Фазы роста и развития зерновых культур и зерна

Хлебные злаки в процессе вегетации проходят несколько ступеней развития. Каждый из этапов характеризуется формированием определенных органов.

Началом каждой фазы созревания хлебных злаков считается момент вступления в неё не менее 10% всех растений в посевах.

Фенофазы

Зерновые культуры проходят через следующие фенофазы:

• прорастание зерна, всходы;
• конус нарастания дифференцируется на зачаточные узлы, междоузлия, стеблевые листья;
• конус нарастания сегментируется и вытягивается, образуя зачаточную ось колоса;
• формирование колосковых бугорков. Идет интенсивный рост нижних междоузлий;
• формирование цветков и колосков;
• образование завязи пестика и пыльниковые мешки. Активно растут тычинки, покровные органы цветка и пестик. Быстро растут средние междоузлия;
• окончание формирования пыльцы, интенсивный рост тычиночных нитей. Также трогаются в рост членики соцветия, верхние междоузлия и покровные части цветка;
• завершение формирования органов цветков и соцветий. Активно растёт верхнее междоузлие;
• цветение, оплодотворение, образование зиготы. Прекращается рост междоузлий стебля;
• формирование зерновки;
• накопление питательных соединений и элементов в зерновке (фаза налива);
• зерновка перестает расти, она дошла до этапа восковой и твердой спелости.

Этапы органогенеза агрономы изучают и применяют в целях осуществления адаптивных технологий культивирования зерновых злаков.

Фазы созревания зерна

Процесс образования зерна включает в себя три основных этапа: формирование, налив, созревание. Каждая из этих ступеней имеет свои этапы. Зернообразование состоит из следующих фаз развития:

• студенисто-жидкое состояние;
• молочная стадия;
• тестообразное зерно;
• восковая спелость;
• полная спелость.

Этапы развития, начиная с восковой спелости, делят на такие ступени созревания:

• начало восковой спелости;
• середина восковой спелости;
• конец восковой спелости;
• начало полной спелости;
• полная спелость.

На каждом этапе зерно характеризуется определенным уровнем влажности и строением. При этом влажность зерна остается главным показателем его состояния, спелости и фазы развития. Вот что происходит во время:

1. образования зерновки. Этап начинается с оплодотворения и заканчивается формированием точки роста. Влажность при этом 85-82%, накапливается 2-5% сухого вещества. Длительность периода 7-9 дней;
2. формирования. Длится до установления окончательной длины зерновки. Цвет зелёный. Зародыш сформирован, появляются крахмальные зерна. В нём еще мало сухого вещества (5-12%) и много воды (82-85%). Период длится 5-8 дней;
3. налива. Период продолжается 20-25 дней. Начинается отложение крахмала. Фаза завершается с прекращением его накопления. Ширина и толщина зерновки достигает максимума. Завершается формирование ткани эндосперма. Влажность снижается до 50-42%.

Этап налива делится на следующие фазы:

Водянистая. Начало образования клеток эндосперма. Зерно заполнено водянистой субстанцией с влажностью 80-75%. Сухое вещество содержится в количестве 12-15% от максимально возможного. Длится период 6-7 дней.

Предмолочная. Внутри зерновки водянистая жидкость молочного цвета. Это связано с началом накопления крахмала. Влажность 75-70%. К этому моменту уже накопилось 15-35% сухого вещества. Длительность периода 6-7 дней.

Молочная. Зерновка наполнена молокообразной жидкостью белого цвета. Влажность 60-50%, сухого вещества 35-65% от созревшего семени. Длительность фазы 7-15 дней.

Тестообразная. Эндосперм напоминает тесто. Хлорофилл уже разрушился, он виден лишь в бороздке. Сухое вещество на уровне 65-82%, влажность составляет 50-42%.

Созревание. Этап начинается с остановки поступления питательных веществ. Идут процессы подсыхания и полимеризации. Влажность падает до 18-20%, в отдельных случаях до 8%. Свободная вода практически исчезла. Зерно можно использовать в производственных целях.

Период созревания делится еще на 2 фазы спелости:

• восковой;
• твёрдой.

Восковая характеризуется упругим восковидным эндоспермом, желтыми оболочками и отсутствием хлорофилла. Влажность 40-21%, сухие вещества перестают накапливаться. Фаза длится 3-6 дней.

В фазу твёрдой эндосперм затвердевает, становится мучнистым или стекловидным на изломе. Оболочки зерновки плотные с типичной окраской. Влажность 8-20%. Длительность этапа 3-5 дней.

После этого начинается процесс дозревания и наступает полная спелость зерна. В это время заканчиваются основные биохимические процессы в зерновке, прекращается деятельность ферментов, дыхание практически прекращается. Зерно становится всхожим. Этот период длится от нескольких дней до нескольких месяцев в зависимости от культуры.