какие зерновые культуры является самоопыляющимися

Виды деятельности Растениеводство Хранение урожая Кормопроизводство Животноводство Птицеводство Звероводство Рыбоводство Сельхозтехника Удобрения Кондитерские изделия Ноу хау

13 Ноябрь 2012 г. 16:25

Зерновые культуры строение и развитие

ЗЕРНОВЫЕ КУЛЬТУРЫ

По морфологическим признакам (по строению и форме) и биологическим особенностям зерновые культуры дёлят следующим образом:

Строение и развитие зерновых культур

Строение важнейших органов (корни, стебли, листья, соцветия) у хлебных злаков очень сходно.

Листья злаков линейные (у пшеницы, ржи, овса, тритикале и риса), средние (у ячменя) или широкие кукурузы, сорго, проса). Различают зародышевые, прикорневые (розеточные) и стеблевые листья.

Лист состоит из листовой пластинки и влагалища, охватывающего стебель (рис. 35). В месте перехода влагалища в листовую пластинку находится пленчатое образование – язычок.

Колос состоит из стержня, на уступах которого поочередно с обеих сторон формируются колоски. Метелка имеет ветви первого, второго и третьего порядка, на концах, которых также расположены колоски.

Под семенной оболочкой, в нижнем левом углу зерновки расположены почечка зародыша и зародышевый корешок.

Фазы вегетации злаков. Период от начала появления всходов до созревания семян называют вегетационным. За это время растения проходят определенные фазы роста и развития, выражающиеся во внешних морфологических изменениях.

Фаза колошения (у растений с соцветием колосков) или выметывания (у растений с соцветием метелок) наступает с появлением соцветий на верхушках стеблей.

Фаза цветения отмечается выбрасыванием пыльцы из пыльников.

У овса и ячменя цветение может происходить до полного появления соцветия. В период цветения пыльца попадает на рыльца пестиков и оплодотворяет находящиеся в завязях семяпочки, из которых образуются семена.

У ячменя, овса, пшеницы, проса, риса цветение протекает таким образом, что пыльца всегда или в большинстве случаев попадает на рыльце пестика в том же цветке, поэтому эти культуры относят к самоопыляющимся. Перекрестное опыление, характеризующееся переносом пыльцы с цветков одного растения на цветке другого, происходит у ржи, кукурузы и сорго.

В фазе молочной спелости (формирование зерна) зерно еще зеленое. Имеет влажность 50. 65 %. На растении в это время начинают желтеть и отмирать нижние листья.

Фаза полной (твердой) спелости наступает при подсыхании зерна, которое становится твердым и приобретает свойственную ему окраску. В зависимости от зоны возделывания влажность спелого зерна составляет 8. 10 %. В начале фазы полной спелости желательно начинать уборку зерновых комбайнами. В фазу полной спелости зерно легко высыпается из цветочных чешуек.

По сезонным особенностям роста и развития зерновые делятся на озимые и яровые.

Озимые культуры проходят полный цикл развития после перезимовки в почве. При весеннем посеве они не образуют вегетативных органов и, следовательно, не могут дать урожая зерна.

Яровые культуры не могут перезимовывать и проходят полный цикл развития при весеннем или летнем посеве.

У некоторых зерновых культур есть сорта, обладающие свойствами озимых и яровых растений. Их можно возделывать как осенью, так и весной. Такие сорта зерновых культур называют двуручками.

Источник

Зерновые культуры – строение и развитие

Зерновые культуры выращивают для получения зерна, которое используют для приготовления важнейших продуктов питания человека хлеб, крупа и различные кондитерские изделия, а также как концентрированное сырье для легкой промышленности.

Зерно идет на корм животным в чистом виде и в различных смесях комбикормах.

Из зерна вырабатывают крахмал, спирты, аминокислоты, лекарственные средства и другие изделия. Побочную продукцию – солому и полову – используют на корм и в качестве подстилки скоту. Многие зерновые культуры выращивают для получения зеленого корма, сена, силоса, сенажа.

Зерновые культуры подразделяют на зерновые и зерновые бобовые культуры. У первых зерном называют плоды – зерновки, а у вторых – семена. Основная доля в производстве зерна приходится на зерновые культуры. К ним относятся пшеница, рожь, тритикале, ячмень, овес, кукуруза, сорго, рис, просо, гречиха.

Обычно зерновыми культурами называют только эту группу культур, поэтому в дальнейшем мы и будем их так называть. Зерно ячменя, овса, кукурузы, сорго используется в основном на корм скоту, поэтому эти культуры обычно называют зернофуражными. Из зерна риса, проса и гречихи изготовляют в основном крупы, эти культуры называют крупяными.

По морфологическим признакам (по строению и форме) и биологическим особенностям зерновые культуры делят следующим образом:

Строение и развитие зерновых культур

По современной терминологии зерновые культуры относит к семейству мятликовых, а не злаковых. Однако, как еще принято, их называют и хлебными злаками. Но одна зерновая культура не является членом семейства мятликовых, а относится к семейству гречишных – гречиха.

Строение важнейших органов (корни, стебли, листья, соцветия) у хлебных злаков очень сходно.

Корневая система у злаков мочковатая. Зерно при прорастании сначала образует зародышевые, или первичные, корни. Затем из подземных стеблевых узлов развиваются вторичные корни, которые при наличии влаги начинают быстро расти. Первичные корни не отмирают, а играют главную роль в снабжении растений водой и пищей.

Корни хлебных злаков проникают в почву на глубину 100 – 120 см и распространяются в ширину до 100 см, однако преобладающая их масса находится на глубине 20 – 25 см. У кукурузы и сорго из ближайших к поверхности надземных узлов развиваются опорные, или воздушные, корни.

Стебель у хлебных злаков

– соломина, состоящая из 5…6 междоузлий. Количество междоузлий равно количеству листьев. Стебель растет всеми междоузлиями. Первым трогается в рост нижнее междоузлие, затем последующие. Верхнее междоузлие длиннее нижнего.

Соломина большинства хлебных злаков полая и лишь у кукурузы и твердой пшеницы она заполнена губчатой тканью. В почву погружена нижняя часть стебля со стеблевыми узлами. Из них развиваются вторичные стебли и корни – эту часть называют узлом кущения. Повреждение узла кущения приводит к гибели растения.

Листья злаков линейные (у пшеницы, ржи, овса, тритикале и риса), средние (у ячменя) или широкие кукурузы, сорго, проса). Различают зародышевые, прикорневые (розеточные) и стеблевые листья.

Лист состоит из листовой пластинки и влагалища, охватывающего стебель. В месте перехода влагалища в листовую пластинку находится пленчатое образование – язычок.

Соцвётиеу пшеницы, ржи, ячменя, тритикале – сложный колос; у овса, проса, сорго, риса – метелка; у кукурузы на одном растении образуется метелка с мужскими цветками (султанами) и початок с женскими цветками.

Цветки у злаков мелкие, обычно зеленоватые, имеют две цветковые чешуйки – внешнюю, у остистых форм переходящую в ость, и внутреннюю. Внутри цветка между его чешуйками находятся пестик, состоящий из завязи с двумя перистыми рыльцами, и три тычинки. Цветки у всех хлебов обоеполые. Число цветков в колоске различно.

Колос состоит из стержня, на уступах которого поочередно с обеих сторон формируются колоски. Метелка имеет ветви первого, второго и третьего порядка, на концах, которых также расположены колоски.

Плод у хлебных злаков – односемянная зерновка, которую называют зерном. ГIленчатые хлеба (овес, ячмень, просо, сорго, рис) имеют зерна, покрытые чешуйками.

Зерно пшеницы снаружи покрыто семенной оболочкой, под которой находится мучнистая ткань – эндосперм, которая служит для питания растения при прорастании. Эндосперм содержит до 80 % углеводов и до 22 % белка от массы зерна. Наиболее ценная часть зерна – белок – определяет пищевое и кормовое достоинство хлебных злаков.

Под семенной оболочкой, в нижнем левом углу зерновки расположены почечка зародыша и зародышевый корешок.

Сухие зерна не теряют всхожести даже после погружения в жидкий водород, т. е. переносят охлаждение до – 250 °С. Прорастающее зерно не выдерживает охлаждения до – 3… – 5 °С. Что касается способности семян переносить обезвоживание, то они остаются жизнеспособными даже тогда, когда теряют почти всю воду. В период активного роста зерновые культуры очень чувствительны к потере воды и погибают при значительно меньшем обезвоживании.

Фазы вегетации злаков

Период от начала появления всходов до созревания семян называют вегетационным. За это время растения проходят определенные фазы роста и развития, выражающиеся во внешних морфологических изменениях.

В развитии хлебных злаков отмечают следующие фазы роста – всходы, кущение, выход в трубку, колошение, цветение и созревания – молочная, восковая и полная спелости.

Развитие растений начинается с фазы

У овса и ячменя цветение может происходить до полного появления соцветия. В период цветения пыльца попадает на рыльца пестиков и оплодотворяет находящиеся в завязях семяпочки, из которых образуются семена.

У ячменя, овса, пшеницы, проса, риса цветение протекает таким образом, что пыльца всегда или в большинстве случаев попадает на рыльце пестика в том же цветке, поэтому эти культуры относят к самоопыляющимся.

Перекрестное опыление, характеризующееся переносом пыльцы с цветков одного растения на цветке другого, происходит у ржи, кукурузы и сорго.

По сезонным особенностям роста и развития зерновые делятся на озимые и яровые.

Озимые культуры проходят полный цикл развития после перезимовки в почве. При весеннем посеве они не образуют вегетативных органов и, следовательно, не могут дать урожая зерна.

Яровые культуры не могут перезимовывать и проходят полный цикл развития при весеннем или летнем посеве.

У некоторых зерновых культур есть сорта, обладающие свойствами озимых и яровых растений. Их можно возделывать как осенью, так и весной. Такие сорта зерновых культур называют двуручками.

Источник

Важнейшие для человечества зерновые культуры.

Среди культурных растений пшеница занимает особое место как древнейшее и наиболее значимое в хозяйственном отношении. Введенная в культуру в глубокой древности, пшеница сейчас служит основным поставщиком растительного белка для большей части человечества. Ее мировая площадь уже превысила 235 млн га.

Выделяют более 20 видов пшениц. Однако в мировой земледельческой практике наибольшее распространение получили лишь два – мягкая, на долю которой приходится более 85 % мировой площади пшеницы, и твердая – с удельным весом около 10 %.

Большинство видов пшениц вышло из обширного района Передней и Средней Азии и Средиземноморья (Жуковский). Насчитывают не менее шести первичных очагов-колыбелей пшеницы, территориально удаленных друг от друга. В процессе многовекового естественного и искусственного отборов сформировалось множество экотипов пшеницы, что и обусловливает в целом ее широкую экологическую приспособленность. Как сельскохозяйственное растение пшеница родилась в поймах рек. Но лучшие свои вкусовые качества и питательные свойства она приобрела в степных районах, которые и стали основным местом произрастания пшеницы. В сельскохозяйственной практике встречаются яровые, озимые и промежуточные формы.

Пшеница среди хлебных злаков наиболее требовательна к почвенным условиям. Богатые рыхлые почвы способствуют развитию мощной корневой системы. Хотя мочковатая корневая система пшеницы располагается в основном в пахотном слое, однако отдельные корни проникают на большую глубину, до 2 м и более. Корни пшеницы используют трещины материнской породы, червороины, ходы корней предшествующих культур. Глубокое проникновение корней обеспечивает лучшее водоснабжение растений.

Озимая пшеница предъявляет повышенные требования к предшественникам. Ее возделывают на большой территории с различными почвенно-климатическими условиями. Основное условие надежной ее перезимовки и получения высокого урожая – дружные и сильные всходы.

По мнению исследователей, ячмень лишь немногим уступает пшенице по давности введения в культуру. Это важнейшее продовольственное, кормовое и пивоваренного использования растение возделывается на всех континентах и занимает в мировом земледелии около 80 млн га.

У ячменя различают двурядные и шестирядные формы. Наиболее древними считаются двурядные. Однако в посевах большинства стран преобладают многорядные формы, как более урожайные. Ячмень – культура преимущественно пленчатая, голозерные формы встречаются в производстве редко (главным образом, в Юго-Западной Азии). Он всех других хлебных растений ячмень существенно отличается своей скороспелостью, что позволяет выращивать его даже за Полярным кругом.

Происхождение ячменя, по Н. И. Вавилову, связано с районами Передней Азии, включая Малую Азию, Сирию, Палестину, Северный Афганистан, Среднюю Азию. Можно говорить, учитывая широкое распространение ячменя на земном шаре, о большой приспособляемости его к различным почвенным условиям. Но в каждой природной зоне ячмень удается на почвах, которые по свойствам близки к почвам его родины.

Тяжелые почвы, избыточно переувлажненные, с плохими физическими свойствами не подходят для культуры ячменя. Он хуже приспосабливается к переувлажнению, чем пшеница и овес.

Как культурное растение рожь появилась намного позже пшеницы и ячменя – уже в бронзовом веке. Рожь посевная – единственный возделываемый вид. Мировая площадь этого хлебного злака около 20 млн га. Большая часть посевов сосредоточена в Евразии. Здесь находится и ее первичный очаг.

Культурная рожь произошла из сорно-полевой вследствие конкуренции между сорно-полевой рожью и пшеницей при совместном произрастании их в жестких условиях горного режима. Выдвинутая не столько искусственным, сколько естественным образом, рожь служит примером происхождения культурного растения из сорняка-сателлита (Жуковский). Этим и объясняются очень важные для земледельца экологические особенности ржи – ее нетребовательность к почвам и самая высокая среди хлебных злаков морозостойкость. Древний земледелец заметил эти ценные качества сорняка и умело воспользовался результатом естественного отбора.

В сельскохозяйственной практике известны две биологические группы ржи – яровая и озимая. В посевах преобладает озимая форма. Культура ржи отличается большой экологической приспособленностью к почвенным условиям. Рожь менее требовательна, чем другие злаки, к питательным элементам, дает хорошие результаты на малоплодородных почвах склонов, солонцеватых землях.

Рожь хорошо приспосабливается к почвам различного гранулометрического состава, от песчаных до глинистых. На песчаных почвах она более доходна, чем остальные злаки, и при необходимости выбора на песчаных почвах ржи отдается предпочтение. Приспосабливается рожь к различной влажности. Таким образом, рожь выделяется своей более широкой экологической приспособленностью к почвенным условиям, может возделываться на землях, которые не столь оптимальны для пшеницы.

Хорошую урожайность зерна дает озимая рожь даже при возделывании ее на одном и том же поле два года подряд.

Происхождение овса связывают с Переднеазиатским генетическим центром. Появился он в эпоху металлов. Исследователи этого рода считают, что посевной овес произошел от дикого овса, обильно засорявшего посевы полбяной (пленчатой) пшеницы. Вчистую культуру овес выдвинулся естественным отбором по мере продвижения полбы на север. Под действием естественного отбора овес приобрел широкую экологическую пластичность, использованную человеком.

Овес посевной – основной культурный вид овса на земном шаре. В его посевах (в мире более 30 млн га) явно преобладают пленчатые формы. Голозерные овсы (более требовательные к условиям произрастания) встречаются преимущественно в Юго-Западной Азии.

Овес приспосабливается к широкой гамме почв различных природных зон. Однако корни овса проникают в почву на меньшую глубину, чем корни других хлебов. В связи с этим он нуждается в хорошей увлажненности почв и даже не боится переувлажнения во второй период вегетации. Овес меньше чувствителен к кислотности, чем пшеница и ячмень, у него ниже потребность в питательных элементах.

Овес плохо удается при возделывании его два года подряд на одном и том же поле.

В современном мировом земледелии кукуруза по праву занимает одно из основных мест. Являясь растением универсального использования, наибольшее значение она приобрела в решении кормовой проблемы. Возделывается на всех континентах. Мировая площадь зерновой кукурузы находится в пределах 120 млн га, на значительных площадях ее возделывают как силосную культуру.

Кукуруза – аборигенное растение тропической и субтропической зон Америки. Происхождение сильно сказывается на ее природе. Это теплолюбивое и светолюбивое растение. Отличительнаяособенность кукурузы – мощная мочковатая многоярусная корневая система, основу которой составляют узловые корни, располагающиеся ярусами. Они способны проникать на глубину 2–4 м и распространяться в стороны до 1,5 м.

Главная, экологическая особенность кукурузы – высокая требовательность к влажности почвы в течение всего периода вегетации. Ее урожайность во многом определяется не самими свойствами почв, а уровнем увлажнения, что говорит о специфике экологических особенностей этой культуры.

Хотя кукуруза и теплолюбива, ареал ее возделывания на силос проникает в умеренный пояс.
В случае необходимости значительного насыщения севооборотов кукурузой ее можно выращивать несколько лет подряд на одном и том же поле. Высокие урожаи в этом случае получают при строгом соблюдении системы удобрения и всего агротехнического комплекса.

В мире культурных растений просо считают одним из самых древних возделываемых растений Евразии. Центром первичного формирования проса были районы Восточной и Центральной Азии, в частности Китая и Монголии, для которых просо, видимо, самая древняя пищевая злаковая культура.

Просо – один из наиболее полиморфных родов семейства злаковых в нем насчитывают около 500 видов. Среди них просо обыкновенное имеет самое широкое распространение в мировом земледелии (примерно 25 млн га). В сельскохозяйственной практике хорошо известны также и его ближайшие родственники – могар и чумиза, являющиеся подвидами итальянского проса. Районы происхождения проса отличаются известной засушливостью климата.

Просо – засухоустойчивое растение. Мочковатая корневая система уходит на глубину до 120–150 см и в нижнем ярусе образует густое сплетение корней, отходящих в сторону на 100–120 см. Это позволяет просу использовать влагу глубоких горизонтов.

Просо очень плохо переносит бессменные посевы и весьма требовательно к предшественникам.

Обусловлено это очень медленным ростом растений в начале развития, от чего они сильноугнетаются сорняками и поражаются болезнями (фузариоз, гельминтоспориоз и др.). Наивысшие урожаи этой культуры получают при посеве ее по целине и пласту многолетних трав при достаточном увлажнении почвы.

В XX в. в Европе и на американском континенте заинтересовались злаковой культурой африканского происхождения – сорго, известным в Юго-Восточной Азии еще за 3 тыс. лет до н. э. Оно привлекло к себе внимание своей засухоустойчивостью и жаростойкостью, возможностью возделывания в резко засушливых условиях, где культура кукурузы ненадежна. Сельскохозяйственная практика южноевропейских стран и США подтвердила, что сорго, по существу, не имеет себе равных по устойчивости к засухе. Мировые площади сорго стали достаточно быстро увеличиваться, достигли уже 45 млн га и продолжают расти. Кроме обыкновенного сорго широкое распространение в мире получили еще три вида – джугара, гаолян и суданская трава. По экологическим требованиям они близки к сорго обыкновенному.

Центром происхождения сорго считаются африканские саванны, с красно-бурыми и красно-коричневыми латеритизованными почвами. Обычно указывается, что сорго неприхотливо к почвам. Действительно, саванные почвы родины сорго малогумусны и не отличаются высоким плодородием. Замечательная особенность сорго – высокая засухоустойчивость, способность переносить воздушную и почвенную засуху.

Большую роль в экологическом приспособлении сорго к почвам играет очень мощная мочковатая корневая система, проникающая вглубь до 180–250 см, сильно разветвленная. Масса корней у сорго, как у большинства засухоустойчивых растений, намного превышает надземную биомассу и больше, чем у других однолетних растений. Это позволяет считать сорго культурой, которая облагораживает почвы, повышает их гумусовое содержание, а следовательно, и плодородие.

Сорго хорошо выносит повторные посевы и может возделываться на постоянных участках, если оно не поражается бактериозом.

Для половины человечества рис служит основным источником питания. Этим обусловлено его широкое распространение в мировом земледелии (около 145 млн га). Колыбель риса – тропические и субтропические районы Юго-Восточной Азии.

С экологических позиций рис является типичным представителем муссонного климата и по природе своей относится к группе растений-гидрофитов. Он произрастает при длительном затоплении. Наиболее оптимальны для риса полуаэробные условия, которые создаются затоплением небольшим слоем воды. Корневая система получает достаточное количество кислорода за счет его растворения из воздуха.

Продуктивность риса зависит от способности почвы удерживать воду. Поэтому для риса лучше всего тяжелые плоховодонероницаемые почвы. Оптимальные условия рис находит на почвах, которые сформировались при участии гидрофитной растительности и богаты органическим веществом. Это различные гидроморфные почвы – луговые, лугово-болотные, перегнойноглеевые, разные варианты слитых почв. Такие прекрасные условия рис находит, например, в дельте реки Кубани.

Рис выносит бессменную культуру, и она часто применяется в старых районах рисосеяния. Но при этом вскоре наступает заболачивание или засоление почвы, понижается жизнедеятельностьаэробных микробов, накапливаются сероводород и закисные соединения железа. Все это приводит к сильному засорению почвы, снижению в ней содержания органического вещества и резкому падению урожая.

Рис периодически, через 2–3 г., необходимо чередовать с другими культурами, способными обогащать почву органическим веществом и подавлять сорняки.

Среди культурных растений гречиха широко известна как ценная крупяная культура. Ареал ее возделывания очень большой и включает практически все континенты. Однако мировая площадь гречихи сравнительно невелика – всего около 4 млн га. Низка и урожайность. Все это свидетельствует о скромных размерах ее производства. Именно по этой причине спрос на гречневую крупу значительно превышает предложение.

Гречиха – растение азиатского происхождения, однако большая часть мировых посевов (2,4 млн га), сосредоточена в Европе. Наша страна издавна была главным производителем гречихи. Гречиха относится к семейству гречишных и по комплексу признаков существенно отличается от злаковых растений.

Родина гречихи – высокогорные влажные районы восточной части Азиатского материка (Индия, Гималаи) с промытыми и небогатыми почвами.

Гречиха – влаголюбивое растение. Оптимум увлажнения находится в пределах 70–80, % от полевой влагоемкости. При недостатке влаги начинает превалировать рост корней над надземной массой.

Корневая система стержневая, развита слабо. Может проникать на глубину 70–100 см, однако основная масса расположена в пахотном слое до 25–30 см. Необходима хорошая увлажненность этого слоя в период всей вегетации и, особенно, во время цветения и плодоношения.

В целом гречиху относят к растениям, не предъявляющим высоких требований к потенциальному плодородию.

В. Ф. Вальков, Т. В. Денисова,К. Ш. Казеев, С. И. Колесников,Р. В. Кузнецов
«Плодородие почв и сельскохозяйственные растения.»

Источник

• ← какие зерновые культуры относятся к хлебным злакам
• какие зерновые относятся к злаковым →