1.2 Биологические основы управления ростом и развитием озимого ячменя.

Формирование урожая озимого ячменя происходит в те­чение всего его вегетационного периода, начиная с фазы всхо­дов и заканчивая фазой налива зерна. Практически непрерыв­но в те или иные периоды жизни растения в нем формирует­ся тот или иной элемент будущей структуры его урожайнос­ти. Наиболее продуктивным каждый конкретный ее элемент может сформироваться только тогда, когда условия произра­стания растения будут наиболее полно соответствовать его требованиям в данный конкретный период его вегетации. В то же время следует иметь в виду, что требования ячменя к усло­виям внешней среды не остаются постоянными в течение всей его жизни — они меняются в связи с возрастом растения.

Урожайность озимого ячменя — это интегральный показа­тель продуктивности растений на каждом этапе их роста и раз­вития. Она зависит от количественного выражения каждого структурного элемента урожая — количества растений на еди­нице площади, продуктивной их кустистости, числа зерен в колосе, их массы и т.д., независимо от времени его формирования. Поэтому в течение всей вегетации чрезвычайно важно добиваться создания таких условий произрастания растения, при которых все структурные элементы достигли бы возмож­но большего качественного выражения. Можно сказать, что урожай культуры — это результат тесного взаимодействия ком­плекса биологических свойств отдельных растений с условия­ми внешней среды. Характер этих связей позволяет при по­мощи приемов агротехники воздействовать в отдельные пери­оды вегетации на каждый элемент структуры урожая и доби­ваться наилучшего его количественного выражения, что, в конечном счете, приведет к высокой продуктивности, как от­дельного растения, так и всего агроценоза в целом.

Для того, чтобы со знанием дела и умело воздействовать на процесс формирования урожая культуры, необходимо четко знать ее требования к условиям окружающей среды в тот или иной период вегетации.

Таблица 1.1.1. Связь фаз роста, этапов органогенеза и элементов продуктивности полевых культур.

Фенологические фазы	Этапы органогенеза и их краткая характеристика	Элементы продуктивности
Прорастание семени (зерна), появление всходов (1-2 листа)	I.Конус наростания недеференцированный, размером 0,1-0,3мм	Густота растений
Всходы (3 листа), начало и средина кущения	II. Закладывание узлов и междоузлий стебля в виде поперечных рубцов, диференциация конусов наростания боковых побегов	Коэффициент общего кущения, зимостойкость озимых
Конец кущения	III.Закладывание члеников стержня колоса, междоузлий метелки	Количество члеников в стержне колоса, веточек в метелке
Начало выхода в трубку	IV.Формирование колосковых бугорков	Количество колосков в соцветие, засухоустойчивость
Стеблевание (фаза разросшегося первого междоузлия)	V.Формирование цветковых бугорков	Количество цветков в колосках
Колошение, выбрасывание колоса	VIII.Завершение формирования и созревания всех органов цветка (гаметогенез)	Фертильность цветков, жаростойкость
Цветение	IX.Опыление,оплодотворение, формирование зиготы (зиготогенез)	Озерненность колоса
Формирование зерновки	X.Формирование зерновки (эмбриогенез)	Размер зерновки
Восковая и полная спелость зерна	XII.Превращение подвижных питательных веществ в зерне в запасные	Масса зерна

Озимый ячмень относится к семейству Мятликовых. Это среднее или высокорослое растение с мочковатой корневой системой, широкими удлиненными листьями. Соцветие колос. Цветение закрытое. Плод- пленчатая зерновка.

Вегетация в зависимости от погодных условий и сорта длится от 210 до 240 дней. За это время длинный ячмень проходит 9 фаз развития и 12 этапов органогенеза.

Продуктивность посевов озимого ячменя зависит от того, какие условия погоды, питания и влагообеспеченности сложатся в ту или иную фазу развития. Рассмотрим основные требования ячменя к условиям произрастания.

1.2.1. Требования к температуре.

Первая фаза развития – всходы. Они появляются при температуре 4 градуса, оптимальной являются 15-18 градусов. При кратковременных заморозках всходы озимого ячменя выдерживают понижение температуры до минус 3-4 градусов, а иногда и до -6градусов. Это связано с тем, что конус нарастания находится на глубине заделки семян, где в это время температуры плюсовые.

В фазу всходы - кущение озимого ячменя требует температуру 12-16 градусов тепла.

Зимний покой у растений наступает при дневной температуре ниже +5 градусов.

Биологической особенностью ячменя является его слабая зимостойкость. Он переносит снижения температуры воздуха до -15 и даже до -20 градусов, однако, если нет снежного покрова и на глубине узла кущения, температура снижается до -12градусов, он погибает. Слабые посевы гибнут и при -13-15градусов в воздухе.

Зимостойкость зависит от условий, которые складываются во вторую фазу развития – всходы – кущения. Ячмень сильно кустится (4-5стеблей). Для этого ему нужно тепло, влага и солнечная погода. Холодная погода снижает кущение, жаркая приводит к изростанию растений и они хуже зимуют.

В первую фазу закладывается густота всходов – основной элемент продуктивности, во вторую – количество члеников колосового стержня. И если ячмень хорошо кустится, проходит закалку при температуре около 0 градусов (+3-0) в течении 15-20 дней , то в узле кущения он накапливает достаточное количество пластических веществ, обеспечивающие ему хорошую перезимовку.

Однако ячмень от других озимых отличается тем, что при зимних оттепелях закалка ослабевает, так как он быстро расходует сахар.

Для повышения зимоустойчивости нужен хороший агрофон, своевременный сев, глубокое(5см.) залегание узла кущения, наличие снежного покрова.

В весенне-летний период оптимальная температура для продолжения кущения +10гадусов, а в фазу выхода в трубку – колошения – 20-22градуса. В этот период закладывается количество колосков в колосе, а при стеблевании (4фаза) – количество продуктивных стеблей.

В фазе цветения – колошения оптимальной температурой для ячменя является 23-24градуса. В этот период озимый ячмень очень чувствителен к низким температурам, заморозки до минус 3градусов являются губительными.

Налив зерна хорошо идет при температуре 24градуса, снижение температуры до 13-14градусов снижает процессы, а заморозки в это время влияют на зародыш зерна.

Озимый ячмень хорошо переносит повышенные температуры до 32градусов, является жаростойкой культурой.

Вывод: Озимый ячмень является теплолюбивой культурой, менее зимостойкой, чем пшеница. Для повышения зимостойкости необходимы более устойчивые сорта, создание оптимальных условий для кущения , глубокая заделка узла кущения, хорошо повышают зимостойкость фосфорно-калийные удобрения. При наличии снега нужно проводить снегозадержание.

1.2.2 Требование озимого ячменя к влаге.

Озимый ячмень – засухоустойчивая культура, так как он интенсивно растет, быстро проходит стадии развития, используя запасы осеннее - зимней влаги.

Для прорастания семян нужно 30-35% воды от сухой массы. В осенний период ячмень потребляет 60% от общего водопотребления, от возобновления вегетации до выхода в трубку - 12%. Наибольшая потребность в воде у озимого ячменя от фазы выхода в трубку до колошения (40-60%). Этот период является критическим по отношению к воде. От колошения до спелости необходима оптимальная влажность. В этот период происходит налив зерна, и формируются такие элементы продуктивности, как величина зерновки и ее масса. Сильные осадки в это время приводят к полеганию (зерна) ячменя и «истеканию» зерна. Отсутствие влаги при высоких температурах приводит к «запалу» зерна.

Ячмень экономно расходует воду – транспирационный коэффициент 300-450 мг/т.

Вывод: Ячмень является засухоустойчивой культурой. Критическим периодом по отношению к влаге – фаза выхода в трубку – колошение. Для повышения урожайности и улучшения влагообеспеченности необходим комплекс агроприемов, направленных на накопление влаги и рациональное использование: поверхностная обработка почвы, оптимальные сроки сева, обеспеченность элементами питания, борьба с сорняками, снегозадержание.

1.2.3. Требования озимого ячменя к элементам питания

В связи с тем, что озимый ячмень за короткий период вегетации формирует урожай и имеет слабую корневую систему с низкой усвояющей способностью, он требует плодородных почв, нейтральной среды почвенного раствора. Непригодны почвы болотистые, засоленные, торфянистые.

Озимый ячмень с 1т зерна выносит6 3-3,5кг азота, 1,0-1,2кг фосфора, 2,0-2,5кг калия.

Азот необходим в первый год роста. При нормальном азотном питании ячмень хорошо кустится, имеет темно-зеленую окраску, при недостатке – становится светло – зеленым, отстает в росте. Избыток азота приводит к перерастанию, полеганию растений. Максимальное потребление азота приходится на фазу выхода трубку.

Фосфор нужен ячменю в начальный период роста и особенно при выходе в трубку – колошении. Он потребляется равномерно и способствует формированию зерна. Недостаток фосфора задерживает рост, нижние листья становятся пурпурно-фиолетовыми, затем засыхают. Избыток фосфора ускоряет созревание, что снижает урожай. Следует отметить, что недостаток фосфора в начальный период нельзя компенсировать внесением его в поздние сроки.

Ячмень усваивает фосфор из легко доступных соединений, поэтому под него нельзя вносить фосфорную муку.

Калий необходим растениям озимого ячменя до цветения, он активизирует роботу ферментов, способствует накоплению белков и сахаров, увеличивает прочность соломы. При его недостатке снижается зимостойкость и иммунитет растения.

Вывод: Ячмень следует размещать на хорошо удобренных фонах, т.к. он требователен к элементам питания.

1.2.4. Требования озимого ячменя к свету.

Озимый ячмень - растение длинного светового дня. Солнечная погода в фазе третий лист – всходы в сочетании с благоприятным водным и воздушными режимами питания способствуют образованию большой синтезирующей поверхности, хорошей закалке растения.

В фазе кущения – трубкование, при хорошей освещенности формируется мощная ассимилирующая поверхность, дальше образование междоузлия, что снижает полегание

Вывод: Чтобы максимально исследовать ФАР на посевах - ячменя необходимо иметь незагущенные, чистые посевы, подбирать сорта интенсивного типа.