Тема: «БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР, ТЕХНОЛОГИИ ИХ ВЫРАЩИВАНИЯ И УБОРКИ Лекция 1. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР План 1. Значение и состояние производства зерновых культур. 2. Группирование зерновых культур. 3. Жизненный цикл зерновых злаков. 4. Факторы, нарушающие налив и созревание зерна.

1. Значение и состояние производства зерновых культур. В мировом земледелии зерновые культуры занимают в сравнении с другими культурами наибольшую площадь - 736,6 млн. га, т. е. около 55 % пашни. Широко возделывают пшеницу, рис, кукурузу, просо, сорго, ячмень, овес, рожь. Валовое производство зерна в мире составляет около 3 млрд. т, средняя урожайность - около 3,6 т/га. Значение зерновых культур огромно и разнообразно в продовольственном, кормовом и агротехническом отношениях, в качестве сырья для многих отраслей легкой промышленности, как предмета импорта и экспорта, а также в медицине.

Зерно хлебных злаков, крупяных и зернобобовых культур наряду с мукомольным, кондитерским и хлебопекарным производством широко используют в крупяной, макаронной, крахмалопаточной, пивоваренной, спиртовой и комбикормовой отраслях промышленности. Фуражное зерно это основа кормовой базы для животноводства и птицеводства. Наряду с комбикормами при кормлении скота широко используют солому, полову, отруби и зеленые корма, получаемые при возделывании зерновых культур.

Основные регионы производства зерна в России: Северо-Кавказский, Центрально-Черноземный, Нижне- и Средневолжский, Уральский, Западно-Сибирский и ряд областей Нечерноземья. Урожайность зерновых культур в России повышается ежегодно, за счет внедрения новых технологий возделывания и новых сортов и гибридов. Среди зерновых более высокоурожайны озимые ячмень и пшеница.

2. Группирование зерновых культур. Наибольшее распространение и многообразие форм среди зерновых культур имеют хлебные злаки и крупносемянные бобовые растения. Все зерновые культуры подразделяются на четыре подгруппы. 1. Типичные хлеба (хлеба 1-й группы): пшеница, рожь, тритикале, ячмень, овес. Их относят к ботаническому семейству мятликовых (злаковых). Представлены озимыми и яровыми формами. Быстрее развиваются в условиях длинного дня. 2. Просовидные хлеба (хлеба 2-й группы): просо (обыкновенное, головчатое и др.), сорго, кукуруза, рис. Растения просовидных хлебов имеют только яровые формы. Они теплолюбивы и жаростойки, страдают от заморозков, засухоустойчивы (кроме риса), светолюбивы, короткого дня.

3. Зерновые бобовые (зернобобовые) крупносеменные культуры из семейства бобовых: горох, чина, чечевица, бобы, фасоль, соя, арахис, нут, люпин и др. Биологические особенности зернобобовых культур разнообразны. Среди них есть малотребовательные к теплу (горох, чина, чечевица), всходят при 4-5°С, средне требовательные (люпин, бобы, нут) при 5-6°С и теплолюбивые (фасоль, соя, арахис) - при 10-13°С; влаголюбивые (бобы, люпин, горох, фасоль, соя) и засухоустойчивые (нут, чина, отчасти чечевица) культуры. К почвам многие зернобобовые высоко требовательны. Однако люпин желтый и горох полевой отличаются пескостойкостью. Менее требовательны к плодородию почвы также нут, чина и чечевица. Все зернобобовые высокочувствительны к сорнякам, особенно чечевица, чина, нут, соя, бобы и др., в меньшей степени страдают от них вика и горох.

4. Прочие зерновые культуры, основным представителем которых является гречиха (менее распространены амарант и киноа), принадлежат к иным ботаническим семействам. Некоторые авторы не выделяют эти зерновые культуры в самостоятельную группу, по­скольку амарант чаще используют как кормовую культуру, киноа в России не возделывают, а гречиху относят ко второй группе хлебов и рассматривают ее вместе с другими крупяными культурами.

3. Жизненный цикл зерновых злаков. В процессе жизненного цикла зерновые хлеба проходят следующие основные фазы развития: Набухание и прорастание. Посеянное во влажную почву зерно набухает, поглощая воду всей поверхностью. Набухание ускоряется при повышении влажности и температуры почвы, а замедляется при увеличении концентрации почвенного раствора. Для прорастания помимо влаги и тепла нужен кислород воздуха. Запасы материнского семени используются на первоначальный рост зародышевых корешков и ростка. Проросток пшеницы по всей длине покрывает и предохраняет от повреждений прозрачный колпачок - колеоптиль.

Всходы. Колеоптиль, выйдя на поверхность почвы под действием света, прекращает рост, и на месте большого верхушечного отверстия вскоре прорывается первый зеленый листок. Это означает появление всходов. Затем поочередно развертываются второй и третий зародышевые листья. Кущение. Начинается через дней после начала всходов. При этом из пазушных почек зародышевых листьев главного стебля образуются узлы и побеги второго порядка, а из их пазух формируются узлы и побеги третьего порядка и т. д. Таким образом, кущение - это процесс подземного ветвления стебля. (Начало кущения наступает при появлении кончиков первых листьев боковых побегов из почек главного побега.)

Кущение сильно зависит от вида культуры, сорта, агротехники и погоды. Различают кустистость общую и продуктивную. Общая кустистость общее число побегов кущения, приходящихся на одно растение. У озимых хлебов она достигает 1012 побегов и более. Продуктивная кустистость - это среднее число стеблей на одном растении, давших зрелое зерно. Кущение пшеницы: 1 - узел кущения; 2 - колеоптиль; 3 - зародышевые корни; 4 - подземное междоузлие.

Трубкование (выход в трубку). Зачатки соломины с узлами, меж­ доузлиями и соцветиями имеются в узлах кущения и конусах нарастания уже в фазе кущения. Рост соломины (трубкование) начинается с удлинения нижнего над основанием узла кущения междоузлия. Вслед за ним трогаются в рост второе, затем третье междоузлия и т. д. Каждое последующее междоузлие обгоняет в росте предыдущее. Началом фазы трубкования считают момент, когда верхний стеблевой узел поднимается над поверхностью почвы на высоту 5 см и его можно прощупать или увидеть, вскрыв листовую трубочку. В этой фазе происходит интенсивный рост стебля, листьев и элементов колоса. В фазе трубкования резко увеличивается потребность растений во влаге и питании. Этот период является критическим. Растения в это время очень чувствительны к условиям погоды и агротехнике. В этой фазе формируется продуктивность колосьев (метелок).

Колошение (выметывание). Колос или метелка злака, формирование которых начинается в фазе кущения и заканчивается с окончанием трубкования, выносятся наружу из почек самого верхнего листа последним удлиняющимся междоузлием. Цветение. Наступает после выколашивания (выметывания). У ячменя оно бывает и до выколашивания. У колосовых хлебов цветение начинается от середины и рас­ пространяется вверх или вниз по колосу. Первыми зацветают нижние цветки в средних колосках главного колоса. У метельчатых злаков первыми зацветают верхние и периферийные колоски в метелке. Цветение распространяется сверху вниз и от периферии к центру метелки. Пшеница, ячмень, овес, просо и рис- самоопылители (хотя перекрестное опыление у них отчасти возможно при раскрытии цветков). Рожь, тритикале, кукуруза и сорго - перекрестно ветроопыляемые растения.

Зернообразование, налив и созревание. Это завершающие процессы формирования величины и качества урожая.

4.Факторы, нарушающие налив и созревание зерна. А). Полегание хлебов вызывается различными причинами. Оно может быть следствием вытягивания и ослабления соломин в загущенных посевах, особенно при избытке влаги и азотного питания. Часто полегание происходит в результате сильного ветра, ливня, града, повреждения соломины вредителями и болезнями. При полегании снижаются продуктивность фотосинтеза, урожайность и ухудшается качество зерна. Предотвратить полегание можно применением правильной нормы высева, оптимального питания, применением низкорослых сортов, защиты растений от вредителей и болезней.

Б) Захват и запал растений - повреждения, вызванные сильной засухой, суховеем и жарой. Они связаны с нарушением водного баланса в растениях. Щуплость зерна вызывается и во влажную погоду сильным поражением растений. В) Стекание зерна наблюдается при длительной жаркой погоде и высокой влажности воздуха. При этом усиливается дыхание растений и происходит расход питательных веществ с возможностью вымывания их из зерновки. Г) Энзимомикозное истощение семян (ЭМИС) наблюдается при повышенной влажности. Ему подвергается в основном зрелое зерно при уборке и неправильном хранении.

Д) Травмирование зерна происходит в процессе обмолота, очистки, перевалки и т. д. Е) Подмораживание зерна наблюдается при раннем понижении температур. Оно снижает энергию прорастания, всхожесть семян, ухудшает товарные качества зерна.