Биологические особенности ячменя кратко

Обновлено: 05.07.2024

Хозяйственная ценность ячменя, его пригодность для возделывания в конкретной зоне определяется длительностью вегетационного периода и характером отдельных этапов развития растений.

По Ф.Х. Бахтееву (1953) ячмени по длине вегетационного периода подразделяются на: ранние – 55-62; раннеспелые – 70-72; среднеспелые – 80-82; позднеспелые- 90-92; очень позднеспелые – более 92 дней всего цикла развития.

У ячменя выделяют следующие фазы развития, характеризующиеся определенными морфологическими изменениями: прорастание, всходы, появление третьего листа или кущение, выход в трубку и созревание зерна (молочная, восковая и полная зрелость).

Интенсивный рост корней характерен для периода прорастания. Характер образования корней рассматривается как один из важнейших признаков в селекции на засухоустойчивость, а значит и продуктивность в экстремальных условиях. Фаза прорастания длится 1-5 дней.

Всходы. Появление всходов начинается с проникновения колеоптиля через верхний слой почвы на ее поверхность. Вскоре развертывается первый лист и сразу в верхнем слое почвы образуется узел кущения. Небольшие заморозки (до 4-50С) всходы переносят достаточно легко.

Фаза кущения обычно начинается с образования на основном побеге 3-4-го листа и прекращается в момент входа растения в фазу трубки, но в отдельных случаях может продолжаться весь теплый период даже после уборки зрелых побегов.

Узел кущения – это место закладки боковых побегов и придаточных корней. Он расположен обычно на глубине 1-3см. При мелкой заделке семян зародышевый узел может стать одновременно узлом кущения. Отрезок, соединяющий зерно и узел кущения называется подсеменным коленом (гипокотелем). Его длина также зависит от глубины заделки семян. Чем он длиннее, тем хуже происходит дальнейшее развитие растений.

В период начала кущения кусты ячменя бывают стоячими. Для условий Южного Урала оптимальной величиной продуктивной кустистости считается 1,5…2.

Выход в трубку – это период начала роста стебля. Он характеризуется удлинением нижнего междоузлия, расположенного над узлом кущения. В эту фазу обычно идет процесс формирования зачаточного колоса, который заканчивается у большинства сортов ячменя через 5-10 дней после приостановки в росте нижнего междоузлия. Последующий рост третьего и особенно четвертого междоузлий приводит к вынесению колоса из влагалища третьего листа.

Колошение безостых форм ячменя отмечается, когда колос наполовину выдвинулся из влагалища верхнего листа, а у остистых – это момент появления остей. Как и в предыдущем периоде развития, растению необходимо много влаги, питательных веществ и света. При недостатке хотя бы одного из этих факторов замедляется рост, а часть цветков может оказаться стерильной. Воздействие высокой температуры или засухи в данный период ведет к нарушениям в половом процессе. В результате этого увеличивается вероятность череззерницы и даже пустоколосости.

С фазой цветения наступает еще один критический период в водообеспечении растений. Воздействие температурного стресса в это время может вызывать стерильность пыльцы, что ведет к череззернице (В.Д. Наволоцкий, В.Д. Ляшок, 1984).

Через 10-15 суток после колошения наступает молочная спелость ячменя. В это время происходит интенсивное накопление крахмала в клетках эндосперма. В данный период нежелательны резкие скачки обеспеченности влагой и теплом. Засуха в этот период приводит к усыханию зерна, а также к нежелательной группировке азотных соединений (А.А. Грязнов, 1996).

К концу вегетации растения резко сокращают потребление воды из почвы, но вместе с этим возрастает значение даже небольших осадков, влияющих на температуру и относительную влажность воздуха. По данным З.Б. Бартоника (1989), если молочная спелость совпадает с температурой 210С и относительной влажностью воздуха до 37%, то значительная часть пластических веществ остается в вегетативных органах, а выход зерна составляет 42%, при температуре ниже 200 и относительной влажности более 40% уровень зерна в общей надземной массе составляет уже 53%.

Всходы появляются после прорастания семени. Вначале трогаются в рост зародышевые корешки, затем – стебель. Сверху он покрыт видоизмененным влагалищным листом, называемым колеоптиле. Когда колеоптиле выходит на поверхность почвы, его рост прекращается. Первый настоящий лист разрывает колеоптиле и выходит наружу, образуя сизовато-зеленые всходы. К окончанию фазы всходов формируется 3-4 листа. [2]

Листья линейные, имеют очередное расположение. Листья ячменя значительно шире, чем у пшеницы. Влагалища листьев и листовые пластинки голые, реже опушенные. Наиболее типичными по размеру и окраске считаются листья ячменя второго яруса (сверху). Листовая пластика имеет язычок и ушки. Язычок короткий, ушки широкие, нередко изогнутые. По ушкам ячмень легко отличить от овса и пшеницы. Сорта ячменя различаются по форме и окраске ушек. Листья ячменя часто покрыты восковым налетом, интенсивность которого выше в засушливых условиях. [18]

Стебель полая соломина высотой 50-140 см. Толщина стебля варьирует от 1,7 до 6,5 мм.

От основания к вершине длина междоузлий возрастает, а толщина снижается. Это увеличивает ломкость колоса и риск больших потерь при уборке. Стебель ячменя нередко покрыт восковым налетом, особенно заметным в засушливых условиях. [23]

Соцветие. Колос шестирядный или двурядный, без конечного плодоносного колоска, чаще остистый. Членики стержня колоса прямые, короткие, при созревании не распадаются. На каждом уступе стержня находится три одноцветковых колоска. Из них у многорядных ячменей фертильны все три, у двурядных – только один средний. Колосковые чешуи чаще узкие, до 1мм длиной. Наружная колосковая чешуя переходит в ость. Ости длинные, расположены параллельно колосу. Реже встречаются безостые формы. У фуркатных ячменей вместо остей имеются трехлопастные придатки. [8] [18]

Плоды крупные зерновки с желобком на брюшной стороне. Форма ромбическая, удлиненно – эллиптическая. Окраска желтая, серая, зеленая, фиолетовая, коричневая.Внутренняя и наружная цветковые чешуи у пленчатых форм срастаются с зерновкой. У голозерных ячменей зерновки свободные. [18]

Корень мочковатый. Корневая система ячменя состоит из первичных (зародышевых) корней и вторичных (узловых). Она развита значительно слабее, чем у других зерновых культур. Первичные корни (от 4 до 7) появляются при прорастании зерна. Вторичные корни образуются в фазу кущения из подземных узлов стебля. При оптимальных условиях питания и увлажнения более развиты вторичные корни, в засушливые годы возрастает значение зародышевых корней. [25]

Биология и развитие

Прорастание происходит при минимальной температуре +1…+2°С. [26]

Всходыпоявляются при +3…+4°С. Оптимальная температура для их появления: +6…+8°С.

Во время прорастания образуются зародышевые корни. Колеоптиль проходит поверхность почвы, а лист достигает кончика колеоптиля. Молодые растения выдерживают непродолжительные заморозки до -8. -9°С. [30]

Развитие листьев начинается с появлением из колеоптиля первого листа и продолжается вплоть до развертывания девяти настоящих листьев. После появления третьего листа рост растений в высоту замедляется. Рост подземной части, наоборот, ускоряется: формируются подземные узлы, необходимые для дальнейшего развития растений. [23]

Кущение сопровождается образованием боковых побегов и вторичной корневой системы. Всего образуется до девяти побегов кущения. В период кущения происходит закладка цветков и колосков. Ячмень обычно кустится более обильно, чем другие культурные злаки. [23]

Выход в трубку начинается в момент, когда первый узел уже виден на поверхности почвы. Растение переходит к генеративной стадии развития. Внутри стебля происходит интенсивный рост колоса. Столь же интенсивно нарастает масса корней и листьев. После появления четвертого узла разворачивается самый верхний (флаговый) лист. [35]

Набухание колоса сопровождается набуханием влагалища флагового листа, над лигулой которого показываются верхушки остей. [27]

Колошение начинается с появления 25% колоса, завершаясь его полным выбрасыванием. Оптимальная температура для колошения составляет +18…+20°С. [33]

Цветение отмечается при появлении первых пыльников. К середине фазы созревает 50% тычинок. Цветение протекает наиболее благоприятно при температуре воздуха +14. +19°С и хорошей влагообеспеченности. [15]

В отличие от ячменя ярового, цветение озимой формы происходит после выхода колоса из листовой трубки. [26]

Образование зерен идет с момента оплодотворения. При водянистой консистенции зерна содержание воды достигает 80%. В период от молочной до молочно-восковой спелости влажность зерна снижается до 50%. Зерно мягкое, сдавливается под ногтем. Верхние листья и стебель еще зеленые. [30] [25]

Созревание зерен охватывает период восковой спелости (от мягкой до твердой). В состоянии мягкой восковой спелости вмятина от ногтя выпрямляется, при поздней – уже нет. У пленчатых форм семян зерно крепко склеивается с цветочными чешуями, а у голозерных, наоборот, отделяется от пленки Листья и стебель желтые, стебли еще сохраняют гибкость. [6]

Отмирание растения означает полную спелость зерна. Начало полной спелости совпадает с отвердением зерна, влажность которого составляет 17-20%. При поздней полной спелости узлы соломы сухие, влажность зерна снижается до 16-17%. [35]

Особенности развития. Вегетационный период озимого ячменя составляет 230-290 дней, ярового – 65 – 110 дней. Для полного цикла развития ячменя необходима сумма активных температур:

1000-1500°С для скороспелых сортов;
1900-2000°С для позднеспелыхсортов. [26]

Особенности роста

Отношение к теплу. Ячмень не слишком требователен к теплу. [30]

Морозостойкость озимого ячменя самая низкая среди всех озимых культур. Его растения погибают при температурах -12…-14°С. Столь же губительны для него весенние перепады температур. [23]

Отношение к влаге. К влаге ячмень менее требователен, чем овес и пшеница яровая. Для прорастания семян ячменю требуется значительно меньше воды, чем для овса и пшеницы. Ячмень наиболее чувствителен к недостатку влаги в фазу выхода в трубку. [33]

Засухоустойчивость. По сравнению с пшеницей и овсом, ячмень более засухоустойчивая и жаровыносливая культура. Он хорошо переносит длительную летнюю жару (более +35°С). [23]

Отношение к почве. Подобно пшенице, ячмень довольно требователен к почве. [6]

Непригодные почвы. Легкие песчаные и солонцеватые почвы непригодны для ячменя. [30]

Ячмень относится к семейству Мятликовых. Соцветие - колос. Соломка внутри полая. Число колосков 4.Число зёрен в колосе колеблется в пределах 25-30. Колосковые чешуи чаще всего плоские и узкие, а наружные цветковые широкие с продольными жилками. Цветковые чешуи срастаются с зерновкой. Зерно ячменя удлиненное, плёнчатое, масса 1000семян в зависимости от сорта и условий колеблется от 40 до 60г. Существуют разновидности и голозёрного ячменя, характеризуемые повышенным содержанием белка и используемые для приготовления крупы, ячменного кофе, муки и т.д. Среди яровых зерновых культур ячмень - наиболее скороспелая культура(период вегетации 70-100 дней).

1. Прорастание семян (2-5дня)

2. Всходы (от 5 дней до 2-3 недель)

4. Выход в трубку

7. Формирование и созревание зерна [Сорт – основа повышения…, 2007].

Требования к температуре. Яровой ячмень - нетребовательное к теплу растение. Минимальная температура прорастания семян 1-2°С, оптимальная - 15-20°С. Всходы ярвого ячменя выдерживает заморозки -3-4°С, а иногда и до -6°С. Биологический минимум для всходов 4-5°С. Минимальная температура для формирования генеративных органов 10- 12°С. Для быстрого развития корневой системы, кущения и формирования колоса (от появлени всходов до выхода в трубку) необходима умеренная температура в пределах 12-20°С. Оптимальная температура для роста и развития растений в период вегетации 18°С.

Требования к влаге. Одним из факторов, определяющих быстрое и дружное появление всходов, является влажность почвы. Установлено, что для прорастания семян ячменя требуется влага, составляющая 48—76% от веса сухих семян. Яровой ячмень среди хлебов первой группы наиболее засухоустойчив и отмечается высокопродуктивной затратой влаги на создание единицы органического вещества. В начале вегетации у ячменя недостаточно развитая корневая система и растения плохо переносят весенние засухи. Поэтому опоздание с севом может повлечь недружное появления всходов и замедления развития растений на более поздних фазах роста. Во время выхода в трубку, колошения, цветения и начала формирования зерна яровой ячмень требователен к влаге, но избыток осадков при высоких температурах на плодородных почвах вызывает избыточное кущение, интенсивное нарастание биомассы, которая вызывает вылегании. Большие урожаи формируются на почвах с высокой водоудерживающей способностью, меньшие — на почвах, которые плохо связывают влагу.

Требования к почве. Большое влияние на кустистость ячменя оказывает плодородие почвы. На малоплодородных почвах ячмень почти не кустится. Одной из практических мер по повышению его кустистости является внесение минеральных удобрений. Кустистость этой культуры зависит также и от посевных качеств семян: абсолютного веса, всхожести. Чем крупнее зерно, тем больше продуктивных стеблей оно может дать при хорошей агротехнике. Яровой ячмень имеет слаборазвитую корневую систему, потому лучше растет на плодородных, хорошо обеспеченных питательными легкодоступными веществами. Урожайность ярого ячменя резко снижается на заболоченных почвах, недостаточно разрыхленных, с близким залеганием грунтовых вод. Плохо растет на легких песчаных почвах, очень подавляется на кислых торфяниках (при рН

Отношение к свету. Ячмень принадлежит к растениям длинного дня. Потому для прохождения световой стадии он требует сравнительно длительного освещения. В северных районах страны световую стадию ячменя проходит быстрее, а в южных - медленнее. Объясняется это тем, что на юге световой день на много короче чем на севере.

Установлено что ячмень по сравнению с другими хлебными злаками имеет более короткую световую стадию. Окончание световой стадии у ячменя совпадает с образованием листа. В период вегетации ячменя в зависимости от сорта, районов возделывания и погодных условий колеблется от 60 до 110 дней. [Технология возделывания…, 2014].

Экспериментальная часть

1. Прорастание семян (2-5дня)

2. Всходы (от 5 дней до 2-3 недель)

4. Выход в трубку

7. Формирование и созревание зерна [Сорт – основа повышения…, 2007].

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Ботаническое описание. Стебель у ячменя, как у всех злаков,— соломина. В узлах прикрепляются листья, влагалища которых тесно охватывают стебель, а линейные листовые пластинки отогнуты от него обычно под острым углом. Боковые побеги появляются из зоны кущения. Корень мочковатый.

Соцветие — сложный колос. На уступах колосового стержня сидят по три колоска. В каждом колоске один цветок, состоящий из наружной цветковой чешуи с остью или трехлопастным придатком — фуркой (известны и безостые формы), внутренней цветковой чешуи, трех тычинок с двугнездными пыльниками, одногнездной завязи с двумя перистыми рыльцами и двух листовидных образований — лодикул, расположенных у основания наружной чешуи. Окраска наружных цветковых чешуй и остей может быть желтая, черная или оранжевая. Иногда чешуи окрашены антоцианом.

Плод — зерновка, у пленчатых разновидностей она срастается с цветковыми чешуями. У голозерных форм зерновка имеет желтую, оранжевую, зеленую, фиолетовую, коричневую или черную окраску.

Биологические особенности. Ячмень имеет яровые, озимые формы и двуручки. Сорта осеннего и зимнего сева занимают около 30% всей площади под этой культурой на земном шаре. Двуручки колосятся одновременно с яровым ячменем при весеннем посеве и в то же время обладают достаточной морозостойкостью, чтобы переносить зимовку наравне с озимым.

Ячмень — наиболее скороспелая из зерновых колосовых культур. В благоприятных условиях самые скороспелые сорта ярового ячменя заканчивают вегетацию за 55—62 дня. У позднеспелых сортов она длится 90 дней и более. Продолжительность периода от всходов до колошения сильнее зависит от реакции на длину дня, чем от температуры. У большинства сортов ячменя, особенно северного происхождения и озимых (после весеннего отрастания), вегетационный период сокращается при длинном дне. Однако некоторые формы (из Аравии, Армении, Восточной Сибири, Индии, Ирана и ряда других районов земного шара) слабо или совсем не реагируют на изменение длины дня. Озимый ячмень Японии и Китая ускоряет развитие при коротком (10-часовом) дне. Продолжительность второй части вегетационного периода сильно зависит от температуры: при высокой температуре ускоряются формирование, налив и созревание зерна.

Потенциально ячмень — высокоурожайная культура. В формировании его урожая в отличие от яровой пшеницы значительную роль играют боковые побеги. Все 1000 зерен у крупнозерных сортов превышает 50 г. Дальнейшее увеличение его нерационально, так что повышение урожайности в этом случае должно идти за счет увеличения числа растений на единицу площади, продуктивной кустистости и числа зерен в колосе.

Ячмень — наиболее засухоустойчивая культура среди зерновых. Однако отдельные сорта довольно резко отличаются по устойчивости к засухе. Засухоустойчивости способствуют такие морфологические особенности, как сильный восковой налет на листьях, стеблях и колосе, ригидность (грубость) колоса и др. Быстрый рост в ранние фазы дает возможность хорошо использовать весенний запас влаги, а раннее созревание — избежать губительного действия летней засухи. Отдельные сорта различаются по способности переносить весеннюю и летнюю засуху. Так, сорт Винер относительно устойчив к весенней засухе, но плохо переносит летнюю. В мировой коллекции выявлены образцы, сочетающие устойчивость к засухе с высокой отзывчивостью на орошение. Многие сорта ячменя обладают высотой жаростойкостью.

Ячмень плохо переносит избыточное увлажнение, резко снижая урожай. Он более склонен к полеганию, чем пшеница и овес. Однако имеются устойчивые к полеганию сорта. Яровой ячмень довольно устойчив к весенним холодам. Всходы его могут без существенного вреда переносить кратковременные понижения температуры до —3—5°С. Озимый ячмень сильно уступает по зимостойкости пшенице и тем более ржи. В районах, где он в отделывается, снежный покров неустойчив, и причиной гибели растений являются низкие температуры. Страдает ячмень также от резких

перемен температуры, от выпирания, ледяной корки, а также от зимних засух. Считается, что высокий процент Сахаров в клеточном соке и слабая дифференциация конуса нарастания с осени свидетельствуют о высокой зимостойкости.

Вследствие относительно слабого развития корневой системы ячменя и короткого периода поглощения основных элементов почвенного питания для него необходимы плодородные почвы. Он плохо переносит высокую кислотность почвы. Относительно выносливы к повышенной кислотности северные сорта. Ячмень — солевыносливая культура, что важно для орошаемых земель южных районов.

Цветение. Ячмень — самоопыляющееся растение. Нередко при жаркой засушливой погоде цветение происходит в то время, когда колос еще не вышел из влагалища листа. В остро засушливых условиях колос так и созревает во влагалище. Обычно же ячмень цветет одновременно с выколачиванием или спустя 1—2 дня. Наблюдается два вида цветения: открытое, когда пыльники выходят за пределы цветка и часть пыльцы попадает в воздух, и закрытое, если чешуи цветка не раскрываются и пыльники остаются внутри него. Однако и при открытом цветении пыльники вскрываются еще в закрытом цветке и пыльца попадает на рыльца своего цветка, обеспечивая самоопыление.

Цветение начинается рано утром, очень скоро достигает максимума и может продолжаться весь день. Первыми зацветают колоски в средней части колоса, а затем цветение распространяется к его верхушке и основанию. Центральные колоски зацветают раньше, чем боковые. У некоторых сортов двурядного ячменя группы nutantes боковые колоски дают вполне фертильную пыльцу, но цветение их наступает значительно позже, чем цветение центральных плодущих колосков. Открытому цветению способствуют пониженная температура и высокая влажность воздуха. Многорядный ячмень более склонен к открытому цветению, чем двурядный. Боковые колоски чаще цветут открыто, чем центральные.

Читайте также: