Тема 2: Особенности возделывания зерновых культур в Акмолинской области (стр. 1 )

Тема 2: Особенности возделывания зерновых культур в Акмолинской области.

1.Биологические особенности яровой пшеницы

Яровая пшеница – одна из самых древнейших и наиболее распространенных культур на земном шаре. В культуре яровой пшеницы распространено  два вида: мягкая - дающая муку высоких хлебопекарных качеств, и твердая – с повышенным содержанием белка в зерне, используемая для изготовления высококачественных макарон и вермишели.

Зерно яровой пшеницы подразделяют по качественному составу:

Сильное: белка ≥14%, сырой клейковины ≥28(40)% Ценное: белка - 11-14%, сырой клейковины – 24-28% Рядовое: белка ≤14%, сырой клейковины ≤24% Фуражное: белка -  9%, сырой клейковины ≤20%

Яровая твердая пшеница более устойчива, чем мягкая к осыпанию, меньше вредит ей гессенская муха, слабее поражается ржавчиной и головней, полнее использует воду, менее подвержена полеганию.

Средняя урожайность яровой пшеницы по РК – 9-11 ц/га, что связано с особенностями почвено-климатических в районах ее возделывания (ограниченное количество осадков – 250-350мм, высокие летние температуры).

Применяя современную технологию возделывания, можно получать и более высокую урожайность зерна (3-5т/га), отвечающего требованиям сильной пшеницы.                                 

Корневая система – мочковатая, располагается в верхнем пахотном слое почвы, но проникает на глубину 120-200см. Она состоит из первичных «зародышевых» корней  (развивается из зародыша семени) и  вторичных  «узловых» (образуются из узлов стебля).

Стебель яр. пш. – соломина, округлой формы, полый и по всей длине разделен узлами (кольцеобразные утолщения) на 5-6 участков (междоузлия).

Типы листьев яровой пшеницы:

Прикорневые  - образуются из подземных узлов Стеблевые - образуются из надземной части стебля.

Лист состоит из 2 частей:

Влагалище Лепесток

Листья злаков ланцетовидные, с параллельным жилкованием. У основания они свернуты в трубочки, прикрепленные к стеблевым узлам и охватывающие часть стебля. Листья являются основными фотосинтезирующими органами; поэтому их число, размеры и состояние оказывают существенное влияние на урожайность.

Из каждого узла стебля отходит один лист. Размер и число листьев зависит от биологических особенностей, сорта и почвенных условий.

Соцветие пшеницы – колос, состоящий из:

Колосовой стержень Отдельные колоски, содержащие 1-5 цветков, из которых зерно дают 2-3.

Плод пшеницы – голая зерновка (зерно), в котором различают спинную брюшную стороны. В нижней части зерна на спинной стороне расположен зародыш.

  Биологические особенности

Биология культуры является основой построения ее технологии возделывания - комплекс агротехнических приемов, выполняемых в определенной последовательности, направленный на удовлетворение требований биологии культуры и получения высокого урожая заданного качества. С учетом этого  необходимо знать биологические особенности возделываемой культуры, т. е. отношение ее к факторам жизни (свет, тепло, влажность, пища, воздух).

Яровая пшеница – самоопыляющееся растение длинного дня, в процессе роста и развития она проходит те же фазы и этапы органогенеза, что и озимая пшеница. После всходов (1 и 2 этапы) яровая пшеница развивается медленно и сильнее угнетается сорняками, чем озимая. Корневая система характеризуется более слабым развитием (особенно у твердой пшеницы) и пониженной усваивающей способностью. Средняя продуктивная кустистость колеблется в пределах 1,22-2. Зерно сравнительно крупное. Масса 1000 зерен у мягкой пшеницы – 35-45г, у твердой – 40-45г.

Биологические  особенности формирования урожайности яровой пшеницы

Урожай яровой пшеницы зависит от наследственно обусловленных потенциальных возможностей растений, их устойчивости к неблагоприятным условиям среды, а также от почвенно-климатических, биологических и агротехнических факторов.

Фазы развития

Мягкая и твердая яровая пшеница в процессе развития проходят 12 фаз, требующих различных условий для их оптимального протекания: набухание и наклевывание семян – прорастание -  всходы - образование третьего листа – кущение -  выход в трубку -  стеблевание -  колошение – цветение - молочная спелость -  восковая спелость - полная спелость.

Идеальные условия для прорастания семян: температура 12-15оС, влажность почвы 70-90% от полевой влагоемкости.

Период от всходов до выхода в трубку имеет особое значение для развития корней, роста листьев и формирования колоса, а также дополнительных стеблей.

Климатические условия сильно влияют на кущение яровой пшеницы. При сухих условиях коэффициент кущения снижается до 1,1-1,3, но при более увлажненных лесостепных условиях коэффициент кущения повышается. Коэффициент кущения также зависит от нормы высева.

Оптимальная температура (12-17оС) и влажность почвы способствуют благоприятному формированию генеративных органов.

В фазы выхода в трубку и стеблевания происходит формирование цветочных органов, а в колошение заканчивается развитие цветка. В это время усиленно растут все органы колоса и цветка.

Опыление и оплодотворение происходит на этапе цветения, после чего начинается налив зерна.

В молочную спелость зерно принимает размеры и форму, присущие данному сорту, происходит усиленное накопление крахмала, сахаров и аминокислот,  и влажность зерновых снижается с 80% до 65%.

В начале восковой спелости она составляет 38-40%. В этот период происходит интенсивное накопление нерастворимых питательных веществ в эндосперме. В период восковой спелости эндосперм содержит до 60% крахмала и 14-16% белка, однако эти показатели варьируют в зависимости от сорта и условий выращивания пшеницы.

Оптимальная температура воздуха в период налива и созревания зерна - 22-25оС. Более высокие температуры снижают урожайность яровой пшеницы, а пониженные – качество зерна.

В засушливой степи, в острозасушливые годы происходит сокращение вегетационного периода на 13-17 дней, начиная с фазы кущения до восковой спелости, ввиду увеличения температурного режима и уменьшения количества осадков, что приводит к снижению урожайности на 40-50%. Во влажные годы и в годы с прохладным летом отмечается удлинение вегетационного периода на 13-20 дней, начиная с фазы выхода в трубку до молочной спелости, что положительно сказывается на росте и развитий растений и увеличении урожайности на 20-35 %. Однако при этом возникает угроза повреждения зерна ранними осенними заморозками.

Отношение к влаге

Для прорастания семян яровой мягкой пшеницы нужно воды 60-70% от массы сухого зерна. Семена яровой твердой пшеницы требуют воды на 5-7% больше, т. к. они содержат больше белка.  Транспирационный коэффициент яровой мягкой пшеницы = 415ед,  яровой твердой пшеницы = 406 ед. Наиболее благоприятная влажность почвы для яровой пшеницы – 70-75% НВ.

Потребление воды яровой пшеницей в течение вегетационного периода неравномерно и распределяется следующим образом:

в период всходов – 5-7% общего потребления вод за вегетационный период, в фазе кущения – 15-20%, в фазах выхода в трубку и колошения – 50-60%, молочного состояния зерна – 20-30 восковой спелости – 3-5%.

Критическим периодом в потреблении воды считается фаза выхода в трубку и колошения, т. е. период образования репродуктивных органов. В этот период растениями употребляется 50-60% всей необходимой воды. Из-за недостатка влаги в этот период увеличивается бесплодность колосков, а при формировании и наливе зерна -  снижается выполненность и крупность зерна, что приводит к значительному снижению урожайности. При весенних запасах влаги в метровом слое почвы менее 100мм, создаются неблагоприятные условия для роста и развития яровой пшеницы, а при наличии влаги менее 60мм - невозможно получить даже удовлетворительный урожай зерна. Последующие обильные осадки не могут исправить положение. В таких условиях растения пшеницы ускорено переходят от одной фазы развития к другой и урожай резко снижается.

При наличии достаточного количества влаги на глубине узла кущения хорошо развиваются зародышевые и узловые корни. В основных районах возделывания яровой пшеницы, ранневесенние засухи иссушают верхний слой почвы, в результате слабо развиваются не только узловые, но и зародышевые корни, что ведет к резкому снижению урожайности.

Потребление влаги

Интенсивность потребления влаги изменяется по фазам развития следующим образом:

Фазы развития  мм/день

всходы-кущение                                         1,8

кущение-выход в трубку                                  2,0

выход в трубку-колошение  5,3        

колошение-молочная спелость  2,7

молочная спелость-полная спелость         2,5

В целом,  потребление воды распределяется следующим образом:

всходы  7%

кущение  15-20%

выход в трубку-цветение  50-60%

молочная спелость                                         20-30%

восковая спелость  5%

В Акмолинской области яровая пшеница расходует 240-260 мм продуктивной влаги.

Коэффициент водопотребления или расход влаги на создание 1 ц зерна составляет 10-18 мм.

Яровая пшеница имеет хорошо развитую корневую систему, которая при наличии достаточной влаги в почве проникает на глубину до 1,5 м. Вторичная корневая система появляется в период кущения и проникает на глубину не более 25-30 см. Она хорошо использует влагу летних дождей и тем самым способствует формированию высокого урожая. Однако, в острозасушливые годы вторичная корневая система может быть слабо развитой или вообще отсутствовать. В таких условиях урожай создается только зародышевыми корнями и при наличии влаги может достигать  12-15 ц/га.