Задачи сельского хозяйства в области земледелия РФ и Тюменской области

Систематическое положение.

Семейство Poaceae Barnhart, род Avena L., вид Avena sativa L. - Черепанов С.К., 1995

Биология и  морфология.

2n=42. Стебли прямостоячие  или вначале лежачие, круглые,  голые, гладкие, толщиной около  3-6 мм, высотой от 30см до 2 м, с  3-4 голыми или опушенными узлами. Листья ланцетно-заостренные, шероховатые,  зеленые или сизые, часто с  восковым налетом, различной длины  (20-45 см) и ширины (8-30 мм), голые или  по краям с ресничками, иногда  листовая пластинка опушенная. Влагалища нижних листьев в различной степени опушенные или голые. Язычок конусовидный, длиной 3-5 мм, или усеченный, реже совсем отсутствует. Соцветие - метелка раскидистая, полусжатая или сжатая (одногривая). Колоски 2-4-хцветковые, у голозерных - многоцветковые. Верхний цветок обычно недоразвит. Колосковых чешуй две, верхняя немного длиннее нижней. По консистенции и форме они перепончатые, широколанцетные, заостренные, длиной около 25-30 мм, с 9-11 жилками; у пленчатых форм по размерам превышают цветки. У голозерных форм колосковые и цветковые чешуи перепончатые. Внутренняя цветковая чешуя короче наружной. Окраска цветковых чешуй у пленчатых форм овса - белая, желтая, серая или коричневая; у голозерных - соломенного цвета или беловатая. Нижняя цветковая чешуя ланцетная или яйцевидно-ланцетная, длиной около 20-25 мм, опушенная или голая, гладкая или шероховатая, с 7-9 жилками, на верхушке двузубчатая, у остистых форм на спинке с остью. Все цветки в колоске без сочленений и отделяются только обламыванием, образуя почти горизонтальную площадку излома. Междоузлия оси обламываются вверху, и стерженек второго цветка остается при нижнем цветке. Пленочки (lodiculae) косоланцетные. Тычинок три. Завязь по всей поверхности густоволосистая. Пестик имеет два перистых рыльца. Зерновка пленчатая (плотно охваченная цветковыми пленками, но не сросшаяся с ними) или голая (свободно лежащая между цветковыми чешуями), покрытая по всей поверхности прижатыми волосками, длиной 8-11 мм, имеет ясно выраженную продольную бороздку. Состоит из плодовой оболочки, семенной оболочки, алейронового слоя клеток, эндосперма и зародыша. Под плодовой оболочкой располагается семенная оболочка, развившаяся из двух оболочек семяпочки. Зародыш сильно сжат со спинки и состоит из почечки, длинной семядоли, отделенной своей верхушкой от околоплодника, и вдающегося в эндосперм щитка. Зародыш занимает в зерновке небольшое место, основную массу ее составляет эндосперм. При прорастании семени щиток доставляет зародышу питательные вещества из эндосперма. В клетках алейронового слоя содержатся белки и жиры. Вся остальная часть эндосперма занята клетками, заполненными крахмальными зернами, в промежутках между которыми распределены белковые вещества.

Экология.

Среди возделываемого овса наибольшую требовательность к длине  дня имеет овес посевной. Северные сорта для своего развития требуют  большей продолжительности дня, чем южные, и при 14-часовом дне  не выколашиваются. Анализ структуры  урожая сортов овса, выращенных при  различном фотопериоде показал, что условия короткого дня способствуют удлинению стебля и метелки. Увеличению числа зерен и общей массы растения. Однако в результате сильной задержки сроков выметывания метелок, зерно не успевает вызревать и получается щуплым. Зерновая продуктивность растений при 12-часовом дне снижается в среднем по сортам в 2-3 раза. По длине вегетационного периода у овса наблюдаются большие различия из-за огромного разнообразия сортов и форм. Длина вегетационного периода у российских сортов составляет 75-120 дней. Скороспелость для овса имеет очень большое значение, так как обеспечивает продвижение культуры на север, в Заполярье. В степных засушливых районах скороспелые сорта успевают уходить от засух и суховеев, а на юге их можно использовать как пожнивную культуру. Наиболее скороспелые формы овса встречаются в Восточной Сибири (Иркутская область), в Бурятии, Коми, на северо-западе России, в странах ближнего зарубежья - Армении, Грузии, Украине. Рекордные по скороспелости формы произрастают в Палестине и Индии. Много скороспелых сортов в Мексике, Перу, Эквадоре. США, Швеции, Норвегии, Монголии, Китае и др. Наиболее позднеспелыми являются зимующие сорта посевного овса из Западной Европы (Югославия, юг Франции, Англия, Испания), которые на родине высевают осенью. Они хорошо переносят мягкие зимы, и по природе двуручки. Овес с продвижением на север сокращает первую половину вегетационного периода - от всходов до выметывания метелок. Это связано с влиянием продолжительности дневного освещения и интенсивности тепловой энергии. Вторая половина вегетационного периода (от выметывания метелок до созревания) удлиняется прямо пропорционально количеству выпадающих осадков и влажности воздуха и обратно пропорционально сумме температур. Овес - растение умеренного климата. Сумма активных температур в течение вегетационного периода для раннеспелых сортов составляет 1300° С, для позднеспелых - 1550° С. Семена начинают прорастать при температуре почвы 1-2° С, а с повышением ее до 3-4° С период прорастания значительно сокращается. В фазе кущения, когда идет образование вторичных побегов и корней, для молодых растений наиболее благоприятна умеренная температура. Формирование генеративных органов, цветение и плодоношение овса начинаются при температуре 10-12° С, наиболее интенсивно они протекают при температуре 16-22° С. Высокие температуры овес переносит хуже, чем пшеница и ячмень, поэтому в степных районах юга и юго-востока его посевы незначительны. На юге для овса высокая температура особенно губительна в период выхода растения в трубку - выметывания, налива и созревания зерна. Она сильно тормозит процессы генеративного развития, резко снижая озерненность метелки и продуктивность. Засуха в фазе цветения приводит к образованию стерильных метелок. Овес очень страдает от "запалов" и "захватов": при температуре 38-40° С через 4-5 часов наступает паралич устьиц. Исключение представляют сорта византийского овса, которые в период плодообразования требовательны к теплу и отличаются повышенной жаростойкостью. Растения устойчивы к временному понижению температуры. Всходы переносят осенние заморозки 3-4° С. По мере дальнейшего роста и развития устойчивость к низким температурам снижается, и в период цветения заморозки 2° С оказываются губительными. Овес - влаголюбивое растение. При прорастании и во время роста он требует влаги значительно больше, чем другие хлебные злаки. Дефицит почвенной влаги за 10-15 дней до выметывания метелок, когда начинается развитие генеративных органов, приводит к резкому снижению урожайности. На севере из-за дождливой погоды осенью у овса сильно затягивается вегетационный период, и он часто не вызревает до наступления заморозков.

Овес переносит повышенную кислотность почвы, хорошо растет на супесчаных, суглинистых, глинистых  и торфяных почвах, отзывчив на удобрения. В зерне овса максимальное количество азота накапливается в фазе молочной спелости, калия и магния - в восковой, фосфора и калия - в полной спелости. Из всех элементов питания наибольшее значение для овса имеет азот. Чаще всего недостаток азота наблюдается  ранней весной, когда нитраты вымываются в более глубокие слои почвенного горизонта, а микробиологические процессы, в разультате которых они образуются протекают слабо из-за низких температур. Применение азотных удобрений резко повышает урожайность, улучшает качество зерна, способствует накоплению белка в зерне. Применение фосфорных удобрений повышает урожайность овса во всех зонах России. Обеспечение растений в достаточном количествефосфором и калием - необходимое условие получения качественного зерна. Калийные удобрения в большинстве случаев эффективны только при одновременном внесении азотных и фосфорных удобрений. Овес - самоопылитель, но многие его сорта склонны к перекрестному опылению. Апомиксис у него - явление редкое. Цветение обычно закрытое, начинается при выходе метелки на 2/3-3/4 своей длины из влагалища листа. Пыльники созревают одновременно с рыльцем, лопаются, затем лодикулы раскрывают цветок; тычиночные нити вытягиваются, и пыльники выбрасывают наружу остатки пыльцы. При теплой солнечной погоде с кратковременными дождями пыльники могут выходить наружу, не успев раскрыться. В этом случае они свисают ниже рыльца, что способствует перекрестному опылению. Цветение овса обычно начинается около 12 часов дня и продолжается до 17 часов. Массовое цветение отмечается между 14-15 часами. Для цветения оптимальны влажная погода и температура 20-23° С. Цветение метелки неравномерное. Первыми зацветают колоски на ее верхушке, затем на концах самых длинных ветвей первого и второго порядков. На каждой ветви цветение распространяется от конца к основанию. Цветение в метелке протекает в нисходящем порядке от верхушки к основанию и от периферии к центру. Колосок цветет в восходящем порядке: первым зацветает нижний цветок. В таком же порядке происходит развитие, налив и созревание зерна.

Распространение.

На всех континентах мира Avena sativa L. занимает самый широкий ареал из всех видов, который охватывает Европу, за исключением прибрежной зоны Средиземноморья, Северную и Юго-Восточную Азию. Возделывается в Северной и Южной Америке, Африке, Австралии, на островах Новой Зеландии и острове Тасмания. Размещение овса по континентам характеризует приуроченность его к зонам умеренного климата Европы и Северной Америки; значителен удельный вес его среди зернофуражных культур Австралии. Крайне малы посевы овса в странах Азии, Южной Америки и Африки, что связано со слабой жаростойкостью культуры ( около 7 % мировых посевов). Значительные площади овса сосредоточены в Северной Америке (США, Канада) и в ряде европейских стран (Польша, Германия, Швеция, Испания, Франция, Финляндия). Наиболее высокая урожайность свойственна странам, у которых высокий уровень агротехники сочетается с благоприятными климатическими условиями. Урожайность свыше 5 т с 1 га достигнута в Ирландии, Нидерландах и Швейцарии, где посевные площади незначительны. Высокая урожайность овса (свыше 4 т с 1 га) характерна для Германии, Бельгии, Великобритании, Дании и Новой Зеландии. В России овес высевают от северных границ возможного земледелия до южных субтропиков. Однако размещение его в различных природно-экономических зонах неодинаково. Основные посевы сосредоточены в Нечерноземной зоне, на Урале, в Сибири и на Дальнем Востоке. В европейской части наиболее значительны площади овса в Пермской, Тверской, Смоленской, Кировской, а также Орловской, тамбовской, Пензенской, Рязанской и Самарской областях , в Башкортостане и Татарстане. В Сибири наибольшие площади сосредоточены в Алтайском и Красноярском краях, в Новосибирской, Тюменской, Омской, Челябинской областях и в Удмуртии. В 2001 году посевные площади овса в хозяйствах всех категорий составили 4865 тысяч га (3 место после пшеницы и ячменя ). Средняя урожайность 1,7 т на 1 га. Районировано около 80 сортов овса. Наиболее распространенные сорта: Астор, Борец, Дэнс, Козырь, Комес, Метис,Скакун, Талисман, Тюменский, Улов и др. Селекционные учреждения: НИИСХ центральных районов Нечерноземной зоны, Владимирский НИИСХ, Алтайский НИИСХ, Кемеровский НИИСХ, Бурятский НИИСХ, Сибирский НИИСХ, ВНИИ растениеводства им. Н.И.Вавилова, Льговская опытно-селекционная станция, Тулунская государственная селекционная станция, Красноуфимская селекционная станция, Котласская сельскохозяйственная опытная станция, Нарымская государственная селекционная станция, Фаленская селекционная станция НИИСХ Северо-Востока им. Н.В.Рудницкого. Овес более молодая культура, чем пшеница и ячмень, и встречался в посевах последних как сорняк. Более выносливый к условиям произрастания, он часто подавлял и вытеснял основные культуры, успешно продвигаясь в новые районы. Как позволяют установить археологические раскопки, овес был известен не менее 4000 лет тому назад. Самые древние зерна овса найдены в Египте при раскопках останков 12-й Династии с 2000 г. до 1788 г. до н. э. Первые находки овса посевного были обнаружены в Германии. Они относятся к I,IY и YI векам нашей эры.

Хозяйственное значение.

Основная зернофуражная  культура. В зерне пленчатого овса содержится 8-10 % клетчатки, 40-60 % крахмала, 10-15 % белка, 4-6 % жира. Белок включает все незаменимые для человека и животных аминокислоты, особенно лизин, аргинин и триптофан. В  зерне овса имеется большое количество органических соединений железа, кальция, фосфора, витаминов группы В. Из микроэлементов в нем достаточно много марганца, меди, молибдена и кобальта, но мало цинка и бора. Зерно перерабатывают на крупу и муку, хлопья и толокно, которые отличаются высокой питательной  ценностью, легкой усвояемостью и калорийностью, что позволяет использовать их в  детском и диетическом питании. По ряду незаменимых аминокислот  зерно овса значительно превосходит  зерно ячменя и риса. В 100 г овсяных  хлопьев содержится 0,9 г лицетина, 4 мг железа, 0,4 мг витамина В₁, 4,2 мг витамина Е и 420 калорий; 139 г овсяных хлопьев составляют суточную потребность человека в железе, 17,7 г - в витамине В₁. По содержанию белка, жира, фосфора и железа овсяная крупа значительно богаче манной, пшенной и гречневой. Зерно овса - незаменимый концентрированный корм для лошадей и других сельскохозяйственных животных и птицы. По питательной ценности 1 кг зерна овса содержит 87 г перевариваемого протеина и составляет 1 кормовую единицу. Оно входит в состав всех видов комбикормов, предназначенных для молодняка. Овес используют на зеленый корм, особенно в смеси с викой или горохом, для приготовления травяной муки, гранул, силоса, сена. Овсяная солома - хороший грубый корм. Лучшие предшественники - бобовые, пропашные культуры, озимые. Средние дозы минеральных удобрений: 30-45 кг N , 45-60 кг Р₂О₅ и К₂О на 1 га. Высевают рано весной обычным рядовым или узкорядным способами, норма посева семян 180-250 кг на 1 га. Глубина посева 3-6 см. Убирают овес раздельным способом и прямым комбайнированием.