Βλαστητική ανάπτυξη του φυτού του σιταριού

Βλάστηση σπόρου και φύτρωμα

Στο σιτάρι ο λήθαργος είναι μικρής διάρκειας και δεν αποτελεί πρόβλημα γιατί ο χρόνος μεθωρίμασης είναι συνήθως βραχύς. Οι θερμοκρασίες βλάστησης είναι: ελάχιστη 4^oC, άριστη 20-25^oC και μέγιστη 37^oC. Σε θερμοκρασίες ανώτερες των 25^oC η βλάστηση αρχίζει να γίνεται ακανόνιστη και ο σπόρος να είναι ευάλωτος σε παθογόνα.

Η βλάστηση αρχίζει όταν οι σπόροι απορροφήσουν μικρά ποσά υγρασίας, τουλάχιστον το 35-45% του ξηρού βάρους τους. Το φως δεν επηρεάζει τη βλάστηση.

Η δυνατότητα του σπόρου να βλαστάνει σε χαμηλές υγρασίες εδάφους δημιουργεί προβλήματα στην επιβίωση των φυταρίων τα οποία είναι τόσο περισσότερο ευαίσθητα στην ξηρασία όσο είναι πιο ανεπτυγμένα.

Ανάπτυξη ριζών

Οι εμβρυακές ρίζες μπορούν να φθάσουν σε βάθος 100-200cm και παραμένουν ενργές σε όλη τη ζωή των φυτών. Οι μόνιμες μπορεί να φθάνουν τις 100. Κάθε στέλεχος έχει τις δικές του μόνιμες ρίζες οι οποίες και το εξυπηρετούν. Η αύξηση των ριζών συνεχίζεται μέχρι το ξεστάχυασμα οπότε φαίνεται ότι σταματά και πιθανόν να παρατηρείται και εκφυλισμός κατά το γέμισμα που εντείνεται από την εποχιακή έλλειψη νερού. Υπάρχουν διαφορές μεταξύ των γονοτύπων στο μήκος και την ανάπτυξη του ριζικού συστήματος που έχουν ως αποτέλεσμα διαφορές ως προς την αντοχή τους στην ξηρασία. Φαίνεται ότι το ριζικό σύστημα είναι ελαφρά μεγαλύτερο στις νάνες ποικιλίες. Οι ρίζες μπορούν να αναπτύσσονται σε χαμηλότερες θερμοκρασίες από ό,τι ο βλαστός. Επομένως παρατηρείται μεγαλύτερο βάρος ριζών στις χειμωνιάτικες παρά στις ανοιξιάτικες καλλιέργειες.

Ανάπτυξη φυλλώματος

Είναι συνάρτηση των ρυθμών εμφάνισης, ανάπτυξης του ελάσματος και μακροβιότητας των φύλλων.

Η διαφοροποίηση, ανάδυση και εκδίπλωση των φύλλων επηρεάζονται θετικά από τη θερμοκρασία, την ένταση της ακτινοβολίας, τη φωτοπερίοδο και τη θρεπτική κατάσταση του φυτού. Το τελικό μέγεθος του ελάσματος επηρεάζεται σημαντικά από την επάρκεια νερού, θρεπτικών συστατικών (κυρίως αζώτου) και τη θερμοκρασία του αέρα. Συνήθως η μέγιστη φυλλική επιφάνεια/στέλεχος παρατηρείται λίγο πριν το ξεστάχυασμα όταν έχει αναπτυχθεί τελείως το τελευταίο φύλλο. Μετά το ξεστάχυασμα ακολουθεί η γήρανση των φύλλων από τα κατώτερα προς τα ανώτερα με ρυθμό επιταχυνόμενο όσο προχωράει προς την ωρίμανση. Η γήρανση και ο θάνατος των φύλλων επιταχύνονται από έλλειψη νερού ή ανόργανων θρεπτικών συστατικών.

Αδέλφωμα

Εξαρτάται από τον αριθμό των διαφοροποιημένων πλευρικών οφθαλμών και τη δυνατότητά τους να εκπτυχθούν. Συνήθως οι περιβαλλοντικοί παράγοντες επηρεάζουν περισσότερο τη δυνατότητα έκπτυξης παρά τον αριθμό των οφθαλμών. Ο πρώτος οφθαλμός που θα εκπτυχθεί ακθορίζεται από το βάθος σποράς. Όσο βαθύτερη είναι η σπορά τόσο υψηλότερα βρίσκεται ο πρώτος οφθαλμός. Στα πρώτα στάδια, το νέο στέλεχος εξαρτάται αποκλειστικά από το κεντρικό και γίνεται ανεξάρηττο μόνο όταν αναπτύξει τρία φύλλα και αρχίζει να αποκτά δικό του ριζικό σύστημα.

Ο ρυθμός αδελφώματος εξαρτάται από το γονότυπο και παράγοντες του περιβάλλοντος. Ευνοείται από υψηλή ένταση ηλιακής ακτινοβολίας, θρεπτικών στοιχείων και νερού και έχει άριστη θερμοκρασία περίπου 25^oC. Για τους λόγους αυτούς σε πυκνές φυτείες ελαττώνεται το αδέλφωμα. Επίσης επηρεάζεται από το στάδιο ανάπτυξης: Το μέγιστο αδέλφωμα παρατηρείται μετά τη διαφοροποίηση των ανθικών καταβολών και πριν το ξεστάχυασμα. Τυχόν διαφορές μεταξύ γονοτύπων εξαφανίζονται μέχρι την άνθηση και επηρεάζονται μόνο από περιβαλλοντικούς παράγοντες. Δε φτάνουν όλα τα αδέλφια στο στάδιο του ξεσταχυάσματος, της άνθησης και της πλήρους ωριμότητας. Τα μη γόνιμα αδέλφια θεωρούνται ως αναξιοποίητο κεφάλαιο για την καλλιέργεια αλλά μπορούν σε δυσμενείς συνθήκες να εφοδιάσουν με θρεπτικές ουσίες το κεντρικό στέλεχος. Γενικά, τα πρώιμα αδέλφια έχουν περισσότερες πιθανότητες να επιζήσουν και να καρποφορήσουν από τα οψιμότερα.

Αύξηση του στελέχους

Το ύψος του στελέχους κυμαίνεται μεταξύ 0.3m στις πολύ νάνες μέχρι 1.5m στις πολύ υψηλές ποικιλίες.

Η κύρια αύξηση του στελέχους (καλάμωμα) ξεκινά μετά τη διαφοροποίηση των ανθικών καταβολών. Γίνεται παράλληλα με την αύξηση του φυλλώματος, των ριζών και του στάχυ. Η ταχεία ανάπτυξη του στάχυ συμπίπτει χρονικά με εκείνη του μεσογονάτιου που βρίσκεται κάτω από το τελευταίο φύλλο, ενώ η επιμήκυνση του ποδίσκου του στάχυ (τελευταίο μεσογονάτιο) συμπίπτει με τα πρώτα στάδια γεμίσματος των καρπών. Είναι επομένως δυνατό η ανάπτυξη του στάχυ να ανταγωνίζεται εκείνη των τελευταίων μεσογονατίων, ιδιαίτερα όταν υπάρχει έλλειψη θρεπτικών συστατικών. Συνεπώς, βραχύτερα μεσογονάτια αυξάνουν τις διαθέσιμες φωτοσυνθετικές ύλες για πρόσθετη διαφοροποίηση ανθέων, γέμισμα καρπών ή και αδέλφωμα. Τα στελέχη μπορούν να αποθηκεύουν διαλυτά ζάχαρα κατά τη διάρκεια της άνθησης, όταν η φυλλική επιφάνεια είναι μέγιστη και η αύξηση βλαστού και ρίζας ελάχιστη. Τα ζάχαρα αυτά μπορούν αν μετακινούνται προς τους καρπούς ακτά το γεμισμα, αλλά η συμβολή τους δεν ξεπερνά το 10% του τελικού βάρους των καρπών.

Φωτοσύνθεση-Αναπνοή

Το σιτάρι ανήκει στα φυτά του τύπου C₃. Επομένως σε συνθήκες αγρού ο κορεσμός του φωτοσυνθετικού μηχανισμού παρατηρείται στο 1/3-1/2 της πλήρους ηλιοφάνειας, οπότε ο ρυθμός φωτοσύνθεσης φθάνει τα 30-35mg CO₂ dm^-2h^-1. Οι άριστες θερμοκρασίες για φωτοσύνθεση κυμαίνονται μεταξύ 10-25^oC. Η αναπνοή της νύχτας αυξάνεται με τη θερμοκρασία από 0.3 (15^oC) σε 2.5mg CO₂ dm^-2h^-1 (35^oC). Στον ίδιο βαθμό επηρεάζεται και η φωτοαναπνοή.

Εκτός από τους περιβαλλοντικούς παράγοντες, ο βαθμός φωτοσύνθεσης εξαρτάται και από την παρουσία κέντρων κατανάλωσης των φωτοσυνθετικών προϊόντων (νεαρά όργανα και στάχεις). Περισσότερα κέντρα συνεπάγονται υψηλότερους ρυθμούς φωτοσύνθεσης.

Σε επίπεδο φυτείας η σχέση φωτοσυνθετικής δραστηριότητας και ακτινοβολίας είναι σχεδόν γραμμική μέχρι μια ένταση 0.5cal cm^-2.min^-1 ενώ συνήθως η ένταση κορεσμού δεν είναι εύκολο να καθορισθεί. Ο ρυθμός φωτοσύνθεσης αυξάνει ασυμπτωτικά με το δείκτη φυλλώματος (LAI) μέχρι μια άριστη τιμή του LAI μεταξύ 6-8. Μετά παραμένει σταθερός. Γενικά, πιο ενεργά φωτοσυνθετικά είναι τα ανώτερα φύλλα τα οποία κυρίως συμβάλλουν στη φωτοσύνθεση της φυτείας, ενώ τα κατώτερα υπολογίζεται ότι προσφέρουν περίπου το 30% των παραγομένων φωτοσυνθετικών προϊόντων. Πρέπει να τονιστεί ότι εκτός από τα ελάσματα των φύλλων, σημαντική συμβολή στη φωτοσύνθεση της φυτείας έχουν επίσης οι κολεοί και οι ίδιοι οι βλαστοί εφόσον διατηρούν τον πράσινο χρωματισμό τους. Ο ρυθμός αναπνοής κατά τη νύχτα δεν αυξάνεται για δεδομένη θερμοκρασία ανάλογα με το ξηρό βάρος του φυτού, αλλά φαίνεται ότι σταθεροποιείται όταν το LAI ξεπεράσει το 6. Σε θερμοκρασία 20^oC ο ρυθμός αναπνοής της νύχτας είναι περίπου το 1/3 του ρυθμού καθαρής φωτοσύνθεσης. Έχει βρεθεί ότι ο ρυθμός αναπνοής είναι υψηλότερος στα στελέχη και χαμηλότερος στα φύλλα και τις ρίζες.