Фазы развития растения

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.

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.

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.

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 26 см, 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.

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.

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.

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.

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 ^ј — ¹/₃своей 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.

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 вещества, а при созревании идёт главным образом процесс их качественных превращений. Эти изменения, прежде всего, связаны с концентрацией в зерне азотистых веществ, углеводов, клетчатки и т. д. Изменяется фракционный и аминокислотный состав белка.

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.