лекция. Лекция 17. Культуры хлебов
 Скачать 75.5 Kb.
|
|
Лекция 17. Культуры хлебов План лекции: Классификация полевых культур. Хлеба первой группы. 1. Классификация полевых культур. Полевые культуры в мировом и отечественном земледелии имеют ведущее значение, занимают основные площади и дают основную продукцию. По биологическим особенностям, технологии выращивания и использованию урожая их подразделяют на группы: зерновые хлеба, зернобобовые, клубнеплоды и корнеплоды, технические и кормовые культуры. В полевой культуре возделывают около 90 видов, дающих основную массу питания для человека, кормов для животноводства, сырья для переработки. Основная группировка полевых культур приводится по характеру использования главного продукта, получаемого в урожае, как это принято в агрономии 1. Зерновые культуры подразделяются на: 1) зерновые хлеба первой группы, озимые и яровые, - пшеница, рожь, ячмень, овес; 2) зерновые хлеба второй группы, яровые, - кукуруза, просо, сорго, рис и гречиха; 3) зерновые бобовые, - горох, кормовые бобы, чечевица, чина, нут, фасоль, соя, люпин. 2. Корнеплоды, клубнеплоды, бахчевые, кормовая капуста: 1) корнеплоды, - сахарная свекла, кормовая свекла, морковь, брюква, турнепс; 2) кормовая капуста, - кормовая капуста, кольраби; 3) клубнеплоды,- картофель, земляная груша; 4) бахчевые, - арбуз, дыня, тыква; 3. Кормовые культуры: 1) бобовые травы многолетние, - клевер, люцерна, эспарцет и др.; 2) злаковые травы многолетние, - тимофеевка, овсяница, житняк, кострец и др.; 3) бобовые травы однолетние, - вика, сераделла, клевер и др.; 4) злаковые травы однолетние, - суданская трава, могар, райграс; 5) новые многолетние кормовые растения, - борщевик Сосновского, окопник жесткий, горец Вейриха, сильфия пронзеннолистная, козлятник восточный; 6) новые однолетние кормовые растения, - мальва мутовчатая, редька масличная, рапс. 4. Масличные и эфиромасличные культуры: 1) масличные, - подсолнечник, горчица, рапс, арахис, сафлор, рыжик, клещевина, кунжут, мак масличный, перилла, лялеманция; 2) эфиромасличные, - кориандр, анис, тмин, мята перечная, шалфей мускатный. 5. Прядильные: 1) растения с волокном на семенах, - хлопчатник; 2) лубоволокнистые растения, - лен, конопля, кенаф 2. Хлеба первой группы Хлеба первой группы, - пшеница, рожь, ячмень, овес - в России занимают основные площади. По современной ботанической классификации их, относя к семейству мятликовые, но в агрономической литературе по традиции часто называют злаковыми. По физиологическим особенностям это растения длинного дня. Морфологическое строение их очень сходно. Корневая система мочковатая, стебель соломина, в нижней части стеблевые узлы сближены в узел кущения, из него отрастают вторичные стебли и корни. Листья линейные, мало отличаются по листовой пластинке, но хорошо различаются по ушкам и язычкам в месте перехода листа в листовое влагалище. У ячменя контрастно большие ушки, у овса, напротив, резко выделяется крупный язычок, а у пшеницы они одинаково маленькие. Соцветия - колос у ржи, пшеницы, ячменя, метелка у овса. Колос состоит из колоскового стержня с уступами, на которых располагаются колоски. Плоды - зерновки, у пшеницы и ржи голые, у ячменя и овса пленчатые, но есть и голозерные виды Агротехника возделывания зерновых должна учитывать фазы развития хлебов: набухание, прорастание, всходы, кущение, выход в трубку, колошение (выметывание метелки), цветение, созревание. За начало фазы считается время, когда в нее вступает до 10% растений, при 75% - полная фаза Набухание, прорастание, всходы часто рассматриваются как одна фаза, потому что первые две не видны. Для набухания пленчатых овса и ячменя требуется больше влаги, поэтому их сеют первыми, при максимально сохранившейся влаге. Набухшая зерновка прорастает первичными корешками, которых у хлебов 1-ой группы 3-8, а у хлебов 2-ой группы только 1. Группы различаются также по температурным условиям прорастания, первая прорастают при 1-2, а вторая требует 8-9. После отрастания первичных корешков трогается в рост стебелек, покрытый защитной пленкой колеоптиле. Колеоптиле первым появляется над поверхностью почвы и хорошо различается у культур. У овса окраска колеоптиле светло-зеленая, у пшеницы зеленая, у ячменя сизовато-дымчатая, у ржи фиолетово-коричневая. Окраска держится один - два дня и меняется (на солнце быстрее) на зеленую, которая уже мало отличается у разных хлебов. Фаза всходов заканчивается на появлении 3-го листа, когда растение временно приостанавливает рост надземной части, наступает следующая фаза, в которой активнее идут процессы в подземной части. Кущение начинается формированием на глубине 2-3 см узла сближенных междоузлий, "узла кущения", в котором происходит вегетативное размножение корней (формируется мочковатая корневая система) и стеблей. Важность его иллюстрируется тем, что при замерзании и гибели надземной части (в перезимовку, или от сильных возвратных заморозков) стеблестой может полностью восстановиться от узла кущения. Кустистость (среднее количество вновь отрастающих стеблей) у ржи 4-5, ячменя 3-4, у пшеницы и овса 1,5-2,5. Различают общую и продуктивную кустистость, в которую включаются только стебли, несущие колос (метелку). Выход в трубку это начало роста стебля над поверхностью почвы. Первым трогается в рост нижнее междоузлие. Эта фаза считается уже генеративной, переход к ней возможен лишь после завершения стадии яровизации и перехода к световой стадии. Этим отличаются озимые и яровые формы злаков. Озимые, посеянные весной, не выйдут в трубку, а все лето останутся в фазе кущения. Колошение (выметывание метелки) характеризуется появлением соцветия. В этой фазе максимальным темпом растут листья и стебли, формируется соцветие, в конце фазы начинается цветение. Цветение по времени совпадает с окончанием колошения, а у ячменя оно начинается, когда колос еще не показался наружу из листьев. Пшеница, ячмень, овес, просо и рис - самоопыляются. Рожь, сорго, кукуруза опыляются перекрестно. Рожь зацветает на 8-11 день после колошения, для этого лучше благоприятная мягкая погода без дожей и жары. Спелость включает формирование зерновки, налив и созревание, подразделяют на 4 этапа. Молочная спелость - зерно уже сформировалось, но его окраска зеленая, а эндосперм имеет жидкую консистенцию, содержит 50-75% воды. Фаза длится 10-15 дней, Стадии развития хлебов (и растений вообще) отражают качественные изменения растения как живого организма. Их выделяют четыре: Яровизация наиболее наглядно выраженная стадия, в зависимости от температуры растения делятся на яровые и озимые. У яровых форм хлебов эта стадия проходит при обычной весенней температуре, 6-18 градусов (у хлебов 2-й группы 20-30 градусов), за 10-20 дней. Озимые имеют длительную стадию яровизации (30-70) и проходят ее при пониженных температурах 0-3 градуса тепла. Световая стадия связана с явлением фотопериодизма (описана при характеристике света, как фактора роста и развития растений). Половая (спорогаметная) стадия контролирует особенности формирования органов размножения и обмена генами. Эмбриональная (зародышевая) стадия контролирует формирование нового организма после оплодотворения. Последние две стадии изучены меньше, используются узким кругом специалистов, таких наглядных примеров как по яровизации и по световой стадии по ним не приводится. Зерновые хлеба дают зерно, из которого получают основную часть продовольствия на планете - хлеб и хлебопродукты для людей, концентрированный корм для животноводства. Зерно имеет высокую концентрацию пищевых калорий и белка на единицу веса, хорошо хранится (широко известен пример о сохранности качества пшеницы из египетских пирамид), удобно в перегрузке и транспортировке (теперь зерно перегружают по трубопроводам, пневматикой). Человеку на год нужно для питания около 100 кг зерна (в разных странах от 70 до 200 кг). Кроме зерна зерновые культуры дают солому, которая также является полезным продуктом. Овсяная и ячменная солома - ценный корм. Ржаную и пшеничную солому чаще используют на подстилку, для скармливания она нуждается в предварительной подготовке для повышения перевариваемости. В Европейских странах, США, Канаде и других широко применяется прессование соломы в блоки с целью использования в качестве биотоплива и субстрата для выращивания овощей в теплицах Пшеница (Triticum) Пшеница в России и в мире - главный источник продовольственного зерна, в России также широко используется и как фуражная культура, т.к. дает более высокие урожаи. В лесостепной и степной зоне Европейской России сеют больше озимые сорта пшеницы, в Сибири и Нечерноземье яровые cорта. Род пшениц включает 22 вида, но возделываются широко только два из них, твердая (Triticum durum) и мягкая (Triticum aestivum или vulgare). Твердая пшеница называется так по твердому стекловидному эндосперму. Она дает хлебопекарное зерно высшего качества, выращивается в степной зоне, имеет длительный вегетационный период и требует суммы эффективных температур более 3 тысяч. Только яровые сорта при выведении озимых сортов качества вырождаются, приближаясь к сортам мягкой пшеницы. Более двух тысячелетий лучшие хлебные пшеницы поставлялись на мировой рынок с территории России, теперь это Аргентина и Австралия (Ю.Черниченко "Русская пшеница"). Мягкая пшеница имеет мучнистый эндосперм, более неприхотлива и более технологична, чем твердая. Дает более высокие урожаи и лучше отзывается прибавкой урожая на улучшение агротехники. Хлебопекарные качества мягкой пшеницы ниже, чем у твердой, мука из нее непригодна для макаронных изделий и высших сортов хлеба. Cелекция дает сельскохозяйственной практике сильные сорта мягкой пшеницы с улучшенными хлебопекарными качествами, их требования к плодородию и агротехнике выше, чем у мягкой пшеницы, а урожай выше, чем у твердой. За последние десятилетия урожайность пшеницы росла быстрее, чем у других культур. "Зеленая революция" началась с выведения в Мексике в 1960-х годах короткостебельной пшеницы способной давать урожай 100 и более ц/га. Теперь эти сорта являются ведущими во всех индустриальных странах. Ячмень (Hordeum sativa). Ячмень содержит меньше, чем пшеница, белка, но этот белок более ценен повышенным содержанием незаменимой аминокислоты лизина. По этой причине 1 кг ячменя заменяет 1,2-1,4 кг пшеницы при откорме. Ячмень имеет ряд технологических преимуществ, у него крупнее зерно (масса 1000 зерен 40-50 г при 30-38 у пшеницы), короче вегетационный период (есть сорта, вызревающие за 40 дней), выше кустистость (до 4,5, при 2,5 у пшеницы), выше засухоустойчивость. По этим причинам ячмень занимает наибольшие площади из зерновых в странах Северной Европы. Спектр использования ячменя шире, чем у пшеницы, выпекается в небольшом количестве ячменный хлеб, существенно больше ячменной муки используется для добавки в пшеничный и ржаной хлеб, из ячменя приготовляются крупы, кроме того он в больших количествах используется на фураж и на пиво, вся мировая пивоваренная промышленность базируется на ячменном сырье. Ареал шире, чем у пшеницы за счет северных и горных территорий, где пшеница не успевает вызревать. Жару ячмень переносит также лучше, чем пшеница и он более солеустойчив. Ячмень разделяется на 2 подвида, двурядный и многорядный. У двурядного ячменя только яровые формы, у многорядного есть и озимые. Озимый ячмень самостоятельного значения не имеет, обычно используется для уплотнения, получения двух урожаев, когда после уборки озимого ячменя успевает вызреть еще одна культура. Для этой же цели в районах с длительным вегетационным периодом применяются пожнивные посевы ячменя. Сорта ячменя различаются по назначению (продовольственные, требуются хорошие вкусовые качества и повышенное содержание белка; фуражные, требуется высокое содержание лизина и способность давать максимальные привесы; пивные, требуется минимум белка и крахмал особого состава), скороспелости, особенностям технологии. Особенности агротехники - ячмень высевается в ранние сроки, прорастает при 1,2, переносит заморозки до фазы выхода в трубку, в эту же фазу (выхода в трубку) замерзают цветки, поэтому ячмень не высевают в пониженных местах, где случаются радиационно-конвективные заморозки. При этих заморозках холодный от интенсивного излучения тепла в ясные ночи воздух как вода стекает и застаивается в замкнутых лощинах. В облачную погоду таких заморозков не бывает. Норма высева ячменя 4,5-5,5 млн. всхожих зерен на гектар. Лучший способ посева рядовой и узкорядный, в этом случае повышается кустистость, меньше образуется подгона. Скороспелость и ранняя уборка делают ячмень культурой, пригодной для высевания под покров многолетних трав. Удобрение определяется назначением ячменя, продовольственные и фуражные удобряют как зерновые в среднем, под пивные ячмени вносят меньше азота. Обязательно протравливание семян, против пыльной и твердой головни, по специальным технологиям, под контролем специалистов.. Овес (Avena sativa). Овесценная диетическая продовольственная (крупа, толокно, галеты, печенье, хлопья, добавка в хлеб и др.) и лучшая фуражная культура. Самая молодая из зерновых культур. Широкое распространение получил в связи с распространением лошадей, как лучший корм для них. Распространению способствовала и неприхотливость выращивания, средний урожай удается стабильнее всех зерновых культур. Широко используется для посева на зеленый корм, силос и сено. Овсяная солома имеет лучшие кормовые качества для скота. Зерно отличается повышенным содержанием жира и легко переваривается, поэтому овес популярен для питания в пожилом возрасте и при заболеваниях пищеварительной системы и сосудисто-сердечных заболеваниях. Овес имеет соцветие метелку, по форме которой различают его разновидности. Есть голозерные формы, но используются больше пленчатые, т.к. голозерные легко осыпаются. Урожай всех сортов в диапазоне 10-15 ц/га в производственных хозяйствах в среднем. Озимые культуры. Озимая рожь (Secale cereale L.) Зерно ржи - сырье для выпечки ржаного хлеба, обладающего специфическими качествами, по некоторым компонентам превосходящими пшеничный хлеб. Ржаной хлеб очень популярен за рубежом, в Европе и США. Рожь - ценная фуражная и кормовая культура, дает наиболее раннее зерно свежего урожая и наиболее ранний зеленый корм для молочного скота. В районах с суровым климатом распространена и яровая рожь - ярица, которую переселенцы в свое время освоили из желания иметь ржаной хлеб. Рожь - высокостебельная культура и основной недостаток - склонность к полеганию в дождливую погоду. Особенности агротехники ржи связаны с обеспечением зимостойкости. Зимостойкость как понятие шире морозостойкости, в него включается устойчивость к комплексу неблагоприятных факторов перезимовки. Значение этого не ограничивается рожью, а важно для всех многолетних культурных растений. Выпреваниепроисходит при выпадении снега на теплую землю и установлении достаточно длительного периода отрицательных температур (до нескольких, 3-7, дней, а иногда и окончательно, до весны), под снегом почва долго остается талой, корни продолжают расти, и расходуют запасы питательных веществ "зимнего фонда", а зимой растения гибнут от общего истощения. Выпирание и обрыв корней случаются при посеве на недостаточно осевшую почву. При замерзании без снега происходит обрыв узла кущения от нижерасположенной корневой системы. Особенно опасно при многократном замерзании и оттаивании без снега. Для предупреждения выпревания сеять лучше по почве, осевшей в течение 3-х недель. Вымокание наблюдается в понижениях с застаивающейся водой ("блюдцах"), растения гибнут от недостатка кислорода для дыхания корней. Основной способ преодоления - создание мощного рыхлого технологического горизонта, планировка поверхности полей. Ледяная корка различается притертая и висячая. Притертая корка опаснее, это когда замерзает переувлажненный верхний слой почвы, в котором размещаются узлы кущения и зимующие вегетативные органы отрастания. Висячая корка - это наст на снеге, его растения переносят дольше, для борьбы возможно механическое разрушение катками. От притертой корки можно защищаться только лучшим дренированием, недопускающим даже краткого переувлажнения поверхностного слоя почвы. Поражение болезнями случается довольно часто, но обычно страдает надземная часть, а узлы кущения сохраняются. Вред в том, что теряется время на отрастание новых стеблей. Чаще развивается снежная плесень (склеротиния). Для защиты необходимо боронить как можно раньше весной, чтобы разрушить пленку из перепревших остатков листьев и усилить аэрацию, что ускоряет отрастание. Без боронования узлы кущения могут погибнуть от недостатка кислорода. Гречиха. Гречиха лучше зерновых переносит кислые почвы, лучше усваивает труднорастворимые формы фосфатов. Ценна как страховая культура для пересева погибших озимых, поскольку оптимальные сроки сева гречихи на 2-3 недели позднее яровых зерновых культур. К недостаткам, обусловливающим сокращение посевов, относят недружное созревание и связанную с этим нетехнологичность уборки. Биологические особенности гречихи определяются ее отношением к семейству гречишных. Характерны многостебельность, очень растянутый период цветения и созревания (гречиха продолжает цвести, когда нижние зерна уже созрели), диморфизм цветков (у одних цветков тычинки короткие, пестик длинный, а у других наоборот и опыляются только одинаковые варианты: короткие тычинки - короткий пестик; длинные тычинки - длинный пестик). Прорастает гречиха при 7-9, поэтому сеется в конце мая, после гарантированного прогревания почвы до этой температуры. При 15 прорастание ускоряется и всходы более дружные. Всходы выносят заморозки до -1, но при -2 уже гибнут, это обстоятельство также определяет необходимость более позднего посева гречихи, после возврата весенних заморозков. Гречиха считается растением узкого температурного оптимума, при похолодании ниже 13 рост и развитие замедляются, а при температуре выше 25 прекращается опыление. Сеют гречиху рядовым способом через 30 см, 80 кг/га семян 1-го класса качества, если качество, ниже, норму соответственно увеличивают. Норма в штуках на га для гречихи мало применяется, т.к. у нее высокий коэффициент стеблевания. Место гречихи в севообороте определяется не столько тем, что она зерновая культура, но больше тем, что она - медонос, поэтому под нее отводят часть поля яровых зерновых, ближе к пасекам. Уборка начинается после созревания 2/3 семян. Полное вызревание зерна гречихи в условиях Курганской области не наступает, и это обстоятельство является главным ограничителем выращивания этой ценной культуры. Вопросы 1. пшеница, рожь, кукуруза, рис, овес, ячмень 2. пшеница, рожь, ячмень, овес 3. кукуруза, просо, сорго, 4. мягкая, твёрдая, озимая, дроблёная ,фуражная 5. -20,-30 6. 7. Семена озимой ржи начинают прорастать при температуре 1-2 °С 8. Озимый ячмень-Зерно ячменя обладает высокопитательными свойствами и содержит большое количество витаминов 9. вымерзание, выпревание, вымокание, выпирание, ледяные корки. 10. необходимо обеспечить равномерное распределение семян по всей площади поля. Разбросной посев озимых культур создает наиболее благоприятные условия для созревания каждого из растений. 11. 2-3 см. 12. В зерне ржи в зависимости от условий выращивания и сорта содержится 9…17% белка, 52…63%крахмала и 1,6…1,9% жира 13. 14. 15. 16. 17. злаки 18. 19. 20. трехгранную форму |