Pagina 3 din 17

Potrivit lui A.I. Nosatovsky, umiditatea solului, puțin mai mare decât conținutul de umiditate al rupturii capilare, este deja optimă pentru germinarea semințelor și răsărirea răsadurilor. grâu de iarnă... Așa-zișii lăstari provocatori de grâu de iarnă apar atunci când umiditatea solului este puțin mai mare decât coeficientul de ofilire. În acest caz, în absența precipitațiilor care udă stratul de însămânțare, semințele germinate mor adesea. Prin urmare, însămânțarea semințelor de grâu de iarnă în sol, al căror conținut de umiditate la adâncimea de plantare a semințelor este aproape de „provocator”, este mai periculoasă decât însămânțarea în sol uscat, al cărui conținut de umiditate este mai mic decât coeficientul de ofilire.
Care este motivul scăderii germinării pe câmp a semințelor în sol cu ​​umiditate insuficientă? Dacă există puțină umiditate în sol pentru creșterea răsadului, dar suficientă pentru ca semințele să se umfle și să ciugulească, atunci în cea mai mare parte germinează; odată cu uscarea ulterioară a solului, răsadul pierde și umiditatea. Semințele încolțite mor direct din uscare numai atunci când umiditatea solului este sub higroscopicitatea maximă. În plus, în conținutul de umiditate al solului variind de la higroscopicitatea maximă până la umiditatea ofilită, semințele sunt afectate de microorganisme și dăunători, al căror timp de expunere este semnificativ crescut, deoarece răsadurile se află într-o animație relativ suspendată.
Gradul de pierdere a germinării câmpului depinde în mare măsură de prezența umidității în sol. Cert este că germinarea activă a semințelor de grâu de iarnă începe atunci când sămânța absoarbe 40-45% din apă din greutatea sa, iar pragul de germinare a sporilor fungici este mult mai scăzut. La însămânțarea în sol semi-umed, rata de germinare a semințelor este inhibată și, prin urmare, deteriorarea acestora de către ciuperci crește. Prin urmare, cu cât semințele negerminate stau mai mult în sol, cu atât capacitatea lor de germinare în câmp este mai mică.
Temperatura are o mare influență asupra accelerației absorbției apei de către un bob. Cu cât temperatura este mai mare, cu atât apa este absorbită de cereale mai puternic. La 24 ° C, boabele absorb de două ori mai multă apă în aceeași perioadă decât la 4 ° C.
În viitor, cu cât boabele a absorbit mai multă apă, cu atât mai slabă este umezirea sa ulterioară. Când sunt combinate umiditate crescutăși temperatură ridicată a solului, umflarea boabelor are loc foarte repede. Deci, la 24 ° C boabele într-o zi au conținut până la 50% umiditate din greutatea sa, iar la 4 ° C aceeași bob conține doar 16% umiditate.
Temperatura optimă pentru germinarea semințelor de grâu este de 12 ... 20 ºС. O scădere a temperaturii sub cea optimă întârzie procesul de absorbție a apei cu 4-7 zile, deși nici la 0 ° C nu se oprește complet. Și în absența sau mai puțină umiditate, procesul de umflare este întârziat pentru o perioadă nedeterminată de timp. În Crimeea, nu este neobișnuit ca grâul semănat toamna să încolțească în februarie, chiar și în martie, în perioada de dezgheț. Aceste culturi nu au reușit niciodată să egaleze randamentul grâului, care a încolțit la timp, în octombrie. În plus, lipsa de umiditate pentru umflare și temperatura scăzută a solului nu reprezintă un obstacol pentru activitatea activă a microorganismelor, în principal a mucegaiurilor, care pot, într-o măsură sau alta, să distrugă semințele semănate.
Când boabele germinează, mugurul trebuie să treacă prin stratul de sol, până la adâncimea căruia se seamănă boabele. Prin urmare, apariția răsadurilor în câmp are loc mult mai târziu decât germinarea cerealelor. Rata de germinare depinde nu numai de temperatura și umiditatea solului, ci și de adâncimea de însămânțare.
În condiții de umiditate instabilă, una dintre principalele condiții prealabile randamente mari grâul de iarnă este de a obține răsaduri în timp util și prietenos. Pentru aceasta, semințele trebuie însămânțate în sol umed și bine aerisit.
Potrivit lui A.I. Zadontsev și V.I.Bondarenko (1958), cu normal conditii de temperatura pentru germinarea prietenoasă a semințelor de grâu de iarnă, este necesar ca umiditatea solului în stratul de semănat să fie de cel puțin 18%. Cu toate acestea, foarte adesea din cauza temperaturilor ridicate și a vântului uscat, stratul superior al solului în momentul semănării culturilor de iarnă este foarte uscat și conținutul său de umiditate scade sub minimul necesar germinării semințelor. În același timp, în straturile mai adânci ale solului, există suficientă umiditate pentru a obține răsaduri. Prin urmare, reglarea adâncimii de plantare a semințelor este atât de importantă pentru obținerea de răsaduri normale și prietenoase de grâu de iarnă.
Adâncimea optimă de plantare pentru semințele de grâu de iarnă în Crimeea este de 5-6 cm. Dar, potrivit lui E.V. Nikolaev, la semănat, semințele ar trebui să fie plantate la o adâncime de 6 cm atunci când se semănă la o dată optimă și timpurie. ...
P.V. Petkilev consideră că odată cu creșterea adâncimii de însămânțare cu peste 6 cm, germinația câmpului scade. Dar el susține că nu există o dependență liniară atunci când adâncimea de plantare a semințelor se schimbă de la 4 la 10 cm: în unele cazuri, scăderea germinării câmpului este semnificativă, în altele nu.
V.F. Podvysotsky susține că atunci când semințele sunt plantate într-un strat uscat de sol, perioada de semănat - răsaduri este foarte întinsă, iar o parte semnificativă a semințelor nu germinează deloc. Cu toate acestea, în condiții de umiditate suficientă, germinația câmpului crește odată cu încorporarea mai puțin adâncă.
Într-o zonă cu umiditate insuficientă, la însămânțare, semințele trebuie așezate într-un strat de sol umed (astfel încât semințele să se umfle și să germineze). Cu toate acestea, acest strat este uneori adânc și lăstarii de grâu apar la suprafață după o perioadă lungă de timp și slăbiți. Consecințele negative ale plantării profunde a semințelor sunt agravate la însămânțarea pe sol prost tăiat, când o parte din semințe cad sub bobocii mari. În plus, la însămânțarea ulterioară la o adâncime mare (8-10 cm), unii dintre răsaduri nu au timp să iasă la suprafața solului în condiții de scădere rapidă a t.
În același timp, înglobarea superficială a semințelor în sol uscat este periculoasă, deoarece precipitațiile mici - 5-10 mm pot umezi acest strat de sol și pot provoca germinarea semințelor, iar apoi moartea acestora din cauza lipsei de umiditate. Prin urmare, însămânțarea grâului de iarnă în Crimeea la o adâncime mai mică de 5 cm în toamna uscată este foarte riscantă.
Un factor important creşterea germinării pe câmp a seminţelor de grâu de iarnă este perioada de semănat, tocmai cea la care temperatura solului la adâncimea de plantare a seminţelor nu depăşeşte cea optimă din punct de vedere economic, iar umiditatea solului asigură umflarea rapidă a seminţelor şi creşterea răsadurilor.
Dacă în timpul optim de semănat calendaristic (în Crimeea aceasta este prima decadă a lunii octombrie), solul este uscat (mai puțin de 20 mm de umiditate disponibilă în stratul arabil) și vremea este caldă, însămânțarea grâului trebuie amânată până la sol. temperatura scade la 15 ° C (de obicei, aceasta este a doua decadă a lunii octombrie). În acest caz, siguranța semințelor semănate chiar și în sol uscat va crește, deoarece activitatea microorganismelor din sol și în special a insectelor, care sunt deosebit de active la 18-20 ° C, va scădea.
În termeni mai devreme decât optim, se poate însămânța numai atunci când este absolut necesar și dacă există cel puțin 30 mm de umiditate disponibilă pentru plante în stratul de sol arabil.
În ceea ce privește efectul masei de 1000 de semințe asupra germinării câmpului, această problemă a fost studiată parțial în literatura științifică și doar aceasta se referă la fracțiunea mare. De exemplu, N. Ye. Tsabel în cartea sa „Spermatologie sau doctrina semințelor” indică faptul că pentru semănat este necesar să se folosească cel mai mare cereale, deoarece germinează mai repede și dă plante mai puternice și mai productive. SP Kostychev observă că însămânțarea cu semințe mari este la fel de eficientă ca și fertilizarea. Dar trebuie să ții cont de asta seminte mai mari, cu cât rata de însămânțare este mai mare. În vremea noastră, au fost publicate multe lucrări care arată avantajul semințelor mari. Cu toate acestea, dacă recunoaștem toate aceste date în formă generalizată ca fiind corecte și considerăm ca fiind complete doar cele mai mari semințe din abaterea semințelor, atunci apar două întrebări: care semințe sunt considerate mari și cum se leagă acestea cu semințele fracțiilor mijlocii? Pot fi folosite pentru însămânțare și ce se întâmplă în acest timp? Toți acești cercetători nu dau răspunsuri la astfel de întrebări, deoarece în experimentele lor nu au existat semințe de mărime medie. Mulți cercetători au testat doar semințe mici și numai mari. Deși fracțiile mijlocii ale semințelor nu au fost testate, inferioritatea lor a fost întotdeauna implicită, deoarece nu sunt cele mai mari. Ar putea fi citate multe exemple de astfel de studii. De exemplu, E.M.Shumakova (1949) a comparat semințele de grâu de iarnă care cântăresc 1000 de boabe 42,3 și 17,5 g. Desigur, semințele mici au germinat mai rău decât cele mari. Dar ce sunt semințele cu o greutate de 1000 de boabe de 42,3 g? Au fost cele mai mari din recoltă?
În același timp, nu ar trebui să renunțe la datele experimentale cu privire la această problemă a unor oameni de știință cunoscuți - amelioratorii de plante I. D. Budrin, A. I. Stebut, V. Ya. Yuriev, P. I. Lisitsyn și alții, care nu au recunoscut avantajele semințelor mari.
A.I. Stebut credea că, în primul rând, este viabilitatea ridicată a semințelor și nu dimensiunea lor - în aceasta a văzut principalul avantaj al semințelor. Mulți cercetători atribuie avantajul semințelor mari faptului că au mai multe de rezervă nutrienți, cu cât embrionul este mai mare, ceea ce determină valoarea lor biologică. V.Ya. Yuriev, care a scris că dacă semințele mari ar avea o valoare mare, atunci numai soiurile cu semințe mari ar rămâne în producție.
A.I. Nosatovsky, când a studiat efectul mărimii boabelor asupra germinării câmpului, a descoperit că boabele mari absoarbe umiditatea mai lent decât boabele mici. Deci, de exemplu, un bob mic într-o zi conține de două ori mai multă apă decât unul mare, deci germinează mai probabil decât unul mare. Ca urmare, la însămânțarea materialului de semințe care este eterogen ca dimensiune, răsadurile nu apar în același timp.
În același timp, cu cât semințele sunt mai mari, cu atât greutatea de însămânțare este mai mare. De exemplu, rata optimă semănat la semănat grâu la momentul optim pe uscat este de 6 milioane de semințe viabile la hectar. Dacă semănăm cu semințe care cântăresc 1000 care sunt de 30 de grame, atunci greutatea de semănat va fi de 180 kg/ha, iar dacă cu semințe care cântăresc mai mult de 45 de grame, atunci va fi deja de 276 kg/ha. În acest caz, costul semințelor semănate la hectar va fi de 1,5 ori mai mare.
Toate aceste fapte indică faptul că nu atât dimensiunea semințelor este importantă, ci uniformitatea. materialul semințelor după mărimea boabelor şi utilitatea lor. Aceasta nu înseamnă că mărimea semințelor nu contează, dar, potrivit lui I. G. Strona, utilitatea semințelor se manifestă mai bine în semințele medii decât în ​​cele mai mari. În jurul acestei probleme apar multe controverse și oamenii de știință nu pot ajunge la un consens.
Pe lângă mărimea boabelor, germinația câmpului poate fi influențată de compoziție chimică cereale, și anume conținutul de proteine. Această problemă a fost studiată chiar mai puțin decât dimensiunea semințelor.

Toate plantele în perioada de vegetație, de la germinarea semințelor până la maturarea semințelor noi, trec prin anumite faze care sunt strâns legate între ele și se înlocuiesc succesiv. Debutul fiecarei faze se stabileste vizual in functie de exterior caracteristici morfologice plante, care caracterizează modificările cantitative și calitative care apar într-un organism viu. Astfel de observații se numesc fenologic.În fiecare etapă de creștere și dezvoltare, plantele experimentează nevoi diferite de nutriție, umiditate și alți factori ai vieții. Prin urmare, cunoașterea fazelor de creștere vă permite să monitorizați starea culturilor și să efectuați în timp util măsurile agrotehnice necesare pentru satisfacerea nevoilor plantelor într-un anumit factor de viață.

În procesul de dezvoltare, planta pâinilor de cereale suferă succesiv următoarele faze: lăstari, tălmăcire, răsărire în tub, spicuire (sau măturare), înflorire și coacere. În țările occidentale se adoptă o altă scară fenologică Zadoks, care este un cod zecimal pentru dezvoltarea cerealelor. Întregul ciclu de dezvoltare a plantelor este împărțit în 10 faze principale, care sunt numerotate de la 0 la 9. Fiecare fază este împărțită în 10 microfaze (Fig. 9). Această clasificare este mai de preferat, deoarece vă permite să determinați cu mai multă precizie stadiul de dezvoltare a plantei și să efectuați prelucrarea computerizată a rezultatelor observației. Începutul fazei se notează atunci când cel puțin 10% dintre plante intră în el și debutul complet al fazei - dacă semnele corespunzătoare sunt prezente în 75% dintre plante.

Apariția unei culturi este precedată de umflarea semințelor și germinarea acestora. Rata de umflare a boabelor semănate depinde de umiditatea, temperatura și aerarea solului. Pentru umflarea semințelor

Figura 3.12. Fazele de creștere ale grâului de iarnă și etapele organogenezei conform Zadoks

grâul și secara necesită apă aproximativ 55% din greutatea boabelor uscate. Pentru orz, această cifră este de 50, pentru ovăz - 65, pentru porumb - 40, mei - 25. Umiditatea activează activitatea enzimelor semințelor, embrionul părăsește starea de repaus și trece la viața activă. Semințele încep să încolțească. În primul rând, rădăcinile embrionare încep să crească. Numărul lor depinde de tipul de plantă. Grâul are 3 - 5 rădăcini, secară - 4, orz 5 - 8, ovăz 3 - 4, pâinea din grupa 2 încolțește cu o rădăcină (Figura 3.13).

Figura 3.13. Germinarea cerealelor: 1-secara; 2 ovăz; 3-porumb; 4-grâu; 5-orz

După rădăcinile primare, începe să crească un lăstar de tulpină. Pentru pâinea din prima grupă, prima frunză care sparge stratul de sol este acoperită cu un capac transparent - coleoptil, care protejează germenul de deteriorare (Figura 3.14-a). Când ajunge la suprafața solului, coleoptilul încetează să crească, se rupe și prima frunză verde iese în crăpătura formată (Figura 3.14-b). Dimensiunea coleoptilului este limitată și, prin urmare, la însămânțarea prea adâncă, adesea nu ajunge la suprafața solului. O frunză neprotejată moare sau intrările non-coleoptile sunt slăbite.

Pentru a obține lăstari prietenoși, uniformi, este necesar ca semințele să fie plantate la adâncimea optimă, iar solul să conțină o cantitate suficientă de umiditate și aer (Figura 3.14).

Figura 3.14. Germinarea primei frunze și ieșirea din coleoptil

Acest lucru este asigurat de pregătirea temeinică a solului. Stratul de însămânțare trebuie să fie liber, granulat, patul de semințe trebuie să fie dens și umed, iar suprafața solului trebuie să fie uniformă.

Figura 3.15 .. Răsaduri de grâu de iarnă stadiul 10-20 conform Zadoks

Măcinarea pâinii cu cereale începe cu apariția a 3-4 frunze. Se fixează atunci când vârfurile primelor frunze ale lăstarilor laterali sunt arătate din tecile frunzelor lăstarilor principale. Creșterea lăstarilor noi are loc datorită ramificării subterane a tulpinii, iar nodul în care are loc acest proces se numește nod de frecare, Din nodul de frezare, încep să se formeze secundare (rădăcini nodale), iar pe suprafața solului se formează un tufiș format din mai multe tulpini (Fig. 12). Numărul de tulpini (lăstarii) care formează o plantă se numește tufătură generală... Există, de asemenea tufișuri productive- numărul de tulpini de pe o plantă care a dat boabe coapte. Lăstarii de tulpină, pe care s-au format spice (panicule), dar boabele nu au avut timp să se coacă, se numesc potrivi,și lăstari fără inflorescențe - Genuflexiune. Potrivirea și aruncarea este nedorită în culturi, deoarece acestea consumă umiditate cu baterii și îngreunează recoltarea.

Figura 3.16. Măcinarea grâului de iarnă: A-porumb; b-radacinile primare; v- lăstar de tulpină; G-lastarii laterali din nodul embrionar; d- nodul de frezare; e-radacini nodale; f- tulpina principală; s-lăstarii laterali

Gradul de business cereale datorita in primul rand caracteristicilor biologice ale speciei si soiului. În plus, tufișul depinde de zona de nutriție a plantelor, umiditatea solului, timpul și adâncimea de semănat, fertilitatea și calitatea cultivării solului, temperatură, iluminare. Pe solurile fertile și cu tehnologie agricolă înaltă, cultivarea se desfășoară mai viguros. Odată cu semănatul îngroșat și plantarea adâncă a semințelor, plantele cresc mai rău (Figura 3.17).

Cu o lipsă de umiditate, nu are loc măcinarea, nu se formează sistemul de rădăcină secundară, ceea ce duce la o scădere bruscă a randamentului. Un factor care împiedică cultivarea poate fi lipsa de azot în sol.

Figura 3.17. Efectul adâncimii de semănat asupra dezvoltării plantelor de grâu

Dacă nodul de frezare moare, toate plantele mor. Nodul de tăiere în culturile de iarnă este în special în pericol, prin urmare ținându-l de conditii nefavorabile iernarea este sarcina principală a perioadelor de toamnă și iarnă. Dacă se păstrează nodul de curățare, lăstarii și rădăcinile care au murit iarna pot fi restabiliți din acesta.

Ieșirea în tub (pornire) se notează atunci când nodul superior al lăstarului principal de tulpină se ridică la 5 cm deasupra suprafeței solului (Fig. 14). La această înălțime, o poți simți cu degetele.

Trompetul este o etapă foarte importantă în dezvoltarea culturilor de cereale. În acest moment, masa vegetativă crește rapid - paie, frunze, rădăcini. Plantele au o nevoie crescută de umiditate și nutrienți. Această perioadă este critică, prin urmare, crearea condițiilor favorabile pentru creșterea plantelor în perioada de intrare în tub determină în mare măsură mărimea producției de cereale.

Figura 3.18. Începutul tubingului și pornirea grâului

Îndreptarea (măturarea) (Figura 3.19) începe cu apariția a 1/3 dintr-un vârf (paniculă) din teaca frunzei frunzei superioare. În această fază, plantele sunt, de asemenea, foarte pretențioase în ceea ce privește condițiile de nutriție și umiditate. Într-un an uscat și cald, poate

Figura 3.19. Îndreptarea grâului

formarea organelor florale este perturbată, ceea ce va duce la o deteriorare a conținutului de cereale al spicelor (panicule). Vremea rece, ploioasă din timpul perioadei de recoltare prelungește perioada acestei faze și, în consecință, prelungește perioadele de maturare și recoltare.

Înflorirea (Fig. 3.20) la majoritatea culturilor de cereale urmează înflorire (la orz, uneori se întâmplă înainte de a ieși). Prin natura înfloririi, cerealele se împart în autopolenizare (orz, grâu, ovăz, mei, orez) și polenizare încrucișată (secara, porumb, sorg). La culturile cu vârf (grâu, secară, orz), înflorirea începe din partea de mijloc a spicului, apoi se răspândește în sus și în jos. În partea mijlocie a spicului se formează cele mai mari boabe. Pâini în panică (mei, ovăz, sorg, orez) înfloresc din vârf

panicule. Durata fazei de înflorire este diferită pt

Figura 3.20. Înflorirea grâului

culturi diferite. La grâu, de exemplu, înflorirea unui spion durează 3 - 5 zile, iar întregul câmp 6 - 8 zile. Această perioadă poate fi mai lungă pe vreme rece și ploioasă și mai scurtă pe vreme caldă și uscată. Condițiile meteorologice extreme afectează negativ fertilizarea culturilor cu polenizare încrucișată. În caz de polenizare incompletă se observă prin bob.

După înflorire și fertilizare, creșterea tulpinii frunzelor și rădăcinilor practic se oprește. Substanțele plastice formate până în acest moment sunt folosite pentru formarea și umplerea cariopselor. În acest moment, este foarte important să feriți frunzele de boli și să le prelungiți funcționarea. Acest lucru contribuie la formarea de boabe mai mari, de calitate superioară.

Formarea și coacerea boabelor. Procesul de formare a boabelor include trei etape - formarea, umplerea și maturarea boabelor.

Formarea cariopsisului începe la scurt timp după fertilizare. Mai întâi se formează embrionul, urmat de endosperm (Fig. 3.21). În 10 - 12 zile, cariopsa crește până la lungimea sa finală.

Figura 3.21. Formarea și umplerea gărgărițelor

Conținutul său se află în lichid gelatinos stare, creșterea în lungime este suspendată, începe umplerea. Grosimea și lățimea cariopsei crește, conținutul interior intră într-o fază lactat, și apoi pastos state. Până la sfârșitul umplerii, conținutul de umiditate al boabelor este redus la 40%. În acest moment, fluxul de substanțe plastice către bob se oprește, acesta trece la maturare.

Maturarea este împărțită în 2 etape: fază maturitatea ceară si faza maturitate deplină(Figura 3.22). La începutul coacerii ceroase, boabele își pierd complet culoarea verde, conținutul boabelor nu este stors, ci se rostogolește ușor într-o minge. La mijlocul coacerii ceroase, conținutul de umiditate al boabelor este redus la 35 - 25%, endospermul boabelor poate fi tăiat cu unghia. Pana la sfarsitul maturitatii ceara, la presare cu unghia, pe bob ramane o urma, dar nu mai este posibil sa taiati boabele.

Figura 3.22. Etape de coacere a grâului: lactate, ceară și maturitate completă

Cosirea pâinilor în rulouri în timpul recoltării separate începe la mijlocul (secara - la sfârșitul) maturității cerii (Figura 3.23).

În faza de coacere completă, conținutul de umiditate din boabe scade la 17 - 16%, se treiera cu ușurință din

Figura 3.23. Cositul în rulouri

urechi, dar nu s-au sfărâmat încă. Endospermul este dur, harnos sau vitros la rupere. În acest moment, se efectuează recoltarea într-o singură fază a cerealelor (Figura 3.24).

Odată cu întârzierea recoltării (creșterea excesivă), pierderile de cereale sunt inevitabile din cauza vărsării acestuia.

Boabele recoltate în plină coacere nu sunt încă mature fiziologic și pot avea o capacitate de germinare redusă. Maturarea după recoltare poate continua încă 3 săptămâni până la 2 luni. Această proprietate trebuie luată în considerare atunci când se folosesc semințe proaspăt recoltate ale culturilor de iarnă pentru însămânțare.

În perioada de umplere și coacere a boabelor se produc fenomene care provoacă perturbări în procesul normal de dezvoltare a plantelor.

Figura 3.24. Curățare monofazată

Cazare pâini (Figura 3.25) apare în culturile îngroșate cu un aport de azot în exces și umiditate, ca urmare a furtunilor, grindină de vânt puternic. Plantele culcate sunt mai puțin bine iluminate, iar asupra lor se pot dezvolta boli fungice. În același timp, fluxul de asimilanți în boabe scade, se formează mic, calitatea este scăzută.

Siguranță plantele apare la căldură extremă și vânturi uscate, când stomatele își pierd capacitatea de a se închide. În acest caz, umiditatea se evaporă atât de repede încât rădăcinile nu au timp să o furnizeze frunzelor și este aspirată din inflorescențe. Un fenomen similar are loc atunci când captură plante, care este asociată cu o lipsă de umiditate în sol (și nu numai căldură). Adesea, fuziunea și criza apar în același timp. Ca urmare, boabele se formează mic, zbârcit cu o cantitate mică de amidon.

Figura 3.25. Culturi mincinoase de grâu

scopul muncii: Studiați fazele de creștere ale culturilor de cereale folosind exemplul grâului de toamnă

Materiale si echipamente: Exemplare de plante conservate, cărți de referință, postere și desene.

Diagrama mișcării apei, nutrienților și substanțelor plastice prin plantă

Grâu de iarnă. Sezonul de creștere al grâului de iarnă este de 240–320 de zile (2200 ° C suma temperaturilor efective). De la germinare până la măcinare, plantele consumă 30–40% azot, fosfor și potasiu din cantitatea totală consumată, în faza de pornire - 40–50%, în perioada de umplere cu cereale - 10–30%. Acumularea de substanță uscată în această perioadă este de doar 8-10%. În acest moment, sistemul radicular este încă slab dezvoltat și plantele tinere sunt foarte sensibile la prezența substanțelor nutritive ușor asimilabile în sol. Lipsa acestora duce la perturbarea ireversibilă a proceselor biochimice, care afectează negativ dezvoltarea și formarea culturii. În această privință, începutul cultivarii este considerată o perioadă critică în raport cu elementele de nutriție minerală. Consumul maxim al acestora are loc în perioada de cultivare – rămășiță. Când se atinge faza de coacere a laptelui a cerealelor, aportul de nutrienți din sol se oprește practic.

Grâul de iarnă solicită solului mare. Reacția acestuia din urmă ar trebui să fie neutră, pH 6,0–7,5. Această cultură oferă cele mai stabile recolte pe cernoziomuri fertile, suficient de umede și lipsite de buruieni și pe solurile de castan închis la culoare. În zona Nonchernozem, cele mai bune pentru el sunt solurile slab podzolizate, lutoase medii și cenușii de pădure. Pe lut nisipos ușor și pe turbării drenate, funcționează prost. Zonele coborâte și umede sunt, de asemenea, nefavorabile pentru ea.

Grâu de primăvară- spre deosebire de grâul de toamnă, are un sezon de vegetație mai scurt (75–115 zile în funcție de soi, zone de cultură și condiții meteorologice, 1500 ° C suma temperaturilor efective).

Absorbția nutrienților în grâul de primăvară este mai intensă decât în ​​grâul de iarnă. În timpul perioadei de germinare, grâul de primăvară consumă 5-7% din eliminarea totală, în faza de măcinare - 15-20%, producția de plante în tub și poziție - 50-60%, maturitatea laptelui de cereale - 20-30 %, maturitate ceară - 3– 5%. În perioada de la apariția intrărilor până la cultivare, grâul de primăvară este foarte sensibil la lipsa de nutrienți, în special de fosfor. Lipsa fosforului în prima perioadă de dezvoltare nu este compensată prin aplicarea ulterioară și determină o scădere a randamentului cerealelor. Absorbția fosforului continuă până la sfârșitul maturării.

Grâul de primăvară are un aspect relativ subdezvoltat sistemul rădăcină, caracterizat printr-o capacitate de asimilare redusă, prin urmare este solicitant cu prezența substanțelor ușor disponibile în sol și nu suportă soluri acide... Pentru a dezvolta un sistem puternic de rădăcină și pentru a reduce riscurile unui randament scăzut, este necesar să se includă tratamentul semințelor cu stimulente de creștere, de exemplu, Raikat Start (0,25–1,0 l / t), în tehnologia de hrănire a grâului.

Alături de îngrășămintele de bază, hrănirea foliară are o importanță deosebită pentru îmbunătățirea nutriției rădăcinilor, care se realizează în mod tradițional în faza de tăiere, dar este necesară și în faza de spic.

Adesea, în perioada de expunere la factori de stres (temperaturi scăzute, căldură, secetă, tratament cu produse de protecție a plantelor), utilizarea hrănirii foliare este singura modalitate de a furniza nutrienți sistemului metabolic al plantelor.

În combinație, tratamentul semințelor și hrănirea foliară măresc semnificativ eficiența nutriției rădăcinilor de grâu de primăvară. Deci, creșterea de la principalele îngrășăminte nu depășește 6-7 c/ha, sub rezerva tehnologiei de nutriție completă cu utilizarea stimulentelor de creștere și a îngrășămintelor complexe în faza de măcinat și îngrășământ - creșterea crește la 10 sau chiar 20 c/ ha datorită creșterii volumului sistemului radicular, îmbunătățirii reacțiilor fiziologice în frunze, creșterii asimilării nutrienților din sol și îngrășăminte cu 15–20%, refacerii rapide a plantelor sub influența condițiilor nefavorabile, reutilizarii crescute a carbohidraților de rezervă și direcția lor în cariopsă.

Orz de iarnă și de primăvară- caracterizată printr-o absorbție și mai intensă a nutrienților, care este asociată cu un sezon de vegetație scurt. Datorită cazării grele, doza de îngrășăminte cu azot ar trebui să fie mai mică decât pentru grâu. La cultivarea orzului de malț, nu se folosesc îngrășăminte cu azot și nici nu sunt însămânțate pe predecesori recoltați timpurii care acumulează mult azot. Orzul este foarte sensibil la aciditatea ridicată a solului.

secară... Secara nu este foarte pretențioasă pe sol. Ea dă recolte bune pe soluri nisipoase si lutoase, si cu grija corespunzatoare chiar si pe soluri mlastinoase. Dar randamentele sale maxime se obțin pe sol negru fertil. Secara de iarnă reacţionează puternic la fertilizare.

Ovăz. Mai puțin pretențios în privința condițiilor de creștere. În comparație cu alte cereale, are o perioadă mai lungă de absorbție a nutrienților. Folosește bine efectele secundare ale îngrășămintelor. Îngrășămintele cu azot au un efect puternic asupra tuturor solurilor. Dozele de îngrășăminte sunt aceleași ca și pentru orz. Pentru a crește conținutul de proteine, este mai bine să aplicați fracționat azot, ca în cazul grâului, și fosfor-potasiu - înainte de însămânțare.

Mei.Înainte de cultivare, creșterea și dezvoltarea organelor supraterane și a sistemului radicular este lentă, astfel încât capacitatea de a asimila nutrienții din sol este mult mai mică decât cea a altor culturi de primăvară. Perioada de absorbție crescută a nutrienților are loc mai târziu decât la culturile de primăvară devreme și coincide cu perioada caldă, când procesele de mobilizare a nutrienților se desfășoară activ în sol.

Tehnologiile de nutriție minerală pentru culturile de cereale trebuie să țină cont de caracteristicile biologice ale culturii cultivate, de nevoile acesteia de elemente de nutriție minerală în fiecare fază de dezvoltare și să contribuie la realizarea maximă a potențialului genetic al plantelor.

În perioadele critice de creștere (așezarea organelor de reproducere, înflorirea, umplerea cerealelor), plantele sunt cele mai sensibile la efectele factorilor de mediu favorabili și nefavorabili care afectează nutriția minerală a plantelor.

Tulburările fiziologice metabolice în aceste momente reduc ireversibil rata de utilizare a îngrășămintelor de bază și, chiar și cu un aport ridicat de nutrienți, duc la scăderea productivității plantelor. Pentru a preveni impactul negativ al factorilor de stres asupra productivității culturilor de cereale, fertilizarea ar trebui să se bazeze pe analize regulate ale solului și hrănirea foliară- să precedă diagnosticul funcțional al plantelor. În timp ce pierderea de producție nu poate fi prevenită, diagnosticarea rapidă de laborator și fertilizarea foliară modernă pot ajuta la menținerea pierderilor și daunelor la minimum.

Este important să ne amintim că manifestarea vizuală a stării nefavorabile a plantelor apare chiar și cu tulburări metabolice profunde. Recoltele și calitatea sunt mult reduse înainte de apariția simptomelor vizuale de stres. Prin urmare, eficacitatea tehnologiilor de nutriție minerală este determinată de identificarea și reducerea în timp util a consecințelor factorilor de mediu nefavorabili asupra metabolismului plantelor.

Această serie de articole, unul dintre autorii cărora este James Cook, care a fost în Ucraina, cunoscut cititorilor revistei Zerno pentru cercetările sale, este adaptată la realitățile ucrainene și este oferită cititorului-practician ca o gamă completă de informații. despre foarte tehnologie modernași metodologia de cultivare a grâului. Stimate cititor, veți primi întreaga cantitate de informații dacă, pornind de la acest număr, veți culege toate cele 12 numere în care vor fi publicate aceste informații. (Publicat în # 7.2011)

În primul articol, autorii s-au concentrat pe biologia, caracteristicile, ciclurile și caracteristicile plantei de grâu. Cu fiecare număr al revistei „Zerno” veți fi din ce în ce mai interesanți și, sperăm, munca noastră vă va fi de folos în practica dumneavoastră agronomică.

Fiecare plantă de grâu sănătoasă, complet dezvoltată, constă dintr-o tulpină principală cu spice, internoduri, noduri, frunze, rădăcini și lăstari. La rândul său, fiecare lăstar constă și dintr-o ureche, internoduri, noduri, frunze, rădăcini și (potențial) lăstari secundari. Rădăcinile care apar mai întâi ca parte a răsadului sunt rădăcinile germinale sau primare. Iar cele care se formează ulterior pe tulpina principală și procesele sunt rădăcini nodale, uneori sunt numite rădăcini adventive sau secundare.

Înainte de a ajunge la deplina dezvoltare și maturitate, fiecare plantă de grâu trece prin stadii succesive de dezvoltare: răsadul devine tulpina principală cu lăstari, fiecare se alungește aproximativ în același timp, iar apoi se dezvoltă spicele și boabele. Tulpina adevărată la plantele tinere este avansată în punctul de creștere prin straturi alternative de celule concepute să devină noduri (joncțiuni) și internoduri din paie lungi și rigide, cu un vârf în vârf. La primirea unui semnal - suma temperaturilor active acumulate, care este tipică pentru majoritatea soiurilor de grâu, sau un semnal de la durata orelor de lumină, în cazul grâului sensibil la lungimea zilei, aceste internoduri extinse încep să se lungească , nodurile apar unul după altul, iar, în final, din tub apare o ureche. În timpul acestor etape, tulpina principală, lăstarii și rădăcinile nodale asociate se unesc într-un loc cunoscut sub numele de gulerul rădăcinii. Este format din noduri inferioare și internoduri neproeminente, care rămân într-o poziție fixă ​​la 2-5 cm sub suprafața solului. Etapele de dezvoltare și creștere sunt descrise pentru cazul în care totul merge bine: planta este complet sănătoasă, iar randamentul este absolut genetic (Fig. 1). În următoarele articole, vom descrie ce poate merge prost și ce trebuie făcut în astfel de cazuri.

Orez. 1. Patru niveluri de productivitate a grâului

Embrion

În interiorul fiecărui bob de grâu se află un embrion sau germen de plantă de grâu (Fig. 2). Embrionul este ambalajul pentru toți constituenții necesari formării unei plante. Este format din mai multe părți și anume:

1) scutellum - o frunză modificată care absoarbe zahărul și alți nutrienți din endospermul amidonului, deoarece este scindat de enzime în timpul germinării;

2) ectoderm - o structură asemănătoare frunzei care nu se dezvoltă niciodată într-o frunză adevărată;

3) coleoptil - o altă structură asemănătoare frunzei care protejează prima frunză adevărată atunci când iese din sol;

4) țesuturi nedezvoltate (embrionare) pentru aproximativ primele trei frunze adevărate;

5) viitoarea primă rădăcină (rădăcină embrionară), acoperită cu un strat protector de țesut;

6) de la doi până la cinci embrioni destinați să devină rădăcini embrionare împreună cu rădăcina primară (nu sunt reprezentați în Fig. 2).

Noduri

Nodurile sunt locul în care planta de grâu începe să crească. Toate rădăcinile, frunzele și lăstarii își au originea în nodurile vegetative de pe tulpini. Prin analogie, toate spiculeții care alcătuiesc țepul își au originea în nodurile de reproducere din vârfurile tulpinilor. Aceste noduri vegetative și reproductive dau naștere unor structuri corespunzătoare într-un model predeterminat, care poate fi ușor descris dacă planta este analizată în funcție de nodurile ei constitutive. Potenţial, 9-14 noduri vegetative şi 15-25 noduri de reproducere se formează pe tulpina principală a unei plante de grâu de iarnă complet dezvoltate. De obicei, o plantă de grâu de primăvară complet dezvoltată are mai puțini noduri vegetative și reproductive decât grâul de iarnă și mai puțini lăstari laterali decât tulpina principală și lăstarii mai bătrâni.

Orez. 2

Orez. 2. Vedere a embrionului de grâu matur (sus), incizia se face la mijloc pe toată lungimea sa, iar așezarea embrionului pe sămânța de grâu și în stadiul de dezvoltare (jos)

Rădăcinile embrionare (dar nu și rădăcina primară) ies din nodurile din ectodermul și scutelul embrionului (Fig. 2). De obicei, doi embrioni de rădăcină sunt formați de fiecare parte a nodului scutellum și trei embrioni de rădăcină sunt asociați cu nodul ectoderm, adică, potențial, doar cinci rădăcini embrionare (șase cu o rădăcină primară). Deci, embrionul are cinci noduri: corymbose (cotiledonat), ectodermic, coleoptil, precum și primul și al doilea nod de frunză.

Părți vegetative

Ordinea de dezvoltare a părților vegetative ale grâului - frunze, tulpina principală, lăstari și rădăcini (Fig. 3) poate fi urmărită vizual. Pentru a face acest lucru, să numerotăm fiecare nod. Nodul primei frunze (al patrulea nod al embrionului) va fi desemnat ca nod 1 (N1), iar prima frunză verde vizibilă deasupra solului (prima frunză adevărată), atașată la N1, ca L1 (Fig. 3). ). Conține un mugure în sinus și se numește lăstar axilar 1 (T1).

Orez. 3. Frunzele, lastarii si radacinile plantei de grau

Cea de-a doua frunză verde vizibilă (L22) se unește cu nodul 2 (N2) și conține în axila sa un mugure, care va deveni al doilea lăstar axilar (T2). Coleoptilul își are originea în nodul coleoptil denumit O (N0). Coleoptilul, fiind o structură asemănătoare frunzei, va fi notat cu LO. Ectodermul are originea la nodul -1 (N-1), iar scutelul la nodul -2 (N-2).

Rădăcinile nodale apar din unul sau mai multe noduri ale fiecărei tulpini începând de la N1. Din fiecare astfel de nod pot apărea aproximativ patru rădăcini nodale. Literele marchează aceste patru rădăcini în conformitate cu direcția de creștere în raport cu nervura centrală a primei frunze (L1 la N1). Rădăcinile care apar pe partea dreaptă și stângă a nervurii medii vor fi desemnate A și, respectiv, B. Și rădăcinile care apar în direcția către și dinspre vena mediană sunt ca X și respectiv Y. Nodurile de pe lăstari vor fi de asemenea notate prin numere: formate din două cifre pentru nodurile de pe lăstari și trei cifre pentru nodurile de pe lăstarii secundari. La baza fiecărui lăstar se află o structură mică, asemănătoare unei frunze - bracteele - care protejează mugurul tânăr înainte de a-și elibera prima frunză pentru a deveni lăstar. Bractele sunt analoge cu coleoptilul și provin din propriul nod de pe lăstar. Bractea conține un mugure în sinusul său, care se va dezvolta într-un lăstar secundar. La fel ca coleoptilul și nodul său, bracteele și nodurile lor primesc denumirea 0. Deoarece primul lăstar este deja T1 la N1, bracteele sale vor fi L10 la N10, iar lăstarul bractee este un lăstar secundar de T10. Prin analogie, prima foaie adevărată de pe T1 va fi L11 la N11, iar a doua foaie adevărată de pe T1 -L12 la N12. Aceste două frunze conțin muguri în axile, denumiți T11 și T12. De asemenea, ramura bracteelor ​​de pe T10 va fi un lăstar terțiar, notat cu T100. În culturile de producție la intervale de timp regulate semănat foarte puțini lăstari secundari și chiar mai puțini lăstari terțiari formează un bob plin în spic. La o data de semănat timpurie și cu distanțe mari dintre rânduri, grâul poate forma bob plin chiar și pe lăstarii secundari.

Suma temperaturilor active și dezvoltarea unei plante de grâu

Dezvoltarea corectă a unei plante de grâu cu frunze, tulpină principală, lăstari și lăstari secundari este reglată de unitățile de căldură acumulate sau de suma temperaturilor active din timpul sezonului de vegetație (CAT). Numărul de temperaturi active pe zi este temperatura medie pentru ziua respectivă minus temperatura de creștere inițială. Temperatura inițială (zero biologic) pentru grâu este de 0 ° C. Grâul de primăvară cu bob roșu sticlos cu coacere timpurie necesită aproximativ 1.475-1.500 CAT din momentul în care sămânța începe să absoarbă apă până la coacerea bobului. Poate că acesta este minimul pentru producția de grâu din America de Nord. Grâul de iarnă are nevoie de 2.000-2.500 de pisici, în funcție de soi și de data de semănat. În medie, grâul are nevoie de aproximativ 150 SAT pentru germinare dacă semănatul se efectuează la o adâncime de 3,8 cm, 130 SAT - dacă adâncimea de însămânțare este de numai 2,5 cm și 230 SAT - dacă grâul este semănat la o adâncime de 7,5 cm. 80 SAT este necesar pentru ca sămânța să germineze, 50 SAT - pentru ca lăstarul să ajungă la suprafața solului (pentru fiecare centimetru de adâncime de semănat - 20 SAT). O cantitate mai mare din suma temperaturilor active poate fi necesară pentru a obține răsaduri la o temperatură a solului mai mare de 27 ° C, deoarece astfel de temperaturi sunt prea ridicate pentru germinarea semințelor, dar se acumulează rapid în calcularea sumei temperaturilor active și poate induce in eroare pe agronom. Perioada dintre apariția succesivă a frunzelor pe tulpina principală și pe lăstari se numește filocron, iar la fel ca apariția răsadurilor, formarea fiecărei frunze necesită o anumită valoare minimă a sumei temperaturilor active în această perioadă. Majoritatea soiurilor de grâu de primăvară cu bob roșu sticlos cultivate în North Great Plains necesită 80 CAT per filocron. Unele soiuri cu maturare foarte timpurie de grâu de primăvară cu bob roșu sticlos necesită mai puțin de 75 CAT per filocron. Alte soiuri cu maturare timpurie necesită filocroni mai scurte decât soiurile convenționale între răsărire și înclinare, deoarece produc mai puține frunze pe tulpina principală (de exemplu, șapte frunze în loc de opt). Soiurile de grâu moale de iarnă cu boabe albe, crescute pentru coasta de nord-est a Pacificului, formează în general 10-13 frunze pe tulpina principală și necesită 90-100 CAT per filocron. Grâul de iarnă are un sezon de creștere mai lung decât grâul de primăvară și, în consecință, un potențial de randament mai mare. Soiurile de grâu de iarnă cultivate în zona relativ răcoroasă a coastei de nord-est a Pacificului au, de asemenea, un potențial de producție mai mare decât soiurile cultivate în zonele fierbinți de primăvară și începutul verii. Scurtarea perioadei filocronice sau formarea mai puține frunze pe tulpina principală (și lăstarii) ajută la îmbunătățirea maturării culturii și în unii ani evită expunerea la temperaturi ridicate ale aerului în fazele critice de dezvoltare. Odată cu semănatul târzie la grâul de toamnă, perioada filocronului este scurtată, în timp ce timpul efectiv pentru procesul de fotosinteză și acumularea de substanță uscată este redus în mod corespunzător. Din acest motiv, soiurile cu maturare timpurie și soiurile cu semințe târzii tind să formeze plante cu frunze și spiculeți mai mici și cu un potențial de randament mai mic. Planta, așa cum spune, își sacrifică creșterea, dar, în ciuda acestui fapt, trece neapărat prin fiecare fază a dezvoltării sale. Perioada filocronică variază ușor ca răspuns la viteza de acumulare a materiei uscate. De exemplu, dacă carbonul absorbit din produsele fotosintezei este suficient pentru ca planta să se dezvolte înainte de sfârșitul perioadei filocronice, atunci această perioadă poate fi redusă ușor pentru a se potrivi cu rata de absorbție a carbonului. În schimb, dacă carbonul acumulat este insuficient, perioada filocronului este ușor prelungită. Rata de dezvoltare a plantei poate fi controlată de aportul de carbon și, invers, aportul de carbon poate fi controlat de rata de dezvoltare a plantei. Aceste procese sunt indisolubil legate. În general, pentru formarea și mărirea frunzei lăstarilor, precum și a tulpinii principale, este necesară aceeași cantitate de sume de temperaturi active. Cunoscând perioada filocronică, este posibil să se prezică când frunzele se vor alungi, dar este imposibil să se prezică dimensiunea lor la sfârșitul acestei perioade, când următoarea frunză va începe să crească. Primul lăstar în axila primei frunze (L1) și fiecare lăstar ulterior în axila fiecărei frunze ulterioare apar la intervale de 1 filocron. Prin analogie, frunzele acestor lăstari apar la intervale de 1 filocron. Lăstarii ulterioare au mai puține frunze (de regulă, fiecare lăstar conține o frunză mai puțin decât predecesorul său pe plantă), astfel încât, atunci când sunt coapte, diferența de dezvoltare dintre tulpina principală și cel mai tânăr lăstar asociat nu poate fi mai mare de 50 CAT (2). -3 zile cu o valoare medie a temperaturilor diurne în intervalul 15-25 ° C). Lăstarii pot întârzia dezvoltarea și maturarea în spatele tulpinii principale, dar nu mai mult de 2-3 zile. La soiurile obișnuite de grâu de primăvară cu bob roșu sticlos, tulpina începe să se alungească cu aproximativ 5 filocroni (aproximativ 400 CAT) după însămânțare, iar la soiurile cu coacere timpurie, chiar și după 370 CAT. Alungirea tulpinii este răspunsul plantei la cantitatea acumulată de temperaturi active într-un anumit sezon de creștere sau la lungimea zilei. Grâul de iarnă din America de Nord intră de obicei în faza de tulpini la aproximativ 4-4,5 filocroni, sau între 360 ​​și 450 CAT, după 1 ianuarie. Această perioadă poate fi mai scurtă cu mai multe întâlniri timpurii semănat. De îndată ce începe alungirea tulpinii, orice lăstar cu mai puțin de trei frunze poate fi respins de plantă. Faza de tulpină cu frunzele complet dezvoltate începe la 3 filocroni după dezvoltarea alungirii tulpinii și durează 1 filocron până când se arată vârful spighetei. Speciile comune de grâu roșu de primăvară vitreos ajung în acest stadiu în aproximativ 715 CAT de la germinare. Soiurile de coacere timpurie consumă doar 650 CAT. Grâul alb moale de iarnă din nord-vestul Pacificului ajunge în faza de tulpină, unde s-au acumulat aproximativ 1.400 CAT după însămânțare pe 15 septembrie, dar are nevoie doar de 1.050-1.100 CAT când este semănat în octombrie. O perioadă caldă mai lungă cu însămânțare timpurie este folosită de plantă pentru o dezvoltare vegetativă suplimentară. Acest lucru duce la formarea mai multor lăstari, ceea ce permite plantei să formeze mai multe spice și, prin urmare, un randament mai mare, dacă toți ceilalți factori vitali pentru plantă nu sunt limitați. Lipirea durează aproximativ 1 filocron, iar faza de înflorire începe la 0,25-0,5 filocroni după sfârșitul fazei de capete, adică se mai adaugă aproximativ 100 CAT pentru grâul de primăvară și 120-150 CAT pentru grâul de iarnă. Grâul de primăvară cu bob roșu vitros în perioada de la înflorire până la maturare necesită încă 630-770 CAT, iar grâul moale cu bob alb de iarnă necesită 750-800 CAT. Aceasta aduce unitățile totale de căldură acumulate mai aproape de 1.450-1.565 CAT pentru grâul de primăvară cu bob roșu sticlos și 2.050-2.350 CAT pentru grâul moale de iarnă cu bob alb, în ​​funcție de caracteristicile de coacere și de timpul de semănat al culturii. Desigur, aceste valori variază în funcție de varietate și depind de alți factori. Randamentul de boabe este o funcție de cantitatea totală de carbon acumulat, exprimat mai întâi ca număr maxim de lăstari cu frunzele cele mai largi, apoi ca număr maxim de spiculeți dintr-un spic, chiar și mai târziu ca număr maxim de flori per spiculet și în cele din urmă, în numărul de boabe complet umplute de pe fiecare floare.

Dezvoltare trage

Odată cu dezvoltarea răsadurilor, se formează simultan o nouă frunză, iar cea anterioară este mărită. Cu toate acestea, structura frunzelor tinere se dezvoltă mai repede decât frunzele cresc până la dimensiunea maximă. Astfel, o plantă poate avea aproximativ 15 noduri vegetative, dar în momentul în care punctul de creștere încetează să formeze muguri de frunze și începe să producă noduri de reproducere ai viitorilor spiculeți, se pot forma doar șase sau șapte frunze vizibile. În mod obișnuit, atunci când grâul de toamnă are 11 noduri, dintre care cinci conțin frunze vizibile (L1-L5) și șase sunt frunze care așteaptă alungirea, încep să se formeze nodurile spikelet (reproductive). grâu de primăvară și soiurile timpurii grâul de toamnă poate avea doar patru frunze vizibile pe tulpină în timpul tranziției la formarea nodurilor de reproducere.

Dezvoltarea rădăcinilor

Rădăcinile germenilor

Primele două rădăcini embrionare se formează la nodurile N2 și N1 - nodurile scutellum și, respectiv, epiblast. Aceste rădăcini, denumite -2A și -2B, se alungesc aproape imediat după debutul alungirii rădăcinii primare. Aceste două rădăcini și rădăcina primară formează primele trei rădăcini vizibile pe un răsad săpat din sol înainte de a apărea la suprafață (Fig. 2). Abia după ce aceste trei rădăcini au apărut și au început să absoarbă apa, coleoptilul se alungește. După răsărirea lăstarilor, următoarele două rădăcini embrionare, denumite -1A și -1B, se alungesc de la nodul epiblastic (N1). O a cincea rădăcină germinativă (-1x) poate apărea din N1 dacă răsadurile sunt deosebit de puternice. Chiar și a șasea rădăcină embrionară (-1y) poate apărea din același nod. Momentul în care rădăcinile germinale încep să se alungească din nodurile din interiorul embrionului, precum și momentul în care frunzele încep să se alungească deasupra solului, este reglat de suma temperaturilor active sau filocronelor. Rădăcinile embrionare -1A și -1B încep să se alungească atunci când coleoptilul apare la suprafață. Rădăcinile OA și OV se alungesc apoi la nodul N0 aproximativ în același timp în care lăstarul de coleoptil începe să crească.

Timpul de apariție a rădăcinilor de ordinul întâi, al doilea și al treilea este, de asemenea, reglementat de suma temperaturilor active sau filocronelor. În general, lăstarii de ordinul întâi încep să se ramifice la rădăcinile germinale atunci când se formează trei frunze pe tulpina principală. Lăstarii de ordinul doi încep să se ramifică atunci când pe tulpina principală apar 5-6 frunze.

Rădăcini nodale

La fiecare nod al tulpinii principale și al lăstarilor se pot dezvolta până la patru rădăcini nodale. Aceste patru rădăcini apar în două perechi, una numită A și B, iar cealaltă X și Y. Pe unele tulpini, mai mult de patru rădăcini pot fi vizibile la nodurile superioare. Ca și rădăcinile embrionare, timpul de apariție a rădăcinilor nodale poate fi prezis din suma acumulată a temperaturilor active. Rădăcinile 1A și 1B apar la nodul N1 de pe tulpina principală în jurul momentului în care T1 începe să crească de la același nod. A doua pereche de rădăcini se formează din N1 (rădăcinile 1X și 1Y) la aproximativ 2 filocroni după apariția primelor două rădăcini din același nod sau în momentul alungirii TZ din N3. Secvența poate continua până când rădăcinile nodale apar la toate nodurile de la N1 la N5 sau N6 și până când punctul de creștere se transformă dintr-un nod vegetativ într-un nod reproducător. O ramificare de ordinul întâi a rădăcinilor nodale de la orice nod dat începe atunci când lăstarul asociat cu acel nod are trei frunze, iar o ramificare de ordinul doi a rădăcinilor nodale începe atunci când lăstarul de sprijin are cinci până la șase frunze.

Perioada reproductivă

Punctul de creștere din lăstarul tulpinii principale sau al lăstarului lateral al grâului de iarnă încetează să producă noduri vegetative și începe să producă noduri de reproducere la începutul primăverii... Ora exactă a acestei transformări depinde de soi, de suma acumulată a temperaturilor active și de durata zilei. Trecerea de la dezvoltarea vegetativă la dezvoltarea reproductivă este rezultatul semnalelor hormonale din plantă. Când punctele de creștere își termină misiunea vegetativă și trece la reproducere, trec printr-o serie de schimbări fizice.

Ele se alungesc și produc noduri de reproducere (mănunchiuri de celule nedezvoltate destinate să devină structuri în ureche) de aproximativ de două ori mai repede decât se dezvoltă punctele de creștere vegetativă. Tuberculii unici apicali (noduri spikelet) în punctul de creștere dau naștere mugurilor axilari, care formează viitoarele spiculete. Astfel, embrionul format în faza de dezvoltare cu un singur vârf a punctului de creștere reprezintă doar jumătatea inferioară a fiecărui spikelet viitor. Al doilea rând al embrionului (embrionul spikeletului) se dezvoltă mai târziu din mugurii din sinusurile primului rând (faza bimodală a dezvoltării punctului de creștere) (Fig. 4). În această fază, planta a înregistrat cu exactitate numărul maxim de spiculete. Viitorul ureche nu poate produce mai mult decât cel stabilit de numărul de spiculete în faza bimodală a dezvoltării punctului de creștere. Pe viitor, pe măsură ce planta se dezvoltă, în funcție de condiții, aceasta poate fi doar mai mică. În această fază, nodurile sunt rearanjate ireversibil în faza reproductivă. Jumătatea superioară a nodurilor viitoarei urechi se formează cu o viteză de aproximativ dublă față de jumătatea inferioară, formând astfel nodul final sau vârful spiculului.

Până în acest moment, embrionul primei flori apare pe spiculete mai dezvoltate, care se află aproximativ în partea de mijloc a vârfului. În această fază, se formează numărul final de semințe potențiale. Fiecare spikelet poate produce șapte, opt sau chiar nouă sâmburi (determinat de numărul de flori), dar majoritatea produc între unul și cinci sâmburi. Dezvoltarea unei urechi poate fi asociată cu dezvoltarea unui răsad. De exemplu, la grâul de toamnă, etapele de la începutul fazei cu un singur vârf până la sfârșitul fazei cu două vârfuri trec de la mijlocul până la sfârșitul fazei de curățare. La grâul de primăvară, vârful este fixat în momentul în care tulpina principală are cinci frunze și jumătate. Ultimul spikelet se formează la sfârșitul creșterii tulpinii. De obicei, în această perioadă, punctul de creștere este împins la suprafața solului. Florile într-un vârf se coacă în timpul perioadei de apariție în tub - începutul urechii. Până la începutul înfloririi, toate părțile spiculetelor (cu excepția boabelor) își ating deplina dezvoltare.

Înflorirea și dezvoltarea boabelor

Înflorire - faza în care apar sacii de antere și polenul începe să se reverse din ei. Acest lucru se întâmplă imediat (aproximativ 0,5 filocroni) după urechi și durează aproximativ 3-5 zile. Înflorirea este trecerea de la începutul umplerii cu cereale. Începe de la mijlocul vârfului și continuă în sus și în jos în acele zone și în aceeași secvență ca și formarea vârfurilor duble și a spiculetelor. Pe lăstari, înflorirea are loc mai târziu decât pe tulpina principală, deoarece acestea sunt ușor în urmă în dezvoltare față de tulpina principală.

Umplerea cerealelor începe cu fertilizarea ovulelor feminine cu polen. Pentru perioada totală de umplere cu cereale sunt necesare 750-800 CAT. Poate fi împărțit în trei faze: o fază de reținere, o fază de ritm constant și o fază de greutate maximă. Aproximativ 150-200 CAT, sau 1/4 unități de căldură, se acumulează în timpul fazei de întârziere - perioada de fertilizare când semințele încep să se umple. Sâmburii pot fi turnați în mijlocul țepei, în timp ce înflorirea continuă la capetele țepei. Cu cât această fază este mai lungă și cu cât suma temperaturilor active este mai mare, cu atât vor fi mai multe boabe într-un singur spic, deoarece în acest caz este timp pentru fertilizarea mai multor flori. Numărul maxim de flori este setat la mai mult de stadiu timpuriu, dar unele dintre ele pot să nu fie fertilizate, depinde de temperatură, boli și alți factori. Faza de întârziere se încheie când toate florile sunt fertilizate. Alte 500 SAT, sau aproximativ 2/3 unități de căldură, sunt necesare pentru umplerea cerealelor - o fază de ritm constant. În această perioadă, greutatea boabelor crește semnificativ într-un ritm constant. Viteza reală și durata acestei faze pot varia în funcție de soi și de condițiile de creștere. Mai mult decât atât, factorii sau condițiile asociate cu o rată mai mare de creștere a greutății cerealelor sunt de obicei asociate cu o fază mai scurtă a vitezei constante. În a treia, ultima perioadă - faza de greutate maximă, se acumulează aproximativ 100-150 CAT. În această fază, rata de încărcare a cerealelor scade. În această perioadă, boabele adaugă mai puțin de 10% din greutatea finală față de 70-80% (6070% pentru grâul de primăvară) în faza de creștere constantă. Cele mai mari boabe se găsesc de obicei în mijlocul spicului. Poate că acest lucru se datorează faptului că boabele fertilizate în această zonă au 2-3 zile mai mult de turnat decât boabele formate din flori fertilizate imediat înainte de sfârșitul fazei de retenție. Faza de retenție durează mai mult și cariopsele sunt de obicei mai abundente și mai mari în capul de pe tulpina principală decât în ​​capul de pe lăstar. Cu cât lăstarul este mai tânăr, cu atât faza de întârziere a umplerii cerealelor este mai scurtă.

Scale de dezvoltare a grâului

Numerele standardizate sunt folosite pentru fiecare fază de dezvoltare care are aceeași semnificație, indiferent de an, regiune sau tip de grâu. Notațiile numerice au prioritate față de cele descriptive atunci când informațiile sunt introduse într-un computer. Pentru aceasta, au fost dezvoltate mai multe tipuri diferite de scale. Cele mai comune sunt scara Feekes (Fig. 5), scara Haun și scara Zadoks (Tabelul 1). Fiecare scară are anumite avantaje și dezavantaje.

Scara Fickes este considerată tradițională și cea mai comună. Ea denotă etapele de dezvoltare pe o scară de la 1 la 11, în care stadiul 1 reprezintă puieții (de la awl la trei frunze), iar stadiul 11 ​​reprezintă procesul de umplere a boabelor (faze de viteză constantă și greutate maximă). Scara Fickes este deosebit de utilă între etapele 6 și 10.5, care corespunde perioadei de la apariția primului nod la începutul alungirii tulpinii (etapa 6) până la sfârșitul înfloririi (etapa 10.5). Alungirea tulpinii este împărțită în cinci etape (etapele 6-10), care sunt luate în considerare atunci când se ia în considerare timpul critic pentru aplicarea fungicidului pe frunze. Conform scalei Haun, dezvoltarea cerealelor este împărțită în 16 etape - de la 1 la 16. Etapa 1 reflectă apariția primei frunze și coleoptil adevărate, iar etapa 16 - întărirea bobului. Scara Haun se bazează pe desfășurarea frunzelor pe tulpina principală și, prin urmare, este utilă pentru împărțirea etapelor de creștere vegetativă. Pe scara Haun, etapele 1-9 sau mai mari reprezintă, respectiv, aspectul complet al primei, al doilea, al treilea și al frunzelor ulterioare (Li, L2, L3 etc.) pe tulpina principală. Etapele 6, 7, 8 și 9 sau mai multe reprezintă aspectul complet al frunzei steag pe tulpina principală, în funcție de numărul de frunze de pe frunza steag. De obicei este de 7 sau 8 frunze la grâul de primăvară și 9 frunze la grâul de iarnă. Pe aceasta scara pot fi minim 6 si maxim 10 frunze, in functie de soi si an. Denumirile numerice ale aspectului spicului, înfloririi și etapelor ulterioare de dezvoltare până când boabele se întăresc variază în funcție de numărul de frunze de pe tulpina principală. Soiul cu 8 frunze pe tulpina principală se află în stadiul de înflorire aproximativ 12, iar soiul cu 9 frunze pe tulpina principală este în stadiul al 13-lea de înflorire. Metoda de clasificare a dezvoltării grâului a lui Haun este constantă numai în fazele de creștere vegetativă, dar nu oferă o desemnare numerică a etapelor de umplere a boabelor. Deoarece apariția lăstarilor este urmată de apariția frunzelor pe tulpina principală în ordinea corectă și previzibilă, scara Haun indică ce lăstari s-au format (sau ar trebui să se formeze) pe plantă. Scara Haun are avantajul de a putea computeriza etapele dezvoltării grâului.

Conform scalei Zadoks, sunt considerate ambele etape - vegetativă și reproductivă. Această scară se pretează, de asemenea, mai bine computerizării decât scara Fickes. Dezvoltarea unei plante de grâu este împărțită în 10 etape primare (10, 20, 30 etc.), fiecare dintre acestea, la rândul lor, este împărțită în 10 etape secundare (1, 2, 3 etc.; 11, 12, 13 etc.; 21, 22, 23 etc.) la valoarea totală 100 de etape Scala Zadoks permite utilizarea mai multor coduri pentru a descrie o plantă care poate fi problematică. O plantă cu 5 frunze pe tulpina principală se află în stadiul 15, dar deoarece ar trebui să aibă doi lăstari până în acest moment, poate fi considerată, de asemenea, a fi în stadiul 22, iar dacă tulpina principală este suficient de alungită pentru a deschide primul nod, este la 31 de etape.

Creșterea și dezvoltarea unei plante de grâu sunt prezentate în Figura 2 ca raport dintre masele părților individuale ale plantei. Producția reală de materie uscată de către o parte a plantei într-un anumit stadiu de creștere poate varia în funcție de soi, sezon și zonă geografică.

Suntem recunoscători companiei Agro-Soyuz pentru ajutorul acordat în publicarea articolului.

Matt Liebman,

Profesor adjunct la Facultatea de Agronomie

Universitatea de Stat din Iowa

Charles L. Mohler,

Cercetare senior, Departamentul de știință a culturilor și a solului, Universitatea Cornell, Editor executiv, Weed Science

În timpul sezonului de vegetație, la culturile de cereale se remarcă următoarele faze de creștere și dezvoltare: lăstarii, măcinarea, tulpinirea, tulpinarea, spicul (spic) sau popping (sorg, ovăz), înflorirea și coacerea. La culturile de iarnă, primele două faze de dezvoltare în condiții favorabile au loc toamna, restul - primăvara și vara. anul urmator; în culturile de primăvară - primăvara și vara în anul semănării.

Fazele de vegetație ale culturilor de cereale ocupă un interval de timp destul de semnificativ, timp în care organele în curs de dezvoltare trec prin mai multe etape. Pentru dezvoltare tehnici eficiente nutriția minerală, este important să se cunoască etapele organogenezei, adică. educația organelor. Au fost dezvoltate mai multe sisteme pentru denumirea etapelor de creștere și dezvoltare. Dintre aceste sisteme, în Rusia, scara Kuperman este folosită cel mai des, iar în întreaga lume, de regulă, sistemele Fix, Zadoks (Z) sau Naun (Feekes, Zadoks, Naun).

Clasificarea internațională a fazelor de dezvoltare a grâului (conform Zadoks)

Când semințele se umflă, au loc procese biochimice și fiziologice care favorizează germinarea. Pe măsură ce semințele se umflă, încep să germineze. În momentul în care se formează 3-4 frunze, rădăcinile embrionare se ramifică și pătrund în sol până la o adâncime de 30-35 cm, creșterea tulpinii și a frunzelor se oprește temporar, iar tulpina embrionară se diferențiază în noduri și internoduri. În această perioadă, există pericolul de deteriorare a plantelor prin putregaiul rădăcinilor, mai ales dacă răsadurile se află în situație de afundare, temperatură scăzută a solului, însămânțare adâncă. Cu cât planta este mai puternică, cu atât va fi mai puțin influențată de microorganismele patogene.

Intensitatea mărunțirii depinde de condițiile de creștere, speciile și caracteristicile varietale ale culturilor de cereale. La temperatura optima(10–15 ° С) și umiditatea solului, perioada de prelucrare este prelungită, iar numărul de lăstari crește. În condiții normale, culturile de iarnă formează 3-6 lăstari, culturi de primăvară - 2-3. Numărul lăstarilor este influențat și de fertilitatea solului, în special de azot înainte de debutul fazei de tulpini.

Dinamica formării lăstarilor și rădăcinilor nodale în culturile de cereale nu este aceeași. La secară și ovăz, măcinarea și înrădăcinarea apar simultan în perioada în care apar 3-4 frunze. La orz și grâu, lăstarii de măcinare apar înainte de începerea înrădăcinării, înrădăcinarea are loc în perioada de apariție a 3 frunze, iar înrădăcinarea - 4-5 frunze. La mei se formează lăstari de măcinat în perioada de apariție a 5-6 frunze, în sorg - 7-8 frunze. Rădăcinile nodale ale acestor culturi încep să se dezvolte atunci când se formează 3-4 frunze. Concomitent cu formarea lăstarilor laterali, se formează un sistem de rădăcină secundar, care este situat în principal în stratul de suprafață al solului. În această perioadă are loc depunerea viitoarei recolte - formarea de tuberculi spikelet.

Lăstarii produși în timpul fazei de curățare trebuie să supraviețuiască pentru a maximiza randamentul. Dezvoltarea vârfurilor și începutul alungirii tulpinii necesită o cantitate mare de resurse vegetale, astfel încât lăstarii prost formați mor rapid. Seceta, stresul termic, gerul in perioada de alungire a tulpinii (faza de tulpina) si in faza de intrare in tub cresc numarul lastarilor morti din cauza resurselor limitate ale plantei. Adesea, doar lăstarul principal este lăsat pentru reproducere în condiții de secetă. Dacă se oprește seceta sau se aplică fertilizare suplimentară cu azot în această perioadă, sincronizarea dezvoltării plantelor este întreruptă și produce multe spice cu coacere târzie, ceea ce reprezintă și o problemă în timpul recoltării.

Mărimea recoltei depinde, de asemenea, în mare măsură de mărimea spicului și de mărimea boabelor sale. O ureche începe să se formeze în a treia etapă a organogenezei (Z 25–29), care coincide în timp cu fazele de tălere și de pândire. În timpul perioadei de cultivare, plantele ar trebui să fie suficient aprovizionate cu nutrienți, în special cu azot, care crește brusc procesele de creștere ale organelor productive care se formează.

A patra etapă a organogenezei (începutul emergenței tubului, Z 30) este determinată practic de palparea primului nod tulpină, care este situat la o înălțime de 2-3 cm de suprafața solului. Aceasta este o perioadă critică pentru culturile de iarnă din punct de vedere al umidității și al nutriției, când se formează spiculeți, ceea ce determină numărul de spiculeți dintr-un spic.

A cincea etapă (Z 31–33) coincide cu mijlocul fazei de intrare în tub și se caracterizează prin începutul formării și diferențierii florilor; sunt depuse staminele, pistilurile și organele tegumentare ale florii. Caracteristica sa fenologică este apariția unui al doilea nod tulpină. În această etapă a organogenezei, se determină în cele din urmă numărul de flori în spiculeți potențial posibil pentru soi.
Z 25–33, iar cu cât se realizează mai devreme, cu atât rezultatul final este mai bun.

Ieșire tub (Z 34-50)

Sfârșitul diferențierii conului de creștere se încadrează în fazele a șasea și a șaptea ale organogenezei (Z 37–50), care coincide cu a doua jumătate a fazei de intrare în tub înainte de îndreptare (Gubanov V.Ya., 1986). În această perioadă, plantele absorb cea mai mare cantitate de nutrienți, ca urmare a creșterii numărului de tulpini productive, spiculeți și boabe dintr-un spic. În acest moment, se aplică o a doua doză de îngrășăminte cu azot și hrănire foliară (aspectul unei frunze steag înainte de înflorire). O astfel de hrănire mărește semnificativ randamentul prin creșterea viabilității polenului și formarea de boabe în spic.Înflorirea cerealelor are loc în timpul sau la scurt timp după tăcere. Deci, la orz, înflorirea are loc chiar înainte de spălarea completă, când spicul nu a ieșit din învelișul frunzei, la grâu - după 2-3 zile, la secară - la 8-10 zile după țeapă.

Titlu (Z 50-59)

Tensiunile abiotice înainte de apariția frunzei steag pot duce la pierderea spiculetelor spiculului în curs de dezvoltare. În condiții favorabile, se pot dezvolta până la 12 flori pe fiecare spighet. Cu toate acestea, florile formate târziu cad și doar două până la patru flori rămân pe spiculeț, capabile să producă boabe. Înflorirea începe în partea de jos a urechii și se extinde treptat în sus. În condiții extreme, toate florile spiculeților din partea de sus și de jos a spiculului pot muri chiar înainte de înflorire. Numărul de lăstari și flori care cresc pe grâu este de obicei mult mai mare decât spicele și boabele pe care planta le poate crește. După cum știți, o scădere a randamentului potențial începe cu pierderea lăstarilor la sfârșitul tăierii și continuă cu moartea florilor chiar înainte de înflorire. Condițiile meteorologice din aceste perioade, numite critice, determină amploarea pierderii potențialului randament.

Înflorire (Z 60-69)

Ultima ajustare la randamentul potențial are loc în timpul încărcării cerealelor (Z 70–80), când se determină dimensiunea și greutatea boabelor. Pansamentul foliar în această perioadă (după înflorire în prezența frunzelor asimilabile) mărește masa bobului și îmbunătățește calitatea acestuia.

Durata perioadei de coacere se coreleaza direct cu randamentul: cu cat are loc acumularea de substante plastice mai indelungata, cu atat cariopsa este mai mare si recolta de boabe este mai mare. Temperaturile ridicate în această perioadă duc la coacere accelerată, formarea de boabe micșorate. Temperaturile prea scăzute afectează negativ și randamentul, deoarece încetinesc procesele de scurgere a asimilaților în gărgăriță, iar timpul de recoltare este întârziat. Ploile abundente duc la adăpostirea culturilor, la germinarea cerealelor, la scăderea calității cerealelor (scurgerea glutenului) și la dificultăți de recoltare. O întârziere a recoltării la temperaturi ridicate duce la o scădere puternică a umidității boabelor, creșterea fracturării și vărsarea boabelor.

Etapele de maturare

În fiecare etapă a formării și creșterii organelor, planta cheltuiește o cantitate enormă de energie. Furnizarea plantei cu substanțe nutritive, produse auxiliare (aminoacizi, stimulente de creștere) la momentul potrivit și în cantitatea necesară pentru buna funcționare a reacțiilor fiziologice în metabolism contribuie la realizarea maximă a potențialului genetic al plantei.

Îmbunătățirea condițiilor de trecere a uneia sau alteia faze cu ajutorul unui agrofon adecvat, creat folosind calcule precise pentru recolta planificată, tratarea semințelor și pansamentul foliar bazat pe diagnostice regulate cu dispozitive moderne, creșterea imunității la boli și dăunători, menținem un sistem radicular activ, lăstari productivi, asimilarea suprafeței, florile și asigurarea unei umpleri complete de cereale - economisim recolta!