Автор работы: Пользователь скрыл имя, 26 Февраля 2013 в 10:25, курсовая работа
Овёс как род в семействе злаковых, установлен ещё в 1700 г. Турнефором. Овёс (Avena) относится к трибе овсовых (Aveneae) семейства злаковых и характеризуется следующими ботаническими особенностями. Соцветие – метёлка, на удлинённых веточках которой сидят двух- или многоцветковые пониклые колоски. Нижние цветки колоса обоеполые, верхние части имеют только тычинки или совсем недоразвиты. Колосковых чешуек две, они не опадают, нижняя обычно имеет на спинке ость, большей частью коленчатую, реже согнутую или прямую. Верхняя цветочная чешуйка короче нижней. Тычинок три, завязь сидячая с двумя перистыми рыльцами. Плод – зерновка удлинённо-веретенообразная или продолговатая, у большинства форм плотно охваченная цветочными чешуйками (плёнками).
В процессе роста и развития овса выделяют следующие фенологические фазы: набухание и прорастание семян, всходы, появление третьего листа, выход в трубу, колошение (вымётывание метёлки), цветение, молочная, восковая и полная спелость зерна. В зависимости от фазы развития культура предъявляет разные требования к факторам внешней среды.[18]
Набухание семян.
Чтобы семена овса проросли, они должны поглотить определённое количество воды – 60-70 % воды от их воздушно-сухой массы. Когда набухающие семена находятся во влажном слое почвы и хорошо проветриваются, они поглощают влагу интенсивнее, чем при погружении в воду. При благоприятных условиях скорость набухания семян увеличивается.
С начала набухания семян у овса начинается стадия яровизации и I этап органогенеза. Чтобы стадия яровизации нормально протекала, необходим комплекс условий: минимальная температура 5-100С, достаточная влажность почвы и наличие кислорода. На I этапе органогенеза начинается дифференциация первичной мерисистемы и образование клеток и тканей надземных органов. Ведущим процессом на этом этапе является дифференциация конуса нарастания.[12]
Прорастание семян.
При прорастании в первую очередь трогается в рост главный корешок, затем последующие зародышевые корешки. Семя овса чаще всего прорастает 3-4 зародышевыми корешками. Прорвав оболочку, они погружаются в почву и поглощают воду и минеральные вещества почвенного раствора, снабжая питательными веществами проросток.
Минимальная температура для прорастания 1-20С, однако, при этой температуре семена прорастают очень плохо. Оптимальная температура для прорастания семян овса 20-250С. Тогда всходы появляются на 6-й день после посева. Чаще в оптимальные сроки посева температура почвы составляет 10-150С, а всходы появляются на 8-10-й день после него. При дефиците влаги в почве и высокой температуре скорость набухания семян уменьшается, зерновки теряют влагу и семена погибают.
По мере увеличения влажности почвы скорость прорастания семян возрастает и достигает максимума при 70-90% ПВ. Если же влажность почвы ниже 60%, то прорастание семян замедляется, а при достижении влажности устойчивого завядания полностью прекращается.
Кроме хорошей обеспеченности влагой и определённой температуры, для прорастания семян необходим кислород. Поэтому значительную роль играет аэрация почвы, зависящая от её плотности, увлажнённости, наличия корки и т.д. прорастание семян овса заметно тормозится при содержании в почве углекислоты 17%, а при 35% семена гибнут.[12]
Всходы.
Когда первый листочек у овса выходит на поверхность почвы в виде шильца и развёртывается, наступает фаза всходов. Первый настоящий лист узкий, светло-зелёный или зеленоватой окраски.
В период прорастания зерна и появления всходов интенсивно развивается и первичная корневая система. В момент выхода верхушки зародышевого побега на поверхность почвы корни у овса имеют протяжённость 26см, а когда полностью сформировывается первый лист, они представляют собой мощную систему.
Период между появлением всходов и укоренением, у овса составляет 2-6 дней. Вторичная корневая система образуется за 10-12 дней до начала кущения. В это время продолжают расти и первичные корни, которые сохраняют свою жизнедеятельность вплоть до уборки урожая и играют большую роль в обеспеченности растений влагой в засушливых условиях.
В фазе формирования третьего листа у овса заканчивается I этап органогенеза и начинается II этап, который продолжается во время кущения.[7]
Кущение.
Интенсивность и продолжительность кущения овса определяются многими факторами: влажностью (оптимальная 65-70% ПВ), температурой (наиболее благоприятная 15-180С), обеспеченностью почвы питательными веществами, сортовыми особенностями, освещённостью посевов (при недостаточном свете растения кустятся слабо), глубиной закладки узла кущения, сроками посева и т.д.
В этой фазе продолжается рост первичной (зародышевой) корневой системы и формирование вторичной (узловой).
В период кущения протекает II этап органогенеза. На этом этапе основание конуса нарастания дифференцируется на зачаточные узлы, из которых впоследствии развивается взрослое растение. При образовании 3-го листа начинается кущение и дифференциация метёлки.
К концу фазы заканчивается стадия яровизации, для прохождения которой большое значение имеют температурные условия, и растения переходят к световой стадии. Продолжительность кущения у овса 10-13 дней.[7]
Выход в трубку.
Эта фаза характеризуется тем, что растущий стебель поднимает формирующуюся метёлку овса над поверхностью почвы. Её началом принято считать момент, когда верхний узел стебля выносится над поверхностью почвы на высоту 1-2 см и при этом хорошо прощупывается через влагалище листа. Период от кущения до фазы выхода в трубку довольно продолжительный. Величина его зависит как от температуры воздуха, так и от сортовых особенностей. В Западной Сибири 15-17 дней, в Восточной Сибири – 18-22 дня.
После наступления фазы выхода в трубку у овса наблюдается усиленный рост стебля, листьев и корневой системы, нарастание сухого вещества, которое интенсивно продолжается до цветения и постепенно снижается к фазе восковой спелости. Максимум урожая вегетативной массы отмечается в фазе молочной спелости. Наибольшую ассимиляционную площадь листьев растения овса формируют в фазу цветения.
В этой фазе развития растения потребляют большое количество питательных веществ из почвы. Хорошая обеспеченность почвы элементами питания и влагой в это время имеет исключительно важное значение для получения высокого урожая овса.
В период выхода в трубку и роста стебля растения овса проходят последовательно III – VII этапы органогенеза.[18]
Колошение (вымётывание метёлки).
В эту фазу из влагалища верхнего листа выходит колос или метёлка. В условиях Сибири период «выход в трубку – колошение» у овса продолжается 9-20 дней, в зависимости от температуры и сортовых особенностей. Повышение температуры в длинный световой день сокращают его.
При вымётывании метёлки растение обладает развитой ассимиляционной листовой поверхностью. Отмирают лишь самые нижние листья. Корневая система тоже развита значительно сильнее, чем в предыдущую фазу.
Во время колошения растения овса проходят VIII этап органогенеза. Он характеризуется завершением процессов гаметогенеза, формирования полового аппарата растений – пыльцы и яйцеклетки. На этом этапе завершается бутонизация, выход венчика за пределы чашечки, происходит усиленный рост междоузлий стебля, несущего метёлку.[18]
Цветение.
Овёс относится к самоопыляющимся культурам. Однако в ряде случаев наблюдается и перекрёстное опыление. Цветение у него начинается в тёплое и влажное время, когда метёлка выходит из влагалища листа на ¼ – 1/3 своей длины. Первыми зацветают нижние цветки верхушечных колосков, на следующий или в тот же день – расположенные в нижних полумутовках 2-го порядка и т.д. Так постепенно зацветает вся метёлка, продолжительность цветения которой составляет обычно 5-8 дней. Цветение в колосе происходит от нижнего к верхнему цветку. Наиболее эффективно этот процесс протекает во второй половине дня – от 14 до 15 ч, а в жаркую погоду – с 12 ч.
В период цветения проходит IX этап органогенеза, который характеризуется образование цветков, оплодотворением и формированием зиготы. Интенсивность течения этих процессов, в конечном счете, определяет озернённость метёлки.[18]
Формирование, налив и спелость зерна.
После оплодотворения яйцеклетки в завязи происходят биохимические процессы, приводящие к изменению физиологических свойств и морфологических признаков последней.
На этапе налива в зерно энергично
поступают питательные
В процессе налива и созревания в зерне уменьшается содержание небелкового азота, альбуминов, но возрастает доля глобулинов, проламинов и глютелинов.
Ход налива и созревание зерна определяется порядком эмбрионального развития метёлки овса. Все эти процессы идут от вершины метёлки к её основанию и от концов ветвей к основному стержню. По степени созревания зерна овса выделяют несколько фаз: молочной, восковой и полной спелости. Налив зерна происходит в фазе молочной спелости. К фазе восковой спелости заканчивается накопление питательных веществ в зерне. Она начинается при влажности зерна 65% и заканчивается когда влажность снижается до 50%. При так называемой тестообразной фазе (когда в зерне овса имеются сгустки эндосперма) влажность зерна снижается с 50 до 40%. Более низкая влажность зерна (40%) свидетельствует о начале фазы восковой спелости, а при значении её меньше 25% наступает полная спелость зерна.
За период от молочной до тестообразной спелости масса сухого вещества растения овса существенно возрастает (на 20%), в то же время в нём снижается содержание белка и каротина. С наступлением восковой спелости листья нижнего яруса начинают отмирать, стебли желтеют, зерно приобретает типичную для сорта окраску и форму.
В период формирования зерна протекает Х этап органогенеза, который характеризуется умеренным ростом плода, зародыша и эндосперма семени. На этом этапе происходит деление зиготы и заполнение клетками эндосперма зародышевого мешка, а также дифференциация зародыша. К концу этапа семена приобретают жизнеспособность – их всхожесть достигает 90-100%.
Во время налива и созревания проходят XI и XII этапы органогенеза. XI этап характеризуется увеличением в диаметре, резким изменением строения стенок завязи и накоплением питательных веществ. Когда в семени содержится значительное количество воды, они достигают своего максимального размера. XII этап отличается превращением питательных веществ в запасные, резким обезвоживанием семян, переходом зародыша семени в состояние вынужденного покоя. Он завершается полной спелостью зерна.
Вегетационный период овса в целом и межфазные периоды зависят от сорта, района произрастания, погодных условий года, сроков посева и норм высева, обеспеченности элементами питания, влагой, температурой, освещённостью и другими факторами и изменяются в широких пределах.
Вегетационный период раннеспелых сортов – 55-60, а позднеспелых – 90-120 дней.[13]
Отношение к температуре и влаге.
Овёс – сравнительно влаголюбивая культура, приспособленная к возделыванию в районах с влажным и умеренным климатом, относительно малотребовательная к теплу.
Семена овса начинают прорастать при 1-20С, если в почве имеется достаточное количество влаги. Это минимальная температура для прорастания, а для развития всходов и вегетативных органов она должна быть значительно выше – 4-50С. Формирование генеративных органов, цветение и плодоношение начинается при температуре 10-120С. Благоприятной температурой для овса считается: для появления всходов – 6-12, формирования вегетативных органов – 12-16, формирования генеративных органов, цветения и плодоношения – 16-220С.
Овёс довольно устойчив к временному понижению температуры. Повреждение овса заморозками во время появления всходов отмечается при температуре – 7 – 80С, во время цветения – 1 – 2, плодоношения – 2 – 40С. Большая часть растений гибнет во время всходов при – 8 – 10, во время цветения – 2 и молочной спелости – 40С. Особенно опасны заморозки при наливе зерна, когда он происходит во второй половине августа и начале сентября. Снижение температуры до указанного уровня во время молочной, тестообразной и начала восковой спелости зерна может привести к морозобойности, что значительно снижает посевные и технологические качества зерна.
Сумма биологически активных температур в течение вегетационного периода для раннеспелых сортов овса составляет 1300, для позднеспелых – 15500С.
По отношению к влаге овёс более требователен. На 1г сухого вещества овсу требуется 450-500г воды, а на 1ц зерна за вегетационный период в условиях Красноярского края 11,0мм.
Для получения высокого урожая овса необходима оптимальная влагообеспеченность его во все периоды роста и развития – 70 – 80% ПВ.
Засуху овёс переносит плохо, особенно в период выход в трубку – вымётывание (за 10-15 дней до вымётывания метёлки). Сухая погода в это время сильно тормозит процессы генеративного развития, резко снижает озернённость метёлки и урожай овса. При засухе в фазу цветения у овса образуются стерильные метёлки. Овёс также плохо переносит засуху в период формирования и налива зерна: зерно формируется мелким, с высокой пленчатостью и большей остистостью.[17]
Отношение к элементам питания и почве.
Благодаря хорошо развитой корневой системе и её высокой усвояющей способности овёс может произрастать на супесчаных, суглинистых, глинистых и торфяных почвах. Лучше других зерновых культур он переносит и кислые почвы. Оптимальный интервал рН лежит в пределах 5-7,5. Песчаные, плохо обеспеченные влагой, и солонцовые почвы для овса малопригодны. Наибольшие урожаи овса получают на средних и лёгких суглинках.
Однако для получения высокого урожая зерна хорошего качества эта культура требует значительного количества питательных веществ.