Пшеница яровая

Задание № 1 
1. Значение культуры 
Яровая пшеница — ведущая зерновая продовольственная культура. В зерновом производстве удельный вес яровой пшеницы очень велик. Пшеница с самых древних времен и до настоящего времени является основной культурой. На ее базе созданы мукомольная, хлебопекарная, макаронно-заводская промышленности и различного вида кондитерские производства. 
Яровая пшеница – одна из основных продовольственных культур. Ее зерно характеризуется высоким содержанием белка (18…24%), клейковины (28…40%), в нем содержится 53-70% крахмала, 1,7% жировых веществ, 1,6% золы (солей) и около 2% клетчатки. Также зерно яровой пшеницы характеризуется отличными хлебопекарными качествами. Наибольшее количество белка содержится в зерне твердой пшеницы, из нее вырабатывают манную крупу, макаронные изделия – лапшу, вермишель, макароны, а также муку, которую используют в хлебопечении в качестве улучшителя зерна. Отходы мукомольной промышленности (отруби, представляющие собой отходы при помоле зерна в муку (оболочка зерна, алейроновый слой и зародыш)) – ценный концентрированный корм для животных. Из пшеничного крахмала вырабатывают спирт, из зародышей или ростков пшеничного зерна – масло. Солома используется на корм животным, как органическое удобрение и в бумажной промышленности. Хлеб, как продукт питания человека должен рассматриваться с точки зрения содержания питательных веществ, их легкой переваримости, усвоения организмом. Усвояемость белого хлеба достигает 95%.  
2. Систематика и история появления культуры 
Культурная пшеница происходит из юго-западной Азии, региона, известного как плодородный полумесяц. Пшеница была одним из первых одомашненных злаков. Время появления культурной пшеницы точно не установлено, но это произошло не позднее 10-го — первой половины 8-го тысячелетия до н. э.. К началу нашей эры растение известно практически по всей территории Азии и Африки; в эпоху римских завоеваний злак начинают культивировать в разных уголках Европы. В XVI—XVII веках европейские колонисты завезли пшеницу в Южную, а потом и в Северную Америку, на рубеже XVIII—XIX веков — в Канаду и в Австралию. Так пшеница получила повсеместное распространение.  
Яровая пшеница имеет систематику: Домен – Эукариоты, Царство – Растения, Отдел – Цветковые, Класс – Однодольные, Порядок – Злакоцветные, Семейство – Злаки, Род - Пшеница

    Яровая пшеница относится к семейству мятликовых (Poaceae). В нашей стране возделываются    два вида пшеницы: мягкая (Triticum aestivum) и твердая (Triticum durum).

Ни один злак не имеет столько видов и сортов, как пшеница. Существует около 30 дикорастущих и культурных видов: в России -19 видов. В мировом земледелии наиболее распространены голозерные виды: пшеница мягкая или обыкновенная и пшеница твердая; возделывают так же пшеницу шарозерную: в Индии, Пакистане - полбуэммер или двузернянку, в Индии, Эфиопии и России -пшеницу карликовую, в Афганистане, Сирии - пшеницу персидскую.

3. Ботанические особенности 
   Корень мочковатый, состоит из трех-пяти зародышевых (первичных) корней из подземных стеблевых узлов образуются узловые или придаточные корни. Первичная корневая система формирует 50-60% урожая, к фазе кущения зародышевые корни достигают 50 см., к фазе колошения все корни достигают 100-150 см. заканчивают свое формирование в фазу цветения. Основная часть корней размещается на глубине до 60 см. Масса корней от общей массы растения составляет 42-45% .

Надземная часть растения пшеницы представляет собой стебли высотой до 0,6…1,2 м. Стебель пшеницы представляет собой полую или выполненную соломину, состоящую из 4-6 узлов и полых междоузлий. Длина, ширина и выполненность соломины обеспечивает устойчивость растения к полеганию.

К каждому стеблевому узлу прикреплен лист, состоящий из листового влагалища и пластинки. На месте перехода листового влагалища в пластинку имеется язычок, или лигула, по обеим сторонам которой расположены ушки. Язычок, плотно прилегая к стеблю, препятствует проникновению воды внутрь листового влагалища. Язычок у пшеницы короткий, ушки не большие. Кроме стеблевых листьев пшеница имеет и прикорневые. Растения яровой пшеницы в фазе колошения должны сформировать площадь листьев в два - четыре раза превышающих площадь посева, и листовой аппарат должен работать как можно дольше на фотосинтез. При этом зародышевые листья работают на укоренение и на число колосков в колосе. Первый, второй стеблевые листья работают на развитие колоса и число колосков в колосе. Второй и третий обеспечивают число цветков в колосе, а четвертый и пятый формирование семени и налив зерна.

Соцветие – колос, состоит из членистого стержня и колосков. Колоски с боковой стороной образуют два ряда. Боковая сторона колоса называется двурядной. Та сторона, где колоски расположены черепицеобразно, называется лицевой.  

Колосок состоит из нескольких цветков и двух кожистых колосковых чешуй. Каждая колосковая чешуя имеет киль, колосковый, или килевой зубец и плечо, размер (длина) которых и форма являются сортовыми признаками.

Между колосковыми чешуями бывает от двух до пяти цветков, каждый цветок защищен и прикрыт двумя цветковыми чешуями: наружной и внутренней. Наружная цветковая чешуя крупнее внутренней, остистые формы несут ости. Главные части цветка, которые находятся между чешуями, – пестик и три тычинки. Завязь после опыления развивается в зерновку, однако не все цветки образуют плод. Зерновка состоит из зародыша и эндосперма.

 Плод-зерновка различной формы, окраски и массы состоит из  двух плодовых и двух семенных  оболочек, эндосперма наружным слоем  которого является алейроновый  слой и зародыша, состоящего из  щитка, почечки, стебелька, корешков и листочков . Алейроновый слой у пшеницы составляет 3,5-9,5 % , эндосперм 77 - 84 % от массы сухой зерновки. Масса зародыша по отношению к зерновке составляет 1,5 - 3%.

4. Биологические особенности культуры 
Яровая пшеница – самоопыляющееся растение длинного дня, в процессе роста и развития она проходит те же фазы и этапы органогенеза (прил.1), что и озимая пшеница. После всходов ( I и II этапы) яровая пшеница развивается медленно и сильнее угнетается сорняками, чем озимая. Корневая система характеризуется более слабым развитием (особенно у твердой пшеницы) и пониженной усвояющей способностью. Средняя продуктивная кустистость колеблется от 1,22 до 2,0. Зерно сравнительно крупное, масса 1000 зерен у мягкой пшеницы 35…45 г, у твердой – 40…45 г. 
 
Требования к теплу

Яровая пшеница – растение холодостойкое, жизнеспособные всходы появляются при 5…7оС, наиболее благоприятная температура для прорастания 12…15оС. Всходы переносят непродолжительные заморозки до -10оС. Мягкая яровая пшеница более устойчива к низким температурам, чем твердая. Во время цветения и налива зерна растения повреждаются при температуре -1…-2оС. В период созревания зерно может быть повреждено даже слабыми заморозками. Морозобойное зерно имеет низкие посевные качества и технологические свойства.

К высоким температурам яровая пшеница довольно устойчива, особенно при наличии влаги в почве. Оптимальная температура воздуха в период налива и созревания 22…25оС. Температура 35…40оС и сухие ветры неблагоприятно сказываются на растениях и ведут к снижению урожайности и качества зерна. Сумма активных температур за период всходы-созревание составляет 1500…1750оС.

Продолжительность от всходов до кущения 15…22 дня, к этому времени первичные (зародышевые) корни углубляются на 50…55 см. Вторичные (узловые) корни появляются в фазе 3…4 листьев только при наличии влаги в почве в зоне узла кущения (III…IV этапы органогенеза). В зависимости от условий продолжительность периода от кущения до выхода в трубку составляет 11…25 дней, от выхода в трубку до колошения – 15…20 дней. Вегетационый период яровой пшеницы в зависимости от сорта, районов возделывания и погодных условий колеблется от 85 до 115 дней.

 Требования  к влаге

Яровая пшеница требовательна к почвенной влаге. При прорастании семена мягкой яровой пшеницы поглощают 50…60% воды от массы сухого зерна, семена твердой пшеницы – на 5…7% больше, так акк они содержат больше белка. Корневая система твердой пшеницы менее развита, поэтому она плохо переносит почвенную засуху, но воздушную переносит лучше, чем мягкая пшеница.

Потребление воды яровой пшеницей в течение вегетационного периода неравномерно и распределяется следующим образом: в период всходов – 5…7% общего потребления воды за вегетационный период, в фазе кущения – 15…20%, в фазах выхода в трубку и колошения – 50…60%, молочного состояния зерна – 20…30% и восковой спелости – 3…5%. Критические периоды по отношению к влаге – выход в трубку – колошение, т.е. периоды образования репродуктивных органов (IV…VII этапы). Из-за недостатка влаги в этот период увеличивается бесплодность колосков, а при формировании и наливе зерна снижается выполненность и крупность зерна, что приводит к значительному снижению урожайности. При весенних запасах продуктивной влаги в метровом слое почвы менее 100 мм создаются неблагоприятные условия для роста и развития яровой пшеницы, а при наличии менее 60 мм невозможно получить даже удовлетворительный урожай зерна. Последующие обильные осадки не могут исправить положение. В таких условиях растения пшеницы ускоренно переходят от одной фазы развития к другой и урожай резко снижается.

При наличии достаточного количества влаги на глубине узла кущения хорошо развиваются зародышевые и узловые корни. В основных районах возделывания яровой пшеницы ранневесенние засухи иссушают верхний слой почвы, в результате слабо развиваются не только узловые, но и зародышевые корни, что ведет к резкому снижению урожайности.

Требования к почве

Яровая пшеница по сравнению с другими зерновыми культурами наиболее требовательна к гранулометрическому составу и плодородию почвы, что объясняется пониженной усвояющей способностью корневой системы. Лучшими для нее считаются структурные черноземные и каштановые, а также плодородные дерново-подзолистые почвы. На тяжелых глинистых и легких песчаных почвах без внесения высоких норм удобрений она растет плохо.

Яровая пшеница не выносит повышенной засоленности и кислотности почвы. Высокие урожаи она дает на почвах, имеющих нейтральную или слабощелочную реакцию (рНсол6,0…7,5).

Твердая пшеница предъявляет более высокие требования к плодородию, чистоте и структуре почвы, чем мягкая. В первый период жизни корни твердой пшеницы быстрее проникают вглубь, а у мягкой – энергичнее распространяются в ширину.

Также из особенностей биологии яровой пшеницы следует отметить недружность и изреженность ее всходов. Причинами этих явлений в южных и юго-восточных районах могут быть недостаточная влажность и быстрое высыхание верхнего слоя почвы, повреждение проростков и всходов вредителями (проволочниками, блошками, шведской и гессенской мухами), а в северных районах – повышенная кислотность почвы и поражение болезнями (фузариозом и др.). Яровая пшеница, особенно твердая, в первый период (в фазе всходов) развивается медленно, поэтому ее посевы часто угнетают сорняки. 
 

5. Жизненный  цикл культуры 
 

Полный цикл развития пшеницы. 12 этапов органогенеза.  
 
6. Сорта и формы культуры 
В Российской Федерации допущено к использованию более 140 сортов мягкой яровой пшеницы и более 30 сортов твердой. При современной технологии используют сорта яровой пшеницы, рекомендованные для возделывания в конкретном регионе или перспективные, с хорошим качеством зерна и устойчивые к вредителям, болезням и полеганию. В каждом хозяйстве нужно высевать не менее 2…3 сортов, отличающихся по скороспелости, при соотношении среднеспелых и среднепоздних в сухой степной зоне 1,0 : 1,5, в засушливой и умеренно засушливой степи – 1,5 : 1,0, в лесостепи – 2,3 : 1,0. Выведены и рекомендованы к использованию высокопродуктивные сорта с высоким качеством зерна.

Наиболее распространены следующие сорта мягкой пшеницы: Алтайская 60, Альбидум 28, Воронежская 12, Иволга, Икар, Иргина, Ирень, Казахстанская 10, Красноуфимская 90, Л 503, Лада, Нива 2, Новосибирская 89, Омская 32, Приокская, Прохоровка, Саратовская 29, Саратовская 42, Симбирка, Тулунская 12, Энита, Юго-Восточная 2 и др.

Из сортов твердой пшеницы наибольшее распространение имеют Алтайский янтарь, Безенчукская 139, Безенчукская 182, Краснокутка 10, Омская янтарная, Оренбургская 10, Степь 3, Харьковская 23 и др. 

7.  Место в севообороте 
Яровая пшеница, особенно твердая и сильная мягкая, предъявляют повышенные требования к предшественникам, чистоте полей от сорняков, обеспеченности влагой и питательными веществами.

Севообороты могут быть различные (4…5-, 5…7-польные) в зависимости от почвенно-климатических условий. В степной, южной, лесостепной зонах применяют севообороты с короткой ротацией (пар – пшеница – пшеница – зерно – фуражные культуры; пар – пшеница – кукуруза – пшеница - ячмень).

Лучшим предшественником в засушливых районах (Сибирь, Зауралье) для яровой пшеницы считается чистый пар, который обеспечивает накопление и сохранение влаги, лучше очищает поля от сорняков; ее высевают и второй культурой после пара.

В лесостепной зоне яровую пшеницу размещают после кукурузы, гороха, многолетних трав, в Поволжье и Южном Урале – после черного пара, зерновых бобовых, многолетних трав и пропашных культур. В районах, подверженных ветровой эрозии, наиболее целесообразно размещать ее в кулисных и полосных парах. В паровых полях высевают двух-, трехстрочные кулисы. В качестве кулисных растений используют горчицу, высокостебельные растения – кукурузу, сорго, подсолнечник.

Твердую пшеницу высевают только по чистому пару или по пласту многолетних бобовых трав.

В районах достаточного увлажнения яровую пшеницу возделывают после пропашных культур (сахарной свеклы, картофеля, кукурузы), многолетних трав, зерновых бобовых и озимых культур. 
8. Удобрения 
Яровая пшеница более требовательна к плодородию почв, чем другие яровые хлеба. На формирование 1 т зерна и соответствующего количества побочной продукции она выносит из почвы, кг: N – 35…45, P2O5 – 9…12, K2O – 18…24.

Потребление азота идет в течение всей вегетации. В первый период оно незначительно и резко возрастает ко времени выхода в трубку и колошения, а затем снижается и продолжается вплоть до молочной спелости. Достаточное обеспечение азотом в первый период способствует образованию узловых корней, цветков и колосков в колосе. Норму минеральных удобрений устанавливают с учетом агрохимического обследования почвы, планируемого урожая и коэффициентов использования элементов питания из почвы и удобрений.