Ріст і розвиток зернових хлібів, пшениця

Під. ростом рослини розуміють збільшення її маси незалежно від того, за рахунок яких органів воно відбулося; під розвитком – якісні зміни, які відбуваються у житті рослини від проростання насіння до утворення нового насіння.

Умови вирощування, сприятливі для росту рослин, не завжди сприяють їх розвитку. Прикладом може бути сівба озимої пшениці або озимого жита навесні. Такі посіви протягом літа збільшують свою масу, тобто ростуть, але насіння не утворюють, і, отже, їх розвиток не закінчується.

Протягом вегетації зернові культури проходять такі фенологічні фази росту: проростання, сходи, кущення, вихід у трубку, колосіння або викидання волоті, цвітіння, формування і достигання зерна. За початок фази вважають той день, коли вона відмічається приблизно у

10% рослин, за повну фазу – коли її ознаки проявляються у 75-80% рослин.

Проростання насіння. Висіяне у грунт насіння за сприятливих умов проростає. Прорости насіння може при поглинанні такої приблизно кількості води (у відсотках до повітряно-сухої маси насіння): пшениці 47-48%, жита 58-65%, ячменю 48-57%, вівса 60-76%, кукурудзи 37-44%, проса й сорго 25-38%, рису 37-44%.

Поглинувши воду, насіння спочатку бубнявіє, а потім за допомогою ферментів складні запасні речовини зернівки перетворюються на прості, внаслідок чого починають рости зародкові корінці і листки. З появою на поверхні ґрунту першого справжнього листка починається нова фаза – сходи.

Сходи. Дружність проростання і поява сходів залежать від температури посівного шару Грунту. Мінімальною температурою для з’явлення сходів насіння хлібів першої групи є 2-5°С, другої 10-12°С, оптимальною – відповідно 20-25 і 25-30°С. При оптимальній температурі й вологості ґрунту сходи з’являються на 6-8-й день.

Кущення починається після утворення рослиною 3-4 листків, приблизно через 23-27 днів після появи сходів (ІІ-ПІ етапи органогенезу) завдяки активному фотосинтезу та притоку мінеральних поживних речовин. На підземних стеблових вузлах, особливо на вузлі, який знаходиться ближче до поверхні ґрунту, закладаються вторинні, або вузлові, корені та бічні пагони (рис. 2.1.8).

Вузол кущення є найголовнішим органом рослини, з його відмиранням відмирає рослина. Залягає він у ґрунті на глибині 1,5-3,0 см. Глибина залягання вузла кущення залежить від факторів життя, індивідуальних особливостей рослин, способів їх вирощування.

Наприклад, при недостатньому освітленні рослин, що спостерігається у загущених посівах, він залягає ближче до поверхні ґрунту; при понижених температурах, а в деяких культур при глибокому загортанні насіння (озима пшениця) вузол кущення залягає глибше.

Глибина залягання вузла кущення відіграє важливу роль у житті рослин: чим глибше він залягає в озимих культур, тим вони морозостійкіші; при глибшому його заляганні у рослин підвищується стійкість до вилягання (рис. 2.1.9).

Рис. 2.1.8. Початок вегетації злакових: А – проростання (а -пшениці, б – вівса, в – жита, г – ячменю, д – проса, е – кукурудзи; Б – сходи (1 – зародкові корінці, 2 – колеоптиль, 3 – перший листок); В – кущення (1 – зернівка, 2 – первинні корінці, 3 – вузол кущення, 4 – колеоптиль, 5 – вторинні корені)

Дружне кущення у злакових рослин відбувається при температурі 10-15°С, достатньому забезпеченні їх водою, поживними речовинами га достатній площі живлення. За сприятливих умов кожна рослина утворює до 5-10 і більше пагонів. Частина з них безпосередньо формують урожай зерна, утворюючи суцвіття з виповненим зерном – продуктивні пагони, частина – так званий підгін, не утворюють суцвіть і не беруть участі у формуванні урожаю зерна. У зв’язку з цим виділяють продуктивну і непродуктивну кущистість злакових рослин. Як недостатнє, так і сильне кущення знижує урожайність зерна: у першому випадку через малу кількість продуктивних пагонів, у другому – через можливість вилягання рослин. При вирощуванні зернових культур першої групи максимальний урожай зерна забезпечує густота продуктивних пагонів 500-700 шт./м2.

Рис. 2.1.9. Глибина залягання вузла кущення у пшениці за різної глибини загортання (від 3 до 15 см)

Вихід у трубку (трубкування). Ріст стебла починається з нижнього міжвузля, яке протягом 10-15 днів видовжується, піднімаючи догори у листковій трубці друге і наступні міжвузля. Початком фази трубкування (IV-VII етапи органогенезу) вважається той період, коли стебловий вузол першого міжвузля піднімається на висоту 2-3 см від поверхні ґрунту. Ця фаза настає через 42-50 днів після появи сходів. У цю фазу спостерігається інтенсивний ріст вегетативної маси, формування та диференціація суцвіть, репродуктивних органів, їх інтенсивний ріст. У цей період рослини дуже вибагливі до поживних речовин та вологи. Тривалість фази 42-50 днів.

Колосіння і викидання волоті. Ця фаза вегетації відповідає VIII етапу органогенезу. Вона триває 5-7 днів. Внаслідок інтенсивного росту стебла, особливо його верхнього міжвузля, з листкової трубки назовні з’являється колос (пшениця, жито, ячмінь, тритикале) або волоть (овес, просо, рис, сорго, чоловіче суцвіття у кукурудзи). У фазу колосіння та викидання волоті завершується формування усіх органів суцвіть.

Цвітіння настає на IX етапі органогенезу і триває 4-6 днів. У жита воно починається через 8-10 днів після колосіння, а в ячменю закінчується до колосіння.

Під час цвітіння відбувається запилення квіток. Зернові культури за характером запилення поділяються на самозапильні (пшениця, тритикале, овес, ячмінь, просо, рис) і перехреснозапильні (жито, кукурудза, сорго), у яких пилок переноситься на приймочки маточок вітром. У колосових культур цвітіння починається з квіток середньої частини колоса, у волотевих – з квіток верхньої частини волоті. У цю фазу припиняється ріст вегетативної маси.

Формування і достигання зерна. Після запліднення на Х-ХІІ етапах органогенезу настає фаза формування зерна – його ріст в довжину до розміру, типового для кожного сорту або гібриду. Маса 1000 зернин в цей час мала – всього 8-12 г. За формуванням зерна настає фаза наливання зерна і його молочна стиглість. Тривалість цього періоду 40-45 днів. При наливанні у зерно надходять поживні речовини, зерно досягає типового розміру за товщиною та шириною. В цей період зерно за консистенцією нагадує молоко (розчин органічних речовин). Кількість води у зерні становить 50% і більше. За молочною стиглістю настає воскова, за якої зерно за консистенцією нагадує віск, набирає типового кольору, вологість його знижується до 30-32%. Повна стиглість – це кінцевий етап вегетації рослин. У цій фазі вологість зерна знижується до 20-15% і воно повністю втрачає зв’язок з материнською рослиною.

Пшениця – основна зернова культура хлібів першої групи. Це найцінніша і найбільш розповсюджена зернова продовольча культура. Існують три цивілізації, які формувались на основі найважливіших трьох зернових культур – пшениці, рису, кукурудзи. Більше половини населення світу використовує на харч зерно пшениці.

Пшеничний хліб відрізняється неперевершеними смаковими якостями і за поживністю й перетравністю переважає хліб із борошна всіх інших зернових культур. У 100 г доброго пшеничного хліба міститься 240-260 ккал, а макаронів, манної крупи, різних видів печива – 350- 360 ккал. В зерні пшениці 11-20% білка, 62-74% крохмалю, 2-3% жиру, приблизно стільки ж клітковини й золи. Засвоюваність продуктів, вироблених із пшеничного борошна, 94-96%. Відходи борошномельного виробництва – висівки, борошняний пил, а також солому і полову використовують на корм худобі.

Озима пшениця є хорошим раннім зеленим кормом. З неї можна заготовляти також силос і сінаж.

У світовому рослинництві площа посівів пшениці сягає 232 млн га, а врожайність, у середньому, близько 23 ц/га. Як дуже пластична культура пшениця росте в широкому зональному діапазоні, включаючи вертикальну зональність.

Види пшениці

Пшениця, рід Triticum L. Включає 22 види, з них найпоширеніші м’яка і тверда. З 22 видів трапляються також гілляста, культурна однозернянка, зандурі, полба (двозернянка), дика, польська, маха, спельта, карликова остиста, карликова безоста, круглозерна, ванська – загалом 15 видів (рис. 2.1.10).

М’яка, або звичайна, пшениця (Tr. aestivum L.) має довгий нещільний колос, лицьова сторона якого ширша за бічну. Колос може бути безостим і остистим, остюки коротші за колос і розходяться в боки (рис. 2.1.11). Зерно має чітко виражений чубок, до зародка воно трохи ширше. Зародок виділяється нечітко. Зерно залежно від умов вирощування (особливо азотного фону живлення) може бути борошнистим, напівскловидним або скловидним. Має ярі, напівозимі та озимі форми. Маса 1000 зерен від 30 до 55 г. Найбільш цінні для випікання хліба сорти сильної м’якої пшениці.

Тверда пшениця (Тг. durum Desf) відрізняється від м’якої великим щільним колосом, у розрізі квадратним або дещо стиснутим, з більш широкою бічною стороною. Ості довші за колос, спрямовані паралельно до нього. Зерно крупне (45-65 г), подовжене, донизу звужується, у поперечному розрізі кутасте, переважно скловидне, із слабковираженим чубком, зародок чітко виділяється. Верхнє міжвузля соломи заповнене, листя не опушене.

Рис. 2.1.10. Види пшениць: 1 – м’яка безоста: 2 – м’яка остиста; 3 – тверда; 4 – гілляста; 3 – культурна однозернянка; 6 – зандурі; 7 – полба (двозернянка); 8 – дика; 9 – польська; 10 – маха; 11 -спельта; 12 – карликова остиста; 13 – карликова безоста; 14 – круглозерна; 15 – ванська

Рис. 2.1.11. Колос і зерно пшениці: а – м’якої; б – твердої

Тверда пшениця дає високоякісне борошно – крупчатку для виробництва макаронів, вермішелі, манної крупи. У землеробстві домінують ярі форми, хоч уже виведено й озимі.

М’яка і тверда пшениці, а також інші (полонікум, тургідум, карликова, персикум, круглозерна) – це голозерні пшениці з неламким колосовим стрижнем. Після дозрівання колос не розпадається на окремі колоски. Зерно при обмолоті звільняється від колосових і квіткових лусок.

Полб’яні (плівчасті) види пшениці – ламкоколосі. Колос після дозрівання легко розпадається на колоски, зерно при обмолоті залишається в колосках і відділяти його треба на крупорушках. Сюди належать дика і культурна однозернянки, двозернянка, спельта та ін.

Ріст та розвиток пшениці

Від посіву до збору врожаю пшениця проходить три різні етапи росту та розвитку: Закладання, Формування, Дозрівання.

Фази розвитку пшениці

Закладання

Фаза закладення починається з моменту посіву і триває до початку стадії виходу в трубку. Протягом цього періоду розвиваються продуктивні пагони і первинні корінці, а також починає формуватися листковий покрив. Компоненти врожаю (число колосків і зерен на м2) можна встановити до закінчення цієї фази. Темпи росту рослин залежать від умов довкілля. У похмурі і прохолодні дні ріст сповільнюється. При вирощуванні ярої пшениці ця фаза завершується швидко, оскільки її зазвичай сіють у погожі дні з більш високою температурою повітря.

Формування

Фаза формування починається з моменту утворення першого вузла і триває до цвітіння. Це найважливіший період розвитку, протягом якого формуються листя, глибинна коренева система і фертильні частини квіток, а також накопичуються запаси поживних речовин у стеблі. Завершується формування листкового покриву, і тепер він здатний вловлювати 95% фотосинтетично-активного випромінювання (ФАР). Темпи росту рослин у фазі формування дуже швидкі, тому щоденна потреба в запасах поживних речовин в ґрунті підвищена. Цю стадію часто називають фазою активного росту.

Дозрівання

Фаза дозрівання починається одразу після цвітіння і триває до наливу зерна і його дозрівання. Протягом цього періоду визначаються основні компоненти врожаю, такі як: кількість зерна на м2 і їх вага. Необхідно підтримувати рівень запасу азоту і збереження прапорцевого листка, які забезпечують надходження до 70% вуглеводів в зерна.

Нижче представлений загальний план розвитку пшениці (скорочена версія тексту, представленого в довіднику з розвитку пшениці Комітету зернових культур Великобританії):

Фази росту пшениці

Етапи росту рослин пшениці можна представити більш детально за допомогою різних шкал, прийнятих до використання в останні роки. Найбільш широко використовуються три з них: шкала Задокса, Фікеса і Хауна. Проте, шкала Задокса найчастіше застосовується при прийнятті рішень з питань живлення. Нижче представлено докладний опис шкали:

Як вирощується овес

Користь вівса довгий час не признавалися й не вивчалися. Раніше він використовувався тільки для годування тварин, але з часом його харчова цінність і користь були визнані, й овес увійшов і в людський раціон, адже в його складі безліч незамінних амінокислот, величезна кількість мінералів і вітамінів.

Овес – це джерело складних вуглеводів і клітковини, тому він часто використовується для виготовлення печива та хлібобулочних виробів.

В агрономії розрізняють два види вівса – посівний та середземноморський, причому перший варіант складає біля 90% усіх посівів. Для середземноморського виду найбільш оптимальний клімат Середньої Азії, тому його вкрай рідко використовують в наших широтах.

Посів вівса починається в квітні на найбільш відповідному ґрунті та після оптимальних попередників. Краще всього він росте на суглинних, супіщаних, глинистих і торф’яних ґрунтах. Причиною такої пріоритетності виступає будова його кореневої системи: вона проростає до метра вглиб і розширюється до 0,8 метрів, тому повноцінне зростання й розвиток можливі тільки у відповідному ґрунті.

Попередниками вівса можуть бути бобові, кукурудза й озимі зернові культури. Одним з кращих варіантів в якості попередника є горох, адже він насичує ґрунт азотом – найважливішим елементом для зростання. Тут дуже важливо, щоб попередник не пересушував землю, адже овес потребує достатньої вологості, яка забезпечує потрібне набрякання плівчастого вівсяного зерна. Особливу увагу до вологи варто приділити за 10–15 діб до стеблування. В цей час зниження вологості може призвести до значного скорочення врожаю.

Перед посівом також необхідно удобрити ґрунт. У випадку з торф’яними ґрунтами вносяться добрива з міддю, марганцем і бором. Саме ці мікроелементи оптимально балансують хімічний склад ґрунту. Окрім мікроелементів, вноситься і фосфоритне борошно, яке сприяє нормалізації кислотності.

Висів вівса – один з найвідповідальніших етапів вирощування. Проводять його в період, коли земля ще не втратила вологу, але й не занадто мокра. Найчастіше такий час припадає на кінець квітня. І оскільки овес – це хлібна культура, його сіють вузькорядним способом у кількості 5,5 млн насіння на один гектар. Вузькорядна методика припускає семисантиметрову ширину міжряддя. В деяких випадках допускається й інша методика посіву. Наприклад, перехресна або суцільна рядова, коли міжряддя досягає 15 см завширшки.

Середня глибина закладення – 4 см, але вона міняється залежно від кліматичних умов. При зниженій вологості зерна поміщаються на 7 см углиб, а в легких ґрунтах – на 6 см. Дозріває овес впродовж 120 днів. В цей час рекомендується регулярно проводити боронування, проріджування посівів і прибирання бур’яну. Також для цієї культури застосовується накочення ґрунту. За умови правильної технології вирощування й ретельного догляду під час зростання можна упевнено розраховувати на багатий урожай.

Овес не дозріває рівномірно. Спочатку воскової стиглості досягає верхня частина мітелки й тільки пізніше – нижня. У зв’язку з цим прибирання культури може проводитися двома методами. Двофазне прибирання – це коли збирають зерна у момент воскової стиглості середньої частини мітелки, а повністю готовим зерно стає у валках. Однофазне прибирання проводиться тоді, коли усі зерна на мітелці повністю дозріли. Більш зручним вважається однофазне прибирання, адже у валках овес не здатний повноцінно дозріти, й підвищується ризик нерівномірної достигання.