Фазы роста и развития зерновых культур

  zernovye cultury

Среди полевых культур  наибольшее значение имеют зерновые культуры, основной продукт которых  – зерно. К ним относятся пшеница, рожь, ячмень, овес, тритикале, рис, просо, кукуруза, сорго и гречиха.

В мировом земледелии зерновые культуры занимают ведущее место  и имеют важнейшее значение для  населения земного шара, что связано  с их большой ценностью и разнообразным  применением. Зерно содержит необходимые  питательные вещества – белки, углеводы, жиры, витамины, минеральные вещества. Его широко используют в хлебопечении. Зерно служит сырьем для кондитерской, крахмало-паточной, декстриновой, спиртовой  и пивоваренной промышленности. Зерновые культуры используют в животноводстве в качестве концентрированного корма, комбикормов и отрубей (отходы переработки  зерна). Солому и мякину (полову) также  применяют для кормления животных.

Увеличивая производство зерна, можно успешно решить зерновую проблему, обеспечить население разнообразными продуктами питания, повысить продуктивность животноводства, создать необходимый  государственный резерв зерна и  обеспечить продовольственную безопасность страны.

Доля РФ в мировом растениеводстве  велика. Посевная площадь зерновых культур в РФ в 2003г составила  – 42,05млн га. Она включает 12,3% мировой  площади посевов пшеницы, 33,9% –  озимой ржи, 16% ячменя, 25,1% – овса. К  сожалению, за последние годы площади  посевов зерновых культур сократились.

В течение длительного  времени валовый сбор зерна в  РФ повышался в основном за счет расширения посевных площадей. Внедрение  достижений с/х науки, новых высокопродуктивных сортов зерновых культур, использование  высокопроизводительной техники, минеральных  удобрений, химических средств защиты растений дали возможность несколько  увеличить валовой сбор и урожайность, но она все еще остается на низком уровне.

На современном этапе  в повышении урожайности и  валовых сборов зерна важная роль принадлежит интенсификации производства продукции растениеводства. Это  особенно важно потому, что площадь  земли, используемая для с/х нужд, в расчете на душу населения постепенно уменьшается, а продуктов с/х требуется  все больше. В связи с этим первостепенное значение приобретает эффективное  использование факторов интенсификации, связанных с основными направлениями  научно-технического прогресса в  с/х. В первую очередь это комплексная  механизация и электрификация производства, химизация – широкое применение минеральных удобрений, средств защиты растений, мелиорация земель, использование достижений науки, мирового опыта.

Важный показатель развития зернового хозяйства – производство зерна в расчете на душу населения. В РФ производство зерна на душу населения составило в среднем  за 1986-1990гг. – 719кг, в 2003г – сократилось  до 463,3кг. В связи с этим особо  важное значение в современных условиях приобретает проблема увеличения производства зерна. От ее решения зависит обеспечение  населения не только хлебом, но и  молоком и другими продуктами животноводства, поэтому повышение  производства зерна остается ключевой проблемой растениеводства.

Ботаническое описание

Зерновые культуры относят  к семейству мятликовые (Poaceae), или  Злаковые (Gramineae), за исключением гречихи, которая относится к семейству  Гречишные (Polygonaceae). В строении важнейших  органов и развитии растений они  имеют много общего. По морфологическим  и биологическим особенностям и  характеру возделывания зерновые культуры делят на две группы. К зерновым хлебам первой группы относят пшеницу, рожь, ячмень озимый, овес, тритикале (среди  них имеются озимые и яровые формы), ко второй группе – кукурузу, просо, сорго, рис и гречиху.

Корневая система у  зерновых культур мочковатая, состоит  из отдельных корешков и множества  корневых волосков, отходящих пучками (мочками) от подземных узлов. При  прорастании зерна сначала образуются зародышевые (первичные) корни. Число  их у разных зерновых культур неодинаково: у озимой пшеницы чаще 3, у яровой – 5, у овса – 3-4, у ячменя – 5-8, у  проса, кукурузы, сорго, риса – 1. Эти  корни не отмирают, а в засушливые годы только они подают воду и питательные  вещества растениям. Зародышевые корни  у яровой пшеницы в фазе кущения  достигают длины – 20-30см, в фазе выхода в трубку – 40-50 и в фазе колошения – более 100см. Из подземных  стеблевых узлов образуются узловые (вторичные) корни, которые при достаточном  увлажнении начинают быстро расти, составляют основную массу корневой системы  зерновых культур и играют важную роль в жизни растений. Узловые  корни у зерновых культур появляются через 12-18 дней после всходов. При  пересыхании верхнего слоя почвы  узловые корни растут слабо или  могут не появиться совсем. При  развитии яровой пшеницы только с  зародышевой яровой пшеницы только с зародышевой (первичной) корневой системой урожайность снижается  на 30-35% по сравнению с урожайностью при хорошо развитой зародышевой  и узловой корневой системе. Как  зародышевые (первичные), так и узловые (вторичные) корни имеют большое  значение для роста и развития растений.

У высокостебельных зерновых культур (кукуруза, сорго) корни часто  развиваются из расположенных близко к поверхности почвы стеблевых  узлов. Это так называемые опорные, или воздушные, корни. Они способствуют обеспечению растений элементами питания в начале роста и повышают устойчивость к полеганию.

По мере роста и развития растений корни удлиняются и проникают  в почву на глубину – 100-120см и  более, разветвляются и пронизывают  почву во всех направлениях, однако основная масса их (75-90%) размещается  в пахотном слое почвы на глубине  – 20-25см, где более активно протекают  аэробные процессы. Масса корневой системы у зерновых культур составляет 20-25% общей массы сухого вещества растений. Наиболее мощно корневая система развита у кукурузы, из озимых культур – у ржи, тритикале, из яровых – у овса.

Стебель у зерновых культур  – соломина цилиндрической формы, полая  или заполненная паренхимой, состоит  из 5-7 междоузлий, разделенных узлами (перегородками). У позднеспелых сортов кукурузы число междоузлий достигает  – 23-25. Рост стебля происходит в результате удлинения всех междоузлий. Первым трогается в рост нижнее междоузлие, затем – последующее, которые  обгоняют в росте нижние междоузлия. Такой рост называется интеркалярным  или вставочным.

Интенсивнее всего стебель  растет в фазы выхода в трубку и  колошения и достигает наибольшей длины в фазе цветения, после чего рост стебля резко замедляется или  полностью приостанавливается.

Наибольшую толщину имеют  междоузлия в средней части стебля и наименьшую – в нижней и верхней. Прочность стебля зависит от состава  механической ткани, чем толще и  прочнее нижние междоузлие, тем выше устойчивость зерновых культур к  полеганию. Стебель зерновых культур  способен кустится, образуя из нижних подземных узлов вторичные корни  и боковые стеблевые побеги.

Лист состоит из влагалища  и листовой пластинки. Влагалище  прикреплено к стеблю в нижней части междоузлия и охватывает его  в виде трубки. В месте перехода влагалища в листовую пластинку  имеется тонкая полупрозрачная пленка, называемая язычком (ligula). Язычок плотно прилегает к стеблю и предохраняет от проникновения внутрь листового  влагалища воды и различных вредителей. По обеим сторонам язычка располагаются  два полулунных ушка (auricular), охватывающих стебель и закрепляющих влагалище  на стебле. Величина и форма язычка и ушек различны у разных зерновых культур и являются систематическими признаками при определении хлебов первой группы в фазы кущения и  выхода в трубку.

У пшеницы, ржи и ячменя язычок короткий; у овса сильно развит; у пшеницы ушки небольшие, ясно выраженные, с ресничками; у ржи они короткие, без ресничек, рано опадают; у ячменя сильно развитые, без ресничек, полулунной формы; у овса отсутствуют.

Размеры и число листьев  довольно сильно колеблются в зависимости  от культуры, сорта и условий возделывания.

Соцветие у зерновых культур  двух типов: сложный колос – у  пшеницы, ржи, ячменя, тритикале и  метелка – у овса, проса, риса и сорго. У кукурузы на одном растении образуются два соцветия: в верхней  части стебля – метелка с мужскими цветками, в пазухах листьев –  початки с женскими цветками.

Колос состоит из членистого колосового стержня (продолжение стебля) и колосков, расположенных на его  уступах. Широкая сторона стержня  называется лицевой, узкая – боковой. На каждом уступе колосового стержня  у пшеницы, ржи, тритикале находится  один колосок, состоящий из двух или  нескольких цветков. У ячменя на каждом уступе колосового стержня сидят  три одноцветковых колоска. У  многорядных ячменей в каждом из трех колосков образуется зерно, у  двурядных – только в среднем  колоске, два боковых колоска  редуцированы (недоразвиты).

Колосковые чешуи могут  иметь различную степень развития. У пшеницы они широкие, многонервные, с продольным килем; у ржи очень  узкие, однонервные; у ячменя узкие, почти линейные; у овса широкие, со многими выпуклыми продольными  нервами; у тритикале более узкие, чем у пшеницы, многонервные, с  килем.

Метелка имеет центральную  ось с узлами и междоузлиями. В  узлах образуются боковые разветвления, которые, в свою очередь, могут ветвиться  и создавать таким образом  ветви первого, второго, третьего и  т. п. порядка. На концах каждой веточки  сидит один одно- или многоцветковый колосок. У овса колоски многоцветковые, у проса, риса и сорго – одноцветковые.

Цветок состоит из двух цветковых чешуй: нижней, или наружной, и внутренней (верхней). У остистых форм наружная цветковая чешуя заканчивается  остью. Между цветковыми чешуями  расположены генеративные органы: женские  – пестик с завязью и двухлопастным  рыльцем и мужские – тычинки (у риса 6, у остальных культур  – 3) с двухгнездным пыльником. У  основания каждого цветка между  цветковыми чешуями и завязью  находятся две нежные пленки (lodicula), при набухании которых цветок раскрывается.

Плод зерновых культур  представляет собой односемянную зерновку, обычно называемую зерном, в которой  единственное семя покрыто семенной оболочкой, развившейся из двух оболочек семяпочки, и плодовой, образовавшейся из тканей завязи. Зерновка состоит  из зародыша, эндосперма и сросшихся  с ними семенной и плодовой оболочек.

У пленчатых хлебов (ячмень, овес, просо, рис, сорго) зерновка покрыта  цветковыми чешуями, причем у ячменя они срастаются с зерновкой, а  у остальных культур – плотно облегают зерновку, не срастаясь с  ней.

У основания зерна с  выпуклой (спинной) стороны находится  зародыш, а в верхней части  – хохолок (у пшеницы, ржи, овса, тритикале). Зародыш с внутренней стороны  прикрыт щитком, который соединяет  его с эндоспермом. Зародыш состоит  из почечки, покрытой зачаточными листьями, первичного стебля и корешка, т. е  в нем находятся зачатки будущего растения. На долю зародыша приходится у пшеницы, ржи, ячменя и тритикале  – 2-2,5%, у овса – 3-3,5%, у кукурузы –  до 12% массы зерновки. Остальная часть  зерновки (70-85%) представлена эндоспермом  – запасными питательными веществами. Слой эндосперма, расположенный под  оболочкой и состоящий из одного ряда клеток (у ячменя 3-5), называется алейроновым. Клетки его не содержат крахмала, но очень богаты белковыми  веществами и ферментами, способствующими  прорастанию зерна. Под алейроновым  слоем находится основная часть  эндосперма, состоящая из клеток с  зернами крахмала. Промежутки между  ними заполнены белковыми веществами. Плодовая и семенная оболочки защищают зерно от воздействия внешних  условий и от различных возбудителей грибных болезней и составляют 5-7% массы зерновки.

Химический состав зерна

В состав зерна зерновых культур  входят вода, органические и минеральные  вещества, а также ферменты и витамины (среднее содержание белка, жира, углеводов  и других веществ). Состав зерна может  в зависимости в зависимости  от условий произрастания, уровня агротехники  и сорта.

Вода всегда присутствует в зерне в том или ином количестве. Содержание воды зависит от культуры, ее анатомических особенностей, количества гидрофильных коллоидов, степени спелости, условий уборки и хранения.

Вода в зерне может  быть в следующих видах:

1. Химически связанная  вода входит в состав молекул  веществ в строго определенных  соотношениях. Выделить такую воду  можно только прокаливанием или  химическим воздействием, при этом  происходит разрушение структуры  веществ, входящих в зерно;

2. Физико-химически связанная  вода входит в состав зерна  в различных, не строго определенных  соотношениях, к этой форме относится  адсорбционно-связанная, осмотически  поглощенная и структурная вода. Молекулы воды, сорбированные гидрофильными коллоидами, теряют свойства растворителя, не могут легко перемещаться и участвовать в химических реакциях, поэтому физиологические процессы сведены к минимуму;

3. Механически связанная  вода размещена в микро –  и макрокапиллярах зерна. Она  имеет все свойства обычной  воды и называется свободной,  легко удаляется при сушке.

Вода, удаленная из зерна  при высушивании, называется гигроскопической, включает свободную воду и физически  связанную.

Влажность зерна во время  уборки разных культур в зависимости  от климатических условий колеблется в больших пределах – 10-12 – 25-30% и  более. Зерно с повышенной влажностью сушат, доводя его до воздушно-сухого состояния (влажность – 14-15%).

Азотистые вещества – важнейшая  составная часть зерна хлебных  злаков. Основную массу азотистых  веществ в зерне составляют белки. Содержание небелковых азотистых веществ  в созревшем зерне не превышает 2-3% общего количества азотистых веществ, которые в основном представлены свободными аминокислотами и амидами.

По содержанию энергии  белки превосходят крахмал, сахар  и уступают только растительным маслам. Наиболее богата белками твердая  пшеница. Содержание белка в зерне  всех хлебов увеличивается при продвижении  их посевов с севера на юг и с  запада на восток. Сухость климата  и повышенное содержание азота в  почве влияют на качество корма. Повысить содержание белка в зерне можно, применяя соответствующую технологию возделывания. Наибольшему накоплению его в зерне способствуют размещение по лучшим предшественникам (черный пар, зернобобовые, многолетние бобовые  травы), применение органических и минеральных  удобрений, защита посевов от вредителей и болезней, своевременная уборка. При уборке пшеницы в фазе восковой спелости содержание белка содержание белка в зерне выше, чем при  полной спелости.

Белки – основной материал при построении клеток и тканей у  человека и животных. Они делятся  на простые и сложные: нуклеопротеиды и липопротеиды, отличающиеся более  сложным химическим составом. Простые  белки в основном включают следующие  фракции: альбумины (водорастворимые  белки), глобулины (белки, растворимые  в слабых растворах нейтральных  солей), глиадины (белки, растворимые  в 70-80% этиловом спирте), глютенины (белки, растворимые в слабых растворах  кислот и щелочей). Наибольшую ценность представляют глиадины и глютенины. Для хлебопечения лучшее их соотношение 1:1.

Качество белка определяют по составу аминокислот: чем больше незаменимых и лимитирующих кислот (валина, лизина, триптофана и других), тем выше продовольственное и  кормовое достоинство культур.

Белки, нерастворимые в  воде, называют клейковинными или  клейковиной. Клейковина представляет собой сгусток белковых веществ, остающихся после отмывания теста  от крахмала и других составных частей. Кроме белков в клейковине содержаться  в небольшом количестве крахмал, жир и другие вещества. От качества и количества клейковины зависят  вкусовые и хлебопекарные свойства муки. Содержание сырой клейковины колеблется у пшеницы в пределах – 16-52%, у ржи – 8-26%, у ячменя – 6-20%, у тритикале – 28-44%. Хорошая  клейковина способна растягиваться  в длину и, не разрываясь, оказывать  сопротивлению растяжению. Пшеничная  клейковина отличается более высокими хлебопекарными качествами по сравнению  с ржаной, благодаря чему пшеничный  хлеб характеризуется высокой пористостью  и переваримостью. На содержание и  качество клейковины сильно влияют внешние  условия, уровень агротехники и  используемые сорта. Содержание клейковины повышается при применении органических и минеральных удобрений, соблюдении технологии возделывания, а также  при жаркой погоде во время налива зерна. При повреждении зерна  пшеницы клопами-черепашками значительно  снижается его качество.

Углеводы в зерне мятликовых культур представлены главным образом  полисахаридами, среди которых большую  часть составляет крахмал. Наибольшее количество его содержится в эндосперме (около 80% всех углеводов). Остальное  количество приходится на долю растворимых  углеводов – сахаров (2-3%), находящихся  преимущественно в зародыше. Больше всего углеводов находится в  центральной части зерновки, меньше – по периферии. В зависимости  от характера расположения крахмальных  зерен в клетках эндосперма зерно  хлебных культур может быть мучнистым  или стекловидным. В зерне с  мучнистым эндоспермом промежутки между крупными крахмальными зернами  заполнены множеством мелких крахмальных  зерен, прослойки белка тонкие. В  стекловидном зерне мелких крахмальных  зерен почти нет, а промежутки заполнены белками. Содержание крахмала в зерне увеличивается по мере продвижения посевов на запад  и на север, т. е изменяется в обратном направлении по сравнению с изменением количества белка.

Жир – это запасное высокоэнергетическое вещество, используемое при дыхании  и при прорастании зародыша. Содержание жира в зерне хлебных культур  составляет – 2-6%. Распределение его  в зерновке неравномерно, больше всего  его в зародыше и алейроновом  слое (в зародыше пшеницы до 14%, ржи  и ячменя до 12,5%, кукурузы – до 40%, овса – до 26%, проса – до 20%). При  наличии в муке большого количества жира она может прогоркнуть. Для  улучшения качества муки у кукурузы перед помолом удаляют зародыш, из него получают масло, используемое на продовольственные и лечебные цели. Жиры растительного происхождения  по консистенции жидкие, так как  состоят главным образом из непредельных кислот жирного ряда – олеиновой, линолевой и линоленовой с  одной, двумя или тремя двойными связями.

Зола входит в состав зерна  в виде минеральных, или зольных, веществ (фосфор, калий, кальций, натрий, железо, кремний, сера, хлор). В очень  малых количествах присутствуют марганец, цинк, никель, кобальт и  другие. Эти элементы входят в состав различных органических соединений и находятся в виде солей и  кислот.

Соотношение между элементами в составе золы зерна у разных культур различно. Например, в зерне  овса и проса кремния значительно  больше, чем в зерне пшеницы. Основную часть из минеральных веществ  составляет фосфор, калий и магний. В золе зерна пшеницы больше содержится фосфорной кислоты (около 50% массы  золы), окиси калия (около 30%), несколько  меньше – магния (около 12%) и очень  мало – кальция (около 2,8%).

Зерно и вырабатываемые из него продукты – важнейший источник минеральных веществ для человека. При сложном помоле преобладающая  часть золы отходит от отруби, поэтому, чем лучше мука отделена от отрубей, тем меньше в ней золы.

Клетчатка – основная часть  оболочек, более высокое содержание ее отмечено в зерне пленчатых  культур, имеющих цветковые чешуи, а у голозерных – в плодовой оболочке. Содержание клетчатки зависит  от крупности зерна. В крупном  зерне клетчатки меньше, чем в  мелком.

Пигменты (порфирины, каротиноиды, антоцианы и другие) также присутствуют в зерне хлебных злаков, они  придают ему ту или иную окраску.

Ферменты – органические соединения, которые играют важную роль в переводе запасных питательных  веществ семени в усваиваемую  для прорастающего зародыша форму, например амилаза, расщепляющая крахмал, липаза – жиры и другие.

Витамины сложного и разнообразного химического состава необходимы для нормальной жизнедеятельности  человека и животных. В зерне хлебных  злаков содержаться главным образом  витамины А1, В1, В2, С, D, PP, E и другие. При  отсутствии или недостатке их в организме  нарушается обмен веществ, может  развиваться заболевание – авитаминоз.

Отличительные признаки зерновых культур первой и второй групп

Зерновые культуры по морфологическим  признакам и биологическим особенностям делят на 2 группы.

Хлеба первой группы относятся  к семейству Мятликовые (Poaceae), сюда входят пшеница, рожь, ячмень, овес, тритикале. Растения этой группы характеризуются  следующими признаками: соцветие –  колос (у овса – метелка), плод –  зерновка с продольной бороздкой, стебель  – соломина, обычно полая, корневая система мочковатая, зерно прорастает несколькими корешками. Растения озимые и яровые, менее требовательные к  теплу, но более требовательные к  влаге, относятся к культурам  длинного дня.

Хлеба второй группы также  относятся к семейству Мятликовые, это кукуруза, сорго, просо, рис. Отличительные  особенности растений этой группы: соцветие – метелка (у кукурузы женское  соцветие – початок, мужское метелка), стебель – соломина с выполненной  сердцевиной, корневая система мочковатая, зерно прорастает одним корешком, плод – зерновка, бороздка отсутствует. Растения имеют только яровые формы, более требовательны к теплу  и свету, отличаются засухоустойчивостью (кроме риса), относятся к растениям  короткого дня.

По продолжительности  вегетационного периода зерновые культуры делят на растения с коротким периодом вегетации – 60-80 дней (ячмень, просо  и другие); со средним – 90-100 (яровая пшеница, овес и другие) и длинным  – 120-140 дней (кукуруза, рис).

Возделываемые зерновые культуры значительно различаются по реакции  на длину дня и типу развития. По реакции на длину дня зерновые культуры на растения короткого и  длинного дня. У растений короткого  дня (хлеба второй группы) ускоренное цветение и созревание отмечаются при  длине дня – 10ч, а у растений длинного дня (хлеба первой группы) – при длине дня 14-16ч.

Озимые – это хлеба, которым для прохождения стадии яровизации в начальный период развития требуются невысокие температуры  – …-1…+10°С в течение 20-50 дней. Поэтому  их высевают осенью, за 40-60 дней до наступления  устойчивых морозов, а урожай получают в следующем году. При весеннем посеве растения, как правило, кустятся и не образуют стебля и колоса.

Яровые формы для прохождения  стадии яровизации требуют более  высоких температур – 5-20°С в течение 7-20 дней, поэтому их высевают весной и урожай собирают в том же году.

Двуручки проходят стадию яровизации при температуре – 3-15С. В южных районах страны имеются  сорта, которые нормально растут и развиваются, дают урожай при весеннем и осеннем посевах.

Деление хлебов на озимые, яровые и двуручки условно, но использование  этих форм имеет большое значение для производства и дает возможность  уменьшить напряженность труда  в весенний период и во время уборки.

Рост и развитие зерновых культур

В процессе индивидуального  роста и развития зерновые культуры проходят ряд фенологических фаз  и этапов органогенеза, каждый из которых  характеризуется образованием новых  органов и определенными внешними морфологическими признаками. В жизненном  цикле растений Ф.М. Куперман установлено 12 этапов органогенеза. В течение  вегетации у зерновых культур  отмечают следующие фазы роста и  развития: всходы, кущение, выход в  трубку, колошение (или выметывание), цветение, налив и созревание. Началом  фазы считают день, когда в нее  вступает не менее 10% растений; полная фаза отмечается при наличии соответствующих  признаков у 75% растений. У озимых культур первые 2 этапа органогенеза и две фазы при благоприятных  условиях протекают осенью, остальные  – весной и летом следующего года; у яровых – весной и летом в  год посева.

Набухание и прорастание  семян предшествует фазе всходов. Для  того чтобы семена проросли они должны набухнуть, т. е поглотить определенное количество воды, которое зависит  от их крупности и химического  состава. Например, семена ржи поглощают 55-65% воды от их массы, пшеницы – 47-48%, ячменя – 48-57%, овса – 60-75%, кукурузы – 37-44%, проса и сорго – 25-38%. Для набухания  семян зернобобовых культур требуется  – 100-125% воды от их абсолютно сухой  массы.

На поглощение воды оказывают  влияние температура среды, концентрация почвенного раствора, структура и  крупность зерна. Наиболее благоприятная  температура в период набухания  семян – 10-21С. На почвах с повышенной концентрацией солей набухание, а затем и прорастание затягиваются. Мучнистое зерно пшеницы и  мелкие семена поглощают воду быстрее, чем стекловидное и крупное зерно, поэтому для получения дружных  всходов посевной материал должен быть выравненным. Пленчатое зерно набухает медленнее, чем голозерное. При набухании  в семенах происходят биохимические  и физиологические процессы. Под  воздействием ферментов сложные  химические соединения (крахмал, белки, жиры и другие) переходят в простые, растворимые соединения. Они становятся доступными для питания зародыша и через щиток перемещаются в  него.

Д. Н. Прянишников установил, что находящийся в эндосперме белок расщепляется с образованием аминокислот и небольшого количества аспарагина и глютамина. Азотистые  вещества, вступая в реакции с  продуктами расщепления углеводов, служат для синтеза новых белков в растущем зародыше.

Получив питание, зародыш  из состояния покоя переходит  к активной жизнедеятельности. Семена начинают прорастать. В это время  им необходима влага, кислород и определенные температурные условия.

Минимальные температуры, при  которых могут прорастать семена зерновых культур:

1. Для хлебов 1 группы –  1-2°С (оптимальная 15-20°С);

2. Для хлебов 2 группы –  8-12°С (оптимальная 25-30°С).

В климатических условиях РФ при посеве в оптимальные сроки  температура колеблется в интервале  – 6-12°С для хлебов 1 группы и 15-22°С для  хлебов 2 группы, хотя оптимальная температура  значительно выше. Температура выше 30-35°С отрицательно сказывается на прорастании семян и даже может  вызвать их гибель.

Недостаток или избыток  влаги, пониженные или повышенные температуры, слабый доступ воздуха в почву  задерживают прорастание семян. Избыточное увлажнение почвы, глубокая заделка семян, особенно на тяжелых  почвах, образование корки на поверхности  почвы затрудняет доступ воздуха  к проросткам, от чего резко снижаются  прорастание семян и появление  всходов.

Всходы – первая фаза роста  и развития. По мере набухания семена начинают прорастать. Вначале трогаются  в рост зародышевые корешки, а  затем – стеблевой побег. Прорвав  семенную оболочку у голозерных хлебов, стебель появляется возле щитка, у пленчатых культур он проходит под цветковой чешуей и выходит  у верхней части зерна, начиная  пробиваться на поверхность почвы. Сверху он покрыт тонкой прозрачной пленкой  в виде чехлика, называемого колеоптиль (coleoptile). Колеоптиль – видоизмененный первичный влагалищный лист растения – предохраняет молодой стебель  и первый лист от механических повреждений  во время их роста в почве. Как  только стебелек выйдет на поверхность  почвы, под действием солнечного света колеоптиль прекращает рост и  под давлением растущего листа  разрывается, наружу выходит первый настоящий лист. В момент выхода первого зеленого листа у зерновых культур отмечается фаза всходов.

Для выращивания высоких  и устойчивых урожаев очень важно  получить своевременные, дружные и  полноценные всходы оптимальной  густоты. Этого можно добиться путем  установления правильной нормы высева, использования высококачественных семян, улучшения агротехники и  условий произрастания. Густота  растений зависит от полевой всхожести  семян. Полевая всхожесть – количество появившихся всходов, выраженное в  процентах к числу высеянных  всхожих семян. Полевая всхожесть  семян в хозяйствах различных  зон РФ в среднем колеблется в  пределах – 60-70%. При соблюдении технологии возделывания зерновых культур полевая  всхожесть значительно повышается и достигает – 70-85%. Установлено, что снижение полевой всхожести на 1% приводит к уменьшению урожая зерновых на 1,5-2%.

Агрономическое значение фазы всходов заключается в том, что при изреживании посевов (некачественнее семена, неблагоприятные условия  в период всходов) проводят пересев  в этой фазе. Более поздний пересев  ведет к снижению урожая. Нормальная густота всходов – основа хорошего урожая культуры.