Жизненный цикл зерновых злаков

    Если в дождливую погоду уборка сильно затягивается, то это может привести к прорастанию зерна в колосьях на корню и в валках. Массовое распространение различных болезней и вредителей также может способствовать уменьшению урожая и ухудшению качества зерна.

     Известно, что основной причиной полегания хлебов является недостаточная освещенность нижних междоузлий при мощном росте и развитии надземных вегетативных органов. Это приводит к вытягиванию клеток и уменьшению толщины их стенок. Нижние ослабленные междоузлия не выдерживают большой тяжести надземной массы, в результате чего растения полегают. Если это произошло рано, то за счет разрастания листовых узлов еще может произойти выпрямление соломины; при полегании после выколашивания никаких изменений в посеве уже не происходит. Чтобы не допустить полегания зерновых культур, рекомендуется применять специальные препараты.

   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 нем 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 38—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 18—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,  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: 1) послеуборочное дозревание  и 2) полная спелость. 

     Полная спелость начинается с момента, когда семена готовы начать новый цикл жизни растения, то есть всхожесть их достигает максимальной величины.

2 Основные понятия  семеноводства.

2.1 Семеноводство

    Семеноводство — отрасль растениеводства, занимающаяся массовым размножением сортовых семян. Семеноводство тесно связано с семеноведением и селекцией. Система семеноводства включает семеноводство зерновых культур, масличных культур и трав; семеноводство кукурузы; семеноводство сахарной свёклы; семеноводство картофеля. Семеноводство каждой культуры или группы культур имеет свою специфику. На семеноводческих посевах применяют специальные технологии возделывания, обеспечивающие повышение посевных и урожайных качеств семян, проводят видовые и сортовые прополки.

   Семеноводство — продолжение селекционного процесса и необходимое звено для внедрения и поддержания сорта. Основная цель семеноводства — поддержание комплекса признаков и лучших хозяйственно-биологических показателей сорта. Главный объект семеноводческой работы — сорт.

    Сортом называют генетически близкую между собой группу растений, однородную по морфологическим и биологическим свойствам. Результат правильного ведения семеноводства — семена с хорошими сортовыми и посевными качествами, отвечающие требованиям стандарта. Сортовые качества семян определяются чистосортностью посевов. Сортовую чистоту посевов устанавливают в полевых условиях при апробации. Посевные качества нормируются соответствующими стандартами.

2.2 Элитное семеноводство

    Для создания суперэлитных посевов используют семена, полученные с растений разными методами отбора. Элитными считают семена, полученные с элитных посевов, обладающие высокими сортовыми и посевными качествами, соответствующими требованиям стандарта. Элитные посевы получают из суперэлитных семян. Основная задача выращивания элиты — поддержание всех ценных хозяйственно-биологических свойств и качеств сорта, благодаря которым он включен в производство и районирован.

     Сортовые качества семян поддерживают при помощи следующих приемов отбора: в суперэлиту типичных здоровых и продуктивных растений сорта в количествах, исключающих снижение сортовых и биологических качеств; создание оптимальных агротехнических условий, при которых формируются семена с высокими посевными и урожайными качествами; удаление нетипичных, а также больных семей и растений сорто-прочистками; предотвращение механического и биологического засорения другими сортами и дикими видами для сохранения высокой чистосортности. Первичное семеноводство включает отбор, оценку и размножение суперэлитного материала. В зависимости от схемы создания элиты к нему относят питомники первичной и вторичной оценки семей и питомник размножения, или суперэлитный. Для ведения элитного семеноводства каждое учреждение разрабатывает свои схемы с учетом выровненности сорта, способа опыления и коэффициента размножения.

2.3 Типы  и циклы отбора в семеноводстве

     В семеноводстве, так же как и при селекции, используют два типа отбора: массовый и индивидуальный. Различают однократный, многократный и непрерывный массовый отбор.

  Однократный отбор применяют ограниченно, но в сочетании с индивидуальным его используют в семеноводстве. Чаще применяют многократный отбор, но больше всех распространен непрерывный массовый отбор. С типичных суперэлитных растений, выделенных из исходной популяции, семена собирают вместе. При достаточном количестве ими засевают элитное поле. Если коэффициент размножения культуры невысок, семена с суперэлитных растений поступают в питомник размножения, где их выращивают один-два года.

   Следующий цикл отборов — жесткую прочистку примесей — проводят на элитном участке или в питомниках размножения. С начала роста до начала цветения удаляют примеси по окраске листьев и стебля, высоте растений; с начала цветения до массового-по окраске и форме цветка и соцветия. В течение всего вегетационного периода удаляют больные и пораженные вредителями растения. У перекрестноопыляющихся растений для уменьшения биологического засорения примеси при цветении удаляют ежедневно.

     При семеноводстве по этой схеме элитные семена получают через один-два года. Кроме того, для обеспечения достаточного количества семян отбирают большое количество суперэлитных растений. Индивидуальный отбор рекомендуют для работы со следующими сортами: недостаточно выравненными, требующими улучшения отдельных признаков; ухудшающимися из года в год или с недостаточно хорошими отдельными признаками (недостаточная махровость, не выравненность растений по срокам зацветания, поражаемость болезнями и др.).

    Большинство схем по первичному семеноводству перекрестноопыляющихся культур основано на непрерывном индивидуальном отборе. Семена, собранные индивидуально с типичных здоровых растений, на следующий год высевают по семьям в питомник оценки потомств первого года, где семьи изучают по комплексу признаков, характеризующих сорт. В первую очередь из питомника целиком удаляют семьи с большим процентом примесей (спонтанные гибриды, мутанты). На следующем этапе выбраковывают семьи с невысоким количеством типичных растений, то есть не выравненные по основным сортовым признакам (срок цветения, махровость, окраска цветка). Кроме того, удаляют больные, слаборазвитые и отклоняющиеся растения. Созревшие семена с каждой оставшейся семьи собирают отдельно. На следующий год семьи высевают в питомник оценки потомств второго года, в котором их изучают и бракуют так же, как в предыдущем. Со всего питомника семена собирают вместе, они и образуют суперэлиту. Семена суперэлиты поступают в суперэлитный питомник или питомник размножения. Последний включают в схему только для культур с низкой семенной продуктивностью или при значительном выбраковывании в предыдущие годы.

    С помощью различных методов отбора в системе первичного семеноводства закладывается база (семена суперэлиты), для дальнейшего репродуцирования. Число лет выращивания из суперэлиты составляет одну из основных характеристик качества семенного материала. Этот показатель фиксируют во всех документах, характеризующих качество семян (в графе репродукция). Из суперэлиты последовательно по годам вырастают семена элиты; первой репродукции; второй репродукции; массовых репродукций, используемые для реализации. Начиная с первой репродукции, семена из системы первичного семеноводства переходят в сортовое.

2.4 Сортовое семеноводство

     Сортовое семеноводство базируется на той же основе и преследует те же цели, что и элитное. Различие состоит в том, что при массовом размножении ограничено применение систем отбора. Соблюдение пространственной изоляции, высокая агротехника, удаление примесей и другие мероприятия позволяют поддерживать сортовую чистоту в течение нескольких лет, затем она снижается, и посевы переходят в более низкую сортовую категорию. В этом случае проводят сортообновление: сортовые семена заменяют семенами тех же сортов более высоких репродукций (элита и первая репродукция). Важную роль играют сроки сортообновления. При достаточном количестве элитных семян репродукции заменяют после одного-двух лет выращивания из элиты. В каждом семеноводческом хозяйстве разрабатывают план сортообновления по культурам и сортам. Его составляют с учетом возможности выращивания элиты или закупки семян и особенностей поведения сорта в данном хозяйстве.

2.5 Апробация посевов в семеноводстве 

Основной метод государственного контроля сортовых качеств посевов — полевая апробация. Задачи апробации: установить сортовую чистоту и соответствующую ей сортокатегорию; выявить степень засоренности посевов сорняками, поражения болезнями и вредителями, условия выращивания. Перед началом работы апробатор проверяет сортовые документы на высеянные семена, проведение агротехнических мероприятий и акт сортовой прочистки. При обнаружении нарушений апробатор дает указания по их устранению и сообщает в соответствующее объединение Сортсемовощ. В поле апробатор осматривает сортовые посевы и проверяет соблюдение пространственной изоляции как между сортами, так и между легко скрещивающимися видами и сорняками; для суперэлитного участка — изоляцию от других посевов этого же сорта. Полевую апробацию проводят в период массового цветения растений, многолетников — в первый год массового цветения.

Во время апробации  подтверждают проведение сортопрочисток, определяют соблюдшие пространственной изоляции, устанавливают фактическую  площадь посевов, количество сохранившихся  растений и густоту их стояния, оценивают  предварительный урожай. На основании  подсчета растений в анализируемых  пробах проверяют выполнение агротехнических мероприятий. Пробами называют образцы растений, взятые подряд из одного ряда и детально просмотренные на корню. Число проб, которые нужно просмотреть на данном участке, равномерно распределяют по всей площади. При анализе проб все растения разделяют на две группы. К первой относят нормально развитые, с явно выраженными сортовыми апробационными признаками, в том числе и явно выраженные примеси. В данной группе допустимы растения, пораженные болезнями и вредителями, но не утратившие своих сортовых признаков. Ко второй группе относят растения, не зацветшие или утратившие апробационные признаки, в том числе уродливые, пораженные болезнями, поврежденные вредителями. Анализируют только растения первой группы. По отношению к ним устанавливают процент сортовой чистоты, махровости и примесей, куда входят немахровые растения. Общее число растений второй группы (и отдельно уродливые, нецветущие) указывают в процентах ко всему количеству просмотренных экземпляров (то есть сумме растений первой и второй групп). Число растений, пораженных болезнями, суммируют и вычисляют в процентах от всех растений из первой и второй групп. Так же определяют процент растений, поврежденных вредителями.

2.6 Заключительный этап семеноводства

В заключение оформляют акт  апробации, в котором по установленной  сортовой чистоте и махровости указывают  сортовую категорию. Для апробируемых посевов в акте фиксируют два  из основных показателей: репродукцию, которую берут из аттестата на семена элиты или свидетельства  на семена; сортовую категорию, установленную  при апробации.