Читайте также:
|
Индивидуальное развитие растений, или онтогенез, — это процесс непрерывных, качественных изменений, в ходе которого происходит формирование их урожая. Одно и то же растение в разные периоды жизни от посева до созревания требует неодинаковых условий. Развитие его в течение жизни не однотипно. В процессе вегетации полевых культур различают стадии и фазы их развития. Кроме того, в жизни растений выделяют периоды и этапы органогенеза, которые приходятся на определенные фазы образования и развития органов растений. Изменяя условия жизни, можно управлять развитием и продуктивностью растений. Жизнь растения складывается из качественно отличимых этапов — стадий.
В период их прохождения развиваются части и органы растения, различные его свойства и качества. Рост и развитие — процессы не тождественные.
Процессы роста и развития являются определяющими для урожайности. Рост — это прибавка сухой массы. Основа для него — ассимиляция. Развитие — это образование специализированных органов и частей растения для выполнения своей основной основные законы земледелия биологической функции — сохранение своего вида.
Зерновые проходят разные стадии развития (см. приложение «Стадии развития зерновых»). Этот процесс у пшеницы, ржи, тритикале и ячменя приблизительно одинаков. Знание прохождения посевами отдельных стадий развития зерновых позволяет своевременно и эффективно применять необходимые оперативные, адаптированные к конкретным ситуациям агротехнические мероприятия для формирования высоких урожаев (азотные удобрения, микроэлементы, регуляторы роста, гербициды, фунгициды).
В своем развитии до выхода в трубку, или стеблевания, до ст. 30 зерновые находятся в вегетативном периоде развития; от начала стеблевания до конца цветения (ст. 31—69) — в генеративном и от первой стадии созревания до полной спелости ст. 71—92 — в репродуктивном периоде. Вегетативный период совпадает с системным ростом вегетативной массы, генеративный период — с ростом продукта, то есть зерна.
Зрелое зерно находится в более или менее выраженной стадии покоя. У тритикале и ржи она отсутствует или слабо выражена; пшеница, ячмень имеют длинный период покоя, поэтому у ржи и тритикале большая опасность прорастания зерен в колосе при влажной погоде до уборки.
При посеве семена, попадая в почву, поглощают воду примерно половины своей массы (зерно пшеницы — 45%, ржи — 58%, ячменя — 48%). Энергия прорастания семян — важный признак качества семенного материала.
При проникновении колеоптиля через верхний слой почвы и с выходом его на поверхность появляются всходы (ст. 10—13). Вскоре развертывается первый лист, который заканчивает рост через 6—14 дней после появления всходов. Примерно через неделю после развертывания первого листа из его пазухи появляется второй, а затем с такими же интервалами третий и четвертый листья. Одновременно с их ростом развивается корневая система.
Формирование побегов кущения и узловых корней у хлебов неодинаково. У озимой ржи кущение и укоренение протекают одновременно, в период появления 3—4-го листа. У озимых ячменя и пшеницы побеги кущения появляются раньше начала укоренения; кущение у этих культур происходит в период появления третьего листа, а укоренение — при появлении 4-5 листьев.
Отрезок, соединяющий зерно и узел кущения, называется подсемядольным коленом (гипокотилем). Его длина зависит от глубины заделки семян: чем он длиннее, тем хуже дальнейшее развитие растения.
При кущении (ст. 21— 29) образуется большее или меньшее количество побегов. Из узла кущения главного побега развиваются боковые побеги следующего порядка. Как правило, зерновые могут образовывать побеги до 5-го порядка.
Кущение у озимых — ячменя, ржи и тритикале — в зависимости от времени посева и местности, проходит обычно осенью и, кроме озимого ячменя, частично продолжается весной. У озимой пшеницы и тритикале начинается осенью и заканчивается весной
Во время кущения происходит закладка побегов, а также обильный рост корней, который сильно опережает рост надземных частей растения. Чем суше почва в этой фазе до определенного оптимального уровня, тем сильнее развивается корневая система. Существует генетически фиксированная корреляция между высотой стебля и мощностью корневой системы.
Процесс закладки колосков и цветков начинается на главном побеге и продолжается на побегах низшего уровня. На верхушке конуса нарастания образуются колосковые бугорки. Начало стадии двойного кольца считается началом генеративной фазы развития зерновых. Она наступает у озимых зерновых в разной стадии, обычно в конце кущения.
Как правило, стадия двойного кольца наступает весной с началом вегетации. Стадия двойного кольца — одна из критических для формирования урожая. В этой фазе зерновое растение очень чувствительно к внешним условиям. Это надо учитывать при проведении таких агротехнических мероприятий, как внесение удобрений и химических средств защиты растений.
При переходе вегетативного периода в генеративный зерновые проходят фазу редукции, когда из обычно большого числа побегов, образовавшихся в фазе кущения, выделяются продуктивные (колосонесущие). Уменьшение числа боковых побегов за счет отмирания слаборазвитых — это нормальный физиологический процесс у зерновых.
Причиной редукции может быть конкуренция между растениями зерновых, а так же конкуренция с сорняками. Поражение вредителями и болезнями также может вызвать редукцию. Во время цветения растения имеют свое окончательное число продуктивных стеблей. У пшеницы их число колеблется от 400 до 700 шт/м2 посева. Оптимальное — 500—600, у ржи диплоидной — 500—600, у тетраплоидной —450—500, тритикале — 400—450, у ячменя — 700—800 шт/м2.
Генеративная стадия начинается с выхода в трубку ст. 31—70. Выход в трубку или стеблевание вызывается усиленным делением клеток. Его интенсивность зависит от продолжительности светового дня. Пшеница, рожь, тритикале — растения длинного дня, т.е. они требуют для перехода в генеративную фазу более 12 часов освещения в сутки.
У пшеницы, ржи, тритикале и ячменя встречаются озимые и яровые формы. Первые требуют для перехода в генеративную фазу вернализации (ранее называлась яровизация), т.е. обеспечения потребности в холоде многолетних или зимующих культур на стадиях жизни (включая семена).
Вскоре после появления псевдостебля при выходе в трубку развивается первый и второй узел (ст. 31—32), и происходит дальнейший рост стебля. Это так называемый большой период роста, когда начинается интенсивное удлинения стебля и колоса внутри стебля. За короткое время он может достичь 10 см.
Стеблевание заканчивается с окончанием формирования колосьев, и начинается колошение (ст. 51—59). Прохладная погода замедляет этот процесс, теплая — ускоряет. Вскоре после колошения, а у ячменя одновременно с ним, начинается цветение (ст. 61—69). От условий цветения зависит количество зерен в колосьях. Пшеница, ячмень и тритикале — самоопыляющиеся культуры с частичным перекрестным опылением. Рожь — перекрестноопыляющееся растение. Полегание ржи до цветения сильнее снижает урожай, чем у остальных зерновых. Как закладка колосков и цветков, так и цветение начинается с середины колоса и продолжается оттуда равномерно к основанию и верхушке. Цветение одного колоска длится 30—60 минут, а цветение колоса может длиться от 6 до 14 дней.
После оплодотворения формируется окончательное число зерен в колосе. Процессы формирования урожая зависят от длительности ассимиляции. В этой фазе производства и накопления резервных веществ (репродуктивный период) растение должно производить больше половины зерновой массы. Длительность налива у разных видов зерновых и даже генотипов выражена по-разному. На нее сильно влияют погодные условия, почвенная влага, болезни и вредители. В этой фазе главными производителями и поставщиками продуктов ассимиляции СО2 являются флаговый лист, первый подфлаговый лист, часть стебля от флагового листа до колоса, колосковые чешуйки и ости. Они в короткое время (2—3 недели) должны наполнить зерна резервными веществами. Поэтому в этот период флаговый лист, подфлаговый лист, колосковые чешуйки, ости и часть стебля от флагового листа до колоса должны быть здоровыми.
Каждый этап органогенеза совпадает с определенной фазой роста и развития зерновых культур, на каждом этапе формируются определенные элементы продуктивности.
Целью интенсивных технологий является максимальная реализация потенциальной продуктивности растений. Урожайность зерновых культур прогнозируют по числу продуктивных побегов, по элементам колоса (по числу колосков и цветков), заложившихся в стадии 31—32, по числу зерновок в колосе, достигших к стадии 75 оптимального количества.
Как правило, высокая потенциальная продуктивность современных сортов реализуется не полностью, уровень реализации зависит от создания оптимальных условий. Первый период (до ст. 29). Прорастают семена, появляются всходы, определяется число побегов кущения, зародышевых и узловых корней, величина конуса нарастания. Чем синхроннее идет кущение, тем больше образуется продуктивных стеблей.
У озимых культур ст. 21—29 длится в течение всей осени, поэтому число продуктивных побегов определяется продолжительностью и энергией
осеннего кущения и выживаемостью осенних побегов в зимний период. У большинства сортов озимых культур гибель осенних побегов зимой может компенсироваться весенним кущением. Однако растения в условиях относительно быстрого нарастания температуры воздуха ускоренно проходят стадию кущения, дают побеги с меньшей продуктивностью, не превосходящие побеги яровых культур.
Наибольшее число побегов из пазушных почек на растении формируется тогда, когда главный побег находится в ст. 30—31. При переходе главного побега к 32 стадии идет массовое отмирание пазушных почек, и приостанавливается развитие побегов кущения, которые отставали от главного на 2—3 этапа органогенеза.
Второй период (ст. 29—30). Урожайность зависит от интенсивности дифференциации зачаточного колоса и синхронности закладки колосков в этот период. Нарушение синхронности закладки колосков может возникнуть даже при незначительном дефиците влажности почвы или воздушной засухе и привести к быстрой редукции уже заложившихся колосков.
Третий период (ст. 31—69). Относительно синхронно идет развитие цветков. У пшеницы в колосках формируется 3—5 цветков, у ржи — 2—3, у ячменя — по одному.х
Большая часть цветков в колосках пшеницы отстается в развитии и редуцируется, достигнув 31—36 стадии. На 37—51 стадии развития можно установить различия, свойственные сортам. У ржи также идет редукция цветков в колосках, и у большинства сортов остаются по 2, реже — по 3—4 развитых цветка.
Засушливые условия во время прохождения 30—32 стадии приводят, в первую очередь, к редуцированию верхних колосков и нередко самых нижних.
Засушливая погода на стадии 71 приводит к укорачиванию зерновок, на 75 стадии — к получению щуплых, невыполненных зерен.
Контроль за формированием урожая дает возможность оценивать потенциальную продуктивность растений на разных стадиях развития; определять и сравнивать за счет каких элементов слагается потенциал продуктивности.
Азотные подкормки в фазы конец кущения — начало трубкования. В это время заканчивается закладка колосков в колосе и начинается дифференциация их на цветки. Недостаток азота в этот период приводит к сокращению числа цветков и тем самым — к уменьшению количества зерен в колосе. Хорошая обеспеченность азотом в этот период способствует также формированию колоса на боковых побегах и обеспечивает хороший рост фитомассы. Установлено, что в период роста последнего флагового листа на растениях должно быть 4—5 хорошо развитых листьев. При меньшем количестве листьев снижается количество колосков в колосе за счет отмирания слаборазвитых и, как следствие, снижается, урожайность. У пшеницы, тритикале и ржи отмирает в нижней части, у ячменя — в верхней. Проведение азотной подкормки в этот период, в ст. 29—31 (конец кущения — начало трубкования), обеспечивает выживание продуктивных стеблей и прибавку урожая 4,2—7,0 ц/га. В сумме две подкормки должны составлять 100—160 кг N/га. Вторая подкормка для озимой пшеницы составляет 60—80 кг N/га, для тритикале и ржи — 40—70 кг N/га в зависимости от плодородия почвы и планируемого урожая 5—9 т/га.
От конца кущения (ст. 29) до колошения (ст. 51) в большом периоде роста посевы озимой пшеницы на плодородных почвах требуют до 100 кг N/га, т.е. ежесуточно 2—4 кг/га. Так как зерновые при здоровом колосе и ненарушенном ассимиляционном аппарате от конца колошения до созревания еще поглощают 50—70 кг N/га в зависимости от плодородия почвы, то позднее внесение азотных удобрений имеет большое значение.
Внесение азотных удобрений в фазу последнего листа в засушливых условиях и в ст. 51 во влажных условиях, как правило, покрывает потребность в азоте при наступлении последующих фаз развития растений. Азотная подкормка в этот период обеспечивает повышение урожайности за счет сохранения листового аппарата, улучшения фотосинтеза растений, налива зерна; повышается также содержание протеина в зерне.
Поздняя 3-я азотная подкормка чаще всего дает прибавку урожая зерна 2,5—3,0 ц/га озимых ржи и тритикале и 5—8 ц/га озимой пшеницы. Доза этой подкормки у пшеницы должна составлять 40—60 кг N/га, у ржи и тритикале — 20—40 кг N/га. В сухих условиях третья подкормка у ржи и тритикале твердыми удобрениями не проводится, а рекомендуется внекорневая подкормка азотными удобрениями совместно с внесением фунгицидов.
Однако поздние подкормки неэффективны, если своевременно не сформировался достаточный биологический потенциал урожайности (число продуктивных побегов менее 400 шт./м2), или почвы испытывают недостаток влаги, не гарантирована защита растений от болезней, сохранилось на растении менее трех здоровых листьев.
мок вПри остром недостатке этих элементов можно предотвратить снижение урожайности внекорневой подкормкой 0,5—1,0 л Сu/га осенью и до ст. 32 весной 1,0—1,5 Сu/га, а также 1,0—1,5 л Мn/га в ст. 37—49 при внесении этих микроэлементов в хелатной форме в виде эколиста.
С помощью регуляторов роста можно укоротить и укрепить стебли зерновых, и этим снизить опасность полегания. Стабилизация стеблей позволяет повысить эффективность внесения азотных удобрений и, как следствие, урожайность. Все регуляторы роста, которые сегодня применяют на посевах зерновых, включаются в систему действия гормона роста гиббереллина. При этом препараты на основе хлормекватхлорида, тринексапакэтила и азолов тормозят образование гиббереллина, препараты на основе этефона тормозят активность действия гиббереллина.
В процессе роста существуют сложные взаимосвязи в активности всех ростовых гормонов, и если гиббереллины способствуют растяжению клеток, то цитокинины стимулируют деление клеток. Они влияют друг на друга, значит регуляторы роста следует использовать очень аккуратно с учетом степени развития стеблестоя.
Слишком сильное снижение, например, концентрации гиббереллина в растении во время кущения вызывает чрезмерное кущение. Если этот эффект наступает поздно, образуется подгон. Кроме этого, снижается масса 1000 зерен и число колосков. Регуляторы роста в определенной мере подавляют и рост корней. Ошибки при применении регуляторов роста вызывают снижение урожайности.
Так как Хлормекватхлорид ® 750 подавляет образование гиббереллина, он укорачивает только то междоузлие, которое образуется во время или после обработки. Действует препарат лучше всего тогда, когда озимая пшеница находится в ст. 29, а тритикале — в ст. 30. Хлормекватхлорид ® 750 следует применять на пшенице, ржи и тритикале до начала роста в длину. У ячменя укоращивающее действие его очень малое.
Этефон снижает активность гиббереллина. Поэтому он действует и при позднем внесении и укорачивает нижние и верхние междоузлия, т.к. их окончательная длина фиксируется только после цветения. Лучшее действие достигается, когда происходит интенсивный рост стеблей в длину. Действие ретардантов ограничивается в основном двумя неделями.
Опрыскивание следует проводить в конце фазы выхода в трубку интенсивно растущих посевов. Тринсекапакэтил имеет оптимум своего действия тоже при внесении до начала роста растения в длину ст. 31—32, но он достаточно хорошо действует и на более поздних стадиях развития растений до ст. ВВСН 37—39.
применение
РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ
Рост – это необратимое увеличение размеров и массы клетки, органа или всего организма, связанное с новообразованием элементов их структур. Это понятие отражает количественные изменения, происходящие в процессе развития организма или его частей.
А развитие – это качественные изменения в структуре и функциональной активности растений и его частей в процессе онтогенеза.
Онтогенез – это процесс индивидуального развития организма от зиготы (или вегетативного зачатка) до естественной смерти.
Рост и развитие отражают наследственные особенности и всю совокупность процессов взаимодействия растительного организма с факторами внешней среды. Рост и развитие всегда связаны между собой, обусловливают друг друга.
В процессе индивидуального развития, т.е. онтогенеза, реализуется наследственная информация, называемая генотипом. Естественно, что на этот процесс влияют конкретные условия окружающей среды, в результате чего формируется фенотип – результат реализации генотипа в определенных условиях среды.
Дата добавления: 2014-12-19; просмотров: 94 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |