Рост и развитие пивоваренного ячменя

1.3 Рост и развитие пивоваренного ячменя

Ячмень – наиболее скороспелая культура среди яровых колосовых. Культура длинного дня и для своего развития требует сравнительно длительного освещения. Поэтому в северных районах вегетационный период меньше, чем на юге, где световой день короче. По данным НИИСХ ЦЧЗ им. В.В. Докучаева, у районированного в ЦЧЗ сорта Нутанс 187 продолжительность вегетационного периода равна 79 дней при значительном варьировании по годам от 68 дней в засушливые годы до 86 дней во влажные годы. У сорта Носовский 6 продолжительность вегетационного периода – 72-78 дней в засушливые и 90 и более дней во влажные.

В процессе жизненного цикла растения ярового ячменя проходят несколько фаз роста и развития: прорастание семян, всходы, кущение, выход в трубку, колошение, цветение, формирование и созревание зерна.

Всходы. Для прорастания семян ячменя требуется определенная температура, влага, а также воздух. Зерно ячменя может прорастать при наличии 48— 70% воды от массы сухих семян. В благоприятных условиях эта фаза длится 2—5 дней, а при неблагоприятных до 2-3 недель. Во время прорастания ячмень весьма чувствителен к неблагоприятным факторам среды — недостатку влаги, низким температурам, избыточному увлажнению, плотности почвы и др.

Обеспечение оптимальных условий для дружного появления всходов является важным приемом агротехники. Большая глубина посева семян и почвенная корка приводят к снижению всхожести ячменя. Выравненные, хорошо выполненные семена имеют высокую энергию прорастания и дают дружные всходы. На дружность появления всходов большое влияние оказывает качество подготовки посевного слоя.

Кущение. При появлении третьего листа ячмень начинает куститься, то есть образовывать боковые побеги. Главный узел кущения расположен в почве на глубине 1 — 3 см, важно, чтобы узел кущения находился в увлажненном слое почвы. В засушливых условиях юга Центрально-Черноземной зоны глубокое расположение узла кущения считается положительным фактором. Однако в производственных условиях нужно избегать как слишком глубокой, так и мелкой заделки семян. При посеве на большую глубину ростки с трудом выходят на поверхность почвы, становятся ослабленными, а часть не в состоянии пробиться, и кустистость снижается. При мелкой заделке часто наблюдается недостаток влаги в верхнем слое почвы и вторичные (узловые) корни не могут успешно развиваться. Большое влияние на кустистость оказывает плодородие почвы. На малоплодородных землях ячмень почти не кустится.

Слишком высокая кустистость растений не везде желательный фактор. В засушливых районах при недостатке влаги в почве, если ячмень дает много стеблей, значительная часть их бывает бесплодной. В этих условиях растения непродуктивно расходуют влагу и питательные вещества, в результате чего ухудшается развитие главного стебля.

Недостаток питательных веществ и влаги в начале вегетации снижает продуктивность ячменя. В период от кущения до выхода в трубку ячмень наиболее интенсивно использует питательные вещества. В фазе всходов — кущения протекает важный процесс корнеобразования. Первичные корни в период кущения проникают на глубину 50—60 см. Вторичные (узловые) корни начинают образовываться одновременно с появлением новых боковых побегов. Основная масса корней находится в пахотном слое. Ячмень кустится значительно сильнее, чем овес и яровая пшеница. Различные сорта ячменя характеризуются неодинаковой кустистостью. Озимый ячмень кустится сильнее, чем яровой. Из яровых форм большей кустистостью отличается двухрядный ячмень.

Выход в трубку. Продуктивность колоса и, следовательно, урожайность ячменя предопределяется задолго до того, как это можно увидеть. Еще в фазе кущения (через 8—12 дней после всходов) и в основном в фазе выхода в трубку начинается интенсивное развитие и дифференциация конуса нарастания. Фаза выхода в трубку наступает примерно через 3—4 недели после появления полных всходов. У основания главного стебля прощупывается небольшая выпуклость — бугорок первого стеблевого узла. В этот период заканчивается формирование колоса, колосков и цветков и ячмень наиболее чувствителен к недостатку влаги, питания и света, что приводит к частичной стерильности и уменьшению числа зерен в колосе.

Ф.М. Куперман установила и описала 7 этапов органогенеза ячменя (табл.1). В течение определенного периода растения накапливают в клетках конуса нарастания качественные изменения, которые обеспечивают переход в следующую стадию развития. Наблюдения за развитием конуса нарастания дают возможность прогнозировать урожайность. Положительное влияние на закладку и рост продуктивного колоса оказывают удобрения, особенно фосфорные, при их внесении в рядки. Внесение одного фосфорного удобрения в рядки влияло на скорость роста конуса нарастания почто так же, как и полное внесение минеральных удобрений (Борисоник, 1974).

Таблица 1. Этапы органогенеза у ячменя (по Ф.М. Куперман)

Колошение. Фаза колошения наступает, когда колос наполовину выходит из влагалища листа. Обычно это случается на 38-42 день после появления всходов. К наступлению колошения ячмень полностью сформировывает генеративные органы— пыльники и пестик с рыльцами.

Сроки колошения зависят от сорта, погодных условий и агротехники. На севере ячмень выколашивается быстрее, а на юге позже. Повышенная температура в период всходов — колошения ускоряет наступление фазы колошения. С фазой полного колошения совпадает фаза цветения.

Цветение. Цветение — важный период в жизни растений, так как к концу его прекращается рост вегетативных органов, а в большинстве случаев — и рост корневой системы. Ячмень — самоопыляющееся растение, однако в ряде случаев опыляется и перекрестно. В каждом развитом цветке у него находятся мужские и женские органы. Цветение ячменя чаще всего совпадает с началом колошения и реже (через 1—3 дня) после него. В засушливые годы ячмень цветет во влагалище листа.

Цветение начинается со средних колосков и одновременно распространяется на верхние и нижние части колоса. Наиболее интенсивное цветение и оплодотворение наблюдается в утренние часы. Весь процесс оплодотворения продолжается 6—8 ч.

Налив и спелость зерна. Образование зерна делится на 3 этапа: формирование, налив и созревание. В процессе созревания зерна у ячменя различают три фазы спелости: молочную, восковую и полную.

Формирование зерна у ярового ячменя продолжается 10-11 дней. В конце этого этапа зерно достигает окончательной длины, но остается щуплым. Содержание влаги в нем снижается с 80 до 65%. Растение и зерно имеют зеленый цвет. Налив зерна длится 11-14 дней, от начала молочной до восковой спелости. Во время налива происходит максимальное накопление в зерне минеральных и органических веществ, при снижении влаги до 40%. При сдавливании зерна в молочной спелости выделяется белая жидкость.

Этап созревания зерна начинается после окончания тестообразного состояния и включает фазы восковой и полной спелости. В дальнейшем зерно постепенно высыхает и к началу восковой спелости влажность его снижается почти в 2 раза.

В этой фазе отмирают нижние листья, а на остальных начинают появляться желтые полосы и пятна. В восковой спелости растения приобретают желтый цвет, зеленоватый оттенок сохраняется только у верхних двух-трех стеблевых узлов. Влажность зерна снижается до 20—25%. Оно по консистенции напоминает воск, легко мнется и разрезается ногтем.

После восковой спелости листья и стебли постепенно отмирают, зерно уменьшается в размере. Влажность зерна составляет менее 20%, оно не режется ногтем. У пленчатых форм ячменя зерно крепко склеивается с цветочными чешуями, а у голозерных, наоборот, отделяется от пленки.

При сухой и жаркой погоде переход от восковой спелости к полной проходит за 3—4 дня. При полной спелости влажность зерна не должна превышать 14—16%.

Вегетационный период ячменя колеблется в широких пределах в зависимости от сорта и условий возделывания. Среди злаковых это наиболее рано созревающая культура. Раннеспелые сорта ярового ячменя созревают в течение 53—60 дней, позднеспелые—100—120 дней.