1.3.1 Этапы органогенеза зерновых культур

Однако фазы развития растений не отражают все сложные органообразовательные процессы, происходящие в растениях.

Каждый орган, как и растение в целом, при формировании проходит ряд этапов. Установлено, что влияние каждого фактора среды, определяющего продуктивность растения, неодинаково на различных этапах его индивидуального развития (онтогенез). В связи с этим при интенсивной технологии возрастает роль контроля над состоянием растений по этапам органогенеза, так и меняющихся условий произрастания.

Ф.М.Куперман установила в развитии злакового растения двенадцать основных этапов органогенеза, общих для всех покрытосеменных растений (рис. 1.3.1.1), на каждом из которых формируются характерные для данного этапа развития органы растения. В разные фазы развития у растений наблюдаются и разные требования к факторам внешней среды.

Рис. 1.3.1.1 Этапы органогенеза озимой пшеницы (объяснения в тексте)

1. В набухшем от влаги семени начинается активное разрастание зародышевых органов. При прорастании зерновки трогается в рост главный зародышевый корешок. Через сутки-двое появляются зародышевые корни. Конус нарастания (точка роста) недифференцированный. Этап завершается прорастанием семени и появлением всходов.

2. Дифференциация основания конуса нарастания на зачаточные узлы, междоузлия и стеблевые листья.

3. Вытягивание и сегментация конуса нарастания – зачаточной оси колоса. С началом кущения образуются вторичные (узловые) корни.

4. Формирование колосковых бугорков (конуса нарастания второго порядка). Растут нижние междоузлия. Начало выхода в трубку.

5. Формирование цветков в колосках. Первыми начинают дифференцироваться колосковые бугорки в средней части колоса, а затем процесс идет вверх и вниз вдоль оси. На этом этапе окончательно определяется потенциально возможное для сорта число цветков в колосках. Продолжается выход в трубку.

6. Формирование пыльниковых мешков и завязи пестика. Идет рост тычинок, пестика и покровных органов цветка. Усиленно растут средние междоузлия. Стеблевание.

7. Завершение процесса формирования пыльцы. Усиливается рост тычиночных нитей. Начинается интенсивный рост члеников соцветия и покровных органов цветка, а также верхних междоузлий. Стеблевание.

8. Завершается процесс формирования всех органов соцветия и цветка. Усиленно растет самое длинное верхнее междоузлие. Идет выколашивание.

9. Цветение, оплодотворение, образование зиготы. Рост междоузлий стебля прекращается.

10. Формируются зерновки. К концу этапа зерновки достигают типичной для сорта длины.

11. Накопление питательных веществ в зерновках (налив), идет их рост в толщину и ширину; фазы молочного и тестообразного состояния.

12. Рост зерновки прекращается, наступает восковая и полная спелость. Накопленные в зернах питательные вещества превращаются в запасные.

Таким образом, в ходе онтогенеза у растений зерновых культур одновременно протекают возрастные, этапные и органообразующие процессы.

В настоящее время существует достаточно много шкал онтогенеза злаковых культур. Различные авторы рекомендуют мероприятия по уходу за растениями, используя разные шкалы. В табл. 1.3.2. представлена фенологическая шкала по международному коду в сравнении с этапами органогенеза по Ф.М. Куперман.

Продолжительность отдельных фаз вегетации и этапов органогенеза неодинакова. Она обусловлена биологическими особенностями вида, сорта и погодными условиями в период прохождения той или иной фазы вегетации (табл. 1.3.2).

Таблица1.3.2

Соотношение кодовых обозначений отдельных фенофаз роста

и развития хлебных злаков по различным шкалам

Фазы роста и развития	По международной классификации	Этапы органогенеза по Куперман
Прорастание: сухая зерновка набухшая зерновка появление первичного корешка появление колеоптиля , Всходы (выход колеоптиля на поверхность почвы) Появление первых листьев: первого второго третьего четвертого и последующих (до девятого) Кущение: боковой стебель во влагалище начало кущения, развиты главный и один боковой стебель полное кущение, развиты главный и пять боковых стеблей конец кущения (листовое влагалище начинает удлиняться) Выход в трубку: начало фазы над поверхностью почвы на главном стебле замечен первый узел замечен второй узел замечены третий – шестой узлы последний лист выходит из влагалища появление язычка у последнего листа набухание листовых влагалищ верхнего листа Колошение: начало (замечен первый колосок) выколосился колос на 1/4 1/2 3/4 виден целый колос Цветение: начало (появляются первые пыльники) полное цветение конец	0 3 5 7 10 11 12 13 14 – 19 20 21 25 29 30 31 32 33 – 36 37 39 43 51 53 55 57 59 61 65 69	I I I I I I I – II II II – III III – IV V V – VI V – VI VI – VII VII VII VIII IX IX IX
Формирование зерновки (первые зерновки достигли конечного размера, их содержимое водянистое) Молочная спелость: ранняя средняя поздняя Восковая спелость (содержимое зерновки мягкое, пластичное) Желтая спелость Полная спелость (зерновка твердая, растение засохшее, отмирает)	70 71 75 77 85 87 91	X XI XII