1. Визначення середніх та екстремальних значень дат настання фаз розвитку.

Рослини в процесі розвитку зазнають ряд зовнішніх змін: проростання насіння, поява сходів, ріст стебла, утворення органів цвітіння, формування плодів. Спостереження за проходженням життєвого циклу дозволили О.І. Воейкову і П.І. Броунову вже наприкінці XIX ст. поряд з основними періодами вегетативного і генеративного розвитку виділити ряд фаз розвитку і росту рослин, які одержали назву фенологічних фаз розвитку. Кожна фенологічна фаза характеризується появою ряду нових зовнішніх морфологічних ознак або нових органів.

Вченими фенологами (О.І. Руденко, О.О. Шиголев та ін.) розроблена методика визначення фенологічних фаз для багатьох культурних рослин.

У хлібних злаків (пшениця, жито, ячмінь, овес) відзначаються наступні фенологічні фази: 1) проростання насіння, 2) сходи, 3) 3-й листок, 4) кущіння (розгалуження) з підземних вузлів стебла, 5) вихід у трубку (стеблування, початок росту стебла головного пагона), 6) колосіння (викидання мітелки), 7) цвітіння, 8) молочна стиглість, 9) воскова стиглість, 10) повна стиглість.

У кукурудзи відзначаються: сходи, поява 3-го листка і наступних листків, викидання волоті, цвітіння султана, молочна, воскова і повна стиглість.

В однолітніх трав'янистих рослин (соняшник, гречка, коноплі та ін.) розрізняють наступні фази: 1) проростання насіння 2) сходи, 3) поява першої пари дійсних листків, 4) розгалуження стебла, 5) стеблування, 6) утворення суцвіть, 7) цвітіння, 8) утворення плодів (зелена стиглість насіння), 9) дозрівання насіння (повна стиглість).

У зернобобових – сої, гороху, кормових бобів, вики, квасолі, люпину й ін. бобових з моменту початку формування плодів відзначаються фази зелених, сизих і бурих бобиків.

У томатів також визначаються окремі фази дозрівання плодів: зелені плоди, бланжева стиглість, повна стиглість, переспілі плоди. У баштанних культур визначається так звана знімна стиглість.

Таким чином, фенологічні фази характеризують не тільки зміну морфологічних ознак рослин, але вони найчастіше пов'язані з детальною характеристикою господарсько-важливих ознак культурних рослин. Вивчення фаз розвитку і росту рослин, термінів настання окремих фаз у різних видів рослин у різних географічних умовах і визначення їхньої тривалості складає предмет окремої дисципліни сільськогосподарської метеорології – фенології (дивись № 7 Польовий А.М., Божко Л.Ю., Ситов В.М., Ярмольська О.Є. Практикум з сільськогосподарської метеорології).

В онтогенезі рослин відбувається ряд закономірних змін у їхній будові в зв'язку з віковими періодами їхнього життя. Тому поряд з фенологічними фазами й етапами органогенезу варто розрізняти також і вікові періоди.

Процеси старіння, які залежать від фактора часу в індивідуальному житті рослини, є найбільш загальними. Усі явища і процеси в житті рослини протікають у часі, мають визначену тривалість, свій початок і свій кінець, тобто зазнають вікових змін. Протопласт, ядро, органоїди клітини, тканини, органи, фізіологічні процеси та в цілому весь рослинний організм піддаються віковим змінам.

При нормальних умовах існування і розвитку особини вікові зміни проходять синхронно з її розвитком; їх практично важко відокремити від стадійних і органоутворювальних процесів. При несприятливих умовах для розвитку рослин синхронність цих процесів порушується. У цьому випадку стадійні й органоутворювальні процеси затримуються, а процеси старіння продовжуються і навіть можуть прискорюватися. Тому вікова періодизація життєвого циклу, зокрема, багаторічних полікарпічних рослин проводиться за морфофізіологічними ознаками, в зв'язку з розвитком.

Таким чином, вікові зміни відображають не тільки певний морфофізіологічний стан самої особини, але і стан тих процесів, які пов'язані безпосередньо з відтворенням нових індивідуумів.

Отже, вони відображають загальні біологічні закономірності життя не тільки особин, але і усього виду.

Життєвий шлях індивідуума в насіннєвих рослин починається з проростання насіння. Тому перший віковий період часто визначається як період або стан паростка рослини. При цьому, на відміну від наступного вікового періоду, паростки поряд з автотрофним живленням використовують і запаси поживних речовин насіння. Стан паростків характеризується тим, що всі органи (корені, листки, зародковий пагін) є зародковими органами, які утворилися за рахунок речовин материнського організму і насіння. Тривалість періоду паростка в однолітніх рослин визначається декількома днями, рідше декількома тижнями, у багаторічних займає не більш одного вегетаційного періоду, а частіше, як і в однолітніх рослин, триває кілька днів.

Тривалість періоду проростання визначається в залежності від ступеня диференціації бруньки й у цілому зародка в насінні, яка у різних видів різна.

Другим віковим періодом є ювенільний період. Він характеризується формуванням вегетативних органів – листків, стебел, коренів. У цей період найбільш чітко в онтогенезі проявляються ознаки, властиві віковим формам. Морфологічно в цей період усі органи звичайно різко відрізняються від дорослих рослин по своїй будові та розміщенню.

Ювенільний період найчастіше називають також виргінильним (незайманим), відзначаючи тим самим непідготовленість рослини до плодоносіння. Тривалість ювенільного періоду варіює від декількох тижнів в однолітніх трав'янистих рослин до декількох років у деяких багаторічних трав і особливо деревних порід.

Третій віковий період – статевозрілість або зрілість рослин – характеризується формуванням органів розмноження, починаючи від утворення квіткових горбків у зародковому суцвітті, диференціації археспоріальних клітин у тканинах пильовика і насіннєвого зародка бруньки (материнських клітин мікро- і макроспор) і закінчуючи утворенням зиготи.

З загасанням процесів, пов'язаних із плодоносінням і відмиранням основних вегетативних органів рослини, починається наступний, останній віковий період онтогенезу рослин – старіння, яке завершується відмиранням рослини.

Рослина протягом свого життя постійно змінюється як кількісно, так і якісно. Якісні зміни виникають у клітинах рослинного організму та зовні протікають непомітно. Про них роблять висновок лише по кількісних змінах, які характеризуються утворенням нових органів та накопиченням органічної маси. Зовнішні морфологічні зміни, які пов¢язані з процесом розвитку сільськогосподарських культур (диких рослин), називають фазами розвитку.

Спостереження за фазами розвитку проводяться під час агрометеорологічного огляду ділянок , який виконується у другій половині кожного парного дня. Їх відносять до фенологічних та проводять під час огляду 40 рослин (по 10 у чотирьох частинах спостережного майданчика). Результати спостережень виражаються у процентах. Процент рослин, що вступили у дану фазу, розраховується за формулою:

                             ,                                               (4.1)

де N - кількість рослин, що вступили у дану фазу;

    40 - кількість оглянутих рослин.

У зв¢язку з тим, що рослини на одній ділянці у ту чи іншу фазу вступають неодночасно, відмічають початок та масове настання фази. За початок фази (а) приймають день, коли фаза наступила не менш ніж у 10% рослин, за масовий показник (б) - день, коли у фазу вступило не менше 50% рослин. Після реєстрації фази у 75% (чи більше) рослин спостереження припиняють та розрахунки поновлюють з початком нової фази.

Результати спостережень записують у книжку КСГ-1 у відповідні графи.

Обробка фенологічних спостережень за умов однорідності ряду передбачає розрахунок за конкретний період часу середніх та екстремальних значень дат настання фаз розвитку та тривалості міжфазних періодів, розрахунок імовірності та мінливості цих характеристик, побудування фенологічних карт та ін.

Обробку спостережень за фазами розвитку та іншими агрометеорологічними показниками виконують у табл. 4.1. За весь ряд спостережень m виписують дати настання фаз, що спостерігаються, Д. Середні значення дат  розраховуються як середні арифметичні

                    = ( Д₁ + Д₂ + … + Д_m ) / m ,                                          (4.2)

         де  Д₁ , Д₂ , … Д_m - дати конкретного року;

                 m - кількість років.       

Якщо дати настання фаз розвитку припадають на різні місяці, середню дату обчислюють по кількості днів від початку самого раннього місяця до дати настання фази конкретного року. Для визначення Д отримане з цих чисел середнє значення додають до початку раннього місяця. Розрахунок проводять до десятих часток та округляють до цілих.

Наприклад: протягом п¢яти років сходи кукурудзи з¢являлися 6.05, 28.04, 2.05, 22.04, 8.05. Найбільш ранній місяць - квітень. Сума буде дорівнювати 36 + 28 + 32 + 22 + 38 = 156. Середнє значення 31,2. Отже, середня дата сходів за ці 5 років - 1 травня.

         Визначення максимальних та мінімальних значень агрометео-рологічних показників проводять  таким способом: вибирають з усього ряду спостережень найбільше та найменше їх значення і записують у табл.4.1 під відповідним середнім з указанням року, коли спостерігалися екстремальні значення.

Таблиця 4.1 - Агрометеорологічні показники умов вирощування

озимої пшениці у період від виходу в трубку до колосіння

Період між суміжними фазами розвитку, тобто період, протягом якого проходить процес утворення нових органів та конкретних морфологічних ознак, називають міжфазним періодом. В агрометеорологічній практиці міжфазні періоди формують по основних найважливіших фазах.

Тривалість міжфазного періоду n розраховують як різницю між датами настання фаз розвитку на початку Д_н та у кінці Д_к відповідного міжфазного періоду, тобто n = Д_к – Д_н. Середнє значення за m років розраховують як середнє арифметичне.