Фазы развития зерновых культур. Озимые и яровые культуры и различия в их развитии.

Зерновые культуры. Классификация, посевные площади, урожайность и значение. Значение интенсивных технологий в выращивании зерновых культур.

B мировом земледелии зерновые культуры занимают ведущее место. Примерно из 15 основных, видов культурных растений, используемых в пищу, половина их приходится на зерновые (пшеницу, рис, кукуру­зу, сорго, просо, ячмень, рожь, овес, гречиху). В 90-е годы посевы зерновых в мире составляли более 700 млн. га, или 70% всей посевной площади. Урожайность их около 3 т/га, валовой сбор свыше 2 млрд. т. Зерновые культуры — главный источник пищи для людей и кор­ма для сельскохозяйственных животных в самых разных географиче­ских условиях. Это обусловлено большим генетическим разнообрази­ем данной группы культур и их широкой пластичностью к различным почвенным и климатическим условиям. Современные высокопродук­тивные сорта в наибольшей степени сохранили такую способность по отношению к факторам интенсификации: .зерновые сильнее всех дру­гих культур реагируют на удобрение, обработку почвы, орошение и другие агроприемы значительными прибавками урожая. Они характеризуются довольно большим коэффициентом размножения (1:20 и выше) и сравнительно невысокой требовательностью к технологии выращивания.

...Очень большое преимущество зерновых-— возможность хране­ния их от уборки к уборке и создания запасов зерна на несколько лет. Важно также, что они несложны в транспортировке и способы приго­товления пищи из зерна довольно просты. В зерне содержатся все не­обходимые для человека и животных питательные вещества, оно имеет благоприятное соотношение белков и углеводов (1:5-6). Продукты питания из зерна удовлетворяют до 40-67% ежедневной потребности человека в калориях.

Значительное количество зерна используют в животноводстве на корм скоту. Необходимо отметить, что на производство единицы энергии заключенного в мясе, требуется в 6-7 раз больше сельскохо­зяйственных угодий, чем на производство такого же количества энер­гии в зерновых продуктах.

Зерно и продукты его переработки — важнейшее сырье для му­комольной, хлебопекарной, пищевой и других отраслей промышлен­ности.

В меньшей степени зерновые используют на зеленый корм, си­лос, сено, сенаж. В последнее время в развитых странах возросла роль соломы и кукурузы на силос. Солому частично запахивают для обо­гащения почвы органическим веществом, но преимущественно ис­пользуют в качестве грубого корма и на подстилку скоту. Высокий уровень производства зерна позволяет обеспечить население разнооб­разными продуктами питания, развивать животноводство и повышать его продуктивность.

В нашей стране большое внимание уделяется развитию зернового производства. Оснащение сельского хозяйства машинной техникой, большие капиталовложения, освоение новых земель, совершенствова­ние структуры посевных площадей и технологий выращивания зерно­вых культур, повышение на. зерно закупочных цен позволили значи­тельно увеличить его производство.

Валовой сбор зерна в 1992 г. достиг 106,9 млн. т. (посевные площади 61,9 млн. га). Следует отметить, что в течение длительного времени валовой сбор в стране повышался преимущественно за счет расширения посевных площадей. В 80-е го­ды и начале 90-х годов прирост валового сбора получен в результате роста урожайности. В 1992 г. она составила 1,72 т/га.

Однако, направление и сущность реформ аграрной сферы произ­водства, начатых в стране 1991 г. без предварительно научной и эко­номической проработки, привели к резкому снижению производства зерна. В среднем за 1994-1998 гг. валовой сбор его составил 70 млн. т, а в 1998 г. менее 48 млн. т. Поэтому главной задачей в сельском хо­зяйстве по-прежнему продолжает оставаться увеличение производства зерна (до 95-100 млн. т к 2005 г.), повышение устойчивости зернового хозяйства. Важнейшая особенность дальнейшего развития зернового хозяйства — ограничение возможностей расширения посевных пло­щадей. Поэтому решающее значение в увеличении производства зерна имеет всемерная научно обоснованная интенсификация зернового хо­зяйства на основе механизации, внедрения высокоурожайных сортов и гибридов, применения ресурсосберегающих интенсивных технологий возделывания зерновых культур, прогрессивных форм организации и оплаты труда.

20) Морфологическое строение растений зерновых культур. Строение зерновки и её отличие от семян двудольных растений.

Все зерновые культуры, кроме гречихи, относятся к семейству мятликовые, или злаковые. По морфологическим, биологическим и хозяйственным признакам их делят на две группы: зерновые хлеба первой группы — пшеница озимая и яровая, рожь озимая и яровая, ячмень озимый и яровой, овес, тритикале; зерновые хлеба второй группы — рис, кукуруза, просо, сорго и гречиха — по­следняя входит в семейство гречишные.

Корневая система. У всех зерновых корневая система мочкова­тая. Она имеет зародышевые — первичные и при даточ­ные (узловые) — вторичные корни. Число зародышевых корешков у озимой пшеницы чаще бывает 3, яровой — 5, ржи — 4, овса — 3-4, ячменя — 5-8, кукурузы, сорго, риса, проса — 1. У кукурузы, сорго развивается еще и третий тип корней: опорные или воздушные.

Вторичные корни при благоприятных условиях образуют мощ­ную мочковатую систему и проникают в почву на глубину до 1,5 м. Однако основная часть корней (по массе) находится в верхнем слое почвы на глубине 25-30 см.

Стебель(соломина). По всей длине стебель разделен перегород­ками, которые образуют небольшие утолщения (стеблевые узлы). Час­ти стебля, находящиеся между стеблевыми ' узлами, называются междоузлиями. У колосовых их 5-7, а у кукурузы и сорго 8—16 и более.

Лист. У зерновых культур лист линейный, состоит из листового влагалища и листовой пластинки. В месте перехода влагалища в лис­товую пластинку находятся язычок и ушки. Наличие и форма их слу­жат отличительными признаками злаковых хлебов в ранней фазе раз­вития.

Соцветие. Наиболее характерные соцветия злаков — колос и ме­телка. Колос состоит из членистого стержня и колосков. Широкая сторона стержня называется лицевой, а узкая — боковой. Метелка имеет центральную ось и боковые ветви первого, второго и после­дующих порядков. На концах ветвей расположены колоски.

Каждый колосок состоит из одного или нескольких цветков и двух колосковых чешуи. Цветок имеет нижнюю, или наружную, чешую (у остистых форм она несет ость) и верхнюю, или внутреннюю (более тонкую и нежную). Между ними расположены завязь с двумя перистыми рыльцами и 3 тычинки.

Плод (зерновка).В агрономической практике его называют зер­но. Зерновки бывают голые и пленчатые (покрытые цветковыми чешуями).

Зерновка состоит из околоплодника плотно сросшегося с кожурой, эндосперма и зародыша. Эндосперм (запасающая ткань) имеет "наружный алейроновый слой, богатый азотистыми веществами, и внутренний крахмалоносный слой. Зародыш, расположен у основа­ния зерновки на выпуклой стороне. Он состоит из щитка, почечки и ко­решка.

Прорастание семян. Его отмечают при разрывании оболочки набухшей зерновки, появлении корешка и ростка длиной не менее половины длины семени (зерновки).

Для прорастания зерна необходимы вода, тепло и кислород воз­духа

Всходы. Признаком этой фазы служит развертывание первого листа. После прорастания семян первым на поверхности почвы появ­ляется стебелек в виде шильца, покрытого прозрачным листом (колеоптиле). Под давлением растущего стебелька колеоптиле раскрывается продольной трещиной и выпускает наружу первый зеленый лист. В фазе всходов формируется 2-3 листа и первичная корневая система (зародышевые корни).

Кущение. По мере роста и развития злаков на глубине 2-3 см от поверхности почвы растения образуют узел кущения. Он представляет собой ряд сближенных подземных стеблевых узлов, из которых про­растают стеблевые, или вторичные, корни и боковые стеблевые побе­ги. Здесь размещаются все части будущего растения и запасные пита­тельные вещества. Это важнейший жизненный центр растения. Гибель узла кущения ведет к гибели всего растения.

Начало фазы отмечают при появлении первого бокового побега длиной 1 см. В зависимости от числа и развития побегов различают общую и продуктивную кустистость. Под общей кустистостью понимают общее число стеблей, приходящееся на одно растение, а под продуктивной среднее число побегов на одно растение, у которых нормально развиты соцветия, дающие зерно. Побеги, на которых соцветия сформировались, но зерновки не созрели, называют подгоном и побеги без соцветий — подседом.

Выход в трубку. Этот период характеризуется началом роста стебля и формированием генеративных органов растения. Началом считают такое состояние растений, когда стеблевой узел прощупыва­ется через влагалище листа на высоте 5 см над поверхностью почвы. Первым трогается, в рост нижнее междоузлие, за ним последующие. В этот период растению необходимы интенсивное освещение и хорошая обеспеченность влагой.

Колошение и выметывание. Выход соцветия (колоса или ме­телки), из верхнего влагалища наружу происходит одновременно с усиленным ростом стебля. Начало фазы отмечают с момента, когда колос или метелка выходит наполовину из влагалища верхнего листа. В этой фазе усиленно растут листья, стебель и формируется соцветие.

Цветение у большинства зерновых культур цветение наступает сразу после колошения или выметывания. Исключение составляют ячмень (цветет еще до полного колошения) и рожь (цветет через 8-10 дней после колошения) Хлебные злаки делят на самоопыляющиеся (пшеница, ячмень, овес, просо, рис) и перекрестноопыляющиеся (рожь, кукуруза, сорго, гречиха). У колосовых культур цветение начи­нается со средней части колоса, а у метельчатых — с верхней части соцветия. Колос обычно цветет 3-4 дня, метелка — 6-7 дней.

Созревание. Эта фаза включает следующие этапы развития зер­новки: формирование, молочную, восковую и полную спелость. В аг­рономической практике обычно выделяют три фазы созревания:

молочная спелость — растения еще зеленые, только в нижней части желтеют стебель и листья, самые нижние листья отми­рают, зерновка зеленоватая, влажность ее от 60 до 40%.

восковая спелость — растения желтые, кроме 2-3 верх­них узлов стебля и некоторых частей соцветия. Зерновка желтая, эн­досперм восковидный, упругий, влажность его от 40 до 22%, легко режется ногтем. В конце восковой спелости возможна уборка хлебов раздельным спосо­бом;

полная спелость — растения приобретают желтую окра­ску, листья отмирают, зерно твердеет, уменьшается в размере. Влаж­ность его 22-16% и менее. В этой фазе проводят уборку прямым комбайнированием.