Визначення фази дозрівання хлібних злаків
Пшениця фото
За М.М. Кулешова, який зробив великий внесок у розробку питань зернообразованія злаків, процес утворення зерна включає три етапи: формування, налив і дозрівання. Етапи зернообразованія діляться на фази розвитку: драглисте-рідке, молочне і тістоподібне стан, воскова і повна стиглість. Фази розвитку, починаючи з воскової стиглості, діляться на періоди дозрівання зерна: початок, середина і кінець воскової стиглості, початок повної стиглості, повна стиглість. У різні етапи, фази і періоди розвитку зерно характеризується певною будовою і рівнем вологості. Саме вологість зерна є основним показником визначення його стану, фази розвитку і стиглості (див. Табл. 6).
Зверніть увагу на те, що в даному випадку мова йде про зерно, використовуваному на товарні цілі.
Таблиця 6 - Схема зернообразованія озимої пшениці (за Г.В. Коренєву)
етапи освіти зерна | фаза розвитку | період дозрівання | Вологість зерна, % | ознаки зерна | ознаки рослин | Тривалість фази, дні | етап органогенезу |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
формування | Драглисте-рідкий стан | ____ | 80-65 | Зелене, щупле. Ендосперм драглистий на початку, мутноводяністий в кінці фази | зелені | 10-12 | X |
налив | молочне стан | ____ | 65-50 | Зелене, повної довжини, ендосперм жідкомолочний | Зелені, нижнє листя жовтіє | 8-10 | XI |
тістоподібне стан | ____ | 50-40 | Велике, блискуче, жовтіюче зі спинки, ендосперм тістоподібний. При натиску на зерно ендосперм видавлюється | Пожовклі, зелене забарвлення зберігається у верхніх листків, в вузлах стебел і чешуях колосків | 4-8 | XI | |
дозрівання | воскова стиглість | Початок воскової стиглості | 40-36 | жовте, ендосперм воскоподібний, що не видавлюється, ріжеться нігтем, скочується в кульку | Жовті листя відмирають, стебла гнучкі, зерно з колосся не випадають | 2-4 | XII |
Середина воскової стиглості | 35-25 | жовте, ендосперм борошнистий або склоподібний, ріжеться нігтем | 2-3 | XII | |||
Кінець воскової стиглості | 24-21 | Нігті не ріжеться, але слід на зерні залишається | 1-2 | XII | |||
Закінчення таблиці 6 | |||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
повна стиглість | Початок повної стиглості | 20-18 | Тверде, розмір, колір і форма характерні для сорту | Соломисто-жовті, стебла не ламаються, зерно не випадає | 1-2 | XII | |
повна стиглість | 17 і менше | Дуже тверде, при обмолоті травмується | Стебла ламкі, колосся можуть обламуватися, а зерно обсипатися | 5-6 | XII | ||
Який взаємозв`язок між етапами освіти, фазами розвитку, періодами дозрівання зерна і етапами органогенезу добре видно з таблиці 6. Її треба переписати в робочий зошит і вивчити.
Зазначимо лише, що на десятому етапі органогенезу йде формування зернівки.
На одинадцятому етапі відбувається накопичення поживних речовин в зернівках (налив), йде їх зростання в товщину і ширину. На дванадцятому етапі органогенезу зростання зернівки припиняється, наступають воскова, потім повна (для товарного зерна) або тверда (для насіння) стиглість. Накопичені в зернах поживні речовини перетворюються в запасні.
А зараз розглянемо особливості розвитку насіння (семяобразованія) хлібних злаків.
І.Г. Строна деталізував виділені М.М. Кулешовим етапи зернообразованія (формування, налив і дозрівання) на більш дрібні періоди і фази. Він розділив перший етап на два періоди (освіта і формування насіння) і включив в єдиний процес розвитку насіння періоди післязбиральної дозрівання і повної стиглості. Разом 6 періодів розвитку насіння. Розглянемо їх на прикладі пшениці.
1. Освіта - Від запліднення до утворення точки зростання. Насіння утворилося, тобто при відділенні від рослини воно здатне дати паросток слабкий, але життєздатний. Маса 1000 насінин 1 г, тривалість періоду 7-9 днів. У ньому виділяють ембріональну фазу, характеризується вмістом в насінні 85-82% загальної вологи і ставленням вільної води до пов`язаної як 10: 1, накопиченням 2-5% сухої речовини від повної стиглості.
2. формування - Від освіти до встановлення остаточної довжини зерна. Диференціація зародка закінчується, колір зерна зелений, починають з`являтися крохмальні зерна. У ньому багато вільної води і мало сухої речовини. Маса 1000 насінин 8-12 м Головне в цей період не накопичення запасних речовин, а формування всіх частин зерна. Тривалість періоду 5-8 днів. В цьому періоді виділяють фазу зростання. Її характеризують наявність в сім`ї 82-80% вологи, співвідношення вільної та зв`язаної води 6-8: 1, накопичення 5-12% сухої речовини.
3. налив - Від початку відкладення крохмалю в ендоспермі і до його припинення. У цей період збільшується товщина і ширина зерна до максимуму, повністю сформіровивается тканину ендосперму, вологість зерна знижується до 50-42%, так як накопичується суху речовину. Тривалість періоду в середньому 20-25 днів.
фаза водяниста - Початок формування клітин ендосперму. Зерно заповнене водянистою рідиною, вологість його 80-75%. Вільної води в 5-6 разів більше, ніж зв`язаної. Суху речовину становить 12-15% максимального. Тривалість фази 6-7 днів.
фаза предмолочная - Вміст водянисте з молочним відтінком, так як відкладається крохмаль в ендоспермі, оболонка зелена, вологість 75-70%, вільної вологи в 3-4 рази більше, ніж зв`язаної. Накопичено 15-35% сухої речовини. Тривалість фази 6-7 днів.
фаза молочна - Зерно містить молокоподібною білу рідину. Вологість його 60-50%, відношення вільної води до пов`язаної 1,5: 1. Сухої речовини накопичено 35-65% маси зрілого насіння. Тривалість фази від 7-10 до 15 днів.
фаза тістоподібна - Ендосперм має консистенцію тесту. Хлорофіл зруйнований і міститься тільки в борозенці. Вологість 50-42%. Ставлення вільної води до пов`язаної 1: 1. Сухої речовини накопичено 65-82% максимального.
4. дозрівання - Починається з припинення надходження пластичних речовин. У цей час переважають процеси полімеризації і підсихання. Вологість знижується до 18-20 і навіть до 8%. Кількість вільної води різко зменшується, аж до повного зникнення. Зерно дозріло і придатне для технічного використання, але розвиток насіння ще не закінчено, оскільки воно не має нормальної схожістю.
У періоді дозрівання виділяють дві фази стиглості насіння - воскову і тверду.
фаза воскової стиглості - Ендосперм воскоподібний, пружний, оболонки жовті, хлорофілу немає і в борозенці, вологість знижується до 40-21%. Обсяг до кінця фази стає максимальним і припиняється приріст сухої речовини. Співвідношення вільної і зв`язаної води 1: 2-3. Тривалість фази 3-6 днів.
фаза твердої стиглості - Ендосперм твердий, в зламі борошнистий або склоподібний, оболонка щільна, шкіряста, забарвлення типова, вологість в залежності від зони і метеорологічних умов 8-20%, в тому числі вільної води 1-8%. Тривалість фази 3-5днів. Потім починається процес поступової втрати речовини.
5. дозрівання - В насінні відбуваються складні біохімічні перетворення різних сполук. Закінчується синтез високомолекулярних білкових з`єднань, вільні жирні кислоти перетворюються в жири, укрупнюються молекули вуглеводів, інгібітори проростання перетворюються в інші речовини, загасає діяльність ферментів, збільшується повітро-і водопроникність насіннєвих оболонок. Вологість насіння стає рівноважної з відносною вологістю повітря. Дихання загасає.
На початку періоду схожість насіння низька, а в кінці вона стає нормальною. тривалість періоду залежить від особливості культури і зовнішніх умов: вона змінюється від декількох днів до декількох місяців.
6. повна стиглість і фаза з аналогічною назвою - починається з моменту настання повної схожості, тобто насіння в усіх відношеннях готові почати новий цикл життя рослин. Відбувається повільне старіння колоїдів, яке супроводжується слабким диханням. У такому стані вони перебувають до проростання або до повної їх загибелі внаслідок старіння при тривалому зберіганні.
Тривалість кожного періоду і фази, їх характер обумовлюються не тільки видовими і сортовими особливостями, а й умовами, в яких розвиваються насіння, що і відбивається на їх фізичні властивості, посівних і врожайних якостях.
Фенологічних спостереженнями агроном реєструє основні фази розвитку хлібів, але вони не дають можливості осмислити всі ті складні органообразовательние процеси, які проходять в рослині. У всіх покритонасінних рослин, у т.ч. і злакових, Ф.М. Куперман виділила 12 етапів органогенезу. Розглянемо як взаємопов`язані фенофаз, етапи органогенезу і елементи продуктивності хлібних злаків .
На першому етапі в набряклому від вологи насіння починають активно утворюватися зародкові органи. Спочатку при проростанні зернівки рушає в зростання головний зародковий корінець. Через одну-дві доби з`являються зародкові коріння. Конус наростання (точка росту) залишається недиференційованим. Завершується етап освітою другого листа і проростанням насіння. Елементи продуктивності - польова схожість і густота стояння рослин.
На другому етапі відбувається диференціація підстави конуса наростання на зародкові вузли, міжвузля і стеблові листя. Елементи продуктивності - висота рослини і число листя, коефіцієнт кущіння.
На третьому - Витягується і сегментируется конус наростання - зародкова вісь колоса. Елемент продуктивності - число члеників колосового стрижня (чим більше їх, тим довше колос).
на четвертому формуються колоскові горбочки, тобто конуси наростання другого порядку. Активно ростуть нижні міжвузля. Елемент продуктивності - число колосків у колосі.
На п`ятому етапі йде формування квіток і колосків. Першими діффенціруются колоскові горбочки середній частині колоса. На даному етапі активно ростуть нижні міжвузля і остаточно визначається потенційно можливе число квіток в колосках.
На шостому етапі органогенезу формуються Пильніковие мішки і зав`язь маточки. Йде зростання тичинок, маточки і покривних органів квітки. Посилено ростуть середні міжвузля. Елемент продуктивності - число квіток в колосках.
на сьомому етапі завершується процес формування пилку. Посилюється зростання тичинкових ниток. Починається інтенсивне зростання члеників суцвіття і покривних органів квітки, а також верхніх міжвузлів. Елемент продуктивності - фертильність квіток, щільність колоса.
восьмий етап пов`язаний із завершенням процесу формування всіх органів суцвіття і квітки. Посилено росте найдовше верхнє міжвузля. Елементи продуктивності ті ж, що формуються на сьомому етапі - фертильність квіток і щільність колоса.
Суть дев`ятого етапу - Цвітіння, запліднення і утворення зиготи. Зростання междоузлий стебла припиняється. Елемент продуктивності - озерненность колоса.
десятий етап пов`язаний з формуванням зернівки. До кінця етапу зернівки досягають типових для сорту розмірів по довжині. Елемент продуктивності - величина зернівки.
На одинадцятому етапі йде активне накопичення поживних речовин в зернівках (Фаза наливу), вони ростуть в товщину і ширину. Елемент продуктивності - величина зернівки.
І наостанок, на дванадцятому етапі органогенезу зростання зернівки припиняється, наступають воскова і тверда (повна - для товарного зерна) стиглість. Накопичені в зернівках поживні речовини перетворюються в запасні. Елемент продуктивності маса зерна.
Знання про етапи органогенезу використовуються при здійсненні адаптивних технологій вирощування зернових культур, зокрема, при застосуванні засобів захисту рослин, ретардантов (хімічних речовин, що зменшують зростання рослин), регуляторів росту, прикореневого і некореневих азотних підгодівлі, десикантом.
