Біологічні особливості польових культур
Ріст і розвиток рослин. Ріст рослин - це збільшення їх маси і розмірів. В процесі росту відбуваються переважно кількісні зміни рослин. Якісні зміни, які відбуваються в рослинах в процесі індивідуального розвитку (утворення органів, цвітіння, плодоношення та ін.), називають розвитком. В. С. Шевелуха визначає ріст рослин, як процес диференціювання структури організму за рахунок утворення нових і збільшення старих його елементів (молекул, органел, клітин, тканин і органів).
Вегетаційний період рослин починається з появою сходів і закінчується повною стиглістю насіння. Онтогенез - це період від утворення зиготи до відмирання рослин. В процесі вегетаційного періоду рослини проходять фенологічні фази. У злакових, наприклад, розрізняють такі фази: сходи, кущіння, вихід в трубку, колосіння (викидання волоті), цвітіння, формування і наливання зерна, стиглість (молочна, воскова, повна). Початком фази вважається настання її у 10-15% рослин.
За тривалістю цвітіння польові культури розділяють на дві групи: з коротким періодом цвітіння і дружним достиганням (ейхронні), з довгим періодом цвітіння і достигання (ахронні). Ця властивість обумовлена особливостями росту рослин. У рослин першої групи (пшениця, соняшник, льон та ін.) суцвіття утворюється внаслідок диференціації точки росту стебла і після цвітіння ріст припиняється. У рослин другої групи (гречка, горох, цукрові буряки та ін.) суцвіття утворюються в пазухах листків, а точка росту стебла може утворювати вегетативні і генеративні органи до закінчення вегетаційного періоду.
За тривалістю вегетаційного періоду однорічні польові культури поділяються на рослини з коротким періодом вегетації - 60-80 днів (горох, ячмінь, гречка та ін.), середнім - 90-110 (овес, яра пшениця, льон, ріпак та ін.) і довгим - 120-140 днів (цукрові буряки, кукурудза, рис, бавовник та ін.). Вегетаційний період озимих хлібів триває від 280 до 340 днів. Значний вплив на тривалість вегетаційного періоду мають кліматичні і погодні умови, особливості сорту тощо. Сорти і гібриди польових культур за тривалістю вегетаційного періоду поділяють на три основні групи: скоростиглі,
середньостиглі, пізньостиглі. Між ними виділяють проміжні групи. Так, за скоростиглістю розрізняють такі гібриди кукурудзи: ранньостиглі,
середньоранні, середньостиглі, середньопізні, пізньостиглі. Вегетаційний період у них триває від 80-100 до 130-150 днів.
В онтогенезі рослин розрізняють вікові періоди. М. М. Кулешов виділив такі періоди: ембріональний, або насінний (стан проростка, який використовує поживні речовини з насінини); юнацький, або молодості, який характеризується з'явленням вегетативних органів; зрілості (формуються органи розмноження); розмноження; старіння материнської рослини; достигання плодів і насіння. Ф. М. Куперман в онтогенезі рослин розрізняє дванадцять етапів органогенезу.
Етапи органогенезу визначаються за диференціацію конуса наростання пагонів, розвитком генеративних органів, формуванням і достигання зерна, насіння, плодів. Розрізняють такі етапи органогенезу:
I. виникнення на зародку апікальної ділянки меристеми конуса наростання головного пагона, формування зародкової бруньки, диференціація конуса наростання;
II. диференціація стебла, вузлів із зачатками листя та міжвузлів;
III. формування головної генеративної осі пагона (осі суцвіття);
IV. гілкування осі генеративних пагонів, листя зазнає різних модифікацій і стає покривним - приквітками або листковими обгортками і часто редукується;
V. формування і диференціація квіток, закладаються тичинки, приймочки та покривні органи квітки;
VI. відбуваються процеси мікро - та макроспорогенезу, формування пильників і зав'язі. У пилкових гніздах з кожної материнської клітини пилку в результаті мейозу утворюються 4 мікроспори з гаплоїдним набором хромосом у кожній;
VII. формування чоловічого та жіночого гаметофітів. Дозрівають пилкові зерна і зародкові мішки. Цей етап у пшениці і ячменю настає з виколошуванням, у вівса й кукурудзи - з викиданням волоті, в гороху і бобів - з розкриванням квіток;
VIII. виколошування у злаків, бутонізація у бобових та інших рослин, тичинки і приймочки ще часто недозрілі, квітки набувають типових ознак, характерного для прицвітника забарвлення. У деяких видів (ячменю, бобових) важко розрізнити восьмий і дев’ятий етапи, коли відбуваються процеси запліднення, оскільки вони іноді самозапилюються до виколошування і розкриття квіток;
IX. цвітіння, запліднення і утворення зиготи;
X. формування плодів і насіння, інтенсивний ріст плодів;
XI. нагромадження поживних речовин у плодах і насінні (наливання);
XII. перетворення поживних речовин на запасні. Зменшується вміст води в плодах і насінні і вони досягають повного достигання. Триває синтез білків, швидко розщеплюється крохмаль, вміст цукрів може збільшуватись, вміст кислот зменшується
Дванадцятим етапом завершується повний цикл розвитку пагонів, стебла. В однорічних рослин пагони відмирають разом з рослиною, у багаторічних рослин відмирають лише пагони, які відплодоносили, або їх квітконосна частина і зберігають життєздатність бруньки або пагони відновлення, з яких наступного року розвиваються вегетативні і генеративні органи.
Знання етапів органогенезу дає можливість здійснювати біологічний контроль за станом посівів і своєчасно застосовувати необхідні агротехнічні заходи. Особливо великого значення органогенез набув з впровадженням інтенсивних технологій вирощування сільськогосподарських культур, коли збільшилась можливість управління кількістю і якістю врожаю.
