Новости

Особенности биологии ячменя

29.03.2014

Фазы развития. Всходы. Для прорастания семян ячменя требуются тепло, вода и кислород. При оптимальных уровнях этих факторов всходы появляются на 5-7 день. Если тепла недостаточно, всходы появляются на 15-20 день. Для прорастания семян требуется 48-65% воды по отношению к массе сухих семян. Прорастание семян ячменя можно наблюдать при 1-3°С, но оптимальной является 18-25°, а максимальная температура-28-30°С. На прорастание семян оказывают отрицательное влияние такие факторы, как недостаток воды, низкие температуры, уплотненная почва, образование почвенной корки, избыточное увлажнение, большая глубина заделки
В период прорастания образуются зародышевые корешки и зародышевый росток. Зародышевые корни проникают в почву, а первый лист, защищенный бесцветным колеоптилем, поднимается на поверхность почвы. Всходы обычно завершаются образованием трех листочков.
Кущение. При образовании трех листочков у поверхности земли образуется заметный стеблевой узел. Из этого узла образуются вторичные, или узловые корни и дополнительные побеги. Число образовавшихся побегов показывает степень кущения. При благоприятных условиях возделывания дополнительные побеги отстают в развитии от главного стебля незначительно и способствуют повышению урожая. Если кущение растянуто, побеги позднего образования не несут колосьев или они не дозревают. Число побегов на одно растение может быть от 1 до 16 стеблей, при этом образуется куст различной формы: прямостоячие, стелющиеся и промежуточные.

Особенности биологии ячменя

Выход в трубку. Эта фаза связана с удлинением междоузлий и формированием зачаточного колоса. Обычно начало выхода в трубку начинается через 4-6 недель после появления всходов. Неблагоприятные условия в эту фазу влияют на формирование репродуктивных органов. Дефицит воды, питания, света приведет к стерильности или к уменьшению числа зерен.
Колошение. Начало фазы отмечается, когда из влагалища верхнего листа появляется 1/3 часть колоса. В жаркую сухую погоду колос может не показаться из влагалища листа. Это наблюдалось на богаре Узбекистана в 1980 г. Продолжительность периода всходы - колошение колеблется в больших интервалах. Это зависит от эколого-географических условий и сортовых особенностей. В среднем ячмень выколашивается быстрее в условиях длинного дня, чем на юге в условиях короткого дня.
Период всходы - колошение сильно подвержен внешним факторам среды, особенно температуры и света.
Цветение. Ячмень является самоопыляемым растением, цветет когда колос находится во влагалище листа и цветение совпадает с колошением. В условиях жары или сильных дождей цветы не опыляются и наблюдается череззерница, которая в условиях богары составляет 10-15%. Имеются случаи открытого цветения и перекрестного опыления, это всегда связано с неблагоприятными условиями погоды.
Созревание зерна. Процесс созревания зерна проходит длительный период. Формирование зерна начинается через 10-15 дней после опыления. Этот период называется молочной спелостью, при которой зерно еще зеленое, влажность составляет 60-80%.
В восковую спелость растение приобретает желтоватый цвет, зерно мягкое, режется ногтем. Влажность зерна 25-30%. В эту спелость имеет место важный биологический процесс- зерно отделяется от материнского растения, приток пластических веществ прекращается, зародыш перестаёт расти. Зерно приобретает новое качество- всхожесть. Восковая спелость может продолжаться в зависимости от условий среды 715 дней. Затем наступает полная спелость, когда зерно становится твердым, имеет форму, цвет, размер, свойственные высеянному сорту. В эту спелость урожай требуется убрать срочно, так как некоторые сорта опадают или полегают по разным причинам. Неблагоприятная погода в период налива зерна ухудшает все качественные показатели зерна — посевные, технологические, качественные, пивоваренные.
Вегетационный период - важное биологическое свойство, показывающее генотипические особенности сорта и окружающей среды. Амплитуда колебаний вегетационного периода составляет 55-120 дней. Длительность межфазного периода цветение- созревание зависит от температурного фактора. При повышении температуры период сокращается.
Вегетационный период по Ф. М. Куперман разделен на 7 этапов органогенеза. Они представлены в таблице 20.
Фотопериодическая реакция. Длительность возделывания ячменя обусловила формирование разных генотипов по отношению к факторам среды, в том числе и к продолжительности дня и ночи. По данному показателю имеются различные данные. Наличие генотипов, не чувствительных к длине дня, дает возможность к адаптации к условиям среды.
Знание реакции сортов на фотопериод позволяет правильно выбрать срок посева и избежать неблагоприятные погодные условия. При уменьшении длины дня ускоряется развитие, увеличивается степень кущения, число листьев, площадь листьев, озерненность колоса. Эти показатели зависят от режима освещенности, интенсивности, качества света. Зная эти факторы, можно управлять развитием растений и повышать продуктивность. Ячмень-растение длинного дня, но имеются биотипы, не чувствительные к длине дня, что ускорит создание скороспелых сортов. Оптимизация условий возделывания требует создания сортов с широким диапазоном реакции на важнейшие факторы среды. Сорта со слабой или нейтральной реакцией на фотопериод являются более пластичными и могут выращиваться в любой зоне.
Особенности биологии ячменя

Озимость и яровость. В историческом плане озимость и яровость формировались под действием внешних условий, естественного и искусственного отбора. Дикие виды ячменя имели озимые и яровые формы, поэтому естественно вхождение в культуру различных форм ячменя. Возделываемые ячмени делятся на озимые, полуозимые и яровые. Озимые и полуозимые высеваются осенью, уходят в зиму в фазу кущения. Яровые формы в мировом земледелии преобладают. Они могут высеваться осенью в районах с теплыми зимами. Полуозимые, или двуручки возделываются в основном в озимом посеве, так как при весеннем посеве дают низкие урожаи.
Генетическая природа озимости-яровости изучена японскими учеными, которые выявили три гена яровости: один рецессивный (sh) и два доминантных (Sh2 и Sh3).
Зимостойкость. Ячмень по биологическим особенностям слабозимостойкая культура, поэтому ареал распространения ячменя уже, чем пшеницы. Ячмень в зимний период погибает от вымерзания, выпирания, вымокания, выпревания, ледяной корки. В Средней Азии часто ячмень погибает от иссушения почвы и отсутствия закалки. В разных зонах причины гибели культуры разные, они обусловлены факторами внешней среды и особенностями сортов. Самые уязвимые органы — это узел кущения. Повреждение узла кущения равно гибели растения.
Для повышения зимостойкости осенью ячмень проходит закалку, повышается концентрация клеточного сока, увеличивается содержание сахара в клеточном соке. У сортов с высокой зимостойкостью повышенное содержание сахара (более 10%) Смена температуры дня и ночи способствует хорошей закалке. В период закаливания накапливаются пластические вещества, уменьшается рост растений, увеличивается содержание сухого вещества.
Зимостойкость связана и с развитием растений. Если до перехода в зиму растения прошли фазу кущения, то зимостойкость снижается, так как начинается дифференциация колоса.
Устойчивость к заморозкам. Весной после начала вегетации часто имеют место возвратные заморозки, которые наносят большой вред, если растения не устойчивы к заморозкам. Это наблюдается у яровых ячменей. В зависимости от фазы развития, устойчивость растений к заморозкам разная. Наиболее уязвимая фаза - когда первый лист не вышел из влагалища листа.
Устойчивость к засухе. Обычно, при возделывании на богаре зерновых культур, преобладают посевы ячменя на 40% ( в Африке в 4 раза) перед пшеницей. В условиях орошения преобладают посевы пшеницы в 3 раза больше, чем ячменя. Ячмени, возделываемые в Узбекистане, относятся к засухоустойчивым формам.
Природа засухоустойчивости достаточно не выяснена. В физиологическом аспекте засухоустойчивость-это защитная реакция растений от обезвоживания. В биохимическом отношении при засухоустойчивости нарушается белковый и нуклеиновый обмен. У засухоустойчивых сортов содержание белка уменьшается.
При оценке засухоустойчивости имеет значение длина вегетационного периода, межфазные периоды. Скороспелость позволяет избежать периодов засухи. Поэтому очень важно создание скороспелых сортов. Засухоустойчивость часто связана с жаростойкостью. Последняя тоже зависит от фазы развития. Критическим периодом по отношению к засухе является выход в трубку- колошение, а к жаре - от колошения до молочной спелости.
Очень чувствительна к засухе и жаре пыльца, которая при этих условиях теряет способность нормально опылять и имеет место стерильность колоса, которая достигает 15-35%.
Для создания засухоустойчивых сортов при гибридизации привлекаются контрастные по засухоустойчивости формы с ценными селекционными признаками.
Отзывчивость на орошение. Ячмень - засухоустойчивая культура, её используют в основном на богаре и немного на поливе.
В Узбекистане её сеют в основном на богаре На поливных землях её используют в качестве повторной, промежуточной и покровной культуры для люцерны. Голозерные ячмени выращивают повсеместно только на поливе. Орошение ячменя в сочетании с высоким агрофоном даёт большие прибавки урожая. Полив способствует хорошему росту растений, увеличивает число листьев, листовую поверхность, кущение, число зерен в колосе, но усиливается полегаемость. На поливе наблюдается прямая корреляция между продуктивной кустистостью и урожайностью, что не наблюдается на богаре.
Изучая различные экотипы ячменей, ученые выделили 3 группы сортов по отношению к засухе:
1. Группа с высокой биологической пластичностью - устойчивая к засухе и отзывчивая на орошение.
2. Группа поливного земледелия, дающая высокие урожаи на поливе и не устойчивая к засухе.
3. Группа богарного земледелия - выносливая к засухе и слабо реагирующая на орошение.
Орошение оказывает положительное влияние на технологические свойства зерна, снижает несколько содержание белка, что повышает пивоваренные свойства. На поливе в Узбекистане урожаи зерна могут достигать 9-10т/га. Но в центре внимания в этих условиях должны быть опасность заболевания и полегаемость, что необходимо при селекции интенсивных пластичных сортов.
Солеустойчивость. Ячмень обладает высокой устойчиво стью к почвенному засолению. Повышенное засоление приводит к перегрузке солями органов растений, изменяет режим питания и водный режим и, в целом, снижает общую продуктивность растений. На засоленных почвах всходы появляются позднее, сокращается период вегетации в силу угнетения всех ростовых процессов. В таких условиях важно изучить реакцию сортов на засоление. Реакция сортов на засоление проявляется уже на ранних стадиях развития. Для оценки соле- устойчивости растений можно использовать индекс соле- устойчивости. Индекс солеустойчивости — это отношение числа проростков в солевых растворах к числу проростков в дистиллированной воде. При этом используется хлористый натрий. Отмечена более низкая солеустойчивость при осеннем посеве. Учеными выявлено многообразие форм ячменя по солеустойчивости, что открывает перспективы создания солеустойчивых высокоурожайных сортов.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий: