Фазы развития — это внешние морфологические изменения, происходящие в растениях за время от посева до созревания семян: всходы, кущение, выход в трубку, колошение (или выметывание), цветение и созревание.
Всходы. Семя в почве при достаточном содержании воды, тепла и воздуха (кислорода) набухает и начинает прорастать. В прорастающих семенах вначале трогается в рост зародышевый корешок. Затем начинает расти стебелек. Растущий стебелек покрыт прозрачными чехликами, или колеоптиле (coleoptile), предохраняющими его от повреждений. Стебелек, прорвав семенную оболочку, пробивается на поверхность. Стебелек прекращает рост, колеоптиле раскрывается продольной трещиной, через которую наружу выходит первый зеленый лист — появляются всходы.
Кущение. После образования нескольких листьев (обычно трех) рост зародышевого стебля и листьев временно приостанавливается. Начинается новая фаза развития растений — кущение, т. е. образование побегов из подземных стеблевых узлов. Из этих побегов образуются придаточные (узловые) корни, а затем боковые побеги, которые выходят на поверхность и растут подобно главному стеблю.
Озимые хлеба обычно образуют в среднем по пять–шесть побегов, а яровые — по полтора–два побега на один куст. Наиболее часто боковые побеги образуются из ближайшего к поверхности узла. Этот наиболее развитый узел называют узлом кущения. Придаточные корни образуют мочковатую корневую систему.
Выход в трубку, или начало стеблевания. Еще в период кущения начинается формирование стебля с узлами и зачаточным колосом. Разрастание стебля, т. е. переход растения в новую фазу развития — выход в трубку, начинается после кущения. В эту фазу междоузлия удлиняются. У хлебных злаков на стебле образуется пять–шесть междоузлий (у кукурузы до 15 и более). Одновременно с разрастанием стебля начинается и дифференциация зачаточного колоса (метелки).
Колошение, или выметывание. При дальнейшем росте стебля колос или метелка выходит из влагалища верхнего листа — наступает фаза колошения, во время которого усиленно растут листья, соломина, формируются колос, метелка. В этот период злаковыё культуры предъявляют повышенные требования к питанию, воде, теплу и свету. У кукурузы сначала появляются метелки (султаны), позднее — женские соцветия (початки).
Цветение. После выхода колоса или метелки из листовых трубок наступает фаза цветения и опыления: раскрываются цветковые чешуи и появляются созревшие пыльники и рыльца. При неполном опылении вследствие неблагоприятных условий во время цветения (сырая погода, полегание и др.), а также в результате наследственной или иной дефектности органов оплодотворения может быть неполная озерненность колосьев, метелок и початков, что вызывает череззерницу.
Созревание. После опыления (оплодотворения) цветка начинается фаза созревания: развитие завязи, формирование семян, зародыша и накопление запасных веществ в эндосперме. В фазу созревания в зерне происходят глубокие качественные изменения: морфологические, анатомические и химические. Образование зерна делят на три периода: формирование, налив и созревание.
Формирование зерна начинается с оплодотворения. Во время этого периода формируются составные элементы зерновки (зародыша, эндосперма и оболочек). Зерновка интенсивно растет, увеличивается количество воды. Прирост сухих веществ идет относительно слабо. Содержимое зерна жидкое, влажность составляет 70...75%. Фаза формирования заканчивается достижением зерном окончательных размеров по длине.
Налив — период от начала отложения крахмала в эндосперме до прекращения этого процесса. Влажность зерна снижается до 38...40%. Налив продолжается 20...25 дней. Период налива делят на четыре фазы, между ними нет четкой грани — они постепенно переходят одна в другую:
· фаза водянистого состояния — начало формирования клеток эндосперма. Сухое вещество составляет 2...3% максимального количества. Продолжительность фазы шесть дней;
Налив — период от начала отложения крахмала в эндосперме до прекращения этого процесса. Влажность зерна снижается до 38...40%. Налив продолжается 20...25 дней. Период налива делят на четыре фазы, между ними нет четкой грани — они постепенно переходят одна в другую:
· фаза водянистого состояния — начало формирования клеток эндосперма. Сухое вещество составляет 2...3% максимального количества. Продолжительность фазы шесть дней;
· фаза предмолочная — содержимое семени водянистое, с молочным оттенком. Сухое вещество составляет до 10%. Продолжительность фазы шесть–семь дней;
· фаза молочного состояния — зерно содержит молокообразную белую жидкость. Сухое вещество составляет 50% массы зрелого семени. Продолжительность фазы 7...15 дней;
· фаза тестообразного состояния — эндосперм имеет консистенцию теста. Сухое вещество составляет 85...90% максимального количества. Продолжительность фазы четыре–пять дней.
Созревание начинается с прекращения поступления пластических веществ. Влажность зерна снижается до 12...18% и даже до 8%. Зерно созрело и пригодно для технического использования, но развитие семени еще не закончено. В периоде созревания различают две фазы:
фаза восковой спелости — эндосперм восковидный, упругий, оболочки желтые. Влажность снижается до 30%. Продолжительность фазы три-шесть дней.
фаза твердой спелости — эндосперм твердый, на изломе мучнистый или стекловидный, ободочка плотная, кожистая, окраска типичная, влажность в зависимости от зоны 8...22%. Фаза продолжается три–пять дней.
В период созревания в поле образование семени не заканчивается. Завершение сложных биохимических процессов, протекающих в зерне, требует дополнительного времени для получения нового и самого главного свойства семени — нормальной всхожести. Поэтому после уборки урожая семена должны пройти два периода: послеуборочное дозревание, которое продолжается от нескольких дней до нескольких месяцев, в зависимости от культуры и внешних условий, и полную спелость, которая начинается с момента, когда семена готовы начать новый цикл жизни растений, т. е. когда всхожесть достигает максимальной величины.
