Технология возделывания озимой ржи с элементами инноваций

Колошение. Фаза колошения наступает тогда, когда из влагалища верхнего листа показалась половина колоса. Период от выхода в трубку до колошения характеризуется энергичным формированием основных органов растений и максимальным суточным приростом надземной массы. При недостатке влаги в это время уменьшается количество зерна в колосе, среди них появляются недоразвитые и щуплые, вследствие чего снижается урожай. Достаточная влажность почвы и воздуха, обилие света и умеренная температура воздуха (15-170С) благоприятно влияют на рост и развитие растений, на формирование урожая озимой ржи. В Нечерноземной зоне колошение озимой ржи проходит со второй половины мая до первой половины июня (начинается оно через 40-50 дней после начала весенней вегетации растений). В засушливые годы период колошения ржи, как и последующих фаз развития, несколько уменьшается.

Цветение. При благоприятных условиях начинается через 7-10 дней после начала колошения, а при неблагоприятных  - через 20 и более дней. Продолжительность периода цветения зависит от метеорологических условий и в среднем составляет 10-15 дней. Озимая рожь является типичным перекрестноопыляющимся растением. После раскрытия цветков пыльники выходят наружу, растрескиваются, пыльца высыпается и переносится ветром на рыльца других цветков, где прорастает, проникает через пестик в завязь и сливается с яйцеклеткой. На рыльце своего цветка обычно она плохо прорастает и оплодотворение не происходит.

Полнота опыления зависит от метеорологических условий. Наиболее благоприятная температура воздуха – 14-160 С. При жаркой и сухой погоде пыльца пересыхает и теряет свою жизнеспособность. В пасмурную погоду с избыточной влажностью воздуха пыльники не раскрываются.

Цветение каждого цветка продолжается от 12 до 25 минут, а колоса в целом 7-9 дней. Цветение колоса начинается со средней части и постепенно распространяется к основанию и вершине.

Созревание. После оплодотворения семяпочки в ней происходят глубокие изменения: формируется эндосперм, растет и развивается зародыш, из стенок завязи образуется оболочка, которая срастается с семенами, образуя зерновку. В это время наблюдается усиленное передвижение пластических веществ из листьев и стеблей в формирующееся зерно. /6/

Различают три фазы созревания зерна – молочную, восковую и полную. При молочной спелости зерно имеет зеленую окраску, за исключением нижней его части. Эта фаза созревания наступает обычно через 8-16 дней после цветения и характеризуется заметным увеличением размера зерна и его выполненности. Стебли и листья на растениях при этом начинают желтеть, нижние отмирают. При наступлении восковой спелости зерна растения почти полностью желтеют (зелеными остаются лишь верхние стеблевые узлы). Растворимые питательные элементы, накопленные в зерне, переходят в запасные формы – крахмал и белки. Оно твердеет, сохраняя прежние размеры и еще некоторую тягучесть, свободно, как воск, режется ногтем, приобретает окраску зрелого зерна, но размер его еще увеличенный. Поступление питательных элементов в зерно прекращается. При полной спелости зерна растения становятся желтыми, иногда с появлением антоциановой окраски. Зерно уменьшается в размерах, высыхает. В сухую и жаркую погоду полная спелость наступает через 5-6 дней после восковой. При этом озимая рожь склонна к полеганию и осыпанию. После уборки в семенах озимой ржи продолжается процесс физиологического дозревания, без прохождения которого они имеют пониженную энергию прорастания и всхожести. /12/

Корневая система у озимой ржи мочковатая, состоит из зародышевых (первичных) и узловых (вторичных) корней. При прорастании зерна появляются 3-4, иногда и больше зародышевых корня. В нормальных условиях они имеют наибольшее значение в питании растений в начальный период жизни – до фазы кущения. Позже питание осуществляется в основном через узловые корни. Однако зародышевые корни сохраняются до конца вегетации, а в засушливых условиях, когда рост узловых корней из-за недостатка влаги приостанавливается и они остаются в виде зачатков, играют основную роль в питании растений.

В благоприятных условиях узловые корни начинают развиваться примерно через 2 недели после появления всходов или в фазе кущения. От нижнего узла главного стебля в начале отходят два побега, затем по мере появления новых побегов появляются новые узловые корни, по одному у каждого побега. Основная масса узловых корней развивается на глубине 25 см, а отдельные корни проникают на глубину 1,5-2,0 м. При нормальных условиях корневая система формируется осенью.

На узловых корнях находится основная масса корневых волосков, через которые происходит всасывание питательных элементов растениями.

После озимой ржи в почве накапливается большая масса корневых остатков, которые богаты азотом, фосфором, калием и кальцием. Корневая система озимой ржи в большей мере, чем у других зерновых культур, способна использовать труднорастворимые питательные элементы почвы./13/

 

 

1.3. Ботаническое описание и биологические особенности культур.

 

1.3.1. Требования к теплу и свету.

 

Озимая рожь менее требовательна к теплу, чем озимая пшеница. Семена дают дружные всходы через 5-7 дней после посева. Кущение начинается через 13-15 дней после всходов, в этот период наиболее благоприятна температура 10-110С. Узел кущения у ржи образуется у поверхности почвы (на глубине 1,7-2,0 см) независимо от глубины заделки семян. Кустится рожь преимущественно осенью, но кущение может продолжаться и весной. Корни развиваются относительно быстро и к концу осенней вегетации углубляются на 1 м.

Озимая рожь более морозостойкая и зимостойкая культура. В бесснежные зимы рожь переносит морозы до -20ºС, а под покровом снега толщиной 20 см – до -50…-60º С. Весной, когда температура воздуха установится на уровне 5º С и выше, растения трогаются в рост. Для дальнейшего развития требуются повышенные температуры. Выход в трубку и стеблевание наступают через 18-20 дней, колошение – через 30-40 дней после начала вегетации весной.

Озимая рожь – перекрестноопыляющееся растение. Опыление происходит с помощью ветра, когда цветки открытые. Наиболее благоприятная температура воздуха в период колошения – цветения 14-20 º С, цветение – восковая спелость – 16-25º С.

Озимой ржи для прорастания семени до созревания зерна требуется сумма активных температур до 1800 º С, от начала весеннего отрастания до созревания зерна – 1200-1500 º С.

Озимая рожь более устойчива к высоким температурам, чем овес и яровая пшеница, но уступает в этом отношении озимой пшенице. Заморозки в период налива зерна могут повреждать его.

Озимая рожь – культура длинного дня. Лучшие условия для развития ее в весенний период – продолжительность дня 14-16 ч. Северные сорта озимой ржи нуждаются в более продолжительном освещении. При оптимальном количестве тепла и солнечного света листья ржи приобретают зеленую окраску, растения хорошо кустятся. Интенсивное солнечное освещение и понижение температуры вызывают торможение роста первого междоузлия и способствуют более глубокому заложению узла кущения, что обеспечивает лучшую перезимовку озимой ржи.

Повышенные требования к свету рожь предъявляет в период прохождения осенней закалки. В это время она активно синтезирует необходимые для зимовки органические вещества, а расход их на дыхание замедляется из-за пониженных температур. При теплой солнечной осени у растений формируется большая устойчивость к условиям перезимовки. /6/

 

1.3.2. Требование к влаге.

 

Озимая рожь более засухоустойчива, чем другие озимые культуры, что объясняется хорошим развитием корневой системы. Она лучше использует осенние и весенние запасы влаги и значительно легче переносит весеннюю засуху.

По устойчивости к выпреванию и вымоканию озимая рожь уступает пшенице. Наибольшее потребление влаги отмечается в период активного роста ржи – от выхода в трубку до колошения, а также в период цветения – налив зерна. При недостатке влаги в эти периоды образуется щуплое и мелкое зерно. Коэффициент водопотребления озимой ржи колеблется от 340 до 420 мм.

В зимний и ранневесенний период озимые хлеба часто подвергаются различным неблагоприятным внешним воздействиям, которые приводят к частичному изреживанию или полной гибели посевов. Устойчивость растений к неблагоприятным условиям перезимовки зависит от их зимостойкости и морозостойкости, а также от закалки.

Под зимостойкостью понимают способность озимых культур переносить неблагоприятные условия зимнего и ранневесеннего периодов.

Под морозостойкостью понимают способность озимых культур выдерживать длительное воздействие отрицательных температур в зимний период. Способность растений выдерживать низкие положительные температуры называют холодостойкостью.

Зимостойкость и морозостойкость растений – сложные физиологические свойства. Они непостоянны, формируются на определенных этапах развития, особенно в процессе закалки растений. И. И. Туманов установил, что закалка протекает осенью в две фазы. Первая проходит в условиях интенсивного освещения и пониженных температур (8-10 º С) в дневные часы и при температуре около 0 º С в ночное время. В этой фазе в растениях, особенно в узлах кущения, накапливаются пластические вещества, преимущественно сахара, т.к. в прохладное время ночью их расход на ростовые процессы и дыхание растений замедляется. Перед уходом в зиму у озимых культур накапливается около 20-25% сахаров в пересчете на сухое вещество. Озимые, прошедшие первую фазу, способны выдерживать температуру до -12 º С.

Вторая фаза закалки протекает при более низких температурах (00…-5 º С), повышение зимостойкости обусловлено главным образом процессом обезвоживания клеток, оттоком воды из цитоплазмы в межклеточные пространства и превращения в клетках нерастворимых в воде органических веществ в растворимые. В результате этих процессов значительно повышается концентрация клеточного сока в узлах кущения и влагалищах листьев. Быстрее проходит вторую фазу закалки именно озимая рожь.

Закаливание озимых культур лучше протекает в ясные дни, чередующиеся с умеренно морозными ночами. Для прохождения первой фазы закалки требуется 12-14 дней, а для полной закалки – 21-24 дня. Озимые хлеба после закалки становятся более зимостойкими и способны переносить морозы до -18…-20 º С в зоне узла кущения, а также меньше реагируют на другие неблагоприятные климатические факторы.

Лучшей закалке озимых способствуют посев в оптимальные сроки, достаточная обеспеченность растений фосфором и калием./6/

 

1.3.3. Требования к почве и элементам питания.

 

Озимая рожь менее требовательна к почве, чем другие зерновые культуры. Она может давать удовлетворительные урожаи на малоплодородных почвах, легких супесях и рыхлых песчаных почвах, а также на участках с повышенной кислотностью и слабозасоленных. Наибольшие урожаи зерна получают на черноземах, малопригодны заболоченные и тяжелые глинистые почвы. Рожь способна расти на почвах, бедных основаниями, даже без известкования. Однако сильную кислотность переносит плохо. Хорошо переносит небольшую засоленность почвы, т.к. у нее мощная корневая система, которая способна проникать на большую глубину и полнее использовать питательные элементы.

При наличии в почве значительного количества подвижных форм алюминия и марганца урожайность озимой ржи снижается из-за отрицательного действия их на процессы формирования генеративных органов и налива зерна, а также вследствие уменьшения размеров растений и слабого их кущения.

Хорошая аэрация почвы является необходимым условием получения высокого урожая, т.к. при сильном увлажнении и недостаточной аэрации в ней накапливается избыточное количество углекислоты, в результате чего ослабляется всасывающая и усвояющая способность корневой системы.

Поступление и использование растениями отдельных элементов питания существенно изменяется с возрастом растений. Максимальный период потребности в питательных элементах растением озимой ржи (более 60 %) наблюдается в период кущения и выхода в трубку, то есть когда происходит формирование колосков и генеративных органов. Отсюда следует, что подкормки необходимо проводить в это время.

Озимая рожь расходует сравнительно большое количество азота в начальный период жизни. Потребность в нем особенно увеличивается ранней весной, когда процессы нитрификации в почве протекают медленно. При недостатке азота листья растений желтеют, затем краснеют и отмирают, задерживается колошение и развитие корневой системы. Поэтому на малоокультуренных, бедных песчаных или недостаточно удобренных почвах озимую рожь целесообразно подкармливать осенью азотными удобрениями.

Фосфор требуется для прорастания семян, так как благоприятствует формированию здоровых и дружных всходов. Оптимальная обеспеченность фосфором в последующие фазы роста способствует хорошему ускорению растений и повышает их семенную продуктивность. Недостаток фосфора приводит к слабому росту растений, задержке цветения и созревания. При значительном недостатке фосфора рост растений тормозится, наблюдается скручивание листьев, образование на них фиолетово – красных пятен, затем они отмирают.

Калий также необходимый элемент питания озимой ржи. Если почва обеспечена им, то растения развиваются более сильными, имеют прочные, менее склонные к полеганию стебли. Недостаток калия ослабляет ассимиляционную деятельность растений, тормозит процесс синтеза, замедляет отток пластических веществ из листьев в растущие органы растения. Значительный недостаток калия осенью приводит к ослаблению энергии кущения растений, а в последующем к образованию укороченных междоузлий и снижению устойчивости стеблей к полеганию.

Озимая рожь, как и другие зерновые культуры, нуждается в магнии, кальции и в очень малых дозах железа, меди, марганца, бора, цинка и других микроэлементов. Потребность в них, как правило, удовлетворяется из почвы. Однако внесение макро- и микроудобрений в почву или в виде некорневой подкормки дает положительный эффект./13/

 

 

1.4. Агрометеорологические условия возделывания культуры.

 

Климат Вологодской области определяется его географическим положением, малым количеством солнечной радиации и условиями атмосферной циркуляции.

Вологодская область имеет умеренно континентальный климат со сравнительно теплым, коротким летом и длинной, холодной зимой с устойчивым снежным покровом. Наиболее высокие температуры воздуха зимой отмечаются на западе области. Зимой устанавливается ясная, морозная погода с минимальными температурами до -46…-50. Самым теплым месяцем является июль, самым холодным – январь. Средняя годовая амплитуда воздуха изменяется от 28-290. Годовое количество осадков на территории уменьшается с запада на восток от 560-600 до 520-550 мм. Средняя годовая влажность, характеризующая степень насыщения воздуха водяным паром, составляет 79-81 %. Резких границ между временами года не существует, поэтому начало и окончание сезона – понятие вполне условное и они приурочены к определенным датам устойчивого перехода температуры воздуха через определенные пределы. В Вологодской области лето – период с температурой воздуха ниже 100, зима ниже 0, весна – время подъема температуры от 0 до 100, осень – время падения температуры от 100 до 0. Лето наступает во второй-третьей декадах мая. Продолжительность его составляет в среднем 110-120 дней. Заморозки прекращаются в среднем в третьей декаде мая.