Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Амантаев Бекзак омирзакович
КУРС ЛЕКЦИЙ
по дисциплине
«Растениеводство»
Шымкент, 2011г.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ЮЖНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
им. М.АУЕЗОВА
ФАКУЛЬТЕТ «Агропромышленный»
Амантаев Бекзак Омирзакович
КУРС ЛЕКЦИЙ
по дисциплине
«Растениеводство »
для студентов специальности
050801-«Агрономия»
Форма обучения: дневная
Шымкент, 2011г.
УДК 631.52(075.8)
ББК 41.3я73
М14
Амантаев Б.О. Растениеводство /конспект лекции/.- Шымкент: Южно-Казахстанского государственного университета им. М.Ауезова, 2010.- бет.
Курс лекций по дисциплине «Растениеводство» для студентов специальности 050801-«Агрономия».
Курс лекций по дисциплине «Растениеводство» составлен на основании Государственного общеобразовательного стандарта образования РК 3.08.076 – 2006 специальности 050808 – Почвоведение и агрохимия и типовой программы дисциплины «Растениеводство»
Рецензенты: Кылышбаева Г.Б. – к.с.-х.н., доцент кафедры Агротехнология АПИ
Алибаев Н.Н. – д.с.-х.н. КазАгроИнновация АО «Юго-Западный научно-
производственный центр»
Конспект лекций рекомендован к изданию Методическим советом ЮКГУ им. М. Ауезова, протокол № 5 от « 30 » 05 2008 г.
© Южно-Казахстанский
государственный университет им. М.Ауезова
Содержание
|
стр |
||
|
Введение |
6 |
|
|
1 |
Лекция 1. Растениеводство – главная отрасль с/х производства |
10 |
|
2 |
Лекция 2. Семеноведение – предмет и задачи |
12 |
|
3 |
Лекция 3. Характеристика посевного материала с/х растений |
14 |
|
4 |
Лекция 4. Биологические особенности основных с/х культур |
18 |
|
5 |
Лекция 5. Общая характеристика зерновых хлебов |
22 |
|
6 |
Лекция №6. Обшая характеристика зерновых культур |
28 |
|
7 |
Лекция 7. Пщеница. Яровые хлеба |
44 |
|
8 |
Лекция 8. Озимые хлеба |
61 |
|
9 |
Лекция 9. Особенности выращивания зернобобовых культур |
76 |
|
10 |
Лекция 10. Технология выращивания клубнеплодов и корнеплодов |
79 |
|
11 |
Лекция 11. Технология выращивания бахчевых культур |
88 |
|
12 |
Лекция 12. Технология выращивания масличных и эфирномасличных культур |
93 |
|
13 |
Лекция 13. Технология выращивания прядильных культур |
95 |
|
14 |
Лекция 14. Технология выращивания наркотических культур |
101 |
|
15 |
Лекция 15. Технология выращивания малораспространенных (нетрадиционных) культур |
106 |
ВВЕДЕНИЕ
Сельское хозяйство Казахстана является одной из основных отраслей национальной экономики республики.О наличии огромного потенциала в АПК страны свидетельствуют следующие факторы:
- значи тельный объем сельскохозяйственных угодий, общая площадь которых состав ляет 223 млн. га, в том числе пашни - 21 млн. га, или 1,3 га в расчете на душу населения республики;
- трудовой потенциал села (в сельской местности про живает более 42% населения страны);
- благоприятные климатические условия для выращивания зерновых и зернобобовых культур, картофеля, овощей и др.;
-достаточно огромные территории пастбищ для занятия животноводством (84% от общей площади земельных угодий);
- пригодные для земледелия площади - 39 млн. га.
Развитие аграрного сектора экономики страны можно проследить в таблице 1.
Таблица 1 – Показатели развития сельского хозяйства Республики Казахстан
|
Показатель |
2001г. |
2002г. |
2003г. |
2004г. |
2008г. |
|
Численность сельского населения, тыс. чел |
6421,7 |
6409,7 |
6433,0 |
6460,1 |
6474,8 |
|
Доля сельского населения в общей численности |
43,2 |
43,1 |
43,0 |
42,9 |
42,6 |
|
Доля сельского хозяйства в ВВП, % |
8,7 |
8,0 |
7,8 |
7,1 |
6,4 |
|
Валовая продукция сельского хозяйства, всего, млрд. тенге |
533,6 |
557,4 |
615,4 |
698,9 |
763,1 |
В 2008г. численность сельского населения составляла 6,5 млн. человек, или 42,6% общей численности населения республики. Объем валовой продук ции сельского хозяйства равнялся 763 млрд. тенге, что в 1,4 раза превышает уровень 2001г. Удельный вес сельскохозяйственной продукции в ВВП страны составил 6,4%, что на 2,3 процентных пункта ниже, чем в 2001г. Объем экс порта сельскохозяйственной продукции увеличился по сравнению с 2001г. в 1,5 раза, что свидетельствует о росте конкурентоспособности казахстанских това ропроизводителей на мировом рынке.
В настоящее время в аграрном секторе республики наблюдается устойчивый рост производства основных видов продукции растениеводства.
В 2007г. урожай зерна превысил уровень 2000г. на 6,9, в 2008г. - на 18,1%. Аналогичная ситуация наблюдается и по валовому сбору пшеницы: максимальный получен в 2001-2002г.г. (до 12,7 млн. т). В 2008г. этот показатель по сравнению с 2004г. был превзойден на 13,1%, что позволило превысить уровень неурожайного 2000г. на 23,1%. Производство сахарной свеклы в 2008г. превысило уровень 2000г. в 1,5, семян масличных культур - в 2,8, подсолнечника - в 2,5, картофеля – в 1,3, овощей - в 3,8 раза. Это свидетельствует о наметившихся положительных результатах в развитии растениеводства республики за последние годы.
В животноводстве наметились следующие тенденции. В 1998-1999г.г. начался рост поголовья скота. Однако дореформенный его уровень не был достигнут. Поголовье крупного рогатого скота во всех категориях хозяйств республики на конец 2008 г. по сравнению с 1990 годом сократилось на 44%, коров – уменьшилось на 27, овец и коз на 60, лошадей – на 29, свиней – на 59, птицы – на 56, верблюдов – на 9%. Почти в четыре раза сократилось поголовье крупного рогатого скота в Северо – Казахстанской области. Более чем в три раза уменьшилось поголовье КРС за этот период в Акмолинской, Актюбинской, Костанайской и Павлодарской областях, более двух раз в Восточно – Казахстанской, Западно – Казахстанской и Карагандинской областях.
Реформирование животноводческой отрасли проводилось в условиях недостатка платежных средств, что стало причиной бартерных сделок по обмену мясной продукции на строительные и горючесмазочные материалы, машины, оборудование и т.д. При этом значительно пострадала традиционная для республики отрасль – овцеводство. За реформенный период поголовье овец и коз, в целом по республике, сократилось на 62%, в наибольшей степени – в Акмолинской, Восточно-Казахстанской, Костанайской Павлодарской и Северо-Казахстанской областях, соотвественно на 83, 82, 86, 87 и 81%, более чем в три раза – в Актюбинской, Атырауской, Жамбылской, Западно – Казахстанской, Карагандинской и Кызылординской областях.
В Казахстане за последние десятилетия при сложившемся дефиците животноводческого сырья ежегодно снижается удельный вес промышленной переработки мяса, 75% которого переработано на созданных сельхозтоваропроизводителями малых предприятиях с примитивной технологией, а также в условиях подворного убоя в личных подсобных хозяйствах, что значительно усугубляет положение промышленных предприятий с сырьевым обеспечением.
Ведущими отраслями пищевой и перерабатывающей промышленности являются мясная, молочная, мукомольная, масложировая, крупяная, плодоовощная и др. Пищевая промышленность Казахстана имеет большое значение для устой чивого роста экономики страны. Этот сектор составляет почти четвертую часть в струк туре обрабатывающей промышленности и равняется 6,5% в ВВП страны. Национальный рынок продуктов питания (емкость - 2,5 млрд. долл. США) является одним из самых интенсивно развивающихся секторов обрабатывающей промышленности республики.
Анализируя современное состояние промышленной переработки сель хозпродукции, необходимо отметить тенденцию улучшения финансовых результатов. Начиная с 2001г. отрасль функционирует с положитель ным совокупным налогооблагаемым доходом, составившим 8,8 млрд. тенге в 2004г., однако уровень рентабельности был равен всего 1,7%.
В Республике Казахстан число действующих предприятий по производству мясных продуктов составляет 220 ед. (крупных и средних - 68), мощности которых составляют в пересчете на мясо 687,6т в смену, используются ме нее чем на 10%. Предприятия по производству молочной продукции - 195 ед. (крупных и средних - 46), мощно сти которых (в пересчете на молоко - 1271,7 тыс. т) используются на 25%.
В стране имеются 1293 предприятия по производст ву муки, из них 204 - крупных и средних (производство - 2922 тыс. т), мощно сти которых могут переработать более 4272 тыс. т зерна. На производстве сахара специализируются 6 отечественных предприятий совокупной мощностью более 2300 т в сутки, которые загружены на 66%. Мощности по производству растительно го масла (220 т в сутки) используются на 30%.
В 2009г. по сравнению с 2001г. производство сахара увеличилось в 1,6, сыров - в 1,7, обработанного молока, сливок и маргарина - в 1,4, колбасных изделий - в 2,1, масла сливочного - в 2,0, макаронных изде лий - в 1,6 раза и т.д. Объем производства пищевых продуктов на 96,7% превысил уровень 2000г. и составил 424,8 млрд. тенге. В этом же году по сравнению с преды дущим объем производства рафинированного подсолнечного масла уве личился на 9,4, молока и сливок - на 13,1, масла сливочного - на 40,9, муки из зерновых - на 22,6, крупы - на 15,1, хлеба - на 1,9, макаронных изделий - на 5, водки и спирта на 67,2, пива - на 16,8%. В то же время, объем производства мяса и пищевых субпродуктов сократился на 1,8, масла подсолнечного нера финированного - на 19,8, сахара - на 3,2%.
Увеличение объемов производства продовольствия как результат разви тия сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности республики приводит к росту потребления продуктов питания на душу населения.
Несмотря на положительные результаты, до сих пор в перерабатывающей отрасли не создан стабильный механизм ее взаимо отношений с системой производства и сбыта, отсутствуют комплексность и слаженность действий. Это привело к созданию многоуровневых каналов това родвижения, где основной продуктообмен осуществляется на свободном рынке.
Одной из проблем в сельском хозяйстве страны следует отметить повышение цен на сельхозпродукцию. Чтобы снизились цены на продукты, государство должно помогать сельхозтоваропроизводителям (например, компенсировать рост цен на энергоносители). Так делается во всех развитых странах. Если государство само повышает цены, оно должно что-то предлагать взамен. Необходимы и льготные ставки по кредитам. Сейчас они неэффективны для производства – до 18% годовых. Сельхозтоваропроизводители на грани выживания. Нужны и сниженные тарифы на перевозку сельхозпродукции. В 2009 году в Казахстане был получен рекордный урожай зерна – 23 млн.т., в настоящее время продана только его половина. Продавать зерно невыгодно – цены слишком низки. Значит, есть выход – это развивать животноводство. По статистике, на каждый миллион тонн производимого мяса расходуется более 2 млн.т зерна. Также не развита у нас система государственных закупок сельхозпродукции, которые могли бы решить проблему и позволили бы крестьянам продавать свое мясо, овощи по приемлемой цене.
Современное состояние и развитие перерабатывающих отраслей не ориентированы на конечные народнохозяйственные результаты. Существующая по этой причине территориальная разобщенность технологически взаимосвязанных отраслей не позволяет эффективно реализовывать огромные возможности сырьевой базы республики, удовлетворять потребности населения в конечной продукции в полном объеме и ассортименте. Недостаточность мощностей перерабатывающих предприятий, отсутствие их террито риальной увязки с объемами производства обусловливают встречные нерацио нальные перевозки, сопряженные с огромными транспортными расходами и потерями сельскохозяйственной продукции. До сих пор нерешенными остаются проблемы послеуборочной обработки, хранения и транспортировки сельскохозяйственной продукции.
В последние годы в стране приняты государственные меры, стимулирующие деятельность отечественных предприятий, ограничивающие импорт продукции аналогичной выпускаемой производителями республики, способствующие рос ту инвестиций в пищевую и перерабатывающую промышленность, активизации деятельности банков второго уровня по кредитованию отрасли. Реализована Государственная агропродовольственная программа Республики Казахстан на 2003-2005г.г., работают отраслевые программы по развитию переработки мясомолочной, масложировой, плодоовощной, сахарной и других отраслей АПК. Все это позволило восстановить работоспособность многих предприятий, улучшить финансовое состояние предприятий, повысить конкурентоспособность отечественной продукции, противостоять массированному импорту и увеличить долю продукции отечественного про изводства.
Таким образом, проблема дальнейшего развития агропромышленного комплекса должна решаться на основе взаимовыгодного сотрудничества между сельскохозяйственным производством и перерабатывающей промышленностью. Технологическое, экономическое и организационное единство производства, переработки, заготовки и реализации сельскохозяйственной продукции будет определять продовольственную безопасность Республики Казахстан.
Лекция 1
Растениеводство – главная отрасль с/х производства
Общая характеристика предмета
Группы полевых культур
Условия выращивания растений
Роль ученых
Растениеводство — одна из основных отраслей сельского хозяйства. Главным объектом его является зеленое растение, способное создавать органические вещества из неорганических элементов природы. Возде лывая зеленые растения, человек превращает кинетическую энергию солнечных лучей в потенциальную энергию органического вещества растений. Именно в растениеводстве зеленое растение становится ос новным средством сельскохозяйственного производства.
Главным направлением в научном растениеводстве является изуче ние биологических особенностей возделываемых растений и разработка наиболее совершенной их агротехники на основе равнозначимости и физиологической незаменимости всех жизненно необходимых для рас тений факторов: света, тепла, влаги, воздуха и элементов питания. Растениеводство, как и другие агрономические дисциплины, опи рается на данные физики, химии, ботаники, физиологии растений, сельскохозяйственной метеорологии, почвоведения, земледелия, агро химии, селекции и семеноводства, энтомологии и фитопатологии, меха низации, экономики, организации и планирования сельскохозяйствен ного производства.
При изучении предмета растениеводства принята группи ровка сельскохозяйственных растений по характеру и использованию получаемой от них продукции. Все изучаемые в растениеводстве полевые культуры разделены по этому признаку на следующие группы: 1) зер новые хлеба; 2) зерновые бобовые культуры; 3) корнеплоды и кормовая капуста; 4) клубнеплоды; 5) бахчевые культуры и новые кормовые рас тения; 6) масличные и эфирномасличные культуры; 7) прядильные культуры; 8) табак, махорка; 9) кормовые травы.
В настоящее время на земном шаре площадь посева сельскохозяй ственных растений превышает 1 млрд, га, В мировом земледелии насчитывается более 1500 видов растений. В группу растений полевой куль туры входит около 90 видов. Наибольшие площади — 759,4 млн. га, или 70% всех посевов,— занимают зерновые хлеба (пшеница, рис, кукуруза, ячмень, сорго, просо, овес, рожь). Урожайность зерновых хлебов составляет в среднем 19,5 ц с 1 га, валовой сбор — 1477,3 млн. т. Из незерновых культур значительные площади занимает картофель. Из сахароносных растений наиболее распространены сахарный трост ник и сахарная свекла, из масличных культур — соя, арахис, рапс, лен масличный, подсолнечник. Прядильные культуры представлены главным образом хлопчатником, посевы других.прядильных — льна, джута, кенафа и конопли - незначительны.
От растениеводства человек получает большинство основных про дуктов питания, корма для животных, а также сырье для пищевой, легкой и других отраслей промышленности.
Важнейшей особенностью растениеводства является его сезонность. Это связано с тем, что растения полевой культуры способны вегетировать и давать урожай только в безморозный период,
Жизнь растений в поле протекает в постоянно изменяющейся среде. Поэтому, чтобы обеспечить растение необходимыми условиями жизни, надо влиять в определенном направлении на окружающую его среду.
В процессе создания благоприятных условий для жизни растений исключительную роль играют своевременность и высокое качество полевых работ: обработка почвы, внесение удобрений, посев и уход за посевами, уборка урожая. Опоздание с выполнением одной из этих работ может резко снизить количество и качество растениеводческой продукции.
В развитии растениеводства как науки большое значение имеют труды К. А. Тимирязева (1843—1920), И. А. Стебута (1833—1923), Д. Н. Прянишникова (1865—1948), Н. И. Вавилова (1887—1943) и других ученых нашей страны.
К. А. Тимирязев является классиком научной биологии и растение водства. Он автор многочисленных работ по этим отраслям агроно мической науки. «Жизнь растений», «Земледелие и физиология расте ний», «Солнце, жизнь и хлорофилл» и другие работы принесли ему ми ровую известность.
И. А. Стебут в своем труде «Основы полевой культуры и меры ее улучшения в России» впервые объединил разрозненный материал по культуре многочисленных полевых растений. Во многом эта книга не потеряла своего значения и в наше время.
Исследования Д. Н. Прянишникова были посвящены вопросам питания растений и применения удобрений. На физиологической и биологической основе он создал строго научный курс «Частное земле делие» и широко известный учебник «Агрохимия».
Н. И. Вавилов внес неоценимый вклад в растениеводство, особенно в биологию, систематику и географию культурных растений. Он раз работал учение о мировых центрах происхождения культурных расте ний и сформулировал закон гомологических рядов, играющий большую роль в селекционной работе. Его труды широко известны во всех стра нах мира.
Методы исследований в растениеводстве: полевой, вегетационный, лабораторный и производственная проверка.
Лекция 2
Семеноведение – предмет и задачи
3. Строение семян и посевные качества
1. В агрономическом понимании семенами, или посевным материалом, обычно называют все те органы растения, которые используют для посева. Ботаническое и хозяйственное значение слова «семя» не всегда совпадают, потому что наряду с семенами для посева используют и самые разнообразные плоды (зерновки, семянки, орешки, односемянные бобы и т. д.).
Семена - носители биологических и хозяйственных свойств растений, поэтому от качества семян в большой степени зависят величина и качество получаемого при их посеве урожая. Значение качества семян известно в земледелии с давних времен. Однако специальное внимание этому вопросу сельскохозяйственная наука стала уделять немногим более ста лет назад, когда развилась торговля семенами и появилась необходимость организации государственного контроля за качеством семян. Возникла особая отрасль сельскохозяйственной науки -семеноведение.
Вначале в семеноведении изучали морфологию и анатомию семян, их химический состав и биологические свойства и разрабатывали методы анализа качества семян. В дальнейшем рамки науки расширились. В семеноведении стали исследовать развитие и жизнь семян с момента оплодотворения семяпочки до образования из семени нового самостоятельного растения, т.е. до перехода его к автотрофному питанию. В настоящее время в семеноведении изучают еще экологические и агротехнические условия выращивания семян, что необходимо для обоснования агротехники семенных посевов, а также технологию уборки, послеуборочной обработки и предпосевной подготовки, чтобы не только сохранить качество выращенных семян, но и улучшить их.
В решении задач по интенсификации сельскохозяйственного производства все больше будет возрастать значение сортовых семян с высокими посевными качествами и урожайными свойствами. В использовании на посев семян только высокого качества важную роль должны играть наука семеноведение и контрольно - семенная служба.
2. Уже в 80-х годах прошлого столетия в России были проведены крупные исследования по семенам. К ним нужно отнести работу С. М. Богданова (1888) «Потребность прорастающих семян в воде», результаты которой сохранили свое значение до наших дней. В 1882 г. была опубликована первая монография по семенам Н. Е. Цабеля «Сперматология, или учение о семенах».
С организацией семенных станций, которыми руководили крупные ученые России — А. Ф. Баталин, Б. Л. Исаченко, В. Р. Вильямс, К. И. Пангало и др., исследования по семенам приобрели планомерный и постоянный характер. Необходимо отметить особую роль станции Главного ботанического сада, где с 1913 г. выпускался первый в мире журнал по семеноведению «Записки по семеноведению» (издавался до 1928 г.). Эта станция и в первые годы после революции являлась научным центром исследования семян. Здесь в 1924 г. К. В. Каменский издал первое пособие по методике анализов, а позднее (1931 г.) и по теоретическим вопросам семеноведения.
В ТСХА на Семенной станции под руководством В. Р. Вильямса исследовались вопросы засоренности семенного материала трав и методы его очистки. На кафедре растениеводства был подготовлен первый в мире определитель семян и плодов сорных растений (Н. А. Майсурян и А. И. Атабекова, 1931). В. Н. Доброхотовым было написано первое в нашей стране учебное пособие по семеноведению (1940).
На кафедре растениеводства ТСХА под руководством И. Б. Якушкина изучали приемы сортирования семенного материала полевых культур. Были разработаны рекомендации по выделению крупных и выравненных по размерам семян зерновых культур на зерноочистительных машинах. Здесь же Н. А. Майсурян (1947) подробно изучил значение плотности (удельного веса) как показате-ля качества семян. В результате была выявлена связь плотности с состоянием спелости семян и в целом с их урожайными свойствами. Значение плотности как показателя качества семян находит все большее подтверждение.
Исследовались некоторые причины физических и биологических недостатков семян и разработаны предложения по их устранению, например воздушно-тепловая обработка семян для устранения у них состояния покоя, защита семян от болезнетворных организмов и др.Советские исследователи внесли большой вклад в изучение процесса семенообразования. Так, Н. Н. Кулешов разработал схему образования и развития семян пшеницы по фазам и установил объективный показатель спелости семян — их влажность. В дальнейшем это было подтверждено на других культурах.
В начале 70-х годов опытные работы по семеноведению и семеноводству проводили около 300 научных учреждений.В результате проделанной работы были развиты основные теоретические проблемы по семеноведению и разработаны многие приемы улучшения качества семян. Развитие Г. В. Кореневым и другими учеными процесса семенообразования позволило обосновать лучшие сроки уборки семенных посевов. Это послужило основой для индустриальных технологий уборки семян. И. Г. Строной разработана теория разнокачественности (биологической неоднородности) семян в урожае, найдены и научно обоснованы новые подходы отбора на посев лучших фракций семян. Была широко изучена проблема травмированности семян и разработаны рекомендации по ее снижению. Получили развитие теории покоя и прорастания семян, проблема полевой всхожести. Результаты исследований ВИР по хранению семян лежат в основе условий длительного хранения семян в Национальном хранилище мировых растительных ресурсов ВИР, созданном в нашей стране в 1976 г. В последние годы уделяется внимание вопросам экологии и промышленной технологии производства семян. Хотя многое уже сделано, предстоит еще развить исследования по ряду вопросов, в частности по разработке и совершенствованию индустриальной технологии выращивания семян. Необходимо также усилить изучение проблемы повышения полевой всхожести семян — большого резерва в устранении прямых и косвенных потерь семян. Большое значение имеют уточнение и разработка научно обоснованных показателей и норм посевных качеств семян в государственных стандартах и методов определения, приведение их в соответствие с последними достижениями сельскохозяйственной науки и практики.
Дальнейшее развитие исследований по семеноведению создаст возможность глубже раскрыть биологические свойства семян, в большой степени влияющие на урожайность. Это позволит разработать наиболее эффективные индустриальные технологии производства высококачественных семян и обеспечить ими колхозы и совхозы. Многолетний опыт свидетельствует, что семена высокого качества наряду с умелым применением удобрений, рациональной обработкой почвы, совершенствованием структуры посевом – один из основных факторов роста эффективности земледелия.
Лекция 3
Характеристика посевного материала с/х растений
Строение семян и посевные качества – на примере хлебных злаков (пшеница)
Плод у хлебных злаков представляет собой односемянную зерновку, которую обычно называют зерном. У пшеницы, ржи, ячменя и риса зерно удлиненной овальной формы. Выпуклая сторона зерна называется спинной, а противоположная ей — брюшной стороной, вдоль которой проходит более или менее глубокая бороздка. Верхний конец зерна пшеницы, ржи и овса снабжен пучком волосков, образующим бородку или хохолок. На нижнем конце зерна расположен зародыш, который хорошо виден невооруженным глазом.
На рисунке 1 показан продольный разрез зерновки пшеницы. Она (как и все семена) состоит из трех частей: зародыша, эндосперма и плодовой оболочки. Зародыш (рис. 1, а) расположен на заостренном нижнем конце зерна со спинной стороны. Зародыш есть не что иное, как целое зачаточное растение со всеми его органами. В нем содержится по сравнению с остальными частями семени значительно больше белковых веществ, сахаров, жира, витаминов, минеральных веществ и воды.
Рисунок 1 Продольный разрез зерновки пшеницы
а — зародыш; б —оболочка; в — эндосперм; 1 — зачаточные корешки зародыша; 2— почечка; 3— колеоптиле; 4 — щиток
Зародыш является наиболее нежной и легко уязвимой частью семени, вследствие чего при неправильном обращении с семенами (неправильная работа молотилки, применение машин ударного действия, хождение по семенам, переброска их железными лопатами и т. д.), как сам зародыш, так и прикрывающая его с внешней стороны плодовая оболочка легко повреждаются. В результате этого при неблагоприятных условиях на зародыше таких семян развиваются плесени.
Через отверстие, имеющееся в плодовой оболочке, к зародышу проникают клещи и выедают его. Поэтому при обмолоте, раработке на току и хранении семян необходимо принимать меры к тому, чтобы не повредить зародыш, Только сильные, здоровые и неповрежденные зародыши могут дать нормально развитые, полноценные растения.
Эндосперм (рис.1, в) занимает основную массу зерновки (около 80—85%). Он представляет собой в основном мучное ядро, состоящее из клеток, заполненных крахмальными зернами различной величины и формы. Различные виды и сорта пшеницы имеют разные типы крахмальных зерен, что может служить диагностическим признаком для определения сорта пшеницы.
Эндосперм является основным запасным веществом, из которого черпает пищу молодое растение на первых порах своего роста и развития и из которого приготовляется мука при размоле зерна. Чем больше запасных веществ содержится в зерне, тем лучше будет развиваться зародыш.
Оболочка (рис.1, б) служит защитой для зародыша и эндосперма от механических повреждений, вредителей и микроорганизмов (плесеней и бактерий).
В оболочке зерновки различают наружную часть, представляющую собой плодовую оболочку, и внутреннюю — семенную. Средняя толщина плодовой оболочки около 44 микрон. Семенная оболочка, непосредственно примыкающая к эндосперму, содержит красящее вещество—пигмент, от которого зависит цвет зерна.
Под семенной оболочкой расположен гиолиновый слой. В жизни семени он имеет большое значение, так как не пропускает воду в эндосперм и тем самым предохраняет запасные вещества от преждевременной порчи. Считают, что гиолиновый слой является той перепонкой, которая регулирует поступление растворимых солей в зерно. В полевых условиях семена с поврежденной оболочкой дают более низкую всхожесть, чем в лабораторных.
Семена с травмированной оболочкой в первую очередь повреждаются амбарными вредителями. Так, исследованиями профессора 3. С. Родионова доказно, что клещи развиваются в партиях с большим процентом битых зерен. Зерном, имеющим неповрежденные оболочки, клещи питаться не могут,
Семена с поврежденными покровами обладают более высокой интенсивностью дыхания, а также быстро поглощают пары воды из окружающей среды. Все это вредно сказывается на сохранности семян.
Образование семян. После оплодотворения семяпочки у зерновых злаков начинается постепенное заполнение завязи цветка питательными веществами и формирование будущего семени. В это время развитие зародыша идет одновременно с накоплением и отложением запасных питательных веществ в клетках эндосперма. Запасныө вещества в семена поступают из листьев и стеблей в виде легкорастворимых органических соединений. В развитии зерна наблюдаются следующие изменения: увеличение размеров зерновки, изменение ее окраски и консистенции, снижение содержания влаги, увеличение сухих веществ. Весь процесс образования зерна делится на три фазы: формирование, налив и созревание.
Фаза формирования зерна начинается сразу после оплодотворения. Продолжительность фазы зависит от условий погоды, но обычно она продолжается 12—14 дней. В этот период формируется зародыш, эндосперм, оболочки, зерно достигает окончательной длины, а окраска его изменяется от голубовато-белесой до зеленой. Содержимое зерна жидкое, цвет от мутно-водянистого в начале фазы до жидко-молочного к ее концу вследствие начавшегося отложения крахмальных зерен. Содержание воды в зерне снижается от 80—82 до 65—70%.
Фаза налива длится от начала молочной спелости до начала восковой и характеризуется интенсивным поступлением запасных веществ в зерно и увеличением ширины и толщины зерна.
Фаза созревания характеризуется тем, .что поступление в зерно воды, пластических веществ и ферментов полностью прекращается. При этом зерновка отдөляется от материнского растения.Часто фазу налива и созревания подразделяют на 3 фазы спелости: молочную, восковую и полную.
Молочная спелость. При благоприятных метеорологических условиях молочная спелость наступает через 9—18 дней после начала цветения. Она характеризуется тем, что зерно уже достигло нормальной величины, но еще имеет зеленую окраску и наполнено белой жидкостью, похожей на молоко. В началө этой фазы содержание воды в зерне достигает 70%, в конце — 40%. В молочной спелости зерно еще не заканчивает своего развития, поступление запасных веществ в него из стеблей и листьев продолжается. Зерно в фазе молочной спелости при проращивании в свежем состоянии имеет очень низкую всхожесть.
Восковая спелость. Продолжительность периода от молочной до восковой спөлости колеблется до 22 дней. В фазе восковой спелости зерно имеет желтую окраску. Содержимое его становится вначале мягким и тягучим, далее оно постепенно твердеет и режется ногтем.
Итак, для посева должны использоваться семена, свободные от всяких примесей, с высокой всхожестью и энергией прорастания, здоровые и сильные. По показателям чистоты и всхожести устанавливают возможность использования семян на посев, рассчитывают их посевную годность и вносят поправки к нормам высева.
Кроме высоких посевных качеств и высокой чистосортности, семена должны обладать и высокими урожайными свойствами. Урожайные свойства семян обусловливаются наследственными особенностями сорта (гибрида), его способностью давать определенной величины урожайность и зависят от условий выращивания. На них влияют также условия уборки, дальнейшей обработки и хранения семян, их чистосортность и посевные качества.Урожайные свойства семян определяют экспериментальным путем, сравнивая урожайность, полученную при высеве семян разного качества. Необходимо иметь в виду, что урожайные свойства семян могут неодинаково проявиться в зависимости от условий их испытания. Поэтому для определения урожайных свойств семян нужно применять наиболее прогрессивную технологию выращивания.
Лекция 4
Биологические особенности основных с/х культур
Классификация полевых культур. В нашей стране возделывается большое количество полевых культур, которые отличаются по бота ническим, биологическим, хозяйственным признакам и особенностям возделывания. Для удобства изучения полевые культуры разде ляют на соответствующие группы. Однако единую классификацию установить трудно, так как многие культуры, отнесенные к одной группе, по ряду признаков можно отнести и к другим группам (табл.1).
Таблица 1. Производственная и ботанико-биологическая группировка полевых культур
|
Группы по характеру использования продукции характеру использова ния продук ции |
Биологические подгруппы |
Культуры |
|
Зерновые |
Зерновые хлеба (озимые и яровые) |
Пшеница, рожь, овес, тритикале |
|
Зерновые хлеба яровые и растения других семейств |
Кукуруза, просо, сорго, рис, чумиза, гречиха |
|
|
Зерновые бобовые |
Горох, кормовые бобы, че чевица, чина, нут, фасоль, соя, люпин |
|
|
Корнеплоды, клубнеплоды, |
Корнеплоды |
Сахарная и кормовая свек- ла, морковь, брюква, турнепс |
|
Клубнеплоды |
Картофель, земляная груша |
|
|
Бахчевые |
Бахчевые |
Арбуз, дыня, тыква |
|
Новые кормовые растения |
Кормовая капуста |
Кормовая капуста, кольраби Борщевик Сосновского, |
|
Новые многолетние кормовые растения |
окопник жесткий, левзея саф-лоровидная, сильфия пронзеннолистная |
|
|
Новые однолетние кормовые растения |
Мальва мелюка, редька масличная |
|
|
Кормовые травы |
Бобовые травы многолетние |
Клевер, люцерна, эспарцет |
|
Злаковые травы многолетние |
Тимофеевка, овсяница, житняк |
|
|
Бобовые травы однолетние |
Вика, сераделла, клевер |
|
|
Злаковые травы однолетние |
Суданская трава, могар, райграс |
|
|
Масличные и эфирномасличные |
Масличные |
Подсолнечник, сафлор, гор- чица, рапс, рыжик, клещевина кунжут, мак масличный, арахис, перилла, ляллеманцияция |
|
Эфирномасличные |
Кориандр, анис, тмин, мя та перечная, шалфей мускат ный |
|
|
Прядильные |
Растения с волокном на се менах |
Хлопчатник |
|
Лубоволокнистые |
Лен, конопля, кенаф |
|
|
Табак и махорка |
— |
Табак, махорка |
Из классификации видно, что зер новые культуры составляют одну группу, но они различны по своим морфологическим и биологическим особенностям и поэтому подразделяются на подгруппы. Различают хлеба I, II групп и зерно вые бобовые.
Хлеба I группы относятся к семейству мятликовых (Роасеае) и включают пшеницу, рожь, ячмень, овес, тритикале. Растения этой группы характеризуются следующими признаками: соцветие — колос (у овса — метелка), плод— зерновка с продольной борозд кой, стебель — соломина, корневая система мочковатая, зерно про растает несколькими корешками. Культуры озимые и яровые, мало требовательны к теплу, но нуждаются во влаге, относятся к ра стениям длинного дня.
Хлеба II группы также относятся к семейству мятликовых — кукуруза, просо, сорго, рис, чумиза. Отличительные особенности растений этой группы: соцветие — метелка (у кукурузы женское соцветие — початок, мужское — метелка), стебель — соломина с выполненной сердцевиной, корневая система мочковатая, зерно про растает одним корешком, плод — зерновка без бороздки. Представ лена только яровыми формами, растения более требовательны к теплу и свету, засухоустойчивые (кроме риса), относятся к ра стениям короткого дня.
Зерновые бобовые относятся к семейству бобовых (Fabaceae). Это горох, кормовые бобы, чечевица, чина, нут, фасоль, соя, лю пин. Их отличительные особенности: соцветие — кисть, плод — боб, стебель полегающий или прямостоячий, листья перистые, тройча тые или пальчатые, корневая система стержневая. На корнях за метны клубеньки, которые образуются в процессе симбиоза клу беньковых бактерий с бобовыми растениями.
Сельскохозяйственные культуры на территории страны размещают так, чтобы их биологическим особенностям соответствовали наиболее благоприятные почвенно-климатические условия.
Специализация растениеводства непосредственно связана с адми нистративно-территориальным делением страны. Республики, края и области объединены в 18 крупных экономических районов. Общая схема размещения основных полевых культур по этим экономиче ским районам показана в таблице 2.
В результате осуществления мероприятий по дальнейшему развитию сельского хозяй ства изменились посевные площади полевых куль тур, созданы благоприятные условия для роста уро жайности и производства продукции растениеводства.
Доля СНГ в мировом растениеводстве очень ве лика. Посевная площадь в нашей стране составляет 25% миро вой площади посевов пшеницы, 39,4% сахарной свеклы, 38% карто феля, 36% подсолнечника, 74% льна-долгунца.
По валовому сбору хлопка-сырца, сахарной свеклы, подсолнеч ника, картофеля и льна-долгунца СНГ занимает первое место в мире.
Таблица 2. Размещение основных полевых культур по экономическим районам СНГ
|
Экономический район |
Основные полевые культуры |
|
Прибалтийский |
Зерновые, кормовые, картофель, в некоторых частях лен-долгунец, сахарная свекла |
|
Белорусский Северо-Западный |
Зерновые, лен-долгунец, картофель, кормовые |
|
Зерновые, лен-долгунец, картофель, кормовые |
|
|
Центральный Волго-Вятский |
Зерновые, картофель, лен-долгунец |
|
Картофель, зерновые, в некоторых частях са- харная свекла |
|
|
Центрально-Черноземный |
Зерновые, сахарная свекла, подсолнечник эфиромасличные, картофель |
|
Приволжский |
Зерновые хлеба, подсолнечник, сахарная свек- |
|
ла, бахчевые, картофель |
|
|
Северо-Кавказский |
Зерновые хлеба, подсолнечник, сахарная свекла |
|
Донецко-Приднепровский |
Зерновые хлеба, подсолнечник, сахарная свек ла |
|
Юго-Западный |
Зерновые, сахарная свекла, подсолнечник, лен-долгунец, картофель |
|
Южный |
Зерновые хлеба, подсолнечник |
|
Уральский |
Зерновые хлеба, кормовые, картофель |
|
Западно-Сибирский |
То же |
|
Восточно-Сибирский |
То же |
|
Дальневосточный |
Соя, рис, картофель |
|
Закавказский |
Табак, хлопчатник, зерновые |
|
Среднеазиатски Казахстанский |
Хлопчатник, рис, кормовые |
|
Казахстанский |
Зерновые хлеба, в южной части — хлопчатник, рис, сахарная свекла |
В Казахстане возделываются различные сорта зерновых хлебов I и II группы, в Южноказахстанской области средневолокнистый хлопчатник, в том числе новые отечественных сорта, выведенные на Мактааральской опытной станции, рис и сахарная свекла.
Лекция 5
Общая характеристика зерновых хлебов
В мировом земледелии зерновые культуры занимают ведущее место и имеют важнейшее значение для населения всего земного шара. Хлеб – основной продукт питания человека, фуражное зерно – концентрированный корм для с/х животных.
Морфологическая характеристика. Корневая система у зерновых хлебов мочковатая. При прорастании зерна сначала обра зуются зародышевые (первичные) корни. Число их у разных хлебов неодинаковое: у озимой пшеницы чаще бывает 3, у яровой — 5, у овса — 3—4, у ячменя — 5—8, у проса, кукурузы, сорго, риса — 1. Из подземных стеблевых узлов образуются узловые (вторичные) корни, которые играют важную роль в жизни растения. У высоко стебельных хлебов (кукуруза, сорго) корни часто развиваются из ближайших к поверхности почвы стеблевых узлов, это так на зываемые опорные или воздушные корни. Они также обеспечивают растения влагой и повышают их устойчивость к полеганию.
Основная масса корней размещается в пахотном слое почвы на глубине 20—25 см, где более активно протекают аэробные про цессы.
Стебель у хлебных злаков — соломина цилиндрической фор мы, полая или заполнена паренхимой, состоит из 5—7 междо узлий, разделенных узлами. У позднеспелых сортов кукурузы число междоузлий достигает 23—25.
Рост стебля вставочный, происходит в результате удлинения междоузлий. Первым трогается в рост нижнее междоузлие. Сте бель зерновых хлебов способен куститься, из его нижних подземных узлов образуются вторичные корни и боковые побеги.
Лист состоит из влагалища и листовой пластинки. Влагалище прикреплено к стеблю в нижней части и охватывает его в виде трубки. В месте перехода влагалища в листовую пластинку имеет ся тонкая полупрозрачная пленка, называемая язычком. Язычок плотно прилегает к стеблю и препятствует про никновению воды и различных вредителей внутрь листового влагалища. По обеим сторонам язычка образуются ушки, закрепляю щие влагалище на стебле. Величина и форма язычка и ушек различны у разных зерновых культур и являются систематиче скими признаками при определении хлебов I группы в фазу ку щения и выхода в трубку.
Размеры и число листьев довольно сильно колеблются в зависи мости от культуры, сорта и условий возделывания.
Соцветие у зерновых хлебов бывает двух типов: колос (у пшеницы, ржи, ячменя, тритикале) и метелка (у овса, проса, риса и сорго). У кукурузы на одном растении образуется два соцветия: в верхней части стебля — метелка с мужскими цветка ми, а в пазухах листьев — початки с женскими цветками.
Колос состоит из колосового стержня и колосков, располо женных на его уступах. Широкая сторона стержня называется лицевой, узкая — боковой. На каждом уступе колосового стержня у пшеницы, ржи, тритикале находится один колосок, обычно двух-или многоцветковый. У ячменя на каждом уступе колосового стерж ня сидят три одноцветковых колоска. У многорядных ячменей в каждом из трех колосков образуется зерно, у двурядных — только в среднем колоске, два боковых колоска редуцированы (недораз виты).
Метелка имеет центральную ось с узлами и междоузлиями. В узлах образуются боковые разветвления, которые в свою очередь могут ветвиться. На концах каждой веточки сидит один колосок. У овса колоски многоцветковые, у проса, риса и сорго — одно-цветковые.
Цветок состоит из двух цветковых чешуи: нижней (наруж ной) и внутренней (верхней). У остистых форм наружная цветко вая чешуя заканчивается остью. Между цветковыми чешуями рас положены генеративные органы: женские — пестик с завязью и двухлопастным рыльцем и мужские — тычинки (у риса — 6, у осталь ных хлебов — 3) с двугнездным пыльником. У основания каждого цветка между цветковыми чешуями и завязью находятся две плен ки, при набухании которых цветок раскрывается.
Плод зерновых хлебов представляет собой односемянную зер новку (обычно называемую зерном), у которой семенная оболочка срастается со стенками плода или околоплодника. У пленчатых хлебов (овес, просо, рис, сорго) зерновка покрыта цветковыми че шуями, причем у ячменя цветковые чешуи срастаются с зернов кой, а у остальных плотно облегают зерновку, не срастаясь с ней.
У основания зерна с выпуклой (спинной) стороны находится зародыш, а в верхней части — хохолок (у пшеницы, ржи, овса). Зародыш состоит из щитка, соединяющего его с эндоспермом, по чечки, покрытой зачаточными листьями, первичного стебля и ко решка. Остальная часть зерна представлена эндоспермом с запас ными питательными веществами. Слой эндосперма, расположенный под оболочкой, называется алейроновым. Клетки его богаты бел ковыми веществами. Под алейроновым слоем находится основная часть эндосперма, состоящая из клеток с зернами крахмала. Про межутки между ними заполнены белковыми веществами.
Химический состав зерна. В состав зерна зерновых культур входят вода, органические и зольные вещества (табл. 1). Он может изменяться в зависимости от условий произрастания, уров ня агротехники и сорта. Кроме основных органических и зольных іичцеств, в зерне содержатся ферменты и витамины.
Таблица 1 Химический состав зерна хлебных культур, %
|
Культура |
Вода |
Белки |
Углеводы |
Жиры |
Зола |
Клет- чатка |
|
Пшеница мягкая |
14,0 |
13,9 |
79,9 |
2,0 |
1,9 |
2,3 |
|
Пшеница твердая |
14,0 |
16,0 |
77,4 |
2,1 |
2,0 |
2,4 |
|
Рожь |
14,0 |
12,8 |
80,9 |
2,0 |
2,1 |
2,4 |
|
Ячмень |
14,0 |
12,2 |
77,2 |
2,4 |
2,9 |
5,2 |
|
Овес |
12,8 |
11,7 |
68,5 |
6,0 |
3,4 |
11,5 |
|
Кукуруза |
14,0 |
11,6 |
78,9 |
5,3 |
1,5 |
2,6 |
|
Рис |
12,0 |
7,6 |
72,5 |
2,2 |
5,9 |
11,8 |
|
Просо |
12,5 |
12,1 |
69,8 |
4,5 |
4,3 |
9,2 |
|
Гречиха |
14,5 |
13,1 |
67,8 |
3,1 |
2.8 |
13,1 |
Азотистые вещества являются важнейшей составной частью зерна хлебных злаков и состоят главным образом из белков. По калорийности они превосходят крахмал, сахар и уступают только растительным жирам.
После отмывания теста от крахмала и других составных частей остается сгусток белковых веществ, нерастворимых в воде, так называемая клейковина. Кроме белков, в клейковине содержатся в небольшом количестве крахмал, жир и другие вещества. От качества клейковины зависят вкусовые и хлебопекарные свойства муки. Хорошая клейковина обладает способностью растягиваться и, не разрываясь, оказывать сопротивление растяжению. Пшеничная клейковина отличается лучшими хлебопекарными качествами по сравнению с ржаной.
Пищевые и кормовые достоинства белков определяются содер жанием и соотношением в них аминокислот. Наибольшую ценность представляют незаменимые аминокислоты (валин, лизин, триптофан, аланин, глутамин, лейцин, метионин, пролин и др.).
Безазотистые экстрактивные вещества пред ставлены в основном крахмалом, большая часть которого содер жится в эндосперме и составляет около 80% всех углеводов, осталь ное приходится на долю растворимых углеводов — Сахаров, нахо дящихся преимущественно в зародыше.
Жир содержится в основном в зародыше и алейроновом слое. Более высоким содержанием жира отличаются зерна кукурузы овса, проса.
Клетчатка— основная часть оболочек зерна. Более высокое содержание ее отмечено в зерне пленчатых культур, имеющих цветковые чешуи.
Ферменты — органические соединения, которые играют важ ную роль в превращении запасных питательных веществ семени в усвояемую для прорастающего зародыша форму. Например, амилаза расщепляет крахмал до мальтозы и декстринов, липаза — жиры на глицерин и жирные кислоты, сахараза гидролизует сахарозу на глюкозу и фруктозу, дегидрогеназа участвует в дыхании.
Витамины. В зерне хлебных злаков содержатся главным образом витамины А, В1, В2, С, D, РР, Е и др. Отсутствие или недостаток их в организме нарушает обмен веществ и вызывает ави таминоз.
Рост и развитие зерновых культур. В процессе индивидуального роста и развития зерновые проходят ряд фенологических фаз и этапов органогенеза, каждый из которых характеризуется образова нием новых органов и рядом внешних морфологических признаков. В жизненном цикле растений выделяют 12 этапов органогенеза
В течение вегетации у зерновых культур отмечают следующие фазы роста и развития: всходы, кущение, выход в трубку, коло шение или выметывание, цветение и созревание. Началом фазы считают день, когда в нее вступает не менее 10% растений; полная фаза отмечается при наличии соответствующих признаков у 75% растений. У озимых культур первые два этапа органогенеза и две фазы при благоприятных условиях протекают осенью, остальные — весной и летом следующего года; у яровых — весной и летом в год посева.
Минимальные температуры, при которых могут прорастать се мена зерновых культур, следующие: 1— 2 °С для хлебов I группы, 8—12 °С для хлебов II группы.
Недостаток влаги, пониженные или повышенные (выше опти мальных) температуры, слабая аэрация почвы задерживают про растание семян и появление всходов.
Всходы. По мере набухания семена начинают прорастать. Первыми трогаются в рост зародышевые корешки, а затем стеб левой побег. Прорвав семенную оболочку у голозерных хлебов, стебель появляется возле щитка, у пленчатых он проходит под цветковой чешуей и выходит у верхней части зерна, начиная про биваться на поверхность почвы. Сверху он покрыт тонкой про зрачной пленкой в виде чехлика, называемого колеоптиле.
Колеоптиле — видоизмененный первичный влагалищный лист ра стения — предохраняет молодой стебель и первый лист от меха нических повреждений во время роста их в почве. Как только стебелек выйдет на поверхность почвы, под действием солнечного света колеоптиле прекращает рост и под давлением растущего листа разрывается, наружу выходит первый настоящий лист. В момент выхода первого зеленого листа у зерновых культур от мечается фаза всходов.
Через 10—14 дней после появления всходов у растений об разуется несколько листьев (чаще 3). Одновременно с их ростом развивается корневая система. Ко времени образования 3—4 листь ев зародышевые корни разветвляются и проникают в почву на глубину 30—35 см, рост стебля и листьев временно приостанав ливается и начинается новая фаза развития растений — ку щение.
Кущение — образование побегов из подземных стеблевых уз лов. Сначала из них развиваются узловые корни, затем — боко вые побеги, которые выходят на поверхность почвы и растут так же, как и главный стебель. Кустится растение в верхнем узле главного стебля, который расположен на глубине 1—3 см. Этот узел называется узлом кущения. Он является важным ор ганом растения, повреждение узла приводит к ослаблению роста или гибели растения.
Одновременно с образованием боковых побегов формируется вторичная корневая система, которая размещается в основном в поверхностном слое почвы.
У колосовых культур (пшеница, рожь, ячмень) цветение на чинается с колосков средней части колоса, у метельчатых (овес, просо, сорго) — с верхней части метелки.
С п е л о с т ь. Процесс образования зерна у хлебов Н. Н. Ку лешов делит на три периода: формирование, налив и созревание. И. Г. Строна разделил первый период на два: образование и формирование семян.
Образование семян — период от оплодотворения до появления точки роста. Семя способно дать слабый росток. Масса 1000 се мян 1 г. Продолжительность периода 7—9 дней и более.
Формирование семян — период от образования до установления окончательной длины зерна. В зерне много свободной воды и мало сухого вещества. Масса І000 семян 8—12 г.
Налив — период от начала отложения крахмала в эндосперме до прекращения этого процесса. Влажность зерна снижается до 37—40%. Продолжительность периода 20—25 дней.
Период налива делят на четыре фазы:
Созревание начинается с прекращения поступления пластиче ских веществ. Влажность зерна снижается до 18—12% и даже до 8%. Зерно созрело и пригодно для посевных, технических и хо зяйственных целей, но развитие семени еще не закончено.
Период созревания делят на две фазы:
оболочка зерна приобретает желтый цвет. Влажность снижается до 30%. Длительность фазы 3—6 дней. В этой фазе приступают к двухфазной (раздельной) уборке.
2. Фаза твердой спелости — эндосперм твердый, на изломе муч нистый или стекловидный, оболочка плотная, кожистая, окраска типичная. Влажность в зависимости от зоны 8—22%. Продолжи тельность фазы 3—5 дней. В этой фазе в зерне протекают слож ные биохимические процессы, после чего появляется новое и са мое главное свойство семени — нормальная всхожесть. Поэтому до полнительно выделяют еще два периода: послеуборочное дозрева ние и полная спелость.
Во время послеуборочного дозревания заканчивается синтез вы сокомолекулярных белковых соединений, свободные жирные кислоты превращаются в жиры, укрупняются молекулы углеводов, дыхание замедляется. В начале периода всхожесть семян низкая, в кон це — нормальная. Продолжительность его колеблется от нескольких дней до нескольких месяцев в зависимости от особенностей куль туры и внешних условий.
Лекция №6
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР
План:
Группировка зерновых культур. По характеру возделывания, мор фологическим и биологическим особенностям зерновые культуры де лятся на три группы:
1) хлебные злаки I группы;
2) хлебные злаки II группы (просовидные) и растения других семейств;
3) зерновые бобовые.
1. Хлебные злаки I группы: а) озимые, высеваемые с осени, пред шествующей году сбора урожая: пшеница, рожь, ячмень, овес; б) те же, но ранние яровые культуры. Отличительные особенности хлебов этой группы заключаются в следующем: зерно с продольной бороздкой, прорастает несколькими корешками; соцветие — колос или метелка (у овса); нижние цветки колосков развиты сильнее верхних; растения длинного дня, более холодостойкие и влаголюбивые по сравнению с просовидными хлебами.
2. Хлебные злаки II группы (просовидные) и растения других се мейств: а) просовидные злаки, подразделяющиеся на группу культур,возделываемых при сплошном и широкорядном посеве (просо, чуми за); б) высокостебельные злаки, требующие междурядной обработки,а также используемые как кулисные растения (кукуруза, сорго). Обо собленно стоит рис. К хлебам этой группы обычно относят крупянуюкультуру гречиху, которая входит в семейство гречишных.
Особенности растений,II группы следующие: зерно без продольной бороздки, прорастает одним корешком; соцветие— метелка или поча ток (у кукурузы); верхние цветки колосков развиты сильнее нижних, все это — растения короткого дня, яровые, более теплолюбивые, но и более засухоустойчивые (кроме риса), чем хлеба I группы.
Кроме отмеченных особенностей, хлеба I группы характеризуются более быстрым ростом в период от всходов до кущения; рост хлебов II группы в начальных фазах замедленный.
3. Зерновые бобовые — горох, чечевица, вика, чина, бобы, нут, лю пины, фасоль, соя. Растения этой группы характеризуются высокимсодержанием белка, сложными листьями (перистые, тройчатые и паль чатые), стержневой корневой системой. При помощи клубеньковыхбактерий они используют свободный азот атмосферы. По длине веге тационного периода, потребности в тепле и отношению к низким тем пературам во время вегетации зерновые бобовые культуры очень раз нообразны.
Строение важ нейших органов у всех хлебных злаков очень сходно.
Корневая си стема у них мочковатая. При прорастании зерна сначала образуют ся так называемые зародышевые, или первичные, корни. Число их у разных хлебов неодинаково: у озимой пшеницы их чаще бывает 3, у яровой 5, у овса 3—4, у ячменя 5—8, а у проса, кукурузы, сорго и ри са по одному. Из подземных стеблевых узлов образуются придаточ ные, или узловые, корни, которые при достаточном увлажнении начи нают быстро расти, однако первичные корни при этом не отмирают и в засушливые годы являются единственным средством подачи воды и пи щи растениям.
Как первичные, так и вторичные, или придаточные, корни имеют большое значение. Многочисленными исследованиями установлено, что при развитии яровой пшеницы только с первичной корневой системой урожай ее составлял около 65% урожая растений с хорошо развитой первичной и вторичной корневой системой. У высокостебельных хле бов (кукуруза, сорго) корни часто развиваются также из ближайших к поверхности почвы надземных узлов. Эти так называемые опорные, или воздушные, корни способствуют повышению устойчивости растений к полеганию или ветровалам.
Опытами В. Г. Ротмистрова (Одесса) установлено, что корни боль шинства однолетних растений уже в двухнедельном возрасте проника ют за пределы пахотного слоя. В таблице приводятся данные о глу бине проникания корней и горизонтальном распространении их в пе риод молочной спелости растения.
ТАБЛИЦА
|
Показатели |
Озимая пшеница |
Озимая рожь |
Яровой ячмень |
Яровая пшеница |
Овес |
Просо |
Сорго |
Кукуруза |
|
Длина вертикальных корней, см |
116 |
130 |
120 |
103 |
110 |
105 |
110 |
113 |
|
Диаметр поперечного сечения области занятой корнями,см |
126 |
92 |
90 |
104 |
94 |
110 |
80 |
134 |
Наиболее мощно развита корневая система у кукурузы, озимой пшеницы и ржи. Основная часть корней всех хлебов размещается в верхнем пахотном слое почвы на глубине 20—25 см.
Стебель у хлебных злаков — соломина, состоящая из 5—7 меж доузлий и разделенная стеблевыми узлами. У высокорослых сортов кукурузы может быть до 25 междоузлий. Число междоузлий соответ ствует количеству листьев. У большинства хлебных злаков соломина полая, у кукурузы и сорго она заполнена паренхимой. Стебель растет всеми своими междоузлиями.
Первым трогается в росте нижнее междуузлие, затем последуюшие. Каждое новое междоузлие длинее нижнего во много раз. Стебель имеет наибольшую толшину средней части, наименьшую- в верхней. Прочность стеблей разная, она зависит от состава механической ткани.
Стебель обладает способностью образовать боковые побеги из подземных стеблебых узлов.
Лист состоит из листового влагалиша и листовой пластинки. На месте перехода листового влагалища в листовую пластинку имеется тонкая бесцветная пленка, называемая язычком (ligula). Язычок, плотно прилегая к стеблю, препятствует проникнове нию воды внутрь листового влага лища.
У основания листового влага лища образуются двусторонние ли нейные ушки (auriculae), охваты вающие стебель. По строению язычка и ушек большинство хлебных
злаков легко различается между собой в ранней фазе развития - кущения. Язычок у пшеницы, ржи и ячменя короткий, а у овса он сильно развит и по краю зубчатый; у пшеницы ушки небольшие, ясно выраженные, часто с ресничками; у ржи они короткие, без ресничек, рано отпадают, а у ячменя очень крупные, без ресничек, полулунной формы, у овса ушек нет.
Соцветие у зерновых хлебов колос (рожь, пшеница, ячмень) или метелка (овес, просо, сорго и рис). У кукурузы на одном растении об разуются два соцветия — метелка с мужскими цветками и початок с женскими цветками.
Колос состоит из членистого колосового стержня, являющегося продолжением стебля, и колосков. Широкая сторона стержня называ ется лицевой, а узкая — боковой. У колоса пшеницы стержень колен чатый, на каждом его членике находится один колосок, обычно состоя щий из двух колосковых чешуи и одного или нескольких цветков; стер жень заканчивается верхушечным колоском. Стержень колоса ржи изогнутый, опушенный; на каждом его членике имеется один колосок, обращенный к стержню широкой стороной; в каждом колоске нахо дятся два цветка.
1- овса;
2 - ржи;
3- пшеницы;
4- ячменя
Колос ячменя отличается от колосьев пшеницы и ржи тем, что у него на каждом уступе колосового стержня сидят три одноцветковых колоска. У многорядных ячменей зерно образуется в каждом из трех колосков, а у двурядных — только в среднем колоске.
Метелка имеет центральную ось с узлами и междоузлиями. В уз лах располагаются боковые разветвления, обычно в виде небольших мутовок. Боковые разветвления, в свою очередь, могут ветвиться и соз давать таким образом ветви первого, второго и последующих поряд ков. На концах веточек сидят колоски.
Колосок состоит из одного или нескольких цветков и двух колос ковых чешуи.
Колосковые чешуи могут быть развиты в различной степени. У пшеницы они широкие, многонервные, с продольным килем; у ржи очень узкие, однонервные; у ячменя узкие, почти линейные; у овса ши рокие, со многими выпуклыми продольными нервами.
Каждый цветок имеет две цветковые чешуи — нижнюю, или на ружную (у остистых сортов она несет ость), и верхнюю, или внутрен нюю, более тонкую, нежную и плоскую. Между цветковыми чешуями расположены завязь с одной обратной семяпочкой и двумя перистыми рыльцами и три тычинки (у риса шесть); у основания цветковых че шуи имеются еще две небольшие тонкие пленки (lodiculae), набухание которых во время цветения обусловливает раскрытие цветка.
Рис. 5. Колосок пшеницы (схема):
1 — колосковая чешуя; 2 — наружная дветочная чешуя; 3 — внутренняя цветочная чешуя; 4 — тычинки; 5 — рыльце.
Плод хлебных злаков, называемый обычно зерном, представляет собой зерновку, в которой единственное семя покрыто не только семен ной оболочкой, развившейся из двух оболочек семяпочки, но и плодо вой, образовавшейся из тканей завязи. У пленчатых хлебов зерновка, кроме того, покрыта цветковыми чешуям
Рис. 6. Строение зерновки пшеницы:
1 и 2 — плодовые оболочки;
3 и 4 — семенные оболочки;
5 — алейроновый слой эндосперма;
6 — щиток;
7 —почечка;
8 — зародыш;
9 —зачаточные корешки;
10 — эндо сперм;
11 — хохолок.
У голозерной пшеницы и ржи зерно легко отделяется от чешуи, а у овса (если он пленчатый), проса, чумизы, риса цветковые чешуи плотно облегают зерновку; у пленчатого ячменя цветковые чешуи даже срастаются с зерновкой.
Эндосперм зерновки представляет собой ткань с запасными пита тельными веществами. Наружный слой эндосперма, непосредственно примыкающий к оболочке, наполнен алейроновыми зернами, богатыми азотистыми веществами. Под ним находятся клетки, наполненные крах мальными зернами. Зародыш расположен у основания зерновки, на выпуклой стороне. Он состоит из щитка, соединяющего его с эндоспер мом, почечки, покрытой зачаточными листьями, первичного стебля и корешка. Зародыш по сравнению с эндоспермом семени невелик и со ставляет у пшеницы, ржи и ячменя 1,5—2,5%, У овса 2—3,5%, а у ку курузы 10—14% веса зерновки.
Химический состав зерна хлебных культур широко изменяется в за висимости от внешних условий произрастания, почвы и сорта. Разли чая в содержании белка, жира и углеводов настолько значительны (табл. 17), что сравнительный анализ зерна разных культур может быть сделан (в % абсолютно сухое вещество) приближенно.
ТАБЛИЦА 17
Хлебные злаки сильно различаются по содержанию белка в зер не. Наиболее богата белком пшеница, особенно твердая. Больше всего белков отлагается в наружном (алейроновом) слое зерна, но качество этих белков низкое, так как они хуже перевариваются и почти не со держат клейковины.
Содержание белка в зерне всех хлебов увеличивается при продви жении их посевов на юг и на восток. В этом направлении на качество зерна действует возрастающая сухость климата и повышенное содер жание азота в почвах. По трехлетним исследованиям ВИР, зерно яро вой пшеницы Лютесценс 62, выращенное под Минском, содержало бел ка в среднем 12,6%, под Саратовом—18,3%.
Соответствующей агротехникой можно повысить содержание бел ка в зерне. Накоплению его благоприятствует внесение азотсодержа щих органических и минеральных удобрений. При уборке пшеницы в фазе восковой спелости белка в зерне часто содержится больше, чем при полной спелости.
В состав белков хлебных злаков входят альбумин, глобулин, глю-теин и глиадин. Альбумин растворяется в воде и свертывается при на гревании водного раствора. Последние три формы белка, нераствори мые в воде, называются клейковиной. Кклейковина—это эластичная, связная и упругая масса, получаемая из теста, из которого крахмал удален струей воды. Глютеин обладает свойством эластичности и рас тяжимости. Глиадин растягивается плохо, а при высыхании становится твердым, хрупким и прозрачным. От соотношения между глиадином и глютеином зависит качество клейковины. Лучшее для хлебопечения от ношение глиадина к глютеину примерно 1:1.
Клейковина, кроме пшеницы и ржи, содержится также в зерне не которых сортов ячменя. Количество сырой клейковины у пшеницы от 16 до 50%, у ржи 26% и у ячменя от 2 до 19%.
На выход и качество клейковины большое влияние оказывают внешние условия. Если налив зерна происходит в условиях жаркой, су ховейной погоды, выход клейковины повышается. Повреждение зерна вредной черепашкой значительно снижает его качество.
Клейковина пшеницы обладает наиболее ценными качествами, бла годаря чему пшеничный хлеб отличается высокой пористостью и пере варимостью. Клейковина ржи по качеству значительно уступает клей ковине пшеницы: она менее эластична и растяжима, поэтому ржаной хлеб имеет меньшую пористость и объем.
Безазотистые экстрактивные вещества представле ны в основном крахмалом, который содержится в эндосперме и состав ляет около 80% всех углеводов. Остальная часть приходится на тро стниковый сахар, находящийся по преимуществу в зародыше (около 1,5% веса зерна). Углеводов больше в центральной части зерновки, чем по периферии. Содержание крахмала в зерне увеличивается по ме ре продвижения посевов на запад и к северу, т.е. изменяется в обрат ном, порядке по сравнению с изменением количества белка.
Жира в зерне хлебов около 2—4%, в зерне кукурузы и овса ко личество его достигает 5—6%. Распределение жира в зерне крайне не равномерно; наибольшее его количество у всех хлебов находится в клетках зародыша (у пшеницы — около 14%, у ржи и ячменя—12,4, у овса — до 26, у проса — до 20, у кукурузы — до 40%). Наличие в му ке значительного количества жира вызывает ее прогоркание. Для улучшения качества муки у кукурузы перед помолом удаляют заро дыш, из которого получают пищевое и лечебное масло.
Зола у пленчатых хлебов находится преимущественно в пленках, а у голозерных — главным образом в плодовой оболочке. При сложном помоле преобладающая часть золы отходит в отруби, поэтому чем' лучше мука отделена от отрубей, тем меньше в ней золы. (например, пшеницы) богата фосфорной кислотой (около 50%) и бед на кальцием (2,8%), магния в ней несколько больше (12%)- Количест во окиси калия в золе составляет около 30% веса золы.
Клетчатка составляет основу клеточных стенок и оболочек зер на, поэтому клетчатки больше у пленчатых хлебов. В мелких зернах клетчатки больше, чем в крупных.
Вода, регулирующая жизненные физиологические процессы, нахо дится в зерне в следующих видах: 1) химически связанной, входящей в состав молекул веществ в строго определенных соотношениях (эта вода постоянна и инертна); 2) физико-химически связанной, входящей в состав материала в различных соотношениях; к этой форме связи от носится адсорбционно связанная, осмотически поглощенная и струк турная вода; 3) механически связанной или свободной, количество ко торой может изменяться очень сильно; эта вода легко удаляется при высушивании. Влажность зерна хлебных злаков при хранении должна быть доведена до воздушносухого состояния (14—15%).
Помимо белков, углеводов, жиров, зольных элементов, в зернах содержатся ферменты и витамины. Ферменты играют большую роль в превращении запасных веществ семени в усвояемую для про растающего зародыша форму. Основными ферментами являются: ди астаз, расщепляющий углеводы (крахмал в сахар); липаза, расщепля ющая жиры; группа протеолитических ферментов, изменяющих белки; окислительные ферменты —пероксидаза и др.
Витамины (соединения сложного и разнообразного химического состава) имеют большое значение для растений, человека и животных. В зернах хлебных злаков содержится комплекс витаминов.
Вегетационный период хлебных злаков неодинаков. У озимых культур он более продолжительный, чем у яровых. Без периода зимнего покоя вегетационный период озимых культур при оптимальных сроках их посева составляет 140—165 дней, у яровых—80—115 дней. Разница эта вызвана тем, что озимые хлеба 3—4 месяца развиваются осенью при пониженных температурах, вслед ствие чего продолжительность фазы кущения их значительно больше, чем у яровых хлебов.
Растение в своем индивидуальном развитии, от прорастания семе ни до образования новых семян, проходит определенные стадии и фа зы развития. Последние отражают морфологические изменения в стро ении растений и появление новых органов.
Фазы развития. Жизненный цикл хлебных злаков состоит из последовательно сменяющих друг друга, тесно связанных между собой фаз, наступление которых устанавливают по внешним морфологи ческим признакам растения. Начальным периодом жизни хлебных зла ков считается переход семян из состояния покоя в активное состояние (набухание и прорастание семян). Затем наступает период роста заро дышевого корня, стебля и образование листьев. В пазухах зародышевого стебля начинается образование боковых побегов и вторичных, или при даточных, корней. Через некоторое время наступает стеблевание и уси ленный рост междоузлий стебля и листовых пластинок. После колоше ния (выметывания) рост вегетативных органов замедляется, а затем полностью прекращается. В этот момент завершается формирование ге неративных органов.
У хлебных злаков различают следующие фазы: всходы, кущение, выход в трубку, колошение, или выметывание, цветение и спелость (молочная, восковая и полная). Началом фазы считается день, когда в нее вступит не менее 10% растений; полная фаза отмечается при на личии соответствующих признаков у 75% учетных растений.
Набухание зерна. Чтобы зерно начало прорастать, необходимы Еода, тепло и кислород воздуха. Вода нужна для набухания зерна и деятельности ферментов. Зародыш поглощает воду быстрее, чем эндо сперм; под влиянием неравномерного набухания частей зерна его обо лочки при прорастании разрываются. Под воздействием ферментов сложные химические соединения (крахмал, жиры, белки) превраща ются в простые, растворимые в воде соединения, которые через щиток перемещаются в зародыш.
Д. Н. Прянишников показал, что находящийся в эндосперме белок расщепляется с образованием аминокислот и небольших количеств ас-парагина и глютамина. Азотистые вещества, вступая в реакции с про дуктами расщепления углеводов, служат для синтеза новых белков в растущем зародыше.
Потребность в воде прорастающих зерен различных злаков неоди накова. Для набухания и начала прорастания зерна требуется воды (в процентах к весу воздушносухих семян); пшеницы и ржи около 56, ячменя — 48,2, овса-—59,8, кукурузы — 44, проса и сорго — 25. Для сравнения можно указать, что для набухания семян бобовых культур требуется воды 100—125% их веса. На быстроту поглощения воды ока зывают влияние температура среды, концентрация почвенного раствора, структура и крупность зерна. В период набухания зерна хлебных зла ков наиболее благоприятна температура 10—12°. На почвах с повы шенной концентрацией солей набухание, а затем и прорастание затя гиваются. Структура зерна также оказывает большое влияние на бы строту поглощения воды. Мучнистое зерно пшеницы поглощает воду энергичнее, чем стекловидное. Крупное зерно медленнее поглощает во ду, чем мелкое. Поэтому для получения дружных всходов посевной материал должен быть выравненным. Пленчатые зерна набухают мед леннее, чем голозерные.
Прорастание хлебов начинается при минимальной для каждой культуры температуре. Потребность зерновых культур в тепле по фа зам развития (по В. Н. Степанову) показывают данные таблицы.
ТАБЛИЦА
|
Культуры |
Биологические минимумы температур по периодам развития |
Хозяйственные оптимальные температуры по периодам развития |
|||||||
|
прорастание |
Появление всходов |
Формирование вегетационных органов |
Формироавние генеративных органов |
плодоношение |
Появление всходов |
Формирование вегетационных органов |
Формироавние генеративных органов |
плодоношение |
|
|
Пшеница |
1-2 |
4-5 |
4-5 |
10-12 |
10-12 |
6-12 |
12-16 |
16-20 |
16-22 |
|
Рожь |
1-2 |
4-5 |
4-5 |
10-12 |
10-12 |
6-12 |
12-16 |
16-20 |
16-22 |
|
Ячмень |
1-2 |
4-5 |
4-5 |
10-12 |
10-12 |
6-12 |
12-16 |
16-20 |
16-22 |
|
Овес |
1-2 |
4-5 |
4-5 |
10-12 |
10-12 |
6-12 |
12-16 |
16-20 |
16-22 |
|
Просо |
8-10 |
10-11 |
10-11 |
12-15 |
10-12 |
15-18 |
16-20 |
18-22 |
18-24 |
|
Кукуруза |
8-10 |
10-12 |
10-12 |
12-15 |
10-12 |
15-18 |
16-20 |
20-24 |
18-24 |
|
Сорго |
10-12 |
12-13 |
12-13 |
15-18 |
12-15 |
15-18 |
18-20 |
20-25 |
20-24 |
|
Рис |
10-12 |
14-15 |
14-15 |
18-20 |
12-15 |
18-22 |
18-22 |
22-27 |
20-25 |
В климатических условиях нашей страны оптимальная температу ра для появления всходов и начального роста при обычных сроках по сева пшеницы, ржи, ячменя и овса находится между 6 и 12°, проса, кукурузы и сорго 15 и 18°, риса 18 и 22°, хотя физиологические опти-мумы температуры выше (у хлебов I группы около 20°, у II группы —-25—27°). При дальнейшем повышении температуры прорастание за медляется, при достижении определенного предела рост прекращается. Температура выше максимума не только вредна, но даже губительна для растения, температура ниже минимума останавливает прорастание.
На дружности прорастания отрица тельно сказывается недостаток возду ха. При избытке влаги приток воздуха к семени уменьшается, отчего резко сни жается прорастание. По мере развития проростка потребность в кислороде уве личивается. Вот почему вредны чрезмер но глубокая заделка семян, особенно на тяжелых почвах, и образование почвен ной корки на поверхности почвы, затруд няющей доступ воздуха к проросткам.
Всходы. В первые дни жизни хлеб ных злаков у них усиленно развиваются первичные, или зародышевые, корни. За тем начинает расти стебель. У голозер ных хлебов стебель появляется возле щитка, а у пленчатых он проходит под цветковой пленкой и выходит у верхнего конца зерна.
Первым на поверхности почвы в ви де шильца появляется стебелек. Он по крыт прозрачным первым влагалищем и листком, называемым чехликом, или ко-леоптиле (coleoptile). Он предохраняет стебель и первый лист от механических повреждений во время роста его в почве (см. рис. 3). Как только лист достигнет нормального размера, колеоптиле отми рает.
Первый лист заканчивает рост че рез 6—14 дней после появления всходов. Примерно через неделю после разверты вания первого листа из его пазухи появ ляется второй, а затем с такими же ин-
тервалами третий и четвертый листья.
Одновременно с ростом листьев развивается корневая система. Ко времени образования 3—4-го листа зародышевые, хорошо разветвлен ные корни проникают на глубину 30—35 см, в фазе кущения они дости гают 40—50 см, при стеблевании —60—90 см.
Рис. Кущение пшеницы:
1 — узел кущения;
2 — колеоптиле;
3 — зародышевые корни;
4 — под земное междоузлие (эпикотиле).
Рост их начинается при хорошем увлажнении почвы, и они продолжают углубляться во влаж ные ее слои.
Всходы хлебов различаются по окраске. Всходы пшеницы обычно бывают зелеными (яровой мягкой — сизовато-зелеными), ржи — фио летово-коричневыми, овса — светло-зелеными, ячменя — сизовато-дым чатыми. Окраска всходов хлебов второй группы зеленая.Кущение. Появление новых побегов у хлебов представляет собой процесс подземного ветвления стебля и называется кущением, а узел, где протекает этот процесс, — узлом кущения (комплексное образование, состоящее из ряда сближенных узлов, из которых обра зуются вторичные корни и стебли).
Процесс кущения состоит в том, что почка, лежащая у основания первого листа, увеличивается в размерах, отодвигает его и формирует первый боковой побег. В дальнейшем в пазухах нижних листьев боко вых побегов закладываются новые почки, которые могут давать боко вые побеги второго, третьего и большего числа порядков.
Одновременно с образованием боковых побегов формируется вто ричная корневая система. Если первичные корни образуются из заро дыша зерна и проникают глубоко в землю, то вторичные корни развиваются из узла кущения и размещаются в основном в поверхностном слое.
Хорошему развитию вторичных корней благоприятствует наличие в почве влаги и питательных веществ, особенно фосфора. В сухом верх нем слое вторичные стебли и корни не образуются. В этих случаях все развитие главного стебля идет за счет деятельности первичных кор ней, что сильно снижает возможную продуктивность растений.
Высокий урожай "и мощная корневая система взаимообусловлены. Исследования А. Л. Курсанова и др., проведенные с помощью радио активных изотопов, показали, что корни, помимо обеспечения потреб ности растений в воде и минеральной пище, способны также синтезиро вать органические вещества — аминокислоты, нуклеопротеиды. Разви тие и жизнедеятельность корней зависят от влажности почвы, температуры, содержания питательных веществ, особенно фосфора, а также от состояния надземных органов, развитие которых, в свою оче редь, связано с деятельностью корней. Отсюда следует, что величина и качество урожая сельскохозяйственных культур зависят от мощ ности развития как надземной части, так и корневой системы рас тений.
Различают общую и продуктивную кустистость. Под общей кус тистостью понимают среднее количество стеблей, которое приходит ся на одно растение., независимо от степени развития побегов. Про дуктивная кустистость — среднее количество на одно расте ние нормально развитых стеблей, дающих зерно. Стеблевые побеги, на которых образовались соцветия, но зерно не успело созреть, назы вают подгоном, а побеги без соцветий — подседом.
Как показали исследования В. Н. Степанова, динамика формиро вания побегов кущения и узловых корней у хлебов неодинакова. У ози мой и яровой ржи и овса кущение и укоренение протекают одновремен но в период появления 3—4-го листа; у ячменя, озимой и яровой пше ницы побеги кущения появляются раньше начала укоренения; куще ние у этих культур происходит в период появления третьего листа, а укоренение — при появлении 4—5 листьев. У проса побеги кущения об разуются в период появления 5—6-го листа, у кукурузы —6—7-го и у сорго —7—8-го листа; узловые же корни у этих культур начинают раз виваться при образовании 3—4 листьев. Этим в значительной степени объясняется способность хлебов второй группы лучше переносить не достаток влаги в первый и последующие периоды роста.
В узле кущения размещаются все части будущего растения, и од новременно он' служит вместилищем запасных питательных веществ. Отмирание узла кущения всегда влечет за собой гибель растения. За легает он обычно на глубине 2—3 см; при более глубоком залегании увеличивается устойчивость хлебных злаков к полеганию и другим не благоприятным условиям. Более глубокое залегание узла кущения ози мых культур предохраняет их от зимне-весенних пониженных темпе ратур.
На глубину закладки узла кущения большое влияние оказывает свет. При недостатке света узел кущения залегает обычно ближе к по верхности. Кроме того, глубина залегания узла кущения зависит от глубины заделки семян, их сорта, типа почвы и температуры. При пониженной температуре воздуха узел кущения углубляется; сорта твердой пшеницы закладывают узел глубже, чем сорта мягкой пше ницы.
Энергия кущения, т. е. число стеблей на одно растение, зависит от температуры, наличия влаги и питательных веществ, сроков посева и природы растения. Кущение хлебов первой группы может протекать при температуре около 5°, но в этих случаях энергия кущения бывает слабой. Дружное кущение наблюдается при температуре 10—15°. При более высокой температуре период кущения заканчивается быстрее и меньше образуется побегов.
У своевременно посеянных озимых культур кущение при опти мальной температуре и влажности проходит в основном осенью. Если кущение идет в условиях хорошего увлажнения, при умеренной темпе ратуре и увеличенной площади питания, образуется больше побегов. Каждое растение может образовать от одного стебля до нескольких десятков и даже сотен. У озимых хлебов продуктивных стеблей обычно бывает 3—6, у ячменя и овса —2—3, а у яровой пшеницы — один, ре же два. Чем выше продуктивная кустистость, тем больше зерен прихо дится на одно растение, но с единицы площади наибольший урожай получается при небольшой кустистости и оптимальной густоте стояния.
Зерновые хлеба по силе кущения значительно различаются между собой. Наибольшая кустистость наблюдается у озимых культур. У свое временно посеянных озимой ржи и пшеницы кущение при оптималь ной температуре и влажности проходит в основном осенью. При благо приятных условиях кущения каждое растение может образовать несколько десятков стеблей. Из ранних яровых зерновых культур силь нее кустится ячмень, затем овес, слабее всего кустится пшеница мяг кая, особенно твердая.
В оценке значения кущения зерновых хлебов в литературе нет еди ного мнения. П.Н.Константинов, А.И.Носатовский и др. рассматри вают сильное кущение как нежелательное явление, особенно для засушливых районов. Они считают, что на образование вторичных стеб лей затрачивается много воды и питательных веществ за счет ухудше ния снабжения ими главных стеблей, а урожай вторичных стеблей не достаточен, чтобы возместить недобор зерна главных стеблей. Лучшим типом яровых культур для засушливых условий они считают одно-дву-стебельные растения.
Положительно оценивают кущение В. Р. Вильямс, В. Е. Писарев и др. Они считают, что при хорошем кущении благодаря нарастанию листовой поверхности вырабатывается большое количество органичес кого вещества для образования зерна. При благоприятных условиях боковые стебли дают 30—50% урожая зерна. Однако обильное куще ние может привести в увлажненной зоне и к отрицательным результа там. Загущенные посевы сильнее полегают, что ухудшает фотосинтети ческую деятельность растений, налив зерна и увеличивает потери при уборке.
Обычно среднее количество продуктивных стеблей на 1 м2 у хле бов достигает 350—500, что обеспечивает получение урожая зерна 20— 30 ц с гектара. В передовых хозяйствах количество продуктивных ко лосьев доводят до 700—800 на 1 м2 и этим резко повышают урожай.
Следующая фаза развития хлебных злаков — раздвигание нижних междоузлий стебля, или выход в трубку. В этот период формируются генеративные органы. Нормальная дифференциация органов и быстрое их образование возможны лишь после окончания стадии яровизации и вступления в световую стадию. Благоприятными условиями в этой фазе являются высокая интенсивность освещения и хорошая обеспе ченность влагой.
Рост стебля начинается с удлинения нижнего междоузлия, распо ложенного непосредственно над узлом кущения. Интенсивный рост первого междоузлия продолжается 5—7 дней, затем он ослабевает и заканчивается на 10—15-й день. Почти одновременно начинает расти второе междоузлие. После приостановки его роста усиленно растут третье и последующие междоузлия. Каждое междоузлие растет своей нижней частью. Благодаря этому междоузлия в верхней части раньше становятся твердыми, тогда как в нижней части они еще остаются мяг кими и нежными. Такой тип роста называется интеркалярным.
Поэтому при полегании хлебные злаки способны подняться благодаря продолжающемуся росту междоузлий с нижней стороны стеблевых уз лов. Заканчивается рост междоузлий обычно к концу цветения — на чалу налива зерна.
Длина междоузлий увеличивается снизу вверх. По длине верхнее междоузлие может превосходить все вместе взятые ниже расположен ные междоузлия и достигает наибольшей величины во время цветения. Число междоузлий у хлебов первой группы 4—7, а у кукурузы и сорго значительно больше.
Начало выхода в трубку отмечается с момента, когда узел подни мется над поверхностью почвы на высоту 5 см и его можно будет про щупать сквозь влагалище листа. Иногда выход в трубку смешивают с простым удлинением листовых влагалищ (а не стеблей), что нередко бывает у озимых хлебов при раннем посеве и продолжительной теплой осени или при густом посеве, способствующем вытягиванию растений.
Колошение, или выметывание, у злаков происходит одновременно с усиленным ростом стебля вследствие резкого удлинения пятого и ше стого, реже седьмого междоузлия и выхода соцветия из верхнего лис тового влагалища наружу.
По сроку наступления фазы колошения надежнее всего опреде лять скороспелость сортов, так как нормальное созревание может быть резко нарушено особенностями погоды. Началом колошения или вы метывания считается момент появления из влагалища верхнего листа половины колоса или метелки.
Период от выхода в трубку до колошения является очень важным в жизни хлебных злаков. В это время усиленно растут листья и соло мина, формируется колос, и поэтому растения отличаются повышенной потребностью во влаге и питательных веществах.
На величину колоса большое влияние оказывает соотношение эле ментов минерального питания. Если в период кущения в питании рас тений преобладает азот, то формирование конуса нарастания затяги вается на несколько дней и образуется большее число колосков, если же преобладает фосфор, то формирование колоса ускоряется и число колосков в нем бывает меньше. Поэтому надо добиваться правильного соотношения основных элементов пищи в почве.
Цветение у большинства зерновых культур наступает вслед за ко лошением. Ячмень обычно цветет еще до полного колошения, а рожь— дней через 8—10 после колошения. По характеру цветения хлебные злаки делятся на самоопыляющиеся (ячмень, пшеница, овес, просо, рис) или с преобладанием самоопыления и перекрестноопыляющиеся (рожь, кукуруза, сорго). У самоопыляющихся хлебов пыльники боль шей частью созревают еще в закрытом цветке, поэтому пыльца их обычно попадает на рыльце того же цветка раньше, чем раскроются пленки и станет возможным проникновение в цветок пыльцы с других растений. Наиболее строгий самоопылитель— ячмень, у которого пыль ца высыпается на рыльце того же цветка во время колошения или да же до колошения (закрытое цветение).
С наступлением цветения завершается развитие стебля, колоса и листьев. Наибольший прирост сырой массы наблюдается в фазе коло шения, сухой массы — при восковой спелости зерна.
Пшеница в зависимости от внешних условий может цвести при за крытых и открытых чешуях. Первый случай преобладает при неблаго приятной погоде (пасмурная и дождливая), и в этом случае возможно только самоопыление. Во время жаркой и сухой погоды пшеница мо жет цвести при раскрытых цветковых пленках, обычно в утренние часы.
Перекрестноопыляющиеся растения цветут при открытых цветко вых пленках. Опыление у ржи совершается следующим образом. Цвет ковые пленки под давлением сильно набухших прицветных пленок (ледикулы) раздвигаются, и тычинки, разрастаясь, выходят наружу, сви сая за край цветка. По мере созревания пыльники растрескиваются, освобождающаяся пыльца с одних растений переносится ветром на за вязь других, и происходит оплодотворение. Если пыльца попадает на завязь того же растения, опыление затрудняется. Жаркая погода, су хие ветры и дожди отрицательно влияют на опыление и вызывают че-реззерницу, особенно в верхней и нижней части колоса.
У кукурузы опыление происходит иначе. Как известно, у кукуру зы мужские и женские цветки расположены в разных соцветиях: муж ские — в верхушечной метелке, женские — в початке. Обычно метелка зацветает на 2—4 дня раньше початка. От каждой завязи женского цветка отходит очень длинный столбик с раздвоенным рыльцем на вер хушке. Столбики цветков початка во время цветения выходят из оберт ки початка наружу в виде шелковистого пучка. Легкая пыльца муж ских соцветий разносится ветром и попадает на рыльце. Прорастая на рыльцах нитей початков, пыльца проникает в завязь женского цветка и оплодотворяет семяпочку.
У колосовых культур (пшеницы, ржи, ячменя) цветение начинает ся с колосков средней части колоса. Зерна, образовавшиеся первыми, бывают более крупными и обладают наивысшими семенными качест вами. У метельчатых хлебов (проса, овса, сорго), цветение которых на чинается с верхней части метелки, лучшие зерна образуются в верхней части соцветия. У всех культур высшие семенные качества имеют пло ды и семена, образовавшиеся первыми.
Процесс образования зерна у хлебов Н. Н. Кулешов делит на три фазы: формирование, налив и созревание.
Формирование зерна начинается после опыления и оплодотворе ния яйцеклетки завязи. Во время этой фазы зерновка интенсивно рас тет в длину, в ней быстро увеличивается содержание воды и накапли вается небольшое количество сухого вещества. Через 11/2—2 недели зерно достигает своей окончательной длины. Содержание воды в нача ле этой фазы равно 80—95%, а к концу ее—65%.
Во время налива зерна увеличиваются его ширина и толщина. Фа за налива протекает от начала молочной до начала восковой спелости. Содержание воды в зерне с 65% в начале фазы снижается до 42—38% в конце ее. При этой влажности наступает свертывание коллоидов, по сле чего поступление пластических веществ в зерно прекращается.
На интенсивность и качество налива зерна можно влиять усиле нием калийного питания, которое способствует оттоку углеводов из листьев в зерно. При улучшении азотно-фосфорного питания увеличи вается содержание белка в зерне. Качество зерна улучшает также азот ная внекорневая подкормка.
Созревание зерна продолжается от начала восковой до полной спе лости. За этот период зерно отдает избыточную воду, происходят и био химические превращения поступивших в него пластических веществ.
Различают три фазы спелости: молочную, восковую, или желтую, и полную.
Молочная спелость наступает, когда зерно в средней части колоса достигнет почти нормальной длины. Растения в это время имеют еще зеленый вид, хотя их нижние листья начинают отмирать. Молочная спелость в южных районах страны длится 10—12 дней, а на севере и в Восточной Сибири—до 18 дней. Зерно в это время бывает наполнено взвешенными зернами крахмала. При раздавливании его выделяется белая жидкость. В этой фазе зерно содержит около 50% воды; при вы сушивании объем его уменьшается на одну треть. Такое зерно после вы сушивания может иметь большую энергию прорастания, хотя оно мел кое и морщинистое. Высокая энергия прорастания недозрелых семян объясняется тем, что в них содержится больше растворимых веществ по сравнению со зрелыми семенами. Передвижение питательных ве ществ к зародышу у недозрелых семян происходит быстрее, и зародыш их раньше трогается в рост, чем у зрелых. Однако всхожесть недозре лых семян быстро теряется, и они плохо выдерживают продолжитель ное хранение. Поэтому не вполне зрелые семена применять для посева нецелесообразно.
Восковая спелость определяется тем, что зерно приобретает нор мальный цвет, становится мягким, как воск, и легко режется ногтем. Во да в нем составляет около четверти его веса. Такое зерно содержит наи большее количество питательных веществ. Стебель растений в этой фазе желтеет, большинство листьев отмирает, а узлы соломины в нижней и средней части буреют и сморщиваются.
Продолжительность восковой спелости сильно колеблется. На юге страны она составляет 6—8 дней, в Сибири и во влажных районах ев ропейской части страны достигает 10—12 дней.
Середина восковой спелости наиболее пригодна для начала раз дельной уборки.
Полная спелость наступает, когда зерно становится более сухим, в нем остается 13—15% влаги на юге и 19—20% на севере страны. Перегруппировка продуктов синтеза к этому времени заканчивается. Зерно становится твердым, уменьшается в объеме, у некоторых куль тур и сортов оно в это время легко осыпается. При дружном созрева нии хлебов потери при уборке значительно снижаются, а качество са мого зерна повышается. На легких и бедных азотом почвах созрева ние наступает быстрее, чем на почвах влажных и высокоплодородных. На возвышенных местах и в сухое, жаркое лето хлеба созревают быст рее. В зависимости от погодных условий разница в сроках созревания одного и того же сорта может достигать 2—3 недели.
Лекция 7.
Пщеница. Яровые хлеба
5. Технология возделывание яровой пшеницы.
Пщеница. Обшая характеристика. Народнохозяйственное значение. Пшеница — основная продовольст венная зерновая культура. Пшеничный хлеб отличается высоким содер жанием белка, углеводов и хорошей усвояемостью. Зерно пшеницы ис пользуется также в крупяной, макаронной и кондитерской промышлен ности. Важнейшим показателем качества пшеницы являются количест во и качество белка в зерне. Международным стандартом пшеницы принято считать содержание белка в зерне 13,5%.
В зерне яровой пшеницы, выращенной на севере Республики Казахстан, содержит ся 18—20% белка (в зерне пшеницы Англии—11—12%, Аргентины — 12—13, Швеции —14—15, США—16—17%). На содержание белка в зерне большое влияние оказывают климат и почва, а также вносимые удобрения. В пшенице, выращенной в северных районах страны, белка больше, чем в южных и западных. Однако при внесении навоза и минеральных удобрений можно повысить содержание белка также на западе.
Качество белков пшеничного хлеба очень высокое, и они хорошо усваиваются. При оценке хлебопекарных достоинств пшеничной муки большое значение имеют количество и качество клейковины*. В состав клейковины входят главным образом белковые вещества — глиадин и глютеин. Качеством и количеством клейковины определяются объемный выход хлеба, его расплывчатость и пористость мякиша. Высокий объем ный выход хлеба зависит от эластичности клейковины и газоудерживающей способности теста. Растяжимость клейковины должна быть не вы ше 30 и не ниже 20 см. Оценка расплывчатости хлеба определяется от ношением высоты хлеба к его диаметру; наилучшей эта оценка бывает, когда такое отношение не ниже половины. Высокая оценка мякиша оп ределяется равномерной, тонкостенной, мелкозернистой пористостью.
В нашей стране, наряду с увеличением производства зерна, постав лена задача повышения его качества. Особую ценность для мукомольной и хлебопекарной про мышленности имеют так называемые сильные и твердые пшеницы. Силь ные пшеницы бывают только мягкими (яровые и озимые). Характери зуются они повышенными качествами зерна. Общая стекловидность зерна должна быть не менее 70% у краснозерных пшениц и не менее 60% У белозерных. В зерне должно быть белка не меньше 14%, сырой клейковины в муке первого сорта не менее 28%, объемный выход хле ба из 100 г муки 550 см3 и хлебопекарная сила муки не менее 280 эргов (эрг — показатель работы, которая затрачивается на деформацию 1 г теста).
Сильную пшеницу называют также пшеницей-улучшителем за ее способность улучшать хлебопекарные качества муки других, менее цен ных в этом отношении сортов. Зерно сильных пшениц высоко ценится на международном рынке.
По отдельным континентам площадь под пшеницей распределялась следующим образом: Европа—свыше 14% мировой пло щади, Азия — более 29%, Африка — 3,8%, Северная Америка — около 16%, Южная Америка — свыше 3,8%, Океания — около 2%. Из этих данных видно, что наибольший удельный вес пшеница имеет в Азии. Большие площади эта культура занимает в Китайской Народной Рес публике (более 23 млн. гектаров), а также в Индии (свыше 14 млн. га).
Пшеница относится к наиболее древним культурам земного шара. Новейшие исследования показывают, что свыше 6500 лет назад пшеница возделывалась на терри тории современного Ирака; за 6000 лет до н. э. пшеницу возделывали в Египте, и за 3000 лет до н. э. пшеницу сеяли китайцы. Пшеница получила распространение в доисто рические времена в Азии, Африке и Европе. На территории нашей страны пшеница была известна еще в эпоху каменного века (примерно за 3—4 тыс. лет до н. э.).
Виды пшеницы. Пшеница (род Triticum L.) насчитывает 22 вида, резко различающихся между собой по распространению и значению
Согласно общепринятой классификации все виды пшениц подразделя ются на четыре генетически обособленные группы*.
I. Диплоидная группа (2п—14), имеющая в соматических клет ках 14 хромосом (или 7 в половых).
II. Тетраплоидная группа с числом хромосом (4n—28).
III. Гексаплоидная группа (2n—42).
IV. Октаплоидная группа (2n—56).
22. Tr. fungicidum Zhuk. — грибобойная пшеница (высокоустойчива к болезням).
Каждая из этих групп объединяет виды не только по числу хромо сом, но и по другим признакам, связанным с генетической природой. В пределах одной группы виды пшениц легко скрещиваются между со бой; скрещивание же видов, относящихся к разным группам, достигает ся с трудом, и потомство от такого скрещивания обычно (но не обяза тельно) получается бесплодное или с сильно пониженной плодови тостью.
По хозяйственно ценным и морфологическим признакам все виды пшеницы целесообразно подразделять на две группы: 1) голозерные пшеницы (прежнее название — настоящие пшеницы); 2) пленчатые, или полбяные, пшеницы (прежнее название — ненастоящие пшеницы, или полбы).
К группе голозерных относятся 11 видов пшеницы: мягкая, твердая, карталинская, полоникум, тургидум, туранская, ванская, кар ликовая, круглозерная, широколистная и грибобойная. К пленчатой группе относятся остальные 11 видов.
У голозерных пшениц стержень колоса неломкий, поэтому колос в зрелом состоянии не распадается; зерно сравнительно легко вымола чивается из колосковых 7, цветковых пленок при обычной молотьбе. У полбяных пшениц и у дикорастущих видов стержень колоса ломкий, поэтому колос в зрелом состоянии распадается на колоски вместе с члениками стержня; зерно полбяных пшениц при обычной молотьбе из колосковых и цветковых пленок не вымолачивается; для получения голого зерна требуется дополнительное обрушивание колосков.
Мягкая, или обыкновенная, пшеница преобладает в культуре; име ются яровые и озимые ее формы. Колос довольно рыхлый. Лицевая сторона колоса превосходит боковую (ширина больше толщины). Ко лосковые чешуйки широкие, не полностью закрывающие цветковые пленки. Киль на колосковой чешуе узкий, слабо развит; зерно с ясно выраженным хохолком. Имеются остистые и безостые формы. Ости на наружных цветковых пленках, не длиннее колоса и расходятся вееро образно. Соломина полая.
Рис. 8. Виды пшеницы:
1 и 2 — мягкая остистая и безостая; 3— твердая пшеница; 4 — пшеница тургидум ветвистоколосая; 5 — пшеница тургидум ветвистая; 6 — полоникум; 7 — персикум; « — пшеница круглозерная, или сферококкум; 9 — пшеница карликовая остистая; 10 — пшеница карликовая безостая; 11 — однозер нянка; 12— полба (эммер) двузернянка; 13 — спельта; 14 — пшеница Тимофеева; 15 — пшеница маха.
Твердая пшеница по площади занимает второе место. Колосья длинные, колосковые чешуйки сильнее закрывают цветок; киль выдает ся, зерно полностью погружено в цветковые пленки, почему твердая пшеница гораздо лучше противостоит осыпанию, но обмолот ее более труден. Колос плотный, остистый.
От скрещивания твердой пшеницы с мягкой выведены сорта твер дой пшеницы с безостыми колосьями.
Ости параллельны колосу и длиннее его, боковая сторона колоса превосходит лицевую (толщина больше ширины). Зерно более вытяну тое, сжатое с боков, со слабо выраженным хохолком или почти без хо холка, в изломе стекловидное.
Поперечный разрез зерна у твердой пшеницы угловатый, а у мяг кой близок к круглому. Солома твердой пшеницы в верхнем междоуз лии выполненная или с небольшим просветом.
Карликовая пшеница. Под этим названием объединяется группа пшениц с укороченным, сжатым, головчатым, очень плотным, остистым или безостым колосом, длина которого превышает толщину только в 3—4 раза; остистые формы носят название ежовок. Ежовки были ис пользованы в Западной Европе для выведения скверхедных (булаво видных) форм мягкой пшеницы. Скверхедные формы образуют квад ратный колос и уплотненную вершину. Сами по себе ежовки малоуро жайны.
Пшеница карталинская очень близка к мягкой. Отличается от нее большой плотностью колоса и тем, что не только цветковые, но и ко лосковые пленки заканчиваются остью, почему колосок в отличие от всех других видов пшеницы несет две ости. Окраска колоса бывает черной, красной и белой. Нетребовательна к теплу и отличается по вышенной стойкостью к грибным заболеваниям. Возделывается в Гру зии, Армении, Дагестане, а также в Турции.
Пшеница тургидум наиболее близка к твердой пшенице. Отличает ся более крупным колосом, очень крупным и округлым мучнистым зер ном и вздутыми колосковыми пленками, часто опушенными, прикрыва ющими цветковые пленки только на две трети. Встречается в Закав казье как примесь местных сортов пшениц. К этому виду относится сорт Кахетинская ветвистая пшеница. Ветвистая пшеница в- ее совре менном виде имеет ряд отрицательных сторон: она позднеспелая, неустойчива против болезней и вредных насекомых; ее хлебопекарные качества низкие.
Польская пшеница. Форма южноевропейская, возделывается в Испании. Колосья крупные, зерна длинные, зерно похоже на ржаное (ассирийское жито, китайская ярица), в изломе стекловидное. Колоско вые чешуйки овсянообразные, полностью закрывают колоски. Принад лежит к позднеспелым яровым формам. Большая погруженность зерна в пленки задерживает его просыхание.
Пшеница спельта (прежнее название — собственно полба). Колос очень рыхлый, длинный и узкий, остистый или безостый. Существуют яровые и озимые формы. Это растение прошлого; в нашей стране полба этого типа почти не встречается.
Полба (двузернянка, эммер). Колосовой стержень ломкий. Преоб ладают остистые разновидности. По плотности колоса близка к твер дой пшенице, но колос ее узкий. Толщина превышает ширину в несколько раз. Колосковая чешуя заканчивается острием. Колоски дву-зерные: зерно своеобразной формы со скошенными боками. Чаще воз делывают белую и красную двузернянки, по преимуществу яровые. Полба идет на крупу. Неприхотливость, непоражаемость шведской му хой и иммунитет некоторых рас к грибным болезням делают этот вид пшеницы очень ценным для скрещивания при выведении яровых пше ниц для нечерноземной полосы. Районирована в Удмуртии и Азер байджане.
Пшеница Тимофеева, или зандури. Колос плотный, остистый, сред ней длины, сильно сжатый с боков, широкий, слабопирамидальной фор мы. Колосковые пленки с острым, характерно отогнутым наружу зуб цом. Резко выражено опушение редкими, но очень длинными волоска ми. Пока известны только яровые формы. Встречается в Грузии.
Культурная однозернянка. Колос мелкий, стройный, очень плотный, всегда остистый, прямостоячий, сильно сжатый с боков, с широкой бо ковой стороной и очень узкой лицевой. В нашей стране встречается как примесь в посевах полбы в нагорных районах Азербайджана, Ар мении и Дагестана. Нетребовательна к условиям агротехники, очень стойка против головни.
Разновидности мягкой и твердой пшениц. Каждый вид подразде ляется на разновидности. В основу деления видов на разновидности положены только морфологические устойчивые признаки колоса и зер на. Эта классификация является односторонней и искусственной: она не дает представления о биологическом характере форм, не связывает их с экологией и географией. Однако она ценна для практических це лей, так как дает основу для морфологической систематики сортов и позволяет разобраться в их многообразии по внешним признакам.
Чем шире распространен вид, тем больше разновидностей в нем. Основными признаками разновидностей пшеницы служат:
1) ости стость, т. е. наличие или отсутствие на колосе остей;
2) опушенность колосковых чешуи (которые могут быть также и голыми);
3) окраска колоса (которая может быть белой, красной и черной);
4) окраска ос тей (бывает либо одинаковой с окраской колоса, либо черной у белых и красных колосьев);
5) окраска зерна (в основном белая и красная; к белой окраске относится зерно чисто белое, желтоватое и бледно-ро зовое, к красной — темно-розовое зерно, красное и красновато-корич невое).
2. Хлебные злаки, озимые и яровые. Для нормаль ного развития озимых хлебов (озимая рожь, озимая пшеница и озимый ячмень) необходим осенний посев. При весеннем посеве они лишь ку стятся и не образуют соломины и колоса. Озимые хлеба в отличие от яровых для прохождения стадии яровизации требуют пониженной тем пературы— от 0 до +10° в течение 30—65 дней (в зависимости от сорта). При посеве яровизированными семенами озимые хлеба дают урожай в год посева.
Яровые хлеба (яровая пшеница, яровой ячмень, овес и все просо-видные хлеба) высевают весной. Они плодоносят в тот же год. Стадию яровизации пшеница, ячмень, овес проходят при температуре 5—10° и выше в течение 7—12 дней, а для нормального прохождения стадии яро визации просовидных хлебов требуется температура около 20° в тече ние 6—7 дней.
Деление хлебных злаков на озимые и яровые условное. В зависи мости от особенностей прохождения стадии яровизации один и тот же сорт в одних районах может развиваться как озимый, в других как полуозимый, в третьих как яровой. Поэтому резко обособленных ози мых и яровых хлебов первой группы вне зависимости от условий среды не имеется.
На юге страны (Средняя Азия, Закавказье, Дагестан) есть много сортов «двуручек», которые нормально развиваются и плодоносят при весеннем и осеннем посевах. Однако зимостойкость их невысокая.
Озимые хлеба имеют большое народнохозяйственное значение. Хо рошо развившись с осени, они лучше, чем яровые, используют весенние запасы влаги и питательных веществ в почве. В основных районах воз делывания при условии благоприятной перезимовки они дают урожай выше, чем яровых хлебов. С наступлением устойчивого тепла озимые быстро наращивают вегетативную массу; они меньше яровых страдают от весенних засух, а более раннее созревание ограждает их от суховеев.
Велико и организационно-хозяйственное значение озимых: при пе ренесении на осень значительной части посевных работ уменьшается напряженность в период весеннего сева. Более раннее созревание ози мых хлебов по сравнению с яровыми снижает также и напряженность уборочных работ. Быстрым развитием отличается озимый ячмень, соз ревающий на 8—12 дней раньше ярового. Озимую рожь убирают поз же ячменя, но на 7—9 дней раньше озимой пшеницы. Озимую пшеницу убирают на 8—10 дней раньше яровой. Ранняя уборка озимых дает воз можность более тщательно подготовить почву для последующих культур.
Сорта. На 2010 г. районировано 41 сортов, в том числе 29 сортов отечественной селек ции, 7 местных и 5 сортов иностранных.
Саратовская 29 (у. lutescens) Научно-исследовательского института зернового хозяйства. Авторы А. П. Шехурдин, В. Н. Мамонтова и Н. Н. Куликов. Сорт высокоурожайный, среднеспелый, пластичный, с очень высоким качеством зерна. После всех предшественников дает высокие и устойчивые урожаи. В Кустанайской области с площади 719 га получил в среднем 30,8 ц, а Северо-Казахстанской области с площади более 420 га — 30 ц зерна с гектара. Устойчив к полеганию и поражению болезнями. Достаточно засухо устойчив. Лучший сорт советской селекции по качеству зерна и силе муки среди суще ствующих районированных сортов яровой пшеницы. Хлеб этого сорта хорошего и от личного качества, с хорошей эластичностью и пористостью мякиша, слегка желтого . цвета и хорошего вкуса.
Районирован на юго-востоке, Урале, в Сибири и Казахстане.
Казахстанская 126 (v. ferrugineum) Казахского научно-исследовательского инсти тута земледелия им. В. Р. Вильямса. Автор Н. Л. Удольская. Сорт среднеранний, высо коурожайный. Урожай на сортоучастках в зоне районирования на поливе достигал 42—52 ц с гектара. Засухоустойчивость средняя. Устойчив против полегания и осыпания. Устойчивость к пыльной головне и желтой ржавчине хорошая. Зерно стекловидное, хороших и отличных мукомольных и хлебопекарных качеств.
Районирован в Алма-Атинской области.
4. Биологические особенности. Яровая пшеница проходит стадию яро визации в более короткий период, чем озимая. Для яровизации мягких пшениц требуется температура 9—12° в течение 5—8 дней, а твердых пшениц, как более позднеспелых, 2—5° в течение 8—14 дней. Длина световой стадии у яровой пшеницы колеблется от 5 до 20 дней, в зависи мости от сорта. В этот период пшенице необходимы повышенные темпе ратуры, примерно 15—25°. При продвижении к северу вегетационный период яровой пшеницы сокращается (особенно от всходов до колоше ния); ее относят к растениям длинного дня. В зависимости от сорта и района возделывания яровая пшеница вызревает за 75—115 дней.
Отношение к теплу. Прорастание семян яровой пшеницы воз можно уже при 1—2° тепла, а появление жизнеспособных всходов — при 4—-5°. Однако при такой температуре процессы прорастания и появ ления всходов протекают очень медленно. При температуре почвы на глубине заделки семян 5° всходы появляются на 20-й день, при 8° — на 13-й день, при 10° — на 9-й день, при 15° — на 7-й день. Всходы пшеницы переносят непродолжительные заморозки до 10°. Наибольшую устойчи вость к низким температурам яровая пшеница проявляет в самые ран ние фазы. Например, в период прорастания зерна яровая пшеница пере носит заморозки до 13°, в фазе кущения —до 8—9°. Но во время цвете ния и налива зерна пшеница повреждается заморозками в 1—2°. Сорта с длинной стадией яровизации меньше страдают от весенних замороз ков. Кущение яровой пшеницы лучше проходит при температуре 10— 12°. Пониженная температура почвы в этот период положительно влияет на образование и развитие узловых корней, а тем самым и на высоту урожая пшеницы. В период колошения и молочной спелости наиболее благоприятной температурой считается 16—23°.
Сорта мягкой пшеницы более устойчивы к весенним заморозкам, чем твердые пшеницы. Среди сортов мягкой пшеницы наибольшей устойчивостью к весенним заморозкам отличается Акмолинка 1, а из твердых — Гордеиформе 10. Из яровых пшениц наименьшие требования к теплу в период созревания предъявляют так называемые сибирские скороспелки, созревающие при 10—12°.
Наиболее выносливы к высоким температурам сорта мягкой пше ницы, районированные в Средней Азии и на юго-востоке, а также твер дые пшеницы.
Отношение к влаге. Для прорастания семян мягкой пшеницы требуется 50—60% воды от веса сухого зерна; семенам твердой пшени цы требуется воды на 5—7% больше, так как они содержат больше белка. Транспирационный коэффициент мягкой пшеницы равен пример но 415, а твердой 406.
По данным кафедры растениеводства Алтайского сельскохозяйст венного института, корневая система твердой пшеницы к концу колоше ния и началу налива зерна составляет около 80% корневой массы мяг кой пшеницы. Корни твердой пшеницы превосходят по глубине проник новения корни мягкой, но значительно уступают последней по общей длине и массе корней. Эти различия в значительной степени обусловли вают меньшую сопротивляемость твердой пшеницы почвенной засухе. 1 Твердая пшеница лучше переносит воздушную засуху, особенно в пе риод формирования и налива зерна.
Потребление воды по фазам развития яровой пшеницы распреде ляется примерно следующим образом: в период всходов 5—7%, в фазе кущения 15—20, выхода растений в трубку и колошения 50—60, в фазе молочной спелости 20—30, а в восковой спелости 3—5% общего потреб ления воды за весь вегетационный период. Период кущения и выхода растений в трубку является критическим для яровой пшеницы. Недоста ток влаги в почве в этот период увеличивает количество бесплодных колосков. Последующие даже обильные осадки не могут исправить по ложение. В таких условиях пшеница ускоренно переходит от одной фазы развития к другой и урожаи резко снижаются. При ранних сроках посева критический период проходит в более благоприятных погодных условиях, чем при поздних сроках.
Наиболее благоприятной для растений является влажность почвы в пределах 70—75% полевой влагоемкости.
Наша страна располагает большим разнообразием сортов яровой пшеницы. Среди них имеются наиболее устойчивые к почвенной засухе, не знающие в этом отношении себе равных в мировом сортименте. Из мягких пшениц к особенно засухоустойчивым относятся Эритроспер-мум 841, а из твердых пшениц — Мелянопус 69, Гордеиформе 189.
Отношение к почве. Яровая пшеница весьма требовательна к наличию в почве легкодоступных питательных веществ, что объясня ется ее сравнительно коротким вегетационным периодом и пониженной усвояющей способностью корневой системы. Ход потребления яровой пшеницей питательных веществ аналогичен потреблению растениями воды.
Наиболее высокие требования к плодородию, чистоте и структур ности почвы предъявляет твердая пшеница, которая лучше удается на почвах черноземных и каштановых; для мягкой пшеницы особенно бла гоприятны все виды черноземов, каштановые, средне- и слабоподзолистые, темноцветные суглинки. На подзолистых почвах необходимо вно сить известь, органические и минеральные удобрения.
Пшеница страдает от повышенной почвенной кислотности. Хорошие урожаи ее можно получить на почвах слабокислых и нейтральных (рН 6,0—7,5). Имеются сорта мягких пшениц, более приспособленные к возделыванию на засоленных почвах, например Альбидум 43, Кара гандинская.
В первый период жизни корни мягкой пшеницы быстрее распростра няются вширь, а у твердой пшеницы они энергично проникают в глубину.
На глубину проникновения корней яровой пшеницы сильно влияет тип почвы. Вес ее корней в фазе восковой спелости в подзолистой почве на глубине 20 см составлял 68%, в темно-каштановой — 52, южном чер ноземе— 40% их общего веса. При недостатке влаги в глубоких слоях почвы рост корней в глубину подавляется.
Из особенностей яровой пшеницы следует отметить недружность и изреженность ее всходов. Причинами этих явлений в южных и юго-восточных районах могут быть недостаточная влажность верхнего слоя почвы, а в северных — повышенная кислотность почвы и поражение се мян фузариозом. Вследствие замедленного развития всходов и слабого кущения, особенно твердых пшениц, посевы яровой пшеницы часто угне таются сорняками.
Узловые корни у яровой пшеницы хорошо развиваются только при наличии влаги на глубине узла кущения. В основных районах ее посе ва ранневесенние засухи иссушают верхний слой почвы, вследствие чего могут недостаточно развиться не только узловые, но и зародышевые кор ни, что снижает урожаи.
Одной из существенных причин изреживания яровой пшеницы мо гут быть повреждения, причиненные проволочником, блошками, швед ской и гессенской мухами и другими вредителями, а также болезнями, преимущественно фузариозом.
5. Технология возделывание яровой пшеницы.
Место в севообороте. Яровая пшеница, особенно твердая и сильная мягкая, предъявляет повышенные требования к предшественникам. Она лучше всего удается на землях с мелкокомковатой структурой, богатых питательными веществами, достаточно увлажненных и чистых от сор няков.
В степных засушливых районах лучшим местом для размещения яровой пшеницы считаются чистые пары, на которых почва лучше очи щается от сорняков и больше накапливается влаги.
В Казахстане яровую пшеницу высевают в зоне засушливых и сухих степей, где среднегодовое количество осад ков не превышает 300—350 мм. Борьба за влагу, за накопление и сбере жение ее в почве имеет здесь особо важное значение. В решении этой задачи видную роль играют чистые и кулисные пары, при использовании которых в остро засушливых условиях можно получать высокие и устой чивые урожаи яровой пшеницы.
Особенно велико значение чистых паров в засушливые годы. В опы тах Северо-Казахстанской станции в 1997 г. по чистому пару урожай яровой пшеницы составил 14,9 ц, а после зерновых культур — 7,2 ц с гектара. При введении правильных севооборотов с чистыми парами несколько уменьшается размер посевных площадей, зато валовой сбор зерна заметно увеличивается.
Исследования института зернового хозяйства и ряда опытных станций северных областей Казахстана показывают, что в во сточных степных районах с засушливым климатом наивысший выход зерна с гектара пашни получается в парозерновых севооборотах с ко роткой ротацией при размещении яровой пшеницы преимущественно " по чистому пару и второй культурой после него.
Ценность зернобобовых культур как предшественников заключает ся и в том, что после них яровая пшеница слабее поражается фузариозом. В южных и юго-восточных районах яровая пшеница хорошо удается после бахчевых культур (арбузы, дыни), высеваемых по залежи.
Удобрение. Яровая пшеница очень отзывчива на внесение удобре ний. В урожае, равном 25 ц зерна и 35 ц соломы и половы, содержится примерно 95 кг N, 30 кг Р2О5 и 65 кг КгО. Больше всего пшеница извле кает из почвы азота, меньше калия и еще меньше фосфора. В первый период жизни пшеница слабо отзывается на повышенные дозы азота. Во время кущения и выхода в трубку, когда формируются дополнитель ные стебли, корни, колосья и цветки, потребность в азоте резко увеличи вается. В период формирования и налива зерна потребность в азоте сокращается. Усиленное азотное питание в этот период нежелательно, так как оно затягивает созревание зерна. Наибольшая потребность в фосфоре выявляется в период от начала кущения до выхода в трубку. Фосфорное питание оказывает большое влияние на развитие корневой системы и колосков и меньшее — на развитие стеблей и листьев. Калий оказывает значительное влияние во время колошения и налива зерна. Он ускоряет передвижение углеводов из стеблей и листьев в зерно, сни жает поражения ржавчинами, вследствие чего увеличивается крупность и выполненность зерна.
При посеве на удобренных участках у яровой пшеницы быстрее и лучше развивается корневая система, она экономнее расходует влагу и поэтому лучше противостоит засухе. Особенно хорошее влияние на урожай яровой пшеницы органические и минеральные удобрения ока зывают на подзолистых и серых лесных землях в центральной полосе. Внесение навоза и торфокомпоста почти повсеместно дает большие при бавки урожая. Лучшие результаты дает внесение удобрений в несколько сроков: органические и большую часть минеральных вносят до посева в качест ве основного удобрения, меньшую часть минеральных — при посеве, в рядки, часть — в виде подкормки, в период вегетации растений, при орошении.
В качестве основного удобрения используют навоз, торф и другие местные органические удобрения, из минеральных — фосфорные и калий ные, а в засушливой зоне и при орошении — полное удобрение. Внесе ние основного удобрения под пахоту следует дополнять удобрениями при посеве, внося их вместе с семенами комбинированной сеялкой. Та кое двухслойное размещение удобрений обеспечивает питательными веществами пшеницу во все периоды ее развития и тем самым создает наилучшие условия для получения высокого урожая.
Все шире применяются также бактериальные удобрения — азото бактерин и фосфоробактерин. Как показывает опыт, предпосевная обра ботка семян азотобактерином в увлажненных районах дает прибавку урожая зерна 1—2 ц на гектар. На черноземах, целинных и залежных землях значительные прибавки урожая получаются от применения фос-форобактерина.
Особенности обработки почвы. Главной задачей системы основной и предпосевной обработки почвы в важнейших зонах возделывания яро вой пшеницы является накопление и сохранение в почве осенне-зимних осадков и уничтожение сорных растений. В отдельных природных зонах эта задача решается по-разному.
На юге и юго-востоке при посеве яровой пшеницы по зерновым, зернобобовым предшественникам для накопления влаги и борьбы с сор няками важное значение имеет пожнивное лущение и ранняя глубокая вспашка на зябь. При влажной погоде пожнивное лущение заметно уменьшает засоренность посевов яровой пшеницы. В засушливые годы семена сорняков на взлущенном поле прорастают плохо из-за недостат ка влаги. Вспаханную на зябь почву в большинстве районов оставляют в гребнистом состоянии. В засушливых степных районах, где обычно осенью осадков выпадает мало, зимы малоснежные, гребни зяби под влиянием резких колебаний температуры ночи и дня в конце осени силь но иссушаются. К тому же сильные ветры сдувают с полей верхний пересушенный слой почвы. В ряде этих районов имеет преимущество ранняя глубокая вспашка плугами с предплужниками с одновременным выравниванием поверхности почвы. Такая зябь позволяет больше нако пить в почве влаги летне-осенних осадков, лучше их сохранить.
По семилетним данным Всесоюзного научно-исследовательского института зернового хозяйства, содержание влаги в метровом слое поч вы перед посевом было при осенней обработке отвальными плугами 76,6 мм, а при безотвальной обработке— 110,1 мм.
В степных районах Северного Казахстана па ровые поля обычно начинают обрабатывать весной культиватором-пло скорезом КПП-2,2, который хорошо подрезает сорняки, рыхлит почву на глубину до 14 см и сохраняет на поверхности поля 80—85% стерни. Для летнего ухода за парами используется культиватор-плоскорез КПП-2,2 и штанговый культиватор КШ-3,6. На полях, засоренных пы реем, пары летом обрабатывают тяжелыми культиваторами КПЭ-3,8. В конце августа проводится рыхление почвы на глубину 25—27 см глу-бокорыхлителем КПГ-250. Последняя обработка хорошо уничтожает многолетние корнеотпрысковые сорняки и улучшает водопроницаемость почвы. На полях с сохранившейся стерней влагу «закрывают» иголь чатой бороной БИГ-3, а посев и прикатывание одновременно стерневой сеялкой СЗС-9.
Как показал широкий производственный опыт, безотвальная обра ботка дает хорошие результаты на чистых полях. На сильно засоренных полях необходимо сочетать безотвальную обработку с отвальной. Такую обработку полезно проводить во влажные годы.
Предпосевная обработка должна максимально сберечь накоплен ную за зиму влагу, уничтожить сорняки и хорошо разделать поле для посева пшеницы. С этой целью ранней весной зябь боронуют и культи вируют. В Институте земледелия центральных районов нечерноземной полосы при перепашке зяби на глубину 15—16 см урожай яровой пше ницы составил 17,2 ц, при культивации зяби на глубину 7 см — 16,9 ц, а при рыхлении чизель-культиватором на 18 см — 19,6 ц с гектара. В производственных условиях нередко отмечается еще больший эффект от замены перепашки глубоким рыхлением. На легких почвах можно ограничиться одним боронованием. После глубокой предпосевной куль тивации поле полезно прикатать тяжелым катком для улучшения усло вий прорастания семян, создания равномерности заделки их в уплотнен ном слое почвы, оказания положительного влияния на полноту всхо дов, кущения и урожайности яровой пшеницы. По данным кафедры растениеводства ТСХА, прибавка урожая зерна от предпосевного при-катывания почвы кольчатым катком по сравнению с контролем равня лась 2,1 ц на гектар.
Накопление влаги. Получению высоких и устойчивых урожаев яро вой пшеницы во многом способствует умелое и своевременное снегоза держание. В опытах Института сельского хозяйства Юго-Востока в сред нем за 20 лет урожай яровой пшеницы при снегозадержании был на 3,8 ц с гектара выше по сравнению с участками, где снегозадержание не применялось. На Западно-Казахстанской опытной станции, по мно голетним данным, прибавка урожая составляла 4,5—5 ц на гектар.
Большое значение снегозадержания в получении высоких и устой чивых урожаев доказано опытом многих колхозов и совхозов. Затраты труда и средств на задержание снега во много раз окупаются высоким урожаем.
Для задержания снега на паровых полях летом высевают высоко стебельные растения (подсолнечник или горчицу) по 2—3 ряда через каждые 15—18 м. На полях, занятых кукурузой или подсолнечником, при уборке оставляют по 2—3 рядка несрезанных стеблей также через каждые 15—18 м. При уборке хлебных злаков оставляют полосы с более высокой стерней. Межполосные пространства культивируют, а самые полосы распахивают ранней весной. В районах с большим снеговым покровом снегозадержание проводится тракторными снегопахами.
Задержание талых вод наряду со снегозадержанием является очень важным приемом по дополнительному накоплению влаги в почве. Кро ме того, задержание талых вод предохраняет верхний плодородный слой почвы от смывания, приносящего огромный вред народному хозяйству. Надежным способом задержания талых вод является прием поделки осенью лунок на парах при помощи лункообразователя ЛОД-10. При работе такой машины образуется более 13 тыс. лунок на гектаре, ем кость каждой около 20 л. Лунки задерживают весной талые воды и обеспечивают их впитывание в почву. Талые воды задерживают также глубокой гребнистой зяблевой вспашкой поперек склонов, нарезкой зем ляных валиков, устройством плотин или запруд в местах стока вод с от водом их на поля и преграждением стока талых вод на полях устройст вом мелких запруд из земли. Ранневесеннее боронование зяби, проводи мое в 1—2 дня, является надежным способом сохранения влаги на полях.
Посев. Подготовка семян. Полновесные, зрелые, здоровые и выравненные семена дают дружные всходы и обеспечивают получение высокого урожая. Всхожесть и энергию прорастания семян, не закон чивших послеуборочное дозревание, можно повысить обогревом их на солнце в течение 3—5 дней. В опытах Института сельского хозяйства северо-казахстанской области воздушно-тепловой обо грев в среднем за 3 года повысил урожай на 2,6 ц с гектара. Перед посевом семена яровой пшеницы протравливают. Лучшие результаты дает протравливание гранозаном за 2—3 дня до посева.
Сроки посева. Яровая пшеница относится к культурам самых ран них сроков посева.
В северных районах Казахстана ранние посевы меньше поражаются фузариозом и ржавчиной, меньше повреждаются гессенской и шведской мухами, меньше страдают от осен них заморозков. Фузариоз наиболее опасен для семян пшеницы при тем пературе почвы около 26° и слабо поражает их уже при 7—10°. Массо вый лет шведской и гессенской мух начинается только с наступлением устойчивой теплой погоды. В центральных областях, а также на юге и юго-востоке ранние посевы пшеницы успевают до засухи образовать мощную и глубоко проникающую в почву корневую систему, которая обеспечивает растения влагой из нижних слоев.
В Северном Казахстане вопрос о сроках посе ва решается в зависимости от зоны. В районах север ной лесостепи яровую пшеницу следует высевать в ранние и сжатые сроки. Труднее решается вопрос о сроке сева пшеницы в южной лесостепи и степи. Здесь снеговой покров менее мощный, чем в северных районах, и сходит с полей рано. Почва оттаивает очень медленно, верхний слой ее сильно иссушается под влиянием постоянно дующих сильных ветров. После освобождения полей от снега до наступления оптимального срока сева яровой пшеницы проходит около месяца. В этих районах обычны возвраты иногда длительных похолоданий и часты случаи весенних заморозков. Устойчивое прогревание почвы на глубине заделки семян наступает в начале мая, а в отдельные годы в конце апреля. Характер ной особенностью этих районов является засушливая весна и начало лета, а вторая половина лета более увлажненная.
В этих районах яровая пшеница имеет очень большой удельный вес. Поэтому каждому колхозу и совхозу следует высевать скороспелые « позднеспелые сорта с тем, чтобы ослабить напряженность в наиболее ответственные периоды работы (посев и уборка) и гарантировать полу чение более высокого сбора зерна.
Длительные исследования научных учреждений и массовый произ; водственный опыт показывает, что по всей территории европейской ча сти Союза лучшие и устойчивые урожаи получают при ранних сроках посева. Но в зоне лесостепи и степи Северного Ка захстана преимущество остается за средними сроками посева, обычно между 10 и 25 мая. При этом позднеспелые сорта лучшие результаты дают при относительно ранних сроках сева, а раннеспелые сорта — в более поздние сроки. При таких сроках посева колошение пшеницы приближается или совпадает с июльскими дождями. Позднеспелые сор та медленнее развиваются в начальные фазы и поэтому меньше страда ют от весенней засухи; высевать эти сорта следует в более ранние сроки, чтобы они успели созреть до наступления осенних заморозков. В годы с влажной весной скороспелые и позднеспелые сорта дают более высо кие урожаи при раннем сроке посева, особенно когда лето холодное и осенние заморозки наступают рано.
В южных регионах республики при посеве на богаре в боль шинстве случаев лучшие результаты получаются при осенних сроках посева.
Способы посева. Лучшие способы посева яровой пшеницы — узкорядный и перекрестный. В производство внедряется также пере крестно-диагональный посев, дающий экономию труда на 15% по срав нению с обычным перекрестным севом. Яровая пшеница, посеянная наз ванными способами, более устойчива к полеганию, отличается однород ностью стеблестоя, одновременно созревает и образует больше плодоно сящих колосьев, чем при сплошном рядовом посеве.
При узкорядном и перекрестном способах сева следует повышать норму высева на 10—12%. Это увеличивает общее число растений на гектаре, причем они растут нормально, не стесняя друга друга, и разви вают наибольшую продуктивность. Опытными учреждениями в разных зонах страны установлено, что при узкорядном и перекрестном посевах урожай повышается на 2—3 ц и более по сравнению с обычным рядо вым севом.
Норма высева. Яровая пшеница слабо кустится и поэтому хо рошо отзывается на повышение норм высева. Эти нормы в зависимости от местных условий различны: в засушливых районах они ниже, чем в увлажненных. При обычном рядовом посеве нормы высева яровой пшеницы в различных природных условиях могут быть примерно следу ющими (при 100% посевной годности семян): 130-160кг или 4,0-5,0 млн.зерна.
У твердых пшениц зерно обычно более крупное, поэтому их нормы высева (по весу) должны быть выше, чем мягких. На засоренных и недостаточно плодородных участках норма высева несколько повы шается.
Глубина заделки семян яровой пшеницы колеблется в зави симости от почвенно-климатических условий. При достаточном количе стве влаги на тяжелых, легко заплывающих почвах нечерноземной поло сы глубокая заделка семян вредна, так как в таких случаях не все ростки могут пробиться на поверхность и всходы оказываются изрежен-ными. Изреженные посевы сильнее повреждаются вредными насекомы ми. Семена рекомендуется заделывать на 3—4 см, в засушливых районах Казахстана— на 5—8 см. Если весна прохладная и влажная, а предпосевная обработка проведена хорошо, семена заделывают мельче, чтобы они скорее проросли и дали дружные всходы. В сухую весну требуется более глубокая заделка семян.
Уход за посевами. В засушливых районах, а в сухую весну и во всех районах страны после посева яровой пшеницы применяют прикатывание, чтобы вызвать приток влаги к семенам из глубоких слоев почвы. В более увлажненных районах укатывание также полезно, но она здесь имеет целью ускорить прогревание почвы и вызвать этим появле ние дружных всходов.
На тяжелых заплывающих почвах может образоваться корка, за трудняющая появление всходов; ее надо разрушать бороной. Бороно вать следует во время кущения пшеницы для уничтожения не только корки, но и неокрепших всходов однолетних сорных растений. Для бо лее раннего рыхления всходов яровой пшеницы лучше пользоваться вращающимися мотыгами, так как борона может повредить значитель ное количество слабо укоренившихся растений.
Яровой пшенице свойственны слабое кущение и относительно мед ленный рост в первый период вегетации, поэтому ее всходы могут быть подавлены сорняками. В связи с этим необходимо вести борьбу с сорня ками, начиная ее как можно раньше и заканчивая до выхода растений в трубку. Уничтожение сорняков химическим способом уменьшает засоренность посевов пшеницы в 2—3 раза и повышает урожаи зерна на 2—4 ц с гектара. Химическую прополку нельзя применять в том слу чае, когда под покров пшеницы подсеяны бобовые травы.
Яровая пшеница при орошении. Пра вильное орошение дает возможность получать высокие и устойчивые урожаи яровой пшеницы при любых погодных условиях.
Лучшими предшественниками пшеницы при орошении служат про пашные, зернобобовые и озимые культуры. Внесение органических и минеральных удобрений является неотъемлемой частью агрокомплекса орошаемой пшеницы. По данным опытных учреждений и производствен ной практики, средние прибавки урожая от удобрения на орошаемых землях очень велики и составляют 7—11 ц и больше с гектара. В усло виях орошения удобрения одновременно с резким повышением урожай ности увеличивают содержание белка в зерне.
Яровая пшеница хорошо использует последействие удобрений. Си стема удобрений этой культуры тесно связана с общей системой удоб рений в орошаемом севообороте и системой поливов. С увеличением чис ла поливов повышаются нормы удобрения. Наибольший эффект дает дробное внесение удобрений. Например, под зябь на гектар вносят 15—20 т навоза или компоста, 2—3 ц суперфосфата и 0,5 ц хлористого калия, а в рядки при посеве — 0,5 ц гранулированного суперфосфата. Азотные удобрения вносят весной под культивацию или в подкормку перед первым поливом для усиления роста пшеницы в начале вегетации.
Система основной и предпосевной обработки при орошении имеет те же цели, что и без орошения. Она направлена на создание глубокого пахотного слоя, очищение полей от злостных сорняков, накопление и сбе режение почвенной влаги. Для влагозарядковых поливов поливная сеть нарезается одновременно с зяблевой пахотой. После влагозарядки эта сеть остается на зиму для задержания снега и талых вод.
Наиболее важное значение в агротехнике пшеницы в орошаемых условиях имеют сроки и число поливов. Сроки и нормы полива яровой пшеницы зависят от водных свойств почвы, ее плодородия, метеороло гических условий года, а также от общих запасов воды в корнеобитаемом слое до глубины 1,5 м. Недостаток воды в глубоких слоях почвы, особенно в период налива зерна, может вызвать при засушливой пого де запал, и пшеница даст низкий урожай щуплого зерна.
Влагозарядковый полив дает меньший эффект на яровой пшени це по сравнению с озимой. Это связано с тем, что зябь с влагозарядкой поспевает весной на 4—7 дней позднее, чем неполивная. Вследствие этого сроки посева запаздывают, резко возрастает среднесуточная тем пература воздуха и почвы, сокращается период укоренения и кущения, всходы подвергаются более сильному повреждению скрытостебельными вредителями.
Ранний полив создает благоприятные условия для хорошего укоре нения пшеницы, образования придаточных стеблей и развития крупного колоса с большим количеством колосков. При этом также увеличивается стойкость пшеницы к повреждению скрытостебельными вредителями. Последующие поливы устанавливают с учетом состояния влажности почвы в слое 0—80 см, поддерживая ее на уровне 70—75% полевой влаго-емкости.
Институт сельского хозяйства Юго-Казахстана на основании обобще ния опыта передовиков и научно-исследовательских учреждений реко мендует 2—5 поливов, в засушливые годы 5 поливов, в среднезасушливые 4, в среднеувлажненные 3, а во влажные 1—2 полива. Во все годы, кроме влажных, первый полив проводят в начале кущения; во влаж ном году — только в фазе колошения или в период колошения и налива зерна.
Нормы высева при орошении повышаются. Более густые посевы луч ше борются с сорняками, меньше страдают от повреждений шведской мухой. В зависимости от сорта, числа поливов и вносимых удобрений следует высевать 4—5 млн. всхожих зерен на гектар. Лучший способ посева яровой пшеницы при орошении узкорядный. Посев должен про водиться в ранние и сжатые сроки. Запаздывание с посевом резко сни жает урожай вследствие худшего укоренения, более слабого продуктив ного кущения и сильного повреждения посевов хлебной полосатой бло хой, шведской мухой и другими вредителями.
Одним из основных условий получения высоких урожаев пшеницы на орошаемых землях является подбор сортов, устойчивых против поле гания, повреждения вредителями, поражения грибными заболеваниями и против воздушной засухи.
Лекция 7
ОЗИМЫЕ ХЛЕБА
1. Особенности развития и роста озимых. У озимых хлебов в отличие от яровых жизненный цикл протекает в два периода. Первый проходит осенью — от посева до устойчивых заморозков. Второй период начина ется весной и завершается плодоношением и отмиранием растений. Между этими периодами растения находятся в состоянии покоя. При весеннем посеве озимых культур состояние покоя не наблюдается, они продолжают расти, но не способны образовывать репродуктивные орга ны. В осенний период у озимых культур интенсивно растут корневая система и листовая поверхность.
При понижении температуры и сокращении длины дня ростовые процессы приостанавливаются, благодаря чему в узле кущения и листь ях накапливается большое количество запасных пластических веществ, особенно Сахаров, наступает состояние покоя, в котором они находятся в течение зимы. Устойчивость растений к низким температурам пред ставляет собой важное приспособительное свойство, которое выработа лось в процессе эволюции.
В повышении зимостойкости растений большую роль играют свой ства протоплазмы, определяющие ее водоудерживающую способность. Этот фактор имеет решающее значение для перезимовки. Избыток или недостаток воды является одной из причин гибели озимых. При избытке влаги наблюдается значительное образование кристаллов льда в тка нях растений, что губительно отражается на их состоянии. Недостаток воды приводит в необратимой коагуляции биоколлоидов протоплазмы, и растения также погибают.
На устойчивость озимых к неблагоприятным условиям большое влияние оказывает внесение в рядки гранулированного, особенно марганизированного, суперфосфата из расчета 10—12 кг Р2О5 на гектар, одновременно с высевом семян. Удобрение в начале вегетации фосфо ром и марганцем способствует накоплению в узлах кущения пластиче ских веществ и повышению зимостойкости.
Осенняя подкормка фосфорно-калийными удобрениями способ ствует повышению устойчивости растений к неблагоприятным зимним условиям. Обильное азотное питание усиливает рост растений и отри цательно влияет на их закалку.
Устойчивость растений к комплексу неблагоприятных условий в период перезимовки принято называть зимостойкостью. Способ ность растений противостоять воздействию низких температур называ ется морозоустойчивостью. Из озимых культур наиболее моро зоустойчива рожь, которая может выдерживать морозы до 20° и более на глубине узла кущения. Менее устойчива в этом отношении озимая пшеница, для которой опасны температуры ниже —16, —18°. Озимый ячмень повреждается при морозе ниже —12°.
Зимостойкость растений — сложное физиологическое свойство. Зи мостойкость и морозостойкость не являются постоянными свойствами озимых культур, а формируются на определенных этапах развития, особенно в процессе закалки растений. И. И. Туманов установил, что закалка озимых культур осенью протекает в две фазы. Первая проходит в условиях интенсивного света и пониженных температур (от 2 до 10°). В этой фазе в процессе фотосинтеза в растениях, особенно в узлах кущения, накапливаются пластические вещества, по преимуществу са хара, так как в прохладное время (ночью) их расход на ростовые про цессы и дыхание растений замедляется. Перед уходом в зиму у ози мых культур накапливается около 20—25% Сахаров в пересчете на сухое вещество. Озимые, прошедшие первую фазу закалки, становятся более зимостойкими, но основная фаза закалки растений — вторая, при ко торой происходит постепенное обезвоживание клеток, отток воды из цитоплазмы в межклетные пространства и превращение в клетках не растворимых в воде органических веществ в растворимые. В результа те этих процессов значительно повышается концентрация клеточного сока в узлах кущения и влагалищах листьев.
Быстрее проходит вторую фазу закалки озимая рожь, медленнее — озимая пшеница и совсем медленно — озимый ячмень. После этой фазы резко повышается устойчивость к неблагоприятным условиям зимовки. Вторая фаза закалки протекает в растениях как на свету, так и в тем ноте при более низких температурах (от 0 до —5°).
Продолжительность фазы закаливания зависит от вида растений, сорта и метеорологических условий. Процесс закаливания растений очень сложен, сущность его еще полностью не раскрыта.
В процессе закаливания озимых в вегетативных органах накапли вается много растворимых углеводов и свободных аминокислот. Среди них наиболее высокий удельный вес имеют олигосахариды, пролин, аспарагин и глютаминовая кислота. При закаливании наибольшее коли чество растворимых углеводов и свободных аминокислот накапливает ся в узлах кущения. Морозо- и зимостойкие сорта озимой пшеницы (на пример, Ульяновка, Одесская 16) во время закаливания накапливают большее количество олигосахаридов и свободных аминокислот по сравне нию со слабозимостойкими (например, Безостая 1, Мичуринка). Оли госахариды постепенно превращаются в растворимые сахара (сахароза и др.), вследствие чего увеличивается концентрация клеточного сока, что повышает устойчивость растений к морозу.
Закалка растений сильно зависит от метеорологических условий осени. Ясная, солнечная погода, с теплыми днями и прохладными но-
чами благоприятствует закалке, и, наоборот, пасмурная погода осенью, с теплыми днями и ночами, задерживает закалку растений.
Для прохождения полной закалки при благоприятных условиях требуется 20—24 дня. Озимая пшеница, прошедшая хорошую закалку, способна на глубине узла кущения переносить морозы до 18—20°. При недостаточной закалке пшеница сильно страдает даже при морозах 15—17°.
Способность к закаливанию изменяется в процессе стадийного раз вития растений. Успешное закаливание возможно лишь до завершения озимыми стадии яровизации. Закаливание представляет собой обрати мый процесс. Уменьшение зимостойкости наблюдается даже у расте ний, прошедших полную закалку, при возобновлении у них процессов роста.
Защита озимых от неблагоприятных условий зимовки. В степных районах Украины, Северного Кавказа и в Поволжье повреждение и ги бель озимых часто наблюдаются при слабом осеннем их развитии, рез ких колебаниях температуры и недостаточном снеговом покрове, а так же при наличии притертой и вмерзшей ледяной корки.
В южной части лесостепной полосы в годы с небольшим снеговым покровом озимые подвергаются опасности вымерзания. В северных районах черноземной полосы и в южной части нечерноземной зоны ос новной причиной гибели озимых являются ледяные корки. В централь ных районах нечерноземной полосы озимые гибнут от выпревания и вы мокания, частично от вымерзания.
В северо-восточной зоне нечерноземной полосы гибель озимых свя зана с выпреванием, обусловленным глубоким снеговым покровом, и развитием снежной плесени и склеротинии. В северо-западной части нечерноземной полосы и на западе озимые страдают от вымокания, вы зываемого избыточным увлажнением.
Из указанных причин зимней гибели озимых более полно изучен вопрос о вымерзании.
Сущность вымерзания состоит в том, что в межклеточных про странствах растения под влиянием низких температур замерзает вода. Образующиеся ледяные кристаллы оттягивают воду из клеток, что вы зывает повышение концентрации клеточного сока и обезвоживание про топлазмы. Но образование льда в межклетниках и даже в клеточном соке еще не означает гибели растений. При постепенном повышении тем пературы жизнедеятельность растения восстанавливается, причем об разующаяся при медленном таянии ледяных кристаллов вода снова всасывается внутрь клеток.
Однако обезвоживание протоплазмы влечет за собой гибель клетки. Растение может погибнуть и от замерзания самой протоплазмы, что бы вает только при сильных морозах.
Способность растений противостоять низким температурам в боль шой мере зависит от сорта, стадийного состояния и осенней закалки. У морозостойких сортов энергично протекает гидролиз крахмала и са харозы, повышающий концентрацию клеточного сока.
Растение может погибнуть от вымерзания также в результате не достаточно глубокого залегания узла кущения. У зимостойких сортов узел кущения залегает значительно глубже по сравнению с малозимо стойкими. Кроме того, озимым угрожает вымерзание при образовании висячей ледяной корки на поверхности почвы. Наиболее опасна притер тая корка, охватывающая узел кущения.
Наиболее действенная мера борьбы с вымерзанием озимых — ши рокое использование морозостойких сортов. Большое значение в этом отношении имеет также обработка почвы, внесение удобрений, своевре менный посев, снегозадержание и более глубокая заделка семян.
Снег защищает посевы от охлаждения. По данным научно-исследовательского института температура почвы на глубине 2 см при морозе 32—33° и от сутствии снегового покрова опускалась до —20—22°, при толщине же снегового покрова 15 см температура почвы на этой глубине была —7, — 11°, а при слое снега 50 см — только —2, —3°.
На устойчивость урожаев озимых культур большое влияние ока зывает посев сортов высокой зимостойкости.
Важным звеном в системе мероприятий по борьбе с вымерзанием озимых хлебов является подготовка семян к посеву и посев.
При своевременном посеве корневая система растений закладывает ся глубже. Важное значение имеет и направление рядков по отношению к странам света. Наилучшие условия для зимовки создаются, если ряд ки посева идут в направлении с юга на север. При таком размещении лучше используются утренние и вечерние лучи солнца и достигается защита от возможного перегрева растений в полуденные часы.
Большое влияние на перезимовку озимых оказывает глубина задел ки семян. На юге и юго-востоке заделка семян должна быть несколько глубже, чем в лесостепных районах.
Выпревание наблюдается при слабом закаливании озимых, ког да снег выпадает на непромерзшую почву. Долгое время гибель озимых от выпревания объясняли отсутствием притока кислорода воздуха. Позднейшими исследованиями было установлено, что под снеговым по кровом, даже толстым, в непосредственной близости от выпревающих растений в воздухе содержится достаточно кислорода. Работами И. И. Ту манова доказано, что растения в этом случае гибнут не от недостатка воздуха, а от истощения. Расходуя накопленные питательные вещества (главным образом углеводы) на дыхание, растения в условиях почти полной темноты (под снегом) не восполняют их запаса путем ассимиля ции. Дальнейшее истощение растений происходит вследствие распада белков и накопления аминокислот. Ослабленные растения поражаются снежной плесенью и другими болезнями. Озимая рожь менее стойка к выпреванию, чем озимая пшеница.
Для предупреждения гибели озимых от выпревания большое зна чение имеет укатывание посевов осенью, после выпадения снега на та лую землю. Такое укатывание, уплотняя снег, ускоряет промерзание почвы, в результате чего в растениях прекращается жизнедеятельность и они избегают выпревания. Своевременный посев также имеет очень важное значение: слишком ранние и загущенные посевы увеличивают опасность гибели озимых от выпревания.
При вымокании причиной гибели озимых является недостаток кислорода. Это наблюдается в пониженных местах, где скопляются и длительное время задерживаются талые воды, вследствие чего в тканях растений резко усиливаются анаэробные процессы, происходит отрав ление и гибель, растений. Озимая рожь страдает от вымокания больше, чем озимая пшеница.
Среди мер борьбы с вымоканием хорошие результаты дает откры тый дренаж. Для этого в увлажненной зоне после посева устраивают разгонные борозды, отводящие лишнюю воду и препятствующие ее застою. В «блюдцах» воду спускают закладкой скважин до талой почвы. При перерастании, главным образом для ржи, может быть полезно и осеннее высокое подкашивание.
Выпирание растений, т. е. вытеснение на поверхность почвы узлов кущения, сопровождаемое разрывом корней, вызывается образо ванием подповерхностных ячеистых льдов или оседанием почвы.
Основной мерой борьбы с выпиранием является внедрение сортов, достаточно глубоко закладывающих узел кущения. Нельзя пренебре гать приемами, которые способны углубить узел кущения хотя бы на 1 см. Там, где растениям грозит выпирание, надо заделывать семена не менее чем на 6—8 см. Чтобы предупредить выпирание от оседания почвы, не следует запаздывать с последней глубокой обработкой поля (перепашкой поля после уборки парозанимающих культур); важно, чтобы почва осела до посева.
2. Озимая пшеница. Народнохозяйственное значение. Озимая пшеница принадлежит к числу наиболее це. нных и высокоурожайных зерновых культур. Сред ние урожаи ее в основных районах возделывания значительно превосхо дят урожаи яровой пшеницы и очень часто превышают урожаи ози мой ржи.
Озимая пшеница хорошо использует осеннюю и весеннюю влагу. У нее развивается мощная корневая система, глубоко проникающая в почву, благодаря чему она хорошо усваивает питательные вещества и меньше страдает от засухи. От засухи и суховеев она предохраняется также вследствие более раннего созревания. Имея почти одинаковое продовольственное значение с яровой пшеницей, озимая пшеница весь ма ценна в организационно-хозяйственном отношении. Посев осенью и более ранняя (на 7—10 дней) уборка ее по сравнению с яровой пшени цей позволяет полнее и равномернее использовать труд и средства про изводства.
Сорта. Безостая 1 (v. lutescens) Краснодарского института сельского хозяйства. Авторы П. П. Лукьяненко, П. А Лукьяненко, Н. Д. Тарасенко. Сорт высокопродуктивный, об ладает комплексом ценных хозяйственных и биологических свойств. В зонах райони рования превышает по урожаю районированные сорта на 3—10 ц с гектара. В 1966 г. в совхозе «Гигант» Ростовской области с площади более 16,5 тыс. га получен урожай зерна почти по 38 ц с гектара. Сорт скороспелый. Отзывчив на высокий агрофон и орошение. В 1963 г. на Пржевальском сортоучастке Киргизской ССР в условиях оро шения урожай достигал 95 ц, а в 1966 г. на Иссык-Кульском орошаемом участке — 82,9 ц с гектара.
Обладает высокой устойчивостью против полегания и хорошей засухоустойчи востью. Зимостойкость ниже средней. Достаточно устойчив к поражению ржавчинами и пыльной головней. Относится к сортам сильной пшеницы.
Районирован на Северном Кавказе и Украине, в Закавказских и Среднеазиатских республиках, Молдавии. В 1968 г. занимал в посевах 7,2 млн. га.
3. Биологические особенности. Отношение к теплу. Семена ози мой пшеницы начинают прорастать при температуре 1—2°, но для друж ного прорастания и появления всходов нужна более высокая температу ра (12—15°). В зимне-весенний период озимая пшеница чувствительна к низким температурам и резким ее колебаниям. В южных и юго-во сточных районах очень опасна смена температуры ранней весной, когда днем она поднимается до 5—10°, а ночью падает до —10°. Без снега озимая пшеница гибнет при —16—18°. Снеговой покров в 20 см позволя ет растениям выдерживать морозы до 30°, а в 30—60 см — до 40°. Это связано с тем, что во время морозов температура на поверхности почвы под снегом на 10—15° выше, чем над снегом. Чем толще снеговой покров, тем больше разница в температуре под снегом и над ним.
Озимая пшеница кустится осенью и весной. Усиленное кущение наблюдается при достаточной влажности и температуре 8—10°. При по нижении температуры до 3—4° кущение прекращается.
Сроки посева озимой пшеницы влияют на устойчивость ее к низким температурам. При своевременном посеве озимая пшеница до ухода в зиму образует 4—5 стеблей. Высокая температура в весенний период и недостаток влаги в почве отрицательно влияют на весеннее кущение пшеницы.
Отношение к влаге. Корневая система озимой пшеницы про никает в почву глубже, чем яровой, и полнее использует влагу из корне-обитаемого слоя. На юге страны для успешного роста и развития ози мой пшеницы решающее значение имеет влажность почвы в период всходов и осеннего кущения. Чем больше осадков в августе и сентябре, тем выше урожай пшеницы. При наличии влаги в почве всходы появля ются дружно, кущение идет энергично, а корневая система уходит глу боко в почву. Осенние осадки способствуют более высокому выходу зерна по сравнению с выходом соломы. Весенние (майские) осадки уси ливают рост вегетативной массы и создают хорошие условия для появ ления новых побегов. В период усиленного роста, во время выхода растений в трубку и колошения, потребность во влаге увеличивается; не сколько снижается она в фазе налива и созревания зерна.
Наибольшую продуктивность озимая пшеница проявляет при влаж ности почвы 70—75% полевой влагоемкости в зоне распространения основной массы корней (до 60 см).
Отношение к почве. Из озимых культур озимая пшеница предъявляет наиболее высокие требования к почве. Реакция почвы должна быть нейтральной — рН 6,0—7,5. Лучшие для нее почвы — черноземы. Они имеют хорошие физико-химические свойства; корневая си стема пшеницы может углубляться в них до 1,5 м и больше. Благодаря наличию питательных веществ во всей этой толще на черноземах полу чают высокие урожаи пшеницы.
Широкая культура озимой пшеницы возможна на каштановых поч вах. Она с успехом произрастает также на серых слабоподзолистых и темноцветных суглинистых почвах нечерноземной полосы при условии внесения органических и минеральных удобрений.
Почвы с кислой реакцией и легкие песчаные земли малопригодны для озимой пшеницы. Поля, отводимые под ее посев, должны быть пло дородными и чистыми от сорняков. Большое влияние на урожай пшени цы оказывают условия рельефа. Заболоченные, пониженные места не благоприятны для перезимовки озимых. Надежнее всего размещать озимую пшеницу на участках с незначительными западными или восточ ными склонами.
4. Технология возделывание озимой пшеницы.
Место в севообороте. Озимая пшеница предъявляет повышенные требования к предшественникам. Она возделывается на большой терри тории с различными почвенно-климатическими условиями. Основным условием надежной перезимовки и выращивания высокого урожая ози мой пшеницы является получение с осени дружных и сильных всходов.
Для получения высоких и устойчивых урожаев в зоне недостаточно го и неустойчивого увлажнения лучшим предшественником являются черные пары. Черный пар в этой зоне представляет своеобразный мелиоративный клин, обеспечивающий накопление и сохранение влаги, борьбу с сорняками, накопление нитратов и других питательных ве ществ в почве. Эти пары не только способствуют повышению урожая пшеницы, но и позволяют получать при посеве соответствующих сортов высококачественное зерно, отвечающее стандартам на сильные пшеницы,
Удобрение. Озимая пшеница предъявляет повышенные требования к плодородию почвы и очень отзывчива на удобрения.
При расчете научно обоснованных норм удобрений под планируе мый урожай следует учитывать данные агрохимических картограмм (плодородие и агрохимические свойства почвы), показатели выноса ос новных питательных веществ урожаем и коэффициент использования культурой элементов питания из почвы и внесенных удобрений. Нормы внесения удобрений должны устанавливаться с учетом преодоления ми нимума того элемента питания, недостаток которого может вызвать сла бое использование других элементов и привести к недобору урожая. Лучшие результаты достигаются при дробном внесении удобрений: ког да основная часть их вносится при вспашке, часть при предпосевных об работках, затем при посеве и в виде подкормок в период вегетации.
Некоторое представление о потребности озимой пшеницы в пита тельных веществах дает содержание их в урожае. Урожай озимой пше ницы в 25 ц зерна и 50 ц соломы с гектара содержит примерно 105 кг N, 35 кг Р2О5 и 70 кг К2О. Наибольшее количество азота поглощается пше ницей в фазы выхода в трубку и колошения. При достаточном азотном питании в этот период лучше развивается колос, увеличивается число колосков в колосе. Фосфорное удобрение пшеницы энергично использу ют в течение первых 4—5 недель роста. Фосфор оказывает сильное влияние на развитие корневой системы, увеличивает ее размеры и объем. Калий более интенсивно поступает в растения в период с первых дней роста до цветения. Фосфорно-калийное питание в начале роста создает благоприятные условия для укоренения растений и накопления в тканях Сахаров, что предохраняет их от вымерзания. Усиленное азотное питание в первые периоды роста и развития понижает устойчивость пшеницы к вымерзанию и выпреванию. Вносить азотные удобрения с осени следу ет при размещении пшеницы после непаровых предшественников и заня тых паров. В азотном питании озимая пшеница особенно нуждается весной. Если в это время ее обеспечить азотом, она быстро трогается в рост, хорошо кустится и образует много продуктивных стеблей.
Основное удобрение. В качестве основного удобрения чаще используют навоз и компосты. Дозы внесения органических удобрений могут быть различными. Навоза (полуперепревшего) вносят в южных степных районах 15—20 т, в нечерноземной полосе — 25—30 т на гек тар. Навозно-фосфоритного компоста вносят 15—20 т, а торфо-навозно-го компоста — 30—40 т на гектар. Если озимую пшеницу сеют по заня тым парам, то основное удобрение следует вносить под парозанимающие культуры. Под пшеницу же в этом случае вносят минеральные удоб рения.
Рядковое удобрение. Большое значение имеет внесение гра нулированного суперфосфата в рядки при посеве. Лучше всего вносить его комбинированными сеялками. При рядковом внесении гранулиро ванного суперфосфата создаются наилучшие условия для питания рас тений, особенно в первые фазы роста и развития. Благодаря этому кор невая система лучше ветвится, увеличивается количество корневых во лосков, что способствует более глубокому проникновению корней в почву и повышению зимостойкости пшеницы.
В последние годы все шире стали применяться бактериальные удобрения — фосфоробактерин и азотобактерин. Фосфоробактерин способствует переходу трудноусвояемых соединений фосфора почвы в более усвояемые формы. Наилучшие результаты фосфоробактерин дает на почвах, богатых органическими веществами (черноземы). Азотобактерин содержит азотфиксирующие бактерии, которые спо собны связывать атмосферный азот и обогащать им растения и почву. Наиболее устойчивые прибавки в урожаях от азотобактерина получают в нечерноземной полосе при условии внесения органических удобрений, суперфосфата, золы и известкования кислых почв.
Подкормка. Подкормку можно про водить весной и осенью. Лучшим сроком подкормки является ранняя вес на, когда снег в основном сошел, а утром заморозки сковывают еще поч ву. Однако в производственных условиях сроки проведения весенней подкормки часто затягиваются, что резко снижает ее эффективность. В этих случаях подкормку следует проводить осенью.
Хорошие результаты получаются от осенней подкормки. Осеннюю подкормку озимых хлебов азотными удобрениями можно проводить до наступления устойчивых морозов. При выборе участков для осенней подкормки необходимо, чтобы поля были выровнены по рельефу, чтобы удобрения не смывались. Нормы внесения удобрений такие же, какие применяются при весенних подкормках: азотных — 20—30 кг, фосфор ных — 30 кг действующего вещества на гектар.
Обработка почвы. Система обработки почвы под озимую пшеницу строится в зависимости от предшественника, засоренности полей, а так же от района возделывания. Озимая пшеница очень отзывчива на глу бину вспашки. Углублять пахотный слой лучше всего при подъеме зяби под предшественник озимой пшеницы с одновременным внесением в по вышенной дозе органических удобрений. На подзолистых почвах с не большим пахотным слоем хорошие результаты дает рыхление подпахот ного слоя почвоуглубителем. Величина припашки зависит от мощности пахотного слоя, степени оподзоленности почвы и наличия органических удобрений.
Углубление пахоты улучшает почвенные условия: повышает водный запас, степень аэрации, содержание нитратов и растворимых фосфатов.
Важнейшим условием для получения высоких урожаев озимой пше ницы по занятым парам является высокая агротехника парозанимаю щей культуры. Сеять эти культуры нужно по зяби в ранние сроки и уби рать без опоздания. После уборки культур сплошного посева в зависи мости от уплотненности почвы необходимо пахать плугами с предплуж никами и одновременно бороновать или обрабатывать культиватором. Вслед за уборкой пропашных поле культивируют и боронуют.
При вспашке поля после кукурузы и других пропашных культур не редко из-за сильного иссушения почвы предшественником и недостаточ ного количества осадков в этот период пашня бывает глыбистой, непри годной для посева. В этом случае на чистых полях можно рекомендо вать мелкую предпосевную обработку кукурузного поля дисковыми лу щильниками или культиваторами.
В сухие годы по посеву озимой пшеницы следует пустить каток с одновременным легким боронованием. Прикатывание способствует по явлению дружных всходов озимых, их нормальному развитию, а также устраняет возможность оседания почвы, что улучшает условия пере зимовки.
Хороший урожай озимой пшеницы, посеянной после озимой пшени цы, обеспечивается прежде всего качеством и своевременностью обра ботки почвы после уборки предшественника.
При ранней вспашке с одновременным боронованием лучше сохра няется влага в почве, не бывает глыбистости, как при поздней вспашке. При ранней вспашке до посева озимых в случае появления на поле сор няков проводятся 2—3 культивации с боронованием. Первые культива ции должны быть более глубокими, а предпосевная — на глубину заделки семян. Такой способ обработки почвы после колосовых близок к об работке чистых паров и получил название полупара. Он широко рас пространен на юге.
Подготовка семян к посеву. Качество семян является одним из важ ных условий получения высоких урожаев. Растения, выращенные из крупных семян, способны глубже закладывать узел кущения.
Глубина залегания узла кущения оказывает влияние на перезимов ку пшеницы: чем глубже заложен узел кущения, тем выше ее зимо стойкость. В опытах полевой опытной станции ТСХА при посеве круп ными и выровненными семенами урожаи озимой пшеницы были в сред нем за 2 года на 3,5 ц выше по сравнению с посевом обычно сортиро ванными, но невыровненными семенами.
В северных районах нечерноземной полосы, где период между убор кой и посевом озимых бывает коротким, нужно иметь запасы семян из урожая прошлого года. Если же используется для посева свежеобмоло-ченное зерно, всхожесть которого понижена, необходимо предпосев ное прогревание семян. Для этого семена прогревают или на солнце в течение 3—5 дней, или в зерносушилке при температуре 45—■ 48° в течение 2—3 часов. В трехлетних опытах полевой опытной станции ТСХА (М. М. Лапин) при посеве прогретыми семенами получена при бавка в урожае в среднем по 4,3 ц с гектара.
К специальным приемам следует отнести предпосевное намачивание семян (100 л воды на 1 ц) с последующим подсушиванием, что ускоряет появление всходов, увеличивает образование зародышевых корней и способствует лучшему их развитию. Прибавка урожая от этого приема, по данным Института сельского хозяйства Юго-Востока, составила от 2,8 до 5,3 ц с гектара.
Для обеззараживания семян от спор твердой головни их протравливают. Лучший препарат для сухого протравливания — грано зан (100 г на 1 ц семян). Этот препарат применяют также и в борьбе с фузариозом. Против пыльной головни пшеницы требуется термиче ское протравливание. Для этого зерно замачивают в течение 4 часов в воде при температуре 28—32° с целью вызвать усиленную жиз недеятельность спор головни. Затем, когда споры станут более воспри имчивыми к неблагоприятным условиям среды, воду нагревают до 50— 52° и выдерживают в ней семена 7—8 минут; за это время споры пыль ной головни погибают. Затем семена охлаждают в холодной воде и про сушивают. Применяется также термохимический метод: про гревание семян при 45° в течение 3 часов в растворе гранозана (1 г на 4 л воды).
Сроки посева. Высевать озимую пшеницу следует с таким расчетом, чтобы она до наступления морозов могла хорошо раскуститься, а всхо ды ее не подвергались бы повреждению гессенской и шведской мухами.
Озимая пшеница лучше зимует и дает высший урожай в тех случаях, когда к моменту ухода в зиму растения образуют по 3—4 стебля. В этой фазе пшеница имеет достаточно развитую надземную массу и корневую систему, а также большое количество пластических веществ. Такие растения лучше переносят неблагоприят ные условия перезимовки, противостоят поражениям ржавчиной и пов реждениям вредными насекомыми. Чтобы растения ушли в зиму в фазе 3—4 стеблей, необходимо сеять озимую пшеницу в сроки, при которых осенняя вегетация продолжалась бы 50—55 дней, а сумма среднесуточ ных температур от посева до устойчивого перехода через 5° составляла 550—580°.
Лучшие сроки посева озимой пшеницы совпадают с установлением среднесуточной температуры 17—14°. При посеве в эти сроки озимая пшеница меньше повреждается гессенской и шведской мухами и лучше противостоит заболеваниям, для развития которых необходима более высокая температура.
Способы посева. Лучшими, прогрессивными способами сева в на стоящее время являются узкорядный (междурядья 7,5—8,5 см) и перекрестный. Эти способы позволяют более равномерно распре делить семена на площади, благодаря чему растения лучше развивают ся, меньше угнетают друг друга, увеличивают продуктивную кусти стость и мощность корневой системы, полнее используют свет, влагу, питательные вещества и дают более высокий урожай. По многочисленным данным, узкорядный и перекрестный способы посева озимой пшеницы в сравнении с обычным посевом дают прибавку урожая в среднем 2—4 ц на гектар.
В зоне избыточного увлажнения на северо-западе рекомендуются гребневые посевы озимых, особенно на тяжелых почвах. Посев на гребнях предохраняет растения от застоя воды и избытка влаги, улуч шает воздушно-тепловой режим почвы, что создает лучшие условия для аэробных микробиологических процессов.
Большое значение имеет направление рядков при посеве. Если поз воляет рельеф, рядки следует располагать с севера на юг. В этом случае растения лучше используют наиболее ценные утренние и вечерние лучи солнца, а в полуденные часы меньше страдают от перегрева, в резуль тате в них больше накапливается органических веществ и урожаи повы шаются на 2—3 ц с гектара.
Нормы высева. Географическая изменчивость норм высева зерновых культур находится в зависимости от климатических и почвенных усло вий. Более густые посевы применяются в северных увлажненных райо нах, более редкие посевы — в южных и особенно в юго-восточных засуш ливых районах. В северных увлажненных районах основными фактора ми, определяющими оптимальную норму высева, являются освещение и плодородие почвы, а в засушливых районах — борьба растений за вла гу. Отсюда следует, что чем меньше в почве влаги, тем менее густым должен быть посев. Этим и определяется снижение норм высева при про движении с севера на юг и с северо-запада на юго-восток. При возделы вании хлебов с орошением в засушливых районах норма высева повы шается.
До сих пор остаются противоречивыми взгляды о влиянии плодо родия почвы на величину нормы высева. Одни исследователи считают, что на более плодородных полях нормы высева следует снижать, а на бедных — повышать, другие, напротив, доказывают обратное.
Сорта по-разному реагируют на норму высева. Каждый сорт по-сво ему использует предоставляемую растениям площадь питания и другие условия внешней среды. Один сорт при разрежении посева усиленно кустится и дает нормальный стеблестой и урожай при пониженной норме высева, другой слабо кустится, поэтому для получения высокого урожая нужно повы шать норму высева.
Целесообразность изменения нормы высева при применении узко рядных и перекрестных способов высева решается по-разному. Боль шинство авторов приходят к мнению, что при этих способах посева желательно повышать нормы высева на 8—12%.
При установлении нормы высева следует учитывать и сроки посева. При запаздывании с посевом необходимо повышение нормы высева. Загущенные посевы при этом скорее развиваются и созревают, в связи с чем снижается опасность вредного влияния суховеев в засушливой зоне или повреждения недозрелых хлебов осенними заморозками в се верных районах. На засоренных землях норма высева должна быть вы ше, чем на чистых полях.
Нормы высева принято выражать в килограммах на гектар или по числу всхожих семян (число миллионов семян на гектар). При установ лении весовых норм не учитывается крупность зерна, и поэтому в зави симости от веса 1000 семян получаются различные площади питания на одно растение. Более правильным является высев по числу всхожих се мян на гектар. В этом случае при высеве разных по крупности семян отводится одинаковая площадь питания на одно растение.
Оптимальные нормы высева озимой пшеницы, как и других куль тур, должны уточняться не только по областям и районам, но и по от дельным полям хозяйства, рекомендуемая норма высева 4,5-5 млн.зерен..
Глубина заделки семян. Для озимой пшеницы требуется относитель но более глубокая заделка семян, при которой глубже закладывается узел кущения. При мелкой заделке увеличивается опасность вымерза ния и выпирания. На черноземных почвах и в засушливых районах се мена озимой пшеницы заделывают на глубину 5—6 см. При сильном пересыхании верхних слоев почвы глубину заделки семян на чернозе мах можно увеличивать до 8—10 см. В нечерноземной полосе на тяже лых глинистых почвах, склонных к сильному заплыванию и уплотнению, обычная глубина заделки составляет 4—5 см, а на среднесвязных поч вах — 5—6 см.
Уход за посевами. При посеве озимой пшеницы в недостаточно влажную или рыхлую неосевшую почву полезно провести укатывание посевов кольчатыми катками. Прикатывание способствует перемещению влаги в верхние слои почвы, что содействует быстрому и дружному по явлению всходов и хорошему осеннему кущению. Переросшие озимые слабо устойчивы к неблагоприятным зимним условиям. Чтобы уменьшить опа сность их повреждения, растения подкашивают на одну треть высоты. Скошенную зеленую массу немедленно убирают с поля во избежание развития на растениях плесени. Подкашивать нужно своевременно, чтобы растения до наступления устойчивых холодов могли окрепнуть. Пастьба скота на озимых посевах запрещается.
Если озими развиваются слабо, их необходимо подкормить. При посеве пшеницы по занятым парам и непаровым пред шественникам необходимо во время осенней подкормки добавить азот ные удобрения из расчета 15—20 кг на гектар. Ранней весной по мерзло-талой земле посевы озимой пшеницы подкармливают местными и минеральными удобрениями.
Важное значение имеет весеннее боронование для разрушения поч венной корки, удаление погибших и поврежденных растений, а также сорняков, которые часто служат очагом распространения вредителей и болезней. К боронованию приступают после того, как поверхность почвы немного подсохнет. Бороны пускают поперек рядков посева или по диа гонали, на слаборазвитых посевах и легких почвах боронуют в один след, на хорошо развитых посевах и на тяжелых почвах —в два следа. Весеннее боронование посевов озимой пшеницы повышает урожай зер на на 2—3 ц с гектара. При выпирании растений боронование не при меняют, такие участки прикатывают.
Озимая пшеница в отличие от ржи весной развивается медленно и легко зарастает сорняками. Для уничтожения сорной растительности применяют химическую прополку гербицидом.
Особенности возделывания озимой пшеницы при орошении.
Влагозарядковый полив проводят как до вспашки, так и после нее. Предпахотный полив ускоряет прорастание семян сорняков и способст вует их дружному росту. Проросшие сорняки уничтожают затем глубо кой вспашкой. Этот способ значительно увеличивает поливной период и тем самым уменьшает напряженность и позволяет производительнее использовать каналы и сооружения.
Влагозарядковые поливы, несмотря на их большое значение, дают возможность получить лишь средние урожаи озимой пшеницы. Наилуч шие же результаты дает сочетание влагозарядковых поливов с вегета ционными.
Высокая эффективность орошения при возделывании озимой пше ницы доказана многими опытными учреждениями.
Существуют различные способы орошения: поверхностное подпочвенное и дождевание. Наиболее распространено поверхностное орошение по засеваемым бороздам или напуском по полосам.
Поливные засеваемые борозды устраивают одновременно с посевом пшеницы. Для этого сеялку оборудуют бороздоделателями. Расстояние между поливными бороздами определяется водопроницаемостью почв. На легких почвах поливные борозды устраивают на расстоянии 50— 60 см, на средних — 60—80, на тяжелых — 70—90 см. Направление бо розд должно быть таким, чтобы они не мешали механизации сельско хозяйственных работ на орошаемом участке.
За последние годы все большее значение приобретает дождевание. В сравнении с поливом по бороздам дождевание имеет много преиму ществ. Оно может с успехом использоваться почти на всех почвах и любых рельефах. Воду при этом способе можно распределять равно мерно по всему полю. Дождевание не требует нарезки каналов, полив ных борозд, поэтому земля используется более эффективно. При этом по сравнению с бороздковым поливом экономится более 60% воды.
Сроки и нормы полива. При определении времени и числа поливов озимой пшеницы следует исходить из запасов доступной расте ниям влаги в почве. Первый вегетационный полив обычно дают в начале выхода растений в трубку, примерно через месяц после начала весенне го отрастания. Последующие сроки и нормы полива устанавливаются в зависимости от влажности почвы и особенностей года. Нормы полива могут меняться. На почвах тяжелых и с меньшим уклоном норма поли ва будет больше. На почвах легких и с большим уклоном поливная нор ма уменьшается. Нормы полива меняются и от способа полива.
Для среднего по увлажнению года примерная норма для каждого вегетационного полива по бороздам может быть принята в 600—700 м3 воды на гектар. При поливе напуском по полосам поливные нормы уве личиваются до 700—800 м3. При дождевании поливная норма может быть уменьшена до 450—500 м3.
Удобрение. В условиях орошения удобрения дают наибольший эффект. Норма удобрений изменяется в зависимости от особенностей почвы, ее плодородия и предшественника. При посеве после непаровых пред шественников под озимую пшеницу вносят примерно 1—1,5 ц аммиачной селитры, 3—4 ц суперфосфата и 1—1,5 ц калийной соли. На бедных почвах эти дозы могут быть увеличены, а на более богатых снижены. Лучшие результаты получаются при дробном внесении удобрений.
Ориентировочно около 60% фосфорных и 80% калийных удобрений следует вносить при глубокой вспашке. Под предпосевную культивацию полезно внести около 25% азота, а 20% фосфора — в гранулах вместе с семенами. При ранневесенней подкормке вносят 60% азота, а в период выход в трубку — колошение используют азота 15%, фосфора и калия по 20%. Последняя, летняя азотная внекорневая подкормка улучшает качество зерна и соломы, придает ей крепость и устойчивость против поражения бурой ржавчиной. Для внекорневой подкормки минераль ные удобрения растворяют в 250—300 л воды и вносят с помощью само летов или наземных опрыскивателей.
Система обработки почвы на орошаемых землях должна быть направлена в основном на уничтожение сорняков, которые здесь растут значительно быстрее, чем в обычных условиях. Основная вспаш ка проводится на глубину 25—27 см. По мере прорастания сорняков их уничтожают культивацией.
Сеют пшеницу в оптимальные сроки. Если намечают вегетацион ные поливы, при посеве делают поливные борозды или нарезают полив ные полосы для того, чтобы валики и борозды покрылись всходами пше ницы. Обычно посев проводится узкорядной сеялкой в сцепе с валико-делателем. Направление хода сеялки и валикоделателя должно быть по уклону местности. Норма высева при орошении увеличивается на 10— 15% против обычной, а семена целесообразно заделывать на глубину 6—8 см. В этом случае узел кущения располагается глубже и пшеница приобретает большую устойчивость против полегания и вымерзания.
К мерам ухода за посевами относятся задержание снега на полях для предохранения пшеницы от вымерзания, подкормка и боронование ранней весной. Весеннее боронование озими на полях, подготовленных для вегетационных поливов, можно проводить только вдоль и внутри полос, иначе будут разрушены валики. Для боронования и рыхления рекомендуется использовать вращающиеся мотыги.
Лекция 9
Особенности выращивания зернобобовых культур
Место в севообороте. Зерновые бобовые культуры с коротким вегетационным периодом (горох, вика, чина) можно возделывать в паровом поле, что не вызывает снижения урожайности озимых культур.
Лучшими предшественниками являются пропашные культуры (картофель, кукуруза, сахарная свекла и др.), удобренные озимые и яровые зерновые культуры. В увлажненных и теплых районах (Северный Кавказ, Закавказье, Средняя Азия) зерновые бобовые культуры можно возделывать как пожнивные культуры. Эти расте ния не выносят повторных посевов, которые приводят к снижению урожаев вследствие накопления и распространения вредителей (долгоносиков, плодожорок, нематод), возбудителей болезней (фузариоза, афаномикоза) и специфических сорняков. Повторные посевы зерновых бобовых культур приводят к «почвоутомлению», поэтому рекомендуется возвращать эти культуры на прежнее поле не ранее чем через четыре года. Нежелательно размещать посевы зерновых бобовых культур рядом с посевами многолетних бобовых трав, так как у них общие вредители и болезни.
Обработка почвы. Система обработки почвы под зерновые бобовые культуры существенно не отличается от обработки под ранние яровые хлеба.
Сразу после уборки предшественника проводят лущение, при котором заделываются в почву пожнивные остатки, семена сорня ков, вредители и патогенная микрофлора. При этом уменьшается испарение влаги, создаются условия для прорастания сорняков и для проведения качественной зяблевой вспашки. На полях, засорен ных однолетними сорняками, проводят лущение на глубину 4—5 см, поля, засоренные корнеотпрысковыми сорняками, обрабатывают лемешными орудиями на глубину 10—12 см, поля засоренные пыреем, дискуют в двух направлениях (перекрестно) на глубину 10—12 см. При прорастании сорняков проводят глубокую зяблевую вспашку плугом с предплужником.
Предпосевная обработка почвы должна обеспечить сохранение влаги, рыхление и выравнивание поверхности поля.
Под зерновые бобовые культуры раннего срока посева проводят боронование поперек направления зяблевой вспашки или предпо севную культивацию на глубину 8—10 см.
Под зерновые бобовые культуры позднего срока посева (соя, фасоль, нут) проводят ранневесеннее боронование и одну-две культивации по мере появления сорняков на глубину 6—8 см. Перед посевом поле обрабатывают почвообрабатывающим агрега том РВК-3.
Удобрения. Зерновые бобовые культуры хорошо отзываются на применение фосфорных и калийных удобрений, при внесении которых повышается их азотфиксирующая деятельность.
В качестве основного удобрения можно вносить суперфосфат, фосфоритную муку, калийную соль под основную вспашку из расчета 45—60 кг фосфора, 45—50 кг калия на 1 га.
Хорошие результаты дает внесение гранулированного супер фосфата в рядки при посеве из расчета 10—15 кг фосфора на 1 га.
Зернобобовые культуры положительно отзываются на приме нение микроудобрений (марганцевых, борных, молибденовых).
На кислых почвах под основную вспашку вносят известь.
Посев. Подготовка семян. Для посева используют круп ные, отсортированные, здоровые семена I и II класса посевных кон диций. За три месяца до посева их протравливают ТМТД или фентиурамом (3—4 кг препарата на 1 т семян). Если культура высевается на поле впервые, то перед посевом семена обрабатывают нитрагином.
Сроки, нормы высева и способы посева. Зерно вые бобовые культуры длинного дня высевают в ранние сроки
(табл. 20). Теплолюбивые культуры (соя, фасоль) высевают при температуре верхнего слоя почвы 8—12 °С, обычно вслед за посе вом зерновых культур. Норма высева зависит от цели возделывания культуры, климати ческих условий й способа посева. При обычном рядовом способе посева она больше, чем при широкорядном, в районах достаточ ного увлажнения больше, чем в районах недостаточного увлажне ния. При возделывании зерновых бобовых культур на зеленый корм, сено и силос норму посева увеличивают.
Способы посева определяются биологическими особенностями растений, назначением продукции, засоренностью поля. Культуры, быстро растущие в начальный период вегетации, высевают обыч ным рядовым или узкорядным способом посева. Культуры (соя, фасоль), которые в первый период растут медленно, высевают широкорядным способом.
Посев зерновых бобовых культур обычным рядовым и узко рядным способами посева проводится зерновыми сеялками с верхним высевом, а широкорядным — кукурузными сеялками.
Глубина посева семян зависит от культуры, механиче ского состава почвы и ее влажности. Культуры, которые выносят семядоли на поверхность почвы (люпин, фасоль, соя^, требуют более мелкой заделки семян, чем те культуры, которые не выносят семя доли. На почвах легкого механического состава, а также почвах с сухим верхним слоем семена заделывают на большую глубину.
Уход за посевами. Вслед за посевом проводят прикатывание почвы кольчатыми катками. Наибольший эффект дает этот прием на легких и средних почвах и в сухую весну.
Если до всходов образуется почвенная корка или начнут появляться сорняки, поле боронуют легкими боронами или обраба тывают ротационной мотыгой. Боронование можно повторить и после появления всходов. Посевы гороха боронуют в фазе трех-четырех листьев, сои и фасоли — в фазе примордиальных листьев и первого тройчатого листа. Обработку по всходам проводят в сухую погоду и в дневные часы (в это время растения бывают менее ломки).
На широкорядных посевах в борьбе с сорняками применяют междурядную обработку культиваторами КПН-4,2, КПГ-4,2. Коли чество междурядных обработок зависит от засоренности и механи ческого состава почвы.
Уборка. Созревание проходит недружно, нижние бобы достигают полной спелости, а верхние еще зеленые. При созревании они растрескиваются. Двухфазная уборка позволяет снизить потери и получить урожай лучшего качества.
Скашивание растений в валки начинают при побурении 70-75% бобов в среднем ярусе бобовыми жатками ЖБН-3,5А или косилками КС-2,1 с приспособлением ПБ-1.
После подсыхания основной массы до влажности 14-17% валки подбирают зерновыми комбайнами.
Зерновые бобовые культуры, в которых бобы не растрескиваются (нут, соя, люпин белый), убирают однофазным (прямым) способом. Семена после обмолота очищают, сушат и сортируют. Сушат при температуре не выше 400С на обычных зерносушилках и хранят при влажности 13%.
Лекция 10
Технология выращивания клубнеплодов и корнеплодов
Картофель – важнейшая продовольственная, техническая и кормовая культура. Клубни его со держат 20—25% сухих веществ, в том числе 17—20% крахмала, 1,5—3% белка, 1% клетчатки, 0,2—0,3% жира и около 1% зольных веществ. Клубни картофеля богаты витаминами С, А, В2, Be, PP и др. Благодаря высокому содержанию в клубнях крахмала, белка и витаминов он является важным продуктом питания и его по праву называют «вторым хлебом».
Однако следует помнить, что в кожуре, позеленевших клубнях содержится ядовитое вещество — глюкоалкалоид соланин, частично распадающийся при варке. Позеленевшие и проросшие клубни непригодны для употребления в пищу и кормления животных без тщательного проваривания и других способов обезвреживания.
Картофель используется в спиртовой, крахмало-паточной, дек стриновой, глюкозной, каучуковой и других отраслях промышлен ности. Картофельный крахмал применяется в пищевой, текстильной, бумажной промышленности. Клубни картофеля являются ценным кормом для сельскохозяйственных животных. На корм также используют побочные продукты его промышленной переработки (барда, мезга) и засилосованную ботву.
Картофель как пропашная культура способствует очищению по лей от сорняков и является хорошим предшественником для многих сельскохозяйственных культур.
Родиной картофеля считают Южную Америку (Чили, Перу), где за 1—2 тыс. лет до н. э. он был введен в культуру. В Европу (Испанию) картофель был за везен в середине XVI в. Распространение картофеля в России свя зывают с частыми неурожаями зерновых культур и относят ко вто рой половине XVIII в.
В настоящее время картофель выращивают во всех странах ми ра на площади около 23 млн. га. В нашей стране картофель занимает около 7 млн. га. Основные районы возделывания сосредо точены в Белоруссии, на Украине, в Прибалтике, в центральных районах Нечерноземной зоны, в центрально-черноземных областях, Поволжье, Башкирии, на Урале, в Сибири, на Дальнем Востоке.
Средняя урожайность клубней картофеля в нашей стране около 122 ц/га, а в передовых хозяйствах до 380 ц/га.
Ботаническая характеристи ка. Картофель (Solarium tube rosum L ) — многолетнее клуб неносное растение (рис. 1). В умеренном климате его возде лывают как однолетнюю куль туру, так как оставшиеся в поч ве клубни зимой при отрица тельных температурах гибнут. Корневая система мочковатая, разветвленная. При прорастании глазков обра зуются вторичные корни, позже формируются столонные, по 4— 5 около каждого столона. Боль шая часть корней залегает в пахотном слое, хотя отдель ные корни углубляются до 150 см.
Стебель прямостоячий, ветвистый, 3—4-гранный, высо той 0,5—1,5 м, зеленой или
красно-буроватой окраски. В кусте от 4 до 8 стеблей.
В подземной части стебля из пазух зачаточных неразвиваю щихся листьев образуются видоизмененные побеги (столоны) дли ной 5—40 см, на концах которых развиваются клубни. На каждом стебле образуются 4—6 столонов, из них продуктивных 2—3.
Клубень является сильно утолщенным и укороченным подзем ным стеблевым побегом со спирально расположенными глазками. В глазках обычно размещается по 2—3 почки.
На клубне различают пуповинную часть, прикрепляющуюся к столону, и противоположную — верхушечную, на которой находит ся наибольшее количество глазков. Ростки, появившиеся из почек на свету, имеют зеленую или красно-фиолетовую окраску в зависи мости от сорта. Снаружи клубень покрыт пробковой тканью (ко журой), под ней располагается паренхима, состоящая из клеток, заполненных крахмальными зернами, затем слой камбия и кольцо сосудисто-волокнистых пучков, соединенных с глазками. На проб ковой ткани располагаются чечевички, через которые происходит газообмен.
Форма клубней может быть круглой, овальной, удлиненной или промежуточной. Окраска клубней может быть различная — от белой до красной или сине-фиолетовой в зависимости от сорта. Окраска мякоти белая, желтая, синеватая, розовая.
Листья черешковые, вначале простые, цельнокрайние, затем прерывисто-непарно-перисторассеченные. Лист состоит из 4—5 пар супротивных долей, между которыми находятся более мелкие дольки и долечки.
Соцветие — сложный завиток, состоящий из 2—4 завитков, в каждом из которых по 4—5 цветков.
Цветки пятерного типа, венчик из сросшихся лепестков бе лой, синей, желтой, красно-фиолетовой окраски. Картофель — самоопыляющееся растение.
Плод — двугнездная, многосемянная, сочная, зеленая ягода шаровидной или овальной формы, с повышенным содержанием сола нина.
Семена мелкие, плоские, с согнутым зародышем, светло-желтой окраски. Масса 1000 шт. около 0,5 г.
Размножение картофеля вегетативное — клубнями или частью клубней, ростками и черенками.
Биологические особенности. В развитии. картофеля условно выделяют 3 периода: 1) от всходов до начала цветения главным образом увеличивается масса ботвы, прирост клубней незначитель ный; 2) от цветения до прекращения прироста ботвы (наиболее интенсивный прирост клубней); 3) от прекращения прироста ботвы до естественного ее увядания (прирост клубней еще продолжает ся, но менее интенсивно, чем во втором периоде).
Наиболее важным в формировании клубней является второй период, в это время формируется до 65—75% урожая.
Картофель характеризуется наибольшей пластичностью, но нор мально расти и развиваться может при обеспечении всеми факторами жизни.
Требования к теплу. Клубни картофеля, высаженные в почву, начинают прорастать при температуре 3—5 °С, но прорастают очень медленно. Нормальная температура для прорастания клубней 7—8°С, оптимальная 18—20°С. Оптимальная температура для роста и развития надземной части и клубней 17—20 °С. При темпе ратуре выше 25 °С клубнеобразование замедляется, а при 29—30 °С — прекращается. При заморозках—1 — 1,5°С ботва картофеля повреждается и погибает, клубни не выносят отрица тельных температур.
Сумма активных температур за вегетационный период для ран них и среднеранних сортов составляет 1000—1400°, для поздне спелых— 1400—1600°.
Требования к влаге. Картофель — растение, требова тельное к влажности почвы. Потребность во влаге изменяется у картофеля в течение вегетационного периода. Наибольшее .коли чество влаги потребляется во второй период, т. е. в период интен сивного прироста клубней. Транспирационный коэффициент равен 400—550. Наиболее благоприятные условия для роста и развития картофеля и образования клубней создаются при влажности почвы 70—80% полевой влагоемкости.
Требования к свету и воздушному режиму почвы. Картофель считают светолюбивым растением. При недо статке света ботва желтеет, стебли вытягиваются, ослабевает цветение и клубнеобразование, что приводит к снижению урожай ности.
Более интенсивный рост ботвы у картофеля наблюдается в ус ловиях длинного дня, а клубнеобразование — в условиях короткого дня. Корневая система картофеля в период клубнеобразования испытывает наибольшую потребность в кислороде. Поэтому почву необходимо содержать в достаточно рыхлом состоянии, ее объемная масса должна быть не более 1 — 1,2 г/см3. Допускается концентрация углекислого газа в почве не более 1%.
Требования к почве. Лучшими почвами для картофеля являются легкие, среднесвязанные, хорошо удобренные, с доста точным количеством влаги. Этим требованиям отвечают чернозем ные, дерново-подзолистые, серые лесные почвы и окультуренные торфяники. Заболоченные и засоленные почвы для него непригодны. Картофель лучше растет при нейтральной или слабокислой реакции почвенного раствора (рН5—6).
В настоящее время в нашей стране районировано бо лее 116 сортов картофеля. По своему потребительскому назначе нию они делятся на столовые, технические, универсальные и кор мовые. Столовые сорта должны иметь высокие вкусовые качества, заводские — повышенное содержание крахмала и кормовые — по вышенное содержание белка.
По длине вегетационного периода различают ранние сорта (50—60 дней), среднеранние (60—80 дней), среднеспелые (80—100 дней), среднепоздние (110—120 дней) и поздние (125 и более дней).
Наибольшие площади картофеля занимают следующие сорта: Лорх, Белорусский ранний, Гатчинский, Искра, Огонек, Приекульский ранний, Темп, Фаленский.
Технология возделывания картофеля
Место в севообороте. В большинстве почвенно-климатических зон картофель размещают в полевых, прифермских и овощных севооборотах. Лучшими предшественниками являются удобренные озимые, зерновые бобовые, многолетние травы, однолетние травы, кукуруза, корнеплоды. Если болезней и вредителей нет, допускается повторное размещение картофеля на одном и том же месте. Ранние сорта картофеля размещают в занятом пару.
Картофель как пропашная культура оставляет поле чистое от сорняков и в довольно рыхлом состоянии, поэтому он является хорошим предшественником для яровых зерновых, масличных, зер новых бобовых культур.
Обработка почвы. Картофель предъявляет повышенные требова ния к аэрации почвы. Для хорошего развития корней, столонов, клубней необходима глубокая обработка почвы.
Осенью вслед за уборкой предшественника поле лущат в 1—2 следа в зависимости от засоренности, через 2—3 недели после прорастания сорняков проводят глубокую зяблевую вспашку плугом с предплужником на 28—30 см. На почвах с небольшим пахот ным слоем пашут на полную его глубину плугом с почвоуглубите лем и безотвальными орудиями, не выворачивая подпахотного слоя.
В районах недостаточного и неустойчивого увлажнения в зимний период проводят снегозадержание.
Весенняя обработка почвы под картофель состоит из ранневесен-него боронования в 1—2 следа и культивации легких почв на глубину 12—14 см. Тяжелые почвы и после внесения органических удобрений перепахивают на 5—7 см мельче основной вспашки. Если удобрения внесли с осени, то перепашку можно заменить культивацией на глубину 14—16 см. Перед посадкой картофеля поле повторно дискуют с одновременным боронованием.
Удобрения. Картофель — одна из наиболее требовательных культур к почвенному плодородию. Для образования 1 т клубней и соответствующего количества ботвы он потребляет 5—6 кг азота, 1,5—2 кг фосфора, 7—8 кг калия.
Особенно важное значение для картофеля имеют органические удобрения, которые способствуют накоплению крахмала в клубнях и повышают урожайность.
Органические удобрения вносят весной под перепашку или осенью под основную вспашку (на 1 га черноземных почв — 20—30 т, дер ново-подзолистых, супесчаных и суглинистых — до 50—60 т).
Нормы внесения минеральных удобрений определяются с уче том плодородия почвы, планируемой урожайности и коэффициентов использования элементов питания из почвы и удобрений. Пример ные нормы внесения: 60—120 кг азота, 60—120 кг фосфора и
90—180 кг калия на 1 га, из них -|- вносят как основное под
зяблевую вспашку, остальные — весной. Азотные удобрения вымы ваются из почвы, поэтому везде, кроме зоны недостаточного увлажнения, их вносят весной.
Хорошие результаты дает внесение аммиачной селитры и гра нулированного суперфосфата в гнезда или гребни при посадке (15—20 кг азота, 10—20 кг фосфора на 1 га).
Если удобрений внесено недостаточно, то во время междуряд ных обработок растения подкармливают полным минеральным удобрением из расчета по 20—30 кг NPK на 1 га.
Кислые почвы известкуют. Лучше всего известь вносить под предшествующую культуру.
На дерново-подзолистых почвах под картофель вносят борные удобрения (1,5—3,0 кг бора на 1 га). На торфяных и пойменных почвах необходимо применять медные удобрения из расчета 5—6 кг медного купороса на 1 га при посадке картофеля.
Посадка. Подготовка клубней к посадке. Для по садки отбирают здоровые, неповрежденные клубни районированных сортов. Подготовка клубней к посадке заключается в разделении клубней на фракции по размеру и массе, удалении больных и повреж денных клубней, проращивании или провяливании. Сортировку клубней по фракциям проводят осенью на картофелесортировальном пункте КСП-15Б. Семенную фракцию (50—80 г) выделяют и закла дывают на хранение.
Весной семенной картофель перебирают и удаляют больные и поврежденные клубни. При наступлении теплых дней семенной картофель провяливают в теплых и светлых помещениях, на скла де или в сараях. Клубни раскладывают и держат до появления зачатков ростков.
При выращивании ранних сортов картофеля клубни проращивают на свету. При этом всходы появляются на 5—11 дней раньше и урожай созревает на 12—15 дней быстрее. Клубни проращивают в светлых и хорошо проветриваемых помещениях при температуре 12—15 °С в течение 25—30 дней. За это время почки прорастают и образуют короткие (10—20 мм), толстые, крепкие ростки с кор невыми бугорками. При недостатке света ростки вытягиваются, становятся тонкими и легко обламываются при посадке.
Перед посадкой клубни обрабатывают раствором минеральных удобрений (по 4 кг аммиачной селитры и суперфосфата растворя ют в 100 л воды, на 1 т клубней расходуют 25—30 л раствора) или опудривают золой (5 кг на 1 т клубней).
Сроки посадки. Картофель сажают сразу же после посева ранних яровых культур, когда почва на глубине 10—12 см про греется до 6—8 °С. При слишком ранней посадке в холодную почву картофель поражается ризоктонией. В первую очередь выса живают ранние сорта картофеля.
В южных районах для предупреждения вырождения карто феля его сажают летом, чтобы оттянуть период клубнеобразования на более позднее время, когда температура почвы снижается, а влажность ее повышается.
Способ посадки. Картофель сажают широкорядным спосо бом с шириной междурядья 70 см и между клубнями в рядке 20—25 см. Для посадки используют четырех- и шестирядные карто фелесажалки СН-4Б-2, СКМ-6, КСМ-6. Пророщенные клубни вы саживают картофелесажалкой САЯ-4.
В районах достаточного увлажнения применяют гребневую посадку, а недостаточного — гладкую посадку.
В северных районах картофель сажают в гребни или гряды.
Глубина посадки. При гребневой посадке клубни заде лывают на глубину 8—12 см, при гладкой посадке — 8—10 см.
Норма посадки. Густота посадки картофеля зависит от почвенно-климатических условий, уровня агротехники, сорта, цели выращивания. Оптимальная густота посадки для северных и северо-западных районов Нечерноземной зоны 50—55 тыс. клубней на 1 га, для центральных и южных районов этой зоны 45—50 тыс., для Центрально-Черноземной зоны 40—45 тыс. клубней на 1 га. При выращивании семенного картофеля густоту посадки увеличи вают до 60—70 тыс. клубней на 1 га.
Картофель раннеспелых сортов, а также мелкие клубни выса живают чаще, чем картофель среднеспелых сортов и крупные клубни.
Уход за посадками. Всходы картофеля обычно появ ляются через 15—20 дней после посадки. За это время на поверхности поля могут прорасти сорняки и образоваться корка.
Для разрушения корки и уничтожения однолетних сорняков проводят 2—3 боронования сетчатыми или зубовыми боронами: первое — через 5—6 дней после посадки, второе — через 6—7 дней после первого и третье — после появления всходов.
В течение вегетационного периода проводят несколько между рядных обработок: первое рыхление — при четком обозначении ряд ков, второе — при высоте растений 20—25 см, третье — перед смы канием ботвы.
В районах достаточного увлажнения второе и третье рыхле ния междурядий заменяют окучиванием. Для боронования, между рядной обработки и окучивания используют КОН-2, 8ПМ, КРН-4, 2Г и сетчатые бороны БСО-4А.
В районах недостаточного увлажнения картофель не окучи вают, так как этот прием увеличивает испарение, иссушает почву и снижает урожайность.
Для борьбы с сорняками применяют гербициды — прометрин 2,0—2,5 кг, 2М—4Х--0,8—1,0 кг д. в. на ! га.
Для защиты от фитофторы посадки картофеля обрабатывают цинебом — 2,5—3,0 кг на 1 га. Первую обработку проводят в период бутонизации — начала цветения, вторую — через 10—15 дней после первой.
Уборка. При созревании картофеля ботва увядает, клубни легко отделяются от столонов, а кожура становится грубой и плотной.
Если к началу уборки сохранилась зеленая ботва, ее за 1—2 дня до уборки удаляют косилкой-измельчителем КИР-1,5Б. Ботву, зараженную фитофторой, срезают за 7—10 дней.
Картофель убирают поточным, раздельным или комбинирован ным способами.
При поточной уборке используют комбайн ККУ-2 «Дружба», из которого клубни выгружаются в транспортные средства и дос тавляются к сортировальному пункту, где проводится разделение его на фракции. Крупную фракцию отправляют в торговую сеть или на хранение, мелкую — на ферму, а семенную — в хранилища.
При раздельной уборке картофель выкапывается картофеле уборочными машинами с валкообразователем УКВ-2, который ук ладывает клубни в валок, в зависимости от урожайности в этот же валок могут быть уложены клубни с двух или четырех сосед них рядков. Валки подбираются комбайном ККУ-2 «Дружба», из которого клубни грузятся в транспортные средства.
При комбинированном способе уборки машина УКВ-2 укладывает клубни в междурядья двух смежных невыкопанных рядков. При следующем проходе в тот же валок могут быть уложены клубни с двух других смежных рядков. Затем комбайн ККУ-2 вы капывает неубранные рядки и одновременно подбирает уложенные между ними клубни. Иногда картофель убирают картофелекопалками КТН-2 Б с последующим сбором клубней вручную. Уборку проводят в сжатые сроки. В первую очередь убирают семенные участки, чтобы можно было просушить клубни, отсор тировать и заложить на хранение. Картофель хранят в хранилищах, буртах и траншеях. Темпе ратура хранения 1—2 °С, относительная влажность воздуха 85— 95%. Наиболее прогрессивный способ хранения семенного и продо вольственного картофеля в контейнерах.
Особенности индустриальной технологии возделывания картофеля
Индустриальная технология возделывания картофеля преду сматривает:
введение специализированных севооборотов;
размещение по лучшим предшественникам;
использование высокоурожайных сортов;
улучшенную обработку почвы;
внесение органических удобрений (60—80 т на І га), мине ральных в соответствии с почвенными картограммами и планируемой урожайностью;
предпосевную подготовку клубней (прогревание, обработ ка пестицидами), густоту посадки не менее 55—60 тыс. клубней на 1 га;
использование гербицидов в борьбе с сорняками;
комплексную механизацию от посадки до уборки, послеубо рочную обработку клубней на стационарах, механизированных кар-тофелесортировальных пунктах.
Внедрение индустриальной технологии позволяет получить 250—300 ц клубней с 1 га, снизить затраты труда в 1,5—2 раза, себестоимость картофеля на 25—30% по сравнению с обычной технологией.
К корнеплодам относятся сахарная и кормовая свекла, кормовая морковь, брюква и турнепс.
Сахарная свекла — важнейшая са хароносная культура стран умеренного пояса.
Сорта сахарной свеклы содержат в корнеплодах 18— 20% сахара, что обеспечивает сбор его до 100 ц и более с 1 га.
Сахарную свеклу выращивают и как кормовую культуру. В 100 кг корней сахарной свеклы содержится 25 кормовых единиц и 1,2 кг пе реваримого протеина. Такое же количество ботвы обеспечивает выход 20 кормовых единиц и 2,2 кг переваримого протеина. Общая кормовая ценность всех побочных продуктов, получаемых при перера ботке урожая сахарной свеклы 250—300 ц корнеплодов и 100—150 ц листьев с 1 га, составляет около 5000 кормовых единиц.
Велико и агротехническое значение сахарной свеклы. Она являет ся ценным предшественником для многих сельскохозяйственных куль тур и одновременно повышает общую продуктивность полевых севооборотов.
Сахарную свеклу возделывают в 31 стране мира. К странам с развитым свеклосеянием относятся СНГ, США, Франция, Германия, Италия, Испания, Велибритания, Чехословакия, Румыния, Венгрия. Культура сахарной свеклы сосредоточена главным образом в Европе.
Ботаническая характеристика. Сахарная свекла (Beta vulgaris L. v. saccharifera) от носится к семейству Маревые — Chenopodiaceae (рис. 1). Это двулетнее растение. В первый год жизни оно развивает розетку листьев и утолщенный корень с большим запасом питательных ве ществ. У основания черешков листьев образуются почки, из которых на втором году жизни отрастают листья и цветоносные стебли. Некото рые растения свеклы образуют цветоносные стебли в первый же год. Это явление называют цветушностью (или цветухой). Она возникает при холодной весне и относительно длинном световом дне. Встречаются также растения свеклы, корнеплоды которых, высаженные на второй год получения семян, развивают лишь листья и не дают цветоносных стеблей. Их называют упрямцами. Появление упрямцев объяс няется воздействием повышенных температур (ранняя уборка, осеннее подсыхание маточников, высокая температура хранения).
Корневая система сахарной свеклы стержневая с сильно разветвленными боковыми корешками, которые расположены по обе стороны корнеплода, они проникают на глубину 2—2,5 м и распростра няются в ширину на 40—50 см. Главный корень (корнеплод) имеет конусовидную форму и несколько сжат с боков; в строении его разли чают головку, несущую листья, шейку, не имеющую ни листьев, ни боковых корней, и собственно корень, на котором образуются боковые корешки (рис. 2). На поперечном разрезе корнеплода хорошо видны 10—12 концентрических колец, представляющие собой чередование сосудисто-волокнистых пучков и паренхимной ткани, в которой на капливается сахар. Рост и утолщение корня происходят вследствие
сосуди сто-волокнистых пучков и раз растания паренхимы (рис. 3).
Листья сахарной свеклы сердцевидные, черешковые, с волнистыми краями и гладкой или гофрированной поверх ностью.
Стебли цветоносных по бегов имеют ребристую форму и образуют куст высотой до 1,5 м.
Цветки пятерного типа с невзрачным зеленоватым около цветником. Тычинок пять, рыль це трехлопастное. Цветки рас полагаются в пазухах листьев вдоль всего стебля и его боковых разветвлений группами по 2—6, в виде небольших мутовок, об разуя соцветие рыхлый колос. Сахарная свекла — строгий перекрестноопылитель. Пыльца пе реносится ветром и насекомыми. Продолжительность цветения колеблется от 20 до 40 дней (рис. 4).
Плоды — орешки, которые у многосемянных сортов при созревании срастаются в преде лах группы цветков в соплодие по 2—6 штук. Под крышечкой каждого плода расположено собственно семя с блестящей бурой оболочкой. Зародыш семени состоит из двух семядолей, подсемядольного колена и зародышевого корешка. У односемянной свеклы плод представлен одним орешком.
Свекла – светолюбивое растение длинного дня. Недостаток света резко снижает ее урожайность и сахаристость. Период вегетации в первый год жизни 160-170 дней, во второй – 100-130 дней. Семена способны прорастать при температуре 2-5оС, более дружные всходы развиваются при 12-15оС. Рост и развитие лучше всего идет при температуре 20-22оС.
Химический состав. Ко времени уборки корнеплоды сахарной свек лы содержат в среднем 75% воды и 25% сухих веществ, из них 17,5% сахарозы и 7,5% «несахаров». Последние делятся на нерастворимые и растворимые. Из общего количества «несахаров» около 5% прихо дится на нерастворимые, которые состоят из клетчатки (2,5%), пекти новых веществ (2,4%), белков и золы (около 0,1%). К растворимым «несахарам» (2,5%) относятся фруктоза, глюкоза и другие безазотис тые вещества (0,8%), азотистые вещества (1,1%) и зола (около 0,6%).
В техническом понятии сахаром называют только сахарозу (трост никовый или свекловичный сахар). Содержание сахара, выраженное в процентах к массе корня, называется сахаристостью.
При технологическом процессе сахароварения большое значение имеет содержание растворимых «несахаров», инвертного сахара (фрук тоза, глюкоза) и особенно легкоподвижных азотистых соединений, мешающих кристаллизации сахара. Поэтому при оценке сахарной свеклы или сырья для сахароварения основными показателями, кроме сахаристости, являются также доброкачественность сока, выражающая
% сахара х100
% сухих веществ
процентное содержание сахара в сухом веществе, а также содержание инвертного сахара и вредного (небелкового) азота. Сахар в корнеплодах свеклы распределяется очень неравномерно. 11о вертикали содержание его в корне, начиная от головки, постепен но увеличивается, достигая максимального количества в наиболее расширенной части. Дальше вниз по длине корня количество сахара постепенно уменьшается. В горизонтальном направлении содержание сахара возрастает по направлению от центра корня к средним слоям и затем опять снижается у коры корня.
Лекция 11
Технология выращивания бахчевых культур
1. Бахчевые культуры — арбуз, дыню и тыкву — возделы вают ради получения сочных плодов, отличающихся высокими вку совыми качествами. Они имеют большое продовольственное и кормовое значение.
Арбуз и дыня употребляются в пищу главным образом в свежем виде. Кроме того, из арбуза варят мед и приготовляют цукаты и соле ния, дыню используют в консервной и кондитерской промышленнос ти. Позднеспелые сорта дыни получили мировую известность за свои непревзойденные вкусовые качества, транспортабельность и способ ность храниться почти до нового урожая. Тыква употребляется в ва реном и печеном виде, идет для приготовления цукатов и меда (из со ка). Из семян бахчевых культур получают пищевое масло.
На корм скоту обычно используют свежие плоды кормовых сортов арбуза и тыквы. 100 кг кормовой тыквы приравнивается в среднем к 10,2 кормовой единицы, 100 кг кормового арбуза — 9,3 и 100 кг кабач ков — 7,2 кормовой единицы.
Бахчеводство как отрасль растениеводства возникла в нашей стра не в середине прошлого столетия. В настоящее время посевная площадь под бахчевыми культурами составляет более 1 млн. га. По размерам посевных площадей бахчевых культур СНГ занимает пер вое место в мире.
Районы возделывания. Урожайность. Арбуз возделывают главным образом в Среднем и Нижнем Поволжье, на Северном Кавказе, Украи не и в Молдавии, дыню — в Средней Азии и Закавказье, а тыкву — в центральных районах Нечерноземной зоны, в Центрально-Чернозем ной зоне, Зауралье, Сибири и на Дальнем Востоке. Вместе с тыквой в этих районах возделывают также раннеспелые сорта арбуза. В по следние годы граница бахчеводства значительно продвинулась на се вер и восток.
За пределами нашей страны бахчевые культуры возделывают во многих странах Азии (Индия, Китай, Япония), Африки и Америки. Из европейских стран бахчевые высевают в Болгарии, Румынии, Венг рии, Югославии, Италии.
Средняя урожайность арбуза на неорошаемых землях 200—250 ц, а на орошаемых — 400—500 ц с 1 га, урожайность дыни колеблется от 160 до 500 ц с 1 га, тыквы — от 350 до 700 ц и более с 1 га. Наиболее высокие урожаи бахчевых получают на Украине, в Молдавии, на Се верном Кавказе, а также в поливных условиях Закавказья и Средней Азии.
2. Ботаническая характеристика. Биологические особенности.
Бахчевые культуры относятся к семейству Тыквенные — Cucurbita-сеае, включающему три важнейших в культуре рода — арбуз (Citrullus), дыню (Melo) и тыкву (Cucurbita). Растения, относящиеся к этим родам, однолетние, очень сходны между собой по строению вегетатив ных и генеративных органов.
Арбуз. Возделываемые у нас арбузы принадлежат к двум видам: арбуз столовый — Citrullus edulis Pang, и арбуз кормовой (цукат ный) — Citrullus colocynthoides Pang.
Корень арбуза столового стержневой, сильно разветвленный, достигающий глубины 2,5—3 м и простирающийся в стороны до 5—7 м.
Стебель стелющийся, длинноплетистый (2—5 м), ползучий, с 5—10 ветвями, опушенными жесткими волосками.
Листья сильно рассеченные на перистонадрезанные доли, жесткоопушенные.
Цветок - желтые, раздельнополые; женские цветки крупнее мужских. Опы ление перекрестное, с помощью насекомых.
Плод — многосемянная ложная ягода (тыквина) на длинной плодоножке, шаровидная, оваль ная или продолговатая, окрашена в бело-зеленоватый, зеленоватый или темно-зеленый цвет, часто с мраморным рисунком (рис. 1). Кора плода кожистая, хрупкая, толщиной от 0,5 до 2 см. Мякоть различной консистенции, карминово-красной, розовой, реже белой или желтой окраски, на вкус сладкая или малосладкая. В мякоти содержится от 5,7 до 13% сахара. Масса плода от 2 до 20 кг.
Семена плоские, яйцевидные (0,5—2 см длины) с рубчиком по краю и с твердой кожурой белой, желтой, серой, красной и черной окраски, нередко с пятнис тым рисунком. Масса 1000 семян 60—150 г.
Арбуз кормовой по своему строению несколько отличается от сто лового.
Корневая система у него более мощная.
Листья с более крупными укороченными дольками.
Цветки крупные, с бледно-желтым венчиком. Мужские цветки расположены на длинных нож ках, женские — на укороченных.
Плоды различной формы — шаровидные или овально-продолговатые, зеленой или светло-зеленой окраски с темными полосами мраморного рисунка. Мякоть плода зеленовато-бледная, содержит са хара 1,2—2,6%. Масса плода от 10—15 до 25—30 кг и более.
Семена кор мового арбуза не имеют рубчика. Масса 1000 семян 100—200 г.
Основные сорта столового арбуза: Любимец хутора Пятигорска 286, Стокса 647/649, Мелитопольский 142, Мраморный, Роза Юго-Востока.
Наиболее распространенные сорта кормового арбуза: Дисхим, Бродский 37-42, Богарный 112.
Арбуз столовый относится к числу теплолюбивых, жаровыносли вых и очень засухоустойчивых растений. Во влажной почве семена его начинают прорастать при температуре 10 — 17 0С. Всходы появляются на 8—10-й день. Заморозки в ГС губительны для них. Наиболее бла гоприятная температура для роста стеблей и листьев 20—22°, а для развития плодов — 25—30 0С. Арбуз столовый -светолюбивое расте ние короткого дня. Лучшие почвы для него — чистые от сорняков супесчаные черноземы.
Арбуз кормовой в сравнении со столовым менее требователен к условиям произрастания.
Дыня представлена многими ботаническими видами. В СНГ рас пространены виды дыни с мягкой мякотью: хандаляк — Melo chanda-lak Pang., адана, или киликийская,— М. adana Pang., кассаба — М. cassaba Pang.; и с плотной мякотью: чарджоуская — М. zard Pang., амери—М. ameri Parig., канталупа — М, cantalupa Pang.
Стебель у дыни стелющийся, цилиндрический, полый, сильно ветвящийся, жестковолосый.
Листья почковидные или сердце видные, на длинных черешках.
Цветки оранжево-желтые.
П л о д ы крупные, разнообразной формы и окраски. Мякоть рыхлая или плотная, содержит сахара 12% (рис. 2).
Семена яйцевидные, плоские, бело-желтые, длиной от 0,5 до 1,5 см, содержат 25—30% масла. Масса 1000 семян 35—50 г.
К сортам дыни с мягкой мякотью относятся Хандаляк Кокча 14, Де сертная 5. Сорта дыни с твердой мякотью: Амери 696, Колхозница 749/753.
По своим биологическим особенностям дыня приближается к арбу зу, но она более теплолюбива и легче мирится с суглинистыми почвами.
Тыква в культуре имеет три вида: тыква столовая или обыкновенная – Cucurbita pepo L., тыква крупноплодная кормовая – С.maxima Duch. И тыква мускатная – С. Moschata Duch..
Стебель тыквы обыкновенной сильно развитый ползучий. Для некоторых сортов тыквы характерна кустовая форма (кабачки).
Л и с т ь я пятилопастные, с грубым шиловидным опушением.
Цветки мужские собраны по нескольку штук в пазухах листьев, женские — одиночные, расположены на боковых ветвях.
Плод обратнояйцевидный (рис. 3), с волокнистой сладкой мякотью, содержащей 4— 8% сахара.
Семена среднего размера и мелкие, овальные, с яс ным ободком, белой, кремовой или более темной окраски, содержат масла 36—52%. Масса 1000 семян 200—230 г.
Тыква крупноплодная кормовая имеет цилиндрический полый сте лющийся стебель. Листья почковидные, слабовыемчатые, опушены грубыми волосками. Цветки очень крупные, оранжево-желтые. Плоды шаровидные, сплюснутые или удлиненные, достигающие в поперечни ке 50—70 см, различной окраски. Мякоть плода рыхлая, сочная, оранжевая, реже белая, содержит 4—8% сахара. Семена крупные (длина 2—3 см), гладкие, с неясным ободком. В семенах содержится масла 36—50%. Масса 1000 семян 240—300 г.
Тыква мускатная имеет стелющийся, разветвленный округло-гра неный стебель. Листья почковидные, сердцевидно-выемчатые или ло пастные, опушенные тонкими волосками. Цветки зеленые или красно вато-оранжевые, плод вытянутый, с перехватом. Мякоть плода плот ная, содержит 8—11% сахара. Семена среднего размера, грязновато-серые с ясным ободком, содержат 30—46% масла. Масса 1000 семян 190—220 г.
Наиболее распространенные сорта тыквы столовой: Миндальная 35, М озолеевская 49, Испанская 73, Грибовская 37 (кабачки). Сорта тыквы кормовой: Стофунтовая, Крупноплодная 1, Гибрид 72, У тыквы мускатной местные сорта.
Тыква менее теплолюбива и менее засухоустойчива, чем арбуз и дыня. Семена ее начинают прорастать при температуре 12—13°С. Всходы меньше страдают от заморозков. Лучше всего тыква удается на суглинистых почвах.
3. Все бахчевые культуры требовательны к плодородию почвы и чис тоте полей от сорняков. Они хорошо удаются на целинных и залежных землях, по пласту многолетних трав и на поймах.
Место в севообороте. В полевых севооборотах лучшими предшест венниками бахчевых культур считаются удобренные озимые и зерно вые бобовые культуры. Сами бахчевые являются хорошими предшест венниками яровых, особенно яровой пшеницы, а в южных районах, при условии ранней уборки бахчевых, и для озимых хлебов.
Удобрение. Бахчевые культуры отзывчивы на внесение органиче ских и минеральных удобрений. Наиболее эффективно совместное вне сение этих удобрений. Особенно важно вносить удобрения на легких песчаных почвах. В качестве основного удобрения вносят под глубо кую зяблевую вспашку навоз в количестве 15—20 т для арбуза и дыни и 30—40 т на 1 га для тыквы. Более высокие дозы навоза под эти куль туры вносить не следует, так как это может вызвать запаздывание созревания плодов и ухудшение их качества. Одновременно с навозом вносят минеральные удобрения (N6oP45K5o). Большое значение имеет внесение минеральных удобрений при посеве в рядки (N10P15Kio). Кроме основного и припосевного удобрения, желательна также при орошении подкормка до цветения растений (N 30P45 K45).
Обработка почвы. Под бахчевые культуры проводят глубокую зяблевую вспашку осенью, а весной — боронование и не менее двух предпосевных культивации с одновременным боронованием. На силь но уплотняющихся почвах в северных районах бахчеводства первую культивацию часто заменяют перепашкой.
Посев. Подготовка семян. Для посева берут семена из вполне вызревших здоровых плодов. Всхожесть их должна быть не ниже 90%. Для повышения всхожести семена подвергают воздушно-тепловому обогреву в течение 3—5 дней. Перед посевом семена необ ходимо протравить 80%-ным ТМТД (5 г на 1 кг семян) или фентиурамом (4 г на 1 кг семян).
Сроки посева. Посев бахчевых культур следует начинать, когда почва на глубине 10 см прогреется до 14—16°С. При посеве в непрогретую почву, а также при возврате холодов высеянные семена долго не дают всходов и могут загнить в почве.
Способы посева. Семена высевают квадратно-гнездовым, прямоугольно-гнездовым и рядовым способом кукурузными, хлопко выми и специальными сеялками. Расстояние между гнездами или ряд ками для арбуза и тыквы 2,1—3 м, для дыни — 1,4—2,1 м и кабачка — 0,7 м. При квадратно- и прямоугольно-гнездовом способах посева арбузы и тыквы высевают чаще по схеме 2,1x2,1 по 1—2 растения в гнездо (2,3—4,6 тыс. растений на 1 га), дыни —2,1x1,4 или 1,4х X 1,4 м по два растения в гнездо (7,5—10,2 тыс. растений на 1 га) и ка бачки—70x70 см, ІхІ м (10,2—20,4 тыс. растений на 1 га).
Нормы высева семян арбуза 2—3 кг, тыквы — 3—5 кг, дыни и кабачка — по 2—4 кг на 1 га. Глубина посева семян арбуза и тыквы 6—8 см, дыни и кабачка — 3—5 см.
Уход за посевами. До появления всходов проводят боронование и рыхление ротационными мотыгами для разрушения корки и уничто жения проростков сорняков. В дальнейшем проводят междурядные обработки на глубину 12—15 см при первых и 8—10 см при последую щих обработках. При обработке междурядий разросшиеся плети рас тений необходимо убирать в сторону, чтобы не повредить их колесами тракторов и почвообрабатывающими орудиями. Для предупреждения перепухывания плетей ветром их присыпают сырой почвой. Это вызы вает образование дополнительных корней, что улучшает питание рас тений. Хорошие результаты дает прищипка (чеканка) концов плетей во время цветения мужских цветков. В опытах Воронежского СХИ чеканка кормового арбуза повышала урожайность на 66,7 ц с 1 га. Орошение бахчевых культур начинают задолго до. цветения и про водят 3—5 поливов с промежутками 10—15 дней. Во время цветения поливы временно прекращают, а возобновляют их при завязывании плодов. Поливная норма 600—800 м3 воды на 1 га. После каждого полива проводят рыхление междурядий.
Уборка урожая. Созревание бахчевых культур, имеющих продолжи тельный период цветения, наступает неодновременно. Поэтому столо вые сорта арбуза, дыни и кабачка убирают по мере созревания в нес колько приемов, а тыкву и кормовой арбуз — в один прием, до наступ ления заморозков.
Признаками созревания плодов арбуза является подсыхание пло доножки, огрубение коры и появление на ней ясного рисунка. Созре вшие плоды дыни приобретают свойственные сорту окраску и рисунок. Спелость тыквы также можно определить по окраске плодов и плот ности кожуры. Кабачки убирают до огрубения коры. У срываемых плодов для улучшения лежкости следует оставлять плодоножки.
Вызревшие и неповрежденные плоды тыквы и кормового арбуза могут храниться в сухом и утепленном помещении при температуре 2—5°С почти в течение всей зимы. Столовый арбуз и дыня, за исключе нием среднеазиатской и закавказской, хранятся недолго.
Лекция 12
Технология выращивания масличных и эфирномасличных культур
1. Масличные
2. Эфирномасличные
К масличным культурам относится большая группа растений, семена которых богаты маслом (жиром). Растительное масло употребляют в пищу, а также для приготовления кондитерских изделий, консервов, маргарина и других продуктов. Его широко используют в лакокрасоч ной, мыловаренной, кожевенной, текстильной и парфюмерной промыш ленности.
Жмых, получаемый после выжимки из семян масла,— ценный кон центрированный корм для животных.
Стебли многих масличных растений используются в качестве топ лива, для получения бумаги и грубых тканей (клещевина, лен-кудряш), а также на корм скоту.
Многие растительные масла, присоединяя кислород воздуха, пре вращаются в твердую эластичную массу. Способность масла высы хать — важный показатель его качества. Этот показатель определяется йодным числом — количеством граммов йода, которое может присое диниться к 100 г масла. Чем больше йодное число, тем выше способ ность масла высыхать. По степени высыхания растительные, масла де лят на три группы.
Высыхающие (йодное число больше 130) — льняное, перилловое, рыжиковое и другие масла, используемые в основном для техни ческих целей.
Полувысыхающие (йодное число 85—130) — подсолнеч ное, соевое, кунжутовое, рапсовое, горчичное, сафлоровое, являющие ся преимущественно пищевыми маслами.
Невысыхающие (йодное число менее 85) — арахисовое (пищевое) и касторовое из семян клещевины (техническое).
Состав масла и его качество в значительной мере зависят от почвенно-климатических условий возделывания культуры, сорта и агротех ники. При выращивании масличных в теплых районах растительное масло содержит больше насыщенных кислот и характеризуется низ ким йодным числом. В условиях более умеренного климата насыщен ных кислот меньше, а йодное число более высокое, Как правило, масличность семян одного и того же сорта в южных районах более высокая, чем в северных.
В нашей стране возделываются многие масличные культуры — подсолнечник, сафлор, горчица, рапс, рыжик, клещевина, кунжут, перилла, ляллеманция и др. В дореволюционное время масличные культуры высевали преимущественно и центральных черноземных областях, в восточных районах Украины, и Поволжье и на Северном Кавказе. В годы Советской власти масличные культуры стали возде лывать также в Средней Азии, в Западной Сибири, на Дальнем Вос токе.
Площадь посева масличных культур в СНГ составляла в 1979 г. около 6 млн. га, а мировая площадь - 9,4 млн. га.
Эфирномасличные растения содержат в семенах или в листьях, стеб лях и других органах летучие ароматические вещества — эфирные масла (от 0,1 до 6,7%) — смеси разнообразных органических соедине ний: углеводородов, спиртов, фенолов, эфиров, альдегидов, кетонов и органических кислот. Эфирные масла используются в парфюмерной, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности.
Многие эфирномасличные культуры содержат также жирные масла (от 15 до 24%), применяемые для технических целей.
В настоящее время в культуре находится около 30 эфирномаслич ных растений. Посевы их занимают более 200 тыс. га. В средней полосе европейской части СНГ возделывают преимущественно кориандр, анис, тмин и мяту, а в южных районах, кроме кориандра, розу эфир номасличную, шалфей мускатный, герань, фиалку душистую и дру гие ароматические растения.
Среди эфирномасличных культур в СНГ наиболее распространен кориандр, который занимает 75% площади их посева.
Лекция 13
Технология выращивания прядильных культур
К прядильным культурам относятся растения, возделываемые для получения растительного волокна, пригодного для производ ства различных тканей и материалов. Их подразделяют на три группы: растения, образующие волокно на семенах (хлопчатник) и плодах (кокосовая пальма); растения с волокном в лубяной части стебля (лен, конопля, джут, канатник, рами, кенаф, кен дырь), иначе их называют лубяными культурами; растения с во локном в листьях (новозеландский лен, текстильная абака, юкка, расфия).
В мировом производстве главными прядильными культурами являются хлопчатник, джут, лен и конопля.
Важнейшие прядильные культуры в нашей стране — хлопчатник, лен и конопля, дающие свыше 95% прядильного растительного во локна для текстильной промышленности.
Некоторые прядильные культуры, в том числе лен, конопля, хлопчатник, являются также и масличными растениями, так как в своих семенах содержат значительное количество масла (24-40% и более), которое исполь зуется для продовольственных и технических целей.
Хлопчатник. Волокно хлопчатника исполь зуется для изготовления ситца, сатина, трикотажа, фланели, батиста, маркизета и других видов ткани. Его также используют в автомобиль ной промышленности, авиационной, резиновой и других отраслях народного хозяйства.
Из подпушка семян (линта) изготовляют гигроскопическую вату, кинофотопленку, целлюлозу, пластмассу, искусственную кожу.
В семенах хлопчатника содержится 18—27% масла, которое употребляют в пищевой промышленности, применяют в консервном, лакокрасочном, мыловаренном производстве.
Хлопковый жмых содержит до 40% белка. Его используют как концентрированный корм. Однако скармливать его следует в не больших количествах, так как он содержит ядовитое вещество — госсипол.
Из кожуры семян вырабатывают спирт, глюкозу, фурфурол, смолу, бумагу, органические кислоты и др.
Стебли хлопчатника (гуза-пая) используют как топливо, для получения дубильных веществ, бумаги. Из листьев хлопчатника до бывают лимонную и яблочную кислоты.
Хлопчатник как пропашная культура имеет большое агротех ническое значение, являясь хорошим предшественником для зерно вых, зерновых бобовых и других сельскохозяйственных культур. Кроме того, хлопчатник — ценное медоносное растение.
Происхождение и районы возделывания. Хлопчатник — древняя культура, уже за 3 тыс. лет до н. э. его возделывали в Индии и в Китае, за 500 лет до н. э.— в Египте. В Среднюю Азию хлоп чатник попал в IV — V вв. из Китая, в Закавказье — в XIII в. из Ирана.
В настоящее время хлопчатник — широко распространенная культура. Его выращивают более 80 стран мира на площади свыше 34 млн. га.
В СНГ он занимает более 3 млн. га. Основные площади посева находятся в Узбекистане, Туркмении, Таджикистане, Кир гизии, Казахстане и Азербайджане.
Лен — ценная прядильная и масличная культура. Из стеблей этой культуры получают прекрасное тонкое и прочное волокно, которое по крепости превосходит хлопковое в два раза и шерстяное в три раза.
Льняные ткани отличаются высокой прочностью, хорошо противостоят гниению, они легко отмываются, наиболее гигиеничны и красивы. Из волокна льна изготавливают брезент, парусину, костюмные, плательные, бельевые, мешочные, упаковочные ткани.
Из 1 т льняного волокна можно выработать более 2 тыс. м2 бытовых
тканей. '
При переработке тресты наряду с волокном получают отходы: паклю (используется как конопаточный, упаковочный материал), костру (применяется для изготовления бумаги, теплоизоляционных материалов, строительных плит, мебели и т. д.).
В семенах льна содержится до 35—42% высыхающего масла, которое используется для изготовления лаков, красок, олифы, лино леума. Льняное масло имеет характерный запах, вкус и широко используется в пищу.
Льняной жмых — высококонцентрированный корм, в нем содер жится до 36% белка и до 32% переваримых безазотистых ве ществ.
Происхождение и районы возделывания. Лен — одна из наибо лее древних культур. Он был известен за 4—5 тыс. лет до н. э. в Ки тае, Индии, Закавказье. В мировом земледелии площадь посева льна-долгунца составляет около 1,5 млн. га, из них на долю СНГ приходится около 80%. Площади прядильного льна размещены у нас в стране в Нечерноземной зоне (Калининская, Смоленская, Псковская, Вологод ская и другие области), на Украине (Житомирская, Львовская, Черниговская и другие области) и в Белоруссии (Витебская, Мин ская, Могилевская и Брестская области).
Масличный лен выращивают в США, Канаде, Аргентине и Ин дии. В СНГ он занимает около 0,2 млн. га. Его сеют в средне азиатских республиках, Западной Сибири, степных районах Украины и центрально-черноземных областях.
Конопля — цепное лубоволокнистое растение. Волокно конопли (пенька) отличается высокой прочностью и устойчивостью против гниения. Из него делают бре зенты, парусину, канаты, шпагат и другие изделия. Конопляная пакля (короткое волокно) — хороший конопаточный материал. Костра (отход при первичной обработке конопли) идет на изготовление бумаги, пластмассы и других материалов. В семенах конопли содержится 30—35% быстро высыхающего масла (йодное число 140—165). По своим вкусовым качествам оно не усту пает лучшим сортам пищевого масла. Конопляное масло широко ис пользуется также для приготовления олифы и красок.
Жмых — хороший концентрированный корм для сельскохозяй ственных животных. В нем содержится 30% белка и 5—8% жира. 100 кг жмыха оцениваются 73 кормовыми единицами.
Коноплю выращивали в глубокой древности. Первые упоминания о ней встречаются в индийской литературе за 800—900 лет до н. э. На территории нашей страны коноплю возделывали уже в IX в. К этому времени относится возникновение торговли пенькой с загра ницей. В других странах Европы конопля получила распространение только в XVI в.
В настоящее время коноплю возделывают в Индии, Китае, Италии, Югославии, Польше, Венгрии, Франции и в других странах. В СНГ посевы конопли сосредоточены, в основном, в двух зонах: среднерусской и южной. В среднерусскую зону коноплесеяния входят Орловская, Брян ская, Калужская, Рязанская, Горьковская, Тамбовская, Пензенская, Ульяновская, Сумская, Курская, Полтавская, Черниговская области, Мордовская, Башкирская, Чувашская, Татарская автономные респуб лики, Западная Сибирь. В этой зоне выращивают главным образом двудомную коноплю на зеленец (зеленцовое — «волокнистое» — на правление культуры). На пенькозаводы сдается, как правило, треста. Производство семян сосредоточено здесь в семеноводческих хозяйст вах, входящих в район деятельности коноплестанций. Южная зона коноплесеяния включает Краснодарский, Ставрополь ский края, Северо-Осетинскую АССР, Кабардино-Балкарскую АССР, Днепропетровскую, Николаевскую и Одесскую области. Коноплю здесь возделывают на волокно и семена (двустороннее направление культуры). Всю солому конопли сдают на пенькозаводы, где она подвергается первичной обработке, включая мочку стеблей. Посевная площадь конопли в нашей стране около 170 тыс. га, урожай ность волокна в среднем 7—8 ц с 1 га. Передовые хозяйства получают более высокие урожаи (12—14 ц с 1 га).
Ботаническая характеристика. Хлопчатник (Gossipium L.) — многолетнее (в культуре однолетнее) полукустарниковое растение. Относится к семейству мальвовых.
Корневая система стержневая, с большим количеством боковых ответвлений в верхней части, достигает глубины 1,5—2 м..
Стебель прямой, прочный, одревесневший, ветвящийся, образует два типа ветвей,нижние (из почек, заложен ных в пазухах третьего — пя того листа) называются рос товыми (моноподиальными).Они растут под острым углом к стеблю, на них не образуют ся цветки. Ветви, расположен ные выше, называются пло довыми (симподиальными).Они расположены под менее
острым углом к стеблю, за канчиваются цветком, из ко торого развивается коробочка. Образование плодовых ветвей продолжается до конца ве гетации растения. Растения имеют два типа ветвления: предельный (плодовые ветви с
короткими междоузлиями заканчиваются плодовыми почками) и непредельный (плодовые ветви имеют не сколько вытянутых междоуз лий с плодовыми почками). По длине междоузлий ветви делятся на 4 подтипа: 1) с укороченными междоузлиями (3—5 см); 2) с междоузлиями средней длины (6—10 см); 3) с длин ными междоузлиями (11 —15 см); 4) с очень длинными междоузлия ми (16—25 см). Растения хлопчатника с предельным типом ветвле ния, а также с непредельным типом ветвления, но с короткими междоузлиями образуют пирамидальный или компактный куст, а растения с длинными междоузлиями образуют раскидистый куст (такие растения создают неудобства при обработке междурядий и уборке урожая).
Листья крупные, первые 2—3 листа сердцевидные, цельно-крайние, остальные — черешковые, лопастные (3—7 лопастей).
Цветки расположены по одному, крупные, пятилепестковые, желтые, кремовые или белые, иногда с малиновым пятном у осно вания. Цветение и созревание идет по восходящей линии от ветви к ветви и вдоль каждой ветви. Хлопчатник — самоопыляющееся растение, хотя иногда возможно и перекрестное опыление.
Плод — 3—5-створчатая коробочка, раскрывающаяся при со зревании. На одном растении может быть более 100 коробочек, в каждой по 25—40 семян. Хлопок-сырец состоит из семян, покрытых длинным и коротким волокном. Масса сырца из одной коробочки 5—10 г.
Семена яйцевидной формы, с подпушком или голые. Внешняя оболочка семени одревесневшая, темно-коричневая, внутренняя — пленчатая. Масса 1000 семян 80—150 г. Выход волокна до 35—40%, подпушка до 3—4% от массы хлопка-сырца. Волоконце семени представляет собой сильно вытянутую клетку эпидермиса кожуры семени.
Известно 35 видов хлопчатника, из них 5 культурных и 30 диких. В нашей стране возделывается два вида: хлопчатник обыкновенный (Gossypium hirsutum L.) и хлопчатник перуанский (Gossypium barbadense L.). Хлопчатник обыкновенный (средневолокнистый) имеет наибольшее распространение в нашей стране. Растение вы сотой до 1,5 м, с опушенными ветвями и с 3—5 лопастными листья ми, цветки желтые, средней величины. Коробочка 4—5-створчатая, гладкая. Семена покрыты подпушком. Длина волокна 28—35 мм, выход его 35—40%. Хлопчатник перуанский (тонковолокнистый) — растение высотой до 1,5—3,0 м, с голыми ветвями и с 3—5 удлинен но-треугольными лопастями, цветки крупные, кремовые, с малиновым пятном на лепестках. Коробочка 3—4-створчатая, конусовидная, с мелкоямчатой поверхностью. Длина волокна 39—41 мм, выход 31—34%. Волокно высшего качества, тонкое, крепкое, шелковистое, обладающее высокими прядильными качествами. Возделывается в более теплых районах Средней Азии и Закавказья.
Биологические особенности. Требования к теплу. Семена хлопчатника начинают прорастать при температуре не ниже 10—12 °С, но лучше при 25 °С. Наиболее благоприятная температура для роста и развития 25—30°С. При температуре ниже 10—13 °С рас тения развиваются хуже, волокно бывает коротким и не вызревает. Заморозки ниже — 2° С хлопчатник не выдерживает. Требования к влаге и свету. Семена при прорастании поглощают 70—80% воды от массы семян. Хлопчатник — относи тельно засухоустойчивое растение с мощной, глубоко проникающей в почву стержневой корневой системой. Однако он отзывчив на влагу и на поливных землях дает высокие урожаи. Оптимальная влаж ность почвы 65—80% наименьшей влагоемкости. Транспирационный коэффициент 450—600.
Хлопчатник — светолюбивое растение короткого дня.
Требования к почве. Хлопчатник предъявляет повышен ные требования к почве. Лучшие для него — легкие плодородные почвы. Его возделывают на окультуренных каштановых, лёс совых, сероземных, лугово-болотных и других почвах. Он не вы носит сильнозасоленных, кислых почв. Лучшая реакция почвы рН 7—8.
Технология возделывания
Место в севообороте. Хлопчатник возделывается в 7—10-польных хлопково-люцерновых севооборотах: 2—3 поля лю церны и 6—7 полей хлопчатника. Кроме люцерны, хорошими предшественниками являются кукуру за, сахарная свекла, зерновые бобовые культуры. Хлопчатник как пропашная культура является хорошим пред шественником для зерновых и других культур.
Обработка почвы. После многолетних трав основная обработка состоит из лущения поля на глубину 8—10 см и зяблевой вспашки на глубину 30 и 40 см плугами ПЯ-8-35 с оборотом пласта. На засоленных почвах, если применяют промывные поливы, допустимо безотвальное рыхление.
При повторном размещении хлопчатника поле освобождают от стеблей (гуза-паи), обрабатывают его корчевателями-валкоукладчиками КВ-4А, КВ-3,6А. Выкорчеванные стебли удаляют, а поле пашут плугами с предплужниками на глубину 28—30 см, предварительно выровняв поверхность почвы.
Весенняя (предпосевная) обработка почвы включает раннее боронование в 2 следа и культивацию на 6—8 см с одновременным боронованием. Если зимой проводят промывочные поливы, после которых почва сильно уплотняется, то весной ее глубоко рыхлят чизель-культиваторами с одновременным боронованием.
Непосредственно перед посевом пашню выравнивают планиров щиком или малой.
Удобрения. Хлопчатник относится к самым требовательным к элементам питания растениям и хорошо отзывается на примене ние удобрений. Для получения 1 ц хлопка-сырца растения потребля ют 45 кг азота, 1,5—1,7 кг фосфора и 4—5 кг калия. Наибольшее
количество элементов питания хлопчатник потребляет в период цветения и созревания, который совпадает с усиленным ростом и развитием растений.
Под хлопчатник вносят основное и припосевное удобрения, а также проводят 2—3 подкормки во время вегетации растений. Нормы внесения удобрений определяются с учетом элементов питания в поч ве и планируемой урожайности.
При размещении хлопчатника на третий-четвертый год после люцерны в качестве основного удобрения вносят органические (15—20 т на 1 га) под зяблевую вспашку.
Наиболее высокая эффективность удобрений отмечена при дроб ном внесении: азотные — 50% от расчетной нормы — под предпосев ную культивацию и остальные — в 2 подкормки (во время бутони зации и в начале цветения); фосфорные — 60—65% от расчетной нормы — под вспашку, 10—15% — при посеве в рядки и осталь ные — в подкормку в начале цветения; калийные — 50% под вспаш ку и 50% в подкормку во время бутонизации хлопчатника.
Всесоюзный НИИ хлопководства для получения 35—40 ц/га хлопка-сырца на сероземах рекомендует вносить в первые два года на 1 га после распашки люцерны 60—100 кг азота, 80—130 кг фос фора, 30—40 кг калия, а в последующие годы 15—20 т навоза, 120—140 кг азота, 80—100 кг фосфора и 30—40 кг калия. В повышении урожайности большую роль играют микроэлементы (бор, марганец, сера, цинк, кобальт и др.).
Посев. Подготовка семян. Для посева берут семена первых сроков уборки, так как они имеют высокую всхожесть. Семена должны иметь чистоту не менее 97—98% и всхожесть не ниже 87—88%. Семенной хлопок-сырец на хлопкозаводах подвергают джинированию (полное отделение волокна от семян), линтированию (частичное отделение подпушка от семян) и делинтированию (химическое и механическое отделение подпушка от семян).
Делинтированные семена калибруют по размерам на машине КСМ-1,5. Против болезней (гоммоз, корневая гниль) семена про травливают 65%-ным фентиурамом (10 -12 кг на 1 т семян). Перед посевом семена замачивают в воде (60 л на 1 ц семян) в течение 24—36 ч.
Сроки посева. К посеву приступают, когда почва на глуби не 10 см прогреется до 12—14 СС. При попадании в непрогретую почву семена загнивают и гибнут.
Способы посева. Наиболее прогрессивный — точный посев хлопчатника с заданным числом семян в гнезде, со следующими схемами гнездового посева: 60X25, 90X Ю, 90X 15, 90X20 и 90X30, по 2—3 семени в гнездо. Применяют сеялки СТХ-4А, СТХ-4Б, СЧХ-4А-ІІІ и СЧХ-4А-І.
Норма высева и глубина посева семян. Норма высева семян зависит от способа посева и колеблется от 35 до 70 кг/га. На полях, засоленных и зараженных вилтом, норму высева увеличивают на 10—15%. Глубина посева на сероземах 4—5 см, на лугово-болотных почвах 3—4 см.
Уход за посевами хлопчатника начинают с довсходового бороно вания для разрушения почвенной корки. После появления всходов проводят междурядную обработку на глубину 6—8 см и прорежи вание растений в гнездах и рядках при широкорядном посеве. Густота стояния растений в зависимости от сорта, почвы и зоны возделы вания хлопчатника 70—120 тыс. на 1 га. Дальнейший уход включа ет дополивное и послеполивное рыхление междурядий на глубину 8—10—12 см в сочетании с подкормкой.
Для борьбы с сорняками применяют гербициды прометрин и ко торая с нормой расхода 0,8—1,2 кг на 1 га при посеве ленточным способом.
Важный прием ухода за посевами хлопчатника — чеканка (уда ление точек роста ростовых ветвей и главного стебля).
При возделывании хлопчатника применяют влагозарядковые и вегетационные поливы. Влагозарядковые поливы проводят осенью и зимой для создания запаса влаги в почве, а также для промывки и удаления вредных солей из верхнего слоя почвы. Расход воды зависит от степени засоленности почвы и колеблется от 2000 до 3500 м3 воды на 1 га.
Для регулярного снабжения растений водой проводят вегета ционные поливы: до цветения, во время цветения и после раскры тия коробочек. Число поливов в эти фазы обозначают цифрами по следующим схемам поливов: 2—4—1, 2—3—1 или 1—3—1 и т. д. Оросительная норма за вегетацию составляет 2—8 тыс. м3 на 1 га.
Уборка. У хлопчатника растянутый период созревания коробочек, который длится 1—2 месяца, поэтому уборку проводят в 3—4 срока по мере раскрытия коробочек. Для получения чистого волокна и облегчения машинной уборки при раскрытии 2—6 коробочек у растений удаляют листья бутифосом (2—3 кг), хлоратом магния (10—15 кг на 1 га). Первый сбор проводят после опадения листьев и при раскрытии 50—60% коробочек, второй — при раскрытии еще 20—30% коробочек. Убирают хлопкоуборочными машинами ХВН-1.2А, 14ХВ-2,4А и ХНП-1,8.
Нераскрывшиеся коробочки (курак) убирают в последнюю оче редь куракоуборочными машинами СКО-2,4, СКО-3,6, СКО-5,4 и др. Хлопок-сырец, оставшийся после сборов, подбирают с земли подборщиками ПХ-2,4 и ПСХ-3,6.
После уборки хлопок-сырец просушивают, упаковывают в кипы и отправляют на хлопкоочистительные заводы.
Лекция 14
Технология выращивания наркотических культур
Табак возделывают для .получения листьев, используемых в качестве курительного сырья при изготовлении папирос, сигарет, сигар и тру бочного табака.
В листьях табака содержатся от 1 до 3% никотина, 1% эфирных масел, 4—7% смол и 15% золы. Наличие в табаке смол и эфирных масел обусловливает запах и ароматичность табака. Качество табака в значительной мере определяется также соотношением между угле водами и белками: чем меньше белков, тем выше его курительные качества. В высшем сорте табака содержится углеводов 11—13% и белка 7%, а в третьем сорте соответственно 4 и 10%.
Родина табака — Америка. Индейцы Южной и Центральной Аме рики использовали табачные листья для курения задолго до открытия этого континента европейцами. В Европу семена табака были завезены в середине XVI в. Табак возделывали здесь как лекарственное и де коративное растение, затем стали употреблять его для курения. В на чале XVII в. табак из Европы проник в Индию, Индонезию и Японию. Возделывание табака в России начато в двадцатых годах XVIII в.
В настоящее время табак возделывают во многих странах. Особенно развито табаководство в США, Индии, Бразилии, Индонезии, Турции и Греции. В СНГ основной район культуры табака — Черноморское побережье Крыма и Кавказа. Значительные площади табака разме щаются в Грузии, Армении, Азербайджане, Краснодарском крае, на Украине (южные и западные области), в Молдавии, Узбекистане, Казахстане и Киргизии.
Мировая площадь посева табака составляет более 4 млн. га. В СНГ табаком занято около 180 тыс. га. Урожайность табака 12—15 ц с 1 га.
Ботаническая характеристика. Табак (Nicotiana tabacum L.) — однолетнее растение семейства Пасленовые (Solanaceae).
Корень табака стержневой, проникает на глубину 1,5—2м.
Стебель прямой, округлый, разветвленный вверху, достигает высоты 1—2 м.
Листья крупные, черешковые или сидячие, цельнокрайние, овальной, яйцевидной или эллиптической формы, заостренные, с гладкой или морщинистой поверхностью. На одном растении бывает 25—50 листьев и более. Листья и стебель покрыты короткими клейкими полосками (рис. 80).
Соцветие метельчатое, щитко видное. Цветки обоеполые, на нож ках, пятерного типа, с прицветниками. Чащечка колокольчатая. Венчик длин нее чашечки, снаружи густо покрыт волосками. Трубка венчика белая, отгиб розовый или красный. Завязь верхняя, чаще двухгнездная. Рыльце двухлопаст ное. Тычинок пять. Табак — самоопыляющееся растение, но возможно и пе рекрестное опыление.
Плод — двухгнездная, многосемянная коробочка овальной формы, корич невая, при созревании растрескивается.
Семена овальные, темно-коричне вые, мелкие. Масса 1000 семян 0,05— 0,12 г.
Биологические особенности. Табак требователен к температуре, влаге, свету и питательным веществам.
Семена табака начинают прорастать при 10—12°С. Наиболее бла гоприятная температура для роста и развития растений 25—30°С. При температуре выше 35°С рост табака приостанавливается. Для молодых растений губительны заморозки в 2—3°С. Но осенью табак может переносить такие кратковременные низкие температуры.
Для роста табака благоприятна влажность почвы 65—70% поле вой влагоемкости. Наибольшее количество влаги в почве требуется при высадке рассады в поле и укоренении ее, а также в период формирования листьев и быстрого роста растений. Недостаток влаги в это время ведет к уменьшению размеров листьев, они созревают преждевременно, что снижает урожай табака и ухудшает его качество. При избыточном увлажнении, особенно на тяжелых глинистых почвах, наблюдается вымокание табака. Транспирационный коэффициент табака 500— 600.
Табак — светолюбивое растение. При недостаточной освещен ности развитие табака задерживается, а качество его снижается. Табак потребляет большое количество питательных веществ. В его надземной массе при урожае листьев 15 ц с 1 га содержится около 90 кг азота, 25 кг Р205, 70 кг К20 и более 100 кг СаО.
Для табака наиболее пригодны легкие по механическому составу структурные почвы с невысоким содержанием гумуса. Избыток в почве гумуса ухудшает курительные качества табака. Не следует возделывать табак на тяжелых глинистых почвах, а также на засоленных и заболо ченных землях. Хлористые соединения натрия и особенно кальция снижают горючесть табака.
В культуре табака различают два периода: первый — выращива ние рассады табака из семян в парниках или грунтовых грядах и второй — выращивание табака из рассады в поле. Период формирова ния рассады продолжается 35—45 дней и заканчивается ко времени появления у нее 5—6 настоящих листьев. Второй период — от вы садки рассады в поле до наступления технической спелости листьев верхнего яруса — продолжается 80—120 дней. Здесь фаза бутониза ции отмечается на 30—40-й день, а цветения — на 40—60-й день после высадки рассады в поле.
Выращивание рассады. Табак возделывают только рассадным спо собом. Рассаду выращивают в обогреваемых и солнечных парниках, а также в грунтовых грядах. Соотношение типов парников и гряд устанавливают в зависимости от климатических условий. Например, в степных и предгорных районах Крыма 75% всей рассады получают в обогреваемых и 25% в солнечных парниках. На Черноморском побережье обогреваемых парников не устраивают. Рассаду выращи вают в солнечных парниках (50%) и грунтовых грядах (50%).
Рассадники размещают на ровных местах с небольшим южным или юго-западным склоном, хорошо освещенным солнцем, вдали от табачных полей, сушилок и хранилищ табака, чтобы избежать зараже ния рассады рябухой, мозаикой и другими болезнями.
Сроки посева семян табака в рассадники определяются сроком высадки рассады в поле. Для получения готовой рассады требуется 35—65 дней, в зависимости от типа рассадника и погодных условий. Так, на Северном Кавказе рассаду получают в обогреваемых парни ках на 45-й день, в солнечных парниках на 55-й и грунтовых грядах на 60-й день после посева.
Кроме весеннего посева, в районах с устойчивым похолоданием в зимние месяцы практикуется посев табачных семян под зиму, но для этого пригодны только парники без согревающего слоя.
Для подзимнего и ранневесеннего посева берут обычно сухие се мена, а при посеве в другие сроки — проращенные. Норма высева семян табака на 1 ма парников 0,6 г, теплых гряд — 0,8 г, холодных гряд — 1 г и при подзимнем посеве— 1,2—1,5 г.
Уход за рассадой табака включает полив, проветривания, под кормки, полку сорняков и борьбу с вредителями и болезнями.
Поливают рассаду небольшими порциями воды, но часто, чтобы по верхность питательной смеси не пересыхала.
Для рассады лучшая температура от посева до всходов 22:—28°С, а после всходов 18—25°С. В парниках с техническим обогревом тем пературу регулируют отоплением, а в других парниках — проветрива нием и укрыванием их матами для утепления.
Махорка. В сухих листьях махорки содержится от 5 до 15% никотина и 15— 20% органических кислот, в том числе 10% и более лимонной кислоты. Стебли махорки содержат этих веществ меньше.
Махорку возделывают для получения курительной (махорочной) крупки, нюхательного и жевательного табака. Значительная часть махорочного сырья идет для получении никотиновой кислоты (вита мин РР) и лимонной кислоты, используемой в пищевой и текстильной промышленности, а также для изготовления никотиновых препаратов для борьбы с-вредителями растений и болезнями животных. Из семян махорки получают жирное масло (35—40%), применяемое при изготов лении красок, лаков и мыла.
Махорка распространена в Центрально-Черноземной зоне, на Ук раине (Черниговская, Полтавская, Сумская, Черкасская и другие об ласти), в Татарской, Чувашской и Мордовской автономных республи ках, в Алтайском и Красноярском краях, в Томской, Тюменской и других областях.
Посевная площадь махорки 10 тыс. га. Урожайность 20—25 ц с 1 га.
Махорка (Nicotiana rustica L.) — однолетнее растение семейства Пасленовые (Solanaceae).
Корень махорки стержневой, сильно развитый.
Стебель прямостоячий, ребристый, с рыхлой сердцевиной, высотой до 1,2 м (рис. 82).
Листья черешковые, сердцевидной или яйцевидной формы с морщинистой поверхностью, светло-зеленого или желто-зеленого цвета, на стебле 12—20 листьев. Листья и стебли покрыты короткими голов чатыми волосками, издающими сильный специфический запах.
Соцветие — метелка. Цветки обоеполые, зеленые или желтовато-зеленые, пятерного типа, с прицветниками. Махорка — самоопылитель, но наблюдается и перекрестное опыление.
Плод — двухстворчатая многосемянная коробочка. Семена мелкие, коричневые или кремовые. Масса 1000 семян 0,25—0,35 г.
Махорка имеет две группы сортов — зеленую и желтую. У зеленых сортов листья после сушки зеленые с коричневым оттенком, а у желтых — светло-коричне вого или желтого цвета. Лучшими и наиболее распространенными являются следую щие зеленые сорта.
Семена махорки начинают прорастать при температуре 7—8°С. Наиболее благоприятная температура для роста и развития 20—25°С.
Махорка чувствительна к низким температурам и повреждается при заморозках 2—3°С.
Махорка требовательна к влаге. Транспирационный коэффициент ее 450—500. Наилучшая для роста ма хорки влажность почвы 65—70% по левой влагоемкости.
Махорка — растение длинного дня. При продвижении к северу она уско ряет свое развитие, что дает возмож ность выращивать ее даже в Запо лярье.
Махорка требовательна к плодо родию почвы. Она потребляет из почвы питательные вещества в боль шом количестве: в 25 ц урожая су хих листьев и стеблей содержится 60 кг азота, около 20 кг фосфора и 80 кг калия. Лучшие почвы для ма хорки — супесчаные и суглинистые черноземы, супесчаные и суглинис тые дерново-подзолистые почвы.
Способы культуры. Махорку можно выращивать двумя способа ми: рассадой (саженка) и посевом семян в поле (сеянка).
Рассадная культура, ускоряя развитие растений, имеет большее значение в северных районах возделывания махорки. Она требует увеличенных затрат на выращивание рассады и ее посадку. Но для нее могут быть использованы заливаемые полой водой низинные участки, а также недостаточно структурные почвы.
Сеянка лучше удается на возвышенных участках с легкими струк турными почвами.
Выращивание рассады. Рассаду махорки выращивают так же, как и рассаду табака, в парниках или грунтовых грядах.
Норма высева семян в парниках 1,5—2 г, на теплых грядах 2— 2,5 и холодных грядах 2,5—3 г на 1 м2.
Перед посевом семена протравливают в слабом растворе формалина и проращивают при 25—28°С в течение 3—4 дней. При посеве семена махорки смешивают с чистым песком (в отношении 1 : 40).
Для посадки 1 га махорки требуется в зависимости от сорта 30— 45 м2 парников или 45—60 м2 теплых гряд.
Уход за рассадой включает поддержание наиболее благоприятной температуры (18—20°С), прореживание растений, 2—3-кратную под кормку, поливы и закалку. Готовая к высадке рассада имеет 5—6 на стоящих листьев и достигает высоты 8—12 см. Для выращивания рас сады в парниках требуется 30—35 дней и на грядах — 40—45 дней.
Высадка рассады. Для махорки наиболее эффективна высадка рассады в ранние сроки, после весенних заморозков, при про гревании верхнего слоя почвы до 10°С. В южных районах Украины высадку начинают в конце апреля — начале мая, в Центрально-Черноземной зоне —• во второй декаде мая и в северных районах Не черноземной зоны и Сибири — в третьей декаде мая — начале июня.
Высаживают рассаду рассадопосадочными машинами или вручную с междурядьями 50—60 см и расстояниями между растениями 25— 30 см. Для крупнолистных сортов махорки густота насаждений .60— 70 тыс. растений, среднелистных — 70—80 тыс. и мелколистных 80—90 тыс. растений на 1 га. При квадратно-гнездовом размещении 50x50 см в гнездо высаживают два растения.
Посев махорки. Высевают махорку в ранние сроки, одно временно с посевом ранних зерновых хлебов. Дли посева используют проращенные семена в смеси с сухими в равных количествах. Прора щенные семена дают всходы после посева через 5—7 дней, а сухие— через 15—18 дней, т. е. на- 10—11 дней позже. Это позволяет иметь хорошие всходы в том случае, если ранние всходы из проращенных семян сильно пострадали от заморозков.
Сеют махорку широкорядным способом с междурядьями 50—60 см специальными махорочными или зерновыми сеялками с ограничителя ми глубины. Норма высева 2—3 кг семян на 1 га. Глубина посева не более 1 см
Лекция 15
Технология выращивания малораспространенных (нетрадиционных) культур
3. Земляная груша
Житняк. Введен в культуру в начале XX в. Имеет мочковатую корневую систему, проникающую в почву на глубину 2—2,5 м Стебель полый, хорошо облиственный, высотой 50—80 см. Образует большое число побегов на одно растение. Соцветие — колос По строению колоса различают житняк узкоколосый и житняк ширококолосый. Плод пленчатый с остевидным заострением. Масса 1000 семян 1,8—2,1 г.
Житняк сибирский [Agropyrum sibiricum (Wiled.) P. B.| в естественных условиях распространен в песчаных степях За падной Сибири, на Нижней Волге, встречается на Кавказе. По лучил распространение в земледелии юго-восточных районом страны.
Житняк пустынный (Agropyrum desertorum Fisch) произрастает в степях Арало-Прикаспийской низменности. Встречается в пустынной степи. Самый засухоустойчивый вид житняка.
Среди ширококолосых житняков в культуре распространены два вида: гребневидный и гребенчатый.
Житняк гребневидный (Agropyrum pectiniforme Roem. et Schult) широко распространен в степях, на суходольных лугах и лиманах южной лесостепи европейской части, в Западной Сиби ри, на Кавказе. Получил самое широкое распространение в земле делии степных и сухостепных районов.
Житняк гребенчатый (Agropyrum cristatum L., Gaerth.) распространен в Восточной Сибири, на Алтае. Отличается нам высшей зимостойкостью и высокой засухоустойчивостью.
Биологические особенности. Житняк обладает высо кой кустистостью. Морозо- и зимостойкость очень хорошие. По этим показателям он превосходит люцерну посевную. Обладая большой засухоустойчивостью, житняк способен переносиц, длительную засуху, а после выпадения осадков хорошо отрастать, Растет на нейтральных и слабозасоленных почвах. На формиро вание 100 кг сухой массы потребляет из почвы 2,2 кг азота, 0,54 кг фосфора и 2,1 кг калия. Может расти на одном месте 15—20 лет и более.
Место в севообороте. Житняк в смеси с бобовыми тра пами в большинстве случаев подсевают под покров яровой пшени цы или ячменя, а иногда под просо. Выбор покровной культуры определяется местными условиями. Однако существует правило, что подсевать житняк или бобово-житняковую смесь следует под 1-у покровную культуру, которая обеспечивает получение более высокого урожая сена.
Удобрение. Внесение 20 т/га навоза под предшествующую культуру повышает урожай сена житняка ширококолосого на 1,7— 1,8 т/га и узкоколосого на 0,53 т/га. Минеральные удобрения ре комендуют вносить (в кг/га): 45—60 фосфора, 30—45 калия и 30— 50 азота. Указанное количество удобрений вносят под основную вспашку. Желательно при посеве вместе с семенами давать 50 кг/га гранулированного суперфосфата.
Обработка почвы. После уборки предшественника прово дят лущение стерни, затем через 2—3 недели поле пашут плугом с предплужником на глубину 20—25 см, а иногда 30 см. Весной про водят раннее боронование, затем культивацию с боронованием и посев трав одновременно с посевом покровной культуры. Разуме ется, в каждом конкретном случае будет видоизменяться система обработки почвы. Однако надо иметь в виду, что успех возделыва ния житняка во многом зависит от качества обработки участка. Почва должна быть чистой от сорняков, хорошо обеспечена вла гой и питательными веществами.
Посев. Норма высева семян житняка 100%-ной хозяйственной годности в чистом рядовом посеве 10—12 кг/га, в травосмесях — 8—10, при широкорядном посеве — 5—7 кг/га. Глубина посева се мян 2—3 см.
Уход за посевами. При уборке покровной культуры сле дует оставлять стерню высотой 15—20 см. Это обеспечивает боль шее накопление снега, лучшую зимовку житняка и повышает уро жай сена.
Ранней весной пускают бороны для удаления стерни с поля. После уборки травосмеси или житняка на сено поля снова боро нуют тяжелыми боронами в два следа.
Уборка на сено. Лучший срок уборки на сено житняка и травосмесей с его участием — период от колошения до начала цвете ния. В степных районах скошенную траву немедленно сгребают в валки. Через 1—2 сут сено можно стоговать. В отдельные жаркие дни житняк, скошенный утром, уже к вечеру может быть заскирдован.
Уборка на семена. При созревании житняка спелые се мена легко осыпаются. Поэтому часто его убирают в середине вос ковой спелости раздельным способом. Продолжительность воско вой спелости 10—12 дней. Поэтому нетрудно определить опти мальный срок начала раздельной уборки семенников.
При наступлении конца восковой спелости необходимо убирать семена прямым комбайнированием. Следует помнить, что при чрезмерно ранней уборке житняка всхожесть семян бывает на 15—20 % ниже, чем при уборке в конце фазы восковой спелости или в фазе полной спелости. Кроме того, при уборке семенников в ранние сроки в семенном материале в значительном количестве встречаются так называемые двойчатки и тройчатки — части ко лоска житняка. При наличии большого количества не разрушен ных колосков с семенами ворох пропускают через клеверотерку, а затем повторно через зерноочистительные машины.
Очищенные и отсортированные семена обычно сухие и не тре буют дополнительной сушки. После доведения семян до посевных кондиций их хранят в закромах слоем не более 1,5—2 м или зата ривают в мешки и складывают в штабеля.
Кострец безостый (Bromus inermis L.). Многолетний верховой злак. Корневая система корневищная, способная укореняться в узлах, что способствует образованию новых кустов. Корни проника ют в почву на глубину до 2 м. Стебли прямые, гладкие, высотой до 2 м. Соцветие — метелка. Плоды темно-серые. Масса 1000 семян 3,5 г.
Зимостойкость и засухоустойчивость хорошие. Выдерживает непродолжительное затопление. На пойменных землях дает очень высокие урожаи сена. Не переносит кислых и сильно уплотнен ных почв. Удается на солонцах. Хорошо растет на проницаемых почвах заливных лугов, а также на суглинистых, богатых перегно ем. На одном месте произрастает 8—12 лет, а с применением удоб рений на пойменных землях — до 15—20 лет.
Норма высева семян при рядовом сплошном посеве 16—18 кг/га, при широкорядном—10—11 кг/га. Семена костреца безостого мало сыпучи, поэтому перед посевом их пропускают через овощ ную терку с резиновыми трущимися поверхностями. После такой обработки их можно высевать любыми сеялками.
При скашивании до цветения дает хорошее сено (особенно для лошадей), после цветения оно быстро грубеет.
Уборку семенников можно осуществлять прямым комбайниро ванием в фазе полной спелости семян или раздельным способом. В последнем случае скашивание проводят в фазе восковой спелос ти семян. После уборки семена очищают от посторонних приме сей, подсушивают и закладывают на хранение.
Земляная груша – растение разностороннего пользования для животных. Одинаково хорошим кормом являются и клубни, и зеленая масса. Урожай сырой биомассы составляет 1500-1700 ц/га. Земляная груша клубненосное растение из сем. Сложноцветные или Астровые. Стебли прямые, хорошо облиственные высотой 2,5-4 м, листья удлиненно-яйцевидные, сердцевидные стебли, соцветие корзинка диаметром 3-5 см. опыление перекрестное, плод семянка, масса 1000 шт. 7-9 гр. Корневая система стержневая, сильноветвящаяся. Главный корень проникает в почву на глубину 2-3 м. На подземной части стебля образуют столоны разной длины с клубнями на концах. Под одним растением формируются до 20-25 клубней. Окраска от белой до фиолетовой. Клубни земляной груши зимуют в почве, поэтому оно считается многолетним. Переносит заморозки 4-5 С. Засухоустойчивая культура короткого дня. 100 центнеров зеленой массы выносит 30 кг азота, 12,4 фосфора, 45 кг калия. Норма посадки от 600-2000 кг/га. При высоте растений 10-15 см проводится междурядная обработка, а при высоте растений 30-40 см их окучивают. Уборку клубней можно проводить осенью и весной силосным комбайном для скармливания животным.
Основная литература
Дополнительная литература
6. Бияшев Г.З. Сахарная свекла на орошаемых землях Казахстана. - Алма-Ата, 1986.
7. Бенц А.А. Горох. 1986.
8. Губанов Я.В. и др. Технические культуры. - М, 1986.
9. Карягин Ю.Г. Соя.-Алма-Ата, 1978.
10. Илялетдинов Ш.А. Масличные культуры. - Алма-Ата, 1976.
11.Сулейменов М.К. Интенсивная технология возделывания яровой
пшеницы. - Алма-Ата, 1988.
PAGE 109