Пшеница растение фото


Пшеница: фото и описание

Пшеница - это травянистое (чаще всего однолетнее) растение, относящееся к зерновым культурам. Является оно одной из важнейших культур, выращиваемой людьми для получения пищи. Это и не удивительно, ведь зёрна пшеницы очень питательны и полезны. Автор фото - Nick Saltmarsh, ссылка на оригинал (фото было изменено).

Описание растения Пшеница

Пшеница представляет собой однолетнее растение, способное вырастать до полутораметровой высоты. Заросли при этом всегда прямые и плотные, поскольку стебель растения практически идеально прямой и не имеет ответвлений. Однако, от стебля отходят тонкие, неширокие (до двух сантиметров) и длинные листья, благодаря чему заросли этого растения выглядят очень густыми. На вершине стебля располагается колосок, в котором находятся зёрна.Пшеница окрашена в зелёный цвет, но постепенно меняет его на золотистый. В момент сбора урожая пшеничные поля сплошь окрашены в золотистый цвет.

Зерна пшеницы, находящиеся в колоске, защищены чешуйками и волосками. Благодаря чему не осыпаются на землю. Но спелые зёрна легко покидают своё укрытие, стоит лишь хорошенько ударить по колоску. На этом принципе и основываются методы сбора данного вида урожая.

Полезные свойства пшеницы

Зёрна пшеницы содержат просто огромное количество полезных веществ: витамины группы B, C, E, F и PP, аминокислоты, клетчатку, фруктозу, лактозу, каротин, а также многие минеральные вещества (калий, магний, фосфор, серебро, железо, кальций и другие). Благодаря этому растение приносит огромную пользу организму:

  • - общее укрепление и оздоровление организма;
  • - улучшение работы желудочно-кишечной системы;
  • - очищение организма от вредных веществ (также способствует самоочищению печени);
  • - улучшение мозговой деятельности;
  • - регулирование обменных процессов;
  • - укрепление костей, хрящей, ногтей и волос;
  • - мешает отложению жиров в организме.

Польза пророщенной пшеницы

Пророщенной пшеницей называют пшеничные зёрна, из которых только-только начинают проклёвываться ростки (для этого спелые зёрна помещают в воду).Автор фото - Kim Knoch, ссылка на оригинал (фото было изменено).

В этот момент польза пшеницы увеличивается в несколько раз, поскольку растение активизирует все процессы, чтобы дать возможность ростку выжить. Жиры, находящиеся в зёрнах пшеницы, превращаются в полезные жирные кислоты. Крахмал превращается в мальтозу. Белок распадается на аминокислоты... В момент прорастания зёрна пшеницы способны принести наибольшую пользу нашему организму. Их употребление приводит к:

  • - восстановлению и омолаживанию организма (как кожи, так и внутренних органов);
  • - улучшению зрения и избавлению от некоторых глазных заболеваний;
  • - укреплению иммунной системы;
  • - выведению холестерина из крови;
  • - укреплению стенок сосудов;
  • - насыщению крови полезными веществами.

Применение пшеницы

Крахмал пшеницы, отвары и зародыши растения активно используются в медицине, как народной, так и современной. Используются они в качестве противоожогового средства, заживляющего средства при ранах и язвах, а также в косметологии. Иногда входят в состав различных мазей.

Из пшеницы изготавливают пшеничную муку, а уж из неё - различные продукты питания, которые оказываются на нашем столе чуть ли не каждый день: хлебобулочные изделия, крупы (манная крупа, например), макаронные изделия и другое. Также из данного растения изготавливают спиртные напитки.

Заключение

Пшеница - одна из самых полезных зерновых культур. Помимо того, что она служит одним из основных источников пищи, так ещё и приносит огромную пользу нашему организму.

naturae.ru

Пшеница — разновидности, места для выращивания и полезные свойства + 78 фото

Пшеница по праву считается одним из самых древних злаковых растений, относящихся к классу однодольных и отделу цветковых.

Описание злака

Абсолютно все существующие на сегодняшний день сорта растения имеют главные характерные для всех признаки. Высота стебля у пшеницы варьируется от 30 до 150 см. Стебли исключительно прямостоячие, полые и при этом с отлично заметным узлами.

Чаще всего, как показывает практика, с одного растения в большинстве случаев вырастает примерно десять стеблей. Если посмотреть фото пшеницы, то можно заметить, что ширина ее листьев около 2 см. Их форма – плоская, часто линейная, а также с дополнительным прожилками, расположенными параллельно.

Если решите потрогать сорта пшеницы, то заметите, что ее листья достаточно шершавые. Корневая система данного растения мочковатая.

Разновидности пшеницы

Если говорить про сорта пшеницы, то первое, что стоит отметить – их невероятное многообразие. У растений по-настоящему достаточно сложная классификация, которая включает в себя различные дополнительные виды, секции и примерно десяток межродовых и даже внутриродовых гибридов.

При этом большинству растениеводов, конечно, известна больше других видов озимая пшеница. Тем не менее пшеницу можно встретить: двухлетнюю или однолетнюю, не только озимую, но также и яровую.

Чаще всего семена пшеницы яровой сеются с начала весны по ее конец. Она созревает около ста теплых дней. Принято убирать ее с наступлением осени. Яровая пшеница намного засухоустойчивее, нежели озимая, и ко всему прочему отличается хорошими хлебопекарными свойствами.

Озимую пшеницу принято сеять в августе. В таком случае урожайность пшеницы можно получить уже в начале следующего лета, так что не придется долго ждать.

Большинство растениеводов отмечают, что выращивание пшеницы именно этого типа позволяет добиться большего урожая, однако стоит учесть, что она предпочитает исключительно те районы, в которых зима достаточно снежная и в целом климат мягкий.

Где можно выращивать пшеницу?

Если вы хоть раз ранее задумывались над тем как прорастить пшеницу, то наверняка уже узнали, что она растет практически везде, за исключением тропиков, так как многообразие вновь выведенных сортов дает возможность использовать практически любые не только климатические, но и ко всему прочему почвенные условия.

Растение не боится жары, отличается холодостойкостью.

Чем отличается пшеница и рожь?

Самыми популярными и при этом незаменимыми злаковыми культурами по праву считаются пшеница, а также рожь.

Несмотря на то, что внешне они между собой достаточно сильно похожи, у них есть кроме того и достаточно много различий.

  • Во-первых, сорта ржи не отличаются таким многообразием, как сорта пшеницы.
  • Во-вторых, у ржи более узкая сфера применения, нежели у пшеницы.
  • В-третьих, зерна отличаются химическим составом, а также внешним видом.
  • В-четвёртых, рожь предъявляет как к климату, так и к выбранной почве более серьезные требования.

Многих интересует пшеница в домашних условиях, а точнее прорастание ее зерен. Действительно прорастить зерна пшеницы самостоятельно достаточно легко.

  • Поместите маленькое зерно в литровую стеклянную банку ( Учтите, что зерно не должно ни в коем случае занимать больше 1/3 или даже 1⁄4 банки).
  • Долейте в банку практически до краев воду.
  • Оставьте зерна примерно на 7-8 часов.
  • Слейте воду через марлю, промойте пшеницу и залейте еще на три часа свежую воду.

Аналогичные действия необходимо повторить еще несколько раз, а после дать воде стечь и снова поместить в банку все зерна.

Спустя 24 часа проростки должны достигнуть высоты в пару миллиметров и проросшие зерна будут готовы к употреблению.

Полезные свойства

Поскольку пшеница является продовольственной культурой у нее есть огромное количество различных полезных свойств, которыми она радует многих покупателей в магазинах. Этот именно тот злак, который занимает значимое место в производстве большинства стран.

Благодаря муке из пшеницы готовят самые разнообразные макаронные изделия, а также хлеб и кондитерскую продукцию. Также на протяжении последних нескольких десятков лет пшеница используется при приготовлении пива.

Фото пшеницы

zelenyjmir.ru

Пшеница и рожь. Отличия, фото, применение

Зерновые изучаются и культивируются человеком очень давно, ведь они основной источник питания и жизненной силы. Благодаря таким культурам, как рожь и пшеница, человек не одно столетие обеспечивает пищу себе и домашним животным. Из перемолотого зерна этих злаковых пекут хлеб, который мы ежедневно покупаем в магазине, даже не задумываясь, а чем еще, кроме вкусовых качеств, отличаются рожь и пшеница.

Как выглядит рожь и как выглядит пшеница

Даже тот, кто никогда не держал в руках колоски пшеницы и ржи, по фотографии знает, что между ними существуют отличия, ведь и сам хлеб пшеничный и ржаной отличаются на вид. Первый - белый с золотистой корочкой, а второй - серый внутри и коричневый снаружи. Точно также можно отличить зерна этих культур - у пшеницы спелые семена имеют золотистый оттенок, а вот для ржи характерен зеленовато-серый цвет зерен, как у тимофеевки луговой.

Колосок у ржи тонкий с длинными и густыми усиками. У пшеницы колос более толстый. Он также имеет усики, но они в период созревания зерна зачастую полностью обламываются. Стоит отметить, что ни одна зерновая культура не имеет столько сортов, как пшеница. И это понятно, ведь исторические исследования подтверждают, что именно с нее началась практика культивирования зерновых.

Высота стебля ржи может достигать порядка двух метров, тогда как пшеница редко вырастает более полутора метров.

Ниже на первом фото расположена рожь, на втором - пшеница:

Состав и пищевая ценность

И рожь, и пшеница относятся к семейству злаковых и могут быть, как однолетними, так и двухлетними. Чаще культивируются однолетние сорта.

Пшеница считается более питательным продуктом. Из нее выходит более вкусный и ценный хлеб. Но, на самом деле 100 граммов зерна пшеницы имеют энергетическую ценность 339 калорий, тогда как у ржи 338 калорий. Как видите, разница не существенная, если речь идет о самом зерне.

Состав ржи представлен следующими пропорциями:

  • 8,8 г белков
  • 1,7 г жиров
  • 60,7 г углеводов
  • 13,2 г пищевых волокон
  • 1,9 г минеральных веществ

В свою очередь, в составе пшеницы:

  • 14 г белков
  • 2-2,5 г жиров
  • 68-71 г углеводов
  • 10 г пищевых волокон
  • а также 65-68 г крахмала и 3 г сахаров

Таким образом, становится очевидным, что с точки зрения питательности и пользы продукта, пшеница намного ценнее ржи.

С другой стороны, рожь считается более диетическим продуктом, и ржаной хлеб, особенно грубого помола, рекомендуется при повышенном весе и избытке холестерина.

Особенности агротехники

Как и чеснок, обе эти культуры выращивают, как озимые и яровые, что увеличивает объемы урожая при условии сокращения используемой площади полей.

Пшеница любого сорта - это самоопыляющееся растение, однако ее урожайность зависит от климатических условий. Для нее важна достаточная продолжительность светового дня и теплый климат. Также она весьма чувствительна к сильным морозам в зимнее время. А потому, озимая пшеница в бесснежные зимы очень часто погибает. Это обусловлено тем, что кущение происходит близко к почве.

Если же говорить про рожь, то она менее прихотлива и может выдерживать в бесснежные зимы до – 30° по Цельсию. Это привело к активному распространению данной культуры в северных регионах.

Оптимальная почва для этих культур также отличается. Пшеница лучше всего дает урожаи на плодородном черноземе или подзолистом грунте и не переносит высокой кислотности. Рожь чувствует себя хорошо и на бедных глинистых и даже песчаных почвах, и не восприимчива к уровню кислотности. К слову, она даже способна улучшить качество глинистых почв, разрыхляя их и обеспечивая хорошие дренажные свойства.

При высокой влажности пшеница может быть поражена различными грибковыми заболеваниями, к которым устойчива рожь. Впрочем, в силу большой длинны стебля, рожь может “полечь”, что делает сложной уборку урожая.

В отличие от ржи, пшеница также может иметь затруднения с сорной травой, препятствующей появлению всходов.

Практическое применение

Как уже было сказано, зерна этих культур используют для выпечки хлеба, изготовления макаронных изделий и производства спирта. Рожь и пшеницу нередко включают в состав корма для скота и птицы (кур, перепелов на фермах.

Широкое применение получили пророщенные зерна пшеницы. В медицине их используют, как рано-заживляющее средство, а также иммуномодулятор. В косметологии они известны, как эффективное омолаживающее средство.

Зародыши ржи в медицине и косметологии не применяются. Однако, цветущие колосья ржи подходят для приготовления эссенции, используемой в гомеопатии.

В свою очередь, стебли (солома) этой культуры являются отличным кровельным материалом. В наши дни он используется редко, но все же встречается в сельскохозяйственных постройках.

Стоит отметить и особенные свойства хлеба из пшеницы и ржи. Первый оказывает закрепляющий эффект на кишечник, а второй наоборот слабит. Из пшеницы можно получить спирт самого высокого качества, а вот из ржи готовят отличный квас.

www.domogorodnika.ru

Фото пшеница растение

Этот цикл статей, одним из авторов которого является Джеймс Кук, бывавший в Украине, известный читателям журнала «Зерно» своими исследованиями, адаптирован к украинским реалиям и предлагается читателю-практику как исчерпывающий массив информации о самой современной технологии и методологии выращивания пшеницы. Полный объем информации, уважаемый читатель, вы получите в том случае, если, начиная с этого выпуска, соберете все 12 номеров, в которых будет опубликована эта информация. (Опубликовано в № 7.2011г.)

В первой статье авторы сосредоточились на биологии, характеристиках, циклах и особенностях пшеничного растения. С каждым номером журнала «Зерно» вам будет все интереснее, и, надеемся, наша работа будет полезна в вашей агрономической практике.

Каждое здоровое, полностью развитое растение пшеницы состоит из главного стебля с колосом, междоузлий, узлов, листьев, корней и побегов. В свою очередь, каждый побег также состоит из колоса, междоузлий, узлов, листьев, корней и (потенциально) вторичных побегов. Корни, которые появляются первыми как часть проростка, являются зародышевыми, или первичными корнями. А те, которые формируются позднее на главном стебле и отростках, – узловыми корнями, иногда их называют придаточными или вторичными корнями.

Прежде чем достичь полного развития и зрелости, каждое растение пшеницы проходит через последовательные стадии развития: проросток становится главным стеблем с побегами, каждый из которых удлиняется примерно в одно время, а затем развиваются колосья и зерно. Настоящий стебель в молодых растениях выдвигается в точке роста посредством чередующихся слоев клеток, предназначенных стать узлами (соединениями) и междоузлиями длинной жесткой соломы с колосом на верхушке. С получением сигнала – суммы накопленных активных температур, что характерно для большинства сортов пшеницы, или сигнала от продолжительности светлого времени суток, в случае с пшеницей, чувствительной к продолжительности дня, эти выдвигаемые междоузлия начинают удлиняться, узлы возникают один за другим, и, наконец, из трубки появляется колос. На протяжении этих стадий главный стебель, побеги и связанные с ними узловые корни соединяются в участке, известном как корневая шейка. Она состоит из нижних узлов и невыдвинувшихся междоузлий, которые остаются в зафиксированном положении на 2-5 см ниже поверхности почвы. Стадии развития и роста описываются для случая, когда все идет правильно: растение совершенно здоровое, а урожайность генетически абсолютна (рис. 1). В следующих статьях мы опишем, что может идти неправильно и что нужно делать в таких случаях.

Рис. 1. Четыре уровня продуктивности пшеницы

Эмбрион

Внутри каждого пшеничного зерна находится эмбрион, или зародыш растения пшеницы (рис. 2). Эмбрион является упаковкой для всех составляющих, необходимых для образования растения. Он состоит из нескольких частей, а именно:

1) щитка – измененного листа, который поглощает сахар и другие питательные элементы из крахмального эндосперма по мере расщепления ферментами при прорастании;

2) эктодерма – листообразной структуры, которая никогда не развивается в настоящий лист;

3) колеоптиля – еще одной листообразной структуры, которая защищает первый настоящий лист при появлении из почвы;

4) неразвитых тканей (зародышевых) приблизительно для первых трех настоящих листьев;

5) будущего первого корня (зародышевого корня), покрытого защитным слоем ткани;

6) от двух до пяти зародышей, предназначенных стать зародышевыми корнями вместе с первичным корешком (они не показаны на рис. 2).

Узлы

Узлы – это те места, где начинается рост растения пшеницы. Все корни, листья и побеги берут свое начало в вегетативных узлах на стеблях. По аналогии, все колоски, составляющие колос, берут свое начало в репродуктивных узлах на верхушках стеблей. Эти вегетативные и репродуктивные узлы дают начало соответствующим структурами по заранее установленной схеме, которую можно легко описать, если растение анализируется в соответствии со своими составляющими узлами. Потенциально на главном стебле полностью развитого растения озимой пшеницы формируется 9-14 вегетативных узлов и 15-25 репродуктивных узлов. Обычно на полностью развитом растении яровой пшеницы меньше вегетативных и репродуктивных узлов, чем на озимой пшенице, и меньше на боковых побегах, чем на главном стебле и более старших побегах.

Рис. 2

Рис. 2. Вид эмбриона зрелой пшеницы (сверху), разрез выполнен посредине по всей его длине, и размещение эмбриона на семени пшеницы и в стадии развития (снизу)

Зародышевые корни (но не первичный корешок) появляются из узлов в эктодерме и щитке эмбриона (рис. 2). Обычно два зародыша корней формируются на какой-либо из сторон щиткового узла, а три зародыша корня связаны с узлом эктодерма, то есть потенциально всего пять зародышевых корней (шесть с первичным корешком). Итак, эмбрион имеет пять узлов: щитковый (семядольный), эктодермический, колеоптильный, а также первый и второй листовые узлы.

Вегетативные части

Порядок развития вегетативных частей пшеницы -листьев, главного стебля, побегов и корней (рис. 3) можно проследить визуально. Для этого пронумеруем каждый узел. Узел первого листа (четвертый узел эмбриона) обозначим как узел 1 (N1), а первый видимый над землей зеленый лист (первый настоящий лист), присоединенный к N1, – как L1 (рис. 3). Он содержит почку в своей пазухе и называется пазушным побегом 1 (Т1).

Рис. 3. Листья, отростки и корни пшеничного растения

Второй видимый зеленый лист (L22) присоединяется к узлу 2 (N2) и содержит в своей пазухе почку, которая станет вторым пазушным побегом (Т2). Колеоптиль зарождается в колеоптиль-ном узле, обозначенном О (N0). Колеоптиль, будучи листоподобной структурой, обозначим LО. Эктодерма берет свое начало в узле -1 (N-1), а щиток – в узле -2 (N-2).

Узловые корни возникают из одного или более узлов каждого стебля начиная с N1. Из каждого такого узла может появиться около четырех узловых корней. Эти четыре корня обозначим буквами в соответствии с направлением их роста по отношению к средней жилке первого листа (L1 при N1). Корни, появляющиеся с правой и с левой стороны средней жилки, обозначим как А и В соответственно. А корни, появляющиеся в направлении к средней жилке и от нее, – как Х и У соответственно. Узлы на побегах также обозначим номерами: состоящими из двух цифр -для узлов на побегах, а из трех цифр – для узлов на вторичных побегах. В основании каждого отростка находится маленькая листообразная структура – прицветничек, который защищает молодую почку, прежде чем она выпустит свой первый лист, чтобы стать побегом. Прицветничек является аналогом колеоптиля и берет свое начало в собственном узле на побеге. Прицветничек содержит почку в своей пазухе, которая разовьется во вторичный побег. Подобно колеоптилю и его узлу, прицветничку и его узлу дается обозначение 0. Так как первый побег – это уже Т1 при N1, его прицветничек будет L10 при N10, а побег прицветничка является вторичным побегом Т10. По аналогии, первый настоящий лист на Т1 будет L11 при N11, а второй настоящий лист на Т1 -L12 при N12. Эти два листа содержат в своих пазухах почки, обозначенные как Т11 и Т12. Подобным образом отросток прицветничка на Т10 будет третичным побегом, обозначается он как Т100. В производственных посевах при обычных сроках сева очень немногие вторичные побеги и еще меньше третичные побеги образуют полноценное зерно в колосе. При раннем сроке сева и с широкими междурядьями пшеница может формировать полноценное зерно даже на вторичных побегах.

Сумма активных температур и развитие пшеничного растения

Правильное развитие пшеничного растения с листьями, главным стеблем, побегами и вторичными побегами регулируется накопленными единицами тепла или суммой активных температур за вегетационный период (САТ). Количество активных температур за день является средним значением температуры в этот день минус начальная температура роста. Начальная температура (биологический нуль) для пшеницы составляет 0 °С. Рано созревающей стекловидной краснозерной яровой пшенице необходимо примерно 1,475-1,500 САТ с момента, когда семя впервые начнет поглощать воду, до момента созревания зерна. Возможно, это минимум для производства пшеницы в Северной Америке. Озимой пшенице необходимо 2,000-2,500 САТ в зависимости от разновидности и даты посева. В среднем пшенице нужно около 150 САТ для появления всходов, если посев проведен на глубину 3,8 см, 130 САТ – если глубина посева всего 2,5 см, и 230 САТ – если пшеница посеяна на глубину 7,5 см. В среднем 80 САТ необходимо для того, чтобы семя проросло, 50 САТ – чтобы побег достиг поверхности почвы (на каждый сантиметр глубины посева – 20 САТ). Большее количество суммы активных температур может понадобиться для получения всходов при температуре почвы более 27 °С, поскольку такие температуры слишком высоки для прорастания семени, но они быстро накапливаются в расчетах суммы активных температур и могут ввести агронома в заблуждение. Период между последовательным появлением листьев на главном стебле и на побегах называется филохрон, и подобно появлению всходов, образование каждого листа требует определенного минимального значения суммы активных температур за этот период. Большинство разновидностей стекловидной красно-зерной яровой пшеницы, выращенной в северном Грейт Плэйнсе, требуют 80 САТ за филохрон. Одним очень рано созревающим сортам стекловидной краснозерной яровой пшеницы необходимо менее 75 САТ за филохрон. Другим рано созревающим сортам необходимы более короткие филохроны, чем обычным сортам между всходами и колошением, потому что они образуют меньше листьев на главном стебле (например, семь листьев вместо восьми). Разновидности мягкой белозерной озимой пшеницы, выведенной для северовосточного побережья Тихого океана, в основном образуют 10-13 листьев на главном стебле и требуют 90-100 САТ за филохрон. Озимая пшеница имеет более продолжительный вегетационный период, чем яровая, и, соответственно, более высокий возможный урожай. Разновидности озимой пшеницы, выращенные в относительно прохладной зоне северо-восточного тихоокеанского побережья, также имеют более высокий возможный урожай, чем сорта, выращенные в зонах с высокими температурами весной и в начале лета. Укорачивание периода филохрона или формирование меньшего количества листьев на главном стебле (и побегах) помогает улучшить созревание культуры и в некоторые годы позволяет избежать воздействия высоких температур воздуха в критические фазы развития. При поздних сроках сева у озимой пшеницы сокращается период филохрона, при этом соответственно уменьшается и фактическое время для протекания процесса фотосинтеза и накопления сухого вещества. По этой причине рано созревающие разновидности и поздно высеянные сорта стремятся сформировать растения с меньшими листьями и колосками и с более низким потенциально возможным урожаем. Растение как бы жертвует своим ростом, но, несмотря на это, оно обязательно проходит через каждую фазу своего развития. Периодфилохрона слегка варьирует в ответ на скорость накопления сухого вещества. Например, если углерода, поглощенного в продуктах фотосинтеза, достаточно для развития растения до того, как наступит время окончания периода филохрона, то этот период может немного сократиться, чтобы соответствовать скорости поступления углерода. И наоборот, если накопленного углерода недостаточно, период филохрона немного удлиняется. Скорость развития растения может контролироваться поступлением углерода, и наоборот, поступление углерода может контролироваться скоростью развития растения. Эти процессы неразрывно связаны. Вообще, для формирования и увеличения листа побега, как и главного стебля, требуется одинаковое количество сумм активных температур. Зная период филохрона, можно прогнозировать, когда листья будут удлиняться, но нельзя предсказать их размер в конце этого периода, когда начнет увеличиваться следующий лист. Первый побег в пазухе первого листа (L1) и каждый последующий побег в пазухе каждого последующего листа появляются с интервалами в 1 филохрон. По аналогии, листья на этих побегах появляются с интервалом в 1 филохрон. Последующие побеги имеют меньше листьев (как правило, каждый побег содержит на один лист меньше, чем его предшественник на растении), чтобы при созревании разница в развитии между главным стеблем и самым молодым связанным с ним побегом не могла быть больше 50 САТ (2-3 дня при среднем значении дневных температур в пределах 15-25 °С). Побеги могут запаздывать в развитии и созревании за главным стеблем, но не более чем на 2-3 дня. У обычных сортов стекловидной краснозерной яровой пшеницы стебель начинает удлиняться примерно через 5 филохронов (около 400 САТ) после сева, а у рано созревающих сортов – даже после 370 САТ. Удлинение стебля – это реакция растения на накопленную сумму активных температур за определенный период вегетации или на долготу дня. Озимая пшеница в Северной Америке обычно входит в фазу стеблевания примерно при 4-4,5 филохрона, или между 360 и 450 САТ, после первого января. Этот период может быть короче при более ранних сроках сева. Как только начинается удлинение стебля, любой побег с количеством листьев меньше трех может быть отторгнут растением. Фаза стеблевания с полностью развитыми листьями начинается при 3 филохронах после проявления удлинения стебля и длится в течение 1 филохрона до момента, когда показывается кончик колоска. Обычные виды стекловидной краснозерной яровой пшеницы достигают этой стадии примерно за 715 САТ с момента всходов. Рано созревающие сорта затрачивают всего 650 САТ. Мягкая белозерная озимая пшеница в тихоокеанском северозападном регионе достигает фазы стеблевания, когда накоплено примерно 1,400 САТ после посева 15 сентября, но ей необходимо только 1,050-1,100 САТ при посеве в октябре. Более длительный теплый период времени при раннем севе используется растением для дополнительного вегетативного развития. Это приводит к образованию большего количества побегов, что потенциально позволяет растению сформировать больше колосьев и, следовательно, больший урожай, если все остальные жизненно важные для растения факторы не будут ограничены. Колошение длится примерно 1 филохрон, а фаза цветения начинается на 0,25-0,5 филохрона после завершения фазы колошения, то есть грубо прибавляем еще 100 САТ для яровой пшеницы и 120-150 САТ – для озимой. Стекловидной краснозерной яровой пшенице в период от цветения до созревания требуется еще 630-770 САТ, а мягкой белозерной озимой пшенице -750-800 САТ. Это приближает общие накопленные единицы тепла к 1,450-1,565 САТ для стекловидной краснозерной яровой пшеницы и 2,050-2,350 САТ – для мягкой белозерной озимой пшеницы, в зависимости от особенностей созревания и сроков сева культуры. Естественно, эти значения колеблются по сортам и зависят от других факторов. Урожай зерна – это функция общего количества накопленного углерода, выраженного вначале в виде максимального количества побегов с самыми широкими листьями, затем в виде максимального количества колосков в одном колосе, еще позже в виде максимального количества цветков в колоске, и наконец, в количестве полностью налитых зерен на каждом цветке.

Развитие побегов

При развитии всходов одновременно формируется новый лист и увеличивается предыдущий. Однако структура молодых листьев формируется быстрее, чем листья успевают увеличиться до полного размера. Таким образом, на растении может быть около 15 вегетативных узлов, но к тому моменту, когда точка роста прекращает формировать зародыши листьев и начинает производить репродуктивные узлы будущих колосков, может быть сформировано только шесть или семь видимых листьев. Обычно, когда на озимой пшенице с листьями 11 узлов, пять из которых содержат видимые листья (L1-L5), а шесть – листья, ожидающие удлинения, начинают формироваться колосковые (репродуктивные) узлы. Яровая пшеница и ранние сорта озимой пшеницы могут иметь только четыре видимых листа на стебле при переходе к формированию репродуктивных узлов.

Развитие корней

Зародышевые корни

Первые два зародышевых корня формируются в узлах N2 и N1 – узлы щитка и эпибласта соответственно. Эти корни, обозначенные как -2А и -2В, удлиняются почти сразу после начала удлинения первичного корешка. Эти два корня и первичный корешок составляют первые три корня, видимые на проростке, выкопанном из почвы до появления его на поверхности (рис. 2). Только после того, как эти три корня появились и начали поглощать воду, удлиняется колеоптиль. После появления побега следующие два зародышевых корня, обозначенные как -1А и -1В, удлиняются из узла эпибласта (N1). Пятый зародышевый корень (-1х) может появиться из N1, если проростки особенно сильны. Из этого же узла может появиться даже шестой зародышевый корень (-1у). Время, когда зародышевые корни начинают удлиняться из узлов в пределах эмбриона, как и время, когда листья начинают удлиняться над землей, регулируется суммой активных температур или филохронами. Зародышевые корни -1А и -1В начинают удлиняться, когда на поверхности появляется колеоптиль. Корни ОА и ОВ затем удлиняются в узле N0 примерно в то время, когда начинает расти колеоптильный побег.

Время появления корней первого, второго и третьего порядка также регулируется суммой активных температур или филохронами. Вообще, отростки первого порядка начинают ветвиться на зародышевых корнях, когда на главном стебле сформировано три листа. Отростки второго порядка начинают ветвиться, когда на главном стебле появляется 5-6 листьев.

Узловые корни

В каждом узле главного стебля и побегов может развиться до четырех узловых корней. Эти четыре корня появляются двумя парами, одна названа А и В, а другая – Х и У. На некоторых стеблях в верхних узлах может быть видно больше четырех корней. Подобно зародышевым корням, время появления узловых корней может прогнозироваться по накопленной сумме активных температур. Корни 1А и 1В появляются в узле N1 на главном стебле примерно тогда, когда Т1 начинает расти из того же узла. Вторая пара корней формируется из N1 (корни 1Х и 1У) примерно через 2 филохрона после появления первых двух корней из этого же узла или в момент удлинения ТЗ из N3. Последовательность может продолжаться, пока узловые корни появляются на всех узлах от N1 до N5 или N6 и до момента преобразования точки роста из вегетативного в репродуктивный узел. Ответвление первого порядка узловых корней из любого данного узла начинается, когда побег, связанный с этим узлом, имеет три листа, а ответвление второго порядка узловых корней начинается, когда поддерживающий побег имеет от пяти до шести листьев.

Репродуктивный период

Точка роста в побеге главного стебля или бокового побега озимой пшеницы прекращает производить вегетативные узлы и начинает производить репродуктивные узлы ранней весной. Точное время этого преобразования зависит от сорта, накопленной суммы активных температур и долготы дня. Смена вегетативного развития репродуктивным является результатом гормональных сигналов в растении. Когда точки роста завершают свою вегетативную миссию и переходят в репродуктивную, они проходят через ряд физических изменений.

Они удлиняют и производят репродуктивные узлы (пучки неразвитых клеток, предназначенных стать структурами в колосе) примерно в два раза быстрее, чем развиваются вегетативные точки роста. Одновершинные бугорки (колосковые узлы) в точке роста дают начало пазушным почкам, которые формируют будущие колоски. Таким образом, зародыш, сформированный в одновершинной фазе развития точки роста, представляет только нижнюю половину каждого будущего колоска. Второй ряд зародыша (зародыш колоска) развивается позже из почек в пазухах первого ряда (двухвершинная фаза развития точки роста) (рис. 4). В этой фазе растение точно зафиксировало максимальное количество колосков. Будущий колос может дать урожай не больший, чем установлен количеством колосков в двухвершинной фазе развития точки роста. В дальнейшем по мере развития растения в зависимости от условий он может быть только меньшим. В этой фазе узлы необратимо перестраиваются в репродуктивную фазу. Верхняя половина узлов будущего колоса формируется приблизительно с удвоенной скоростью нижней половины, при этом образуется окончательный узел или верхушечная часть колоска.

К этому времени появляется зародыш первого цветка на более развитых колосках, который находится примерно в средней части колоса. В течение этой фазы сформировано окончательное количество потенциальных зерен. Каждый колосок может производить семь, восемь или даже девять зернышек (определяющихся по количеству цветков), но большинство производят от одного до пяти зерен. Развитие колоса может быть связано с развитием проростка. Например, у озимой пшеницы стадии от начала одновершинной фазы до завершения двухвершинной фазы проходят в период с середины до окончания фазы кущения. У яровой пшеницы размер колоса закладывается к моменту, когда главный стебель имеет пять с половиной листьев. Последний колосок формируется в период окончания роста стебля. Обычно в этот период точка роста выталкивается на поверхность почвы. Цветки в колосе созревают в период выхода в трубку – начала колошения. К началу цветения все части колосков (за исключением зерен) достигают своего полного развития.

Цветение и развитие зерен

Цветение – фаза, когда появляются пыльниковые мешочки и пыльца начинает из них высыпаться. Происходит это сразу (примерно 0,5 филохрона) после колошения и длится примерно 3-5 дней. Цветение -это переход от колошения до начала налива зерна. Оно начинается примерно с середины колоса и продолжается по направлению вверх и вниз на тех участках и в той последовательности, что и формирование двойных вершин и колосков. На побегах цветение происходит позднее, чем на главном стебле, потому что они слегка отстают в развитии от главного стебля.

Налив зерна начинается с оплодотворения женских семяпочек пыльцой. Для общего периода налива зерна необходимо 750-800 САТ. Его можно разделить на три фазы: фаза задержки, фаза постоянного темпа и фаза максимального веса. Примерно 150-200 САТ, или 1/4 единиц тепла, накапливается в течение фазы задержки – период оплодотворения, когда зерна начинают наливаться. Зерна могут наливаться в средней части колоса, в то время как все еще длится цветение на концах колоса. Чем продолжительнее эта фаза и больше сумма активных температур, тем больше будет зерен в одном колосе, поскольку в этом случае есть время для оплодотворения большего количества цветков. Максимальное количество цветков устанавливается на более ранней стадии, но некоторые из них могут быть не оплодотворены, это зависит от температуры, заболеваний и других факторов. Фаза задержки заканчивается, когда все цветки оплодотворены. Еще 500 САТ, или около 2/3 единиц тепла, необходимо для налива зерна – фаза постоянного темпа. В этот период вес зерна существенно увеличивается с постоянным темпом. Фактическая скорость и продолжительность этой фазы может варьировать в зависимости от сорта и условий роста. Более того, факторы или условия, связанные с большей скоростью увеличения веса зерна, обычно связаны с более короткой фазой постоянного темпа. В третьем, заключительном периоде – фазе максимального веса накапливается примерно 100-150 САТ. В этой фазе скорость налива зерна снижается. В данный период зерно прибавляет менее 10% окончательного веса по сравнению с 70-80% (6070% для яровой пшеницы) в фазе постоянного темпа. Самые крупные зерна обычно находятся в средней части колоса. Возможно, так происходит потому, что зерна, оплодотворенные в этой зоне, имеют на 2-3 дня больше времени для налива, чем зерна, сформированные из цветков, оплодотворенных сразу перед окончанием фазы задержки. Фаза задержки длится дольше, и зерновки обычно более многочисленны и больше по размеру в колосе на главном стебле, чем в колосе на побеге. Чем моложе побег, тем короче фаза задержки налива зерна.

Шкалы развития пшеницы

Стандартизированные цифровые обозначения используются для каждой фазы развития, которая имеет одинаковые значения, независимо от года, региона или типа пшеницы. Цифровые обозначения имеют преимущество перед описательными, когда информация вносится в компьютер. Для этого были разработаны несколько различных типов шкалы. Наиболее распространенными считаются шкала Фикеса (Feekes scale) (рис. 5), шкала Хауна (Haun scale) и шкала Задокса (Zadoks scale) (табл. 1). Каждая шкала имеет определенные преимущества и недостатки.

Шкала Фикеса считается традиционной и наиболее распространенной. Она обозначает стадии развития по шкале от 1 до 11, в которой стадия 1 представляет проростки (от шильца до трех листьев), а стадия 11 – процесс налива зерна (фазы постоянного темпа и максимального веса). Шкала Фикеса особенно полезна между стадиями 6 и 10,5, что соответствует периоду от появления первого узла в начале удлинения стебля (стадия 6) до завершения цветения (стадия 10.5). Удлинение стебля делится на пять стадий (стадии 6-10), на них обращают внимание, когда принимается во внимание критическое время для применения листового фунгицида. По шкале Хауна развитие злаков разделено на 16 стадий – от 1 до 16. Стадия 1 отражает появление первого настоящего листа и колеоптиля, а стадия 16 – затвердение зерна. Шкала Хауна основана на развертывании листьев на главном стебле и, следовательно, является полезной для разделения стадий вегетативного роста. По шкале Хауна стадии 1-9 или выше представляют соответственно полное появление первого, второго, третьего и последующих листьев (Li, L2, L3 и т.д.) на главном стебле. Стадия 6, 7, 8 и 9 или более представляют полное появление флагового листа на главном стебле в зависимости от количества листьев на флаговом листе. Обычно это 7 или 8 лист на яровой пшенице, и 9 лист – на озимой пшенице. По этой шкале может быть минимум 6 и максимум 10 листьев в зависимости от сорта и года. Цифровые обозначения появления колоса, цветения и последующих стадий развития до затвердения зерна варьируют в зависимости от количества листьев на главном стебле. Сорт с 8 листьями на главном стебле находится примерно на 12 стадии цветения, а сорт с 9 листьями на главном стебле – на 13 фазе цветения. Метод классификации развития пшеницы Хауна является постоянным только во время вегетативных стадий роста, но не дает цифрового обозначения стадий налива зерна. Поскольку за появлением побегов следует появление листьев на главном стебле в правильном и прогнозируемом порядке, шкала Хауна указывает, какие побеги сформировались (или должны сформироваться) на растении. Преимущество шкалы Хауна заключается в возможности компьютеризации стадий развития пшеницы.

По шкале Задокса рассматриваются обе стадии – вегетативная и репродуктивная. Эта шкала также поддается компьютеризации лучше, чем шкала Фикеса. Развитие пшеничного растения делится на 10 первичных стадий (10, 20, 30 и т.д.), каждая из которых, в свою очередь, делится на 10 вторичных стадий (1, 2, 3 и т. д.; 11, 12, 13 и т.д.; 21, 22, 23 и т.д.) до общего значения стадий 100. Шкала Задокса позволяет использовать более чем один код, чтобы описать одно растение, которое может быть проблемным. Растение с 5 листьями на главном стебле находится на 15 стадии, но так как оно должно иметь два побега к этому времени, можно также считать, что оно находится на 22 стадии, а если главный стебель удлинен настолько, чтобы открыть первый узел, – на 31 стадии.

Рост и развитие пшеничного растения представлены на рисунке 2 как соотношение масс отдельных частей растения. Действительное производство сухого вещества частью растения на определенной стадии роста может колебаться в зависимости от сорта, сезона и географической области.

Благодарим компанию «Агро-Союз» за помощь в публикации статьи.

Мэтт Либман,

адъюнкт-профессор факультета агрономии

Университета штата Айова

Чарльз Л. Молер,

старший научный сотрудник факультета растениеводства и почвоведения Корнельского университета, ответственный редактор журнала Weed Science

dacha.ahuman.ru

Чем отличается пшеница от ржи?

Злаки (зерновые культуры) выращиваются уже несколько тысячелетий. Они имеют гигантское продовольственное и даже культурное значение. Но современные люди слабо представляют себе разницу между отдельными злаковыми культурами.

Оба злака могут быть выращены в яровом и озимом режимах. Такое решение позволяет получить больше зерна при оптимальном использовании полей. Но рожь намного лучше приспособлена к выращиванию в России. Даже при бесснежной зиме для нее не страшен мороз в 30 градусов. Именно поэтому такое растение активно выращивают в северных и центральных областях.

Для выращивания ржи подходят самые разные территории. Эта культура неплохо созревает и на глине, и на песке, даже если они небогаты полезными веществами. Злаку все равно, каков уровень кислотности земли. Мало того, он сумеет сделать глинистые поля лучше. После ржи такие участки оказываются более рыхлыми и повышают свои дренажные характеристики.

Чрезмерный уровень влажности для ржи не страшен. Она имеет превосходный иммунитет против грибковых заболеваний. Но проблема в том, что удлиненный ржаной стебель полегает чаще, чем пшеничный колос. Это усложняет сбор урожая и тормозит его. Зато есть иные преимущества.

  • Рожь быстро всходит даже в относительно неблагоприятных условиях.
  • На 1 культурный вид этого злака приходится 12 дикорастущих разновидностей.
  • Прямой, полый внутри стебель покрыт особенными сизыми листьями.
  • Колос растет в два ряда.
  • Корни ржи очень хорошо развиты, они доходят до глубины 2 м. Именно это свойство позволяет получать приличные урожаи на бедном песке.

Пшеница, вне зависимости от сортовой группы, опыляет себя сама. Величина урожая определяется климатическими факторами. Для этого растения критически важны длительность подсветки в течение дня и поступление тепла. Очень плохо на состоянии пшеничных насаждений сказываются сильные зимние холода. Нередко при малом количестве снега озимая пшеница не доживает до весны.

Это растение требовательно к земле. Самые лучшие урожаи достигаются на насыщенном питательными веществами черноземе. Неплох будет и подзолистый грунт. А вот высокая кислотность земли сразу губит пшеницу. Если влажность повышается больше определенной нормы, вероятно поражение грибками.

Еще этот злак намного слабее, чем рожь защищен от различных сорных растений. Обе культуры дают зерно, пригодное для:

  • изготовления хлеба и других печеных продуктов;
  • получения макарон;
  • питания домашних животных и птицы;
  • выработки этилового спирта.

Надо немного сказать и о том, как выглядит пшеница. Пшеничный лист может вырасти до 2 см в ширину. На нем могут быть волоски, хотя это и необязательно.

Соцветия основного хлебного злака формируют колос, достигающий 0.15 м в длину. Все колосья образованы 3-5 цветками. Плоды пшеницы относятся к категории зерновок.

Даже те люди, которые ни разу в жизни не выходили на колосящееся поле, понимают, что между рожью и пшеницей есть существенная разница. Она отражается и на свойствах хлеба, и на его облике. Однако отличается и зерно у этих культур. Пшеничные плоды окрашены в золотистый тон. Ржаные зернышки – зеленоватые с серым отливом, словно у луговой тимофеевки.

Сравнение колосьев тоже показывает ощутимые различия. Так, пшеничный побег толще ржаного, у обеих культур есть «усики», но на пшенице они при созревании зерен могут отломиться полностью. У пшеницы больше, чем у ржи и любых иных злаков разнообразие сортов. А вот ржаной колос тяжелее пшеничного, ведь он может достичь 2 м по сравнению с максимальным ростом 1.5 м у пшеницы.

И пшеницу, и рожь выращивают практически на всей обитаемой территории земного шара. У них есть своеобразный гибрид (тритикале). Пшеница происходит из юго-восточных областей Турции.

Рожь же впервые была введена в культуру где-то на побережье Средиземного моря. Точнее определить пока не удалось. Твердые сорта пшеницы полностью относятся к яровой группе, а под зиму сажают исключительно мягкий вид злака.

Если сравнивать зерна по химическому составу, то у ржи они содержат повышенную концентрацию ниацина. В них также больше токоферола. Такие компоненты положительно влияют на нервную систему. В ржаном зерне выше концентрация пищевых волокон, что позволяет предотвращать многие случаи рака толстой кишки. А вот клейковина, которую пшеница вырабатывает активнее, способствует повышению качества теста.

Для потребителей интересен еще один вопрос – какой злак полезнее. Питательность пшеницы несколько больше, она позволяет получить более вкусный хлеб. Но разница в энергетической ценности составляет всего 1 калорию (338 и 339 соответственно). Поэтому на реальной питательности хлеба больше отражаются иные компоненты и технологические моменты его производства. На 100 г ржаного зерна приходится:

  • более 60 г углеводов;
  • 8.8 г белка;
  • 1.7 г жира.

Важными дополнительными компонентами оказываются пищевые волокна (их 13.2 г) и минеральные составляющие (почти 2 г). Химический анализ пшеничных зерен показывает, что в них содержится:

  • от 68 до 71 г углеводов;
  • 14 г белка;
  • от 2 до 2.5 г жира.

На долю пищевых волокон приходится 10 г, также присутствуют крахмал и сахар. Поэтому по общей питательности и пользе для здоровья пшеница далеко опережает рожь. Но диетические характеристики у последней заметно выше.

Потому ржаные продукты, прежде всего полученные из муки грубого помола, лучше подходят для людей с избыточной массой тела и увеличенным уровнем холестерина.

Окончательные характеристики определяются спецификой сорта и последующей обработкой.

Зерна пшеницы после проращивания оказываются ценным средством для медицинских и косметических целей. Они помогают ускорить заживление ран и укрепить иммунитет. Косметологи ценят пшеничные проростки за их способность омолаживать кожу. А вот зародыши ржи для таких целей непригодны. Зато ее солома даже сейчас изредка применяется для покрытия крыш подсобных построек в сельской местности.

Даже хлеб отличается по своим характеристикам. Пшеничные хлеба укрепляют кишечник, а ржаные, напротив, стимулируют его перистальтику. Пшеница в целом лучше подходит для изготовления спиртного, а рожь – для выработки кваса. Из пшеничного зерна изготавливают крупы. А отруби, получаемые при его обработке, помогают снизить уровень сахара в крови.

Отличия ржи от пшеницы показаны в следующем видео.

eda-land.ru

Растения пшеница фото

Продолжаем тему ограничивающих факторов урожая пшеницы. Рассмотрим взаимосвязь надземной части растения и корней, влияние денитрификации и ограничивающую роль в достижении урожая основных питательных веществ – макро- и микроэлементов(Продолжение, начало см. в №№7, 8, 9/2011)

  • Взаимосвязь надземной части растения и корней
  •  
  • Денитрификация
  •  
  • Питание растения и плодородность почвы
    •  
    • Азот
    • Цель менеджмента выращивания качественной пшеницы – максимальное удержание азота в растении, сохранение этого элемента в пожнивных остатках для будущего урожая, а также минимизация потерь азота
    • Сбой в обеспечении растения азотом, совпадающий во времени с прорастанием спящей почки нового побега, проявляется в непрорастании этой почки
    • Общие требования
    • Очень важно четко представлять, какой вы хотите получить урожай и, соответственно, какие для этого необходимы параметры колосьев (их количество на единице площади, длина, количество колосков в них)
    • Фосфор
    • Пшеница, выращиваемая в монокультуре, из-за наличия в почве большой концентрации болезнетворных микроорганизмов, поражающих корни, может положительно реагировать на фосфорное удобрение даже тогда, когда анализ грунта указывает на среднюю или высокую концентрацию этого элемента
    • Доступность, полная потребность и отношение к здоровому состоянию корней
    • Ленточное внесение фосфорных удобрений под семена во время сева предпочтительно внесению этих удобрений вместе с семенами, поскольку отсутствует непосредственный контакт нежных проростков пшеницы с минеральными удобрениями (фосфорной кислотой)
    • Сера
    • Калий
    • Кальций
    •  
    • Магний
    • Микроэлементы

Взаимосвязь надземной части растения и корней

Надземная часть растения и его корни очень зависят друг от друга. Любое ограничение одной из этих частей будет влиять на рост и развитие всего растения. Надземная часть обеспечивает корневую систему энергией, сконцентрированной в сахаре, произведенном в результате процесса фотосинтеза. В период засухи и высокотемпературного стресса, который требует значительного потребления воды и большего охлаждения за счет транспирации, растения способны выборочно направлять больше связанного углерода и энергии корням, чем надземной части, но здесь есть определенные ограничения.

 

Денитрификация

Плохая аэрация почвы может привести к денитрификации, то есть потере азота. Это может произойти вследствие активизации группы практически вездесущих бактерий почвы, которые при дыхании используют эфир азотной кислоты вместо кислорода. В этом случае эфир азотной кислоты переходит в газо­образную закись азота, которая дифузирует (выходит) из почвы в атмосферу, и этот азот уже никогда не будет доступен растению. Такая почва становится средой обитания целого ряда строго аэробных и в большой степени не аэробных микроорганизмов. Необходимо помнить, что чем лучше дренаж и структура почвы, тем больше объем аэробной почвы. В почве, на поверхности которой были оставлены пожнивные остатки, в условиях теплой погоды при достаточном количестве осадков могут создаться анаэробные условия. Денитрификация здесь может наблюдаться временно, потому что проникновение кислорода в почву будет продолжаться вследствие потребления его микроорганизмами почвы.Исходя из изложенного, нужно не только уделять внимание внесению минерального азота, но и применять меры, сводящие к минимуму денитрификацию, – улучшение аэрации почвы, перевод азота в органическую форму, например с помощью сидерата, микроорганизмов и пожнивных остатков.

 

Питание растения и плодородность почвы

В предыдущей публикации мы говорили о взаимосвязи между обеспечением растения водой и его ростом. Чем больше снабжение водой, тем больше растение (при условии, что другие факторы не ограничивают его рост), но чем больше растение, тем больше воды ему необходимо для сохранения минимального тургора и непрерывного роста и развития.Если снабжение водой будет недостаточным для сохранения минимального тургора в клетках различных тканей, размер растения будет ограничен листьями, которые не разовьются до своей потенциальной ширины. Будет происходить сброс побегов (или они вовсе не будут формироваться), колосков или цветков (или отсутствие их формирования), не будет налива зерна. При лимите ресурсов растение генетически запрограммировано формировать по крайней мере один колос, одно или несколько семян в этом колосе. Вместе с тем, если нет ограничения в обеспечении растения водой, оно способно формировать много колосьев с максимальным количеством семян в каждом.По такому же принципу растение реагирует и на уровень обеспечения питательными веществами. Питательные вещества вместе с углекислым газом в атмосфере – строительный материал, из которого растение формирует себя как совокупность сложных органических веществ. Чем больше растение обеспечивается строительным материалом, тем больше оно развивается на любой стадии развития, тем ближе оно к своему максимальному (абсолютному) генетическому потенциалу. Следовательно, чем больше растение на любой стадии своего развития, тем в большей степени оно было обеспечено строительным материалом, необходимым для его роста и развития.При отсутствии заболеваний, засух или других неблагоприятных факторов пшеница в фазе выхода в трубку будет иметь половину (по массе) своего максимального зрелого размера. Далее, чтобы завершить вегетацию и сформировать минимальный от своего генетического потенциала урожай, пшеница нуждается в минимальном обеспечении как микро-, так и макроэлементами. Макроэлементы, необходимые для построения, сохранения и функционирования клеток и клетчатки, включают в себя: азот, фосфор, калий, кальций магний и серу. Микроэлементы очень важны для ключевых процессов, протекающих в клетке, но необходимы в незначительном количестве. К ним относятся цинк, медь, марганец, молибден, бор, железо и хлор.

На фото 1-5 показаны примеры проявления дефицита питательных веществ на растениях пшеницы.

 

Азот

Растение пшеницы нуждается в азоте для выработки протеина. Так как протеин составляет внутреннее содержание клетки, он необходим в большем количестве, чем любой другой питательный элемент. Растение пшеницы без достаточного количества азота сначала становится светло-зеленым, а потом желтым (фото 1-2 и 5а). Этот симптом вначале проявляется на самых старых листьях, а затем и на самых молодых. Более старые листья в конечном счете становятся коричневыми и отмирают. Растение направляет ограниченное количество азота к самым молодым листьям.Пшеница может поглощать азот в виде аммония или нитрата. Аммоний не мобильный в почве. Имея положительный электрический заряд, этот ион удерживается в почве (в молекулярной решетке глины и органических веществ). Нитраты, будучи негативно заряженными, мобильны в почве и вымываются просачивающейся водой. Чтобы достичь аммония, корни должны широко разветвляться в почве. Диффузия аммония в корни, хотя и имеет место, но протекает очень медленно, чтобы удовлетворить потребность растения в азоте. Нитраты же, передвигающиеся в почвенном растворе, могут достигать даже базовых корней. Все полученные растением нитраты преобразовываются внутри растения сначала в аммоний, затем в аммонийную кислоту, а потом в протеин растения.

Растение пшеницы реагирует на недостаток азота формированием маленьких листьев и меньшего количества побегов (или их отсутствием). Любой сбой в обеспечении растения азотом, совпадающий во времени с прорастанием спящей почки нового побега, выражается в том, что эта почка вовсе не прорастает.

Цель менеджмента выращивания качественной пшеницы – максимальное удержание азота в растении, сохранение этого элемента в пожнивных остатках для будущего урожая, а также минимизация потерь азота

Однако растение продолжает формировать новые побеги до тех пор, пока в него поступает азот, пока не начнут действовать какие-то другие ограничивающие факторы или не поступит сигнал (сумма активных температур или продолжительность дня) к удлинению стебля, тогда оно перейдет в фазу трубкования. После этого новые побеги перестанут формироваться. При достаточном количестве азота, а также фосфора и других питательных веществ озимая пшеница, высеянная в конце лета на выпас, может потенциально сформировать до 30 побегов на одном растении до перехода в фазу трубкования.Во время развития в распределении и перераспределении азота растение в первую очередь отдает предпочтение молодым побегам и их листьям. Так как почка побега формируется в период фазы третьего листа, то в это время особенно важно наличие азота для поддержания формирования побегов с самого начала (рис. 2).

Если для корректировки дефицита азота, выявленного во время формирования 4 и 5 листа на основном стебле, поверхностно внести удобрения после сформирования 6 листа, то это будет слишком поздно для формирования первых двух побегов. Третий побег может сформироваться, но первый и второй будут потеряны, а заодно и высокий урожайный потенциал. По сути, недостаток снабжения азотом после формирования первых двух или трех побегов ограничит размеры растения до одного главного стебля и трех побегов. Это неизбежно даже тогда, когда обеспечение водой и другие факторы позволяют иметь больше побегов и, следовательно, потенциально большее по размерурастение.

После перехода в фазу удлинения стебля растение будет направлять азот на формирование не новых побегов, а основного стебля и новых листьев на существующих побегах (рис. 2).

Поверхностное внесение азотных удобрений после завершения фазы удлинения основного стебля может способствовать увеличению количества цветков в будущем колосе (азот должен попасть в растение) и, возможно, концентрации протеина в зерне. Но будет уже поздно влиять на количество колосьев и, вполне возможно, на количество колосков в них. Поверхностное внесение азотных удобрений после завершения фазы выхода в трубку уже не будет влиять на число колосков или цветков, но положительно скажется на содержании протеина в зерне (при условии, что азот будет абсорбирован растением, направлен в стебель, а потом в колос). Азот, внесенный на поверхность почвы после цветения, не повлияет на содержание протеина в зерне, тогда как листовые подкормки способны увеличить его содержание в зерне.

Сбой в обеспечении растения азотом, совпадающий во времени с прорастанием спящей почки нового побега, проявляется в непрорастании этой почки

При использовании азота очень важно четко представлять, какой вы хотите получить урожай и, соответственно, какие для этого необходимы параметры колосьев (их количество на единице площади, длина, количество колосков в них). Количество азота, которое нужно внести в той или иной фазе развития растения, можно рассчитать, определяя его содержание в растении в соответствующие фазы развития. При наличии избыточного количества питательных веществ во время формирования побегов и отсутствии других лимитирующих факторов растение поглощает азота все больше, в результате чего формирует больше побегов. В конце концов, оно потом может перенаправить азот от листьев к стеблю, а затем к колосу и зерну. В такой ситуации растение не будет консервировать азот в почве для дальнейшего его использования (если в ближайшее время оно не будет ограничено в его потреблении или не будет других лимитирующих факторов окружающей среды). Это как раз и объясняет тот факт, почему пшеница, будучи в подходящих для получения высокого урожая условиях окружающей среды, имеет низкое содержание протеина, а пшеница, выращиваемая в жестких условиях, сильно ограничивающих урожаи, имеет большее содержание протеина.

Общие требования

Здоровое культурное растение в Северной Америке обычно потребляет около 2,4-2,7 фунтов азота на 1 акр (2,7-2,9 кг/га) на каждый бушель пшеницы, полученный с акра (67 кг/га). Урожай 100 бушелей на акр (6,7 т/га) потребляет 240 фунтов азота на акр (270 кг/га). Это общее количество азота, содержащееся в корнях, листьях, стеб­лях и зерне пшеницы после созревания. Само зерно содержит около 0,8-1,0 фунтов азота в одном бушеле (1,3-1,7 кг азота в 100 кг) в мягкой (с низким содержанием протеина) пшенице и 1,5-1,6 фунтов в одном бушеле (2,5-2,7 кг на 100 кг) в твердой (с высоким уровнем содержания протеина) пшенице. Такое количество азота выносится с поля с зерном при сборе урожая. Остальной азот остается на поле в пожнивных остатках (солома, полова, корни) и становится доступным для следующей культуры после разложения остатков и минерализации азота.

Очень важно четко представлять, какой вы хотите получить урожай и, соответственно, какие для этого необходимы параметры колосьев (их количество на единице площади, длина, количество колосков в них)

Этот азот потом может теряться из-за выщелачивания, при котором он будет унесен с водой ниже корневой зоны. Из-за денитрификации, в процессе которой газообразные соединения азота улетучиваются в атмосферу, поверхностного стока и эрозии почвы, при которой с водой и почвой уносятся нитраты и аммоний. Удержание максимального количества азота в растении, сохранение почвенного азота в пожнивных остатках для следующей культуры сведет к минимуму его потери. Это должна быть одна из целей менедж­мента выращивания высококачественной пшеницы, не пораженной вредителями и болезнями.

Фосфор

Фосфор входит в состав мембраны клетки и служит для передачи и сохранения энергии в растении. Как и азот, водород, кислород и углерод, он является частью структуры ключевых молекул в клетках, включая ДНК. Фосфор также имеет очень большое значение в некоторых вопросах содержания и интеграции существующих клеток растения. Без адекватного обеспечения этим элементом функции существующих клеток, а также генерация новых будут сильно ослаблены или прекращены (рис. 2).Растение пшеницы без адекватного количества фосфора, необходимого для нормального роста, задерживается в развитии и формировании колосьев, стебель будет тонким, корневая система плохой, листья – меньшего размера и по цвету темнее обычного, созревание растения будет затянуто (фото 3). Красноватые или пурпурные листья – один из симптомов дефицита фосфора в растении. Хорошее обеспечение растений фосфором будет стимулировать формирование мощной корневой системы и ускорит созревание пшеницы.

Пшеница, выращиваемая в монокультуре, из-за наличия в почве большой концентрации болезнетворных микроорганизмов, поражающих корни, может положительно реагировать на фосфорное удобрение даже тогда, когда анализ грунта указывает на среднюю или высокую концентрацию этого элемента

Доступность, полная потребность и отношение к здоровому состоянию корней

Фосфор в почве находится в виде фосфата, главным образом калия и железа, с относительно слабой растворимостью в воде, следовательно, он не очень мобильный, поэтому в почве корни должны дорасти до фосфора. Минерал легче поглощается корнями в почвах с рН около 6,0-7,5. Этот показатель будет иметь разное влияние на разных почвах и на разные растения. На кислотных почвах фосфор вступает в реакцию с железом и алюминием, образуя при этом менее растворимые соли, уменьшая доступность фосфора для растений пшеницы. В щелочных почвах он вступает в реакцию с кальцием, образовывая малорастворимые соли, которые также малодоступны растению пшеницы. Проблема закрепления фосфора в кислых и щелочных почвах может быть сведена к минимуму путем внесения фосфорных удобрений ленточным способом перед или во время сева. Ленточное внесение этого удобрения под семена во время сева предпочтительно внесению удобрений вместе с семенами, поскольку отсутствует непосредственный контакт нежных проростков с минеральными удобрениями (фосфорной кислотой). Внесение фосфора вместе с аммонийным азотом увеличивает его поступление в растения пшеницы. Подкормку пшеницы фосфором лучше всего проводить в соответствии с данными тестирования почвы. Фосфорные удобрения желательно применять, когда в почве мало питательных веществ. В зависимости от состояния корневой системы внесение фосфорных удобрений целесообразно осуществлять и при среднем содержании питательных веществ в почве, если же содержание фосфора оценивается как высокое, этого не нужно делать. Фактическая концентрация фосфора, которая считается низкой, средней или высокой, будет разной в разных почвах Северной Америки. Таким образом, нужно сверять свои данные с местными источниками, чтобы получить более точную рекомендацию.

Урожайность пшеницы в зависимости от применения фосфора, особенно при ленточном его внесении, зависит от способности корневой системы достать (исследовать почву) и абсорбировать это питательное вещество. Растение пшеницы с развитой корневой системой и множеством корневых ворсинок идеально подходит для того, чтобы плотно заполнить почву в поисках фосфора. Однако если ворсинки были уничтожены болезнетворными микроорганизмами, растение может испытывать недостаток фосфора. Чем короче севооборот (чем чаще пшеница выращивается на поле), тем больше будет поражение корней болезнями и, соответственно, абсорбирующая способность корневой системы будет ниже.

Ленточное внесение фосфорных удобрений под семена во время сева предпочтительно внесению этих удобрений вместе с семенами, поскольку отсутствует непосредственный контакт нежных проростков пшеницы с минеральными удобрениями (фосфорной кислотой)

Пшеница, выращиваемая в трехпольном севообороте, будет расти с нормальными показателями даже при низком обеспечении ее фосфором. В то же время пшеница, выращиваемая в монокультуре, из-за наличия в почве большой концентрации болезнетворных микроорганизмов, поражающих корни, может положительно реагировать на фосфорное удобрение даже тогда, когда анализ грунта указывает на среднюю или высокую концентрацию этого элемента.Этим можно объяснить отсутствие реакции пшеницы на фосфор даже при его внесении ленточным способом непосредственно под семена на полях с постоянной безотвальной обработкой в случаях, когда тесты почвы указывают на то, что она нуждается в питательных веществах. Здоровое растение пшеницы в зрелом состоянии содержит 0,3-0,5 фунтов фосфора в каждом бушеле зерна (0,5-0,8 кг фосфора в 100 кг зерна). Таким образом, пшенице при урожае 100 бушелей на акр (6,7 т га) необходимо 33-50 фунтов фосфора (фосфата) на акр

(35-55 кг/га), сосредоточенного вокруг корней, в листьях, стеблях (соломе) и зерне. Из этой суммы 20-25 фунтов (примерно  фунта на один бушель) фосфора содержится в зерне, а остальное количество остается на поле с корневыми остатками и соломой.

Сера

Сера, как и азот, – составная часть протеина в растениях, поэтому является строительным материалом для формирования новых клеток и тканей растения. Симптомы дефицита серы в основном такие же, как и симптомы дефицита азота, но более ярко выраженные. Растение пшеницы при недостатке серы в фазе кущения становится низкорослым со слабой кустистостью, а также приобретает определенную окраску – от светло-зеленой до бриллиантовой или полностью желтой. Растение получает серу из почвы в виде сульфата, который содержит 35% серы. В зависимости от того, в какой форме сера находится в почве, она может быть достаточно мобильной (хотя и не такой мобильной, как азот), поэтому может поступать в корни вместе с почвенной водой, а также опускаться вниз по почвенному профилю. При интенсивной технологии выращивания пшеницы в монокультуре почва истощается. В этом случае необходимо вносить сульфатные удобрения.Будучи составной частью протеина, сера также является составной частью органических веществ, находящихся в почве. Она медленно высвобождается в процессе микробного разложения (минерализации органического вещества). Таким образом, почвы с малым содержанием органических веществ больше нуждаются в сульфатных удобрениях, чем высокогумусированные.

Пшеница выносит 15-20 фунтов серы (40-60 фунтов сульфата) на каждые 100 бушелей произведенного зерна (2,5-5,5 кг/т). Около 2/3 ее количества содержится в зерне.

Калий

Калий необходим растению для сохранения баланса положительного и отрицательного заряда наружной и внутренней стороны клетки. Кроме того, он задействован в процессах транспортировки продуктов фотосинтеза и активизации определенных ферментных систем. Калий также выполняет определенные функции в регулировании напряжения тургора клетки. Ионы калия поглощаются или выталкиваются из клетки для сохранения электрохимического баланса. Ионы калия, будучи положительно заряженными, удерживаются в почвенном поглощающем комплексе, они относительно немобильны, особенно в некоторых глинистых почвах, если не заменяются другими положительно заряженными ионами. Вообще корни растения пшеницы должны дорастать до ионов калия. Калий довольно медленно проникает в корни.Взрослые растения пшеницы при дефиците калия уменьшаются в размерах и имеют слабый основной стебель (из-за коротких и тонких междоузлий). Листья становятся желтыми и со временем усыхают, начиная с верхней части стебля, затем начинают желтеть по краям и более старые листья (фото 5с). Корни дополнительных побегов либо вообще не развиваются, либо появляются, но не распространяются в почве с такой скоростью, как это происходит при отсутствии дефицита калия. Многие из этих симптомов типичны для растения, подверженного стрессу во время засухи.Большинство почв Великой Равнины и Тихоокеанского северо-востока располагают достаточным количеством калия для здорового роста пшеницы. Дефицит калия обычно проявляется на песчаных и в большой степени на выщелоченных почвах, где годовой уровень осадков превышает их испарение в атмосферу.Здоровые растения пшеницы выносят до 150-200 футов калия с каждыми 100 бушелями зерна (25-35 кг/т). В соломе содержится в три раза больше калия на акр, чем в зерне. Около 25 фунтов калия выносится с урожаем на каждые 100 бушелей зерна (4-4,5 кг/т зерна) и 80-100 фунтов возвращается в почву с соломой на каждые полученные 100 бушелей зерна (13-16 кг/т зерна).

Поскольку калий, как и фосфор, в почве относительно немобильный, степень реакции пшеницы на применение калийных удобрений будет зависеть от абсорбирующей способности корневой системы. Заболевание корней, низкая температура почвы и другие факторы, которые могут повлиять на рост корней и их абсорбирующую способность, могут выразиться в дефиците калия, даже если данные тестирования почвы указывают на адекватное наличие питательных веществ в ней. Тестирование почвы является первым обязательным шагом в программе менедж­мента применения удобрений. Но производители зерна должны иметь в виду, что севооборот, срок сева и другие моменты технологии выращивания пшеницы могут существенно влиять на необходимость применения калийных удобрений и их эффективность. Как и фосфорные, калийные удобрения вносятся в большинстве случаев ленточным способом. Отдача от них урожаем будет оптимальной только в том случае, когда калий для роста растения является лимитирующим фактором.

Кальций

Кальций в растении пшеницы необходим для мембраны клетки и ускорения развития корневых волосков (удлинения клеток на кончиках корневых волосков). Он также является скрепляющим материалом между клетками. Существует мнение, что кальций усиливает транспортировку и удержание некоторых питательных веществ (таких, как калий) в ткани корней. Так как кальций в растении немобильный, молодая ткань в первую очередь ощущает его дефицит. Характерными симптомами дефицита калия являются уменьшение размера корневой системы, а также снижение числа побегов.Вообще о симптомах дефицита кальция говорят очень редко. Одной из причин этого, как правило, является то, что его дефицит чаще всего наблюдается на кислых почвах. Он обычно маскируется негативным действием других факторов, таких как излишек алюминия и марганца. Кальций будет лимитирующим фактором для пшеницы на почвах с рН ниже 5,0. Пшеница поглощает около 20 фунтов кальция на каждые 100 бушелей (3-4 кг/т) полученного зерна.

Когда применяется известь для раскисления почвы, то внесенный кальций будет, скорее всего, ограничивающим фактором, а не питательным элементом. Одним из положительных моментов применения извести является то, что она уменьшает концентрацию алюминия и марганца и в результате увеличивает доступность некоторых питательных элементов растению, которые были в ограниченном количестве в кислой почве. Кроме того, известь улучшает структуру почвы.

 

Магний

Магний играет структурную роль в хлорофилле, что является существенным фактором фотосинтеза в растении. Как и фосфор, магний необходим для нормального функционирования клеток растения. У нас нет сведений о почвах Северной Америки, где магний в дефиците для пшеницы и есть необходимость в применении специальных удобрений, содержащих магний. Пшеница содержит меньше 1,5-2 кг магния на 1 т зерна и выносит в целом меньше 20 фунтов во всей надземной массе растений на каждые 100 бушелей урожая (меньше 3,0-3,5 кг/т).Хотя были случаи заболевания крупного рогатого скота, который выпасали на юге Большой Равнины в местах, где выращивали озимую пшеницу. Причина заболевания заключалась в низком содержании магния в листьях пшеницы в этой местности. Концентрация магния в пшенице может быть повышена за счет внесения ленточным способом при посеве таких удобрений, как сульфат магния вместе с семенами пшеницы или по всходам пшеницы. Однако исследования не дали никаких убедительных доказательств того, что проблема заболевания животных может быть решена таким образом.

Микроэлементы

Железо, цинк, медь, марганец, бор, молибден и хлор участвуют во многих биохимических реакциях, протекающих в клетках растения. Одни из них только содействуют процессу образования протеина, а другие участвуют в построении больших молекул, и поэтому имеют критическое значение для функционирования клеток. Азот, фосфор и калий имеют огромное значение для основных функций клеток, а также для их восстановления, но общая потребность в них небольшая.В основном симптомы дефицита железа, марганца или меди проявляются в первую очередь на новых органах растения. Однако дефицит цинка проявляется сначала на старых листьях. Можно предположить, что растение само перенаправляет этот питательный элемент к новым листьям за счет старых. Растение, испытывающее дефицит одного из микроэлементов, отстает в росте, поэтому, как правило, имеет маленькие размеры и малое количество побегов. Самые очевидные симптомы проявляются на листьях: они вначале желтеют, обычно между жилками (междужильный хлороз), а потом полностью теряют свой цвет. Потребность пшеницы в микроэлементах мизерная – только одна сотая или одна тысячная ее потребностей в макроэлементах – кальции, магнии, сере или др.Микроэлементы широко не применяются в Северной Америке как обязательная часть программы использования удобрений. Однако их дефицит иногда становится ограничивающим фактором получения достижимого урожая.

Дефицит в цинке, марганце, меди и железе больше будет создавать проблем на почвах с высоким рН. Известно, что с увеличением рН почв эти микроэлементы становятся менее доступными.

Р. Джеймс Кук, Министерство сельского хозяйства США, исследовательская сельскохозяйственная служба, Госуниверситет Вашингтона

Роджер Дж. Фесет,Служба по корпоративному распространению

Source: www.zerno-ua.com

dacha.yarfotograf.ru


Смотрите также