Ботанико-морфологическая характеристика

Овес относится к семейству мятликовые (лат. Poбceae), или злаки (лат. Gramнneae). Овес характеризуется следующими ботаническими признаками.

Стебель — соломина с двумя-четырьмя узлами и полыми междоузлиями, по форме округлая, неопушенная, зеленого или сизого (ввиду воскового налета) цвета. Стеблевые узлы широкие, реже узкие, голые или опушенные, зеленые или окрашенные антоцианом.

Листья линейные, состоят из листового влагалища и листовой пластинки. Листовая пластинка голая или покрыта волосками. По краям листовой пластинки иногда имеются реснички. В месте перехода листового влагалища в листовую пластинку находится язычок (лигула), защищающий внутренние части влагалища от воды. Иногда язычок отсутствует. Корневая система мочковатая, хорошо развитая.

Соцветие — метелка, состоящая из главного стержня и боковых веточек, собранных полумутовками (ярусами). От главного стержня отходят ветви первого и последующих порядков. Колосок состоит из двух тонких колосковых чешуй и цветков. У пленчатых форм в колоске имеется 1−4, у голозерных — 2−7 и более цветков.

В цветке имеются две цветковые чешуи, пестик с перистым двухлопастным рыльцем, три тычинки и две одноцветковые пленочки (лодикулы), которые во время цветения обусловливают раскрытие цветка.

Наружная цветковая чешуя у остистых форм несет ость. У основания чешуи имеется утолщение, называемое каллусом. У культурных видов на каллусе различают площадку излома — след прикрепления первого зерна к веточке метелки или стерженьку (ножке) у второго или третьего зерна. У овсюга каллус хорошо развит и образует подковку. Внутренняя цветковая чешуя узкая, тонкая, развита слабее, чем наружная.

Плод — зерновка, опушенная, продолговатой или веретеновидной формы, с ясно выраженной продольной бороздкой на брюшной стороне. У пленчатых форм зерновка не срастается с цветковыми чешуями, а плотно охватывается ими.

По форме метелки этот вид делится на две группы: диффуза — метелка раскидистая, от главной оси веточки отходят в разные стороны, ориенталис — метелка одногривая, веточки укороченные, плотно прижаты к главному стержню и в большинстве случаев направлены в одну сторону.

Зерно овса содержит 13…14% белка, 5…6% жира, 40…45% крахмала. Белок овса содержит ценные незаменимые аминокислоты - лизин, триптофан. Зерно богато витаминами, кальцием, фосфором, железом, минеральными веществами. Зерно овса широко используется для приготовления пищевых продуктов - овсяной крупы различных видов, овсяных хлопьев, лепестковых хлопьев, муки, толокна, галет, кофе. По питательности и калорийности овсяная крупа превосходит гречневую, манную и просяную, а по усвоению организмом она не имеет себе равных, поэтому широко используется в диетическом и детском питании.

Зерно овса - незаменимый концентрированный корм для лошадей и молодняка других видов скота, а также для птицы. Овёс широко используется как кормовое растение при посеве в чистом виде и в смеси с однолетними бобовыми на зеленый корм силос и сено. Овсяная солома по своим кормовым достоинствам мало уступает луговому сену среднего качества. Овсяно-бобовые смеси при весенне-летних сроках сева дают высококачественный зеленый корм длительный период.

Овес представлен большим количеством видов (около 70), среди которых есть многолетние и однолетние, культурные и дикие. Только 11 видов имеют практическое значение. Возделываемые у нас овсы относятся к двум видам: посевному (Avenasativa) и византийскому (Аvenabysantina). Встречается и овёс песчаный (Аvenastrigosa) и дикие овсы - овсюги (Аvenafatua), засоряющие посевы.

Посевной овёс отличается от византийского распадением колоска при обмолоте. У посевного овса второе зерно отламывается вверху своего стерженька и стерженек остается при нижнем зерне. Площадка излома нижнего зерна прямая. Ость в колоске одна или отсутствует.

У византийского овса стерженек второго зерна ломается внизу или по середине и остается частично при верхнем зерне, частично при нижнем. Площадка излома нижнего зерна слегка скошенная.

Песчаный овёс от первых двух видов отличается длинными остевидными отростками на верхушке наружной цветковой чешуи. Этот овёс может расти на легких песчаных почвах, отсюда и его название.

Обыкновенный посевной овёс подразделяется на пленчатые и голозерные формы. Пленчатые овсы у нас в стране занимают основные площади, а голозерные распространены незначительно из-за невысокой урожайности.

По строению метелки обыкновенный овёс подразделяется на развесистый и сжатый, или одногривый. Наибольшее распространение имеет овёс с развесистой метелкой, веточки которой направлены в разные стороны.

 

Требования к условиям произрастания

a. Требования к температуре.

Овёс относится к растениям, не требовательным к теплу. Семена начинают прорастать при температуре 1…2С. Период от сева до всходов сокращается с повышением температуры: при 5С - 20 дней, при 15С - 7 дней. Наиболее благоприятной температурой в период всходы - начало трубкования считается 12…16С, в период формирования генеративных органов – 16…20С, цветение - налив зерна – 16…22С. Овёс устойчив к временному понижению температуры. Так, всходы слабо повреждаются при понижении температуры до -8С. В фазе цветения заморозки в -2оС губительны.

За период вегетации сумма активных температур для раннеспелых сортов1000… 1500С, для среднеспелых1350…1650С,для позднеспелых1500… 1800С.

Овёс, благодаря быстро развивающейся корневой системе меньше страдает от весенних засух, чем яровая пшеница и ячмень. Высокие температуры и летние воздушные засухи он переносит хуже яровой пшеницы и ячменя. При температуре 38С…40С и сухости воздуха наступает паралич устьиц, через 4…5 часов, тогда как у ячменя - через 25…30 часов.

b. Требования к влаге

Овёс влаголюбивая культура, приспособленная к возделыванию в районах с влажным ипрохладным климатом. Пленчатое зерно его требует для набухания больше влаги, чем зерно голозерных культур. Овёс при этом поглощает 65% воды от массы воздушно сухих семян (ячмень50%ипшеница 45%). На построение единицы сухого вещества овёс расходует больше воды, чем другие хлебные злаки. Транспирационный коэффициент составляет450-500.

Критическим периодом в потреблении влаги считается период от выхода растений в трубку до выметывания. Особенно губителен недостаток почвенной влаги за 10…15 дней до выметывания.Засуха в этот период может привести к резкому снижению урожая.Наилучшие урожаи овёс дает во влажные годы с осадками в первой половине лета. Дождливая погода во второй половине лета в северных районах вызывает образование подгона и сильно затягивает период вегетации.

c. Потребление питательных веществ

Характерным для овса является длительный период поступления в растение питательных веществ. К началу цветения поглощает до 60% азота и фосфора и до 40% калия. В первый период овёс резко реагирует на внесение азотных удобрений. Потребность в фосфоре также велика начальных этапах роста и развития. Потребность в калии более равномерна на всех этапах вегетации.

d. Отношение к свету

Овёс относится к растениям длинного светового дня. Длина вегетационного периода 90…110 дней. Фотопериодическая реакция связана с интенсивностью и качеством солнечного освещения. В первый период жизни для растений овса необходима сравнительно низкая интенсивность света с преобладанием в спектре длинноволновых лучей. На последующих этапах развития для овса требуется более высокая интенсивность солнечного света с преобладанием в спектре коротковолновой радиации при длине дня 14…16 часов. Требования овса к свету необходимо учитывать при размещении растений на посевных площадях, регулируя плотность стеблестоя нормой высева.

 

1.2.

Рост и развитие

Этапы онтогенеза. У овса аналогично другим зерновым культурам наблюдается последовательное формообразование органов плодоношения. Различают 12 этапов органогенеза овса, из которых первые два связаны с формированием стебля и листьев, а последние три — с образованием плодов и семян.

Первый этап органогенеза овса характеризуется образованием недифференцированного на отдельные сегменты конуса нарастания, состоящего преимущественно из первичной меристемы. Второй — усиленной дифференциацией стеблевых узлов, междоузлий зачаточного стебля и зачаточных влагалищ стеблевых листьев, третий — сегментацией конуса нарастания и четвертый этап — формированием лопастей — колосковых бугорков, каждый из которых по внешнему виду напоминает конус нарастания. Образование колосковых бугорков — лопастей, из которых в дальнейшем развиваются веточки с колосками, отмечается веерообразно со всех сторон конуса нарастания по плотно сдвинутой спирали и приводит к образованию полумутовок и мутовок в соцветии овса. Пятый этап характеризуется началом формирования цветков в колосках, отчетливой дифференциацией верхних колосковых бугорков метелки и образованием сосудистых пучков у основания колосков, число которых с каждым этапом возрастает. На шестом этапе формируются тычинки, пыльцевые зерна и зародышевый мешок пестика; это происходит наиболее интенсивно в нижних цветках каждого колоска. Седьмой этап характеризуется формированием и усиленным разрастанием осевого стержня метелки и остей цветковых чешуй. Зачаточная метелка сильно вытягивается в длину, хорошо заметными становятся отдельные мутовки. Образовавшиеся первыми колосковые бугорки к этому времени уже хорошо сформированы, они дают веточки первого порядка, которые наиболее развиты и обычно имеют хорошо выполненные зерна. Из колосковых бугорков, возникших позднее, формируются более короткие веточки мутовок второго порядка. У овсюга на седьмом этапе ости становятся коленчатыми и приобретают закрученность, нити тычинок удлиняются, основание пестика расширяется и густо покрывается волосками, заканчивается формирование подковки. Анатомическое исследование подковки показывает, что в этот период идет усиленное образование кольчатых сосудов, которые заполняют все основание подковки. У культурных форм овса также происходит образование сосудов, но их меньше, чем у овсюга, и они расположены рядами в основании колоска.

После седьмого этапа органогенеза у растения овса полностью формированы органы плодоношения и наступает фаза выметывания, а затем фазы цветения и созревания семян.

Формирование метелки овса начинается в начале кущения, при наличии 4−5 развернувшихся листьев главного побега. Колоски в метелке овса развиваются сверху по сравнению с развитием и образованием их у пшеницы, ржи и ячменя. Наиболее дифференцированной частью метелки на всех этапах ее формирования и развития является верхушечная часть.

Процесс формирования колосков в метелке значительно растянут: если в верхней части метелки колоски уже полностью сформировались, то в нижней может идти длительный период образования все новых и новых колосков. Цветки же в колоске у овса формируются аналогично развитию цветков у пшеницы и ячменя — снизу-вверх. В отличие от пшениц, у которых колоски в колосе и цветки в колоске расположены на очень укороченных стерженьках, у овса колоски и цветковые стерженьки обычно сильно удлинены.

Фазы роста и развития. Жизненный цикл растения овса разделяется на различные фазы, в каждой из которых происходят определенные изменения в развитии.

Прорастание и всходы. При прорастании семян овса развиваются три зародышевых корешка, затем из верхней части зародыша вытягивается почечка. Почечка выходит наружу под прикрытием первичного влагалищного пленчатого листочка — колеоптиле, лишенного пластинки. Этот влагалищный лист быстро прекращает рост, а росток развивается в первый зеленый лист с листовой пластинкой. Всходы овса обычно появляются на 6−7-й день, при пониженных температурах весной — на 11−12-й день и позднее. Начало всходов отмечают с появлением у растений первого зеленого листа.

Кущение. После появления первого листа главный стебель временно приостанавливается в росте и начинается процесс кущения, который заключается в том, что на подземных узлах из листовых пазух развиваются новые побеги. Последние, выйдя на поверхность земли развиваются так же, как и главный стебель.

Кущение можно рассматривать как ветвление, сосредоточенное у основания главного стебля, причем наибольшее число побегов имеет ближайший к поверхности земли узел. Эта фаза начинается обычно через 10- 15 дней после появления всходов, в момент развития 3- 4-го листа.

Число всех стеблей на одно растение обозначается как общая кустистость, а число стеблей с нормально развитой метелкой — как продуктивная. Последняя обычно составляет 2−4 стебля. В разреженных посевах кустистость возрастает.

Выход в трубку. Начинается фаза через 10−15 дней после кущения и означает начало образования соломины. На практике можно определить прощупыванием узла на стебле от поверхности почвы.

Обычно с этого момента начинается быстрый рост надземных органов и корней, который продолжается до начала цветения; позднее процессы роста замедляются и постепенно затухают. После выхода в трубку появляются органы полового размножения — цветки, собранные в колоски и в соцветие — метелку.

Выметывание метелки. В полевых условиях эту фазу определяют по появлению первого колоска из влагалища верхнего листа. У разных видов и сортов срок выметывания различен.

Цветение и оплодотворение. Овес считается самоопылителем, однако у гексаплоидных видов нередки случаи перекрестного опыления.

Цветение овса начинается одновременно с выходом метелки из влагалища с растрескиванием пыльников самых верхних ее колосков и концов отдельных веточек. Затем цветение последовательно переходит к основанию веточек и мутовок метелки. В колоске оно начинается с нижнего цветка и идет в восходящем порядке, поэтому колоски в метелке разновозрастные: если в нижней части метелки еще наблюдается цветение, в верхушечных колосках происходит налив зерна.

По характеру цветения овес относят к типу раскрытоцветковых. Во время этого процесса чешуи цветков в той или иной мере расходятся, образуя иногда угол в 45° и более, что обусловливается набуханием двух нежных пленочек — лодикул, скрытых внутри чешуи. Пыльники лопаются и выбрасывают пыльцу, когда еще находятся вблизи рылец, внутри цветка, что и способствует самоопылению. Позднее цветковые пленки в той или иной мере раскрываются, тычиночные нити вытягиваются, пыльники выходят наружу и освобождаются от остатков пыльцы. Иногда нити вытягиваются и выходят наружу, прежде чем пыльники успеют раскрыться; в таких случаях они оказываются ниже рыльца, что создает возможность перекрестного опыления.

Созревание зерна. После оплодотворения начинается приток питательных веществ к завязи и формирование (налив) зерна. При наступлении молочной спелости (выделение молочно-белой жидкости при сдавливании зерна) зерно содержит до 50% воды. Зародыш в этот период способен прорастать. Вегетативные органы в основном еще зеленые, но начинается пожелтение нижних листьев с верхушки по направлению к листовому влагалищу и затем их отмирание. Приток питательных веществ к зерну из листьев и других частей растения увеличивается, лишняя влага в зерне испаряется, доходя до 25−30%, после чего наступает желтая, или восковая, спелость. Зерно в это время имеет консистенцию воска, желтеет и легко режется ногтем.

У овса переход зерна от молочной к восковой спелости проходит быстрее, чем у других хлебных злаков. С наступлением восковой спелости листья отмирают, стебли становятся желтыми, за исключением самого верхнего междоузлия; узлы соломины, начиная с нижних, постепенно сморщиваются.

В дальнейшем приток питательных веществ прекращается, зерно высыхает до 10−14% влажности и переходит в состояние полной спелости, становясь твердым. Соломина в это время полностью желтеет. [5].