Спросим мнение самого растения

Весна

Солнце освобождает природу от долгого сковывающего ее зимнего покоя.

По залитому солнечным светом голубому небу уже давно плавают привлекающие наши взоры кучевые облака, это — самые первые признаки приближения весны.

Еще при снеге вернулись с зимовки первые пернатые вестники весны — грачи, наполнившие гомоном притихшую деревню. А когда начал таять снег и потекли ручьи, у обжитых скворечников появились желтоклювые скворцы и над еще заснеженной землей послышались их песни. А с проталин на поле взвиваются в поднебесье со звонкой песней полевые жаворонки. Они поют о приходе весны.

И вот солнце согнало с полей последний снег. Сколько мутной воды унесли отсюда игривые ручьи и бурные потоки! Вместе с водой они уносят и взвешенные частицы почвы, и растворенные соли, те самые, что необходимы растению.

До предела напоена влагой почва. И если вы сойдете с плотно утоптанной полевой дороги на край вспаханного под зябь поля, увязнете в почве. Как верно подметил эту картину поэт А. Твардовский: «Поля обветрились едва — ступить с дороги топко». Легче ногу вытянуть из просторного сапога, чем сапог с ногой из вязкой почвы.

Посмотрите, как в жаркий полуденный час колеблющимися струйками поднимается над полем нагретый воздух, насыщенный водяным паром, — снова потери! Отдав неисчислимые количества воды в реки и озера, поле отдает влагу в виде водяных паров облакам. Как много с каждым днем тратится ее через испарение! А ведь наступит время, когда на том же поле будет недоставать воды для возделываемых растений.

Чтобы уменьшить поверхностный сток талых вод, рекомендуется, например, пахать поле не вдоль, а поперек склонов — поперечные борозды будут задерживать стекающую воду. Кроме того, надо «закрыть влагу» в почве, ослабить отдачу воды через испарение. С этой целью проводят весеннее боронование, в результате которого взрыхляют поверхностный слой почвы, разрушают пронизывающие его капилляры, по которым, как по фитилю, поднимается почвенная влага. Но боронование возможно лишь после того, как «поспеет» почва.

Спелость почвы надо будет определять и вам. Прием этот прост, но и он требует навыка.

С глубины около 10 сантиметров вы берете неполную горсть почвы, которую вам предстоит обрабатывать, и слегка сжимаете в кулаке. Если из нее выступают капельки воды и комок, который вы роняете с высоты груди, не распадается, а сплющивается, — подождите: почва переувлажнена.

Спустя какое-то время та же почва при сжимании в руке уже не выделяет воды и, падая с той же высоты, распадается на мелкие комочки — она поспела и вы можете приступить к ее обработке.

Впрочем, это — признак спелости супесчаной и суглинистой почвы; глинистая почва при падении из разжатой руки уже не сплющивается, но и не распадается на комочки — упавший комок не изменяет своей формы.

Спелая почва во время обработки не мажется, не распадается на глыбы и не рассыпается, а хорошо крошится на мелкие комочки.

Песчаные и супесчаные почвы поспевают на несколько дней раньше, чем глинистые и суглинистые, а мелкокомковатые, структурные — раньше бесструктурных, заплывающих. Одна и та же почва быстрее поспевает там, где сильнее пригревает солнце.

И как только обнаружите, что почва на отведенных делянках поспела, начинайте обработку, а за ней и посев культур раннего срока.

Какой урожаи дают крупные и мелкие семена яровой пшеницы?

Попросите в колхозе несколько горстей подготовленных к посеву семян яровой пшеницы. Вы видите: хотя они уже и отсортированы, среди них немало мелких. Специальные исследования показывают, что в посевном материале бывает до 20–30 процентов таких семян — так много образуется их в колосьях, и обычное сортирование не вполне отделяет их от крупных. И возникает вопрос: а не снижает ли урожай столь значительная примесь мелких семян?

В семени пшеницы вы различаете зародыш и примыкающий к нему эндосперм. Сравнивая семена разной величины, вы замечаете, что у крупных и зародыш крупнее, и эндосперм с большим запасом питательных веществ.

Можно ожидать, что различия эти проявятся и в развитии растений и, может быть, даже скажутся на урожае. Но как ни правдоподобно такое предположение, оно нуждается в экспериментальной проверке.

Посейте на одной делянке крупные семена яровой пшеницы, на другой — мелкие и сравните, как различаются развивающиеся из них растения и — главное — одинаковый ли дают они урожай.

Что-то покажет опыт…

Закладка опыта

Из возделываемых у нас яровых хлебов обыкновенно одной из первых высевают пшеницу. Она холодостойка, семена ее начинают прорастать уже при 1–2° тепла, а всходы переносят кратковременные заморозки до-7-8°. Все это позволяет сеять ее в самые ранние сроки.

Но при выборе срока сева учитывают не только природные свойства самого растения, а и почвенно-климатические особенности района. В некоторых районах страны, например в Зауралье, сев яровой пшеницы намеренно отодвигают, чтобы всходы ее не пострадали от ранней засухи.

Как только позволит состояние почвы, отведите для опыта две делянки площадью по одному квадратному метру и внесите на них удобрения. Для каждой делянки берут две литровые банки измельченного перегноя и прибавляют к нему, тщательно перемешивая, одну столовую ложку аммиачной селитры, столько же калийной соли и две такие же ложки гранулированного суперфосфата.

Разбросав возможно более равномерно приготовленную смесь, перекопайте на делянках почву, выберите из нее сорняки, взрыхлите ее, а затем выровняйте поверхность.

Пшеница требовательна к плодородию почвы и особенно отзывчива на органо-минеральные удобрения.

Из полученных в хозяйстве семян отберите 500 самых крупных и 500 самых мелких и взвесьте. Сопоставив массу и других семян, вы сможете определить, насколько (обычно раза в два) одни семена крупнее других.

А затем из каждой порции отсчитайте, по числу предполагаемых рядков, 10 порций по 50 семян и сложите в бумажные пакетики — их следовало бы изготовить из белой бумаги для одних семян, из синей — для других.

Как только начнут сеять яровую пшеницу в хозяйстве, приступайте к севу и вы. С помощью планчатого маркёра, отступив на 5 сантиметров от края делянки, обозначьте на каждой из них по 10 бороздок с междурядьями в 10 сантиметров.

Глубина заделки семян зависит от характера и влажности почвы: на тяжелых, глинистых она 3–4 сантиметра, на легких — 5–6; при подсыхании верхнего слоя почвы заделку углубляют.

Узнайте, на какую глубину заделывают семена пшеницы на ближнем поле. И если в хозяйственных посевах крупные семена вместе с мелкими заделывают в почву на одну и ту же глубину, то такой же одинаковой должна быть заделка крупных и мелких семян и при раздельном посеве их на делянках.

Сделайте на короткой прочной палочке метку, показывающую, какой должна быть глубина заделки семян, и углубите этой палочкой бороздку до метки. Слегка увлажнив (например, из чайника) бороздку, разложите на дне ее 50 семян, на равных расстояниях одно от другого. Заделайте их почвой, взятой из междурядья, а почву над рядком покройте тонким слоем перегноя. Это покрытие (мульча) будет сохранять почвенную влагу и облегчит появление всходов.

Точно так же засейте остальные бороздки на делянках, а отдельно от них — где-нибудь поблизости — посейте еще один рядок, чтобы здесь можно было выкапывать и срезать растения для просмотра — на делянках каждое растение на учете.

И вот первые результаты

Высеянные во влажную, рыхлую, прогретую солнцем почву, семена находят в ней все необходимые условия — влагу, воздух, тепло — и прорастают.

Прежде всего трогается в рост корешок, а позднее с каждой стороны над ним вырастают еще по одному или по два; чаще всего у яровой пшеницы бывает пять зародышевых корешков.

Корни углубляются в почву, а кверху пробивается развивающийся из почечки побег, одетый свернутым в трубочку влагалищным листом, который носит латинское название колеоптиле. Этот лист служит как бы футляром, защищающим нежный побег от возможных повреждений при встрече с грубыми частицами почвы.

Понаблюдайте, как своей заостренной верхушкой колеоптиле, словно шило, пробивает почву и выходит на дневную поверхность. Какого оно цвета?

Вскоре рост колеоптиле прекращается, а виднеющийся в нем зеленый лист продолжает расти и выдвигается наружу. Сначала он свернут в трубочку, а затем постепенно развертывается.

Когда у 10 процентов растений развернется первый настоящий лист, отметьте начало появления всходов, а когда то же вы обнаружите у 75 процентов растений, запишите в «Дневник» дату массового появления всходов. Через сколько дней после сева появились они в таком количестве на той и другой делянке?

Выкопайте несколько всходов с отдельного рядка, отмойте от почвы и рассмотрите их строение.

Когда закончится появление всходов, подсчитайте, сколько их всего на каждой делянке.

Так какова же полевая всхожесть высеянных вами крупных и мелких семян?

Еще до подсчетов надо выполоть все появившиеся сорняки.

Чтобы предоставить растениям возможно более одинаковые условия произрастания, надо уравнять число всходов на обеих делянках во всех симметричных рядках.

Запишите, сколько оставлено их в каждом рядке на той и другой делянке.

Пшеница не из тех растений, которые сами справляются с сорняками, ей нужна помощь человека. Первая прополка, а вместе с нею поверхностное рыхление почвы в междурядьях проводятся по всходам; далее обе эти операции повторяются, когда они необходимы и возможны.

Отрастание листьев

Вышедшие на поверхность побеги наращивают листовой аппарат, посредством которого растение на свету из углекислого газа и воды образует органические вещества, преимущественно сахар.

Понаблюдайте, как за появившимся первым развертывается второй, а за ним третий настоящий лист. Все они линейные — узкие, длинные. У них две части — листовое влагалище и листовая пластинка, у заостренной верхушки которой сходятся продольные жилки.

Рассмотрите в лупу, нет ли на листьях волосков. Это — одноклеточные выросты кожицы, они бывают и частые, и редкие.

Сильная опушенность листьев, как и восковой налет, придает зелени сизоватый оттенок. У слабо опушенных, а особенно у лишенных опушения пшениц листья изумрудно-зеленые.

Обыкновенно после появления третьего листа от скрытого в почве основания побега вырастают вторичные, или узловые, корни, расположенные над первичными, зародышевыми.

Выкопайте одно-два растения из отдельного рядка, отмойте их подземные органы и рассмотрите.

Вы заметили, конечно, что в первые фазы своего развития пшеница растет медленно. Но она накануне интенсивного роста, и, предвидя возрастающие потребности в питательных веществах, ее необходимо подкормить.

Положите в лейку с водой две чайные ложки аммиачной селитры, столько же калийной соли и столовую ложку гранулированного суперфосфата и энергично перемешайте. Полейте приготовленным раствором растения на одной делянке. Оставшиеся нерастворенными гранулы суперфосфата равномерно разбросайте в междурядьях и заделайте в почву.

Лейку такого же раствора внесите на другую делянку.

Чтобы смыть с листьев раствор и промочить почву, вылейте на каждую делянку по лейке воды. На следующий день слегка взрыхлите почву в междурядьях, чтобы «закрыть» влагу. Такое рыхление необходимо после каждого полива и дождя.

Кущение

При последующих наблюдениях вскоре можно будет заметить, что у некоторых растений в пазухе первого (нижнего) листа показывается боковой побег. Он развивается из почки, находящейся при основании листа, под поверхностью почвы.

Когда вы обнаружите первый боковой побег у 10 процентов растений, отметьте начало кущения. Одновременно ли наступает оно у растений, развившихся из крупных и мелких семян?

Пометьте нитками два-три растения на каждой делянке и проследите, когда появятся у них боковые побеги в пазухах других листьев.

У разных растений наблюдали вы отрастание боковых побегов на надземном стебле. А вот у пшеницы, как и У других злаков, они отрастают на подземном стебле. Кущение — это подземное ветвление. В результате его от основания главного побега поднимаются боковые, и все вместе они образуют небольшой кустик.

Выкопайте в отдельном рядке раскустившееся растение, отмойте от почвы и рассмотрите его подземные органы. Обратите внимание на участок стебля, от которого отходят побеги, это — узел кущения. От основания побегов берут начало вторичные или узловые корни.

Интересно: у каждого побега свои корни, которые добывают для него воду и растворенные в ней минеральные соли. Зародышевые же корни питают преимущественно главный побег.

На кущение оказывают влияние условия произрастания — оно усиливается при повышении влажности и плодородия почвы. А зависит ли кущение от величины высеянных семян, должен показать ваш опыт.

Итак, в фазе кущения вы наблюдаете более интенсивный рост, чем в начальный период. Но впереди у растения еще более энергичный рост. В ожидании этого бурного роста пшенице обыкновенно дают вторую подкормку, — вы можете дать ее примерно в тех же дозах, что и первую, также с последующим поливом и рыхлением почвы.

Выход в трубку

И вот растение вступает в новую фазу развития: у него трогается в рост пока еще очень короткий надземный стебель — будущая соломина, которая поднимет листья и вынесет колос.

Раньше начинает расти стебель у главного побега. Процесс этот скрыт от наших глаз, и, чтобы обнаружить его, пользуются весьма своеобразным приемом.

Присев около растений, вы обхватываете большим и указательным пальцами главный побег у самой поверхности почвы и ощупываете его нижнюю часть до высоты 5–6 сантиметров. И если нащупаете здесь твердое утолщение, это будет означать, что вы нашли то, что искали: стебель начал расти и у него образовался первый низкий узел.

Когда вы обнаружите такой признак у 10 процентов растений, отметьте начало выхода в трубку. Сколько листьев бывает в это время у главного побега?

А почему наступившая фаза раз вития получила такое название — выход в трубку! — вероятно, спросите вы.

Срежьте в отдельном рядке побег, у которого прощупывается нижний узел; его скрывает многослойная трубка из нескольких влагалищ листьев. Разорвите ногтем и осторожно снимите наружный, а за ним и другие образующие трубку листья, и вы увидите то, что было скрыто — маленький стебель с зачаточным колосом на верхушке.

В лупу можно рассмотреть, что стебель состоит из нескольких, чаще всего из пяти, сближенных узлов; нижний — наиболее крупный, верхний — самый мелкий.

Приблизительно через неделю, ощупывая главный побег выше первого узла, вы обнаружите второй утолщенный узел, а между ними выросший за это время участок стебля — первое междоузлие; оно начинает расти раньше всех других. Последним трогается в рост верхнее междоузлие, выносящее колос.

Обратите внимание, что у каждого растущего междоузлия белое, нежное основание, — здесь оно растет, здесь его зона роста. Сколько в стебле междоузлий, столько у него и зон роста, — обыкновенно в пяти местах растет соломина пшеницы. Такой рост называется вставочным, он характерен для злаков.

Колошение

Продвигаясь в листовой трубке, растущий стебель постепенно поднимает на своей верхушке колос и, наконец, выносит его наружу.

Когда у 10 процентов растений колос выдвинется из влагалища верхнего листа на одну треть (не считая остей), отметьте начало колошения, а когда то же произойдет у 75 процентов, — массовое колошение. Одновременно ли наступает эта фаза развития у растений на той и другой делянке?

Если главный побег выходит в трубку раньше боковых, то и выколашивается он первым. Пометьте у растения только что выколосившийся главный побег, обвязав его ленточкой, и проследите, намного ли позже него выколашиваются боковые, после колошения обвязывайте их ниткой.

Когда у «меченого» главного побега колос полностью выйдет из влагалища листа, измерьте высоту стебля от нижнего узла до стержня колоса. Периодически повторяя такие измерения, проследите, когда заканчивается рост стебля у пшеницы и какое междоузлие его завершает. Вы, вероятно, удивитесь, узнав, как далеко за пределы фазы колошения растягиваются ростовые процессы у стебля (соломины). Рост листьев заканчивается раньше.

Цветение

Цветение — переломный момент в жизни пшеницы. Если для всего ее предыдущего развития наиболее характерным было разрастание вегетативных органов — корней, стеблей, листьев, то теперь она вступает в новый, репродуктивный, период; для него характерно другое — растение оставляет потомство. Эту роль выполняет цветок.

В цветках пшеницы нет ни чашечки, ни ярко окрашенного венчика, которые мы привыкли видеть, например у льна или яблони. Околоцветник у нее состоит из двух цветковых чешуй, которые скрывают три тычинки с желтыми пыльниками и завязь с двулопастным перистым рыльцем, — не надолго раскрываются эти цветки.

По три, по пяти собраны они в колоски, а колоски по одному располагаются на уступах ступенчатого стержня колоса.

Колос пшеницы — сложное соцветие.

Первыми раскрываются цветки в средней части колоса. Прежде всего здесь можно видеть оттопырившиеся цветковые чешуи и выпавшие из цветка и повисшие на тонких тычиночных нитях пыльники. Но растрескиваются они обыкновенно еще в цветке и там высыпают часть пыльцы на рыльце пестика, — так происходит самоопыление.

Высыпание пыльцы считается признаком начавшегося цветения. И судите сами, как трудно обнаружить его наблюдателю. Поэтому в практике фенологических наблюдений начало цветения у пшеницы не отмечают.

Да, пшеница — самоопылитель. Но в тех цветках, в которых вся пыльца высыпалась наружу, возможно перекрестное опыление — его осуществляет ветер, принося пыльцу других растений.

Начавшись в середине колоса, цветение распространяется в двух направлениях — кверху и книзу.

Найдите обвязанный лентой («меченый») главный побег и проследите, как долго цветет увенчивающий его колос.

А если вы включите в свои наблюдения и колосья боковых побегов того же куста, то можете составить представление о продолжительности цветения сего растения.

При возделывании растения с целью получения плодов и семян нередко встает вопрос: все ли цветки у него опылены? Такой тревоги не вызывает пшеница, и дополнительное искусственное опыление ей не требуется. Вы догадываетесь, конечно, что причина тому — самоопыление в закрытом цветке.

Созревание

Когда в недрах завязи, в семяпочке, свершится оплодотворение, начинается налив — из корней и листьев к завязи начинают усиленно притекать вода и питательные вещества, и из нее постепенно формируется плод. В ботанике плод пшеницы, как и других злаков, называется зерновкой, в практике его обычно зовут зерном.

Если цветение начинается в середине колоса и двумя волнами распространяется кверху и книзу, то в этой части колоса прежде всего можно обнаружить и созревание. Берите с каждого рядка через каждые два-три дня пробы — по одному колоску.

Как только, вскрывая зеленую зерновку, вы обнаружите в ней «молочко», то есть взвесь крахмальных зерен в клеточном соке, отметьте начало молочной спелости. В этой фазе растения остаются зелеными, лишь самые нижние листья у них желтеют и засыхают.

А когда в пожелтевшей зерновке вы обнаружите густую, пластичную массу, которая мнется, как воск, пальцами и режется ногтем, отметьте наступление восковой спелости.

Понаблюдайте, в каком участке раньше желтеет зерновка: на верхушке или при основании? На выпуклой («спинной») или на противоположной («брюшной») стороне, по которой проходит бороздка?

Проследите, как постепенно распространяется пожелтение по стеблю, захватывая выше расположенные листья. Что прежде желтеет: пластинка или влагалище листа, междоузлие или прикрепленный к нему лист, междоузлие или узел? А когда желтеет колос?

По окончании налива зерновка уплотняется, отвердевает, и вот она уже не мнется пальцами и не режется ногтем — наступила полная спелость.

Общая продолжительность формирования и созревания зерновки зависит от сорта и условий возделывания — на юге около 30 дней, на севере до 40 и более. В жаркую, сухую погоду созревание ускоряется, в прохладную, дождливую — замедляется.

Как могли повлиять условия погоды на созревание выращиваемой вами пшеницы?

Выращенную пшеницу надо убрать вовремя и без потерь. При ранней уборке в урожае будет много недозрелого, «щуплого» зерна, а при запоздалой возможно осыпание зерна с перестоявших растений.

В хозяйствах пшеницу обыкновенно убирают в фазе восковой спелости, и тогда она дозревает в валках, на стерне. В опыте следует предпочесть уборку в фазе полной спелости.

Каковы же результаты опыта?

Присмотритесь внимательнее к растениям, развившимся из крупных и мелких семян: не заметны ли у них различия в высоте и густоте стеблестоя?

Рассмотрите на той и другой делянке отдельные кусты. Наряду с выколосившимися побегами — главным и боковыми — обыкновенно бывают и невыколосившиеся, образующие так называемый подсед. А среди выколосившихся побегов могут быть и такие, которые появились позднее других и не успели дать зрелое зерно; это подгон. Понятно, что ни подсед, ни подгон в создании урожая не участвуют, но и их надо будет учесть.

Для уборки надо выбрать ясную, сухую погоду. Серпом или острым ножом срежьте на обеих делянках растения со всеми побегами, на одинаковой высоте, как можно ближе к поверхности почвы. Сосчитайте на каждой делянке побеги, давшие урожай, и отдельно составляющие подсед и подгон. Разделив общее число побегов на каждой делянке на число выращенных на ней растений, вы определите общую кустистость, а после деления числа вызревших побегов на то же число растений — продуктивную кустистость. Эти коэффициенты, вычисленные до первого десятичного знака, показывают, сколько побегов в среднем приходится на одно растение с той и другой делянки. По этим показателям можно судить, зависит ли кустистость от величины высеваемых семян.

Убранные растения надо взвесить отдельно с каждой делянки. Приняв массу растений, выращенных из мелких семян, за 100, вычислите, на сколько процентов выше масса растений, развившихся из крупных семян.

Возьмите без выбора, подряд, по 10 колосьев у растений с той и другой делянки и подсчитайте в каждом из них колоски и зерна. Обратите внимание, в каких частях колоса и колосков образуются мелкие зерна. Сколько в среднем приходится колосков и зерен на один колос? Можно ли сделать вывод, что продуктивность колосьев зависит и от величины высеваемых семян?

А теперь вам предстоит выполнять самые трудоемкие операции — обмолот и очистку зерна от половы (мякины). И здесь от вас потребуется некоторая изобретательность: как это лучше сделать? Определяя урожай зерна, не забудьте присоединить и то, которое собрано с 10 колосьев.

Если урожай зерна с делянки, засеянной мелкими семенами, принять за 100, то каким оказывается урожай с другой делянки? Прибавка урожая — вот главный результат опыта!

Интересно, что в одном таком опыте с пшеницей в Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева увеличение урожая достигло 20 процентов. Если сеять зерно одинаковой крупности, исключив из посевного материала мелкие семена, можно повысить урожайность.