Жизненный цикл зерновых хлебов

Фазы роста

Принята международная фенологическая шкала (Задокс и др., 1974), представляющая собой десятичный код. Она удобна при использовании компьютера. Цикл развития растений разбит на 10 основных фаз, которые пронумерованы от 0 до 9 (0 – прорастание зерна, 1 – рост проростка, 2 – кущение, 3 – выход в трубку, 4 – набухание листового влагалища, 5 – колошение или выметывание, 6 – цветение, 7 – формирование и налив зерна, 8 – восковая спелость, 9 – полная спелость). Каждая основная фаза разделена на 10 подфаз (от 0 до 9). Если фаза обозначена, например, числом 24, значит, растение находится во 2 фазе (кущение), 4 подфазе, т.е. имеет кроме главного четыре стебля кущения; 34 – 3 фаза, 4 подфаза – выход в трубку, обнаруживается четвертый узел соломины.

В каждой фазе растения имеют отличительные внешние признаки, являющиеся отражением внутренних изменений (рис. 19). Началом определенной фазы (подфазы) считается момент, когда в нее вступило 10% растений, полным наступлением фазы – когда ее достигли 75% растений в посеве.

0. Прорастание. Посеянное во влажную почву зерно набухает, поглощая воду всей поверхностью. Пшеница, рожь, тритикале потребляют при этом 55% воды, ячмень – 50, овес – 65, кукуруза – 40, просо и сорго – 25% воды от массы воздушно-сухого зерна.

Для прорастания семян помимо влаги и тепла нужен кислород воздуха. Приток этих факторов зависит от предпосевной подготовки почвы, срока и глубины посева.

Рис. 15. Разрыв колеоптиле при прорастании семени

При прорастинии зерна первыми трогаются в рост зародышевые (или первичные) корни, а затем зародышевый стебелек. Проросток злака, проходя слой почвы, защищен прозрачным колеоптилем (видоизмененным листовым влагалищем) (рис. 15). Прорастание заканчивается образованием проростка и корешков, представляет собой сложный физиолого-биохимический процесс, проходящий в семенах в период перехода их из состояния покоя к активной жизнедеятельности. И.Г.Строна выделяет 5 этапов прорастания семян: водопоглощение, набухание, рост корешков, развитие ростка, становление ростка.

1. Всходы. Признаком фазы служит развертывание первого листа. Колеоптиль, выйдя на поверхность почвы, под действием света прекращает рост и вскоре прорывается первым зеленым листом. Затем поочередно развертываются второй и третий зародышевые листья. Образуется первичная корневая система (рис.16).

рожь

ячмень

кукуруза

Рис. 16. Проростки зерна:1— зародышевые корешки; 2— придаточные корешки; 3— главный зародышевый корешок; 4— боковые корешки; 5— семядоли; 6— колеоптиль; 7— первичный лист; 8 — эпикотиль; 9 — гипокотиль; 10— семядольное колено

2. Кущение - образование боковых побегов и придаточных (вторичных) корней из подземной части стебля (узла кущения). Начинается через 10-15 дней после всходов, появлением первого бокового побега длиной 1 см. Узел кущения жизненно важный орган, от его развития зависят все части будущего растения.

Из пазушных почек зародышевых листьев главного стебля образуются узлы и побеги второго порядка, а из их пазух формируются узлы и побеги третьего порядка и т.д. Таким образом, кущение – это процесс подземного ветвления стебля, а узел кущения - несколько сближенных узлов, из которых образуются вторичные побеги и корни (рис.17, 18).

Динамика формирования боковых побегов и узловых корней у хлебных злаков неодинакова. У хлебов 1 группы побеги появляются одновременно с узловыми корнями (рожь, овес – период 3-4 листа), или раньше (пшеница, ячмень при появлении 3, а укоренение 0 4-5 листа), а затем боковые побеги (при появлении 5-6 листа у проса, 6-7 у кукурузы, 7-8 у сорго). Это обеспечивает им лучшую засухоустойчивость.

Рис. 17. Узел кущения зерновых злаков:

1 – центральная почка; 2 – основание почки;

3 – сосудисто-проводящие пучки; 4 – кора;

5 – сросшиеся влагалища листьев;

6 – корнеродный слой; 7 – узловые корни

В зависимости от числа и развития побегов различают общую и продуктивную кустистость Общая – количество стеблей, приходящее на одно растение, продуктивная – среднее количество побегов с нормально развитыми соцветиями, дающими зерно.

Побеги, на которых соцветия сформировались, но зерновки не созрели, называют подгоном побеги без соцветий подседом. У озимых бывает 3-6 продуктивных побегов, у овса и ячменя – 2-3, яровой пшеницы 1-2, кукурузы 1, риса, проса и сорго 2-5 и более. С увеличением продуктивной кустистости на одном растении образуется больше зерен, но ед. площади мак. Урожай получают при небольшой кустистости и оптимальной густоте стояния.

Рис. 18. Кущение пшеницы:

1 – зерно; 2 – первичные корни; 3 – стеблевой побег; 4 – боковые побеги из зародышевого узла; 5 – узел кущения; 6 – узловые корни; 7 – главный стебель; 8 – боковые побеги

3. Выход в трубку –рост соломины начинается с удлинения нижнего( над основанием узла кущения) междоузлия. Вслед за ним трогается в рост второе, затем третье и т.д. (интеркалярный рост). В этой фазе формируются генеративные органы растений.

Каждое междоузлие растетсвоей нижней частью, поэтому верхняя часть раньше становится твердой, в то время как нижняя часть междоузлия остается мягкой и нежной. Зерновые хлеба при полегании способны подняться благодаря продолжающемуся росту междоузий с нижней стороны стеблевых узлов.

Началом фазы выхода в трубку считается момент, когда верхний стеблевой узел поднимается над поверхностью почвы на высоту 5 см и его можно пощупать и увидеть, вскрыв листовую трубочку.

В фазе выхода в трубку у злаков различаются узлы, междоузлия, язычки и ушки., интенсивно растут стебель листья и элементы колоса. Увеличивается потребность растений во влаге и питании.


Всходы – появление первых зеленых листьев	Тритий лист	Кущение- появление первых боковых побегов и узловых корней	Выход в трубку – рост стебля и образование соломины с междоузлиями и зачаточным соцветием	Колошение – появление соцветий на верхушке стеблей

Цветение - самоопыляющиеся: пшеница, ячмень, овес, просо, рис. Перекрестноопыляющиеся: рожь, кукуруза, сорго.		Молочная спелость - влажность зерна 72-64%, содержание его легко выдавливается и имеет вид молочной жидкости	Восковая спелость – влажность 43-34%, зерно приобретает желтую окраску, легко режется ногтем	Полная спелость - влажность 20-18%, зерно становится твердым, на изломе мучнистое или стекловидное
Рис. 19 Фазы роста пшеницы

Содержание