Адаптивная технология возделывания озимой ржи в липецкой области

                  2. Морфобиологические особенности  озимой ржи

                        2.1 Морфологическое строение растений

Рожь — однолетнее или двухлетнее травянистое растение , имеет мочковатую корневую систему, проникающую на глубину до 1,2—2 м, поэтому она легко переносит лёгкие песчаные почвы, а благодаря высокой физиологической активности быстро усваивает из почвы полезные вещества из труднорастворимых соединений. Узел кущения у ржи формируется на немного меньшей глубине от поверхности почвы (1,7—2 см), чем пшеницы (2—3 см). Когда зерно помещается в почву глубоко, рожь закладывает два узла кущения: первый — глубоко, а позже второй — ближе к поверхности почвы, который становится главным. Интенсивность кущения у ржи достаточно высока — каждое растение формирует 4—8 побегов, а при благоприятных условиях — до 50—90.

Стебель у ржи полый, с 5—6 междоузлиями, прямой, голый или лишь под колосьями опушённый. Высота стебля в зависимости от условий выращивания и сорта колеблется от 70 до 180—200 см (в среднем 80—100 см).

Листья широколинейные, плоские, вместе со стеблем сизые. Длина листовой пластинки — 15—30 см, ширина 1,5—2,5 см. В основании пластинки размещается короткий язычок и короткие голые или опушённые ушки (auriculate), охватывающие стебель. Листовая пластинка с верхней стороны иногда покрыта волосками, что указывает на сравнительную устойчивость к недостатку влаги и приспособленность к лёгким песчаным грунтам. Язычок и ушки у листьев ржи рано засыхают и опадают.

Стебель несёт на верхушке соцветие — один удлинённый, немного поникающий сложный колос; под колосом стебель немного волосистый. Колос неломкий, с крепкой, не разламывающейся на членики осью, 5—15 см длиной и 0,7—1,2 см шириной, состоит из клетчатого, почти четырёхгранного стержня и плоских колосков, сидящих на выступах стержня и обращённых к нему плоской стороной. Колоски двухцветковые с зачатком третьего цветка, и только у разновидности  triflorum  трёхцветковые. Колосковые  чешуйки  линейно-шиловидные, с одной жилкой,  короче цветковых чешуек,  постепенно заострённые, без ости или с короткой остью 2—3 мм длиной, по килю шероховатые;  внешняя цветковая чешуйка немного длиннее  колосковых, около 1,5 см длиной,  ланцетовидная, с длинной остью,  превышающей во много раз колосок, с пятью жилками, по килю с толстоватыми, щетинистыми, немного серповидно изогнутыми ресничками; ости шероховатые, прямые,  2—5 см длиной.

Тычинок три, с удлинёнными пыльниками, выступающими из колоска, завязь верхняя с перистым двулопастным рыльцем; опыление ветровое.

Зерновка продолговатая, немного сжатая с боков, с глубокой бороздкой с внутренней стороны посередине; после созревания она вываливается из колоска. Зерно ржи различается по размеру, форме и окраске. Длина его 5—10 мм, ширина 1,5—3,5 мм, толщина 1,5-3 мм. Масса 1000 зёрен у диплоидной ржи — 20—35 г, тетраплоидной — 30—35 г. Форма зёрен удлинённая (с соотношением длины к ширине более 3,3) или овальная (с соотношением длины к ширине 3,3 и менее) с заметной поперечной морщинистостью на поверхности. По окраске различают зерно белое, зеленоватое, серое, жёлтое, тёмно-коричневое[3].

  2.2 Биологические требования, фазы роста и этапы органогенеза 

       Биология культуры является основой построения ее технологии возделывания (комплекс агротехнических приемов, выполняемых в определенной последовательности, направленный на удовлетворение требований биологии культуры и получения высокого урожая заданного качества). С учетом этого необходимо знать биологические особенности возделываемой культуры, т.е. отношение ее к факторам жизни (свет, тепло, влажность, пища, воздух).

      Свет. Повышенную потребность в освещенности озимая рожь испытывает в период прохождения осенней закалки. Чтобы успешно перезимовать, растения должны активно синтезировать необходимые органические вещества, особенно глюкозу и сахарозу, поэтому во время осенней вегетации требуется интенсивное солнечное освещение. Если оно более слабое, часто сопровождается повышенной влажностью, то в узлах кущения накапливается недостаточное количество запасных питательных веществ. Во избежание этого озимую рожь рекомендуют высевать на неделю раньше обычных сроков.

Для лучшей освещенности растений в период вегетации необходимо располагать рядки при посеве с севера на юг, а для того, чтобы эффективно использовать солнечные лучи, создать оптимальный фотосинтетический потенциал в соответствии с запланированной урожайностью, следует маневрировать густотой посева с учетом уровня почвенного плодородия и комплекса агротехнических приемов()

     Тепло.  Озимая рожь менее требовательна к теплу, чем озимая пшеница. Прорастает оз. рожь при 1-2°С, оптимальная температура для роста и развития – 8- 12°С. Однако более дружные всходы появляются при 10—15°С через 5-7 дней. Через 13—15 дней после всходов (через 2—3 дня после появления третьего листа), озимая рожь начинает куститься. В период кущения наиболее благоприятна температура воздуха 10—11°С. Сумма эффективных температур для прорастания семян ржи, по данным А. А. Щеголева, 52°С, а для периода от начала всходов до начала кущения — 67 °С. Для нормального развития в осенний период общая сумма среднесуточных температур от всходов до прекращения осенней вегетации должна составлять 400—500 °С.()

     В отличие от озимой  пшеницы, узел кущения у ржи  образуется у поверхности почвы (на глубине 1,7-2см) независимо от  глубины заделки семян. Озимая  рожь кустится преимущественно  осенью, но кущение может продолжаться  и весной (при позднем посеве, разреженном стоянии растений). Корни  развиваются относительно быстро  и к концу осенней вегетации  углубляются на 1м.

В период подготовки растений к зиме оптимальные условия складываются, когда температура днем постепенно снижается до 5—10 °С, а ночью — до легких заморозков. Затем в дневное время она должна снизиться до 2—5°С, а в дальнейшем — до минус 2—5°С как днем, так и ночью. При таком ходе температуры в солнечную осень растения накапливают достаточное количество Сахаров и выдерживают понижение температуры почвы на глубине залегания узла кущения до минус 20—22 °   Весной растения лучше развиваются при умеренно теплой погоде. Высокие температуры, непрерывность освещения и сухость воздуха в этот период уменьшают интенсивность кущения и ускоряют выход растений в трубку[13].

       После таяния снега, когда температура воздуха установится на уровне 5°С и выше, растения трогаются в рост, отрастая раньше, чем озимая пшеница, и в это время могут дополнительно куститься, но в меньшей степени, чем озимая пшеница. Для дальнейшего развития требуются повышенные температурные условия: в начале весенней вегетации — выхода в трубку и стеблевание – 8—10°С, через 18-20 дней, в период колошения—цветения 14—15°С (от колошения до цветения проходит 10-12 дней), цветения — восковой спелости 16—25°С (цветение продолжается 10-15 дней).

       Через 5 дней после оплодотворения начинается формирование зерна. Молочное состояние наступает через 10-15 дней после оплодотворения и длится – 7-10 дней, через 12-18 дней зерно переходит а фазу восковой спелости и через 8-12 дней достигает полной спелости. Период от колошения до восковой спелости продолжается – 35-50 дней. При понижении температуры и в пасмурную погоду созревание затягивается.

Озимой ржи от прорастания семени до созревания зерна требуется сумма активных температур – до 1800°С, от начала весеннего отрастания до созревания зерна – 1200-1500°С.

Хорошо переносит зимние холода без снежного покрова, хорошо распустившиеся растения оз. ржи выдерживают до -20°С. При снежном покрове 20-25см., оз. рожь переносит до -35°С. Практически невозможно регулировать температурные условия. Однако, маневрируя сроками посева, в большинстве случаев удается создать довольно близкие к оптимальным температурные режимы во время всходов и осеннего развития озимой ржи почти во всех зонах ее возделывания

Озимая рожь более устойчива к высоким температурам, чем овес и яровая пшеница, но уступает в этом отношении озимой пшенице. Заморозки в период налива зерна могут повреждать его.

Влага. Роль влаги в жизни растений огромна. Все жизненные процессы в них проходят в водной среде. Кроме того, с помощью воды происходит транспорт элементов минерального питания из корней в надземные части, а ассимилятов из листьев — к другим органам растений, а также поддерживается необходимый при этом температурный режим.  Формируя большую массу зерна, соломы и корней, озимая рожь расходует много воды (до 100 мм на 1 т зерна). Однако, используя почвенные запасы и влагу осенних, весенних и летних осадков, а также вегетируя преимущественно при невысоких температурах и пониженном испарении, эта культура обычно не испытывает дефицита влаги.

   Озимая рожь засухоустойчивее  других озимых культур, что объясняется  хорошим развитием корневой системы. Благодаря более полному использованию  запасов осенней и весенней  влаги она легче переносит  весеннюю засуху. По устойчивости  к выпреванию и вымоканию озимая  рожь уступает пшенице.

Наибольшее потребление влаги отмечается в период активного роста ржи – от выхода в трубку до колошения, а также в период цветение – налив зерна. Транспирационный коэффициент равен 340-420 ед. Недостаток влаги вызывает образование метелки и малопродуктивных колосков.

При благоприятных условиях кущение в основном заканчивается осенью, но иногда частично продолжается весной. Корни развиваются интенсивно и к концу осенней вегетации углубляются в почву до 1 м. Узел кущения закладывается ближе к поверхности почвы (1,5—2,0 см) независимо от глубины заделки семян. При благоприятных условиях общая кустистость к концу осени достигает 4—6 стеблей на куст.

Весной озимая рожь начинает быстро расти, обгоняя сорняки, заглушая их. Цветение начинается через 7—12 дней после начала колошения и продолжается в течение 10—15 дней. Хотя период колошения и цветения у озимой ржи более растянут, чем у озимой пшеницы, созревание ее в большинстве районов наступает раньше.

Рожь – перекрестно – опыляемое растение (с помощью ветра). При неблагоприятных условиях во время цветения (сильные дожди, полегание, ветреная погода), часть цветков не оплодотворяется, что приводит к череззернице.

Для озимой ржи характерен быстрый рост в высоту. При колошении приросты бывают наибольшими и достигают 5 см в сутки. Созревание озимой ржи происходит на 8-10дней раньше, чем у озимой пшеницы.

       Почвы. Озимая рожь к почвам сравнительно нетребовательна, хотя дает высокие урожаи на достаточно плодородных или окультуренных почвах с нейтральной реакцией почвенного раствора. Лучшими для нее считаются мощные черноземы легкого механического состава. Малопригодны заболоченные и тяжелоглинистые почвы. При соблюдении требований агротехники высоких урожаев можно добиться и на других разновидностях черноземов, а также на каштановых, серых лесных, дерново-подзолистых и торфяно-болотных, т. е. на всех преобладающих типах почв в зоне распространения посевов ржи.  Относительно невысокая требовательность озимой ржи к плодородию почв обусловлена тем, что она обладает мощной корневой системой, которая охватывает большой объем почвы и способна извлекать необходимые питательные вещества из труднорастворимых соединений. Кроме того, рожь отличается пониженной чувствительностью к реакции почвенного раствора и может хорошо произрастать как на нейтральных, так и на слабокислых (с рН около 5), а также на слабозасоленных почвах с некоторым избытком оснований в почвенной среде. Однако нужно учитывать, что для ржи предпочтительны почвы, легкие по механическому составу, характеризующиеся хорошей аэрацией и сравнительно малой влагоемкостью.

  Питательные вещества.   Важнейшие элементы питания для озимой ржи, как и для других культур, азот, фосфор, калий и др. По исследованиям Д. Н. Прянишникова, корневая система озимой ржи способна лучше, чем у других культур, использовать фосфор из почвы, а по усвоению калия она уступает только овсу.

            На формирование 1 ц зерна из почвы забирает 2,9—3,3 кг азота, 1,1—1,4 кг фосфора, 2,2—3 кг калия. Коэффициент использования азота, фосфора и калия из грунтовых запасов составляет соответственно 0,20—0,35, 0,10—0,17, 0,10—0,22, из органических удобрений — 0,20—0,35, 0,30—0,50, 0,50—0,70, из минеральных — 0,55—0,80, 0,25—0,45, 0,65—0,80.

Потребность в азоте у ржи очень большая уже с осени, т. е. в начале роста. До конца осеннего развития она потребляет его около 25% общей потребности за всю вегетацию. Нехватка азота в указанный период замедляет рост корней, приводит к задержке кущения, что снижает зимостойкость растений. Особенно это проявляется при возделывании ржи после поздноубираемых небобовых предшественников (яровые зерновые после пропашных, лен, гречиха и др.).

Наиболее сильно недостаток азота растения озимой ржи испытывают весной, с возобновлением вегетации, когда начинают отрастать листья, побеги, корни, происходит формирование стебля и колоса. В это время в почве почти отсутствуют процессы нитрификации и образование доступных азотных соединений из-за ее низкой температуры. Азот нитратов, накопленный в почве с осени, под влиянием осенних осадков и весенних талых вод вымывается. Вследствие недостатка азота листья растений начинают желтеть, затем краснеют и отмирают, задерживается развитие корневой системы, ослабляется рост надземных органов. Весенняя подкормка посевов азотными удобрениями оказывает сильное влияние на интенсивность физиологических процессов, протекающих в растениях. Достаточное количество азота в пахотном слое (не менее 40 кг/га) в это время обеспечивает хорошее кущение в весенний период, формирование плотных озерненных колосьев и в итоге высокий урожай.

С учетом большой подвижности азота в почве для предотвращения возможного загрязнения окружающей среды, а также с целью обеспечения растений этим элементом питания в критические периоды их развития (стеблевание, формирование и налив зерна) азотные удобрения следует вносить в несколько приемов.

Фосфор оказывает большое и разностороннее влияние на растения. Хорошая обеспеченность их этим элементом необходима с самых ранних этапов роста и развития. Поглощение фосфора из почвы начинается уже в период прорастания семян озимой ржи. Он способствует лучшему укоренению и развитию корневой системы, усиливает поглощение и использование других элементов питания, в частности азота. Под влиянием фосфора усиливается накопление в клетках сахаров и других пластических веществ, предохраняющих растения от вымерзания.