Культерные растения. Рост и развитие полевых культур

1. Растениеводство как наука и отрасль АПК

2. Понятие о культурном растении

3. Рост и развитие полевых культур

Растениеводство как наука и отрасль АПК. Сельскохозяйственное производство– древнейшая отрасль человеческой деятельности, впитавшая и отражающая быт, культуру, развитие, менталитет и в целом уровень и характер цивилизации народов.

Задача агропромышленного комплекса республики, а растениеводства, как его составляющей – обеспечение продовольственной безопасности страны. В области растениеводства эта задача решается через производство продуктов питания для населения, кормов для сельскохозяйственных животных, а также разнообразного сырья для перерабатывающей промышленности.

В Беларуси АПК вообще, а растениеводство в частности, развиваются на основе соответствующих Государственных программ по возрождения и развития села.

Растениеводство – одна из важнейших учебных дисциплин определяющих профессиональную подготовку агрономов. Термин «растениеводство» разнопланов. С одной стороны это отрасль агропромышленного комплекса, задачей которой как отмечалось выше, является производство в промышленных масштабах полевых культур, урожай которых используется в качестве продуктов питания, корма для сельскохозяйственных животных, растительного технологического сырья для перерабатывающей промышленности. С другой стороны растениеводство является учебной дисциплиной и наукой, призванной решать проблемы отрасли растениеводства.

Растениеводство – как о растениях полевой культуры: их ботанических особенностях, систематике, закономерностях роста, развития, формирования урожайности, отношению к экологическим факторам жизни, приемах выращивания. Таким образом, центральным объектом изучения в науке «Растениеводство» являются возделываемые полевые культурные растения.

Все физиологические процессы, протекающие в растениях, как в живых организмах, и связанные с созданием и накоплением органического вещества, осуществляются в определенной среде обитания. Среда обитания оказывает воздействие на растения посредством разнообразных факторов жизни – солнечной радиации, света и тепла, влаги, питательных веществ почвы, атмосферного и почвенного воздуха. Жизнедеятельность и функционирование растений осуществляются благодаря аккумуляции факторов жизни. В процессе эволюции растения сформировали разнообразные органы, благодаря функционированию которых из неорганических создаются органические вещества, обеспечивающие жизнедеятельность организма. Продукты синтеза передвигаются в определенных направлениях и откладываются впрок в запасающих органах.

В процессе эволюции также вырабатывалась норма реакции растений на факторы жизни, на их количественные параметры и характеристики. Чем дольше во времени и ближе к оптимуму количественно проявляются факторы жизни растений, благоприятнее их сочетание, тем комфортнее чувствует себя растение и тем большую продуктивность мы вправе от него ожидать.

Количественное проявление факторов бывает различным. И разрыв между оптимальным и фактическим значением фактора в значительной степени может быть компенсирован тем или иным приемом агротехники.

Растениеводство представляет собой единство – растение–факторы жизни (среда обитания)–способы и средства воздействия на растение и среду обитания. Исходя из этого, общая задача растениеводства как науки сотоит в изучении растений, факторов их жизни и разработка наиболее действенных приемов и способов воздействия на среду обитания агротехническими приемами с целью привести факторы жизни растений в наиболее благоприятное количественное сочетание.

Общая задача растениеводства как отрасли АПК состоит в: использывании научных разработок; в условиях производства агротехнические мероприятия выстраивать таким образом, чтобы добиться максимальной продуктивности растений и посевов, при этом полученный продукт должен быть высококачественным конкурентоспособным, затраты на его производство минимальными, как и минимальное давление применяемых приемов на окружающую природу.

Растениеводство тесным образом связано с другими биологическими и прикладными науками: ботаника; физиология растений; биохимия; агрометеорология; почвоведение; агрохимия; селекция; семеноводство; земледелие; защита растений; механизация. Достижения и выводы в области этих наук имеют прямое отношение и к растениеводству.

Задачи науки «Растениеводство» определяются задачами отрасли. Главной задачей отрасли растениеводства, важнейшей составляющей АПК является обеспечение продовольственной безопасности республики. В этом плане центральной проблемой отрасли была и остается проблема производства зерна. В 2008 г. в республике была получена рекордная урожайность зерна – более 38 ц/га зерновых и зернобобовых культур. В некоторых хозяйствах урожайность зерновых культур, превысил отметку 60–70 ц/га, достигала 90 и даже 100 ц/га. В 2009 г. валовый сбор зерновых составил более 9,0 млн. тонн.

Чрезвычайно актуальной является проблема производства кормов (в том числе через проблему производства зерна) со сбалансированными показателями энергии и белка. Основное количество кормов в республике производится на пашне.

Весьма актуальны проблемы производства качественной продукции рапса, сахарной свеклы, льна, картофеля.

При всей сложности ситуации задача науки заключается в том, чтобы обеспечить, точнее обосновать производство продукции растениеводства с минимальными затратами на единицу продукции энергии, труда, ресурсов, одновременно создавая задел на перспективу.

Становление растениеводства как науки и учебной дисциплины связано также с именами, как И.А. Стебут, Н.И. Вавилова, Д.Н. Прянишникова. Существенный вклад в развитие растениеводства внесли белорусские ученые М И. Афонин, Н.И. Вострухин, З.А. Дмитриева, А.И. Козловский, М.С. Савицкий, В.П. Самсонов, И.Г. Стрелков, С.Г. Скоропанов и многие другие.

Понятие о культурном растении. На Земле произрастает более 400 тысяч видов растений. Большая их часть свыше 250 тысяч видов – покрытосемянные цветковые растения. Флору Беларуси представляют более 1500 видов высших растений, из них свыше 1400 видов покрытосеменные, среди которых более 1000 видов – двудольные, коло 350 видов – однодольные. Возделываемых человеком культур значительно меньше. В мировом растениеводстве достаточно широко используется до 1500 видов, среди них наиболее ценных не более 650. Однако важнейших по хозяйственному значению лишь около 250 видов. Основными продовольственными культурами человечеству служат всего 20–30 видов. Главными растениями полевой культуры Беларуси являются пшеница, рожь, тритикале, ячмень, овес, кукуруза, гречиха, горох, люпин, вика, рапс, лен-долгунец, сахарная свекла, картофель, клевер, люцерна, тимофеевка, овсяница, небольшие посевные площади занимают просо, соя, кормовая свекла и морковь, галега восточная, хмель, тмин и другие культуры, входящие в различные ботанические семейства. Каждая из названных выше культур в свою очередь представлена большим количеством сортов и гибридов.

Все возделываемые растения были взяты человеком из дикой флоры и прошли сложный путь окультуривания.

Культурными следует считать достаточно большую группу разнообразных видов растений, выделенных человеком из дикой флоры, вовлеченных им в качестве объектов производства для удовлетворения самых разнообразных потребностей и отличающихся от своих диких сородичей пригодностью к эффективному возделыванию.

Окультуривание растений началось еще в доисторическую эпоху и связано с самыми ранними этапами земледелия. Сознательным выращиванием растений человек занимается примерно 10 тысяч лет. Для окультуривания большинства ныне возделываемых видов понадобилось от одной до семи тысяч лет. Реализовать свои положительные качества культурные растения могут только с помощью человека.

Превращению вовлекаемых в процесс возделывания представителей дикой флоры в культуные растения способствовало создание благоприятных условий для их произрастания за счет обработки и рыхления почвы, удобрения бытовыми отходами, орошения, удаления растений – конкурентов и т.д. Изначальное земледелие и выращивание практически всех культур носило мотыжный характер, характер огородной культуры. Это позволяло заметить и отобрать из массы растений лучшие, наиболее интересные экземпляры. В результате возникали новые формы, выделялись пластичные экземпляры, которые постоянно отбирались для размножения. За счет миграции племен, возделываемые растения попадали в новые почвенно-климатические условия, где могли проявляться способные к изменчивости полезные признаки.

С течением времени менялся образ жизни человека, одни цивилизации сменялись другими, новыми. Постоянно набор выращиваемых растений претерпевал определенные изменения, менялись, улучшались и совершенствовались способы возделывания культур. Возрастающие потребности и запросы человека требовали как увеличения продуктивности растений, так и расширения разнообразия качества получаемых продуктов.

Развитие науки о растениях, совершенствование методов селекции позволили, в конечном счете, не только отбирать удачные формы из огромного по своим объемам селекционного материала, но и создавать, конструировать сорта с заданными параметрами.

Рост и развитие полевых культур. Рост – увеличение массы растения, независимо за счет каких частей и органов это происходит.

Развитие – качественные преобразования в структуре и функциях органов растения, отличаемые в процессе перехода от одной фенофазы к другой.

Онтогенез – индивидуальное развитие растения от зарождения до отмирания (у однолетних – от семени до семени, у многолетних – от прорастания семян до отмирания – до естественной смерти).

Органогенез – формирование и развитие органов растения в процессе онтогенеза.

Морфогенез – развитие морфологических структур растений в онтогенезе.

Филогенез – процесс исторического развития растений.

Фазы роста и развития растений (фенофазы) – переломные периоды онтогенеза, характеризующиеся резкими переменами в морфологии растения и сопровождающиеся изменениями физиологических процессов.

Вегетационный период: 1) время прохождения полного цикла развития растения – у однолетних культур это время от посева до созревания семян; у многолетних – от весеннего пробуждения почек до прекращения роста вегетативных органов осенью и перехода их в состояние покоя; 2) время года, когда растения могут активно расти, развиваться и формировать урожай.

Вегетативный период развития – период от появления всходов до начала бутонизации (у однолетних растений); от начала весеннего отрастания до начала бутонизации (у многолетних растений).

Генеративный период развития – период от начала бутонизации до завершения формирования генеративных органов, т.е. семян.

Фитоценоз – сообщество растений, характеризующееся определенными видами составом и связями между растениями и с факторами внешней среды(болото, луг). Агрофитоценоз обычно одновидовые сообщества культурных возделываемых растений. Могут быть многовидовые агрофитоценозы – посевы многолетних трав, однолетних травосмесей и т.д.

Урожай – валовая продукция, выращенная на поле.

Урожайность – это урожай, отнесенный к единице площади поля.

Потенциальная урожайность – максимальная урожайность – продуктивность, на которую способны культура (сорт) при создании для них идеальных условий.

Биологическая урожайность – выше фактической урожайности на величину потерь при уборке, то есть это вся урожайность созданная на единице площади.

Структура урожая – количественные параметры компонентов, составляющих величину урожая (число растений×индивидуальную продуктивность растений)

Развитие растений – чрезвычайно сложный и, главное, разноплановый и разносторонний процесс. Поэтому до настоящего времени нет какой-то единой, всеобъемлющей теории развития растений.