Озимая пшеница

1. Введение

	”Зёрна пшеницы жизненная сила,
	преодолев преграды все,
	цивилизаций свет как сохранила,
	и к звездам проложила свет.”
	[17, с.3]

 

Озимая пшеница занимает лидирующее место среди зерновых культур и широко возделывается от северных полярных районов до южных пределов на пяти континентах [11]. Согласно археологическим данным, уже более 15-10 тысяч лет до н.э. данная культура использовалась в питании человека [27].

Озимая пшеница  принадлежит к числу наиболее ценных и высокоурожайных зерновых культур. По обобщенным данным в зерне  мягкой пшеницы содержится белка  – 13,9; углеводов – 79,9; жиров – 2,0; золы – 1,9; клетчатки – 2,3%. Зерно  богато клейковинными белками и  другими ценными веществами, поэтому  оно широко используется для продовольственных  целей. В зерне пшеницы содержится большое количество незаменимых  аминокислот, таких как валин, лейцин, метионин, лизин и т.д. Хлеб из пшеницы  отличается особыми вкусовыми качествами: высокой питательностью и хорошей  переваримостью, характеризуется пышностью, пористостью, имеет высокий подъем. Превосходит по этим показателям  ржаной хлеб и тем более ячменный [26, с. 234]. Из пшеничной муки изготавливают хлебобулочные, макаронные и кондитерские изделия; из крупы – продукты для диетического и детского питания, кулинарные полуфабрикаты. Зерно пшеницы перерабатывают на спирт, а отходы мукомольного производства и зерно используют для приготовления комбикормов [17, с. 5]. 

Пшеничные отруби – высококонцентрированный корм для всех видов животных. В отрубях  содержится в 1,5 раза больше протеина, чем в зерне ячменя.

Солома и  мякина имеют большую кормовую ценность. Солому в измельченном и запаренном виде или обработанную химическими  веществами охотно поедает крупный  рогатый скот и овцы. В 100 кг соломы содержится 0,5 – 1,0 кг перевариваемого протеина, 20 – 22 к. ед. [26, с. 234]. Кроме того, полову и солому применяют в качестве подстилки в животноводстве, как источник альтернативного топлива или для изготовления газетной бумаги, картона, упаковочного материала и предметов искусства [17, с. 5].

В 2010 году посевные площади пшеницы в мире составили 222,2 млн. га с колебаниями по годам  в пределах 209,9 млн. га (2013 г.) – 230,3 млн. га (1996 г.) (по данным национальной службы сельскохозяйственной службы США). В Европейском экономическом содружестве основной объем посевных площадей в 2010 г., в прочем, как и в предыдущие годы, был сконцентрирован во Франции (5,43 млн. га), Германии (3,33 млн. га), Польше (4,40 млн. га), Румынии (2,05 млн. га).

Посевная  площадь пшеницы в Беларуси в  2010 г. (по данным Министерства сельского хозяйства РБ) составила 623,1 тыс. га. При этом следует отметить стабильный рост посевных площадей, поскольку в 2004 г. было засеяно только 341,0 тыс. га [23; 24].

Урожайность пшеницы в среднем в мире за последние годы варьировала в  пределах 28,0 – 30,5 ц/га. Следует отметить, что начиная с 2004 г. (за исключением засушливого 2010 г.) урожайность пшеницы в Беларуси была стабильно выше – 28,2 – 39,8 ц/га, чем в среднем по миру и большинства основных пшеницепроизводящих стран. Однако для того, чтобы выйти на уровень среднеевропейской урожайности, нашим сельскохозяйственным производителям следует вложить еще много средств и труда, поскольку в 2010 г. урожайность в среднем по ЕС – 27 составила 52,8 ц/га (в Беларуси – 28,9 ц/га).

В последующие  годы мировое потребление пшеницы  обгоняет производство. При этом запасы пшеницы (конечные остатки) снижаются, а спрос возрастает. Так, за последние 11 лет только в трех годах производство пшеницы превысило ее потребление, в то время как экспорт пшеницы  возрос к 2010 г. на 23,4%.

В Беларуси производимого  зерна пшеницы также не хватает  для полного удовлетворения собственных  потребностей [17, с. 6]. Анализ баланса хлебопродуктов, проведенный исходя из производства и потребности в муке на пищевые цели, в том числе и для макаронных изделий, показал, что несколько лет назад в отдельные годы в республику импортировалось около 25 – 30% сырья [27; 23]. Однако в последние годы наметилась положительная тенденция по снижению импорта зерна пшеницы в нашу республику – за 4 года с 263,2 до 5,6 тыс. т. Как следствие, по объемам импорта пшеничного зерна Беларусь в 2010 г. заняла 11 место из 123 стран (по данным информационного портала Yndex Mundi). Хотя по муке и другим позициям подобной положительной динамики нет.

Основная  масса выращенного урожая пшеницы  в нашей республике (80-85%) поставляется государству на продовольственные  и фуражные цели, а также для  спиртовой промышленности. Прочие 15-20% остаются в хозяйствах для закладки страховых и переходящих фондов, на семенные цели и для расчетов в счет оплаты населению и обслуживающим  организациям [17, с. 7].

Невозможность добиться высоких урожаев озимой пшеницы связана с погодными  условиями, с плодородием почвы, нарушением технологического несоответствия предшественников, а также недостаточное  количество минеральных удобрений. Цель данной курсовой работы заключается  в разработке современной технологии возделывания озимой пшеницы в условиях хозяйства СПК «Рубежница» на основе метода планирования урожайности  и добиться получения самой максимальной урожайности.

 

 

2. Биологические  особенности озимой пшеницы

 

Морфологические признаки. Род пшеницы (Triticum L.) относится к семейству мятликовых, включая 22 вида, которые четко различаются между собой по морфологическим и биологическим признакам и свойствам. Наибольшей площади посевов занимают два вида: пшеница мягкая (Triticum aestinum L.) и твердая пшеница (Triticum durum D.), однако наиболее распространенный вид земледелия – мягкая пшеница, имеющая озимые и яровые формы.

Надземная часть  пшеницы травянистая, высотой от 0,5 до 2 метров.

Стебель –  полая соломина или заполненная  паренхимной тканью. Обычно стебель  имеет 5-6 узлов [26, с. 235].

Корневая  система пшеницы мочковатая, сильно развитая, представлена первичной корневой системой, развивающейся из зародыша, и вторичной – из узлов кущения. В зависимости от условий произрастания  корни могут проникать на глубину 1,5-2,0 м и более [14, с. 5].

Листья –  линейные [26, с. 235]. Лист пшеницы состоит из влагалища и листовой пластинки. На месте перехода влагалища в пластинку имеется тонкая бесцветная пленка, называемая язычком. Язычок плотно прилегает к стеблю, препятствуя проникновению воды внутрь листового влагалища. У основания листового влагалища расположены ушки (рожки), охватывающие стебель. Язычок у пшеницы короткий, ушки не большие, ясно выраженные, часто с ресничками.

Растения  пшеницы образуют прикорневые и  стеблевые листья. Прикорневые формируются  из подземных узлов, стеблевые –  на надземной части стебля. Не кустящиеся растения за период вегетации образуют от 7 до 12 листьев. При обильном кущении  одно растение за период вегетации  может сформировать сто листьев  и более [14, с. 6].

Соцветия  – колос, состоящий из членистого стержня, где расположено по одному колоску. Колосок имеет две кожистые колосковые чешуйки, между которыми находится 3-5 цветков. Цветки обоеполые, однополые. Пшеница считается самоопыляемым  растением, но не редко склонно к  перекрестному опылению [26, с. 235].

Плод –  зерновка, которую в повседневном обиходе называют зерном. Размеры  зерновки в зависимости от вида, сорта и условий выращивания  могут колебаться: длина – 4-8, ширина – 1-2,2, толщина – 1,5-3,5 мм. По отношению длины к ширине выделяют группы зерна: длинное и узкое (2,5-3,5:1), яйцевидное или овальное (1,7-2,5:1), шаровидная (1-1,5:1). Этот признак на ряду с другими используется при определении сортовой принадлежности [14, с. 6].

Озимая пшеница, как и другие озимые культуры по биологическим особенностям отличается от яровых хлебов. Вегетационный период озимых культур в отличие от яровых начинается с осени в год посева и заканчивается летом следующего года. Озимые в отличие от яровых значительно задерживаются осенью в вегетационной фазе, что способствует их зимостойкости. Озимые хлеба используют для своего роста, развития и формирования урожая два наиболее благоприятных периода – осень и весну. Поэтому озимые культуры урожайнее и обладают большими потенциальными возможностями, чем яровые хлеба.

Закономерности роста и развития растений. В процессе индивидуального развития (от всходов до созревания семян) растение проходит несколько фаз роста, или фенологических фаз, связанных с морфологическими изменениями в строении его органов и образовании новых органов или частей (листьев, побегов, стеблей) генеративных органов, семян. У озимой пшеницы, как и у других злаковых хлебов, различают следующие фазы роста: всходы, кущения, выход в трубку, колошение, цветение, созревание (молочная, восковая и полная спелость). Первые две фазы протекают осенью, остальные – весной и летом следующего года. Фазе всходов предшествуют набухание и прорастание семян. Началом любой фазы считается момент, когда не менее 10% растений вступят в соответствующую фазу, полная фаза характеризуется вступлением в нее свыше 75% растений [20, с. 37].

Набухание и прорастание зерна. Нормально созревшее и не поврежденное зерно озимой пшеницы при благоприятных условиях может храниться в течение 5-7 лет и более без изменений внешних признаков и посевных качеств.

Снижение  всхожести, а подчас и полная потеря жизнеспособности происходит в большинстве  случаев из-за повышенной влажности  зерна. Зерно, высеянное в почву, начинает набухать и прорастать, если в окружающей среде имеется влага, воздух, содержащий кислород и температурный  режим соответствует требованиям  данной культуры.

Для озимой пшеницы  в полевых условиях при нормальных сроках ее посева фактором, лимитирующим прорастание зерна, чаще всего является влага. Чтобы семя начало прорастать, оно должно поглотить из окружающей среды влагу в количестве не менее 50-55% от веса сухого вещества зерна     [2, с. 12].

Прорастание представляет собой сложный физиолого-биохимический  процесс, происходящий в семенах  под воздействием внешних условий  в период перехода их из состояния  покоя к активной жизнедеятельности, который заканчивается образованием проростка и корешков [20, с. 38]. В связи с этим И.Г. Строна (1966 г.) выделяет пять фаз прорастания семян:

1. Водопоглащение;

2. Набухания,  заканчивается наклевыванием;

3. Рост первичных  корешков;

4. Развитие  ростка;

5. Становление  проростка [20, с. 38; 2, с. 24].

Каждая фаза характеризуется количественными  и качественными изменениями. После  набухания в семенах происходят биохимические и физиологические  процессы. Под воздействием ферментов (амилазы, диастазы и др.) сложные  химические соединения – крахмал, белки, жиры и другие – переходят в растворимое соединение. Они становятся доступными для питания зародыша [20, с. 38].

Зародыш в  семени пшеницы состоит из первичного зародышевого корешка, первичного стебля, заканчивающегося почечкой проростка, прикрытый колеоптилем, эпибласта  и щитка, отделяющего зародыш  от эндосперма.

Благодаря поступлению  питательных веществ из эндосперма в зародыш начинается разрастание  кончика корешка зародыша и перышка, которое представлено колеоптилем, первым и вторичным листочками и  почкой. Увеличиваясь в размере, сначала  корешок, а затем и перышко  пробивают оболочки в нижней части  зерна.

Первый корешок, пробив оболочку зерна, начинает расти  в глубь почвы, а перышко –  в противоположную сторону, к  поверхности. Через некоторое время  за пределами семени появляется одна, а следом и другая пара корешков, которые растут в том же направлении, что и первый корешок. Зерно пшеницы, как правило, прорастает пятью корешками, хотя отмечают случаи, когда оно  прорастает тремя и даже семью  корешками.

Одновременно  с ростом корешков растет и перышко, однако несколько медленнее. Интенсивность  роста корешков и перышка зависит  от наличия в почве влаги, температуры, доступа к прорастающему зерну  воздуха, запаса питательных веществ  в семени и других факторов. Наиболее благоприятная температура для  прорастания семян пшеницы 12-20^оС.

Окончание фазы набухания и прорастания зерна  определяется временем появления перышка  в виде шильца над поверхностью почвы. Корешки к этому сроку, разрастаясь, уходят в почву на глубину до 10-15 см.

Продолжительность фазы набухания и прорастания  в зависимости от температуры, глубины  заделки семян, физических свойств  почвы, ее влажности и других факторов составляет 7-25 дней и более. От начала набухания семян до появления  всходов при глубине заделки 5-6 см необходимо сумма среднесуточных положительных температур около 120^оС [9, с. 25].

Стимулирующие действия на прорастание семян озимой пшеницы оказывают ростовые вещества – производные бензодифурала, бензодифурана, нефтофурана, индола и др. [20, с. 40].

Всходы. Появление на поверхности почвы калеоптиля и первого листа означает вступление растений пшеницы в фазу всходов. Калеоптиль предохраняет лист от механических повреждений при росте в почве. При достижении поверхности почвы рост калеоптиля приостанавливается и из его трубочки появляется первый лист в виде шильца. В отличие от калеоптиля, который имеет бледно-зеленую, розовую, коричневую окраску или бесцветный, первый лист благодаря наличию хлорофилловых зерен окрашен в зеленый цвет [20, с. 40; 2, с. 16; 9, с. 27].

Интенсивность роста первого и последующих  листьев зависит от факторов окружающей среды и прежде всего от температуры, водообеспеченности, наличия в почве  питательных веществ и освещения. При благоприятном сочетании указанных факторов первый лист заканчивает свой рост на 7-15 день после появления на поверхности почвы.

По мере накопления пластических веществ благодаря  фотосинтезу на 3-7 день после развертывания  первого листа из его пазухи появляется второй лист. С интервалами 3-6 дней появляется третий, а затем и четвертый  лист.