РЕФЕРАТ
На тему: Морфологические и биологические особенности озимых и яровых хлебов. Строение и химический состав зерна. Фазы роста и развития растения. Цветение и налив зерна. Созревание и фазы спелости.
Проверила: Салакшинова Б.М
Выполнили: Ахметова М.,Турлубекова М.
ЗР-311 группа
Содержание:
Введение
1.Морфологические и биологические особенности озимых и яровых хлебов
2.Строение и химический состав зерна
3.Фазы роста и развития зерна
4.Цветение и налив зерна
5.Созревание и фазы спелости
Вывод
Использованная литература
Введение
Зерно является основным продуктом сельского хозяйства. Из зерна вырабатывают важные продукты питания: муку, крупу, хлебные и макаронные изделия. Зерно необходимо для успешного развития животноводства и птицеводства, что связано с увеличением производства мяса, молока, масла и других продуктов. Зерновые культуры служат сырьем для получения крахмала, патоки, спирта и других продуктов.
Всемерное увеличение производства зерна - главная задача сельского хозяйства.
Наряду с увеличением производства зерна особое внимание обращается на улучшение качества зерна, и прежде всего на расширение производства твердых и сильных пшениц, а также важнейших крупяных и фуражных культур.
Для успешного решения этих задач необходимо улучшать использование агротехники, шире внедрять высокоурожайные сорта и гибриды, совершенствовать структуру посевных площадей. Большое значение придается также эффективному использованию удобрений, расширению посевов на мелиорированных землях и в зонах достаточного увлажнения.
Возделываемые зерновые культуры относят к трем ботаническим семействам - злаковых, гречишных и бобовых. Семейство злаковых
Основные хлебные культуры - пшеницу, рожь, овес, кукурузу, рис, просо, сорго относят к семейству злаковых (Graminial), классу однодольных растений.
Различают две формы злаковых - - яровые и озимые. Яровые растения высевают весной, за летние месяцы они проходят полный цикл развития и осенью дают урожай. Озимые растения сеют осенью, до наступления зимы они прорастают, а весной продолжают свой жизненный цикл и созревают несколько раньше, чем яровые. Озимую и яровую формы имеют пшеница, рожь, ячмень и тритикале. Все остальные злаки бывают только яровыми. Озимые сорта, как правило, дают более высокий урожай, однако их можно выращивать в районах с высоким снежным покровом и достаточно мягкими зимами.
|
|
Морфологически и биологические особенности озимых и яровых хлебов
Требования к температуре. Основным фактором жизни растений является тепло. Влияние тепла сказывается на развитии растений от момента набухания семян в почве до созревания нового урожая, при этом рост и развитие растения в каждый период его жизни протекает только в определенном диапазоне температур.
Зерно озимой пшеницы способно прорастать при температуре 1...4 0С, а ассимиляционные процессы начинаются при 3...4 0С. Быстро и дружно всходы появляются при температуре 15...18 0С.
Кущение озимой мягкой пшеницы начинается примерно через 15 дней после появления всходов; оно протекает осенью и весной. Продолжительность осеннего периода кущения при нормальных условиях составляет в среднем 25...35 дней, весеннего - 30…40 дней. Таким образом, без учета зимнего покоя кущение озимой пшеницы проходит примерно на уровне 55...75 дней. Сумма среднесуточных температур за этот период составляет 500…550 0С, из которых на долю фаз кущения приходится около 200 0С. Выход в трубку у озимой пшеницы наступает в первой половине мая при температуре не менее 10 0С. Колошение начинается с появления колоса из пазухи последнего листа. В зависимости от погодных условий оно наступает на 25...35 день после начала выхода в трубку. Продолжительность периода от весеннего пробуждения до колошения пшеницы колеблется от 55 до 75 дней. озимая пшеница урожай плодородие
|
|
С учетом того, что озимая пшеница для созревания или технической спелости требует примерно сумм активных температур 1400...1500 0С, можно заключить, что на всей территории Беларуси вполне хватает тепла для выращивания этой культуры. Более того, по средним многолетним данным после уборки урожая озимых остаются неиспользованными суммы температур выше 10 0С; на севере республики около 700 0С, в средней части - 800…900 0С, на юге - 1000…1100 0С, что составляет соответственно 32...34, 37...40 и 42...43% имеющихся ресурсов биологически активного тепла.
Большое влияние на формирование урожая и высококачественного зерна пшеницы оказывает режим температур в период вегетации растений.
В разные периоды вегетации озимая пшеница предъявляет неодинаковые требования к температурным условиям. В период всходов и кущения оптимальной является температура от 12 до 14 0С. В переходном к зиме периоде наиболее благоприятна для развития пшеницы сухая ясная и тёплая погода: днём 10 - 12 0С с понижением температуры ночью до 0 0С и ниже. Такая температура способствует хорошей закалке растений пшеницы, что повышает её выносливость в зимне - весенний период.
|
|
Устойчивость озимой пшеницы к отрицательным температурам во время перезимовки в значительной мере зависит от степени развитости растений, условий, сопровождающих закалку, влажности верхнего слоя почвы и других факторов. Наибольшую устойчивость к низким отрицательным температурам она приобретает в фазе кущения, когда имеется 2 - 4 побега. В таком состоянии в зависимости от сортовых особенностей озимая пшеница может переносить морозы до 17 - 22 0С. При непродолжительном их действии озимая пшеница в большинстве случаев не вымерзает. Однако, если почва переувлажнена, а также при резком переходе от положительных температур к низким отрицательным, возможна гибель посевов озимой пшеницы и при значительно меньших морозах.
От действия отрицательных температур могут погибнуть отдельные листья и даже стебли, но, несмотря на это, растения способны сохранять свою жизнеспособность и в последующем обеспечивать нормальный урожай зерна. Наиболее уязвимым органом является узел кущения, где размещаются точки роста. Снижение температуры в месте расположения узла кущения доминус 17 - 19 0С на продолжительный срок приводит к гибели растений.
В зимы с достаточным снежным покровом озимая пшеница хорошо переносит морозы 35 0С и более.
К окончанию зимнего покоя постепенно снижается устойчивость озимой пшеницы к отрицательным температурам. В начале весенней вегетации она может повредиться заморозками минус 6 - 8 0С, а в фазе выхода в трубку - при снижении температуры до минус 4 0С.
Наиболее благоприятны для формирования зерна пшеницы относительно высокие температуры воздуха в период колошение - восковая спелость. В это время растениям необходима температура 18...20 0С. При повышении температуры воздуха в фазе созревания зерна до 22...25 0С содержание белка в зерне возрастает.
Сроки наступления полной спелости зерна зависят от многих факторов, среди которых немалая роль принадлежит почвенно-климатическим условиям, приемам возделывания и сортовым особенностям. Полная спелость озимой пшеницы обычно наступает в конце июля - первых числах августа. При прохладной и дождливой погоде в весенне-летний период вегетации увеличивается продолжительность всех фаз, задерживается созревание зерна, сухая же и жаркая погода ускоряет созревание зерна. Требования к влаге. Отношение и требования озимой пшеницы к влаге характеризуют ее как сравнительно засухоустойчивую культуру. Потребление влаги зависит от возраста, интенсивности роста, мощности развития, наличия влаги в почве, температуры и относительной влажности воздуха, освещения, развитости корневой системы, обеспеченности питательными веществами и других факторов и условий. Наиболее благоприятные условия для роста и развития озимой пшеницы складываются при влажности почвы не ниже 75-81 % ПВ. Нижним пределом влажности, при котором прекращается потребление растениями воды из почвы, является влажность завядания. В зависимости от воднофизических свойств и химического состава она характеризуется содержанием воды от 6-7 до 15-16% абсолютно сухой массы почвы. За период вегетации озимая пшеница расходует 2500-4000 м3воды с 1га.
О продуктивности использования потребляемой растениями влаги судят по транспирационному коэффициенту. У озимой пшеницы он составляет в среднем 450, достигая в отдельные годы 700. В годы благоприятные по условиям увлажнения и другим факторам среды, на фоне высокой культуры земледелия транспирационный коэффициент может опускаться до 350-300. В начале вегетации на создание 1 г сухого вещества расходуется до 800-1000 г воды. С возрастом этот показатель уменьшается, и в конце вегетации транспирационный коэффициент колеблется обычно от 150 до 200. Однако эти параметры могут значительно отклонятся от средних показателей. Во влажную погоду с невысокими температурами они бывают ниже, в жаркую и сухую - выше.
На протяжении вегетации озимая пшеница использует влагу неравномерно. В фазах прорастания зерна и появления всходов растения потребляют относительно небольшое количество влаги. Однако, чтобы обеспечить дружные и полноценные всходы, необходимо содержание в верхнем (0-10см) слое почвы не менее 10мм продуктивной влаги. Наиболее интенсивно озимая пшеница потребляет влагу из почвы в фазе выхода в трубку. Недостаток влаги в этой фазе приводит к нарушению дифференциации генеративных органов, образованию большого количества бесплодных цветков, недобору урожая общей массы и зерна. В научной литературе с этой фазой нередко связывают критический период у пшеницы по отношению к влаге. Однако недостаток влаги во время цветения и оплодотворения, налива тоже приводит к большому недобору зерна. Эти фазы вегетации с таким же основанием можно считать критическими по отношению к влаге. Снижение темпов роста озимой пшеницы, а иногда и гибель ее посевов отмечается и при переувлажнении. Чаще всего это может наблюдаться поздней осенью и ранней весной. При этом нарушается воздушный режим, что влечет за собой снижение темпов микробиологических процессов, ухудшаются условия минерального питания растений. Избыточно влажная погода способствует формированию мощной вегетативной массы, слабоустойчивой к полеганию. Посевы, полегшие в период налива зерна, как и в более раннее время, формируют пониженный урожай зерна. Влажная и холодная погода во время налива и созревания зерна отрицательно сказывается на интенсивности оттока пластических веществ из листьев и стебля к наливающемуся зерну. Требования к плодородию почв. Влияние климата на продуктивность растений, как правило, проявляется через почву. Почва - это связующее звено между “неживой” и “живой” природой. Русский учёный В.В. Докучаев (1949) отмечал, что “почва и климат - основные и важнейшие факторы земледелия - первые и неизбежные условия урожаев”. Обобщая данные Государственной хлебной инспекции, П.Е. Суднов (1986) составил карту белковости зерна пшеницы в зависимости от регионов её произрастания. Он отмечает, что хлебопекарные качества и белковость зерна тесно связаны с типом почв. Так, на типичных чернозёмах зерно пшеницы имеет высокое качество, несколько ниже - на каштановых почвах, ещё ниже - на серозёмах, выщелоченных чернозёмах и самое низкое - на бедных почвах. Наиболее высокие и устойчивые урожаи эта культура обеспечивает на плодородных, достаточно влажных и чистых от сорняков почвах. Для получения зерна пшеницы с хорошими хлебопекарными свойствами необходимы соответствующие погодные условия и почвы с высоким потенциалом плодородия (почвенный балл >50). Такие почвы гарантируют производство пшеницы высокого качества при снижении уровня внесения азота, в отличие от почвы с баллом 30...45. Дерново-подзолистые суглинистые почвы наиболее плодородны и пригодны для возделывания пшеницы. Озимая пшеница более требовательная к условиям выращивания по сравнению с другими озимыми культурами. Поэтому ее не следует размещать на песчаных и супесчаных почвах, подстилаемых песками, переувлажненных тяжелосуглинистых и глинистых почвах и на плохо осушенных торфяниках. Лучшими почвами являются легко- и среднесуглинистые, а также связные супеси, подстилаемые с глубины 0,8…1,0 м мореным суглинком, характеризующиеся следующими агрохимическими показателями: рН-6,0…7,5, содержание гумуса - не менее 1,8%, подвижного фосфора 260...300 мг/кг и обменного калия - не менее 220...250 мг/кг по Кирсанову. Не следует размещать посевы озимой пшеницы, возделываемые по интенсивной технологии, на почвах с очень низким содержанием питательных веществ. Требования к свету. Свет - один из важнейших факторов в жизни растений. Под влиянием солнечного света и тепла в растениях проходит фотосинтез, в результате которого в них образуются органические вещества. Интенсивность фотосинтеза у озимой пшеницы зависит от многих факторов внешней среды, состояния развития растений, размера ассимилирующей поверхности, сортовых особенностей и т.д. Наиболее благоприятные условия для фотосинтеза при наличии других факторов складываются при продолжительном световом дне и повышенной интенсивности освещения. Уже в начале осенней вегетации озимой пшеницы недостаток света может сказаться на темпах роста и, в первую очередь, на формировании новых листьев, узла кущения. Солнечная погода в фазе всходов и особенно во время роста второго и третьего листьев в сочетании с благоприятными температурным, водным и пищевым режимами способствует формированию более крупных листьев и закладке узла кущения на большой глубине. И наоборот, при пасмурной, дождливой погоде в сочетании с пониженной температурой узел кущения закладывается ближе к поверхности почвы, что увеличивает вероятность гибели растений озимой пшеницы при неблагоприятных условиях перезимовки.
Интенсивное солнечное освещение в осенний период фазы кущения обеспечивает накопление в листьях и узле кущения большого количества пластических веществ и прежде всего сахаров. При солнечной погоде и перемене температур от положительных днём к небольшим отрицательным в ночные часы лучше происходит закалка озимой пшеницы перед уходом в зиму, что повышает её морозостойкость. Продолжительность дневного освещения влияет на прохождение световой стадии озимой пшеницы. Растения, не прошедшие световую стадию, не выколашиваются. В полевых условиях световая стадия совпадает с фазой кущения- выход в трубку. Для прохождения световой стадии необходимы освещение, оптимальная температура, влажность и наличие питательных веществ. Главным из этих факторов является продолжительность освещения в течение суток. Пшеница относится к растениям длинного дня. В весенний период вегетации продолжительный световой день (не менее 13-14 ч) способствует накоплению большого количества пластических веществ и формированию вегетативной массы растений. Интенсивное освещение в конце фазы кущения - начале выхода в трубку обеспечивает формирование мощной ассимилирующей поверхности. Продуктивность фотосинтеза в солнечную погоду в этот период может подниматься до 10 - 14 г/м2 в сутки. Солнечная погода в начале фазы выхода в трубку способствует формированию коротких, но прочных нижних междоузлий, что повышает устойчивость стеблей к полеганию. На сильно загущённых посевах через травостой проникает не более 10% солнечных лучей. На таких полях возможно полегание даже в годы, когда в начале фазы выхода в трубку были солнечные дни. Сочетания солнечной и ясной погоды с хорошей обеспеченностью растений влагой и оптимальными температурами (18 - 22 0С) в период формирования и созревания зерна - один из важнейших факторов получения высокого урожая. Продуктивность фотосинтеза сохранившей жизнедеятельность ассимилирующей поверхности в этот период может подниматься до 18 - 30 г/м2в сутки. Благодаря этому зерно формируется крупное и полновесное. Потребность в элементах питания. При интенсивной технологии возделывания огромную роль играет обеспечение растений во все периоды их роста и развития достаточным количеством питательных веществ. При разработке интенсивных технологий следует принимать во внимание физиологическую роль элементов питания и потребность культуры в них. Озимая пшеница очень отзывчива на макро- и микроэлементы. Азот - основной элемент питания, необходимый для формирования зерна с высокимсодержанием белка. Азот поступает в растение с начала вегетации до молочной спелости. Недостаток его проявляется в светло-зеленой окраске растения, слабом кущении и малых размерах как вегетативных, так и репродуктивных органов пшеницы. Азотные удобрения вносят дробно в весенне-летний период.
Фосфор способствует равномерному появлению всходов, активизирует рост корневой системы, ускоряет созревание. Являясь аккумулятором и переносчиком энергии, соединения фосфорной кислоты стимулируют процессы фотосинтеза, дыхания и оказывают непосредственное влияние на углеводный обмен. Недостаток фосфора в растениях тормозит передвижение углеводов и снижает синтез белков. Высокий уровень фосфора усиливает развитие корневой системы, повышает использование азота и сокращает период созревания пшеницы, способствует улучшению физических свойств зерна. Фосфорные удобрения наиболее интенсивно используются растениями в первые 35 дней их вегетации, поэтому их вносят главным образом под основную обработку почвы. Калий занимает важное место в балансе питания пшеницы. Его недостаток в растении снижает фотосинтетическую активность, нарушает углеводный обмен, усиливает поражение грибными болезнямии тем самым отрицательно влияет на содержание белка в зерне. Калий улучшает перезимовку растений, укрепляет соломину, уменьшает поражение посевов корневыми гнилями и ржавчиной. Калийные удобрения наиболее полно используются растениями при внесении их под основную обработку в полной норме. Однако высокий урожай зерна с хорошим качеством можно получить только при сбалансированном питании озимой пшеницы. В условиях интенсивного возделывания озимой пшеницы возрастает роль микроэлементов (меди, бора, цинка, марганца и др.). Это связано с тем, что с ростом урожая вынос их из почвы увеличивается.
2 .Строение и химический состав зерна
Строение зерна может сильно различаться в зависимости от его вида. Зерно пшеницы и ржи обычно состоит из нескольких анатомических частей – так называемых оболочек, эндоспермы и зародыша, которые характеризуются совершенно различными физиологическими функциями, благодаря чему они имеют совершенно разное строение и абсолютно различный химический состав. В питании населения используется зерно таких зерновых культур, как рожь, пшеница, ячмень, гречиха, рис, овес, кукуруза, зернобобовые и т. д. Причем зерна могут использоваться как целиком (гречиха, кукуруза, зернобобовые, рис), так и в виде дробленого зерна или муки. В зерне можно выделить следующие части: эндосперм — внутренняя, основная часть зерна, составляет 84—85% массы зерна; содержит углеводы, белки, незначительное количество жиров, минеральных веществ; состоят из оболочки нескольких слоев, составляют около 14% массы зерна, содержат минеральные вещества, витамины, незначительное количество белков и жира; зародыш — составляет около 1,5% массы зерна, располагается в виде почки у основания зерна, содержит биологически активные пищевые вещества — белки, жир, витамины, минеральные вещества. Разные зерновые культуры значительно отличаются по химическому составу. Так, хлебные злаки, содержащие 10—13% белков, не имеют сбалансированного аминокислотного состава, особенно по лизину. Белки бобовых культур имеют большее количество (22— 34%) белков, сбалансированных по незаменимым аминокислотам. В зернах пшеницы содержатся белки, способные удерживать воду и находящиеся в особых химических связях с крахмалом, жирами и минеральными веществами. Этот комплекс называется клейковиной. От качества и количества клейковины зависят хлебопекарные свойства муки, клейковина придает упругость тесту, а при выпечке хлеба образует пористый мякиш. В зависимости от сорта, используемой агротехники и условий произрастания зерновой культуры, химический состав зерна существенно изменяется. Наиболее богата белками пшеница, в особенности твердая. Содержание белка в зернах увеличивается при продвижении областей их посевов на юг и на восток. На качество зерна также оказывает влияние сухость климата и содержание азота в почве. Жиры зерновых продуктов (их небольшое количество — около 2%) являются биологически активными веществами, так как содержат полиненасыщенные жирные кислоты, способные быстро окисляться. В связи с этим для предупреждения прогоркания жира зародыш зерна перед помолом подлежит удалению. Большую часть пищевых веществ составляют углеводы — 57—70% в хлебных злаках и 53—54% — в бобовых. Углеводы в основном представлены крахмалом. Минеральные вещества представлены калием, фосфором, кальцием, магнием, железом, сосредоточенными в оболочке и зародыше. Небольшое количество их содержится в остальной части зерна. При смешанном питании организм человека за счет хлебных продуктов из низкосортной муки получает достаточное количество минеральных веществ. Однако нужно учитывать, что часть их (фосфор — кальций) находится в трудно усвояемой организмом человека форме. Соединения же железа усваиваются достаточно хорошо. В оболочках зерна и зародыше содержатся многие витамины группы В. При изготовлении муки высшего и 1-го сорта из внешней части зерна вместе с оболочками удаляется большая часть витаминов. Для восполнения биологической ценности муки проводится ее витаминизация витаминами В1 (0,4 мг), В2 (0,4 мг), РР (2 мг) на 100 г пшеничной муки высшего и 1-го сорта и витаминами Вг (0,4 мг) и РР (3 мг) на 100 г ржаной муки. При проведении витаминизации использование витаминов строго дозируется, после внесения витаминов мука должна подвергаться тщательному перемешиванию. Зерно является исходным продуктом, необходимым для получения муки, круп, макаронных и хлебобулочных изделий. Строение зерна риса очень сходно со строением остальных злаков. На продольном разрезе рисового зерна хорошо различимы бородка (или опушение), его плодовая и семенная оболочка, эндосперм, зародыш и алейроновый слой.