Морфологічні особливості зернових культур
За морфологічною будовою зернові культури мають багато спільних
ознак.
Коренева система - мичкувата, складається із первинного і вторинного коріння (рис. 1). Первинне коріння проникає в ґрунт, як правило, вертикально, а вторинне - розміщується в ґрунті радіально. У кукурудзи, сорго окремі корені проникають в ґрунт на глибину 1,5-2,5 м, озимої пшениці, жита - до 2 м, інших культур - до 1-1,5 м, рису - до 0,6 м. Основна маса коріння рослин розміщується в орному шарі ґрунту на глибині до 40 см. На мало родючих ґрунтах коріння проникає на меншу глибину, ніж на родючих. Коренева система найкраще росте і розвивається за умов, коли температура ґрунту нижча температури повітря, об'ємна маса 1,1-1,3 г/см, вологість ґрунту - 65-75%.
Залежно від роду зернових змінюється фізіологічна здатність кореневої системи. Так, якщо жито і овес легко засвоюють елементи живлення з важкорозчинних добрив і сполук ґрунту, то пшениця - недостатньо і вимагає наявності у ґрунті легкорозчинних сполук поживних речовин.
|
Рис. 1. Первинні і вторинні корені: 1 - зародкові або первинні корені; 2 - стеблові, або вторинні корені. |
Стебло - соломина, циліндричної форми. У хлібів першої групи, а також проса і рису вона всередині порожня висотою 1-1,5 м, у кукурудзи і сорго соломина виповнена серцевиною білого кольору і досягає висоти 3-5 м. Стебло стебловими вузлами поділяється на міжвузля і росте в висоту нижньою частиною кожного міжвузля. Такий ріст називається вставним, або інтеркалярним. Кожне наступне міжвузля росте швидше за попереднє і буде довше за розміром.
Листок лінійної форми, складається з листкової піхви і листкової пластинки довжиною 50-90 см і шириною до 12 см у кукурудзи і сорго і відповідно 15-40 і 0,5-3 см - у інших культур. На межі переходу піхви в листкову пластинку утворюються язички і вушка (рис. 2). Язичок щільно прилягає до стебла і захищає нижню його частину від затікання води та проникнення збудників хвороб.
|
Рис. 2. Язички та вушка: 1 - вівса; 2 - жита; 3 - пшениці; 4 - ячменю. Суцвіття у зернових культур - складний колос (пшениця, жито, ячмінь, тритикале) або волоть (овес, просо, сорго, рис). Кукурудза на одній рослині має два суцвіття - волоть з чоловічими і початок (качан) з жіночими квітками (рис. 3, 4). |
|
|
Рис. З. Суцвіття колосових злаків:
а, б - м’якої остистої і безостої пшениці; в - твердої пшениці; г - жита; д, е - багаторядного та дворядного ячменю.
Колос складається із членистого стрижня і колосків. В колосі пшениці стрижень колінчатий, на кожному членику знаходиться один колосок, який складається із 2-5 квіток (рис. 5). На кожному членику стрижня жита знаходиться один двохквітковий колосок. Колос ячменю відрізняється тим, що у нього на кожному виступі колосового стрижня утворюється три одноквіткових колоски. У багаторядного ячменю зернівка утворюється в кожному колоску, а у дворядного - тільки в середньому.
Волоть має центральну вісь з вузлами і міжвузлями. На вузлах розміщені бічні гілки, які гілкуються на гілки першого, другого і наступних порядків. На кінцях гілок знаходяться колоски.
Колосок складається з одного або декількох квіток і двох колоскових лусок. Кожна квітка має дві квіткові луски - нижню, або зовнішню (у остистих сортів на ній є остюк), і верхню, або внутрішню. Між цими лусками розміщена зав’язь з двома пірчастими рильцями і три тичинки ( у рису шість).
|
Рис. 4. Суцвіття кукурудзи та волотевих культур: а - волоть кукурудзи; б - волоть вівса; г - волоть проса Качан (жіноче суцвіття кукурудзи) - зверху вкритий листковими обгортками, складається із стрижня та колосків з жіночими квітками, які вертикальними рядами розміщуються в комірках стрижня. На качані завжди утворюється парна кількість рядів зерен. В чоловічих квітках волоті кукурудзи між квітковими лусками є лише тичинки, в жіночих маточки. Кожна зав’язь маточки закінчується довгим ниткоподібним стовпчиком з роздвоєною приймочкою. |
|
|
|
А |
|
|
|
Рис. 5. Будова колоска пшениці: а - колосок; б - схема будови колоска; в - маточка і лодикуле; 1 - колоскові луски; 2 - зовнішня квіткова луска; 3 - внутрішня квіткова луска; 4 - пиляки; 5 - приймочка; 6 - зав’язь. Плід зернових хлібів - зернівка, в якій одна насінина вкрита насінною і плодовою оболонками (рис. 6). У плівчастих злаків(ячмінь, овес, просо, рис) зернівка, крім того, вкрита квітковими лусками. В плівчастого ячменю вони зростаються з зернівкою. |
|
; |
|
; |
Рис. б. Будова зернівки пшениці:
1, 2 - плодові оболонки; 3, 4 - насінні оболонки; 5 - алейроновий шар; 6 - щиток; 7 - брунька; 8 - зародок; 9 - зародковий корінець; 10 - ендосперм; 11 - чубок
Ендосперм зернівки складається з зовнішнього вузького алейронового шару і власне ендосперму. Алейроновий шар наповнений азотистими речовинами, а власне ендосперм - крохмальними зернами в проміжках між якими знаходяться білки.
Зародок, який розміщений на нижньому кінці зернівки, складається із щитка, що з’єднує його з ендоспермом, бруньки, вкритої зародковими листками, первинного стебла і корінців, Зародок у пшениці, жита, ячменю складає 1,5-2,5% від маси зернівки, у вівса - 2-3,5%, у кукурудзи - 10-14%.
|
Рис. 7. Кущення пшениці: 1 - зернівка; 2 - первинні корені; 3 - бічні пагони із зародкового вузла; 4 - підземне стебло; 5 - бічний пагін із вузла кущення; 6 - головний пагін; 7 - вузол кущення; 8 - вузлові вторинні корені. 1.1.2. Хімічний склад зерна До хімічного складу зернівок входять вода, органічні і мінеральні речовини. Серед органічних речовин в зерні найбільше безазотистих екстрактивних речовин(головним чином крохмаль, цукор, геміцелюлоза). Більше всього крохмалю в зерні жита і пшениці (60-70%) і кукурудзи. Білки зернових хлібів містять незамінні амінокислоти (лізин, триптофан і інші), які визначають продовольчу і кормову цінність зерна. В зерні є як прості |
білки (протеїни), так і складні (нуклеопротеїди, ліпопротеїди). Наявність білка в зерні залежить від умов вирощування. Збільшується в зерні культур, вирощених на півдні і сході країни. Більше білка утворюється в посушливу погоду, при внесенні азотних добрив, при вирощуванні пшениці по чорному пару.
Якість борошна характеризується вмістом і якістю клейковини. Клейковина - це згусток нерозчинних у воді білкових речовин, які залишаються після відмивання тіста від крохмалю, клітковини і інших речовин. Крім білків в клейковині міститься в невеликій кількості жир, крохмаль і зольні елементи. Найбільш якісна клейковина у зерні м'якої пшениці, вміст її в зерні більше 30%. Зерно ячменю містить від 2 до 19%, жито від 3 до 26% клейковини. В зерні інших зернових культур вміст ї незначний, або її взагалі немає.
Вміст жиру в зерні незначний (2-6%) і міститься він переважно в зародках. Особливо багаті жирами зародки кукурудзи, вівса і проса.
Клітковина - високомолекулярна вуглеводна речовина, складає основу клітинних стінок, оболонок зерна і квіткових лусок (у плівчастих хлібів).
Зола міститься в оболонках зернівок і в квіткових лусках плівчастих хлібів. Вона складається із оксидів фосфору, калію, сірки та інших.
До складу зерна входять багато вітамінів (В1, В2, В3, А, РР, Є та ін) і ферментів (амілаза, протеаза, ліпаза).
