Биологические особенности озимых

                                     Содержание:        

Введение

1. Аналитический обзор

1.1. Народнохозяйственное  значение культуры. Ботаническая  характеристика

1.2. Биологические  особенности 

                                                  Введение

    Озимая пшеница принадлежит к числу наиболее ценных и высокоурожайных зерновых культур. Зерно богато клейковинными белками и другими ценными веществами, поэтому оно широко используется для продовольственных целей, в особенности в хлебопечении и кондитерской промышленности, а также для производства крупы, макарон, вермишели и других продуктов. Пшеничные отруби — высококонцентрированный корм для всех видов сельскохозяйственных животных. Солома и мякина имеют большую кормовую ценность. Солому в измельченном и запаренном виде или обработанную химическими веществами охотно поедают крупный рогатый скот и овцы. В 100 кг соломы содержится 0,5—1,0 кг переваримого протеина, 20—22 кормовых единицы. Солома используется как строительный материал, для изготовления бумаги, подстилки животным и т. д. В некоторых районах Украины, Центрально-Черноземной зоны и других районах озимая пшеница используется в качестве зеленого корма. 

    1.1. Озимая пшеница является одной из самых распространенных важнейших продовольственных культур, ценность, зерна которой определяется высоким содержанием белка, жира, углеводов и т.д. 
    По содержанию белка озимая пшеница превосходит все зерновые. Пшеничная мука широко используется в хлебопечении, кондитерской промышленности, сильные и твердые сорта пшеницы используют для производства качественного хлеба, макаронных изделий, манной крупы и т.д. 
    В Казахстане озимая пшеница занимает немаловажное место среди зерновых культур. В настоящее время посевная площадь озимой пшеницы в Казахстане составляет около 800 тыс. га. 85% озимой пшеницы размещены в условиях умеренно-сухой, сухой и жаркой зоны, представленные в основном сухими степями расположенных около 600м над уровнем моря. Урожайность 9-13 ц/га позволяет получить 11,2-16,6 млн. тонн пшеницы. Из них 7,4-7,53 млн. тонн расходуется на внутреннее потребление, а 3,0-8,2 млн. тонн идет на экспорт. На юге и юго-востоке Казахстана под посевами озимой пшеницы заняты, в основном, зоны полуобеспеченной и необеспеченной осадками богары, а также предгорная и среднегорная влагообеспеченные зоны. Из общей площади занятых пшеницей 90% относятся к сухостепным неполивным и пустынно-степным богарным землям и лишь 10% или порядка 115 тыс. га возделывается в условиях регулярного орошения. Озимую пшеницу в основном возделывают на юге и юго-востоке Казахстана. У нас это Казыгуртский и Тюлькубасский районы. Средняя урожайность здесь может составлять до 10-15 центнеров с гектара. Озимая пшеница всегда дает более высокие урожаи, чем яровая. Это связано с биологическими свойствами культуры. 
    Ботаническая характеристика. К настоящему времени наукой установлено всего 22 вида оз.пш., из которых наибольшее распространение имеют 2: пшеница твердая (Triticum durum) и пшеница мягкая (Triticum sativa). Они имеют большое количество разновидностей, форм и сортов.  
    Корневая система – мочковатая, располагается в верхнем пахотном слое почвы, но проникает на глубину 120-200см. Она состоит из первичных «зародышевых» корней (развивается из зародыша семени) и вторичных «узловых» (образуются из узлов стебля). 
    Стебель озимой пшеницы – соломина, округлой формы, полый и по всей длине разделен узлами (кольцеобразные утолщения) на 5-6 участков (междоузлия). 
    Типы листьев озимой пшеницы: 
-Прикорневые – образуются из подземных узлов 
-Стеблевые – образуются из надземной части стебля. 
    Лист состоит из 2 частей: влагалище и лепесток. Листья ланцетовидные, с параллельным жилкованием. У основания они свернуты в трубочки, прикрепленные к стеблевым узлам и охватывающие часть стебля. Листья являются основными фотосинтезирующими органами; поэтому их число, размеры и состояние оказывают существенное влияние на урожайность. 
Из каждого узла стебля отходит один лист. Размер и число листьев зависит от биологических особенностей, сорта и почвенных условий. 
    Соцветие пшеницы – колос, состоящий из колосового стержня и отдельных колосков, содержащих 1-5 цветков, из которых зерно дают 2-3. 
    Плод пшеницы – голая зерновка (зерно), в котором различают спинную брюшную стороны. В нижней части зерна на спинной стороне расположен зародыш. 
    1.2. Биология культуры является основой построения ее технологии возделывания (комплекс агротехнических приемов, выполняемых в определенной последовательности, направленный на удовлетворение требований биологии культуры и получения высокого урожая заданного качества). С учетом этого необходимо знать биологические особенности возделываемой культуры, т.е. отношение ее к факторам жизни (свет, тепло, влажность, пища, воздух).  
    1) Требования растений к условиям внешней среды: 
    Отношение к теплу. Температура является важным фактором развития. В разные периоды вегетации озимой пшеницы и все культуры предъявляют неодинаковые требования к температурному режиму. Минимальная температура прорастания семян 1-2 °С, а оптимальная 10-12 °С. Быстро и дружно всходы появляются при 15-18°С. Весной при возобновлении роста для озимой пшеницы благоприятной является 12-15°С, выше 25°С отрицательно влияет на прохождение отдельных фаз роста растений. В фазу выхода в трубку требуется 15-16°С, при 7-9°С – повреждается главный стебель и растение может погибнуть.В период колошения (цветения), озимой пшенице необходимо 18-20°С, при 35-40°С и большой сухости воздуха во время налива зерна, оно получается мелким и щуплым.В период созревания зерна благоприятной считается 22-25°С.В зимний период озимая пшеница вымерзает при -17- -19°С без снежного покрова, а с ним выдерживает до -25°С. Озимая пшеница – достаточно жаровыносливая и засухоустойчивая культура, но менее зимостойкая, чем озимая рожь. Однако при слишком высоких температурах (выше 40°С), при недостатке влаги и сухих ветрах нарушается нормальный процесс фотосинтеза, повышается транспирация, тормозится рост растений, что препятствует хорошему наливу зерна. Действие суховеев сильнее сказывается тогда, когда они продолжительные и сопровождаются недостатком влаги в почве. При орошении пшеницы снижается отрицательное действие суховеев и предотвращается щуплость зерна. 
    Отношение к влаге. В течение вегетационного периода озимая пшеница расходует большое количество влаги. Транспирационный коэффициент (расход воды на создание 1ед. сухого вещества) равен 450-500ед. Оптимальная влажность почвы должна быть не ниже 70-75 НВ (наименьшая влагоемкость). Семена для прорастания потребляют 50-60% воды от сухой массы семени. Озимая пшеница лучше использует осенние и зимние осадки, потребляет значительно больше влаги, чем яровая. Это связано с тем, что у нее более продолжительный вегетационный период, и она формирует более высокий урожай сухой массы. Потребление влаги в течение вегетации идет неравномерно и зависит от возраста, интенсивности роста и развития, густоты растений, температуры, развития корневой системы и наличия влаги в почве. В фазе прорастания зерна чтобы получить дружные и полноценные всходы, необходимо иметь в верхнем слое почвы (0-10см) не менее 10мм продуктивной влаги. Для нормального осеннего кущения озимой пшеницы необходимо иметь в слое почвы (0-20см) не менее 30мм продуктивной влаги. Наиболее требовательна к влаге озимая пшеница в период от весеннего отрастания до колошения - 70% всей влаги, потребляемой за вегетацию. 20% – в период от цветения до восковой спелости зерна. Критический период по отношению к влаге – выход в трубку-колошение. При продолжительном увлажнении снижаются темпы роста.  
    Отношение к свету. Озимая пшеница является растением длинного, светового дня. Под действием солнечного света происходят процессы фотосинтеза, благодаря которым в растительном организме накапливаются белки, жиры, углеводы и т.д. При оптимальном количестве солнечного света растения хорошо кустятся, листья принимают зеленую окраску. Недостаток освещения способствует разрастанию первого (нижнего) междоузлия и образованию листа кущения ближе к поверхности почвы, что снижает зимостойкость растения. Интенсивное солнечное освещение и понижение температуры вызывают торможение роста первого междоузлия и способствуют более глубокому залеганию листа кущения, что обеспечивает лучшую перезимовку озимой пшеницы. Освещенность посевов зависит от густоты стояния растений на 1га. Загущенные посевы снижают освещенность. 
    Отношение к почвам и элементам питания. Наиболее пригодными для возделывания озимой пшеницы являются дерново-подзолистые, средне- и легкосуглинистые и связносупесчаные почвы, с оптимальной реакцией почвенного раствора рН 5,5-6,0 и выше и содержанием гумуса – не менее 2,0%. По гранулометрическому составу - с содержанием более 30% физической глины, хорошо удобренных и произвесткованных.  
Для создания урожая озимая пшеница потребляет определенное количество питательных веществ, и чем выше урожай, тем больше выносят растения из почвы. На создание 1ц. урожая зерна и соответствующего количества листостебельной массы озимая пшеница выносит из почвы: N (азот) – 3.3-3.5кг., Р (фосфор) – 1-3кг., К (калий) – 2-3кг. Под влиянием N,P,K лучше развивается вегетативная масса, корневая система озимой пшеницы. 
    Азот, особенно в форме аммиачных удобрений, необходим растениям для образования белковых веществ. При недостатке азота в почве растения хуже развиваются, ослабевает процесс кущения, листья желтеют, затем краснеют и отмирают.Потребление азота растениями озимой пшеницы начинается с первых дней жизни и продолжается до окончания налива зерна. Так, в фазе кущения потребление азота составляет 20%, в период выхода в трубку – колошения – 50-55%, цветения – начала восковой спелости – 5-10% максимального количества потребляемого азота. Недостаток азота в отдельные фазы нельзя компенсировать внесением его в последующие фазы. Наибольшая потребность в нем ощущается от начала выхода в трубку до колошения.Максимальное содержание азота в растениях приходится на период от всходов до весеннего кущения и составляет – 1-1,3%. В связи с этим, важное значение имеют подкормки азотными удобрениями в ранневесенний период для формирования высоких урожаев и в период колошения для получения зерна с высоким содержанием белка и клейковины.Для получения заданного урожая озимой пшеницы с высоким качеством зерна, необходимо поддерживать оптимальное содержание общего азота в листьях: в фазе кущения – 5-5,5%, в фазе выхода в трубку – 4,5-5%, и в фазе колошения – 3-4%. 
    Фосфор нужен растениям как элемент питания и для более полного усвоения азота, без которого задерживается синтез белков. Он способствует лучшему развитию корневой системы, генеративных органов, ускоряет созревание. При недостатке фосфора ослабевает общее развитие растений и задерживается цветение и созревание.Фосфор снижает отрицательное действие подвижных форм алюминия на кислых дерново-подзолистых почвах. Наибольшее содержание фосфора в растениях озимой пшеницы приходится на фазу всходов (1-1,5% на АСВ), по мере роста и развития содержание фосфора заметно уменьшается. Наибольшее потребление фосфора приходится на фазы выхода в трубку, колошения и цветения. При недостаточной обеспеченности растений озимой пшеницы фосфором задерживается использование азота, синтез белков, замедляется рост растений, что приводит к снижению урожая. Признаки фосфорного голодания растений служат появление красно-фиолетового оттенка в окраске листьев и быстрое их отмирание. Озимая пшеница обладает низкой способностью извлекать фосфор, находящийся в труднодоступных формах. 
    Калий способствует синтезу белков. Он участвует в образовании углеводов, хлорофилла, каротина и других веществ, повышает зимостойкость растений и устойчивость к полеганию, уменьшает поражение растений корневой гнилью и ржавчиной. При его недостатке рост растений идет хуже, снижается кустистость, листья приобретают синевато-зеленую окраску с бронзовым оттенком, края их буреют и закручиваются. Большую роль в питании растений играют кальций, особенно в углеводном обмене, и микроэлементы (марганец, бор, медь, молибден и др.).Поступление калия в растение начинается с фазы всходов и продолжается до цветения. Максимальное содержание его в растениях озимой пшеницы (2,5-3,8%) приходится на начальные фазы, к фазе полной спелости количество калия снижается до 0,8-1%. Наибольшее потребление калия приходится на фазы выхода в трубку, колошения и цветения.

    2) Особенности роста и развития озимой пшеницы. Вегетационный период озимой пшеницы 200—350 суток. В процессе развития озимая пшеница проходит следующие основные фазы:  
    1) всходы;  
    2) кущения;  
    3) выход в трубку;  
    4) колошения;  
    5) цветения;  
    6) созревания (молочная, восковая и полная спелость).  
    Всходы. Наиболее интенсивно семян озимой пшеницы прорастают при температуре 20-25 ° С. Всходы появляются в данном случае через 7-8 дней. Однако оптимальная температура в пределах 12-17 ° С. Продолжительность фазы всходов в нормальных условиях колеблется от 15 до 25 дней. При поздних сроках сева растения входят в зиму, имея в растении один-три листка. В таком случае фаза всходов продолжается весной при возобновлении вегетации, а его общая продолжительность вместе с периодом зимнего покоя может составить 100-150 дней. Получения высокой полевой всхожести - одна из важнейших задач агротехники, поскольку от нее зависит дальнейший уход за посевами и уровень будущего урожая. При выращивании озимой пшеницы по интенсивной технологии полевая всхожесть должна составлять 80-90%, тогда как в хозяйствах, согласно статистическим данным, она не превышает 50-70%, т.е. До половины семян не дает всходов.  
    Кущения. Характерной биологической особенностью хлебных злаков есть свойство куститься. Кущения - это появление боковых побегов и узловых корней у растений. Оно наступает после образования 3-4 листьев. Самая благоприятная температура для кущения озимой пшеницы 13-18 ° С, а при 2-4 ° С кущения почти приостанавливается. Узел кущения является основным органом, при его отмирании растение погибает. В почве он размещается на глубине 1,5-3,0 см и выдерживает морозы до минус 17-20 ° С. В зависимости от срока сева бывает осеннее и весеннее кущение. Число стеблей на одном растении принято называть коэффициентом кущения. По количеству стеблей на одном растении определяют общую кустистость, а по количеству стеблей, которые дают урожай - производительную. За два месяца вегетации при теплой погоде и достаточных запасах в почве питательных веществ и воды одно растение может дать до сотни побегов. В обычных условиях высокие урожаи формируются за продуктивной кустистости 2-3 стебля. Коэффициент кущения и необходимую плотность продуктивного стеблестою (500-700 шт. /м2) можно регулировать с помощью агротехники. Заделки семян на глубину более 4 см уменьшает процесс пагоноутворення. Интенсивность кущения падает за высоких норм высева, недостаточного обеспечения растений питательными веществами и влагой. Кустистость озимой пшеницы - это также сортовая особенность. Способность зерновых куститься нужно рассматривать как положительное свойство. Большая часть сортов 30-50% урожая формируют на боковых стеблях. На сжиженных посевах доля боковых производительных побегов составляет до 60-70% урожая зерна. 
    Выход в трубку. Началом фазы считают момент, когда на главной побеге появляется первый стеблевой узел на расстоянии 2-5 см от поверхности почвы. Наступает эта фаза через 25-35 дней после возобновления весенней вегетации. Продолжается 25-30 дней. Холодная и облачная погода замедляет рост стебля. Во время выхода в трубку интенсивно нарастает вегетативная масса. Формируются генеративные органы. Поэтому в этот период роста пшеницы необходимо максимум воды и питательных веществ. Нехватка в почве приводит к значительному снижению урожая. Установлено, что для получения высокопродуктивных посевов площадь листовой поверхности на 1 га должно составлять 50-60 тыс. М2 и более. Величина листовой поверхности и продолжительность его фотосинтетической деятельности зависит от удобрения, нормы высева, сорта и других агротехнических мероприятий. Особенно важно обеспечить высокую фотосинтетическую активность верхнего листа, который дает до 70% ассимилянтов.  
    Колошения. Одновременно с интенсивным ростом стебля, вследствие резкого удлинения предпоследнего междоузлия, происходит выход колоса из влагалища верхнего листа, что означает наступление фазы колошения. Продолжается формирование репродуктивных органов, нарастания вегетативной массы и сухого вещества. Интенсивность ростовых процессов зависит от обеспеченности влагой и элементами питания. Это наиболее эффективный период для возделывания посевов фунгицидами для защиты озимой пшеницы от болезней.  
    Цветения. При нормальных условиях вегетации через 4-5 дней после колошения наступает цветение, которое продолжается 3-6 дней. Начинается цветение с середины колоса и постепенно переходит к низу и верхушки колоса. В колоске сначала цветут боковые (нижние) цветки, а затем средние. Растения-самоопылители опыляются преимущественно при закрытых цветках своей пыльцой. У озимой пшеницы иногда (в жаркую погоду) цветки раскрываются и может происходить перекрестное (спонтанное) опыление. При неблагоприятных условиях в период цветения снижается завязываемость семян. 
    Фазы зрелости. После цветения и оплодотворения из стенок завязи образуется оболочка зерновки. Рост стебля, листьев и корней почти прекращается и пластические вещества поступают только к зерну. Период формирования зерна продолжается 12-16 дней и к концу этого периода отмечают наступление молочной спелости. Зерно в этой фазе уже нормальной величины, но еще зеленые, млечный консистенции. Влажность зерна в молочной фазе спелости - 60-40%.  
В восковой фазе спелости консистенция зерна напоминает воск, влажность зерна составляет 40-20%. В конце этой фазы зерно приобретает нормальной окраски, поступление питательных веществ в зерне и его рост прекращается. В этот период начинают раздельный сбор.  
По полной спелости влажность зерна снижается до 20-14%, оно становится твердым и теряет связь с материнским растением. Собирать озимую пшеницу можно прямым комбайнированием. В случае опоздания обмолотом наиболее ценное зерно, которое созревает раньше, легко осыпается, что приводит к потерям урожая.