Насіння зернових культур

Зернові культури відносяться до родини тонконогих (злакових) – Poaceae. Вони мають дві основні групи, які розділили за морфобіологічними ознаками.

Перша група – справжні хліба, а друга група – просовидні хліба. До першої відносяться: пшениця, тритикале, ячмінь, жито, овес. До другої відносяться: просо, рис, кукурудза, сорго.

Головні особливості першої групи: культури можуть бути як озимими так і ярими, являються більш холодостійкими, а також більш вимогливі до вологи. Головні особливості другої групи: тільки ярі культури, більш вимогливі до тепла.

Зернові культури займають найбільші посівні площі в Україні, так як саме ця група рослин являється основою сільськогосподарського виробництва. З кожним роком цінність агропромислового комплексу зростає у всьому світі.

Усі галузі АПК залежать від виробництва зернових, так як зернові мають найбільш широкий спектр застосування. Отримуване з цих культур зерно, використовується у виробництві продуктів харчування, у виготовлені кормів для тварин, та задіяне як сировина база у промисловості.

В харчовій промисловості виробляють такі основні продукти як: хліб, макаронні вироби, крупи тощо. В якості корму для тварин використовують: солому, зелену масу, трав’яне борошно, виготовляють комбікорм тощо.

Найбільш використовуваною культурою є пшениця, так як ця культура займає найбільші посівні площі. На другому місці в загальному об’ємі вирощування зернових знаходиться ячмінь. Далі стоїть кукуруза, яка має також досить значні посівні площі. Ось така трійка лідерів сформована у виробництві зернових культур країни.

Морфологічні ознаки зернових

Щоб систематично виділити морфологічні особливості зернових, розглянемо детально будову таких рослин:

1. Коренева система. Являється мичкуватою, може проникати в грунт до 2,5м. Чим більш родючий грунт, тим глибше проникає коріння. Основна маса розміщується у верхньому, орному шарі грунту. Складається із основних вертикальних коренів, від яких ростуть допоміжні горизонтальні корені.
2. Стебло. Стеблом являється соломина, яка має циліндричну форму. Висота може варіюватися від 1 до 5 метрів. Може бути як порожньою в середині, так і заповненою білою серцевиною. Відповідні особливості будуть залежати від конкретної культури.
3. Листок. Має лінійну форму. Сформований з таких частин: листкова піхва, листкова пластинка, язички та вушка. Останні утворюються між листковою піхвою та пластинкою. Такі утворення захищають нижню частину стебла від потрапляння води та хвороб, тому що язичок досить щільно прилягає до стебла.
4. Суцвіття. В таких культурах як пшениця, тритикале, ячмінь та жито суцвіття представляє собою складний колос. А у просо, овес, рис, сорго – це волоть. У кукурудзи особливістю являється те, що вона має два суцвіття – волоть та качан.
5. Плід. Представляє собою зернівку. Вона вкрита насінною і плодовою оболонками. Ендосперм зернівки вміщує крохмальні зерна та білок.

Хімічний склад зерна

До складу зерна входять органічні та мінеральні речовини, а також вода. Із органічних речовин, найбільший вміст крохмалю та цукру. Пшениця, кукуруза та жито вміщують до 70% крохмалю.

У складі зерна присутні як прості, так і складні білки, протеїни та нуклеопротеїди з ліпопротеїдами відповідно. Продовольча та кормова цінність зерна, залежить від кількості білку, який може коливатися в залежності від умов вирощування. В свою чергу цінність білка в зерні визначається наявністю в ньому незамінних амінокислот, таких як лізин і триптофан.

Важливий показник якості борошна – це кількість і якість клейковини, особливої білкової речовини. Якість визначається саме еластичністю та пружністю борошна при змішуванні його з водою. Найякісніша клейковина знаходиться у м’якій пшениці, вміст якої може перевищувати 30%.

Зернівка зернових культур має у своєму складі велику кількість вітамінів, а також ферментів ліпаза, протеаза, амілаза.

Ріст і розвиток зернових культур

Насіння зернових після посіву проходять певний шлях розвитку, який ділять на такі періоди:

1. Формування вегетативних органів: коріння, стебло та листя;
2. Утворення генеративних органів: суцвіття, квітки, плід та насіння.

Виділяються наступні фази росту зернових культур: проростання, сходи, кущіння, вихід в трубку, колосіння або викидання волоті, цвітіння, формування та достигання зерна.

Детально фази росту:

1. Проростання насіння. Для того щоб відбувся процес проростання насіння, необхідні певні умови, які запускають відповідні фізіологічні та біохімічні перетворення. Такими важливими умовами являються вода і тепло.

   Оптимальна температура проростання зерна першої групи зернових 17 – 23 °C, другої 25 – 30 °C. Проростання починається з бубнявіння зерна, тобто з його наповнення вологою та розбухання. Так внаслідок біологічних процесів запущених в ендоспермі зерна, розпочинає зростати зародкове коріння та листки.

2. Сходи. Результатом запущенного в попередній фазі процесу, являється поява на поверхні грунту перших листків рослини – це і є сходи. Ця фаза та швидкість її протікання залежить від багатьох чинників. Від якості посівного матеріалу та до щільності грунту тощо.

   Щодо температурного режиму, оптимальною є 20 – 25 °C та 25 – 30 °C, відповідно для першої та другої групи зернових. Оптимальна температура дає змогу з’явитися сходам через 6 – 8 днів після посіву. Слід зазначити, що мінімально допустима температура для першої групи 2 – 5 °C, для другої групи 10 – 12 °C.

3. Кущення. Підземне стебло, ближче до поверхні грунта утворює вузол кущення. Цей орган є життєво важливим для рослини. Від вузла кущення ростуть вторинні корені, яких ще називають вузловими, та бічні пагони, які ростуть біля головного пагона. Саме цей процес утворення вузлових коренів та бічних пагонів і називається кущенням.

   Чим глибше залягає вузол кущення тим краще морозостійкість рослини та стійкість до вилягання. Глибина залежить від багатьох факторів, як від сорту, так і від агротехнічних чинників. Оптимальна температура для кущення 10 – 15 °C. Кількість утворюваних пагонів: 5 – 10 шт.

   Продуктивні пагони це ті на яких з’являється зерно. В озимих продуктивних пагонів від 3 до 6 шт. В ярих від 2 до 3 шт. Надмірне кущення може стати причиною вилягання, а недостатнє причиною слабкого врожаю. Так для зернових культур першої групи, нормальна густота продуктивних пагонів складає 500 – 700 шт/м².

4. Вихід в трубку. Ще ця фаза росту рослини називається – трубкування. Трубкування починається ростом стеблового вузла від нижнього, першого міжвузля, який знаходиться над вузлом кущення.

   Висота такого росту в 3 – 5 см над поверхнею грунту, засвідчує про успішний початок цієї фази. Процесс продовжується 10 – 15 днів, так видовжуються друге, третє та наступні міжвузля.

5. Колосіння та викидання волоті. Результат цієї фази росту зернових культур пов’язаний саме із появою колосу та волоті. Колос: пшениця, тритикале, ячмінь та жито. Волоть: овес, просо, сорго, рис, а в кукурудзі – чоловіче суцвіття.

   Цей період у розвитку рослини досить енергозатратний, так як відбувається інтенсивне зростання листя, стебла та генеративних органів. Що звичайно потребує від грунту поживні речовини та вологу.

6. Цвітіння. Наступна фаза після закінчення попередньої. За характером цвітіння зернові ділять на самозапильні та перехреснозапильні. Самозапильні: пшениця, ячмінь, овес, сорго, просо та рис. Перехреснозапильні: жито, кукурудза та сорго.
7. Формування та достигання зерна. У завершальній фазі росту і розвитку зернових культур, виділяють такі етапи: молочна стиглість, воскова стиглість та повна стиглість зерна. Більш детально:
1. Молочна стиглість. Назва пішла від того, що вміст зерна нагадує молоко. На цьому етапі зерно набуває своєї стандартної форми. Також ще продовжується процес наповнення зерна поживними речовинами.
2. Воскова стиглість. В період воскової стиглості зерно стає наче воскове, набуває свій звичайний колір. Припиняється накопичення пластичних речовин. Вологість зерна сягає 30%.
3. Повна стиглість – це вже завершення вегетаційного періоду рослини. Ендосперм стає більш твердим. Вологість зерна стає 15 – 20%. Також в цей період втрачається зв’язок між зерном та материнською рослиною.