1. Злаковые хлебные и крупяные культуры

Злаковые хлебные и крупяные культуры представлены большим разнообразием полевых культурных растений. К ним относятся - пшеница, рожь, тритикале, ячмень, овес, кукуруза, сорго, рис, просо – семейства мятликовые (Poaceae) или злаковые (Gramineae). Это основные ботанические роды, многие из них представлены несколькими видами, которые подразделяются на разновидности и сорта.

По морфологическим, биологическим и хозяйственным признакам зерновые культуры делят на две группы:

• зерновые культуры (хлеба) первой группы: пшеница, рожь, ячмень, овес; тритикале

• второй группы: рис, кукуруза, просо, сорго.

Строение важнейших органов растений у зерновых культур сходно (признаки семейства).

Корневая система по форме мочковатая, она имеет зародышевые – первичные и придаточные (узловые) – вторичные корни. У пшеницы бывает 3–5 зародышевых корешка, у ржи - 4, у овса – 3–4, у ячменя – 5–8, у кукурузы, риса, проса, сорго – 1 (рис. 1). У кукурузы и сорго развиваются еще и корни третьего типа: опорные, или воздушные.

Корни при благоприятных условиях образуют мощную мочковатую корневую систему и проникают в почву на глубину до 1,5 м. Однако основная (по массе) часть корней размещается в верхнем слое почвы на глубине 25-30 см.

Стебель (соломина) по всей длине разделен перегородками, которые образуют небольшие утолщения (стеблевые узлы). Части стебля, находящиеся между стеблевыми узлами, называются междоузлиями. У зерновых первой группы, у риса и проса их 5-7, а у кукурузы и сорго – 8-16 и более. Соломина большинства зерновых полая, у кукурузы и сорго она заполнена паренхимой.

Лист состоит из листовой пластинки и влагалища, по форме линейный. В месте перехода влагалища в листовую пластинку находятся: язычок (тонкая бесцветная пленка) и ушки. Наличие и форма их служат отличительными признаками зерновых культур в ранние фазы развития (рис. 2).

Соцветие – колос (у пшеницы, ржи, тритикале, ячменя) или метелка (у овса, проса, риса, сорго); у кукурузы на одном растении образуется два соцветия – метелка с мужскими цветками и початок с женскими цветками. Колос состоит из членистого стержня и колосков. Широкая сторона стержня называется лицевой, а узкая – боковой (рис. 3). Метелка имеет центральную ось и боковые ветви первого, второго и последующих порядков. На концах ветвей расположены колоски. Каждый колосок состоит из одного или нескольких цветков и двух колосовых чешуй.

Цветок имеет нижнюю, или наружную, чешую (у остистых форм она имеет ость) и верхнюю, или внутреннюю (более тонкую и нежную). Между ними расположены завязь с двумя перистыми рыльцами и три тычинки (рис.4), у риса тычинок шесть.

Рис. 1. Прорастание и всходы ржи (схематично)

на 1, 5, 7, 11 и 15-й день:

а – первичные корни, б - колеоптиле

пшеница ячмень

Рис. 2. Схема строения стебля и листа хлебных злаков:

а – корни; б – междоузлие стебля; в – узлы; г – влагалище листа; д – пластинка листа; е – ушки; ж – язычок; з – выход колоса

Язычок и ушки хлебных злаков а – ячмень б – овес в – рожь г - пшеница

Рис. 3. Часть стержня пшеничного колоса (с боковой стороны)

Рис. 4. Колосок пшеницы: I – колосок; II – схема строения колоска; III – пестик и лодикуле; а – колосковые чешуи; б – наружная цветочная чешуя; в – внутренняя цветочная чешуя; г – пыльники; д – рыльце; е – завязь; ж – лодикуле; з - цветоножки

Плод (зерновка) в агрономической практике называется зерном. Зерновки бывают голые и пленчатые (покрытые цветковыми чешуями). Они различаются формой, массой и окраской в зависимости от рода зерновых культур.

Зерновка имеет спинную и брюшную стороны. Спинная сторона выпуклая, противоположная ей (брюшная) – более плоская. На брюшной стороне у зерновки хлебов первой группы имеется продольное углубление – бороздка. Часть зерновки, в которой расположен зародыш, называется нижней, противоположная – верхней. На верхней части зерновки у хлебов первой группы (кроме ячменя) находится хохолок, состоящий из тонких волосков.

У зерновки различают - длину, ширину и толщину. Длиной считается расстояние от основания зерна до верхнего конца. У зерна, положив брюшной стороной книзу, определяют: ширину (по наибольшему поперечному расстоянию) и толщину – по высоте, выражая в мм все три показателя.

Зерновка состоит из околоплодника, плотно сросшегося с кожурой эндосперма и зародыша. Эндосперм (запасающая ткань) имеет наружный алейроновый слой, богатый азотистыми веществами, внутренний крахмалистый слой. Он состоит из щитка, почечки и корешка (рис. 5)

От всходов семян до полной спелости растения проходят несколько фаз, которые характеризуются определенными морфологическими признаками.

Различают следующие фазы: 1) всходы, 2) кущение, 3) выход в трубку, 4) колошение (выметывание), 5) цветение, 6) формирование зерна (молочное и тестообразное состояния), 7) созревание (восковая, полная спелости).

Основные отличия зерновых культур первой и второй групп приведены в таблице 1.