Зернові хлібні культури, характеристика - До основних зернових хлібним культурам ставляться пшениця. жито. ячмінь. овес. кукурудза. просо. сорго. рис і гречка. Всі вони однорічні трав'янисті рослини, належать до сімейства мятлікові (злаків), крім гречки, яка відноситься до сімейства гречаних.
Багато хлібні культури, а саме пшениця, жито, ячмінь і овес, мають ярі та озимі форми. Ці форми різняться між собою за способом вирощування. Так, нормальний розвиток озимих культур пов'язано з умовами перезимівлі - їх висівають восени, а врожай отримують на наступний рік. Ярові культури потребують більш короткому періоді впливу зниженими температурами, їм достатньо весняного періоду. Тому їх висівають навесні, і врожай вони дають в рік посіву.
Всі злакові культури подібні за морфологічною будовою. Їх коренева система складається з безлічі тонких додаткових коренів, зібраних в пучок (мочку). Розрізняють коріння первинні, або зародкові, і вторинні, що виникають з підземних стеблових вузлів, переважно з вузла кущіння. Переважна частина коренів хлібних злаків розвивається в верхньому (орному) шарі, грунту, і лише окремі корені проникають на глибину до 100 - 150 см (ячмінь, овес, рис, кукурудза), 180 - 200 см (пшениця, жито), 200 - 250 см (сорго).
Стебло зернових культур, званий соломину, у більшості злаків порожнистий, має кілька (5 - 6) стеблових вузлів, які поділяють її на междоузлия. Висота стебла залежить від біологічних особливостей культури і умов її зростання і коливається від 50 до 200 см. У сорго і кукурудзи стебло досягає 3 - 4 м і більше. Високий стебло зернових культур не завжди є гідністю сорту, так як при високому стеблі у рослин знижується стійкість до вилягання.
Лист хлібних злаків складається з листового піхви, що охоплює стебло, і лінійної листової пластинки. Піхвової частиною лист прикріплюється до Стеблева вузлу, утворюючи над останнім кільцеподібне потовщення - листовий вузол. У тому місці, де піхву переходить в листову пластинку, з внутрішньої його сторони виникає у вигляді прозорої плівки язичок, а із зовнішнього - вушка. Форма вушок і язичка - відмітна ознака при визначенні різних злаків до цвітіння. У вівса, наприклад, язичок сильно розвинений, а вушок немає; у ячменю язичок короткий, а вушка сильно розвинені; у пшениці язичок короткий, вушка невеликі, ясно виражені, часто з віями; у житі язичок теж короткий, вушка короткі, рано опадають. Забарвлення листа злаків - від світло - зеленого до темно - зеленої, іноді до фіолетової. Вона залежить від сортових особливостей рослини і умов харчування.
Суцвіття зернових культур - складний колос (у пшениці, ячменю, жита і жіноче суцвіття у кукурудзи, зазвичай зване качаном) або волоть (у вівса, проса, сорго, рису, гречки і чоловіче суцвіття у кукурудзи). Складний колос має подовжену головну вісь, на уступах якої з обох сторін розташовані колоски, містять кілька квіток. На головній осі волоті на різній висоті розвиваються бічні гілки різного порядку (першого, другого, третього і т. Д.), На кінцях яких також розташовані колоски.
Квітки зернових культур, крім кукурудзи, двостатеві, т. Е. В одному і тому ж квітці знаходяться тичинки і маточки.
Серед злаків зустрічаються перекрестноопилітелі (жито, кукурудза -. Сорго) і самоопилітель (пшениця, ячмінь, овес, просо, рис). Однак самозапилення не надто суворий ознака. У самоопилітелей в більшій чи меншій мірі може бути перехресне запилення.
Плід хлібних злаків - односемянная зерновка, звана зерном. Зовні зерно покрите плодовою і насіннєвий оболонками. У нижній частині зерна розташований зародок, в якому є в зародку органи майбутньої рослини - первинний корінь, первинний стебло і почечка. Основну масу зерна складає ендосперм, заповнений крохмалем і білком, що забезпечує харчуванням зародок при його проростанні. Від ендосперму зародок відділений щитком, який звернений до ендосперму всмоктуючими клітинами. Через них - то при проростанні зародка з ендосперму І надходять поживні речовини, необхідні для росту і розвитку сходів.
Хімічний склад зерна хлібних культур значно варіює. Так, білка в зерні міститься від 10 до 16%, вуглеводів - від 55 до 70%, жирів - від 1,5 до 4,5%, а в зерні вівса і кукурудзи - до 6%, зольних речовин - від 1,5 до 3,0%, води - від 12 до 14%.
Поживна цінність зерна і кормів вимірюється за допомогою кормових одиниць. За одну кормову одиницю прийнята поживність 1 кг сухого (зерна) вівса; поживність 1 кг пшениці і жита прирівнюється до 1,18 кормової одиниці, 1 кг ячменю - до 1,27, 1 кг зерна кукурудзи - до 1,34 кормової одиниці; кормова цінність 1 кг соломи становить від 0,2 (жито, пшениця) до 0,30 - 0,35 (овес, ячмінь) кормової одиниці.
Протягом періоду вегетації зернові культури проходять кілька фаз розвитку. У зернових злаків спостерігаються такі фази: проростання зерна, поява сходів, кущіння, вихід у трубку, колосіння (викидання), цвітіння, формування і налив зерна, дозрівання.
Для проростання зерна потрібні тепло, волога і повітря (кисень). Зерно проростає після того, як набрякне. При достатній кількості тепла в набухає зерні починає працювати ферментна система, в результаті чого білки, жири і крохмаль переходять в більш прості і розчинні у воді органічні сполуки, які йдуть на харчування зародка.
При надходженні поживних речовин в зародок спочатку починають рости первинні корінці, а потім - і первинний стебло. Коли проросле зерно утворює перший розгорнутий лист над поверхнею грунту, відзначають фазу появи сходів. У польових умовах сходи хлібних злаків з'являються на 7 - 10 - й день.
Фаза кущіння у зернових культур зазвичай настає через два тижні після фази появи сходів.
Кущіння - це утворення надземних пагонів (стебел) і вторинних коренів з підземних стеблових вузлів (вузлів кущіння). Воно починається з появи у рослин 3 - 4 справжніх листків.
Кількість стебел, що розвиваються з одного насіння, або кущистість, залежить від багатьох умов: вологості і температури грунту, її родючості, видових і сортових особливостей, агротехнічних прийомів (термінів посіву, норми висіву, якості насіння, глибини закладення і ін.).
Розрізняють загальну і продуктивну кущистість. Під загальною кущуватістю розуміють середню кількість стебел, що припадають на одну рослину, під продуктивною - кількість стебел на одну рослину, що утворили продуктивний колос або волоть. Продуктивна кущистість v озимих становить 3 - 4 стебла і більше, у ярих - 1 - 3 стебла. На початку фази кущіння у ярих зернових культур закладається суцвіття.
У фазу кущіння пагони вже мають стеблові вузли і дуже короткі міжвузля - довжина їх менше поперечного зрізу стебла. Надалі междоузлия витягуються, суцвіття, що формується з точки росту стебла, починає підніматися вгору. Момент, коли суцвіття (складний колос або волоть) «виходять в трубку», т. Е. Коли верхній стебловий вузол можна промацати всередині листової піхви головного стебла на висоті 5 см від поверхні грунту, є початком фази виходу в трубку. У ярих культур вона настає днів через десять після початку фази кущіння, у озимих - після перезимівлі.
У фазу виходу в трубку посилено ростуть всі органи рослини стебло, коріння, листя і суцвіття. Тому в цю фазу зернові культури. Дуже вимогливі до всіх умов зростання (тепла, світла, повітря, поживних речовин і вологи).
Наступна фаза розвитку хлібних злаків - колосіння (викидання) - характеризується виходом суцвіття з піхви верхнього листа: колоса - у пшениці, жита і ячменю, волоті - у вівса, проса, рису і сорго. У кукурудзи спочатку відбувається викидання чоловічих суцвіть - волоті (на верхівці стебла), дещо пізніше (на 2 - 4 добу) з'являються жіночі суцвіття - складний колос (в пазухах листків), так званий початок, довжина якого може складати від 4 до 50 см, діаметр - від 2 до 10 см і маса - від 30 до 500 г. Ця фаза у зернових культур в різних кліматичних умовах настає в різний час, у ярих - частіше через 30 - 45 днів після фази появи сходів. У фазу колосіння (викидання) для формування високоякісного врожаю зерна рослини повинні бути забезпечені необхідними поживними речовинами і вологою.
Фаза цвітіння у більшості злаків настає після колосіння. У самоопилітелей (пшениця, ячмінь, овес, просо, рис) пильовики тичинок дозрівають одночасно з маточки і розкриваються, як правило, ще в закритому квітці. Тому на рильце маточки самоопилітелей потрапляє насамперед своя пилок.
Перекрестноопилітелі (жито, кукурудза, сорго) цвітуть при відкритих квіткових плівках; тому пилок з одних квіток вітром переноситься на інші.
З моменту запліднення яйцеклітини до повної стиглості зерна в насінні спостерігається ряд складних перетворень. Цей процес ділять на чотири періоди, які найбільш детально вивчені у зернових культур.
Освіта насіння - період від запліднення яйцеклітини до появи точки зростання. Насіння може дати слабкий паросток. Маса 1000 насінин 1 г. Тривалість періоду 7 - 9 днів.
Формування насіння - період від утворення насіння до встановлення остаточної довжини зерна. У насіння багато вільної води і мало сухої речовини. Маса 1000 насінин 8 - 12 м
Налив зерна - період від початку відкладення крохмалю в ендоспермі (живильної тканини) до припинення цього процесу. Вологість зерна знижується до 37 - 40%. Тривалість періоду 20 - 25 днів.
Період наливу зерна ділять на чотири фази:
фазу рідкого стану - починають формуватися клітини ендосперму; суху речовину становить 2 - 3%; тривалість фази до 6 днів;
фазу предмолочного стану - рідке вміст насіння має молочний відтінок; суху речовину становить 10%; тривалість фази 6 - 7 днів;
фазу молочного стану - зерно містить молокообразного білу рідину; сухої речовини накопичується до 50 0; тривалість фази 7 - 15 днів;
фазу тістоподібного стану - ендосперм має консистенцію тесту; суху речовину становить 85 - 90%; тривалість фази 4 - 5 днів.
Дозрівання зерна - період від початку до повного припинення надходження пластичних речовин. Вологість зерна знижується до 12 і навіть до 8% - Зерно дозріло і придатне для технічного використання, але розвиток насіння ще не закінчено.
Період дозрівання зерна ділять на дві фази:
фазу воскової стиглості - ендосперм воскоподібний, пружний, легко ріжеться ножем, оболонки жовті; вологість знижується до 30%; тривалість фази 3 - 6 днів;
фазу твердої стиглості - ендосперм твердий, на зламі борошнистий або склоподібний, оболонка щільна, шкіряста, забарвлення типова; вологість 8 - 22%; тривалість фази 3 - 5 днів.
У другій фазі періоду дозрівання зерна протікають складні біохімічні процеси, після чого з'являється нове і найголовніше властивість насіння - нормальна схожість. Тому додатково виділяють ще два періоди: післязбиральної дозрівання і повна стиглість.
У період післязбирального дозрівання зерна закінчуються процеси синтезу високомолекулярних речовин (білків, жирів, вуглеводів) і загасає процес дихання. На початку періоду схожість насіння низька, в кінці - нормальна. Тривалість періоду коливається від декількох днів до декількох місяців в залежності від біологічних особливостей культури і зовнішніх умов.
Період повної стиглості починається з перетворення насіння в повноцінні зачатки нових рослин - їх схожість стає максимальною.
Читайте також