи отмечается в теплые и умеренно влажные годы. Высокие температуры и суховеи при недостаточной влажности почвы в период цветения и плодообразования отрицательно влияют на продуктивность растений.

Требования к свету. Гречиха - культура короткого дня. Вегетационный период в зависимости от сорта составляет 70-85 дней, благодаря чему в некоторых районах ее возделывают как пожнивную и поукосную культуру. В условиях короткого дня вегетационный период сокращается, растения низкорослые, особенно у позднеспелых сортов. В период образования плодов гречиха предъявляет высокие требования к освещению. Эту особенность необходимо учитывать при установлении дозы азотных удобрений и нормы высева семян. В условиях обильного питания и увлажнения при завышенных нормах высева наблюдаются самозатенение растений и резкое снижение урожая зерна.

Требования к почве. Гречиха лучше других зерновых культур усваивает элементы питания из почвы и поэтому менее требовательна к наличию в ней легкорастворимых соединений. Гречиха лучше развивается на плодородных почвах с хорошей аэрацией и влагоемкостью. Высокие урожаи она формирует на черноземных и серых лесных почвах, а также на почвах, освобожденных из-под леса, хорошо растет на осушенных и окультуренных торфяниках. На тучных и сильно унавоженных почвах при достаточном увлажнении гречиха развивает большую вегетативную массу в ущерб образованию плодов. На тяжелых известковых почвах она удается плохо. Эта культура переносит повышенную кислотность, однако высокие урожаи дает на почвах слабокислых и близких к нейтральным. Оптимальная кислотность почвы - рН 5,0-6,5.

Требования к элементам питания. Гречиха требовательна к обеспеченности элементами минерального питания. На формирование 1 т зерна и соответствующего количества соломы гречиха потребляет, кг: N - 44, P₂O₅ - 30 и K₂O - 75. Питательные вещества она потребляют неравномерно: за 45 дней со дня посева она усваивает 61% азота, 48% фосфора и 62% калия.

В начальный период вегетации гречиха наиболее активно поглощает азот, используемый на формирование вегетативных и генеративных органов. Больше половины фосфора растения используют в периоды бутонизации, цветения и образования зерна, а наибольшая потребность в калии наблюдается в фазе бутонизации массового цветения [4, стр. 277].

Гречиха имеет особый тип роста и развития: все фазы, кроме всходов, проходят одновременно, накладываясь одна на другую, и продолжаются до уборки. Их нельзя строго ограничить во времени, а можно отмечать лишь начало фазы и массовое ее наступление. Наибольше высоты растения достигают в фазе созревания. В период от посева до уборки растения гречихи проходят следующие фазы развития.

Прорастание - через 2-4 дня после посева и набухания семян.

Всходы - первая фаза роста и развития. Высеянные в почву семена через 3-5 дней набухают и прорастают, а всходы (семядоли) появляются через 8-10 дней благодаря росту подсемядольного колена.

Ветвление наступает через 8-11 дней после появления всходов, с появлением второго настоящего листа. В пазухах первого и второго листьев из почек закладываются побеги первого порядка.

Бутонизация наступает через 5-6 суток после начала ветвления. На первом соцветии стебля образуются бутоны, свидетельствующие о конце вегетативного периода. На побегах второго и третьего порядков образование бутонов продолжается до конца вегетационного периода.

Цветение наступает через 25-30 дней после появления всходов и продолжается 20-40 суток и более. Цветение в пределах одного растения и даже соцветия проходит неодновременно. Продолжительность цветения определяется главным образом погодными условиями, в засушливую погоду она сокращается, а во влажную и теплую - увеличивается.

Плодообразование и созревание, как и цветение, в пределах одного растения длятся 30-45 суток. На растении одновременно имеются плоды зрелые, недозревшие и в молочном состоянии, а также цветки и бутоны. Большая часть генеративных органов у гречихи отмирает. Жара и засуха, дожди и туманы, ветры и резкие понижения температуры нарушают опыление, налив семян и приводят к снижению урожая зерна [3, стр. 158].

2.1 Хозяйственно-биологическая характеристика сорта (Приморская местная)

В повышении эффективности земледелия существенное значение имеет сорт. Использование высокопродуктивных, приспособленных к местным условиям сортов гречихи без дополнительных материальных затрат обеспечивает увеличение валовых сборов зерна. Наряду с достаточной скороспелостью сорта должны иметь хорошую продуктивность и высокие качества зерна, противостоять засухе и обладать устойчивостью к болезням и вредителям. Высоко ценится устойчивость сортов к полеганию, осыпанию, прорастанию зерна на корню.

Недостаток большинства районированных сортов - слабая устойчивость к болезням, особенно к бурой ржавчине, что требует протравливание семян и обработок посевов фунгицидами. Многие сорта поражаются также корневыми гнилями и предрасположены к прорастанию зерна на корню и в валках [8, стр. 37].

Гречиха - ценная крупяная исконно русская культура, хотя своему происхождению она обязана Китайскому генцентру. Основные площади гречихи на Дальнем Востоке размещены в Амурской области и Приморском крае, где она выращивалась местным населением еще в XVII в, а потом русскими переселенцами. В Приморье в структуре зерновых она составляет порядка 5-6%.

В настоящее время в Дальневосточном регионе допущены к использованию шесть сортов, в том числе четыре местной селекции (Амурская местная, Изумруд, При 7, Приморская местная) и два инорайонной (Сибирячка и Татьяна).

Приморская местная - местный сорт приморского края. Улучшен Приморским НИИСХ методом отбора наиболее крупных и тяжеловесных семян в соляных растворах. В Приморском крае районирован с 1951 года.

Подвид вульгаре, разновидность алята. Относится к позднеспелой приморской экологической группе. Растения сравнительно высокорослые (до 100 см), густооблиственные. Листья тонкие, широкие. Стебель толстый, с 8-12 узлами, устойчивый к полеганию. Цветки крупные, белые или бледно-розовые, реже красные. Плоды (зерна) средние, масса 1000 зерен 20-26 г, крылатые, трехгранные, светло-коричневые. Зерно среднепленчатое (19,2-23%). Выход крупы высокий (76-79%). Крупяные качества хорошие. Средняя урожайность 9-13 ц/га, в благоприятные годы - до 17,5 ц/га. Сорт среднеустойчивый к поражению болезнями и повреждению вредителями [7, стр.41].

3. Расчет потенциальной урожайности гречихи

3.1 Расчет потенциальной урожайности по приходу ФАР

При расчете величины потенциальной урожайности по приходу фотосинтетической активности радиации (ФАР) пользуются формулой А.А. Ничипоровича:

,

где, ПУ - потенциальная урожайность сухой биомассы, ц/га;

Q_фар - сумма ФАР за период вегетации культуры, ккал/га;

К - запланированный коэффициент использования ФАР, %;

С - калорийность органического вещества единицы урожая, ккал/га.

Для расчета Q_фар требуется установить фактическую продолжительность вегетации культуры и суммировать ФАР соответственно за каждый месяц. Посев гречихи производится в первой декаде июля, а уборка в третьей декаде октября. Используя приложение 1, найдем приход ФАР за этот период. Поскольку в данном случае период вегетации захватывает 2/3 июля и 2/3 октября, то сумму ФАР рассчитываем следующим образом:

Коэффициент использования посевами ФАР (К)=1,0 %, а калорийность кг сухой биомассы урожая гречихи (С) составляет 4540 ккал или 4,54*10³ ккал (приложение 1).

Рассчитываем величину потенциальной урожайности по приходу ФАР:

Результат получен в центнерах абсолютно сухой биомассы, однако, для перевода к величине зерна или другой продукции при стандартной влажности, необходимо использовать соотношение:

,

где, У_т - урожайность зерна или другой продукции при стандартной влажности, ц/га;

W - стандартная влажность по ГОСТу (для зерновых - 14 %);

А - сумма частей в соотношении основной и побочной продукции в общем урожае биомассы.

Недостающие данные для расчетов приведены в приложении 2. Урожай стеблевой массы (нетоварной продукции) определяется по соотношению основной и побочной продукции (приложение 2). Урожайность гречихи при стандартной влажности составит:

Таблица 2

Определение потенциального урожая культуры по приходу ФАР