Фенологические фазы и межфазовые периоды

Министерство  Образования российской Федерации

Пермский Государственный  Университет

 

 

 

 

Географический  факультет

                                                                                   Кафедра метеорологии 

                                                                                     и охраны труда

 

 

 

Фенологические фазы и  межфазовые периоды

 

 

 

                                                                                           Исследовательская работа

                                                                                           Студентки 2 курса 

                                                                                           Филатовой К. А.

 

 

                                                                                          Научный руководитель

                                                                                         Ермакова Л. Н.

 

 

 

 

 

Пермь 2012

Введение

Озимая рожь одна из важнейших культур, особенно для районов нечерноземной зоны, где она является основной культурой. Из ржаной муки выпекают разнообразные сорта хлеба, отличающиеся высокой калорийностью и хорошими вкусовыми качествами. Зерно ржи используют в спиртовой и крахмалопаточной промышленности.[1]

Изучение фенологии развития озимой ржи имеет большое научное и практическое значение. Разнообразный характер взаимодействия между межфазными периодами может указывать на то, что продолжительность вегетационного и межфазных периодов является одной из возможностей, изменение которых позволяет растению приспособиться к экологическим условиям среды обитания, реализуя при этом потенциальные генетические возможности. 

Цель исследования:

• Проанализировать условия произрастания озимой ржи в 1984 году на территории Пермского края

Задачи исследования: 

• изучение продолжительности вегетационного и межфазных периодов;
• определение закономерностей распределения на территории;
• выявление причин в закономерностях распределения.

 

 

 

 

Глава 1. Особенности вегетационного периода.

Вегетационный период у однолетних культур — период от посева семян  до созревания, у многолетних —  от весеннего пробуждения почек  до осеннего прекращения роста вегетативных органов и перехода в состояние  покоя.

Озимая рожь кустится преимущественно  осенью. Корни к концу осенней  вегетации углубляются до 1 м.Озимая рожь морозостойкая и зимостойкая культура. В бесснежные зимы рожь переносит морозы до −20 °С, а под покровом снега толщиной 20-35 см — до 50-60 °С. Весной, когда температура воздуха установится на уровне 5 °С и выше, растения трогаются в рост, при прохладной и влажной погоде могут дополнительно куститься, но в меньшей степени, чем озимая пшеница. Общая кустистость у ржи обычно выше, чем у пшеницы, и составляет 4-6 стеблей. Для дальнейшего развития требуется повышенная температура. Выход в трубку наступает через 18-20 дней, колошение — через 30-40 дней после начала вегетации весной. От начала колошения до цветения проходит 10-12 дней, цветение продолжается 10-15 дней. Озимая рожь — перекрестноопыляющееся растение. Сильные ветры и засуха, дождливая и пасмурная погода мешают полному опылению цветков и приводят к череззернице. Наиболее благоприятная температура воздуха в период колошения и цветения 14-15 °С, цветения и восковой спелости 16-18 °С. Через 4-5 дней после оплодотворения начинается формирование зерна. Молочная спелость наступает через 10-15 дней после оплодотворения и длится 7-10 дней, а через 12-18 дней зерно переходит в фазу восковой спелости. Период от колошения до восковой спелости продолжается 35-50 дней. При понижении температуры и в пасмурную погоду (дождливую) созревание затягивается. Длина вегетационного периода (включая зимний) длится в северных районах 350-360, а в центральных 280-300 и южных районах 260-270дней.

В переходный осенне-зимний период наиболее благоприятна для развития озимой пшеницы сухая, ясная погода с температурой днем 10-12°С и отрицательной температурой ночью, это способствует большему накоплению углеводов, закалке растений и лучшей перезимовке.

Вегетационный период 1984 года характеризовался поздней весной, влажным  летом и прохладной влажной осенью. Начался вегетационный период в  начале мая и окончился в начале октября. Продолжительность приблизительно 150 дней.

Условия формирования урожая основных сельскохозяйственных культур  не были особенно приятными из-за избыточного  увлажнения.

Основными особенностями  вегетационного периода 1984 года были:

1. Позднее начало вегетационного периода (приблизительно 5 мая) – это является на 8-11 дней позднее среднемноголетних сроков.
2. В мае была достаточно сухая и жаркая погода, сумма осадков от нормы составляла всего 30-60% и это существенно повлияло на влагозапасы в почве.
3. Также сухая и теплая погода благоприятствовала проведению посева.
4. Устойчивое прогревание почвы создавали условия для более раннего посева теплолюбивых культур.
5. Последние заморозки отмечались в первой пятидневке июня.

Интенсивность была небольшая 0, -2.

6. Дождливая погода создавала неблагоприятные условия для опыления цветков, что привело к пустоколости  в колосе.
7. Обильные дожди в течение лета способствовали полеганию дерновых культур.
8. Первые осенние заморозки отмечены на 2-22 дня позднее обычного между 11-28 октября, местами 7-8 октября.

Продолжительность безморозного периода оказалась на 100-125 дней, а  среднемноголетнее значение – 90-120 дней.

9. Окончание вегетационного периода произошло позднее обычного на 1-5 дней между 5-6 октября.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2. Условия перезимовки озимых культур.

Важной особенностью озимых является свойство зимостойкости, т. е. устойчивости растений к длительному  воздействию комплекса неблагоприятных  условий. Зимостойкость и морозостойкость растений — сложное физиологическое свойство. Оно непостоянно, формируется на определенных этапах развития, особенно в процессе закалки растений, которая протекает в две фазы. В первой фазе при дневных температурах 8°С—15°С и ночных около О °С в клетках узла кущения и листовых влагалищ усиленно накапливаются сахара, а во второй (в конце осени) при слабых морозах (от О до —5 °С) происходит некоторое обезвоживание клеток. Закалка растений зависит от метеорологических условий осени. Ясная, солнечная погода с теплыми днями и прохладными ночами благоприятствует закалке растений, и, наоборот, пасмурная погода осенью с теплыми днями и ночами задерживает ее. Лучшей закалке озимых способствуют оптимальный срок посева, осенние подкормки фосфорно-калийными удобрениями [5].

Зима 1983-1984 была теплой и малоснежной. Началась на 7-11 дней позже обычного.

С 28 октября по 3 ноября установился  устойчивый снежный покров. Повышенный температурный режим сохранялся на протяжении всего зимнего периода: ноября на 1-3 градуса теплее обычного, декабря на 5-7 градусов, январь на 4-7, март – 3-5, февраль – 1-2.  В среднем  за зиму температура воздуха оказалась  на 3-4 градуса выше нормы и составляла 7-9 градусов. Наиболее значительное похолодание  отметилось между 26 января -13 февраля, в эти дни температура воздуха  опустилась до 25-32 градусов.

Зима длилась 167-173 дня, это  является нормой от среднемноголетней  продолжительности.

Накопление снежного покрова  произошло за счет осадков, которые  выпали в первой половине зимы (ноябрь - декабрь). Остальные месяцы оказались  малоснежными, в феврале выпало всего 4-30% от нормы. Максимальная высота в  январе-феврале 50-80 см, это на 10-20 см ниже нормы.

Глубина промерзания почвы  достигла 46-76 см, а местами 95-115 см.

В результате сочетания таких  условий, перезимовка озимых была сложной.

По данными последнего февральского отращивания около 8% посевов дали высокую изреженность 30-50% и более. Заканчивалась перезимовка также при малоблагоприятных условиях.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 3. Закономерности распределения  межфазовых периодов.

3.1. Период «посев-всходы».

Семена ржи прорастают при 1–2^°С тепла, всходы появляются через 4–7 дней после посева, в зависимости от влажности почвы, температуры, глубины заделки семян.

  После посева в семени начинаются активные процессы дифференциации меристемы на ткани зародышевых органов. У основания конуса нарастания появляются зародышевые листья, число которых определяется сортовыми особенностями. Этап завершается прорастанием семян и появлением всходов.

При прорастании зерновки трогается  в рост главный зародышевый корешок. Озимая рожь чаще имеет четыре зародышевых  корня. Ко времени появления всходов  зародышевые корни достигают  в длину 13–14 см.

Сеять озимую рожь следует, когда среднесуточная температура  воздуха достигнет 15—16°С. При этих температурах, резко снижается повреждение  шведской и гессенской мухами. Посеянная  в оптимальные сроки, озимая рожь хорошо укореняется, лучше проходит осеннюю закалку и в зиму уходит окрепшей.[2] Также к благоприятным условиям относится небольшая влажность воздуха (40-60%)

Продолжительность периода  посев-всходы озимой ржи в 1984 году составляла от 7 до 12 дней в зависимости от территории [Приложение: Лист 1]. Дата посева на всех территориях была в августе. Минимальное значение в городе Чермоз, максимальное – в городе Чернушка. В этот период влагообеспеченность в основном осуществлялся за счёт почвенной влаги, доля осадков незначительна. Что говорит в пользу ранних сроков посева, позволяющих максимально использовать запасы весенней продуктивной влаги и легче перенести сухой период при интенсивном росте температур.

Закономерность распределения  на данной территории двух видов. На большей  части преобладает меридиональное распределение с Запада на Восток. Ближе к югу наблюдается зональное распределение дней с севера на юг.

Причиной меридионального распределения является наиболее близкая температура к значениям +15°, +16° на Западе, а в сторону Востока она отдаляется от этого значения. Причиной зонального распределения является наибольшее количество влаги в почве на севере, а в сторону юга показатель влаги уменьшается.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2. «Период колошение – молочная спелость».

Колошение  характеризуется  появлением соцветия из влагалища верхнего листа. Первыми появляются соцветия на главных побегах, через 2 - 3 дня  —на боковых. По сроку наступления этой фазы надежнее всего можно определить скороспелость сортов.

В этой фазе усиленно растут листья, стебли и формируется колос (метелка). Растения предъявляют повышенные требования к условиям произрастания. Недостаток влаги в почве, сухая  и жаркая погода в этот период приводят к нарушению формирования генеративных органов и образованию в колосе большого числа недоразвитых и стерильных цветков. 

Молочная спелость озимой ржи 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.[4]

Между колошением и молочной спелостью проходит цветение. Цветение ржи наступает через 7-12 дней после колошения [7]. Весь ход цветения в значительной степени зависит от погодных условий: от влажности и температуры. Оптимальная температура 14-16°С. Для фазы молочная спелость благоприятна небольшая влажность воздуха (40-60%), т.к. наступление данной фазы характеризует начало отложения крахмала [3].

Продолжительность периода  колошение – молочная спелость составляла от 19 до 49 дней [Приложение: лист 2]. Минимальное значение на Северо-востоке Пермского края в городе Чердынь, а максимальное значение на юге в городе Барда. Закономерность распределения двух видов. На юге наблюдается азональное увеличение с Юго-запада до центральной части Пермского края, а в центре меридиональное в Западную сторону.

Причиной таких распределений  являются разные показатели влагообеспечения почвы из-за сильных дождей, прошедших местами по территории  Пермского края. Таким образом можно сделать вывод о том, что распределение по территории было неравномерным.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.3. «Период молочная спелость – восковая спелость».

Восковая спелость - фаза созревания хлебных злаков; характеризуется пожелтением всего растения, восковидной консистенцией зерна, прекращением накопления в зерне органических веществ. Созревание озимой ржи отмечается на 8 - 10 суток раньше озимой пшеницы. Как правило, фаза твердой спелости зерна наступает через 2 месяца после начала колошения.