Зерновые культуры на протяжении многих лет являются основным источником питания для людей во всем мире, активно используются в кормлении домашнего скота и птицы. Перед земледельцами стоит задача по увеличению прироста пшеницы, для этого необходимо знать особенности ее развития и роста.
Фазы роста пшеницы
В процессе развития пшеница проходит несколько стадий роста. Для каждой фазы характерно образование нового органа, а также морфологическое изменение в развитии уже существующих.
Выделяется 12 фаз роста пшеницы.
- Появление стебля.
- Деление первичного конуса на зачаточные точки, междоузлия, формирование лиственных ростков.
- Вытягивание конуса с нарастанием сегментов.
- Формирование бугорков колоса.
- Формирование, прорастание цветочных почек.
- Появление спорогенной пыльцы зерен и пестика, формирование тканей, покрывающих соцветие.
- Усиленный рост.
- Заключительный этап формирования колоса и соцветий.
- Период цветения с оплодотворением, формирование зиготы.
- Прирост зерновой части и ее органов.
- Накапливание питательных веществ.
- Преобразование питательных веществ в запасные, полное дозревание семян.
Вегетационный период сопровождается рядом фенологических фаз. Началом этапа является период, когда в фазу вошло около 10% растений. Полным вхождением в этап принято считать момент, когда в фазе находится 70-75% растений. Выделяют следующие фазы фенологического роста пшеницы:
- прорастание семян,
- появление всходов,
- кущение,
- выход в трубку,
- колошение,
- цветение,
- созревание.
Растения лучше развиваются при продуманном обеспечении необходимых процессов жизнедеятельности. Даже внешний вид многое говорит о качестве злака.
Прорастание семян
Под влиянием влажной, теплой среды семена начинают набухать. Воздействие воды обеспечивает движение сложных ферментов, которые преобразуются в водорастворимые соединения, перемещаемые через щиток в зародышевую часть.
Для прорастания зерна пшеницы необходимо 47-48 % в соотношении к сухой массе зерен. На скорость поглощения воды влияет структура зерен.
Появление всходов
На первых порах пшеничный росток активно развивает корневую систему. Только после этого идет в рост стебель. Он начинает формироваться в непосредственной близости от щитка. Над уровнем почвы сначала виднеются шиловидные ростки побег стебля, покрытый прозрачным листком (колеоптиль). Он играет защитную функцию. По достижении стеблем определенной точки роста, колеоптиль отмирает.
Первый лист полностью формируется за 6-14 дней после появления пшеничного ростка. Через неделю из пазухи появляется второй лист. Через аналогичный промежуток времени формируется третий, а затем и четвертый листы. Параллельно идет рост корневища. Уже на момент появления 3-4 листьев, корни достигают длины 30 см.
Кущение
Подземное ветвление стебля называют кущением пшеницы. Узловая часть, в которой происходит процесс, называется точкой кущения. Состоит она из комплекса образований, представляющих собой близко расположенные узлы, образующие корни второго порядка, стебли.
Почка, которая находится в основании первого листа, начинает увеличиваться в размерах, сдвигая его в сторону и формируя боковой побег. В последствии в каждой пазухе закладываются новые почки, дающие ветвления 2, 3, 4 и выше порядков.
Параллельно идет развитие вторичного корневища. Если первые корни уходят глубоко в землю, то вторые размещены в поверхностных слоях.
Чем мощнее будет корневище, тем больше урожай.
Кустистость может быть:
- общей среднее число стеблей, формирующихся вне зависимости от объема корней,
- продуктивной число урожайных стеблей.
Стеблевые побеги, на которых формируются цветки, но зерно еще не вызрело, называется подгоном, стебли без соцветий подседом.
Выход в трубку
На этой фазе нижние междоузлия расходятся в стороны, начинает формироваться генеративный орган. Нижнее междоузлие, локализующееся над точкой кущения, становится длиннее. Рост заканчивается через 10-15 дней. Практически одновременно увеличивается второе междоузлие, а затем все последующие. Этот тип роста именуется интеркалярным. Даже при полегании, пшеничный стебель способен подниматься за счет продолжения роста междоузлий. Завершение роста попадает на конец цветения период наливания зерна.
Временной отрезок от начала выхода в трубку до колошения самая важная фаза развития. По срокам фазы определяется скороспелость пшеницы. Различить ее можно, прощупав узел через лиственное влагалище. В этот момент точка роста находится на высоте 5 см над уровнем почвы.
Колошение
Выметывание происходит параллельно с усилением роста стебля на стадии развития пятого, шестого побега, иногда седьмого, и при выходе соцветий наружу. Начало колошения это момент появления из лиственного влагалища половины длины метелки. В этот период усиленно растет лиственная часть, соломина, активно формируется колос.
Цветение
Сразу же после колошения наступает фаза цветения. Пшеница относится к самоопыляющимся растениям. Пыльники вызревают еще в закрытых соцветиях, что способствует попаданию пыльцы в эти же цветки, раньше, чем открывается пленка и происходит проникновение пыльцы других растений.
На этом этапе прекращается рост стеблевой части, колоса, листвы. Пшеница может цвести при открытых или закрытых цветочных чешуйках в зависимости от погодных условий. Цветение начинается со средней части метелки. Зерна, которые образуются первыми, обычно более крупные, чем остальная масса, обладают наилучшими семенными качествами.
Созревание
Этот период поделен на 2 фазы:
- Восковая спелость.
- Твердая спелость.
С момента оплодотворения до появления первой точки роста происходит формирование семян. В период налива в эндосперме начинает откладываться крахмал. В начале зерна имеют водянистую структуру, массовая часть воды составляет 98%. Фаза формирования эндоспермы занимает неделю. Далее жидкость в семени приобретает молочный оттенок, а процентное содержание воды снижается до 90%. Продолжительность фазы 7-8 дней.
В дальнейшем жидкость в семени становится похоже на молоко, массовая часть воды составляет 50%. Фаза может длиться 7-15 дней. Этап, когда эндосперм приобретает консистенцию теста, длится 4-5 дней, массовая доля воды в этот период составляет 10%.
Технически спелой пшеница является с момента прекращения поступления пластических соединений.
На этапе восковой зрелости эндосперм имеет тягучую структуру, его оболочки желтого цвета. Через 6 дней семена переходят в фазу твердой спелости. Эндосперм имеет твердую структуру, на срезе мучнистый или стекловидный, оболочки плотные, кожистые. В зависимости от зоны произрастания влажность семени колеблется в пределах 8-22%.
Строение стебля
Внешнее и внутреннее строение стебля пшеницы подобно другим злаковым. Он представляет собой удлиненную, полую внутри соломину. Внутреннее строение ростка пшеницы полое пространство, разграниченное перегородками. Снаружи в этих же разграничительных точках просматриваются, прощупываются уплотненные бугорки узлы. Эти точки позволяют колоскам стойко переносить непогоду и ветер. Междоузлия расположены между основными узлами.
Быстрый рост стебля обеспечивается за счет основания и верхушки междоузлий. Удлиненные листья прорастают из основания стебля влагалища. Нижняя часть листа имеет вид трубки, сквозь которую проходит стебель. Влагалища защищают хрупкие части стебля от механических повреждений, делают его более прочным.
Пшеница образует соцветия, относящиеся к типажу сложный колос. Каждое соцветие представляет из себя колосок, сформированный двумя чешуйками и цветками без чашечек и венчиков в количестве от двух до семи.
Строение остистых зерновых
У многих сортов пшеницы от цветочной чешуйки, находящейся снаружи, отходит длинная ость. Эти сорта относят к остистым зерновым культурам.
В каждом цветке имеется 3 тычинки и пестик, состоящий из завязи с 2-мя перистыми рыльцами, располагающимися на завязи. Такое строение обусловлено отсутствием столбика. После самостоятельного опыления формируется зерновка. Семя представляет из себя зародыш и эндосперм. В эндосперме содержатся все питательные вещества. В зародыше одна доля, поэтому пшеница относится к однодольным разновидностям зерновых.
Познания в области строения пшеницы и умения определять фазы роста позволяют вырастить богатый урожай и обеспечить население достаточным количеством хлебных изделий.