Stadia rozwojowe zbóż Wzrost roślin to nieodwracalny proces zwiększania się rozmiarów całej rośliny lub poszczególnych jej organów. Rozwój to wykształcanie kolejnych organów rośliny. Procesy wzrostu i rozwoju przebiegają najczęściej jednocześnie. W praktyce rolniczej, w czasie wzrostu i rozwoju roślin w polu, istnieje konieczność podejmowania decyzji o zastosowaniu różnego rodzaju zabiegów. Jednakże często zabiegi takie (np. zabiegi ochrony) muszą być wykonane dokładnie w określonym momencie rozwoju rośliny uprawnej. Dlatego wprowadzono pojęcie stadiów rozwojowych roślin uprawnych. Dla ułatwienia i ujednolicenia komunikacji (niezależnie od kraju i języka), a więc uniwersalizacji zaleceń agrotechnicznych, stosuje się kody numeryczne oznaczające poszczególne stadia rozwojowe. Pierwszy dziesiętny kod został opracowany przez Zadoksa, Changa i Konzaka w 1974 r. Na jego podstawie utworzono później bardziej uniwersalną skalę BBCH, nazywaną też kodem dwucyfrowym (KD), którą można zastosować do wszystkich gatunków roślin uprawnych. Rozwój roślin podzielony został na makrostadia rozwojowe, w obrębie których określono bardziej szczegółowe mikrostadia. Kod jest liczbą dwucyfrową od 00 do 99, gdzie pierwsza cyfra (rzędu dziesiętnych) oznacza makrostadium, a druga cyfra (rzędu jednostek) oznacza mikrostadium. Jednak nie w każdym makrostadium występuje dokładnie 10 mikrostadiów. Zgodnie z kodem dwucyfrowym (KD), w cyklu rozwojowym roślin zbożowych rozróżniamy 10 makrostadiów. Makrostadium 00-09 Kiełkowanie Kiełkowanie w warunkach polowych przebiega pod powierzchnią gleby i trwa od kilku do kilkunastu dni. Kiełkowanie rozpoczyna się pęcznieniem ziarniaka wskutek wchłaniania wody z gleby. Minimalna temperatura kiełkowania dla większości zbóż waha się w zakresie 2-3 C. W pierwszej kolejności rozwija się korzeń zarodkowy i kolejne korzenie powstające z zawiązków dalszych korzonków. Następnie rozwija się kiełek, będący zaczątkiem pędu. Kiełek początkowo okryty jest sztywną pochewką (koleoptyle). Liść przebija ją i wydostaje się na zewnątrz (rys. Mikrostadia kiełkowania).
Mikrostadia kiełkowania 00 - suchy ziarniak 01 - pobieranie wody 03 - ziarniak napęczniały 05 - widoczny korzonek zarodkowy 07 - widoczne koleoptyle 09 - liść tuż na koleoptyle Makrostadium 10-13 Wschody W momencie, gdy liść przebija pochewkę roślina rozpoczyna proces fotosyntezy, jak również pobieranie składników pokarmowych z gleby. Rozpoczyna się makrostadium - wschody. W momencie, kiedy trzeci liść jest w pełni rozwinięty rozpoczyna się rozwój pędów bocznych. Kończy się makrostadium - wchody (rys. Mikrostadia wschodów).
W makrostadium wschody nie wyróżniamy dalszych mikrostadiów. Mikrostadia wschodów 10 - pierwszy liść widoczny 11 - pierwszy liść rozwinięty 12 - drugi liść rozwinięty 13 - trzeci liść rozwinięty Makrostadium 20-29 Krzewienie Stadium krzewienia rozpoczyna się mniej więcej po dwóch tygodniach od wschodów. Polega ono na tworzeniu się pędów bocznych I, II i dalszych rzędów III z węzłów krzewienia, znajdujących się pod lub nad powierzchnią gleby. Jednocześnie roślina wytwarza system korzeni przybyszowych (rys. Schemat krzewienia się zbóż)
(rys. Krzewienie się zbóż).
Zboża tworzą węzły krzewienia na różnych głębokościach. Pszenica, pszenżyto i owies - krzewią się zwykle głębiej, przez co dobrze znoszą zabieg bronowania. Zabieg ten wzmaga nawet stadium krzewienia. Jęczmień i żyto - krzewią się płycej, a bronowanie po wschodach nie jest wskazane. Spośród zbóż ozimych, czyli wysiewanych jesienią, żyto i jęczmień krzewią się jesienią, natomiast w przypadku pszenicy ozimej pełnia krzewienia przypada wiosną. Proces krzewienia decyduje o liczbie źdźbeł, jaka wytworzy się z pojedynczej rośliny. Źdźbła mogą być zakończone kłosami, jednak pewna część źdźbeł pozostaje płonna, czyli nie wytwarza kwiatostanów. Z tego względu wyróżniamy krzewienie ogólne i produktywne. Krzewienie ogólne to całkowita liczba źdźbeł wytworzonych przez roślinę. Krzewienie produktywne to liczba źdźbeł z wykształconymi kwiatostanami (kłosami, wiechami). Krzewienie w dużym stopniu zależy od głębokości i gęstości siewu. Zbyt głęboki siew nie wpływa korzystnie na krzewienie i wzrost zbóż. Także zbyt gęsty siew ogranicza krzewienie, a ponadto wpływa na nadmierne wydłużanie się dolnych międzywęźli, przez co rośliny stają się bardziej podatne na wylęganie. Krzewieniu sprzyja natomiast tzw. siew rozrzedzony. Zboża ozime krzewią się na ogół lepiej niż jare. Wśród zbóż ozimych najlepiej krzewi się jęczmień, następnie żyto i pszenica, a wśród jarych - jęczmień, następnie owies i pszenica. Kukurydza jest zbożem, które się nie krzewi. Wytwarza tylko jeden pęd. Krzewienie jest cechą różnicującą odmiany tego samego gatunku. Na przykład w przypadku pszenicy istnieją odmiany krzewiące się silnie lub słabo. Pod koniec stadium krzewienia rozpoczyna się różnicowanie organów generatywnych, czyli powstawanie kłosów lub wiech, w zależności od gatunku. Kwiatostany tworzą się nad ostatnim (najwyżej położonym) węzłem. Mikrostadia krzewienia 20 - pęd główny widoczny 21 - pęd główny i jeden pęd boczny, (początek krzewienia) 25 - pęd główny i pięć pędów bocznych, (pełnia krzewienia) 29 - pęd główny, dziewięć i więcej pędów bocznych, (koniec krzewienia)
Makrostadium 30-39 Wydłużanie się źdźbła (strzelanie w źdźbło) W okresie tym rośliny najintensywniej przyrastają na długość. Jednocześnie najintensywniej wzrasta powierzchnia liści oraz następuje najintensywniejszy rozrost systemu korzeniowego. Początek strzelania w źdźbło można rozpoznać po wyczuwalnym tuż nad powierzchnią gleby zgrubieniu na pędzie głównym. Tym zgrubieniem jest tzw. pierwsze kolanko, czyli pierwszy węzeł nad powierzchnią gleby. W tym czasie kwiatostan ma już długość kilku milimetrów i jest widoczny gołym okiem nad ostatnim węzłem. Mikrostadia wydłużania się źdźbła 30 - pozorne wytworzenie łodygi 31 - na pędzie głównym wyczuwalny 1 węzeł (początek strzelania w źdźbło) 35 - na pędzie głównym wyczuwalnych 5 węzłów (pełnia strzelania w źdźbło) 37 - na pędzie głównym widoczny liść flagowy 39 - na pędzie głównym widoczny języczek liścia flagowego, czyli liść flagowy w pełni rozwinięty (koniec strzelania w źdźbło) Makrostadium 40-49 Kłoszenie utajone W okresie kłoszenia utajonego intensywnie rośnie ostatnie międzywęźle - dokłosie. Jednocześnie kłos przesuwa się w pochwie liścia flagowego ku górze, ale jest jeszcze niewidoczny. W tym czasie wzrost źdźbła ustaje i zaczynają usychać pierwsze, najniższe liście. Mikrostadia kłoszenia utajonego 40 - początek kłoszenia utajonego 43 - pochwa liścia flagowego na pędzie głównym zaczyna być nabrzmiała 45 - pochwa liścia flagowego na pędzie głównym jest nabrzmiała lub pełnia kłoszenia utajonego 47 - pochwa liścia flagowego na pędzie głównym otwiera się 49 - na pędzie głównym widoczny pierwsze ości lub koniec kłoszenia utajonego Makrostadium 50-59 Pojawienie się kłosa
Pojawienie się kłosa lub wiech jest dalszym etapem kłoszenia. Kłos wydostaje się z pochwy liścia flagowego i jest już widoczny. Mikrostadia pojawiania się kłosa 50 - początek kłoszenia 55 - na pędzie głównym widoczna 1 /2 kłosa lub pełnia kłoszenia 59 - na pędzie głównym cały kłos widoczny lub koniec kłoszenia Makrostadium 60-69 Kwitnienie Kwitnienie objawia się wysuwaniem pręcików na zewnątrz kłosków i przebiega najczęściej równocześnie z kłoszeniem. Wyróżnia się zboża samo- i obcopylne. Zboża samopylne: jęczmień, owies, pszenica i pszenżyto. Zboża obcopylne: żyto i kukurydza. Zboża samopylne kwitną wcześniej, przed wykłoszeniem, a obcopylne po wykłoszeniu. Dla gatunków samopylnych przebieg warunków pogodowych nie ma wpływu na kwitnienie i zapylenie. Natomiast u zbóż obcopylnych zapyleniu sprzyja pogoda ciepła i bezdeszczowa. Zarówno deszcze jak i silna susza w okresie kwitnienia mogą przyczynić się do niezapłodnienia niektórych kwiatków. Niezapylenie kwiatków powoduje szczerbatość kłosów lub kolb. Mikrostadia kwitnienia 60 - początek kwitnienia 65 - pełnia kwitnienia 69 - koniec kwitnienia Makrostadium 70-79 Dojrzałość mleczna ziarna Po zapłodnieniu rozpoczyna się rozwój ziarniaka. Tworzy się zarodek, a bielmo wypełnia się substancjami zapasowymi. Jednocześnie w ziarniaku ubywa wody. Z przeciętego ziarniaka wypływa biały sok. Stąd nazwa dojrzałość mleczna. Pod koniec dojrzałości mlecznej zarodek jest już całkowicie wykształcony i ma zdolność kiełkowania. Ziarniaki są zielone, miękkie i łatwo dają się rozgnieść w palcach. Zawierają około 50% wody. Dolne liście rośliny żółkną i zamierają.
Mikrostadia dojrzałości mlecznej 71 - zarodek rozwinięty 73 - dojrzałość wczesnomleczna 75 - dojrzałość mleczna 77 - dojrzałość późnomleczna Makrostadium 80-89 Dojrzałość woskowa ziarna W tym stadium rozwoju ziarniaków nie można już rozgnieść w palcach. Są twardsze, zawierają około 20-25% wody. Można je jednak przełamać paznokciem. Okrywa owocowo-nasienna zmienia barwę na charakterystyczną dla gatunku. Kończy się gromadzenie substancji zapasowych w bielmie. Źdźbło i liście zasychają. Mikrostadia dojrzałości woskowej 83 - dojrzałość wczesno-woskowa 85 - dojrzałość woskowa 87- dojrzałość późno-woskowa (ziarniaki nie uginają się pod naciskiem kciuka) Makrostadium 90-99 Dojrzałość pełna ziarna Rośliny są żółte i suche. Ziarniaki zawierają mniej niż 20% wody, łatwo się osypują. Zarodek przechodzi w stan spoczynku. Nasiona uzyskują ponownie wysoką zdolność kiełkowania dopiero po okresie tzw. dojrzewania pożniwnego. Długość tego okresu zależy od gatunku, a nawet odmiany. W znacznym stopniu zależy również od przebiegu warunków pogodowych w okresie dojrzewania i zbioru. Mikrostadia dojrzałości pełnej 91 - ziarniak twardy (trudny do przecięcia paznokciem) 92 - ziarniak twardy (nie ugina się pod naciskiem paznokcia) 94 - ziarniaki przejrzałe, źdźbła (słoma) martwe, liście zaschnięte 95 - ziarniaki w stanie spoczynku 96 - ziarniaki zdolne do kiełkowania 97 - ziarniaki w drugim etapie stanu spoczynku 99 - koniec drugiego etapu stanu spoczynku
Przejście przez pełny cykl rozwojowy, a więc fazy rozwoju wegetatywnego (rozwoju korzeni, liści, łodyg) i generatywnego (wytworzenia kwiatostanów i zawiązania ziarniaków), wymaga odpowiedniej temperatury i określonych warunków świetlnych. Rośliny ozime po siewie wymagają wystąpienia przez pewien czas niskiej temperatury. Przechodzą wtedy tzw. jarowizację, która jest warunkiem koniecznym do wytworzenia organów generatywnych. Dla zbóż ozimych: pszenicy, żyta, pszenżyta i jęczmienia wymagana jest temperatura w zakresie 1-3 C, utrzymująca się od 40 do 60 dni jesienią i wczesną wiosną. Zboża jare także muszą przejść jarowizację, jednak w wyższej temperaturze, w zakresie 2-8 C i w znacznie krótszym czasie - 10 do 14 dni. Podobnie ważną rolę w tworzeniu organów generatywnych odgrywa światło, a głównie długość dnia i nocy. Bodziec świetlny warunkujący te przemiany jest odbierany przez młode liście. Podstawowe zboża uprawiane w Polsce, z wyjątkiem kukurydzy są roślinami dnia długiego. Oznacza to, że przy dniu trwającym ponad 12 godzin w okresie wiosennoletnim przechodzą pełny cykl rozwoju i wzrostu. Natomiast kukurydza, która pochodzi z regionów położonych bliżej równika, jest rośliną dnia krótkiego. Dlatego w naszej szerokości geograficznej, w warunkach długiego dnia, późne odmiany kukurydzy przedłużają wegetację i ziarno nie osiąga pełnej dojrzałości.