Основні зернові культури: вирощування, врожайність

Вирощування зернових культур являє собою найважливішу с/г галузь. Ці рослини дають корми для тварин, промислове сировину. Зернові культури займають одне з найважливіших місць у харчовій промисловості.

Загальна класифікація

Зернові сільськогосподарські культури поділяються на бобові і хлібні. Останні в більшості своїй відносяться до ботанічного злаковому сімейства. Основні зернові культури – це:

Просо.

Сорго.

Кукурудза.

Ячмінь.

Пшоно.

Рис.

Жито.

Пшениця.

Гречка та інші.

Значення рослин

Продукція зернових культур використовується для розвитку тваринництва і птахівництва. Велика кількість поживних речовин, що містяться в рослинах, що сприяє активному росту худоби, збільшення надоїв. Із зерна виробляються і такі важливі продукти, як макаронні та хлібні вироби, борошно, крупа. Рослини виступають в якості сировини для одержання крохмалю, спирту, патоки і так далі.

Хімічний склад

Зернові культури багаті вуглеводами та білками. Останні присутні в кількості від 10 до 16%. Вуглеводів у рослинах міститься від 55 до 70%. У більшості зернових культур присутній від 1.5 до 4.5% жирів. В кукурудзі та вівсі його міститься близько 6%. Відсоток білка в зернових культурах непостійний. Його частка залежить від сортових і видових особливостей, агротехнічних прийомів, клімату, погоди. Так, розміщення зернових культур на територіях з континентальним кліматом, в областях, де багато світла і тепла, дозволяє отримати рослини з великою кількістю білка, ніж у районах з м'якими умовами і дощовою погодою. Крім цього, підвищення вмісту цього з'єднання наголошується на грунтах, багатих фосфором і азотом. Зернові культури багаті на вітаміни групи В, РР. У пророслих злаках містяться С, А і Д.

Важливість білків

Особливу цінність представляють сполуки, які утворюють клейковину. Від її якості і кількості будуть залежати хлібопекарські властивості отриманого борошна (обсяг виробів, пористість, пружність тіста). Зерно пшениці може містити від 16 до 40% сирої клейковини. У білку хлібних злаків присутні амінокислоти. В їх числі є і незамінні – ті, які не синтезуються в організмі людини і тварин. До них, наприклад, відносять триптофан, метіонін, лізин та інші. Ці амінокислоти повинні надходити в організм з їжею. У зв'язку з цим підвищений їх вміст в злаках сприятливо позначається на стані тварин і людини.

Поживна цінність

Вона вимірюється в кормових одиницях. За 1 од. прийнято вважати поживність кілограма сухого вівса. Таким чином, у 1 кг пшениці та жита показник 118 ячменю – 127 кукурудзи – 134. Поживна цінність кілограма соломи може становити від 0.2 (пшениця, жито) до 0.3-035 (ячмінь, овес) кормової одиниці.

Актуальні питання галузі

Щорічно розробляються програми, що дозволяють підвищити врожайність зернових культур. Однак це не єдина задача агропромислового комплексу сьогодні. Разом зі збільшенням обсягів сировини особлива увага приділяється його якості. Наголос передусім робиться на виробництво зернових культур, найбільш затребуваних у харчової та с/г промисловості. До них відносять сильної і твердої пшениці, найважливіші фуражні та круп'яні сорту. Багато хлібні злакові, наприклад овес, ячмінь, жито і пшениця, мають озимі та ярі форми. Вони відрізняються один від одного способом вирощування. Розвиток озимих пов'язано з умовами зимівлі. Посів зернових культур здійснюють восени, а збір – на майбутній рік. Ярі форми можуть витримати вплив низької температури лише нетривалий період. Посадка зернових культур в цьому випадку здійснюється навесні, а збір – у той же рік.

Будова: коренева система

Всі зернові культури мають приблизно однакову структуру. Кореневу систему складає безліч додаткових гілок, які зібрані в мочку (пучок). Розрізняють зародкові (первинні) коріння і вторинні. Останні формуються з стеблових вузлів, розташованих під землею. Велика частина коренів розвивається в орному (верхньому) шарі землі. Вглиб ґрунту проникають тільки деякі відгалуження: у кукурудзи, рису, вівса і ячменю – на 100-150 см, у жита і пшениці – на 180-200 см, у сорго – на 200-250 см. При проростанні зерно спочатку формує первинні корені. З підземних вузлів стебла згодом починають розвиватися вторинні відгалуження. При достатній кількості води вони починають швидко зростати. Відмирання первинних коренів не відбувається. Вони виконують головну роль в доставці вологи і поживних речовин наземним частинам. У сорго і кукурудзи з надземних вузлів, найближчих до поверхні, формуються повітряні (опорні) коріння.

Стебло

Його називають соломину. Зернові культури, як правило, мають порожнистий стебло з 5-6 вузлами, які поділяють його на міжвузля. Соломина може досягати у висоту від 50 до 200 см – це залежить від біологічних особливостей сорту та умов його зростання. Кукурудза і сорго мають стебло заввишки 3-4 і більше метрів. Однак більша висота не завжди вважається перевагою сорту. Це обумовлено тим, що при довгому стеблі знижується стійкість до вилягання. Кількість міжвузлів збігається з числом листя. Першим рушає в зростання саме нижнє, далі – всі наступні. Стебло розвивається усіма міжвузлями. Верхнє до кінця розвитку стає довшим нижнього. У твердої пшениці і кукурудзи стебло наповнений губчастою тканиною. Нижня частина занурена в грунт разом з вузлами. З них формуються коріння і вторинні стебла. Ця частина називається вузлом кущення. При його пошкодженні рослина гине.

Листя і суцвіття

Зернові культури можуть мати лінійні (рис, овес, жито, пшениця), середні (ячмінь) або широкі (просо, сорго, кукурудза) листя. Також їх розрізняють залежно від місця розташування. Листя можуть бути стебловими, прикореневими (розетковими) і зародковими. Всі вони складаються з піхви, що охоплює стебло, і платівки. У ділянці, де піхва переходить у платівку, розташований язичок – плівчасте освіта. У тритикале, ячменю, жита, пшениці суцвіття являє собою складний колос. Рис, сорго, просо і овес мають мітелку. На одній рослині кукурудзи формується волоть, в якій присутні чоловічі квітки (султани), і качан, де знаходяться жіночі квітки. У колосі виділяється стрижень. На його уступах з обох сторін почергово утворюються дрібні колоски. У волоті присутні гілки 1 2 і 3-го порядку. На їх кінцях також розташовуються колоски. Квітки мають невеликий розмір. Як правило, вони зеленуваті. У квітках виділяється дві лусочки: внутрішню і зовнішню (у остистих форм вона переходить в ость). Всередині між ними розташовується маточка. Він складається з зав'язі, в якій є три тичинки і два перистих рильця. Зернові культури мають двостатеві квітки. Їх кількість в колоску буває різним.

Плід

В якості нього виступає односемянная зернівка, звана зерном. У сорго, рису, ячменю, вівса і проса плоди покриті лусочками. Зерно пшениці зверху покриває насіннєва оболонка. Під нею розташовується ендосперм – борошниста тканина. Вона забезпечує живлення рослини в процесі проростання. В ендоспермі присутній близько 22% білка і 80% вуглеводів від загальної маси зерна. Під оболонкою, ліворуч у нижньому куті зародковий корінець і почечка.

Насіння зернових культур: стійкість

Сухі плоди не втрачають своєї схожості навіть після перебування в рідкому водні. Таким чином, вони витримують охолодження до -250 град. При цьому прорастающее зерно не переносить температуру -3-5 град. Плоди володіють високою стійкістю до посухи. Вони зберігають свою життєздатність навіть у випадках, коли втрачають практично всю вологу. Під час активного росту, однак, зернові культури стають вельми чутливі до зневоднення. Вони можуть гинути і при незначних втратах вологи.

Фази розвитку

В ході вегетаційного періоду рослини проходять кілька стадій. Виділяють такі фази розвитку:

Проростання насіння.

Формування сходів.

Кущіння.

Освіта трубки.

Викидання (колосіння).

Цвітіння.

Освіта і наливання зерен.

Дозрівання.

Для проростання необхідна достатня кількість повітря, вологи та тепла. Цей процес починається після набухання зерна. При достатньому надходженні тепла в ньому запускається ферментна система. В результаті її діяльності крохмаль, жири і білки трансформуються в розчинні у воді, більш прості органічні сполуки. Вони є поживою для зародка. При їх надходженні починають рости первинні корінці, а потім і стебло. При появі першого розгорнутого аркуша над поверхнею землі настає фаза формування сходів. Вони з'являються на 7-10 день.

Пшениця

Вона виступає в якості однієї з основних зернових культур. За ботанічними особливостями виділяють м'яку і тверду пшеницю. В залежності від часу посіву культура підрозділяється на озиму і ярову. М'яка пшениця відрізняється плодом борошнистої, полустекловидной або склоподібної консистенції. Зерно має округлу або овальну форму, злегка розширене до зародку, з глибокою борозенкою і вираженою борідкою. Плід може бути жовтим, червоним або білим. М'яку пшеницю використовують у хлібопекарському і кондитерському виробництвах. У залежності від технологічних властивостей сировина поділяється на три категорії:

Слабка пшениця. В ній присутня 9-12% білка, низькоякісна клейковина. Для підвищення її хлібопекарських властивостей, її змішують з твердою або сильної пшеницею.

Сильна пшениця. В ній підвищений вміст білка (більше 16%). У культурі присутній еластична, пружна клейковина, не менше 60% склоподібних плодів.

Середня пшениця. Вона займає проміжну позицію, що відрізняється усередненими якісними показниками.

Тверда пшениця має суттєві відмінності від м'якою. Її плоди видовжені, з потовщенням на зародкової спинці. Ребристе зерно на розрізі просвечивающееся, склоподібне. Борідка плоду розвинена слабо, що входить неглибоко всередину борозенка відкрита. Колір зерна може варіювати від світлого до темного бурштинового. У ньому міститься більше цукру, білка і мінеральних сполук, ніж у плодах м'якої пшениці. Тверді сорти використовуються при виготовленні манної крупи, макаронних виробів. Їх також додають в пшеницю, відрізняється поганими хлібопекарськими властивостями. Крім цього, її використовують для одержання борошна-крупчатки.

Жито

Це зимостійка озиме рослина. Зерна жита довше, ніж пшениці. Колір плоду може бути коричневим, фіолетовим, сіро-зеленим, жовтим. Сіро-зелені зерна крупніше інших. У ньому міститься більше білка. Такі зерна відрізняються високими хлібопекарськими властивостями. У жита, менше ніж у пшениці, присутній ендосперму. Це, в свою чергу, обумовлює велику кількість оболонок, у яких міститься алейроновий шар. В середньому в житі присутній порядку 9-13% білків. Їх особливість полягає в тому, що вони не можуть утворювати клейковину. У цьому зв'язку жито використовується переважно для одержання борошна. Незначна її кількість йде на виробництво спирту та солоду.

Тритикале

Це гібрид жита і пшениці. Тритикале – хлібний злак, який відрізняється зимостійкістю. Його зерна крупніше житніх і пшеничних. З борошна, отриманої з тритикале, відмивається клейковина. У зв'язку з цим, його хлібопекарські властивості близькі до пшеничним. Залежно від сорту колір хліба з тритикале може бути темним, сірим або білим.

Просо

Ця круп'яна культура відрізняється стійкістю до посухи. Просо – теплолюбна рослина. Його вирощують як ярову культуру. Плід рослини покривають квіткові плівки. Вони досить легко відокремлюються від ядер. Зерно проса може бути овально-подовженим або кулястим, а ендосперм – борошнистим або склоподібним.

Ячмінь

Ця ярова культура відрізняється коротким періодом дозрівання (вегетація триває 70 днів). Ячмінь може бути двох - або шестирядним. Виростає культура повсюдно. З ячменю виробляють крупи (ячну і перлову). Невелика кількість йде на виробництво солоду та борошна. Ячмінь вважається головним пивоварним сировиною. Злак також використовується як корм для худоби.

Рис

Ця зернова культура любить тепло і вологу. Форма плоду може бути довгастої (широкої і вузької) або округлої. Ендосперм буває борошнистим, полустекловідним і склоподібним. Останній вважається найбільш цінним. Це обумовлено тим, що в процесі обрушення (технологічного процесу, в ході якого відбувається відділення крупи від оболонок) склоподібний рис менше піддається дробленню і дає більший обсяг крупи.

Овес

Це досить вимоглива культура. Овес любить вологу і тепло. Рослину вирощують повсюдно як ярову культуру. Процес дозрівання проходить досить швидко. Зерно має жовтий або білий колір. Крім білків і крохмалю, у вівсі присутній досить великий відсоток жиру – близько 4-6. Культура використовується при відгодівлі худоби та для отримання круп.