Умови життя рослин і біологічні особливості росту та розвитку сільськогосподарських культур

Реферат

на тему: «УМОВИ ЖИТТЯ РОСЛИН

І БІОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ НАЙВАЖЛИВІШИХ

СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ КУЛЬТУР»

Зміст

1. Рослини і їхні вимоги до зовнішнього середовища

1.1 Фази розвитку рослин

1.2 Умови росту й розвитку рослин

1.3 Вбирання рослинами води і мінеральних поживних речовин з грунту

1.4 Мінеральне живлення рослин

1.5 Позакореневе живлення рослин

2.Біологічні особливості найважливіших сільськогосподарських культур

2.1 Технічні культури

2.2 Зернові культури

1. Рослини і їхні вимоги до зовнішнього середовища

Основні органи рослин. Всі рослини мають клітинну будову. Нижчі рослини (бактерії, деякі види грибів і водоростей) нерідко складаються з однієї клітини, а вищі – з величезної кількості різноманітних за формою і функціями клітин. Так, листок яблуні має приблизно 50 млн. клітин. Як правило, клітини рослин мікроскопічно малі і вимірюються десятими й сотими частками міліметра. Однак деякі рослини мають і великі, видимі для ока клітини: м'якуш кавуна, лимона й апельсина має клітини кілька міліметрів завдовжки; волокно бавовника, що являє собою одноклітинні волоски оболонки насінини, 30–40 мм завдовжки.

Органи рослин поділяються на вегетативні й репродуктивні. Вегетативні органи (корінь, стебло, листок) забезпечують індивідуальне життя рослин, тобто живлення, ріст і розвиток, репродуктивні органи (квітка, плід і насіння) – тривале існування рослини завдяки розмноженню насінням.

Корінь. За допомогою кореня рослини укріплюються в грунті і протистоять дії вітру. Коріння вбирає з грунту і постачає рослині воду з розчиненими в ній мінеральними речовинами і разом з листям бере участь у перетворенні їх у складні органомінеральні сполуки. У багатьох рослин корінь містить запас поживних речовин. Коренеплоди (буряки, морква, ріпа та ін.) мають потовщений соковитий корінь, який використовується для виробництва цукру, безпосередьно для харчування людей або як корм для тварин. Часто корені виконують функції вегетативного розмноження (кореневі паростки) і відновлення всієї рослини (зимуючі бруньки).

У кожній насінині є зародковий корінець. При проростанні насіння із зародкового корінця розвивається головний корінь, що росте верхівкою прямовисно вниз.

У міру росту на головному корені з'являються бічні корені першого, другого порядку і т.д. Багато видів рослин, крім головного і бічних зародкових коренів, утворюють додаткові на нижній частині стебел і кореневищ (підземних пагонах).

Сукупність усіх коренів однієї рослини утворює кореневу систему. За характером галуження головного кореня і утворення додаткових розрізняють стрижневу або мичкувату кореневі системи. Стрижнева система утворюється внаслідок потужного розвитку головного кореня, що різко відрізняється товщиною і довжиною від бічних і додаткових коренів (люцерна, бавовник, соняшник).

Мичкувата коренева система не має головного кореня: первинні зародкові і вторинні вузлові й додаткові корені утворюють пучок майже рівноцінних коренів, що відходять від стебла.

Усі корені ростуть верхівкою, кінчик якої вкритий чсхликом, що захищає конус наростання від механічного пошкодження часточками грунту. Вище від чохлика і зони росту поверхня кореня вкрита тонкими. ніжними кореневими волосками. Ділянка корінця, 0,5–2 см завдовжки, вкрита волосками, утворює всмоктуючу зону.

Урожай вирощуваних культур нерозривно пов'язаний з розвитком кореневої системи. Чим сильніше вона розвинена і чим більше подає в надземні органи води й поживних речовин, тим вищим буде врожай.

Стебло. Зародкове стебло, як і корінь, є вже в зародку насінини. При проростанні насіння головне стебло завжди росте вгору. В довжину стебло збільшується завдяки росту верхівки. У злакових рослин ріст стебла відбувається не тільки на верхівці, а й у меживузлях. По стеблу вода з розчиненими в ній мінеральними речовинами і продукти синтезу кореня надходять у листя, а органічні речовини, утворені в листі, – до квіток,
плодів і коренів. *

Стебло з розташованим на ньому листям називають пагоном. У пагоні розрізняють вузли, меживузля, пазухи листків, листкові рубці й листки. Вузлом пагона називають місце прикріплення листка, а ділянку стебла між двома сусідніми вузлами – меживузлям.

Бруньки являють собою зародкові пагони. У деревних і чагарникових рослин бруньки, що утворилися влітку, зберігаються протягом усієї зими.

Крім цих основних функцій, стебло, видозмінюючись, може виконувати також і інші: вегетативного розмноження, зберігання поживних речовин, захисту від тварин, асиміляції.

Вегетативне розмноження деяких рослин – багаторічних трав'янистих (пирій повзучий, гумай, осока) і чагарникових (малина, смородина) здійснюється за допомогою видозмінених підземних пагонів – кореневищ.

Листок. Основні функції листка – фотосинтез, транспірація і газообмін. Найважливіший фізіологічний процес – фотосинтез – у вищих зелених рослин відбувається в листках, точніше у хлорофілових зернах. Фотосинтез інакше називають асиміляцією (засвоєння рослинами вуглецю з повітря), або повітряним живленням рослин, на відміну від ґрунтового, або кореневого, живлення.

Оболонка, або шкірка, насінини захищає зародок від висихання і механічного пошкодження.

Зародок насінини – це рослина в зародку, яка перебуває у стані спокою. Він складається із зародкового корінця, первинного стебельця, однієї або кількох сім'ядоль і брунечки. Всі частини зародка прикріплені до первинного стебельця, їх добре видно у проростків крупного насіння; квасолі, гарбуза, дуба

1.1Фази розвитку рослин

Протягом життя рослини її зовнішні ознаки змінюються, причому зміна їх відбувається в певній послідовності. Увесь цикл послідовних змін зовнішніх ознак називають розвитком рослини. Окремі етапи розвитку – сходи, утворення листя, поява бутонів, цвітіння, формування плодів, дозрівання – називаються фазами розвитку рослин.

1.2 Умови росту й розвитку рослин

Основні умови життя рослин–світло, тепло, вода, поживні речовини і повітря. Якщо умови життя не відповідають вимогам рослин, порушується нормальний ріст і розвиток їх, знижується врожайність, а іноді вони гинуть.

Світло. Життя рослин без світла неможливе: світло необхідне для фотосинтезу. Інтенсивність і тривалість освітлення впливають на ріст і розвиток рослин. В разі нестачі світла, наприклад при загущенні посівів, багато рослин розвиваються ненормально і дають низькі врожаї.

Тепло. Проростання насіння, розвиток коріння і надземних органів, мінеральне живлення і фотосинтез можуть відбуватися тільки при певних для кожної рослини температурах. Різні види рослин неоднаково вимогливі до тепла. Так, насіння холодостійких культур (жита, ячменю, вівса, льону) проростає при температурі 1–2° С» насіння теплолюбних південних культур (рису, кукурудзи, сої, сорго, проса) при температурі 10–12° С, а бавовнику–при 12–14° С.

Низькі температури несприятливо позначаються передусім на сисній діяльності кореневої системи: вона не забезпечує нормального мінерального живлення рослин. Проте й високі температури грунту й повітря (35–40° С і вище) можуть бути шкідливими і навіть згубними для сільськогосподарських рослин, якщо вони супроводяться ґрунтовою посухою і суховіями.

Вода і мінеральні поживні речовини. З грунту в рослини надходять вода і мінеральні поживні речовини. Культурні рослини потребують неоднакової кількості вологи протягом вегетації. Найбільш вологолюбна культура, що пристосувалася до надлишкового зволоження грунту в усі періоди росту й розвитку.

Досить високого, але не надлишкового зволоження грунту в період вегетації потребують рослини зони помірного клімату (овес, картопля, овочі, лучні трави). Навіть тимчасова нестача вологи в грунті різко знижує врожай цих культур. Скороспілі хліба й степові трави, які для розвитку потребують порівняно невеликої кількості ґрунтової вологи, дають добрі врожаї у степовій зоні.

Посухостійкі рослини південних сухих степів переносять тимчасову нестачу вологи в грунті без значного зниження врожаю. У них розвивається коренева система, що глибоко проникає в грунт і здатна вбирати вологу з глибини 2–3 м, а у деяких (люцерна) – навіть з 10 – 15 м.

Потреба багатьох культурних рослин у ґрунтовій волозі протягом усієї вегетації не лишається постійною. Відомий російський учений П. І. Броунов виявив у житті рослин періоди, протягом яких внаслідок нестачі вологи в грунті різко знижується врожай. Ці періоди він назвав критичними.

Звичайно критичний період збігається з початковою фазою розвитку органів рослин, що становлять урожай. У більшості культурних рослин урожай становлять органи розмноження – плоди й насіння. Тому критичні періоди в часі збігаються з початком утворення їх – з фазою формування і появи суцвіть.

Повітря. Атмосферне й ґрунтове повітря потрібне рослинам як джерело вуглецю, без якого неможливий процес фотосинтезу, і як джерело кисню, необхідного для дихання.

Рух повітря, або вітер, дуже впливає на випаровування вологи рослинами (транспірація) і грунтом. При сильних вітрах, особливо сухих. (суховіях), витрата вологи з грунту значно зростає, грунт висушується, і рослини через нестачу вологи можуть скинути частину листя. Це значно послаблює процес фотосинтезу і різко зменшує врожай зеленої маси і плодів.

1.3 Вбирання рослинами води і мінеральних поживних речовин з грунту

Грунт – основне джерело постачання рослин водою і розчиненими в ній мінеральними солями. Лише невелика кількість води надходить у рослини під час туману й дощу через надземні органи – листя й стебло.

Ґрунтова вода і розчинені в ній мінеральні солі вбираються кореневою системою. Випаровування води рослинами створює дефіцит вологи в клітинах і підвищує концентрацію клітинного соку. У листі виникає сисна сила. Крізь тканини стебла й коріння вона передається кореневим волоскам. Внаслідок цього кінчики коренів з кореневими волосками вбирають вологу з грунту і по провідних судинах подають її у стебло й листя.

Коренева система не тільки всмоктує ґрунтову вологу, а й нагнітає її із значною силою у стебла й листя рослин.

Якщо перерізати стебло соняшника, кукурудзи та інших рослин дещо вище від поверхні грунту, з пенька стебла, що лишився, тектиме сік, що являє собою слабкий розчин мінеральних солей і органічних сполук.

Нагнітання води корінням у листя можна спостерігати і в непошцоджених рослин. Навесні після доброго дощу або щедрого поливу в ранковий час, коли приземний шар повітря насичений вологою, на кінчиках листків молодих рослин злаків, гречки, картоплі з'являються крапельки води.

1.4 Мінеральне живлення рослин

Жива рослина звичайно містить від 80 до 90% води, суха речовина висушеної рослини – в середньому 45% вуглецю, 42% кисню, 6,5% водню, 1,5% азоту і 5% золи, що утворюється при спалюванні рослини. Оскільки органічна речовина рослин складається переважно з вуглецю, кисню, водню й азоту, ці чотири елементи дістали назву органогенів, тобто утворювачів живої речовини.

При вивченні можливості вирощування рослин без грунту (у воді або на шлаку) встановлено, що для нормального розвитку й плодоношення рослинам потрібні такі сім основних елементів: калій, кальцій, магній, залізо, сірка, фосфор, азот. У малих дозах рослинам необхідні мікроелементи: марганець, цинк, бор, мідь, алюміній і молібден. Усі зазначені хімічні елементи постачає рослинам з ґрунтового розчину коріння.

Не завжди розчин поживних солей – надходить у рослину у вихідній концентрації: при слабкій концентрації коріння рослин вбирає солей у більшій кількості, ніж воду, і розчин стає дедалі менш концентрованим. Навпаки, з концентрованого розчину коріння рослин вбирає води більше, ніж солей, і концентрація його зростає. До того ж різні солі надходять у рослину з розчину в неоднакових кількостях.

Вбирання солей з ґрунтового розчину клітинами волосків відбувається незалежно від надходження води. Дальше просування розчинів мінеральних й, що надійшли в коріння, і розподіл їх між органа-рослини відбуваються під дією транспіраційної нагнітання клітинами кореня.

Мінеральні солі особливо потрібні сільськогосподарським культурам у період інтенсивного наростання вегетативної маси, у фази утворення листя, цвітіння й зав'ядання плодів. Тому звичайний спосіб внесення добрив під посівом не зовсім відповідає потребам у них рослин кращого використання мінеральних добрив час їх (до 50%) вносять під час культивації міжрядь:апних культур або під час поливів.

1.5 Позакореневе живлення рослин

Листя рослин здатне вбирати воду під час дощу або поливу дощуванням. На цій властивості листя грунтується позакореневе живлення сільськогосподарських культур, при якому розчин добрив розбризкують над посівами обприскувачами (тракторними і кінними), дощувальними машинами або з літаків. Позакореневе живлення рослин дає змогу значно зменшити норму внесення добрив. Цей метод особливо ефективний при підживленні рослин мікроелементами при нормі 1–2 кг на 1 га.

Позакореневе підживлення можна поєднувати з обприскуванням рослин отрутохімікатами для боротьби з хворобами та шкідниками.

2. Біологічні особливості найважливіших сільськогосподарських культур

2.1 Технічні культури

Рослини, що дають сировину для легкої промисловості, називаються технічними. За призначенням урожаю їх поділяють на прядивні, олійні, цукро- і крохмаленосні.

Прядивні (волокнисті) культури вирощують для добування рослинного волокна, що утворюється на насіння (бавовник) або у стеблах рослин (льон, коноплі, кенаф, джут).

Олійні культури (соняшник, рицина, льон, арахіс та ін.) вирощують для добування з насіння харчової або технічної олії.

Цукро- і крохмаленосні культури (цукрові буряки, картоплю) вирощують для добування з коренів і бульб цукру, крохмалю, патоки та інших продуктів.

Бавовник. Це головна прядивна культура в нашій країні і у світі. Його вирощують для добування волокна–довгих (30–40 мм) і міцних одноклітинних волосків, які суцільно вкривають оболонку сім'я. З 1ц бавовни-сирцю (насіння з волосками) на бавовноочисних заводах добувають 30–45 кг волокна, 55–65 кг насіння і 1–1,5 кг короткого волокна – лінтеру (пушок оболонки насінини і рване волокно).

Волокно бавовнику – основна сировина для виготовлення швейних ниток, тканин, з яких потім шиють білизну й одяг, технічних тканин аж до корду для автопокришок.

З лінтеру виробляють вату, ґноти, фетр, целлюлозу, целофан, кіно- і фотоплівку, лаки, папір та ін.

У насінні бавовнику міститься від 18 до 27% рослинної олії, що використовується для харчування, приготування маргарину та різних консервів, мила, стеарину, гліцерину, оліфи і мастил. 3 1ц бавовникового насіння добувають 17–19 кг олії, 40–42 кг макухи, що містить 40% білка і є добрим концентрованим кормом для тварин, і 38–40 кг лушпиння, що використовується для виробництва паперу, спирту, кислот (лимонна й оцтова), целюлози, поташу та ін.

Листя бавовнику містить до 10% лимонної кислоти, яку можна добути в заводських умовах. Сухі стебла використовують як паливо або добриво. Бавовник – цінна медоносна рослина.

У тропічній зоні бавовник являє собою багаторічний деревовидний напівчагарник до 3–6 м заввишки. Коренева система однорічної культури бавовнику стрижнева, заглиблюється в грунт до 2,5– 3 м і розгалужується в різні сторони до глибини 1,5–2 м.

Основна ж маса коренів бавовнику (до 92%) розгалужується в шарі грунту 0–80 см.

Стебло бавовнику пряме, до 100–150 см заввишки, галузиться (до 7–15 бічних гілок), у нижній частині дерев'яніє. Листки черешкові почережні, мають у пазухах по 2–3 бруньки. Гілки розвиваються з пазушних бруньок листків головного стебла, починаючи з 3–5-го листка.

Розрізняють два види гілок: ростові, що відходять від стебла під гострим кутом, не мають бутонів і закінчуються ростовою брунькою; плодові, звичайно колінчасті гілки, що відходять від стебла під більш тупим кутом і несуть на собі бутони, квітки, коробочки.

Бавовник – теплолюбна й світлолюбна рослина. Для набухання насіння потрібно води 65–80% маси насіння. При температурі грунту 12–16° С сходи з'являються на 12–15-й день, а при 20–25° С на 6–7-й. Першим починає рости корінець, після того як він закріпиться у грунті, на поверхню виносяться сім'ядолі, спочатку жовтуваті, потім зеленіючі. Через 8–10 днів після сходів утворюється перший справжній листок; на 30-й день після його появи настає фаза бутонізації. Період від бутонізації до цвітіння становить 28–36 днів. У бавовнику зацвітають перші квітки на трьох нижніх гілках, потім другі на трьох нижніх і перші на трьох наступних гілках і т. ін.

Від початку цвітіння до розкриття коробочок минає 45–65 днів. Для того щоб мати високий урожай якісного волокна, треба забезпечити бавовник достатньою кількістю ґрунтової вологи протягом усієї вегетації. Однак у перший період розвитку (від сходів до цвітіння) поливати треба рідше і невеликими нормами не дуже холодною водою, щоб не знизити температуру грунту. Найбільшу кількість вологи бавовник витрачає в період від початку цвітіння до початку дозрівання. У період дозрівання коробочок в разі нестачі вологи в грунті погіршується наливання зерна і знижується якість волокна.

Коноплі. Коноплі вирощують для добування із стебел волокна, а з насіння – олії. Вихід волокна становить 20–22% маси стебел, олії – 30% маси насіння. Корінь рослини стрижневий, проникає в грунт до 2 м і глибше. Коріння розгалужується в основному в шарі грунту 0–40 см. Стебло пряме, 2–4 м заввишки, у верхній частині здатне галузитися при зрідженому посіві. Коноплі – рослини дводомні: чоловічі екземпляри (плоскінь) мають суцвіття у формі нещільної китиці, жіночі (матірка) – щільні колосоподібні верхівкові суцвіття – китиці. Насіння проростає при температурі 1–2° С, але краще при 8–10 °С. Сходи витримують приморозки до –4, –5 °С, але рослини після приморозків сповільнюють ріст. Інтенсивний ріст і утворення волокна відбуваються в період від бутонізації до цвітіння.

Кенаф. Ця рослина дає волокна 15–18% маси сухих стебел. Насіння містить до 18–20% технічної олії. Коренева систем і стрижнева, досягає глибини 2 – 2,5 м. Стебло округло-ребристе, не галузиться, від 2 до 6 м заввишки. Для проростання насіння і з'явлення сходів потрібна температура грунту 13–15° С. У перші 35–40 днів після сходів кенаф росте повільно. Вегетаційний період становить 120–160 днів.

Джут. Ця культура дає волокно високої якості. Рослина однолітня. Стебло пряме, округле, 2–4 м заввишки, галузиться у верхній частині. Корінь стрижневий, заглиблюється в грунт на 1 –1,5 м. Для нормального проростання насіння температура грунту має бути не менш ніж 16–18° С, а оптимальна 25–28° С. У перші 35–45 днів після сходів джут росте повільно, але в наступні 40–50 днів його ріст різко посилюється – до 4–5 см на добу. Цвітіння настає на 85–90-й день після сходів, дозрівання насіння – ще через 50–60 днів.

Як культура вологих субтропіків, джут вимогливий до світла, тепла і вологи, не переносить посухи, особливо в період інтенсивного росту.

Соняшник. У нашій країні це основна олійна культура. У насінні соняшника міститься 30–56,9% напіввисихаючої харчової олії з добрим смаком, що використовується також для виготовлення маргарину, консервування овочів, виготовлення оліфи і мила. Попіл після спалювання стебел соняшника містить близько 4% фосфорної кислоти, до 30% окису калію і використовується як добриво і для вироблення поташу.

Соняшникова макуха є цінним концентрованим кормом для тварин. Стебло соняшника вкрите жорсткими волосками, воно понад 2 м заввишки, звичайно не галузиться. Корінь стрижневий, дуже розвинений, з сильними бічними коренями, що заглиблюються у грунт на 2– 3 м. Листки великі, густо опушені волосками, овально-серцеподібної форми; загальна поверхня листя однієї рослини становить 0,3–0,6 м². Стебло закінчується поодиноким великим кошиком діаметром від 8 до 40 см,

Проростання насіння починається при температурі грунту 4–6° С. Набухле, але не проросле насіння переносить короткочасні температури до –13° С, а насіння, що наклюнулося, – до –10 °С. Сходи соняшника переносять приморозки до –8° С, однак окремі пошкоджені приморозками рослини дають стебла, що галузяться. Через 15–20 днів після сходів, у фазі 2–3 пар листків, рослини починають закладати кошики, але помітне формування кошиків настає через 43–45 днів. Кошики формуються через 50–60 днів після сходів, і цвітіння їх триває 20–25 днів. Період наливання насіння триває 32–42 дні. Соняшник якнайінтенсивніше споживає вологу в період від утворення кошиків до кінця цвітіння, коли відбувається найінтенсивніший ріст рослини. Нестача вологи в грунті в цей час є основною причиною пустозерності центральної частини кошиків. Літні дощі ї поливи перед цвітінням і на початку наливання насіння значно збільшують врожай соняшника.

Цукрові буряки. Ця культура є основним джерелом сировини для промислового виробництва кристалічного цукру. Цукрові буряки мають велике значення і як кормова культура. За врожаєм сухих речовин і кормовою вартістю вони перевищують інші кормові коренеплоди і краще зберігаються взимку. Цукровий буряк – дворічна рослина. У перший рік життя посіяний насінням цукровий буряк утворює до кінця вегетації потовщений корінь (коренеплід) з розеткою прикореневих листків (від 50 до 90), поверхня яких досягає 0,3 м². На наступний рік коренеплід розвиває потужне коріння, що проникає в грунт на глибину 2–2,5 м, і облистнені квітконосні пагони, що досягають висоти 150 см і більше.

У верхній частині пагонів розвиваються суцвіття у формі кільцевої колосоподібної китиці з двостатевими квітками. Плід цукрового буряка – горішок. Дозріваючи, горішки (2–6) зростаються в супліддя, що називаються клубочками, і використовуються як насінний матеріал в буряківництві. Крім звичайних сортів з багатонасінними клубочками селекціонери вивели нові сорти цукрових буряків з однонасінними клубочками – Ялтушківський, Білоцерківський. Цукрові буряки досить вимогливі до умов зростання: світла, тепла і родючості грунту.

У перший рік життя вегетаційний період становить 160–170 днів. Для проростання насіння клубочки мають увібрати води 150–170% маси, а мінімальна температура грунту має бути 3–4° С. При температурі 15 – 20° С сходи буряків з'являються на 3–4-й день, що значно скорочує період вегетації і дає змогу вирощувати їх на зрошуваних землях південних степів і напівпустинь на корм худобі повторною культурою після зернових.

У перші дні сходи буряків являють собою сім'ядолі, що зеленіють, виходячи на поверхню грунту, і виконують функції листків (фаза «вилочки»). У цю фазу приморозки 3–4° С шкодять рослинам і можуть убити їх. Через 6–8 днів після сходів утворюється перша пара справжніх листків, здатних витримувати температуру до –8 °С. Через кожні 2–3 дні з'являються друга, третя і четверта пари листків, а в дальшому листя з'являються вже по одному, а із середини вегетації – через 1–2 дні. Активна діяльність кожного листка триває в середньому близько 25 днів, найбільш продуктивні листки середнього ярусу – з 10-го по 25-й день. Тривалість діяльності листя можна значно збільшити добрим постачанням рослин вологою. Дозрілі коренеплоди цукрових буряків містять 75% води і 25% сухих речовин, з яких від 16 до 22% становить цукор.

Картопля. Рослина однорічна. Бульби картоплі містять у середньому 78–80% води, до 25% сухих речовин, серед яких переважає крохмаль (14–22%), велику кількість вітамінів С і В, а також вітаміни А, В2, Вб, Н, К і нікотинову кислоту.

При високій урожайністі бульб (до 300 ц/га і більше) картопля дає багато крохмалю (45–60 ц/га) і тому є головною крохмаленосною культурою, що має велике харчове, кормове і технічне значення.

У виробничих умовах картоплю розмножують вегетативно (садінням цілих або різаних бульб), а при виведенні нових сортів – розсадою, вирощеною з насіння. Коренева система її мичкувата, заглиблюється в грунт на 60–80 см. Рослини, що виростають із бульб, утворюють додаткове коріння з вузлів підземної частини стебла і вузлів столонів.

Кущ картоплі складається з 4–5, рідше з 6–8 трав'янистих стебел 60–100 см заввишки і вище. З бруньок підземної частини стебел утворюються столони – видозмінені підземні стебла від 5 до 3 см завдовжки, здатні галузитись і утворювати на кінцях потовщені закінчення – бульби.

Бульби картоплі являють собою вкорочений підземний пагін із зближеними меживузлями. На бульбі по спіралі розташовуються вічка, що мають звичайно по три бруньки. На верхівковій частині бульб вічок найбільше.

Висаджені бульби починають проростати при температурі 4–6° С, але найсприятливіша для проростання бульб температура 13–15° С. Сходи картоплі з'являються на 18–20-й, при яровизації бульб – на 8–10-й день. Через 25–30 днів настають бутонізація, потім цвітіння. У період бутонізації – початку цвітіння утворюються молоді бульби.

Оптимальні умови для утворення, росту бульб і нагромадження крохмалю в них складаються при температурі грунту 17–20° С і вологості його 70–75% польової вологоємності. Високі температури грунту й повітря (28° і більше) і нестача вологи у грунті паралізують асиміляцію і утворення крохмалю – ріст бульб припиняється. Картопля – вологолюбна культура і найбільше вологи потребує у період посиленого росту картоплиння, утворення і росту бульб. У зонах нестійкого і недостатнього зволоження забезпечення вологою у фазі бутонізації і цвітіння і до припинення росту картоплиння має вирішальне значення для високого врожаю бульб.

2.2 Зернові культури

До зернових належать культури, близькі за агротехнікою, хімічним складом зерна і характером використання в народному господарстві. Це типові хліба (І групи) з родини злакових – пшениця, жито, ячмінь і овес; просовидні хліба (II групи) також з родини злакових – просо, сорго, чумиза, рис і кукурудза; зернові бобові – горох, боби, квасоля, соя, сочевиця, чина, нут, вика, люпин та інші з родини бобових;

інші круп'яні культури, з яких найважливіша гречка, що належить до родини гречкових.

Головна складова частина врожаю цих культур – зерно – містить усі необхідні для життя людини поживні речовини. Перероблене на борошно або крупу, зерно є основним продуктом харчування населення земної кулі і використовується як сировина для ряду виробництв переробної промисловості – пивоварної, крохмале-па-токової, спиртової, жирової та ін.

Хлібні злаки І і II груп характеризуються такими морфологічними ознаками. Коренева система мичкувата, з великою кількістю кореневих волосків. При проростанні зерна розвиваються зародкові, або первинні, корені у кількості трьох-п'яти у пшениці, чотирьох у жита, трьох у вівса, п'яти-восьми в ячменю і одного у просовидних.

На початку кущіння з підземних вузлів стебла при достатній вологості грунту розвиваються додаткові (вузлові) корені, що швидко ростуть і проникають у грунт до 60 см і глибше. Кукурудза і сорго, особливо в умовах зрошення, утворюють крім 5–8 ярусів вузлового коріння, ще й повітряне коріння з нижніх надземних вузлів (2–3 яруси). Основна маса коріння хлібних злаків (до 80%) розвивається у більш родючих орному (0–22 см) і підорному (22–50 см) шарах грунту.

Стебло злакових являє собою циліндричну соломину, порожнисту в типових хлібів і із заповненою серцевиною в просовидних. У довжину стебло поділяється на 5–6 меживузлів (в кукурудзи на 10–20). Ріст стебла відбувається подовженням меживузлів, починаючи з першого. Зернові хліба здатні кущитися, тобто утворювати бічні пагони з підземного вузла головного стебла. Середню кількість стебел, що припадає на одну рослину, називають загальною кущистістю, а середню кількість стебел з колосом, що дає зерно – продуктивною кущистістю.

Листок зернових складається з листкової пластинки і прикріпленої до стебла піхви, що охоплює його у вигляді трубки. Злакові мають суцвіття двох типів: колос у пшениці, жита і ячменю; волоть у вівса, проса, рису, сорго. У кукурудзи на одному стеблі два суцвіття – волоть з чоловічими квітками на вершині стебла і початку які розвиваються у піхві листя і несуть жіночі квітки.

На відміну від інших культур плід хлібних рослин являє собою односім'яну зернівку, що називається зерном. Біля основи зерна з опуклого боку розташований зародок, що складається з щитка первинних корінців і первинного стебельця з брунечкою, вкритою ковпачком зародкових листків. Щиток відділяє зародок від основної частини зерна, заповненої ендоспермом – запасом поживних речовин, що подаються крізь щиток при проростанні зерна.

Фази росту й розвитку. У процесі росту й розвитку зернових культур від сходів до дозрівання насіння нового врожаю можна спостерігати кілька закономірно змінних фаз (фенологічних), пов'язаних із зміною будові? рослин і появою нових органів: листків, пагонів, додаткових коренів, суцвіть, квіток, насіння. При розвитку зернових культур можна виділити такі найважливіші фенологічні фази: проростання насіння, сходи, кущіння., вихід у трубку, колосіння, цвітіння, наливання зерна. дозрівання.

Проростання насіння. Для проростання посіяного насіння необхідні волога, тепло і кисень повітря. Потреба у воді для набухання і проростання насіння у зернових хлібів різна: просо, сорго і рис вбирають води близько 25% маси насіння; кукурудза – 44, ячмінь – 48; пшениця і жито – 56; овес – 60%. В разі нестачі у грунті повітря й вологи нормальне проростання зерна порушується і може припинитися зовсім.

Сходи. Набухле насіння починає проростати. Першими починають рости первинні корінці, потім – стебельце. Вихід на поверхню грунту перших зелених листків зернових хлібів називається фазою сходів.

Кущіння. Через 10–12 днів після з'явлення сходів, коли в рослини вже є 3–4 листки, ріст стебла і листя тимчасово припиняється, а на підземних вузлах стебла утворюються додаткові корені і бічні погони.

Вихід у трубку (розростання стебла). Наприкінці фази кущіння меживузля соломини подовжуються ї стебло з'являється над поверхнею грунту, що є початком виходу в трубку. Одночасно з цим у стеблі відбувається диференціація зародкового колоса (волоті).

Колосіння (викидання волоті). Колос і колоски закладаються у зернових ще на початку кущіння (в ярової пшениці разом з появою третього листка). В міру росту стебла колос або волоть висуваються з піхви верхнього листка. Вихід колоса (волоті) з листкової піхви на 1/3 довжини називається фазою колосіння або викидання волоті. Період у житті рослин від виходу в трубку до колосіння дуже важливий, оскільки відбуваються посилений ріст листя, соломини і формування колосу й колосків. У цей час злакові хліба особливо, вимогливі до достатнього забезпечення водою, поживними речовинами, теплом і світлом.

Цвітіння. Після виходу колоса (волоті) з листкової піхви настає фаза цвітіння – розкриття квіткових лусок і появи дозрілих пиляків і приймочок. Тільки в ячменю цвітіння звичайно закінчується ще до колосіння (до виходу колоса з піхви листка).

Формування, наливання й дозрівання зерна. Після запліднення квітки починаються розвиток зав'язі, формування насінини і зародка, нагромадження поживних речовин в ендоспермі. Академік М.М. Кулешов розрізняє три фази розвитку хлібних рослин у період утворення зерна: 1) формування зерна відбувається через 7–12 днів після запліднення; зерно досягає повної довжини – це фаза інтенсивного росту і значного збільшення кількості води в зерні при відносно слабкому нагромадженні сухої речовини; 2) наливання зерна, або інтенсивне нагромадження сухої речовини, із збільшенням його товщини; за рахунок припинення росту стебла і листя поживні речовини надходять у зерно і перетворюються на кінцеві продукти – вуглеводи, білки, жири; 3) дозрівання настає через 12–18 днів після запліднення – молочна стиглість. Воскова, або жовта, стиглість настає вслід за молочною і триває 10–12 днів. Повна стиглість характеризується усиханням і твердненням зерна, вміст води в ньому знижується до 13–16%. При повній стиглості зерно починає осипатися в усіх хлібів, за винятком рису, кукурудзи і сорго. Тому кінець воскової стиглості вважають найбільш відповідним часом для збирання зерна.

Нестача вологи в грунті у період формування і наливання зерна призводить до щуплості його.