Ріст і розвиток рослин

Індивідуальний розвиток рослин, або онтогенез, - це процес безперервних, якісних змін, в ході якого відбувається формування їх врожаю. Одне і те ж рослина в різні періоди життя від посіву до дозрівання вимагає неоднакових умов. Розвиток його протягом життя не однотипно. У процесі вегетації польових культур розрізняють стадії і фази їх розвитку. Крім того, в житті рослин виділяють періоди і етапи органогенезу, які припадають на певні фази освіти і розвитку органів рослин. Змінюючи умови життя, можна управляти розвитком і продуктивністю рослин. Життя рослини складається з якісно відмітних етапів - стадій.

У період їх проходження розвиваються частини і органи рослини, різні його властивості та якості. Ріст і розвиток - процеси не тотожні.

Процеси зростання і розвитку є визначальними для врожайності. Зростання - це надбавка сухої маси. Основа для нього - асиміляція. Розвиток - це утворення спеціалізованих органів і частин рослини для виконання своєї основної основні закони землеробства біологічної функції - збереження свого виду.

Зернові проходять різні стадії розвитку (див. Додаток «Стадііразвітія зернових»). Цей процес у пшениці, жита, тритикале та ячменю приблизно однаковий. Знання проходження посівами окремих стадій розвитку зернових дозволяє своєчасно і ефективно застосовувати необхідні оперативні, адаптовані до конкретних ситуацій агротехнічні заходи для формування високих врожаїв (азотні добрива, мікроелементи, регулятори росту, гербіциди, фунгіциди).

У своєму розвитку до виходу в трубку, або стеблевания, до ст. 30 зернові знаходяться у вегетативному періоді розвитку; від початку стеблування до кінця цвітіння (ст. 31-69) - в генеративних і від першої стадії дозрівання до повної стиглості ст. 71-92 - в репродуктивному періоді. Вегетативний період збігається з системним зростанням вегетативної маси, генеративний період - з ростом продукту, тобто зерна.

Зріле зерно знаходиться в більш-менш вираженій стадії спокою. У тритикале і жита вона відсутня або слабко виражена; пшениця, ячмінь мають довгий період спокою, тому у жита і тритікале велика небезпека проростання зерен в колосі при вологій погоді до збирання.

При посіві насіння, потрапляючи в грунт, поглинають воду приблизно половини своєї маси (зерно пшениці - 45%, жита - 58%, ячменю - 48%). Енергія проростання насіння - важлива ознака якості насіннєвого матеріалу.

При проникненні колеоптиля через верхній шар грунту і з виходом його на поверхню з'являються сходи (ст. 10-13). Незабаром розгортається перший лист, який закінчує зростання через 6-14 днів після появи сходів. Приблизно через тиждень після розгортання першого листа з його пазухи з'являється другий, а потім з такими ж інтервалами третій і четвертий листя. Одночасно з їх зростанням розвивається коренева система.

Формування пагонів кущіння і вузлових коренів у хлібів неоднаково. У озимого жита кущіння і укорінення протікають одночасно, в період появи 3-4-го аркуша. У озимих ячменю і пшениці пагони кущіння з'являються раніше початку вкорінення; кущіння у цих культур відбувається в період появи третього листа, а укорінення - при появі 4-5 листків.

Відрізок, що з'єднує зерно і вузол кущіння, називається подсемядольного коліном (Гіпокотиль). Його довжина залежить від глибини загортання насіння: чим він довший, тим гірше подальший розвиток рослини.

При кущіння (ст. 21- 29) утворюється більша або менша кількість пагонів. З вузла кущіння головного втечі розвиваються бічні пагони наступного порядку. Як правило, зернові можуть утворювати пагони до 5-го порядку.

Кущіння у озимих - ячменю, жита і тритикале - в залежності від часу посіву і місцевості, проходить зазвичай восени і, крім озимого ячменю, частково триває навесні. У озимої пшениці і тритикале починається восени і закінчується навесні

Під час кущіння відбувається закладка пагонів, а також рясний ріст коренів, який сильно випереджає зростання надземних частин рослини. Чим суші грунт в цій фазі до певного оптимального рівня, тим сильніше розвивається коренева система. Існує генетично фіксована кореляція між висотою стебла і потужністю кореневої системи.

Процес закладки колосків і квіток починається на головному пагоні і триває на пагонах нижчого рівня. На верхівці конуса наростання утворюються колоскові горбки. Початок стадії подвійного кільця вважається початком генеративної фази розвитку зернових. Вона настає у озимих зернових в різній стадії, зазвичай в кінці кущіння.

Як правило, стадія подвійного кільця настає навесні з початком вегетації. Стадія подвійного кільця - одна з критичних для формування врожаю. У цій фазі зернове рослина дуже чутливо до зовнішніх умов. Це треба враховувати при проведенні таких агротехнічних заходів, як внесення добрив і хімічних засобів захисту рослин.

При переході вегетативного періоду в генеративний зернові проходять фазу редукції, коли з зазвичай великого числа пагонів, що утворилися в фазі кущіння, виділяються продуктивні (колосонесущіе). Зменшення числа бічних пагонів за рахунок відмирання слаборозвинених - це нормальний фізіологічний процес у зернових.

Причиною редукції може бути конкуренція між рослинами зернових, а так же конкуренція з бур'янами. Поразка шкідниками і хворобами також може викликати редукцію. Під час цвітіння рослини мають своє остаточне число продуктивних стебел. У пшениці їх число коливається від 400 до 700 шт / м 2 посіву. Оптимальне - 500-600, у жита диплоидной - 500-600, у тетраплоидной -450-500, тритикале - 400-450, у ячменю - 700-800 шт / м 2.

Генеративних стадія починається з виходу в трубку ст. 31-70. Вихід в трубку або стеблеваніе викликається посиленим поділом клітин. Його інтенсивність залежить від тривалості світлового дня. Пшениця, жито, тритикале - рослини довгого дня, тобто вони вимагають для переходу в генеративну фазу більше 12 годин освітлення на добу.

У пшениці, жита, тритикале та ячменю зустрічаються озимі та ярі форми. Перші вимагають для переходу в генеративну фазу верналізаціі (раніше називалася яровизация), тобто забезпечення потреби в холоді багаторічних або зимуючих культур на стадіях життя (включаючи насіння).

Незабаром після появи псевдостебля при виході в трубку розвивається перший і другий вузол (ст. 31-32), і відбувається подальше зростання стебла. Це так званий великий період зростання, коли починається інтенсивне подовження стебла і колоса всередині стебла. За короткий час він може досягти 10 см.

Стеблеваніе закінчується із закінченням формування класів, і починається колосіння (ст. 51-59). Прохолодна погода уповільнює цей процес, тепла - прискорює. Незабаром після колосіння, а у ячменю одночасно з ним, починається цвітіння (ст. 61-69). Від умов цвітіння залежить кількість зерен в колосках. Пшениця, ячмінь і тритикале - самозапильні культури з частковим перехресним запиленням. Жито - перекрестноопиляющееся рослина. Вилягання жита до цвітіння сильніше знижує врожай, ніж у інших зернових. Як закладка колосків і квіток, так і цвітіння починається з середини колоса і триває звідти рівномірно до основи і верхівки. Цвітіння одного колоска триває 30-60 хвилин, а цвітіння колоса може тривати від 6 до 14 днів.

Після запліднення формується остаточне число зерен в колосі. Процеси формування врожаю залежать від тривалості асиміляції. У цій фазі виробництва і накопичення резервних речовин (репродуктивний період) рослина має виробляти більше половини зернової маси. Тривалість наливу у різних видів зернових і навіть генотипів виражена по-різному. На неї сильно впливають погодні умови, грунтова волога, хвороби і шкідники. У цій фазі головними виробниками та постачальниками продуктів асиміляції СО2 є флагової лист, перший подфлаговий лист, частину стебла від прапорцевого листка до колоса, колоскові лусочки і ості. Вони в короткий час (2-3 тижні) повинні наповнити зерна резервними речовинами. Тому в цей період флагової лист, подфлаговий лист, колоскові лусочки, ості і частина стебла від прапорцевого листка до колоса повинні бути здоровими.

Кожен етап органогенезу збігається з певною фазою зростання і розвитку зернових культур, на кожному етапі формуються певні елементи продуктивності.

Метою інтенсивних технологій є максимальна реалізація потенційної продуктивності рослин. Урожайність зернових культур прогнозують по числу продуктивних пагонів, за елементами колоса (по числу колосків і квіток), заложившихся в стадії 31-32. по числу зернівок в колосі, які досягли до стадії 75 оптимальної кількості.

Як правило, висока потенційна продуктивність сучасних сортів реалізується не повністю, рівень реалізації залежить від створення оптимальних умов. Перший період (до ст. 29). Проростають насіння, з'являються сходи, визначається число пагонів кущіння, зародкових і вузлових коренів, величина конуса наростання. Чим синхронно йде кущіння, тим більше утворюється продуктивних стебел.

У озимих культур ст. 21-29 триває протягом всієї осені, тому число продуктивних пагонів визначається тривалістю і енергією

осіннього кущіння і виживанням осінніх пагонів в зимовий період. У більшості сортів озимих культур загибель осінніх пагонів взимку може компенсуватися весняним кущінням. Однак рослини в умовах відносно швидкого наростання температури повітря прискорено проходять стадію кущіння, дають пагони з меншою продуктивністю, не перевищують пагони ярих культур.

Найбільше число пагонів з нирок пазух на рослині формується тоді, коли головний втечу знаходиться в ст. 30-31. При переході головного втечі до 32стадіі йде масове відмирання нирок пазух, і призупиняється розвиток пагонів кущіння, які відставали від головного на 2-3 етапи органогенезу.

Другий період (ст. 29-30). Врожайність залежить від інтенсивності диференціації зародкового колоса і синхронності закладки колосків в цей період. Порушення синхронності закладки колосків може виникнути навіть при незначному дефіциті вологості грунту або повітряної посухи і привести до швидкої редукції вже заложившихся колосків.

Третій період (ст. 31-69). Щодо синхронно йде розвиток квіток. У пшениці в колосках формується 3-5 квіток, у жита - 2-3, у ячменю - по одному.х

Велика частина квіток в колосках пшениці відстає в розвитку і редукується, досягнувши 31-36 стадії. На 37-51 стадії розвитку можна встановити відмінності, властиві сортам. У жита також йде редукція квіток в колосках, і у більшості сортів залишаються по 2, рідше - по 3-4 розвинених квітки.

Посушливі умови під час проходження 30-32 стадії призводять, в першу чергу, до редукування верхніх колосків і нерідко найнижчих.

Посушлива погода на стадії 71 призводить до укорочення зернівок, на 75 стадії - до отримання щуплих, невиконаних зерен.

Контроль за формуванням врожаю дає можливість оцінювати потенційну продуктивність рослин на різних стадіях розвитку; визначати і порівнювати за рахунок яких елементів складається потенціал продуктивності.

Азотні підживлення в фази кінець кущіння - початок трубкування. В цей час закінчується закладка колосків у колосі і починається диференціація їх на квітки. Недолік азоту в цей період призводить до скорочення числа квіток і тим самим - до зменшення кількості зерен в колосі. Хороша забезпеченість азотом в цей період сприяє також формуванню колоса на бічних пагонах і забезпечує хороший зростання фітомаси. Встановлено, що в період зростання останнього прапорцевого листка на рослинах має бути 4-5 добре розвинених листків. При меншій кількості листя знижується кількість колосків у колосі за рахунок відмирання слаборозвинених і, як наслідок, знижується, врожайність. У пшениці, тритикале та жита відмирає в нижній частині, у ячменю - у верхній. Проведення азотної підгодівлі в цей період, в ст. 29-31 (кінець кущіння - початок трубкування), забезпечує виживання продуктивних стебел і збільшення врожаю 4,2-7,0 ц / га. В сумі дві підгодівлі повинні складати 100-160 кг N / га. Друга підгодівля для озимої пшениці становить 60-80 кг N / га, для тритикале і жита - 40-70 кг N / га в залежності від родючості грунту і планованого врожаю 5-9 т / га.

Від кінця кущіння (ст. 29) до колосіння (ст. 51) в великому періоді зростання посіви озимої пшениці на родючих ґрунтах вимагають до 100 кг N / га, тобто щодоби 2-4 кг / га. Так як зернові при здоровому колосі і ненарушенном асиміляційному апараті від кінця колосіння до достигання ще поглинають 50-70 кг N / га в залежності від родючості грунту, то пізніше внесення азотних добрив має велике значення.

Пізня 3-тя азотна підгодівля найчастіше дає прибавку врожаю зерна 2,5-3,0 ц / га озимих жита і тритікале та 5-8 ц / га озимої пшениці. Доза цієї підгодівлі у пшениці повинна становити 40-60 кг N / га, у жита і тритикале - 20-40 кг N / га. У сухих умовах третя підгодівля у жита і тритікале твердими добривами не проводиться, а рекомендується позакореневе підживлення азотними добривами спільно з внесенням фунгіцидів.

Однак пізні підгодівлі неефективні, якщо своєчасно не сформувався достатній біологічний потенціал урожайності (число продуктивних пагонів менше 400 шт. / М 2), або грунту відчувають нестачу вологи, не гарантований захист рослин від хвороб, збереглося на рослині менше трьох здорових листя.

мок впрі гострій нестачі цих елементів можна запобігти зниженню врожайності позакореневого підживлення 0,5-1,0 л Сu / га восени і до ст. 32 навесні 1,0-1,5 Сu / га, а також 1,0-1,5 л Мn / га в ст. 37-49 при внесенні цих мікроелементів в хелатній формі у вигляді Еколист.

За допомогою регуляторів росту можна вкоротити і зміцнити стебла зернових, і цим знизити небезпеку вилягання. Стабілізація стебел дозволяє підвищити ефективність внесення азотних добрив і, як наслідок, врожайність. Всі регулятори росту, які сьогодні застосовують на посівах зернових, включаються в систему дії гормону росту гібереліну. При цьому препарати на основі хлормекватхлорид, трінексапакетіла і азолів гальмують утворення гібереліну, препарати на основі етефон гальмують активність дії гібереліну.

У процесі росту існують складні взаємозв'язки в активності всіх ростових гормонів, і якщо гібереліни сприяють розтягуванню клітин, то цитокініни стимулюють поділ клітин. Вони впливають один на одного, значить регулятори росту слід використовувати дуже акуратно з урахуванням ступеня розвитку стеблостою.

Занадто сильне зниження, наприклад, концентрації гібереліну в рослині під час кущіння викликає надмірне кущіння. Якщо цей ефект настає пізно, утворюється підгін. Крім цього, знижується маса 1000 зерен і число колосків. Регулятори росту в певній мірі пригнічують і ріст коренів. Помилки при застосуванні регуляторів росту викликають зниження врожайності.

Так як Хлормекватхлорид ® 750 пригнічує утворення гібереліну, він вкорочує тільки те междоузлие, яке утворюється під час або після обробки. Діє препарат найкраще тоді, коли озима пшениця знаходиться в ст. 29. а тритикале - в ст. 30. Хлормекватхлорид ® 750 слід застосовувати на пшениці, жита і тритикале до початку росту в довжину. У ячменю укоращівающее дію його дуже мале.

Етефон знижує активність гібереліну. Тому він діє і при пізньому внесення і вкорочує нижні і верхні міжвузля, тому що їх остаточна довжина фіксується тільки після цвітіння. Найкраще дію досягається, коли відбувається інтенсивний ріст стебел в довжину. Дія ретардантів обмежується в основному двома тижнями.

Обприскування слід проводити в кінці фази виходу в трубку інтенсивно зростаючих посівів. Трінсекапакетіл має оптимум свого дії теж при внесенні до початку росту рослини в довжину ст. 31-32. але він досить добре діє і на більш пізніх стадіях розвитку рослин до ст.ВВСН 37-39.