Зернові культури будова і розвиток
Зернові культури вирощують для отримання зерна, яке використовують для приготування найважливіших продуктів харчування людини хліб, крупа і різні кондитерські вироби, а такжё як концентроване сировину для легкої промисловості. Зерно йде на корм тваринам в чистому вигляді і в різних сумішах комбікормах. З зерна виробляють крохмаль, спирти, амінокислоти, лікарські засоби та інші вироби. Побічну продукцію - солому і полову - використовують на корм і в якості підстилки худобі. Багато зернові культури вирощують для отримання зеленого корму, сіна, силосу, сінажу.
Зернові культури поділяють на зернові та зернові бобові культури. У перших зерном називають плоди - зернівки, а у других - насіння. Основна частка у виробництві зерна припадає на зернові культури. До них відносяться пшениця, жито, тритикале, ячмінь, овес, кукурудза, сорго, рис, просо, гречка. Зазвичай зерновими культурами називають тільки цю групу культур, тому в подальшому ми і будемо їх так називати. Зерно ячменю, вівса, кукурудзи, сорго використовується в основному на корм худобі, тому ці культури зазвичай називають зернофуражними. З зерна рису, проса і гречки виготовляють в основному крупи, ці культури називають круп'яними.
За морфологічними ознаками (за будовою і формою) і біологічними особливостями зернові культури дёлят наступним чином:
хліба першої групи (типові хліба) - пшениця, жито, ячмінь, овес і тритикале;
хліба другої групи (просовідние хліба) - кукурудза, просо, сорго, рис, гречка;
зернобобові культури - горох, квасоля, соя, боби, сочевиця, чина, нут, люпин.
Будова і розвиток зернових культур
За сучасною термінологією зернові культури відносить до сімейства мятлікові, а не злакових. Однак, як ще прийнято, їх називають і хлібними злаками. Але одна зернова культура не є членом сімейства мятлікові, а відноситься до сімейства гречаних - гречка.
Будова найважливіших органів (коріння, стебла, листя, суцвіття) у хлібних злаків дуже схоже.
Коренева система у злаків мичкувата. Зерно при проростанні спочатку утворює зародкові, або первинні, коріння. Потім з підземних стеблових вузлів розвиваються вторинні корені, які при наявності вологи починають швидко рости. Первинні коріння не відмирають, а грають головну роль в постачанні рослин водою і їжею. Коріння хлібних злаків проникають в грунт на глибину 100 - 120 см і поширюються в ширину до 100 см, однак переважна їх маса перебуває на глибині 20 - 25 см. У кукурудзи і сорго з найближчих до поверхні надземних вузлів розвиваються опорні, або повітряні, коріння.
Стебло у хлібних злаків - соломина, що складається з 5 ... 6 міжвузлів. Кількість міжвузлів дорівнює кількості листя. Стебло росте усіма междоузлиями. Першим рушає в зростання нижнє міжвузля, потім наступні. Верхнє міжвузля довше нижнього.
Соломіна більшості хлібних злаків порожниста і лише у кукурудзи і твердої пшениці вона заповнена губчастої тканиною. У грунт занурена нижня частина стебла з стебловими вузлами. З них розвиваються вторинні стебла і коріння - цю частину називають вузлом кущіння (рис. 34). Пошкодження вузла кущіння призводить до загибелі рослини.
Листя злаків лінійні (у пшениці, жита, вівса, тритикале і рису), середні (у ячменю) або широкі кукурудзи, сорго, проса). Розрізняють зародкові, прикореневі (розеткові) і стеблові листя.
Лист складається з листової пластинки і піхви, що охоплює стебло (рис. 35). У місці переходу піхви в листову пластинку знаходиться плівчасте освіту - язичок.
Соцвётіе у пшениці, жита, ячменю, тритикале - складний колос (рис. 36); у вівса, проса, сорго, рису - волоть; у кукурудзи на одній рослині утворюється волоть з чоловічими квітками (султанами) і початок з жіночими квітками (рис. 37, а, б).
Квітки у злаків дрібні, зазвичай зеленуваті, мають дві квіткові луски - зовнішню, у остистих форм переходить в ость, і внутрішню. Всередині квітки між його лусочками знаходяться товкач, що складається з зав'язі з двома пір'ястими приймочками, і три тичинки. Квітки у всіх хлібів двостатеві. Число квіток в колоску по-різному.
Колос складається з стрижня, на уступах якого по черзі з обох сторін формуються колоски. Волоть має гілки першого, другого і третього порядку, на кінцях, яких також розташовані колоски.
Плід у хлібних злаків - односемянная зерновка, яку називають зерном. ГIленчатие хліба (овес, ячмінь, просо, сорго, рис) мають зерна, покриті лусочками.
Зерно пшениці зовні покрито насіннєвий оболонкою, під якою знаходиться борошниста тканину - ендосперм, яка служить для живлення рослини при проростанні (рис. 38). Ендосперм містить до 80% вуглеводів і до 22% білка від маси зерна. Найцінніша частина зерна - білок - визначає харчове і кормове гідність хлібних злаків.
Під насіннєвий оболонкою, в нижньому лівому кутку зернівки розташовані почечка зародка і зародковий корінець.
Сухі зерна не втрачають схожості навіть після занурення в рідкий водень, т. Е. Переносять 8 охолодження до -250 ° С. Проростає зерно не витримує охолодження до -3. -5 ° С. Що стосується здатності насіння переносити зневоднення, то вони залишаються життєздатними навіть тоді, коли втрачають майже всю воду. У період активного росту зернові культури дуже чутливі до втрати води і гинуть при значно меншому зневодненні.
Фази вегетації злаків. Період від початку появи сходів до дозрівання насіння називають вегетаційним. За цей час рослини проходять певні фази зростання і розвитку, що виражаються в зовнішніх морфологічних змінах.
У розвитку хлібних злаків відзначають наступні фази росту - сходи, кущіння, вихід у трубку, колосіння, цвітіння і дозрівання - молочна, воскова і повна стиглості (рис. 39).
Розвиток рослин починається з фази сходи - проростання насіння. У хлібів першої групи проростання починається при температурі грунту 1. 2 ° С, у хлібів другої групи-при 8. 10 ° С. Проростання насіння супроводжується поглинанням води, набуханням, появою первинних корінців і зародкового стеблинки. У злакових зернових культур над поверхнею ґрунту з'являється колеоптиль (від гр. Koleos- піхви + prilon - перо) - перший зародковий лист, подібно футляру захищає нирку проростка і першим пробиває грунт. Поява перших зеленого листя і є розвиток фази сходів.
Фаза кущіння - поява перших бічних пагонів - листя і вузлових коренів - Гіпокотиль (від гр. Hupo - внизу, знизу, під + kotyle - западина, поглиблення) - подсемядольного колін - частин стебел в зародку або проростків між коренем і першими листям (сім'ядолями) .
Фаза виходу в трубку (трубкування) характеризується початком інтенсивного росту стебла і появою першого стеблового вузла над поверхнею ґрунту, який називають епікотіль (від гр. Epi - на, над, понад + kotyle - западина, поглиблення) - надсемядольного коліно - частина стебла в зародку або в проростках, що знаходиться між сім'ядолями і першими листям.
Фаза колосіння (у рослин з суцвіттям колосків) або викидання (у рослин з суцвіттям волоті) настає з появою суцвіть на верхівках стебел.
Фаза цвітіння відзначається викиданням пилку з пиляків.
У вівса і ячменю цвітіння може відбуватися до повного появи суцвіття. У період цвітіння пилок потрапляє на рильця маточки і запліднює знаходяться в зав'язях семяпочки, з яких утворюється насіння.
У ячменю, вівса, пшениці, проса, рису цвітіння протікає таким чином, що пилок завжди або в більшості випадків потрапляє на рильце маточки в тому ж квітці, тому ці культури відносять до самозапильних. Перехресне запилення, що характеризується перенесенням пилку з квіток однієї рослини на квітку іншого, відбувається у жита, кукурудзи та сорго.
У фазі молочної стиглості (формування зерна) зерно ще зелене. Має вологість 50. 65%. На рослині в цей час починають жовтіти і відмирати нижнє листя.
Фаза воскової стиглості настає через 10. 15 днів після настання фази молочної стиглості. До цього часу зерно набуває жовтого забарвлення, легко ріжеться нігтем, вологість зменшується до 25. 40%.
Фаза повної (твердої) стиглості настає при підсиханні зерна, яке стає твердим і набуває властиву йому забарвлення. Залежно від зони обробітку вологість стиглого зерна становить 8. 10%. На початку фази повної стиглості бажано починати збирання зернових комбайнами. У фазу повної стиглості зерно легко висипається з квіткових лусочок.
За сезонним особливостям росту і розвитку зернові діляться на озимі і ярі.
Озимі культури проходять повний цикл розвитку після перезимівлі в грунті. При весняному посіві вони не утворюють вегетативних органів і, отже, не можуть дати врожаю зерна.
Ярові культури не можуть зимувати і проходять повний цикл розвитку при весняному або літньому посіві.
У деяких зернових культур є сорти, що володіють властивостями озимих і ярих рослин. Їх можна обробляти як восени, так і навесні. Такі сорти зернових культур називають дворучки.