Рост и развитие хлебных злаков. Презентацию подготовила зав. кафедрой основ агрономии БГАТУ, доктор сельскохозяйственных наук И. П. Козловская
Прорастание семян. Условия прорастания: – влага (от 36 до 76% от массы сухих семян); – температура (10– 210 С); – воздух ( 15 -20% пористость аэрации)
Прорастание зерновок злаков. I – ржи. II – пшеницы. III – ячменя. IV – овса. V – кукурузы. VI – проса.
Всходы. Первый зеленеющий лист появляется над поверхностью почвы.
Появление новых побегов у хлебов представляет собой процесс подземного ветвления стебля и называется кущением, а узел, где протекает этот процесс, — узлом кущения (комплексное образование, состоящее из ряда сближенных узлов, из которых образуются вторичные корни и стебли). В узле кущения размещаются все части будущего растения, и одновременно он служит вместилищем запасных питательных веществ. Отмирание узла кущения всегда приводит к гибели растений.
В пазухах нижних листьев образуются почки, которые дают начало новым побегам. Одновременно формируется вторичная корневая система, которая располагается в поверхностном слое почвы.
общая кустистость продуктивная кустистость • среднее количество стеблей, которое приходится на одно растение • среднее количество нормально развитых стеблей, дающих зерно подгон • стеблевые побеги, на которых образовались соцветия, но зерно не успело созреть подсед • побеги без соцветий Фазу начала кущения отмечают когда у 10% растений на поверхности почвы появляется первый боковой побег.
В узле кущения размещаются все части будущего растения, и одновременно он служит вместилищем запасных питательных веществ. Отмирание узла кущения всегда приводит к гибели растений. Залегает узел кущения обычно на глубине 2— 3 см Кущение хлебных злаков (на примере пшеницы): 1 – зерновка; 2 – первичные (зародышевые) корни; 3 – стеблевой побег; 4 – боковой побег из зародышевого узла; 5 – узел кущения; 6 – вторичные (узловые) корни; 7 – главный стебель; 8 – боковые побеги Глубокое залегание: • увеличивает устойчивость хлебных злаков к полеганию и другим неблагоприятным условиям; • у озимых культур предохраняет их от зимне-весенних пониженных температур.
Злаки обладают разной способностью куститься: • озимые хлеба значительно лучше кустятся, чем яровые. • • среди озимых культур преимущество имеет озимая рожь, а среди яровых – ячмень. Кустистость определяют путем подсчета стеблей на каждом растении (10– 25) и выведения среднего их числа на одно растение При благоприятных условиях боковые стебли дают 30— 50% урожая зерна.
Сильное кущение при достаточном увлажнении может привести и к отрицательным результатам. Загущенные посевы больше полегают, что ухудшает фотосинтетическую деятельность растений, налив зерна и увеличивает потери при уборке. Для получения урожайности 30— 35 ц/га среднее число продуктивных стеблей на 1 м 2 у зерновых хлебов должно составлять 350— 400 шт. Если число продуктивных колосьев доводят до 700— 800 на 1 м 2 , этим резко повышают урожай.
Выход в трубку – фаза развития хлебных злаков, характеризующаяся удлинением стебля (соломины). За начало фазы принимают начало удлинения междоузлий главного стебля. Внутри стебля в это время можно прощупать стеблевой узел на высоте 3— 5 см от поверхности почвы. Это критический период для озимых по обеспеченности влагой и питанием Схема нижней части побега злака: уз. — узел; ст. — стебель (соломина); л. пл. — листовая пластинка; вл. — влагалище; яз. — язычок; кр. — корни.
Начало выхода в трубку отмечается с момента, когда узел поднимается над поверхностью почвы на высоту 5 см и его можно прощупать через влагалище листа. Рост стебля начинается с удлинения нижнего междоузлия, расположенного непосредственно над узлом кущения и продолжается 5— 7 дней, затем он ослабевает и заканчивается на 10— 15 й день. Почти одновременно начинает увеличиваться второе междоузлие. После приостановки его роста усиленно удлиняются третье и последующие междоузлия. Каждое междоузлие растет своей нижней частью, поэтому верхняя часть междоузлия раньше становится твердой, тогда как нижняя часть еще остается мягкой и нежной. Такой тип роста называется интеркалярным. При полегании зерновые хлеба способны подняться благодаря продолжающемуся росту междоузлий с нижней стороны стеблевых узлов. Заканчивается рост междоузлий обычно к концу цветения — началу налива зерна. Число междоузлий у хлебных злаков 4— 7.
В период выхода в трубку растения поглощают наибольшее количество питательных веществ, в результате чего увеличивается количество продуктивных стеблей, колосков и зерен в колосе.
Колошение (выметывание) – выход колоса из листового влагалища наружу.
Важнейшую роль играет флаговый и подфлаговый лист. Он отвечают за процесс фотосинтеза и ассимиляции и координирует перемещение веществ в растении.
Цветение. Пшеница: 1 – внешний вид; 2 – строение колоса; 3 – цветок; 4 – спелый колос; 5 – плод-зерновка
У ржи фазу цветения отмечают при выходе наружу пыльников тычинок у 75% растений
Созревание. • молочная спелость – при надавливании на зерно выделяется белая жидкость; • восковая спелость – зерно легко режется ногтем, влажность около 30%; • полная спелость – зерно твердое, влажность 14 -20%
Молочная спелость Восковая спелость Полная спелость
Отток продуктов ассимиляции в зерно
Схема зернообразования озимой пшеницы (по Г. В. Кореневу) Этапы образования зерна 1 Формирование Налив Созревание Фаза развития Период созревания 2 Студенисто жидкое состояние 3 ____ Влажность зерна, % 4 80 65 Признаки зерна Признаки растений 5 6 Зеленое, щуплое. Эндосперм Зеленые студенистый в начале, мутноводянистый в конце фазы Молочное ____ 65 50 Зеленое, полной длины, Зеленые, нижние состояние эндосперм жидкомолочный листья желтеют Тестообразное ____ 50 40 Крупное, блестящее, желтеющее Пожелтевшие, зеленая состояние со спинки, эндосперм окраска сохраняется у тестообразный. При нажиме на верхних листьев, в зерно эндосперм выдавливается узлах стеблей и чешуях колосков Восковая Начало восковой 40 36 Желтое, Желтые спелость спелости эндосперм восковидный, не листья выдавливается, режется ногтем, отмирают, стебли скатывается в шарик гибкие, зерно из колоса не выпадает Середина 35 25 Желтое, восковой эндосперм мучнистый или спелости стекловидный, режется ногтем Конец восковой 24 21 Ногтем не режется, но след на спелости зерне остается Полная спелость Начало полной 20 18 Твердое, размер, цвет и форма Соломисто желтые, спелости характерны для сорта стебли не ломаются, зерно не выпадает Полная 17 и менее Очень твердое, при обмолоте Стебли ломкие, спелость травмируется колосья могут обламываться, а зерно осыпаться Продолжите льность фазы, дни 7 10 12 8 10 4 8 2 4 2 3 1 2 5 -6
Было разработано несколько систем для числового наименования стадий роста и развития. Среди этих систем, в России наиболее часто пользуются шкалой Куперман, а во всем мире системами Фикса, Задокса (Z) или Науна (Feekes, Zadoks, Naun).
Этапы органогенеза озимой пшеницы
I • Трогается в рост главный зародышевый корешок, появляются зародышевые корни. Конус нарастания (точка роста) недифференцированный. Этап завершается прорастанием семени и появлением всходов II • Дифференциация основания конуса нарастания на зачаточные узлы, междоузлия и стеблевые листья. III • Вытягивание и сегментация конуса нарастания – зачаточной оси колоса. С началом кущения образуются вторичные (узловые) корни. IV • Формирование колосковых бугорков (конуса нарастания второго порядка). Растут нижние междоузлия. Начало выхода в трубку. V • Формирование цветков в колосках. Первыми начинают дифференцироваться колосковые бугорки в средней части колоса, а затем процесс идет вверх и вниз вдоль оси. Определяется число цветков в колосках. Продолжается выход в трубку. VI • Формирование пыльниковых мешков и завязи пестика. Идет рост тычинок, пестика и покровных органов цветка. Усиленно растут средние междоузлия. Стеблевание. VII • Завершение процесса формирования пыльцы. Усиливается рост тычиночных нитей. Начинается интенсивный рост члеников соцветия и покровных органов цветка, а также верхних междоузлий. Стеблевание. VIII • Завершается процесс формирования всех органов соцветия и цветка. Усиленно растет самое длинное верхнее междоузлие. Идет выколашивание. IX • Цветение, оплодотворение, образование зиготы. Рост междоузлий стебля прекращается. X • Формируются зерновки. К концу этапа зерновки достигают типичной для сорта длины. XI • Накопление питательных веществ в зерновках (налив), идет их рост в толщину и ширину; фазы молочного и тестообразного состояния. XII • Рост зерновки прекращается, наступает восковая и полная спелость. Накопленные в зернах питательные вещества превращаются в запасные.
Международная классификация фаз развития пшеницы (по Задоксу)
Соотношение кодовых обозначений отдельных фенофаз роста и развития хлебных злаков по различным шкалам Фазы роста и развития По международной классификации Прорастание: сухая зерновка набухшая зерновка появление первичного корешка появление колеоптиля , Всходы (выход колеоптиля на поверхность почвы) Появление первых листьев: первого второго третьего четвертого и последующих (до девятого) Кущение: боковой стебель во влагалище начало кущения, развиты главный и один боковой стебель полное кущение, развиты главный и пять боковых стеблей конец кущения (листовое влагалище начинает удлиняться) Выход в трубку: начало фазы над поверхностью почвы на главном стебле замечен первый узел замечен второй узел замечены третий – шестой узлы последний лист выходит из влагалища появление язычка у последнего листа набухание листовых влагалищ верхнего листа Колошение: начало (замечен первый колосок) выколосилась 1/4 колоса » 1/2 » » 3/4 » виден целый колос Цветение: начало (появляются первые пыльники) полное цветение конец Формирование зерновки (первые зерновки достигли конечного размера, их содержимое водянистое) Молочная спелость: ранняя средняя поздняя Восковая спелость (содержимое зерновки мягкое, пластичное) Желтая спелость Этапы органогенеза по Куперман 0 3 5 7 10 11 12 13 14 – 19 20 21 25 29 30 31 32 33 – 36 37 39 43 51 53 55 57 59 61 65 69 I I I – II II – III – IV V V – VI VI – VII VIII IX IX IX X XI 70 71 75 77 85 87
Спелость Процесс образования зерна у хлебов Н. Н. Кулешов делит на три периода: формирование, налив и созревание. И. Г. Строна разделил первый период на два: образование и формирование семян. Образование семян — период от оплодотворения до появления точки роста. Семя способно дать слабый росток. Масса 1000 семян 1 г. Продолжительность периода 7— 9 дней и более. Формирование семян — период от образования до установления окончательной длины зерна. В семени много свободной воды и мало сухого вещества. Масса 1000 семян 8— 12 г. Налив — период от начала отложения крахмала в эндосперме до прекращения этого процесса. Влажность зерна снижается до 37— 40%. Продолжительность периода 20— 25 дней. Период налива делят на четыре фазы. 1. Фаза водянистого состояния — начало формирования клеток эндосперма. Сухое вещество составляет 2— 3% максимального количества. Длительность фазы 6 дней. 2. Фаза предмолочная — содержимое семени водянистое с молочным оттенком. Сухого вещества накапливается 10%. Продолжительность фазы 6— 7 дней. 3. Фаза молочного состояния — зерно содержит молокообразную белую жидкость. Сухого вещества накоплено 50% массы зрелого семени. Длительность фазы 7— 15 дней. 4. Фаза тестообразного состояния — эндосперм имеет консистенцию теста. Сухого вещества накоплено 85— 90% максимального количества. Продолжительность фазы 4— 5 дней.
Созревание начинается с прекращения поступления пластических веществ. Влажность зерна снижается до 12% и даже до 8%. Зерно созрело и пригодно для технического использования, но развитие семени еще не закончено. Период созревания делят на две фазы. 1. Фаза восковой спелости — эндосперм восковидный, упругий, легко режется ногтем, оболочки желтые. Влажность снижается до 30%. Длительность фазы 3— 6 дней. 2. Фаза твердой спелости — эндосперм твердый, на изломе мучнистый или стекловидный, оболочка плотная, кожистая, окраска типичная, влажность в зависимости от зоны 8— 22%. Продолжительность фазы 3— 5 дней. В этой фазе протекают сложные биохимические процессы, после чего появляется новое и самое главное свойство семени — нормальная всхожесть. Поэтому дополнительно выделяют еще два периода: послеуборочное дозревание и полная спелость. Во время послеуборочного дозревания заканчивается синтез высокомолекулярных белковых соединений, свободные жирные кислоты превращаются в жиры, укрупняются молекулы углеводов, дыхание затухает. В начале периода всхожесть семян низкая, в конце — нормальная. Продолжительность его колеблется от нескольких дней до нескольких месяцев, в зависимости от особенностей культуры и внешних условий. Полная спелость начинается с момента, когда семена готовы начать новый цикл жизни растения, то есть всхожесть их достигает максимальной величины.
Оценка состояния посевов в зависимости от сохранившихся растений на 1 м 2
У ячменя, озимой и яровой пшеницы побеги кущения появляются раньше начала укоренения; кущение у этих культур происходит в период появления третьего листа, а укоренение— при появлении 4— 5 листьев. У проса побеги кущения образуются в период появления 5— 6 -го листа, у кукурузы — 6 — 7 -го и у сорго — 7— 8 -го листа. Узловые корни у этих культур начинают развиваться при образовании 3— 4 листьев. Этим в значительной степени объясняется способность хлебов второй группы лучше переносить недостаток влаги в первый и (кроме кукурузы) в последующие периоды роста.
Важнейшую роль играет флаговый и подфлаговый лист. Они отвечают за процесс фотосинтеза и ассимиляции и направляют «строй материал» зернам или другому производственному подразделению растения. Четыре параметра, определяющие урожайность: интенсивность фотосинтеза, продолжительность периода вегетации, динамика усвоения, продуктивность
Скачать презентацию Рост и развитие хлебных злаков подготовила зав
Рост и развитие зерн.13.pptx