Контрольные вопросы

1. Как классифицируют зерновые культуры?

2. Какая урожайность и среднегодовое производство зерна в России и Волгоградской области?

3. Назовите и охарактеризуйте почвенно-климатические зоны Волгоградской области.

4. Опишите строение и химический состав зерна.

5. Расскажите о строении растений зерновых культур.

6. Перечислите основные отличительные признаки зерновых культур 1-й и 2-й групп.

7. Как взаимосвязаны фенологические фазы, этапы органогенеза и элементы продуктивности растений?

8. Охарактеризуйте интеркалярный (вставочный) рост злаковых культур.

9. Опишите схему зернообразования озимой пшеницы.

10. Опишите схему семяобразования хлебных злаков.

1.2. Озимые хлеба (первая группа)

Народнохозяйственное значение, посевные площади, валовые сборы, урожайность. Озимые культуры имеют исключительно важное значение в увеличении производства зерна. Во всех регионах они более урожайны, чем яровые. Хорошо раскустившись с осени, они после перезимовки быстрее наращивают вегетативную массу и меньше страдают от весенних засух. Их убирают раньше на 8-12 дней по сравнению с яровыми формами, в связи с чем появляется возможность более тщательно подготовить почву для последующих культур севооборота. Озимые хлеба позволяют уменьшить напряженность полевых работ в короткий период весеннего сева, а также в период уборки.

Посевные площади озимых зерновых культур в Российской Федерации представлены в таблице 5.

Таблица 5 — Посевные площади зерновых и озимых зерновых культур в хозяйствах всех категорий РФ, млн га

Показатели	Годы
	2000	2005	2006	2007	2008	2009	2010
Вся посевная площадь	84,7	75,8	75,3	74,8	76,9	77,8	75,2
Зерновые и зернобобовые культуры	45,6	43,6	43,2	44,3	46,7	47,5	43,2
в том числе: озимые зерновые культуры	12,0	13,2	11,2	13,2	15,5	16,7	15,1
из них: пшеница	7,9	10,4	9,0	10,6	12,7	13,8	12,7
рожь	3,5	2,3	1,8	2,1	2,2	2,1	1,8
ячмень	0,5	0,5	0,5	0,5	0,6	0,6	0,5

Как видим, при относительно стабильной площади посева зерновых и зернобобовых культур (от 43,2 до 45,6 млн га) в большинстве лет заметный прирост отмечен в 2008 и 2009 гг., и посевные площади достигли — 46,7 и 47,5 млн га соответственно. Такая же, но более выраженная закономерность наблюдается и по озимым зерновым. В 2000 и 2005-2007 гг. площади посева последних не превышали 13,2 мл. га, а в 2008-2010 гг. они занимали 15,5, 16,7 и 15,1 млн га, соответственно.

Еще четче отмеченные закономерности просматриваются по структуре посевных площадей озимых зерновых культур (таблица 6).

В 2007-2009 гг. удельный вес зерновых и зернобобовых культур достиг максимальных значений 59,2-61,1%, озимых зерновых (2008-2010 гг.) 20,1-21,5%. Особенно сильно увеличился в те же годы удельный вес пшеницы — до 16,5-17,8%. По озимой ржи отмечено снижение удельного веса данного показателя по сравнению с 2000 и 2005 гг., но наиболее сильно — в 2006 и 2010 гг. (2,4%). Ячмень, в связи с пониженной его морозостойкостью, имеет самый низкий удельный вес в структуре озимых зерновых — 0,6-0,7 во все годы кроме 2008 (0,8%).

Таблица 6 — Структура посевных площадей озимых зерновых культур в хозяйствах всех категорий РФ, % от всей посевной площади

Показатели	Годы
	2000	2005	2006	2007	2008	2009	2010
Вся посевная площадь	100	100	100	100	100	100	100
Зерновые и зернобобовые культуры	53,9	57,5	57,4	59,2	60,8	61,1	57,5
Озимые зерновые культуры	14,2	17,4	15,0	17,7	20,2	21,5	20,1
Из них: пшеница	9,4	13,7	11,9	14,2	16,5	17,8	16,9
рожь	4,2	3,1	2,4	2,8	2,9	2,8	2,4
ячмень	0,6	0,6	0,7	0,7	0,8	0,7	0,6

Давайте посмотрим на динамику валовых сборов зерна, а также на долю озимых зерновых в общероссийском показателе (таблица 7).

Таблица 7 — Валовой сбор зерновых культур, в том числе озимых, в хозяйствах всех категорий РФ в весе после доработки, млн т и %

Показатели	Годы
	2000	в среднем за год		2005		2006		2007		2008		2009	2010
		2001- 2005	2006- 2010
1	2	3	4		5		6		7		8	9		10
Зерно всех зерновых и зернобобовых культур млн т	65,4	78,8	85,2		77,8		78,2		81,5		108,2	97,1		61,0
в том числе: озимых культур, млн т	24,3	31,6	38,1		34,2		29,4		34,5		49,9	45,3		34,5
%	37,1	40,2	44,7		44,0		37,6		42,3		46,1	46,6		56,6
Окончание таблицы 7
1	2	3	4		5		6		7		8	9		0
из них: пшеница, млн т	17,2	24,8	32,6		29,0		24,7		28,6		42,7	38,9		27,9
%	70,8	78,5	85,6		84,8		84,0		82,9		85,6	85,9		80,9
рожь, млн т	5,4	4,9	3,5		3,6		3,0		3,9		4,5	4,3		1,6
%	22,2	15,5	9,2		10,5		10,2		11,3		9,0	9,5		4,6
ячмень, млн т	1,7	1,9	2,0		1,6		1,7		2,0		2,7	2,1		1,7
%	7,0	6,0	5,2		4,7		5,8		5,8		5,4	4,6		4,9

Как видим, 2008 и 2009 гг. были наилучшими по сбору зерна за все рассматриваемые годы. Но только в эти годы и удалось превзойти показатель среднегодового валового сбора зерна за 2006-2010 гг. (85,2 млн т). В 2010 г. он оказался равен 61,0 млн т, то есть был меньше, чем в неблагоприятном 2000 г. на 4,4 млн т.

В валовом сборе зерна большой удельный вес принадлежит озимым хлебам. Так, в среднем за 2006-2010 гг. он составил 44,7%, что на 4,5% больше данного показателя за 2001-2005 гг. Главная роль в группе озимых культур, безусловно, принадлежит пшенице: от 80,9% (2010 г.) до 85,6% (2008 и 2009 гг.). Роль ржи в последние годы уменьшилась. Если в 2000 г. и в среднем за 2001-2005 гг. удельный вес этой культуры в формировании валового сбора зерна составлял 22,2 и 15,5%, то с 2006 по 2010 гг. только 11,3-4,6%, а в среднем — около 9,0%. Аналогичная ситуация и с озимым ячменем — его удельный вес в формировании валового сбора зерна самый маленький и сократился до 4,6-5,8%.

А теперь рассмотрим данные по урожайности зерновых, в том числе и озимых культур, в РФ (таблица 8).

Таблица 8 — Урожайность зерновых и озимых культур в хозяйствах всех категорий РФ после доработки с убранной площади, ц/га

Показатели	Годы
	2000	в среднем за год		2005		2006		2007		2008	2009	2010
		2001-2005	2006-2010
Зерновые и зернобобовые культуры	15,6	18,8	20,7		18,5		18,9		19,8	23,8	22,7	18,3
Пшеница озимая	22,3	27,6	28,8		28,3		28,0		28,1	33,9	29,0	24,9
Рожь озимая	15,8	17,5	18,0		15,7		17,1		19,2	21,2	20,7	11,9
Ячмень озимый	34,1	34,4	38,0		32,4		36,3		38,6	41,2	36,7	37,4

Положительная динамика в росте урожайности достигнута как в целом по зерновым, так и по отдельным озимым культурам. Однако урожайность остается не высокой: зерновые и зернобобовые в среднем за 2006-2010 гг. — 20,7 ц/га, пшеница озимая 28,8, рожь — 18,0, ячмень озимый — 38,0 ц/га. Высокая урожайность ячменя объясняется тем, что он выращивается преимущественно на Кубани, где почвенно-климатические условия в большей степени отвечают требованиям биологии культуры.

Посевные площади, валовые сборы, урожайность зерновых культур, в том числе и озимых хлебов в Волгоградской области, показаны в таблице 9.

Таблица 9 — Посевные площади и урожайность зерновых культур, включая озимые, в хозяйствах всех категорий Волгоградской области, тыс. га и ц/га

Показатели	Годы
	2008	2009	2010	2011	2012	2013
1	2	3	4	5	6	7
Вся посевная площадь, тыс. га	3164	3075	2726	2752	2843	2838
Окончание таблицы 9
1	2	3	4	5	6	7
в том числе, тыс. га: зерновые и зернобобовые культуры зернобобовые озимые зерновые культуры	2149 15 1576	2053 16 1568	1620 20 1118	1631 39 -*	1963 80 -	1899 112 -
из них: пшеница	1400	1410	1001	935	1227	999
рожь	173	150	113	115	160	144
ячмень	3	4	1	-	1	-
тритикале	-	-	-	-	26	-
Урожайность с убранной площади после доработки ц/га: зерновые и зернобобовые культуры	24,6	19,2	12,0	17,2	16,4	17,5
в том числе: пшеница озимая	28,6	21,1	13,4	18,8	18,7	20,4
рожь озимая	-	-	-	12,5	11,2	15,6
зернобобовые	10,0	7,4	9,0	11,9	8,1	11,9

* - нет данных.

Данные таблицы 9 свидетельствуют о том, что посевные площади зерновых культур и урожайность подвержены сильным колебаниям. Это связано с тем, что область находится в зоне рискованного земледелия, где довольно часто посевы страдают от недостатка влаги. Кроме того, слабо раскустившиеся с осени посевы озимых культур частично гибнут или изреживаются в зимний период, а эти хлеба во многом определяют урожайность и валовые сборы зерновых культур.

Из шести рассматриваемых лет один год (2010) был острозасушливым, и один (2008) — относительно благоприятным. Посевные площади зерновых составили: 1620 и 2149 тыс. га, урожайность 12,0 и 24,6 ц/га соответственно. В остальные годы урожайность зерновых культур находилась на среднем уровне и колебалась от 16,4 (2012 г.) до 19,2 (2009 г.) ц/га.

Зимостойкость, морозостойкость, закалка растений. При наличии соответствующих условий для перезимовки и весенне-летнего развития озимые могут сформировать урожай зерна в Волгоградской области от 3-4 до 6-7 т/га (в зависимости от зоны). В Поволжье из-за суровых условий перезимовки, засушливости климата озимая пшеница, появилась только в начале 20 века. В 1910 г. она высевалась в Саратовской губернии на площади 2 тыс. десятин, а урожайность ее составляла 8,0 ц/га.

Дадим определения понятиям зимостойкость и морозостойкость.

Зимостойкость — это способность озимых культур переносить неблагоприятные условия зимнего и ранневесеннего периодов.

Под морозостойкостью понимают способность озимых культур выдерживать длительное воздействие отрицательных температур в период перезимовки. Не следует путать этот термин с холодостойкостью, под которым понимают способность растений переносить низкие положительные температуры. Следовательно, холодостойкость – важный признак яровых культур.

Зимостойкость и морозостойкость являются сложными физиологическими свойствами растений. Формируются они на определенных этапах развития, особенно при прохождении закалки растений. И.И. Туманов, разработавший теорию этого вопроса, установил, что она протекает осенью в две фазы. Первая – в условиях интенсивного освещения (в ясные, солнечные дни), пониженных (+8-10^оС) дневных температур, близких к 0^оС – ночных. Среднесуточная температура воздуха в эту фазу составляет +3-6^оС. В растениях и, прежде всего, в узлах кущения накапливаются пластические вещества, преимущественно в форме сахаров (20-25%) поскольку в прохладное ночное время расход их на ростовые процессы и дыхание растений замедляется. Вторая фаза протекает в конце осени, при слабых (от 0 до -5^оС) морозах, как на свету, так и в темноте.

Вторая фаза сопровождается процессом обезвоживания клеток и значительным повышением концентрации клеточного сока в узлах кущения и влагалищах листьев.

После первой фазы закалки озимые растения способны переносить в зоне узла кущения морозы до -10-12^оС, а после второй — до -18 -20^оС.

Для прохождения первой фазы закалки требуется 12-14 дней, для второй 10-12, а для полной закалки — в среднем 21-24 дня.

Быстрее проходит вторую фазу закалки озимая рожь, медленнее озимая пшеница и тритикале. Самые медленные темпы прохождения этой фазы у ячменя.

Закаливание озимых во многом определяется метеорологическими условиями осени. Ясная, солнечная погода с теплыми днями и прохладными ночами благоприятствует данному процессу, а теплая пасмурная погода с малой амплитудой суточной температуры воздуха задерживает его.

Лучшей закалке озимых способствуют оптимальные сроки и нормы посева, внесение в рядки фосфорных удобрений, а калийных – под основную обработку почвы.

После хорошей закалки нормально раскустившиеся озимые (кустистость от 3 до 6) могут выдерживать температуру в зоне узла кущения до -20-22^оС. Самая морозостойкая — рожь, а далее по степени снижения данного показателя располагаются: тритикале, пшеница и ячмень. Современные сорта последнего способны переносить отрицательные температуры в зоне узла кущения не более -15, -16^оС, что и объясняет его низкий удельный вес в структуре посевных площадей озимых культур.

Причины и меры предупреждения гибели озимых. Основные причины гибели озимых в Волгоградской области — вымерзание и ледяные корки. Часто, но на небольших площадях, в понижениях возможно вымокание (при застое талой воды) и редко — выдувание.

Вымерзание — самая распространенная причина повреждения и гибели озимых в Нижнем Поволжье. Оно происходит как при сильных морозах и слабом снеговом покрове зимой, так и при резких колебаниях дневных и ночных температур в ранневесенний период.

Основной фактор гибели или повреждения озимых хлебов — низкие температуры. Под влиянием длительных морозов в клетках растений и межклетниках образуется лед. Он оттягивает воду из клеток, цитоплазма обезвоживается и происходит коагуляция (свертывание) ее коллоидов. Процесс этот необратимый, поскольку белок денатурируется. Кристаллы льда нарушают структуру обезвоженной протоплазмы и клетки погибают. Более устойчивыми оказываются клетки с небольшим содержанием воды и высокой концентрацией клеточного сока, большей проницаемостью цитоплазмы для воды, повышенной эластичностью стенок. Характерные признаки растений, поврежденных морозами — желтые листья, дряблые бурые узлы кущения, потеря тургора.

Для борьбы с вымерзанием важна обработка почвы с оставлением стерни (почвозащитная), применение фосфорных и калийных удобрений при средней и ниже средней обеспеченности почвы этими элементами питания, использование морозостойких сортов (у них глубже располагается узел кущения), более глубокая заделка семян, снегозадержание. Обладая малой теплопроводностью, снег хорошо защищает озимые от низких температур. И если температура почвы в зоне узла кущения (2 см) при морозе -32-33^оС и отсутствии снежного покрова достигала -20-22^оС, при высоте снега 15 см — -7-11^оС, то при 30 см — всего -2-3^оС.

Ледяные корки бывают притертые и висячие. Каждая из них может быть прозрачной или мутной. Наиболее опасна для озимых притертая прозрачная корка. Она появляется на полях, когда снег при оттепелях полностью тает, а образовавшаяся вода при похолодании замерзает. В зависимости от глубины оттаивания почвы образовавшийся лед или плотно притирается к почве, или сковывает ее на глубину оттаивания. В последнем случае озимые оказываются в ледовом плену, вмерзая в лед. Поскольку теплопроводность льда в 5 раз выше теплопроводности снега, растения быстрее повреждаются или полностью вымерзают.

Бороться с мощной (8-10 см и более) притертой ледяной коркой практически бесполезно. Если же она слабее, то целесообразно применение аммиачной селитры, для того, чтобы сделать корку рыхлой и менее опасной.

Вымокание проявляется в бессточных понижениях, в подах и блюдцах, где под снегом или после его схода скапливается снеговая вода. Застой воды обусловливает нарушение дыхания у растений и повышенную трату сахаров для осуществления жизнедеятельности в анаэробных условиях. Через 7-10 дней растения желтеют вследствие распада хлорофилла, а через 15 дней происходит их полное обесцвечивание и гибель. Рожь наиболее морозостойка, но затопление переносит хуже, чем озимая пшеница.

Предотвратить вымокание можно как подбором устойчивых сортов, так и отводом накапливающейся воды, устройством с осени сточных борозд. Хорошие результаты получают при устройстве вертикального дренажа и проведении довсходового щелевания почвы, хотя эти приемы широко не применяются по экономическим соображениям.