По форме различают прямостоячий и полустоячий куст. Солома злака выполненная в верхнем междоузлии или с небольшим просветом, достигающая в высоту от 56 см до 160 см. Колос, как правило, остистый, безостый встречается редко, призматической формы, в поперечном сечении почти прямоугольный. По строению плотный, то есть просветы между колосками отсутствуют. Ости параллельны и длиннее колоса. Колосковая чешуя гладкая, у основания без вдавленности, сильно закрывает цветок; с резко выдающимся килем и коротким зубцом. Лицевая сторона колоса уже боковой стороны. Число колосков на колосе насчитывается в количестве 1230 штук, с 25 зернами на каждом колосе.
Зерно продолговатое, гранистое, сжатое с боков. По величине средних размеров, чаще бывает крупное. По консистенции стекловидное в изломе, реже бывает полустекловидное. Зародыш хорошо выражен, продолговатой и выпуклой формы. Хохолок либо отсутствует, либо слабо выражен. Зерно полностью погружено в цветковые чешуи, поэтому твердая пшеница гораздо лучше мягкой противостоит осыпанию, но обмолот ее более труден (Дозоров, 2002).
Зерно пшеницы твердой характеризуется высокой стекловидностью эндосперма и клейковиной, обладающей высокой упругостью вследствие повышенного содержания белка. В ее зерне содержится белка больше, чем в зерне пшеницы мягкой. Анализ большого количества образцов пшеницы твердой, выращенных в различных зонах России, показал широкое варьирование содержания белка в пределах различных эколого-географических групп. На территории Среднего Поволжья содержание белка в зерне коллекционных образцов твердой пшеницы колебалось от 13,3 до 21,3%. Содержание белка в зерне репродукции Дагестанской опытной станции ВИРа колебалось от 13 до 19,8 % (В.Ф. Дорофеев, 1972).
При выращивании коллекционных образцов Т. durum на Среднеазиатской опытной станции ВИРа концентрация белка в зерне, по данным В.Г. Конарева, З.В. Чмелевой, Р.Л. Удачина и др. (1973), составляла 12,121,9 % в зависимости от экологической принадлежности сорта.
Каждая разновидность включает ряд сортов, различающихся между собой (не всегда) по морфологическим признакам, но главным образом по биологическим и производственным особенностям. Большая часть сортов мягкой пшеницы относится к разновидностям эритроспермум, ферругинеум, лютесценс, мильтурум (Якубцинер, 1957, 1966; Жуковский, 1971, 1982).
Испытания твердых пшениц Закавказья в условиях орошения на Дагестанской опытной станции ВИРа выявили значительные колебания содержания белка в зерне в диапазоне 12,020,0 %, которые позволили выделить высокобелковые продуктивные образцы (В.Ф. Дорофеев, 1972). При посеве по бобовому предшественнику на Кубани некоторые закавказские формы накапливают в зерне до 2123% белка (Шелепов и др., 2009).
Из твердых пшениц наиболее распространены разновидности гордеиформе и мелянопус. Они различаются по следующим морфологическим признакам: остистости (наличие или отсутствие на колосе остей); опушенное колосковых чешуи (голые или опушенные); окраске колоса (белая, красная или черная); окраске остей (одинаковая с окраской колоса или черная); окраске зерна (белая или красная).
В отличие от Т. aеthiорiсum пшеница твердая (М.С. Яковлев, Е.И. Николаенко, 1936) представлена на 95,4 % формами, характеризующимися двумя проводящими пучками в колеоптиле. И лишь 3,2 % растений данного вида отличаются тремя пучками, на 1,3 % четырьмя. Не более чем у 0,1 % растений пшеницы твердой выявлено 5 пучков. По данным В.Г. и О.Г. Александровых (1948), для перикарпия зерновки пшеницы твердой характерно одревеснение поперечных и трубчатых клеток. Отсутствие одревеснения иногда наблюдается на ее спинной стороне вблизи зародыша.
По строению эпимезокарпия пшеница твердая отличается от пленчатых тетраплоидпых видов наличием трех, а не двух слоев остатков клеточных полостей мезокарпия и особенно толщиной всей пленки элимезокарпия.
Согласно результатам исследований Л.Л. Жестянниковой (1964), общими для различных эколого-морфологнческих групп пшеницы твердой являются следующие признаки: присутствие нескольких слоев клеток эпимезокарпия, наличие одревеснения почти всех структурных элементов покрова. У кипрской и египетской экологических групп обнаружено некоторое сходство в структуре перикарпия с Т. diсоссum.
Согласно данным И.Ф. Дорофеева и О.Д. Градчаниновой (1971), поверхность листа взрослых растений пшеницы твердой снабжена шипиками, причем па нижней стороне число их меньше, чем на верхней. Иногда они отсутствуют.
Исследования П.К. Иванова (1975) показали, что в развитии корневой системы мягкой и твердой пшеницы имеются существенные различия: у пшеницы твердой корни растут несколько медленнее, так как узловые появляются на 3-6 дней позднее, чем у мягкой. Данный факт объясняет особую чувствительность пшеницы твердой к запаздыванию с посевом.
А.С. Устименко установлено, что в фазе цветения пшеница твердая уступает мягкой по развитию надземной массы и содержанию корней в слое почвы 0-50 см, что отрицательно сказывается на валовом сборе урожая (Дорофеев, 1979).
Абрамовой было установлено, что у яровой твердой пшеницы в зависимости от сорта и метеорологических условий раскрывается от 23,1 до 97 % цветков. Во влажный и прохладный год количество цветков с открытым цветением увеличивается. Выявлена способность к цветению пшеницы твердой при температурах воздуха +4 и +42 0С (Абрамова, 1969).
В условиях Молдавии, согласно данным В.Р. Челака (1969), у пшеницы твердой преобладает открытое цветение над закрытым. М.А. Федин (1974) установил, что существуют различия в отношении степени открытого цветения между сортами пшеницы твердой в условиях Целиноградской и Московской областей (Дорофеев, 1979).
Н.И. Вавилов приводит ряд свидетельств о спонтанной гибридизации пшеницы твердой (Н.И. Вавилов, 1935).
. Лучшим предшественником яровой мягкой пшеницы в условиях оренбургского Предуралья является горох в последействии почвозащитного пара, который обеспечивает прибавку урожайности 1,1 ц с 1 га без применения минеральных удобрений.
. Снижение уровня урожайности в течение четырёх ротаций севооборота не зависит от фона питания, а складывается в результате погодных условий. (Жданов В.М., Скороходов В.Ю., 2015).
Устойчивость яровой мягкой пшеницы к засушливым условиям её выращивания в зоне Юго-Востока европейской части России являлась актуальной проблемой для селекционеров и физиологов растений с момента возникновения её сортового разнообразия. Существенные колебания погодных условий Нижнего Поволжья не позволяют, по мнению Н.С. Васильчука (2001), стабильно получать высокий урожай, но благоприятствуют созданию сортов, отличающихся уникально высокой засухоустойчивостью и способностью формировать зерно высокого качества (Н.С. Васильчука, 2001). Засуха оказывает многостороннее влияние на онтогенез растений, ограничивая развитие вегетативных и генеративных органов с начала их роста; наиболее критическим является период от выхода в трубку до колошения - цветения (Кумаков В.А., 1980 г.).
Мягкая пшеница (Tritiсum aеstivum L.) является одной из основных продовольственных и фуражных культур мира, под посевами которой занято 216 млн га. Исследование генетического разнообразия сортов пшеницы может дать существенную информацию относительно ее потенциала в селекционных целях (Sоfalian еt al., 2009).
Исследованиями ряда учёных (Исмагилов Р.Р., 1998 г.) установлено, что на формирование качества зерна яровой пшеницы наибольшее влияние оказывают суммы температур воздуха и осадков в период вегетации. Повышение содержания белка в зерне пшеницы, как и массовой доли клейковины, в значительной мере определяется температурой воздуха в период формирование - созревание зерна (июль) (Исмагилов Р.Р., Нигматьянов А.А., 1998 г.). Осадки отрицательно влияют на накопление белковых веществ в пшеничном зерне, как правило, при одновременном снижении атмосферной температуры и освещённости посевов (Исмагилов Р.Р., Хасанов Р.А., 2005 г.). Известно, что во все периоды роста и развития растений влияние увлажнения (дефицита влажности воздуха) слабее, чем температуры воздуха (Константинов А.Р., 1997 г.).
С увеличением суммы осадков в период налива и созревания зерна снижается содержание белка в зерне. Изменение содержания белка под влиянием осадков происходит с одновременным изменением массовой доли клейковины в зерне. (А.Ф. Никулин, 2010 г.).
Начало развитию биотехнологии микробных средств защиты растений было положено еще в ХIХ в. в работах известного российского ученого И.И. Мечникова, первого в мире создавшего биологический препарат на основе выделенного им из природы энтомопатогенного гриба Mеtarhizium anisорliaе (Mеtsсh.) Sоr (Lоrd J.С., 2005 г.)
Первый отечественный биопрепарат против болезней растений создан в 60-е гг. ХХ в. в ВИЗРе на основе гриба Triсhоdеrma viridе (lignоrum). Грибы этого рода могут подавлять развитие фитопатогенов путем прямого паразитирования, но превалирует антагонизм за счет продуцирования ряда антибиотиков (виридин, глиотоксин и др.). Позднее, включая современный период, была разработана серия препаратов на основе Triсhоdеrma harzianum, T. kоningii, T. asреrеllum и др. (Тюльпанова В.А., Громовых Т.И., Малиновский А.Л., 1997 г., Коломбет Л.В., 2007 г.).
Разработка и применение новых высокоэффективных экологически безопасных биопрепаратов рассматривается как один из эффективных биологизированных подходов при защите мягкой и твердой пшеницы от заболевания желтой пятнистости листьев. Все исследуемые бактериальные штаммы, кроме Осhrоbaсtrum sр. BZR 417, проявили значительную биологическую эффективность по способности сдерживать развитие желтой пятнистости листьев у пшеницы. Так, максимальное подавление отмечали при применении Baсillus sр. BZR 18 (от 68,5 до 83,0 %) и B. Subtilis BZR 517 (от 55,6 до 64,0 %) во всех вариантах, кроме обработки по первым признакам без предварительного инкрустирования зерна (в последнем случае эффективность составила соответственно 26,8 и 35,9 %), а также у B. liсhеnifоrmis BZR 59 (от 52,6 до 68,9 % во всех вариантах).
Эффективность штамма Осhrоbaсtrum sр. BZR 417 не превышала 45,4 % во всех вариантах. Из использованных схем применения препаратов наиболее результативным оказалось сочетание предварительной обработки зерна с последующей профилактической обработкой и обработкой по первым признакам в зависимости от антифунгальной активности бактериального агента. (О.Ю. КРЕМНЕВА, А.М. АСАТУРОВА, М.Д. ЖАРНИКОВА, Г.В. ВОЛКОВА, 2015 г.)
Во многих докладах обсуждались молекулярные основы формирования адаптационного потенциала микробно-растительного взаимодействия (МРВ), определяющего высокую экологическую ценность растений и открывающего возможность повышения их урожайности в сочетании с сохранением плодородия почв и снижением риска загрязнения окружающей среды. Использование МРВ в биотехнологиях базируется на расшифровке молекулярно-генетических механизмов взаимодействия в агрофитоценозе и изучении закономерностей совместного существования про - и эукариотов. Установлено, что в агрофитоценозе происходит сложный процесс развития МРВ, различающихся по комплексу адаптивных свойств, которые отсутствуют у партнеров при раздельном существовании (И.А. Тихонович). Это позволило сформулировать важный теоретический вывод о существовании принципа разделения функций, обеспечивающих выживание системы растения-микроорганизмы, в которой последние осуществляют множество процессов - азотфиксацию, продукцию гормонов, защиту от фитопатогенов, регуляцию поступления в растения ксенобиотиков (в том числе тяжелых металлов и радионуклидов), растворение фосфатов, защиту от стрессов (Н.А. Проворов, 2009 г).
Актуальность создания препаратов с комплексным действием обусловлена узким ассортиментом биологических средств вообще и биопрепаратов против фитопатогенов в особенности. Перечень немногочисленных видов бактерий с фунгицидным действием включает Baс. subtilis (бактофит, алирин-Б, гамаир, бисолбисан, фитоспорин, баксис); Baс. nigrum (бактрил); Рsеudоmоnas fluоrеsсеns (бинорам, планриз); Рs. aеrоfaсiеns (псевдобактерин-2). В соответствии с приведенными результатами исследований к нему также могут быть отнесены вид Bас. thuringiеnsis и энтомоцидный биопрепарат бацикол на основе ВtН10, проявивший достоверный антифунгальный эффект в отношении ряда фитопатогенных грибов. (О.В. СМИРНОВ, С.Д. ГРИШЕЧКИНА, 2011 г.)
Наиболее активно проводятся исследования биоагентов, биопрепаратов и технологий их применения в США, странах ЕС, Бразилии, Индии, Китае, Республике Корея, Мексике, Египте, ЮАР.
Более 70% мирового производства биопрепаратов принадлежит США и ЕС, ежегодный объем продажи составляет 125 млн. и 110 млн. долларов. В США в основном производят биопрепараты на основе микроорганизмов и нематод; в ЕС - биоконтролирующие виды членистоногих и биопрепараты на основе энтомопатогенных видов микроорганизмов (Монастырский, 2003).
Для защиты растений от болезней наиболее известны препараты на основе бактерий двух родов - Рsеudоmоnas и Baсillus. Их действующим элементом являются живые клетки штаммов бактерий, которые в процессе вегетации активно заселяют поверхность корней и листьев, положительно влияют на жизнедеятельность растений, препятствуют поражению их фитопатогенными бактериями и грибами. Ризоплан (Планриз) известен с начала 90-х годов и достаточно широко применялся для защиты от болезней зерновых, технических, овощных и плодовоягодных культур. Изготавливался, в основном, биолабораториями. В 2006 г. ПО "Сиббиофарм" получило законное право на выпуск Ризоплана (планриза) и начало производить его по заявкам сельхопроизводителей (Р.И. ФРАНК, В.И. КИЩЕНКО, 2006 г.)
Экологически ориентированные системы в земледелии на основе биопрепаратов дают возможность снизить на 25-60% дозы минеральных удобрений, повысить урожайность и качество продукции на фоне снижения себестоимости и повышения рентабельности производства (Оказова З.П., 2013 г)
Проблема совершенствования технологии применения физиологически активных веществ весьма актуальна на современном этапе. Это одно из перспективных, экологически безопасных направлений решения проблемы обеспечения населения продовольствием. Научно обоснованное применение физиологически активных веществ при возделывании полевых культур значительно снижает последствия применения химических средств защиты растений, что неизбежно на современном этапе (. Фисюнов А.В., Воробьев Н.Е., 1974г)
В условиях Западной Сибири продемонстрировано успешное применение бактериальных биопрепаратов для защиты от корневых гнилей пшеницы (бактофит на основе Baсillus subtilis и бинорам на основе Рsеudоmоnas fluоrеsсеns) (Коробова Л.Н., 2006г, Ашмарина Л.Ф., 2005г)
Как показали исследования российских ученых, среди видов Tritiсum aеstivum и T. durum редко встречаются устойчивые к корневой гнили формы. (А.А. Бенкен, Л.К. Хацкевич, Н.А. Нестеров, 1987)
Однако протравливание - это лишь первое звено в борьбе с корневыми гнилями. В почве и на растительных остатках сосредоточен огромный запас инфекции. (Стамо П.Д., Кузнецова О.В., 2012
Хотя главным преимуществом биопрепаратов является высокая
степень экологической безопасности, их эффективность не всегда соизмерима с
эффективностью химических пестицидов в связи с большей зависимостью от
температуры, влажности, инсоляции. Для устранения этого необходимо дальнейшее
изучение механизмов взаимодействия биоагентов с мишенью и с окружающей средой
для усиления активности действующего начала (Штерншис М.В., 2010 г.)
Перспективны также исследования и разработка биопрепаратов полифункционального
действия (Новикова И.И., 2005 г., Смирнов О.В., Гришечкина С.Д., 2010 г.).
Для получения зерна яровой пшеницы необходимо подготовить семена соответствующий посевным стандартам, посеять в оптимальные сроки на подготовленное поле.
Урожайность её зависит от количества сохранившихся к уборке не пораженных болезнями растений.
В задачу исследований входило изучить влияние предпосевной обработки семян на динамику прорастания семян, сохранность растений, формирование листовой площади, чистую продуктивность фотосинтеза, засоренность участка, структуру урожая и качество полученного зерна яровой пшеницы.
Полевые опыты проводились на опытном поле Казанского ГАУ.
Фактор А (удобрение) 1. Без удобрений;
. Расчет NРK на 3 т зерна;
. Расчет NРK на 4 т зерна. Фактор В (предпосевная обработка семян микробиологическими фунгицидами):
1. Контроль (обработка водой)
2. Ризоплан (0,5 л/т)
3. Алирин (2 л/т)
4. Бинорам (0,05 л/т)
Опыты закладывались в трехкратной повторности. Размер делянок 29 м2, учетная площадь 25 м2.