Проектирование технологии возделывания озимой пшеницы

   После образования узла кущения начинают развиваться узловые стеблевые (вторичные) корни, через 15 – 20 дней после всходов. Формирование и развитие корневой системы напрямую связано с наличием в почве растворённых питательных элементов, оптимальной влажности, а также её физическим состоянием. Осенью преобладающая масса корней сосредотачивается в 40 – сантиметровом слое почвы. Рост корневой системы озимой пшеницы в большей степени зависит от предшественника, который в зависимости от обработки задаёт в начальный период условия питания и водообеспеченность.

   Стебель. Стебель озимой пшеницы – соломина, разделённая узлами с поперечными перегородками на 5 – 6 и более междоузлий. Длина первого надземного междоузлия не одинакова и колеблется от 1,5 до 45 см. Длина всего стебля зависит от многих факторов: плодородия почвы, влажности, количества осадков, количества удобрений и особенностей сорта. Чем выше влажность и плодородие, тем длиннее стебель. Стебель озимой пшеницы способен куститься, т. е. образовывать боковые побеги, возникающие главным образом из сближенных подземных стеблевых узлов или узла кущения. Интенсивность роста стебля не одинакова. В отдельные фазы роста, например в начале выхода в трубку, стебель растёт медленно (около 1,5 – 2 см в сутки), затем интенсивность роста постепенно повышается и в период колошения и цветения достигает максимальной величины (4 – 6 см в сутки).

   Лист. Лист образуется на каждом стеблевом узле. Они различаются на два типа: прикорневые и стеблевые. Состоит из листового влагалища, которое плотно охватывает стебель и защищает молодые растущие части, и листовой пластинки. У основания влагалища листа, в месте прикрепления его к стеблю, образуется утолщение – листовой узел. Размер и число листьев довольно сильно изменяются, что связано с биологическими особенностями сорта и условиями произрастания. Первые три зародышевых листа обеспечивают продуктами фотосинтеза рост нижних, 3 – го и 4 – го, стеблевых листьев. В зависимости от прохождений различных фаз роста у растений озимой пшеницы изменяется количество листьев.

   Соцветие. Соцветие озимой пшеницы – колос, состоящий из коленчатого стержня и колосков. На каждом выступе колоскового стержня расположено по одному колоску. Колосок состоит из двух широких колосовых чешуй с наружной и внутренней жилками, защищающими расположенные выше части колоска. Между колосковыми чешуйками расположены цветки. По длине колосья подразделяются: на мелкие (до 8 см длины), средние (8 – 10 см) и крупные (более 10 см). Однако длина колоса и другие показатели продуктивности (число колосков и зерен в колосе) – величины не постоянные. Все они изменяются от почвенно-климатических, агротехнических и других условий.

   Цветок. Имеет две цветковые чешуи: наружную, или нижнюю, и внутреннюю, или верхнюю. Между цветковыми чешуями находятся главные части цветка: пестик с двумя перистыми рыльцами и три тычинки. Цветки обоеполые, собраны в соцветие сложный колос.

   Плод. Плод озимой пшеницы – голая зерновка, в которой семя срастается с околоплодником. Она состоит из плодовой и семенной оболочек, эндосперма и зародыша, где легко можно различить почечку с зачатком листьев и стебля и первичные зародышевые корешки. С эндоспермом, в котором сосредоточены все питательные вещества, необходимые для прорастания и появления всходов, зародыш соединен щитком. Самый поверхностный слой эндосперма состоит из клеток, богатых белком, – это так называемый алейроновый слой. Под ним располагаются клетки, наполненные главным образом крахмалом.

   Размеры зерновки сильно варьируют в зависимости от вида пшеницы, сорта и условий произрастания. Длина её изменяется от 4 до 9 мм, ширина – от 0,8 до 2,2 и толщина – от 1,5 до 3,5 мм. [2]

   2.2. Биологические особенности

   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).

   Требования 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.

   Требования к теплу. Температура является важным фактором развития. В разные периоды вегетации озимой пшеницы и все культуры предъявляют неодинаковые требования к температурному режиму.

   Зерно озимой пшеницы прорастает при 1 – 2 °С, а ассимиляционные процессы начинаются при 3 – 4 °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. [11]

   Питание. 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 – 3,5 кг, Р (фосфор) – 1 – 3 кг, К (калий) – 2 – 3 кг. 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 % на АСВ.

   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. [14]

   Влага. В течение вегетационного периода озимая пшеница расходует большое количество влаги. Транспирационный коэффициент (расход воды на создание 1 ед. сухого вещества) равен 450 – 500 ед. 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 – 10 см) не менее 10 мм продуктивной влаги. Для нормального осеннего кущения озимой пшеницы необходимо иметь в слое почвы (0 – 20 см) не менее 30 мм продуктивной влаги.

   До 70 % всей влаги, потребляемой за вегетацию, озимая пшеница расходует в период от весеннего отрастания до колошения, 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. Для получения высоких урожаев озимой пшеницы с хорошим качеством зерна наиболее благоприятная влажность почвы (в слое 0 – 60 см) – ниже влажности разрыва капилляров. [15]

   Почвы. Для озимой пшеницы почва должна быть высокоплодородной, структурной, с высоким содержанием N,P,K и др. питательных веществ. Реакция почвенного раствора должна быть в пределах pH = 6 – 7.5.

   Содержание гумуса, чем выше, тем лучше. Лучшие почвы – черноземы (гумус 8 – 12 %). Высокие урожаи озимая пшеница дает на каштановых, подзолистых и дерново – глеевых почвах. Плохими для озимой пшеницы являются песчаные, супесчаные, тяжелосуглинистые и глинистые почвы. [10]

   Фазы роста и развития

1. Всходы
2. Кущение
3. Выход в трубку (стеблевание)
4. Колошение
5. Цветение
6. Созревание

• молочая спелость

• восковая спелость
• полная спелость

   Озимая пшеница кустится осенью и весной. Пониженная температура воздуха (до 6 – 10 °С) при достаточной влажности, а также повышенная облачность задерживают общее развитие растений, но способствуют более интенсивному кущению. Кущение значительно повышается при внесении азотных удобрений и при посеве крупными семенами. В благоприятных условиях произрастания одно растение образует 3 – 5 стеблей.

   В переходный осеннее – зимний период для развития озимой пшеницы наиболее благоприятна сухая ясная и теплая погода днем (до 10 – 12 °С) с понижением до отрицательных температур ночью, это способствует большему накоплению углеводов, прохождение закалки и лучшей перезимовке.

   При понижении среднесуточной температуры воздуха до 4 – 5 °С осенний рост озимой пшеницы приостанавливается. Весной при повышении температуры до 5 °С пшеница начинает расти и дополнительно кустится. Для озимой пшеницы очень опасны резкие колебания температуры ранней весной, когда днем она поднимается до 10 °С, а ночью падает до … – 10 °С. Озимая пшеницы может выдержать температуру в зоне узла кущения – 16… – 18 °С.