Программирование урожайности озимой ржи

На образование 1 кг сухого вещества озимая рожь расходует 400–420 кг воды. Хорошо развитая корневая система ржи позволяет более полно использовать осенние, зимние и ранневесенние осадки. Поэтому рожь устойчивее к засушливой погоде весной и в 1‑й половине лета.

Наибольший  расход влаги озимыми культурами падает на период выхода в трубку до полного колошения. При сравнительно повышенной засухоустойчивости в весенний период рожь страдает от недостатка влаги во 2-й половине мая и в июне.

Недостаток  влаги отрицательно влияет на озерненность колоса и крупность зерна озимой ржи.

Приемы, обеспечивающие накопление и сохранность влаги  являются важным условием для получения  высоких урожаев озимых хлебов, особенно в восточных и южных районах  Нечерноземной полосы.

Многие метеорологические условия в период от прекращения осенней до начала весенней вегетации озимых культур сильно различаются по зонам и районам и за отдельные годы. Температура воздуха после прекращения вегетации осенью обычно постепенно падает до 00С и ниже. Иногда она снижается резко в течение нескольких дней до -150С. В зимний период температура понижается в северных и восточных районах до –350, -400С и даже ниже, в центральных до –300, -350С и в западных до –250, -280С.

Озимая рожь при отсутствии снежного покрова  сильно повреждается продолжительными морозами, которые достигают -30, -350С. Это наблюдается чаще всего в начале зимы (в ноябре, декабре) или в середине ее в случаях временного стаивания снега. Постепенное снижение температуры озимые переносят легче, в таких случаях повреждается надземная часть, но почти не затрагивается узел кущения.

Повсеместно в  Нечерноземной полосе большие морозы бывают в декабре и январе. Если к этому времени не устанавливается  снежный покров и озимые слабо  закалены, то морозы наносят большие  повреждения не только надземной части, но и затрагивают узел кущения.

Снежный покров в различных пунктах Нечерноземной  полосы образуется и сходит в разные сроки.

Наблюдения, а  также опыты исследователей показывают, что морозы уже при небольшом  ровном снежном покрове не оказывают вредного влияния на озимые. При большом снежном покрове они способствуют поддержанию таких отрицательных температур (-3, -40С) под снегом, при которых исключается возможность истощения озимых и развития грибных болезней.

Снежный покров в перезимовке озимых играет двоякую роль: защищает озимые от вымерзания, а излишне большой его слой, выпадение снега на талую землю или длительная задержка схода его усиливают процессы, способствующие выпреванию озимых культур. В разных районах в зависимости от температурных условий эти особенности снежного покрова проявляются различно.

Таким образом, в условиях Нечерноземной полости, где часто наблюдается избыток  снега и в связи с этим отрицательное  его влияние, бывают и бесснежные зимы, когда резко проявляется вымерзание озимых. При этом, если для открытой местности восточных и южных районов центральной зоны характерно бесснежные в начале зимы, то в западных районах бесснежье с ледяной коркой наблюдается и в середине зимы, в связи со стаиванием снега при сильных оттепелях.

Наблюдения  показывают, что часто даже небольшой  ровный снежный покров уменьшает  вредное действие низких температур.

Весьма важным показателем состояния озимых в  течение зимы является температура  в почве на глубине узла кущения. Она зависит от температуры воздуха, высоты снежного покрова, а также от плотности и влажности почвы. В узле кущения в зачаточном состоянии находятся все органы растения. Поэтому повреждение и отмирание узла кущения от морозов или от истощения влечет гибель всего растения.

Критической температурой на глубине узла кущения для ржи  считается –16, -200С, в зависимости  от сорта, степени закалки к зиме, влажности почвы и общих экологических  условий района. Считается, что для  плохо закаленных озимых растений критическая  температура на –4, -60С меньше, чем для хорошо закаленных.

Особенность условий  перезимовки озимых во многих районах  Нечерноземной полосы – большая  длительность зимы.

Естественно, чем  длиннее перезимовка, тем вероятнее  различные повреждения озимых и  опаснее их последствия, сильнее может сказаться на урожае голодание, истощение растений и повреждение их болезнями.

Особенно неблагоприятной  для озимых бывает такая продолжительная  зима, когда снег выпадает слишком  рано и тем более на талую землю, или если до образования устойчивого снежного покрова рано наступают сильные морозы, а в конце зимы под снегом продолжительное время держится температура около 00С снег сходит поздно (в конце апреля и начале мая).

Среди озимых хлебов озимая рожь – самая морозоустойчивая культура. В бесснежные зимы она переносит морозы до -20 С я более на глубине залегания узла кущения. Под снежным покровом толщиной 20–30 см рожь выдерживает температуру воздуха -50… -55 С.

При дефиците влаги  осенью рожь уходят в зиму недостаточно раскустившейся, в результате изреживаются посевы и снижается урожай.

Озимая рожь относится к числу сравнительно засухоустойчивых растений, что объясняется  хорошим развитием ее корневой системы. Это позволяет озимой ржи переносить весеннюю засуху, используя влагу  из глубоких слоев почвы. Наибольший расход влаги отмечается в период быстрого роста от выхода в трубку до колошения. Недостаток влаги в этот период вызывает образование мелких и малопродуктивных колосьев.

Корневая система  ржи (в сравнении с другими  зерновыми) лучше усваивает питательные вещества из труднорастворимых соединений. Например, озимая рожь лучше, чем пшеница, использует фосфорную кислоту, особенно из труднорастворимых соединений фосфора.

Таким образом, озимую рожь можно успешно возделывать  как на подзолистых почвах севера, так и на южных черноземах. (Стихин М.Ф., Денисов П.В.,1977.)

Фазы вегетации  озимой ржи:

Прорастание семени.

 

После посева зерно  начинает впитывать воду из почвы  всей поверхностью. Количество воды необходимое  для пробуждения ростка нормального прорастания, составляет 50 – 70% массы сухих семян. Первым при прорастании зерна появляется корешок зародыша. После разрыва оболочки и образования первого корешка появляется зародышевый росток. Сразу после пробуждения зародыша усиливается дыхание зерна и возрастает активность ферментов.

 

Всходы.

 

Проросток ржи  выходит на поверхность почвы  через 5 – 6 дней после посева. Первый стеблевой побег снаружи покрыт удлиненным трубчатым колпачком  – колеоптилем, который защищает находящиеся внутри него зародышевые листочки и конус нарастания при прохождении ростка через слой почвы. Когда колеоптиль достигает поверхности почвы его рост под влиянием света прекращается, а находящийся внутри первый зародышевый лист интенсивно растет дальше. Появление первого листа над поверхностью почвы отмечается как начало всходов. В период всходов развивается лишь главный побег из конуса нарастания и закладываются почки боковых побегов в пазухах зародышевых листьев.

 

Кущение.

 

Кущение озимой ржи обычно начинается осенью после завершения роста третьего и в период формирования четвертого листа. В начале кущения появляется первый боковой побег из почки, лежащий в пазухе первого листа. Затем образуются новые побеги из почек, находящихся в пазухах второго и третьего листа. С некоторым запаздыванием развиваются узловые корни.

 

Озимая рожь кустится преимущественно осенью. При  посеве в оптимальные сроки кущение  продолжается 35 – 40 дней. Около 20 – 25 % побегов образуются после весеннего  отрастания при благоприятных условиях температуры 15…100С и влажности почвы.

 

В период вегетативного  роста, включая фазу кущения, растения ржи проходят яровизацию, без завершения которой они не могут переходить к образованию репродуктивных частей растения.

 

Выход в трубку.

 

Озимая рожь в полевых условиях до наступления зимы в основном заканчивает кущение и завершает яровизацию. К этому времени растения оказываются физиологически подготовленными к формированию и росту генеративного стебля (соломины) и колоса, т.е. выход в трубку.

 

В полевых условиях к концу фазы кущения у каждого закончившего рост побега на конусе нарастания имеются зачатки листьев идущего стебля в разных фазах развития. Вытягивание первого (нижнего) междоузлия на 2 – 3 см. и вынос нижнего стеблевого узла над узлом кущения, принято считать началом фазы выхода в трубку.

 

Фаза выхода в трубку имеет существенное значение для формирования величины и продуктивности колоса. Закладка элементов, числа колосков и числа цветков в колосе начинается в конце фазы кущения и завершается  в начале фазы выхода в трубку. К середине фазы выхода в трубку завершается развитие основных элементов колоса – колосовых и цветковых чешуй. Затем появляются зачатки тычинок и пестиков. Одновременно заканчивается формирование остальных частей колоса, колосков, цветков, колосового стержня и начинается развитие остей. Данная фаза завершается, когда колос начал показываться из влагалища стеблевого (флагового) листа.

 

Колошение.

 

Момент, когда  колос главного стебля растения наполовину своей длины вышел из влагалища  флагового листа, принято считать началом фазы колошения. Конец фазы определяется появлением всего колоса настолько, что видно место его прикрепления к стеблю.

 

К началу колошения  рост растений составляет 50 – 60% их полной высоты. Продолжительность фазы 10 – 12 дней, в течение которых рост увеличивается на 30 – 40 % и достигает 90 % полной высоты к моменту цветения. К началу колошения все элементы колоса сформированы и заканчивают свой рост преимущественно за счет растяжения тканей. Однако и после колошения отдельные элементы цветка еще продолжают формироваться. Усиленно растут завязи и тычинки. Завершаются процессы микро – и макро – спорогенеза. Идет созревание зародышевого мешка, заканчивается формирование и созревание яйцеклетки и пыльцевых зерен.

 

Цветение.

 

Рожь – ветроопыляемое растение. Весь ход цветения в значительной степени зависит от погодных условий: от влажности и температуры. Цветение ржи наступает через 7-12 дней после колошения. Цветение каждого колоса начинается с серединной его части и постепенно распространяется вверх и вниз.

 

Каждое растение отцветает примерно за 7-8 дней.

 

Цветение каждого  цветка начинается с того, что лодикулы находящиеся у основания внутренней части цветковых чешуй, поглощают  воду из завязи и набухают, вследствие этого цветковые чешуи раздвигаются, обнажая рыльце и тычинки, которые заполняют всю полость цветка. Пыльники приподнимаются на быстро удлиняющихся тычиночных нитях, опрокидываются за пределы чешуй и повисают. Затем они растрескиваются по длине, пыльца высыпается, подхватывается ветром и переносится на цветки других растений.

 

Спелость.

 

Процесс образования  зерна включает шесть периодов: образование, формирование, налив, созревание, послеуборочное дозревание и полная спелость. Озимая рожь – очень пластичная сельскохозяйственная культура. Она может произрастать в разнообразных почвенно-климатических условиях. Однако для получения высоких урожаев ржи необходимо создавать соответствующие условия, сообразуясь с её биологическими потребностями.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Программирование урожайности озимой ржи

 

2.1 Расчет биологической  продуктивности озимой ржи по приходу ФАР (потенциальная урожайность)

 

Свет – один из наиболее важных для жизни абиотических факторов. Фотосинтетическая активная радиация – это солнечные лучи с длиной волны 380-710 нм, которые используются растениями в процессе фотосинтеза  органического вещества. Сельскохозяйственные культуры в процессе фотосинтеза поглощают только часть поступающей солнечной радиации.

Биологическая продуктивность экосистем определяется по формуле А.А. Ничипоровича:

У = , где

У - биологический урожай абсолютно сухой массы, т/га

 - Количество приходящей фотосинтетически активной радиации за период вегетации культуры, ккал/га

К – запланированный коэффициент  использования ФАР посевами, %

q -  калорийность органического вещества единицы урожая,  ккал/га

расчет на стандартную  влажность производится по следующей  формуле:

У = , где

У - урожайность культуры при стандартной влажности, т/га

 - стандартная влажность по ГОСТ, %

а – сумма  частей основной и побочной продукции 

 

Таблица 1 –  Расчет потенциальной урожайности  озимой ржи по приходу фотосинтетически активной радиации

Культура	Приход ФАР, ккал/га	Коэффи- циент использо- вания ФАР, %	Кало- рийность, ккал/га	Странда- ртная вла-жность, %	Соотно-шение  основной и побочной продукции	Потенциальная урожайность, т/га
						Биоло-ги-ческая	При станда-ртной  влажно-сти
Озимая рожь	2,8*10	2	4400	14	1:2	12,7	4,9