Подсолнечник относится к семейству астровых (Asteraceae) или сложноцветных (Compositae).
Корень стержневой, проникающий при хороших почвенных условиях на глубину 3 м и более. Стержневой корень растет очень быстро и превышает рост стебля. В стадии 4…5 листьев длина корня достигает 60…70 см. Он очень чувствителен к уплотнениям почвы и подпочвы. Растение образует мощную систему боковых корней и корешков, часть которых идет параллельно главному корню на расстояние 20…40 см, а часть распространяется в слое почвы 10…45 см с загибом вглубь, образуя густую сеть мельчайших корешков (рис. 1). Наиболее интенсивный рост корней происходит в период от образования корзинки до цветения.
Благодаря такой сильной ветвистой системе боковых корней и корешков, которые составляют 50…70% корневой массы и у хорошо развитых растений могут достигать диаметра 1,5 м, а также быстро внедряющемуся вглубь главному корню, подсолнечник может выдерживать засуху и хорошо усваивать питательные вещества и почвенную влагу. При более влажных условиях корни развиваются ближе к поверхности почвы, при устойчивой сухой погоде проникают глубже. В первом случае растения менее устойчивы к ветровой нагрузке и, следовательно, к полеганию. Мелкое распространение корней при избытке влаги следует учитывать, обрабатывая междурядья.
Благодаря мощной корневой системе подсолнечник наиболее полно, по сравнению с другими однолетними растениями (кроме сахарной свеклы), использует влагу и питательные вещества из глубоких слоев почвы.
Рис. 1. Корневая система подсолнечника.
Стебель у современных сортов и гибридов не разветвлен, высотой от 0,6 до 4 м, диаметр нижней части его в посевах 2…4 см, более-менее волосистый, травянистый, в нижней части одревесневающий. Стебель заканчивается соцветием. В начале созревания верхние части стебля сгибаются под весом корзинки, причем желательно, чтобы углы наклона верхних частей стеблей с корзинками к воображаемому продолжению прямостоящего стебля составляли 115…135° (рис. 2).
Листья на стебле расположены спирально, только первые четыре листа супротивные. Они имеют более или менее сердцевидную форму, покрыты короткими жесткими волосками. Длина листьев от 10 до 40 см. Наиболее крупные листья находятся в средней части стебля. Они составляют 80% ассимиляционной поверхности всего растения и сохраняют свою активность после цветения длительное время. Листья, а также соцветия до начала цветения поворачиваются в течение дня по ходу солнца от востока на запад, т. е. утром они направлены к востоку и в течение дня поворачиваются через юг на запад. Этим усиливается продуктивность фотосинтеза примерно на 10%.
Соцветие имеет короткую ось и представляет корзинку. Днище корзинки ровное или слегка выпуклое и состоит из сердцевинной ткани, в которой разветвляются сосудистые ткани стебля, снабжающие цветы питательными веществами.
| |
Рис. 2. Желательные углы наклона стеблей с корзинками |
На крае корзинки находятся в 2-х…3-х рядах прицветники (рис. 3). Наружные цветы — стерильные язычковые с желтыми лепестками — размещаются в одном — двух рядах. Их число независимо от размера корзинки не более 100. Большинство цветов корзинки — трубчатые. В зависимости от размера корзинки их число колеблется от 1000 до 2000. Центр корзинки хуже снабжается питательными веществами, поэтому в нем в зависимости от условий питания большая или меньшая часть цветов не оплодотворяется и остается стерильной.
Цветение происходит от края к центру. Длительность цветения отдельной корзинки — 5…12 дней, всего стеблестоя — около 3 недель. Во время цветения корзинки принимают стабильное направление на юго-восток, что защищает образующиеся семянки от сильной инсоляции.
Оплодотворение рыльца, как правило, перекрестное. Это обусловлено тем,что пыльники освобождают пыльцу раньше, чем рыльца достигают полного развития. Перекрестное опыление на 99% происходит насекомыми (пчелами, шмелями), оплодотворение ветром мало эффективно.
Рис. 3. Строение корзинки и цветков
Плод подсолнечника — орехоподобная семянка. От настоящего ореха отличается тем, что семенная и плодовая кожура у нее срослась и образует твердый перикарп, окружающий зародыш и сильно развитые семядоли, в которых накоплены масло и протеины в качестве запасных веществ (рис. 4).
По размеру и массе тысячи семянок (МТС) отличают два типа подсолнечника:
- масличный — с мелкой семянкой (МТС 40…200 г, у современных гибридов и сортов, как правило, 50…70 г) и более высоким содержанием масла (42…55%); кожура у них, как правило, относительно тонкая и черного цвета;
- питательный — с более крупной семянкой (МТС 100…200 г) и более низким содержанием масла (до 30%); кожура, как правило, более толстая. Семянки по краю корзинки более крупные и содержат больше масла, чем расположенные ближе к центру (табл. 1). После уборки семянки находятся 40…50 дней в периоде покоя.
Подсолнечник — фотопериодически нейтральное растение, но имеются генотипы, проявляющие амбифотопериодическую реакцию, т. е. у них короткий (< 11 час.) и длинный (> 14 час.) день. Обычно у большинства генотипов этот процесс затягивается и при длине дня 11…14 часов создаются условия для перехода в генеративную фазу. На переход растений в генеративную фазу влияет также интенсивность света. При высокой инсоляции этот переход, как и цветение, происходят раньше.
Рис. 4. Строение семянки (1) и разрез через перикарп (2)
Таблица №1
Влияние места расположения семянок в корзинке на МТС, содержание масла и качества
| Место расположения частей семянки в корзинке | МТС, ч | Содержание масла,% | Состав жирных кислот,% |
| Пальмитиновая | Стеариновая | Олсиновая | Линоивая |
| Наружная (3 см с края) | 45,1 | 47,2 | 6,1 | 5,6 | 19,0 | 69,3 |
| Средняя (следующие 3 см) | 41,6 | 45,2 | 6,3 | 5,4 | 17,3 | 71,0 |
| Центральная | 36,4 | 38,7 | 6,9 | 5,0 | 15,0 | 73,1 |
Фотосинтетическая способность исключительно высокая, и хотя по типу ассимиляции подсолнечник СЗ — растение, его фотосинтетическая активность равняется таковой кукурузы (С4 — растение). Неттофотосинтез подсолнечника составляет 40…50 мг СO2/дм²/час, т. е. вдвое выше, чем неттофотосинтез пшеницы (20…25 мг СO2/дм²/час). Фотосинтез начинается при температурах несколько ниже 20°С, заканчивается при температуре немного выше 30°С, оптимум приходится на 27°С.
При хорошем снабжении влагой растения подсолнечника потребляют расточительно много воды. При росте в условиях полной полевой влагоемкости почвы транспирационный коэффициент составляет около 630 л/кг сухой массы (СМ), у пшеницы от равняется 570, а у кукурузы — только 220 л/кг СМ. При полевой влагоемкости почвы в период, близкий к точке завядания, транспирационный коэффициент у подсолнечника составляет 450, пшеницы — 530, кукурузы — 170 л/кг СМ. Способность к высокому потреблению влаги объясняется низким сопротивлением при транспорте воды через растение и низким устьичным сопротивлением.
Продолжительность вегетационного периода у подсолнечника составляет от 150 до 170 дней. Подсолнечник проходит разные стадии роста и развития (см. Стадии развития подсолнечника — код ВВСН). На период от посева до появления всходов требуется в зависимости от почвенной температуры от 7 до 20 дней. После появления всходов до образования 10-го листа прежде всего развивается корневая система. Продуцирование сухой массы достигает 10 кг/га/день. Этот период имеет длительность 40 дней. В следующей фазе до цветения, когда сформировалась большая часть корневой системы, происходит основной рост и наибольшее поглощение питательных веществ и воды. Образование сухой массы достигает 200 кг/га/день. Длительность этой фазы 35…40 дней. В период цветения после оплодотворения начинается налив семян. До образования цветковых бутонов ассимиляты в основном направлены в корневую систему и нижнюю часть растения.
В период цветения направление потока ассимилятов изменяется и корзинка с цветами становится центром притяжения («sink») для ассимилятов. Образование сухой массы еще составляет 100… 150 кг/га/день. После завершения цветения образование сухой массы резко снижается и не превышает 30…40 кг/га/день. Ассимиляты передвигаются из листьев и стебля в семянки, начинается образование масла. Световой фактор не влияет на этот процесс. Однако у многих генотипов при высоких температурах отмечается тенденция к снижению содержания масла, а также изменяется соотношение различных жирных кислот: повышается доля олеиновой кислоты и снижается линолевой кислоты. Физиологическая спелость достигается при влажности семянок 25%. Период налива и созревания длится от 45 до 60 дней.
Компоненты урожайности семянок — число растений/м², число семянок/растение, масса тысячи семянок (МТС), урожайность масла определяются содержанием масла в семянках и их урожайностью:
Урожайность семянок, ц/га = (число растений/м² × число семянок/растение × МТС) / 1000
Урожайность масла, т/га = (урожайность семянок, ц/га × содержание масла,%) / 1000
Число растений на гектар непосредственно зависит от качества предпосевной обработки почвы, технологии посева и нормы высева. На другие компоненты урожайности только опосредованно влияют такие факторы:
- рост и развитие растений в стадии закладки цветков (фаза 8…12 листьев), которая зависит от генотипа и внешних условий;
- развитие растения до цветения и образование листового аппарата (до 8000 см²)
- здоровье листьев в течение 30 дней после цветения.
Содержание главы: - Стадии развития подсолнечника - код ВВСН
- Требования к почвенно-климатическим условиям
- Место в севообороте
- Орошение
- Биология
- Удобрение подсолнечника
- Интегрированная борьба с сорняками
- Интегрированная борьба с болезнями и вредителями
- Характеристика грибных и бактериальных болезней подсолнечника
- Особенности выращивания в альтернативном земледелии
- Основная и предпосевная обработка почвы
- Посев
- Уборка
|