2. Биологические особенности культуры

Морфология растения пшеницы типична для злака. Корень мочковатый. Различают зародышевые корни при прорастании семени, колеоптильные – из подземного колеоптильного узла. Вместе они составляют первичную корневую систему, проникающую на большую глубину, но сравнительно мало разветвляющуюся в верхних слоях почвы. Узловые корни появляются из подземных сближенных узлов главного и боковых побегов и располагаются в верхних слоях почвы.

Растение получает воду и минеральные вещества только за счет первичной корневой системы. Подземные сближенные узлы представляют собой зону кущения, или, как принято в агрономии, узел кущения. Большое значение имеет глубина залегания узла кущения. Чем она меньше, тем в условиях достаточного увлажнения интенсивнее кущение, но и тем сильнее влияние засухи на этот процесс и на развитие узловых корней, а у озимой пшеницы – тем слабее морозостойкость.

Стебель разделен на узлы и междоузлия, полый, но может быть и выполнен рыхлой паренхимной тканью. Листья состоят из влагалища, охватывающего стебель, и линейной листовой пластинки.

Соцветие – сложный колос. Оно состоит из колосового стержня и колосков, сидящих на его уступах. Каждый колосок имеет две колосковые чешуи и три-четыре цветка. Наиболее развитые колоски расположены несколько ниже середины колоса. В основании колоса обычно имеются один-два недоразвитых колоска, но их может и не быть. Самые развитые цветки первый и второй. Верхние цветки в колоске недоразвиты, они не дают зерна.

Цветок состоит из наружной и внутренней цветковых чешуй, пестика с двумя перистыми рыльцами, трех тычинок и двух пленок в основании цветка – лодикул. Во время цветения лодикулы набухают и раздвигают цветковые чешуи. Плод – зерновка.

Озимую пшеницу, как известно, высевают осенью. Если ее семена посеять весной, они дадут всходы, растения затем могут сильно раскуститься, образовать много листьев, но до самой осени не разовьют стеблей и не выколосятся.

Это объясняется тем, что озимые культуры для нормального роста и развития должны в первый период пройти стадию яровизации при определенных внешних условиях, в которых проходят стадию яровизации яровые культуры.

Для того чтобы озимая пшеница прошла стадию яровизации, необходимо, как только зародыш семян тронется в рост, определенное сочетание внешних условий – температуры, влаги, доступа воздуха.

Внешние условия для яровизации различных сортов озимой пшеницы неодинаковы. Озимая пшеница обладает свойством переносить сравнительно низкие температуры и суровые условия при перезимовке. Это свойство озимой пшеницы различно выражено в ее сортах и во многом зависит от агротехники и состояния растений при уходе их в зиму.

1. требования растений к условиям внешней среды

Отношение к теплу.

Озимая пшеница в разные периоды вегетации предъявляет разные требования к температурным условиям. В период всходов и кущения оптимальной является температура от 12 до 14 . В переходном зиме периоде наиболее благоприятна для развития пшеницы сухая, ясная погода: днем до 10 12 с понижением температуры до 0 и ниже ночью. Такая температура способствует хорошей закалке растений пшеницы, что повышает ее выносливость в зимне-весенний период.

В начале весеннего развития для пшеницы благоприятна температура от 12° до 15° и несколько выше. В фазу выходам в трубку необходима температура 15–16°. В период колошения и цветения необходима температура примерно 18 –20° . В фазе созревания пшеницы благоприятна температура воздуха от 22° до 25° и выше.(Пруцков, 1977)

Отношение к влаге.

Озимые зерновые культуры характеризуются относительно высокой засухоустойчивостью, что связано с более глубоким проникновением их корневой системы в почву по сравнению с яровыми культурами. Благодаря этому они полнее используют влагу из корнеобитаемого слоя. Озимые благополучно переносят весеннюю засуху.

В условиях Центрально-Черноземной зоны для успешного роста и развития, озимых решающее значение имеет влажность почвы в период всходов и кущения. Она зависит не только от количества выпадающих осадков, но и от правильной агротехники (своевременная и высококачественная обработка почвы, применение удобрений и др.). Высокая культура земледелия обеспечивает лучшее накопление и сохранение влаги в почве даже при минимальном количестве осадков.

Осенние осадки оказывают положительное влияние не только на развитие растений, но способствует более высокому выходу зерна ржиы по сравнению с выходом соломы. Весенние (вторая половина апреля и майские) осадки оказывают эффективное действие на рост вегетативной массы и создают хорошие условия для появления новых побегов. От начала весеннего отрастания до колошения рожь расходует до 70% воды общего потребления за весь период, от цветения до восковой спелости расход ее снижается и составляет около 20 %.

Отношение к свету.

Колеоптиле злакового растения, появившееся наружу под влиянием света, разрывается, уступая первому настоящему листу. При оптимальном количестве тепла и солнечного света листья пшеницы приобретают зеленую окраску, растения хорошо кустятся.

При хорошем солнечном освещении в период кущения у растений пшеницы образуются короткие прочные нижние междоузлия.

Под влиянием солнечного света и тепла в растениях происходит фотосинтез, в результате которого в них образуются органические вещества. Солнечный свет оказывает влияние и на другие физиологические процессы растительного организма: на формирование органов плодоношения, семян, накопления в них углеводов, белков и других веществ.

От продолжительности дневного освещения зависит прохождение световой стадии у пшеницы. Растения, не прошедшие ее, не выколашиваются. В полевых условиях она обычно совпадает с фазой кущение – выход в трубку.

Пшеница – растение длинного дня. Она зацветает тем скорее, чем длиннее день. Поэтому для прохождения световой стадии ей требуется длинный (14 – 16- часовой) день.

Отношение к почвам и элементам питания.

Озимая пшеница предъявляют повышенные требования к почвам. Они должны быть высоко плодородными, содержать достаточное количество питательных веществ: азота, фосфора, калия и др. Реакция почвенного раствора должна быть нейтральной или слабокислой (pН 6–7,5). Лучшими для пшеницы почвами являются черноземы. Черноземные почвы обладают хорошими физико-механическими свойствами, способны накапливать и сохранять влагу. В них интенсивно протекают микробиологические и другие жизненно важные для растений процессы. Благодаря обеспеченности питательными веществами в пахотном и подпахотном горизонтах хорошо развивается корневая система растений.

Пшеница в период вегетации растений расходуют очень много питательных веществ на создание урожая. Чем он выше, тем больше растения потребляют из почвы азота, фосфора, калия и других питательных веществ.

Зерновые культуры используют из почвы следующие количество доступных питательных веществ (%): азота (легкогидролизуемого) –20 –25, фосфора –5 –7, калия –10 –12; из минеральных удобрений соответственно – 50 –60, 20 –25, 60 –70; из навоза – 30, 40, 60.

2) особенности роста и развития (этапы органогенеза)

1 этап - в семени начинаются активные биологические процессы. Этап завершается прорастанием семян и появлением всходов. При прорастании зерновки трогается в рост главный зародышевый корешок. Через сутки, как правило, у пшеницы появляется три зародышевых корня. Ко времени появления всходов длина зародышевых корней достигает 13-14см.

2 этап - формирование вегетативной массы растения (узлов с листовыми зачатками и междоузлий стебля). Число узлов и междоузлий побега зависит от видовых (сортовых) особенностей и условий их развития. Суточный прирост корневой системы достигает 1,5-1,7см.

3 этап - образование зачаточной оси колоса. С началом кущения образуются вторичные (узловые) корни. Идет кущение у озимой пшеницы – осенью и весной.

4 этап - формирование колосковых бугорков. Растут нижние междоузлия. Суточный прирост корневой системы увеличивается до 2,5-3см. Рост корней в длину продолжает опережать рост надземных органов. Начало выхода в трубку.

5 этап - формирование цветков в колосках. На этом этапе окончательно определяется возможное для сорта число цветков в колосках. Продолжается выход в трубку, начинается стеблевание.

6 этап - формирование пыльниковых мешков и завязи пестика. Идет рост тычинок, пестика и покровных органов цветка. Усиленно растут средние междоузлия.

7 этап - завершение процесса формирования пыльцы, начинается интенсивный рост члеников соцветия и покровных органов цветка, а также верхних междоузлий.

8 этап - завершается процесс формирования всех органов соцветия и цветка. Усиленно растет последнее, самое длинное междоузлие.

9 этап - цветение и оплодотворение.

10 этап - формируются зерновки. К концу периода в нормальных условиях зерновки достигают типичных для каждого сорта форм и размеров по длине. Рост междоузлий стебля прекращается.

11 этап - накопление питательных веществ в зерновках; идет их рост в толщину и ширину; фаза молочного состояния зерна.

12 этап - накопленные в семенах питательные вещества превращаются в запасные, рост зерновок прекращается; этот этап совпадает с фазой восковой спелости.