при какой температуре вегетация подсолнечника прекращается
Биологические особенности подсолнечника
Вегетационный период подсолнечника составляет от 70 до 140 дней. В период вегетации выделяют следующие фазы: всходов, первой, второй, третьей пары настоящих листьев, бутонизации (образования корзинки), цветения, созревания (формирование, налив и созревание семян).
Семена подсолнечника при набухании и прорастании поглощают воды до 70% их воздушно-сухой массы. Обычно при температуре 8—15°С семена начинают прорастать на 3—4-е сутки. Всходы в виде двух семядолей появляются на поверхности почвы на 10—12-й день после посева. Через 3—5 дней после появления всходов формируется первая пара, а затем с интервалами 2—3 дня последующие (вторая и третья) пары настоящих листьев. Наибольшую площадь листьев растения формируют к началу налива семян.
Стебель в начале вегетации растет медленно. Во время образования второй и третьей пар настоящих листьев высота его составляет 8—10 см. Затем темп роста стебля возрастает, достигая наибольшей величины (3—5 см в сутки) в период от образования корзинки до цветения. К концу формирования корзинки высота стебля составляет 40%, к началу цветения — 95% конечной величины. В конце цветения рост стебля в высоту прекращается.
Репродуктивные органы у подсолнечника начинают формироваться очень рано. В фазе третьей пары настоящих листьев, то есть через 18—20 дней после появления всходов, вытягивается конус нарастания. В фазе шестой-седьмой пары листьев образуются цветковые бугорки, определяется количество цветков в корзинке. В этот период растения испытывают повышенную потребность в освещении, минеральном питании, влаге. В неблагоприятных условиях корзинка формируется мелкой с небольшим количеством цветков.
Фаза бутонизации (начало образования корзинки) наступает через 35—40 дней после всходов. В этот период масса листьев равна массе стебля. Во время цветения рост стебля в высоту прекращается и усиливается рост корзинки, масса которой к наступлению полной спелости составляет половину массы растения.
Цветение наступает через 55—70 дней после всходов или через 20—30 дней после начала образования корзинки. Первыми раскрываются язычковые цветки, которые служат для привлечения насекомых. Одновременно усиленно растут цветоложе и трубчатые цветки. На второй день начинают раскрываться трубчатые цветки, цветение которых в корзинке происходит ярусами — от периферии к центру. Раскрываются цветки обычно утром и вечером. Продолжительность цветения каждого цветка 1—2 дня, корзинки—8—10 дней, а всего поля—15—20 дней. В корзинке образуется от 600 до 1200 цветков. Опыляется подсолнечник перекрестно посредством насекомых и ветра. Пыльца переносится ветром на расстояние до 200—250 м.
Оптимальные условия для цветения и оплодотворения подсолнечника создаются при температуре 20—25°С, солнечной погоде и умеренной относительной влажности воздуха.
От оплодотворения до полной спелости семянки проходит 35—42 дня. В первые 12—16 дней после оплодотворения идет формирование и рост семянки, к концу этого периода достигают нормальных размеров ядро и оболочки, заканчивается формирование зародыша и ткани, запасающей жир, от величины которой зависит накопление масла во время налива. Затем наступает период налива, который длится в зависимости от условий погоды и сорта 20—25 дней.
Накопление масла в ядре начинается в начале его формирования и продолжается до полной спелости семян. Более интенсивно данный процесс протекает в фазе налива семян, во второй-третьей декаде после оплодотворения. К концу этого периода свыше 60—70% ежесуточного прироста сухого вещества в ядре переводится в масло. К наступлению полной спелости интенсивность накопления масла значительно снижается. В этот период происходят качественные изменения жира: увеличивается содержание непредельных кислот, уменьшается количество свободных жирных кислот, в результате чего повышается йодное число и снижается кислотное число.
Продолжительность и интенсивность налива семян у подсолнечника зависят от условий погоды и в первую очередь от обеспеченности растений влагой.
Главный корень, образующийся из зародышевого корешка, интенсивно растет вниз. В начале вегетации растения, до образования второй пары настоящих листьев, он обгоняет рост стебля в высоту в 2,7—2,9 раза. Наибольший прирост корней в глубину (до 5— 8 см в сутки) наблюдается от фазы образования корзинки до цветения, после чего рост их замедляется и к началу созревания семян полностью прекращается. Корни подсолнечника могут углубляться до 2,5—3 м и более, что позволяет использовать влагу из глубоких слоев почвы, часто недоступную для многих других полевых культур.
Для подсолнечника характерно мелкое залегание (на глубине 4—5 см) боковых деятельных корешков. Масса корней составляет 20—40% надземной массы растений.
На интенсивность развития корневой системы подсолнечника и характер ее распределения в почве большое влияние оказывают как запасы влаги в глубоких слоях почвы, так и выпадающие осадки. В условиях засухи корневая система глубоко проникает в почву, но радиус ее распространения по горизонтали меньше, при хорошей влагообеспеченности— наоборот. Лучшая температура для роста корней подсолнечника 15—25 °С, при снижении ее до 2°С ростпрекращается. Оптимальная влажность почвы 70% НВ [8, с.82].
Подсолнечник — требовательная к теплу культура. Сумма эффективных температур за вегетацию составляет от 1600 до 1800 °С для раннеспелых сортов и от 2000 до 2300 °С — для позднеспелых. В разные периоды вегетации потребность подсолнечника в тепле неодинакова. Семена его могут прорастать при температуре 4—6 °С, однако в этих условиях прорастание происходит медленно. При температуре 8— 10°С всходы появляются на 18—20-й день, при 15—16°С — на 10—12-й, а при оптимальной для прорастания температуре 20 °С — на 7—8-й день после посева. Всходы подсолнечника могут выдерживать кратковременные заморозки до —4, —6 °С.
Отношение растений к температуре определяется целым рядом факторов, прежде всего влажностью почвы и воздуха. При более высокой влажности почвы холодостойкость растений снижается. Самые высокие требования к теплу подсолнечник предъявляет в период цветения — созревания семян. Наиболее благоприятна в этот период температура 22— 25 °С.
Подсолнечник — засухоустойчивое растение. Благодаря мощно развитой корневой системе и высокой сосущей силе корней он способен при засухе переносить значительное обезвоживание тканей, а после выпадения осадков быстро восстанавливать ассимиляционную деятельность листьев. Транспирационный коэффициент подсолнечника 450— 570, может повышаться до 700. Суммарное водопотребление составляет 3200—5000 м 3 /га и более.
Потребность подсолнечника в воде в разные периоды вегетации неодинакова. Для набухания и прорастания семян воды необходимо 55—70% первоначальной их массы. Засуха в период закладки соцветий (фаза трех — шести пар листьев) приводит к уменьшению количества цветков в корзинке. Критическим по отношению к воде является период от образования корзинки до цветения, когда интенсивность транспирации достигает наибольшей величины (600—700 г/м 2 в час).
При недостатке воды в этот период резко снижается урожайность вследствие увеличения пустозерности, плохой выполненности семян и уменьшения озерненности корзинки. Засуха в период налива семян также приводит к пустозерности, плохой выполненности семян.Оптимальная влажность почвы для роста подсолнечника не более 70% НВ.
Подсолнечник отличается повышенными требованиями к пищевому режиму почвы по сравнению с другими полевыми культурами. На образование 1 т семян подсолнечник потребляет с одного гектара азота в 2,4, фосфора — в 3,5, калия — в 16,2 раза больше, чем озимая пшеница на 1 т зерна. По выносу калия он не имеет себе равных среди полевых культур.
В разные периоды вегетации потребность растений в элементах питания неодинакова. В первые 30 дней жизни растения потребляют из почвы сравнительно мало питательных веществ: азота—16%, фосфора — 10 и калия —9%. К началу цветения, подсолнечник поглощает из почвы 60% азота, 80% фосфорной, кислоты и 90% калия по отношению к общему выносу из почвы за период вегетации. Остальное количество этих веществ, поступает в растение в период от цветения до созревания.
Нормальное азотное питание способствует росту вегетативной массы растения (листьев, корзинки). Более благоприятно на урожае и качестве семян сказывается умеренное азотное питание в начале вегетации (до образования корзинки) и после цветения и повышенное в период от бутонизации до цветения. Избыточное азотное питание до образования корзинки, как и. недостаток его в этой фазе, отрицательно влияет на урожай семян.
Фосфор в сочетании с другими элементами способствует мощному развитию корневой системы, ускорению образования листьев, повышению продуктивности фотосинтеза, заложению репродуктивных органов, увеличению количества цветков в корзинке. Фосфорное питание ускоряет развитие растений, повышает устойчивость их к засухе, оказывает положительное влияние на процесс маслообразования.
Критическим в потреблении фосфора является период or всходов до образования корзинки. Недостаток фосфора в это время приводит к нарушению азотного обмена и снижению урожая семян.
Калий играет важную роль в процессах фотосинтеза, водном и углеродном обмене. Наиболее интенсивно подсолнечник потребляет его перед началом образования корзинки. Оптимальным уровнем калийного питания растений является умеренное до образования корзинки и повышенное после образования корзинки до созревания семян.
Избыток калия в начале вегетации отрицательно сказывается на урожае семян. Таким образом, для получения высокого урожая семян подсолнечника необходимо умеренное снабжение азотом и повышенное — фосфором в период от всходов до образования корзинки, усиленное питание азотом, фосфором и калием от образования корзинки до цветения, умеренное поступление азота и фосфора и усиленное калия — от цветения до созревания.
Лучшими для подсолнечника являются почвы, богатые питательными веществами с нейтральной реакцией — черноземные, каштановые, менее пригодны для него заболоченные, кислые и засоленные.
Подсолнечник—растение короткого дня.
Недостаток света в начале вегетации приводит к формированию мелких корзинок.
Технология возделывания подсолнечника
Основные почвенно-климатические и агротехнические требования
Гибриды подсолнечника компании «Сингента» весьма неприхотливы в производстве. Для них вполне подходят традиционные технологии, рекомендованные для конкретных регионов. Однако считаем необходимым напомнить некоторые биологические и агротехнические особенности, знание которых может поспособствовать повышению эффективности возделывания наших гибридов. Наиболее благоприятными для подсолнечника являются чернозёмы и лугово-чернозёмные почвы с нейтральной или слабощелочной реакцией почвенного раствора суглинистого или супесчаного механического состава. Обладая мощной корневой системой подсолнечник способен использовать воду, недоступную многим культурным растениям. Несмотря на это, наличие влаги в почве важная составляющая при получении высоких урожаев. Подсолнечник должен быть обеспечен достаточным количеством влаги при прохождении всех фаз вегетации.
Гибриды подсолнечника компании «Сингента» обладают высокой засухоустойчивостью. Корневая система с самого начала развития глубоко проникает в почву, и растения способны выдерживать сильную засуху и при этом формировать высокий и качественный урожай маслосемян. Максимальной засухоустойчивостью обладают гибриды «Казио», «Санай», «НК Мелдими», «Савинка», которые мы рекомендуем высевать в самых засушливых регионах.
Севооборот
В сравнении с другими полевыми культурами, подсолнечник наиболее требователен к соблюдению правильного севооборота. Это особенность диктуется двумя основными факторами: запасами остаточной влаги и наличием инфекционного начала в почве.
Не рекомендуется высевать подсолнечник после многолетних трав, суданской травы и сахарной свеклы, который формируют глубоко проникающую корневую систему и значительно иссушают почву. Не следует размещать подсолнечник после культур, имеющих с ним общие болезни: горох, рапс, соя, томат. Лучшие предшественники — озимые колосовые культуры, кукуруза на силос и зерно, клещевина.
Производственные и научные опыты возделывания подсолнечника свидетельствуют о целесообразности возвращения этой культуры на прежнее место не ранее чем через 5–6 лет.
Обработка почвы
Не позже чем за две недели до вспашки, после отрастания розеток многолетних корнеотпрысковых сорняков, проводят опрыскивание гербицидами глифосатной группы. Основная обработка почвы осенью направлена на накопление и сохранение влаги и зависит от предшественника, степени засоренности и видового состава сорняков.
При размещении подсолнечника по озимым зерновым и наличии сорняков, а также для уменьшения потерь влаги в летний период необходимо вслед за уборкой провести лущение стерни дисковыми лущильниками. Вспашку начинают после наступления состояния физиологической спелости почвы на глубину 25–30 см.
Традиционную обработку можно заменить безотвальной обработкой, которая заключается в глубоком рыхлении на глубину 30–35 см орудиями чизельного типа, в сочетании с тяжелой дисковой бороной.
Глубокое рыхление способствует разрушению плужной подошвы, лучшей аэрации почвы, и накоплению влаги в осеннее зимний период. Обработка почвы перед посевом должна быть минимальной — это ранневесеннее боронование и 1–2 культивации в зависимости от сроков посева, наличия влаги в почве и проростков сорняков.
Потребность в удобрениях
Общее количество элементов питания, которое подсолнечник использует для формирования урожая, достигает значительных величин, особенно при посеве интенсивными гибридами, урожай которых достигает 35–45 ц/га. Вынос питательных веществ определяется конкретными почвенно-климатическими условиями, продуктивностью гибрида, агротехническими и организационными условиями. Азота и фосфора подсолнечник выносит в больших количествах по сравнению с другими полевыми культурами, а по выносу калия ему вообще нет равных. На образование 20 ц/га семян вынос азота составляет 56–58 кг/га, фосфора — 22 кг/га, калия — 30 кг/га. Вся побочная продукция, в которой содержится азота 50 кг/га, фосфора 25 кг/га, калия 180–200 кг/га остаётся на поле и в качестве выноса не может быть использована. Поэтому выше приведённые цифры говорят о вовлечении в оборот элементов питания, а не их выносе. В зависимости от факторов среды и условий питания эти величины в значительной мере могут изменяться. В процессе вегетации подсолнечник поглощает питательные вещества неравномерно. Большое количество азота и фосфора в него поступает до цветения, когда образуются листья, стебель и корни. После появления корзинок поглощение фосфора резко уменьшается. Калий поглощается подсолнечником почти в течение всей его вегетации, но особенно интенсивно — до цветения. На рост, развитие и урожай подсолнечника, различные питательные вещества действуют по-разному.
Усиливает рост растений, способствует формированию более крупных растений и корзинок. Однако избыточное азотное питание удлиняет вегетационный период, неблагоприятно сказывается на накоплении масла в семенах потому, что содержание белка в семенах повышается, а их масличность резко снижается. При избыточном питании азотом возрастает вероятность полегания растений и поражения болезнями (фомопсисом, белой гнилью).
Фосфор
Способствует более мощному развитию корневой системы, закладке репродуктивных органов с большим числом зачаточных цветков в корзинке, поэтому важен на начальных этапах развития до 3–4 пар настоящих листьев. При достаточном фосфорном питании ускоряется развитие растений, более рационально расходуется влага, в результате чего они более стойко переносят суховеи и недостаток влаги в почве. При усиленном фосфорном питании резко снижается коэффициент водопотребления растениями подсолнечника.
Калий
При возникновении дефицита калия стебли растений подсолнечника становятся хрупкими и тонкими. Недостаточное питание калием приводит к формированию зерна с небольшим содержанием масла; снижается урожай подсолнечника, а также изменяется уровень содержания насыщенных и ненасыщенных жирных кислот. На бедных калием почвах рост растений затруднен. Молодые листья развиваются в плотных розетках и в конечном итоге развиваются в коричневые омертвевшие «лоскутки». Внесение соответствующих количеств калийных удобрений способно предотвратить эти проблемы.
Оказывает большое влияние на углеводный, белковый и нуклеиновый обмен, ряд других биохимических процессов в растениях. При его недостатке нарушаются синтез и особенно передвижение углеводов, формирование репродуктивных органов, оплодотворение и плодоношение. Бор не может реутилизироваться в растениях, поэтому при его недостатке, прежде всего, страдают молодые растущие органы, происходит отмирание точек роста. Подсолнечник является более требовательным к бору и чувствительным у его недостатку. Острый дефицит бора вызывает у подсолнечника полное отмирание точки роста. При более позднем проявлении недостатка бора наблюдается ненормальное развитие цветков, пустоцвет и снижение урожая семян.
Дозы минеральных удобрений для конкретного поля уточняют, исходя из запланированного урожая и данных по лимитирующим факторам.
Удобрения вносят осенью под вспашку зяби или весной локально-ленточным способом одновременно с посевом подсолнечника. Не следует применять удобрения, особенно фосфорные, весной вразброс под предпосевную культивацию, так как это не дает нужного эффекта. При локально-ленточном способе удобрения вносят с посевом семян с помощью туковысевающих аппаратов сеялок на расстояние 6–10 см от рядка на глубину 10–12 см. Если удобрения вносили осенью, то и тогда обязательно применение в рядки фосфорных удобрений при посеве (Р10–15). При необходимости применяют для подкормки жидкие комплексные удобрения (ЖКУ) — N12Р37 или N10P35. Следует учитывать, что избыток удобрений, особенно азотных, делает растения менее устойчивыми к засухе и болезням, ведет к снижению масличности семянок. При внесении удобрений под подсолнечник можно использовать различные формы туков: простые и сложные, сухие и жидкие. При этом важно строго соблюдать не только рекомендуемые дозы, но и правильное соотношение в удобрениях азота к фосфору —1:1,5.
Посев
Современные высокомасличные гибриды с тонкой кожурой семянок отличаются более высокими требованиями к теплу. Их надо высевать в хорошо прогретую почву, когда температура на глубине посева семян (8–10 см) достигнет 10–12°С. В этом случае, семена прорастают быстро и дружно, повышается их полевая всхожесть, что обеспечивает более равномерное развитие и созревание растений, и повышение урожайности. При раннем посеве таких гибридов семена длительное время не прорастают, частично теряют всхожесть, что приводит к изреживанию посевов. Посев подсолнечника на одном поле должен завершаться за 1–2 дня. Густота стояния растений в зависимости от влагообеспеченности к началу уборки должна составлять: в увлажненных лесостепных районах и прилегающих к ним степных районах — 40–50 тыс, полузасушливой степи — 35–45 тыс растений на 1 га. При возделывании ранних гибридов подсолнечника густоту их рекомендуют повышать на 10–15%, но не выше, чем до 55–60 тыс/га.
Поправки к нормам высева устанавливают с учетом полевой всхожести семян (она на 10–15% ниже лабораторной), гибели растений при бороновании посевов по всходам (составляет 8–10%) и естественного отхода растений (до 5%). При использовании высокоэффективных гербицидов, когда нет нужды в бороновании по всходам, норму высева семян увеличивают на 10–15% по отношению к оптимальной густоте стояния растений. Если гербициды не используют, а сорняки уничтожают механическим путем, в том числе боронованием по всходам, то норму высева повышают на 15–25% (в зависимости от реакции гибрида на загущение).
Итак, норма высева семян подсолнечника зависит от величины семян и запланированной густоты стояния растений и составляет в среднем 60 тыс. семян на гектар.
Посев подсолнечника, как правило, проводят пунктирным способом с междурядьями 70 см. Нормальная глубина посева семян гибридов 4–6 см, в засушливых условиях 6–10 см, на тяжелых почвах в прохладную и влажную весну семена высевают на глубину 5–6 см. Семена мелкосемянных гибридов при влажной почве высевают на глубину 4–5 см.
Уборка
К признакам, по которым судят о созревании подсолнечника, относят: пожелтение тыльной стороны корзинки, увядание и опадение язычковых цветков, стандартная для сорта или гибрида окраска семянок, затвердение ядра в них, высыхание большинства листьев.
По влажности семян и окраске корзинок различают три степени спелости: желтая, бурая и полная. При желтой спелости листья и тыльная сторона корзинки приобретают лимонно-желтый цвет, влажность семян — 30–40% (биологическая спелость); при бурой спелости — корзинки темно-бурые, влажность семян 12–14% (хозяйственная спелость); при полной спелости влажность семян 10–12%, растения сухие, ломкие, семянки осыпаются.
Уборку подсолнечника комбайнами следует начинать при побурении 85–90% корзинок (влажность семян 12–14%). Задержка с уборкой на 5–6 дней приводит к значительной потере урожая.
Вымолоченные семена должны быть очищены и просушены. На хранение закладывают очищенные семена с влажностью не более 8%.
Биологические особенности подсолнечника
В отдельные периоды и фазы вегетации подсолнечник предъявляет неодинаковые требования к условиям внешней среды.
Период от прорастания семян до появления всходов.
Основные жизненные процессы этого периода связаны с набуханием и прорастанием семян и появлением всходов. Среди факторов внешней среды определяющий в этот период – температура.
На процесс набухания семян температура особого влияния не оказывает. Семена набухают практически одинаково при 5-6 и 10-12 0 С, поглощая до 80-90 % воды от своей массы. Но при благоприятных условиях семена прорастают, используя 60-70% воды.
Семена подсолнечника могут прорастать при сравнительно низкой температуре (4-5 0 С), но корешки при этом растут медленно, всходы появляются слабыми и с большим запозданием. Поэтому температура почвы менее 5 0 С для подсолнечника неблагоприятная. Оптимальная температура почвы на глубине заделки семян составляет от 8 до 14 0 С.
Период от появления всходов до образования корзинки.
Продолжительность периода составляет 30-40 дней. Внешние признаки его завершения: образование корзинки диаметром 2 см, число листьев на растении – 18-20. В этот период в растении происходят важнейшие этапы органогенеза, связанные с образованием зачатков всех листьев и стебля, закладкой зачатков и формированием генеративных органов.
Образование зачаточной корзинки у подсолнечника происходит рано, на III этапе органогенеза, а на IV этапе с появлением 5-8 листьев на цветоложе закладываются цветковые бугорки. Формирование зачаточной корзинки у скороспелых сортов наступает при 6-8 листьях, у среднеспелых – при 8-10 листьях. В сухие годы соцветие формируется раньше, во влажные – позже.
Затем, на V этапе органогенеза, образуются покровные и генеративные органы цветка. В конце периода корзинка достигает диаметра 2 см.
От появления всходов до образования корзинки необходимо создать для растений такие условия, которые обеспечат их мощный рост, что будет способствовать заложению большего числа зачатков цветков в корзинке и формированию высокого урожая. Для этого рекомендуется проводить посев в оптимальные строки крупными высококлассными семенами, правильно размещать растения по площади с учетом установленной густоты стояния, тщательно уничтожать сорняки, вносить при посеве или в подкормку фосфорные удобрения.
Период от образования корзинки до цветения.
Растения за этот период проходят четыре фазы: цветение, рост семян, налив семян и созревание. Период длится 35-40 дней.
В пределах корзинки цветение длится 8-10 дней, начинается с краевых зон и распространяется к середине. После оплодотворения завязи начинается рост семян, который в основном завершается за 14-15 дней, а затем в течение 20-25 дней происходит накопления в них жира и других запасных веществ.
Фаза роста семян – один из наиболее ответственных периодов вегетации подсолнечника, когда определяется число выполненных семян в корзинке, предопределяются их крупность и величина запасающей жир ткани, от чего зависит накопление масла период налива. В фазе роста семян подсолнечник особенно требователен к содержанию влаги в почве, от этого в первую очередь зависит уровень урожайности. По отношению к воде данная фаза для подсолнечника критическая.
Фаза налива семян завершается на 30-35 день после оплодотворения. Засушливые условия сокращают фазу налива и снижают ее интенсивность.
Созревание семян, с одной стороны, характеризуется закономерной потерей воды, с другой – интенсивным накоплением органических соединений. Продолжительность процесса налива семян зависит от гибрида (сорта) и условий выращивания: в засушливые годы она меньше, во влажные – больше.
После завершения налива наступает фаза созревания, или физиологическая спелость, когда влажность семян составляет 36-40%. В это время тыльная сторона корзинки становится желтой. Биологические процессы в семенах затухают. Начинается физическое испарение воды.
Суммарное содержание жира и сырого белка в семенах составляет в среднем 84-87%. Чем больше в семенах масла, тем меньше белка, и наоборот.
Наблюдается существенная разнокачественность семянок по массе и размерам в пределах корзинки. В переферийной части корзинки семянки тяжеловеснее, содержат больше масла, чем в центре корзинки. Семянки переферийной части отличаются лучшими свойствами, чем центральной. Эти особенности необходимо учитывать при сортировке и подготовке семян к севу.