1. ЗЕРНОВІ КУЛЬТУРИ

Озиме жито, тритикале і овес поширені переважно на Поліссі і в Лісостепу; озимий ячмінь — в районах Степу; просо — в усіх зонах України; кукурудза на зерно — в Степу й Лісостепу; рис і сорго — у степових районах.

Зерно і солому багатьох зернових культур використовують як си- ровину у переробній промисловості. Із зерна виробляють крохмаль, спирт, пиво, декстрин, глюкозу, фітин тощо; із стебел — папір, це- люлозу, деревний спирт, картон, поташ та ін. Солому й полову зер- нових культур і стебла кукурудзи використовують як грубі корми.

Зернові культури забезпечують тваринництво також зеленими кормами, силосом, сіном.

Основне значення зернових культур полягає в тому, що вони є не тільки безпосередньо необхідними і незамінними продуктами хар- чування людей (хліб, крупи, макаронні, кондитерські та інші виро- би), а й найважливішим фактором забезпечення людей висококало- рійною їжею тваринного походження — м’ясом, салом, молоком, яйцями та іншою продукцією.

В СНД перше місце за посівними площами серед зернових куль- тур належить ярій пшениці, яку вирощують на площі понад 27 млн га. Основні посіви її розміщені в Казахстані, в районах Уралу, Західно- го та Східного Сибіру.

Озима пшениця (до 21 млн га) найбільш поширена в Україні (6 – 8 млн га), Північному Кавказі, Центрально-Чорноземній зоні та в Молдові.

Посіви озимого жита (до 11 млн га) зосереджені здебільшого в Нечорноземній та Центрально-Чорноземній зонах Росії. На значних площах його вирощують також в Україні (до 650 тис. га).

Ярий ячмінь (26 млн га) найбільш поширений в Україні та на Північному Кавказі, Центрально-Чорноземній зоні та Білорусі; овес (10,8 млн га) — у Нечорноземній зоні, районах Західного та Східно- го Сибіру і Білорусі.

Основними районами вирощування кукурудзи на зерно є Украї- на та Молдова, Північний Кавказ, Закавказзя, Центрально- Чорноземна зона, Поволжя, країни Середньої Азії, Казахстан.

Просо (241 тис. га) вирощують переважно в Казахстані, Україні, Центрально-Чорноземній зоні, у районах Поволжя та Уралу. Посіви сорго розміщені переважно на півдні України та Північному Кавка- зі, в Молдові, Середньоазіатських країнах та Казахстані. Рис (33 тис. га) поширений у Середній Азії, Приморському краї, на Ку- бані, в Закавказзі та на півдні України. Тритикале має незначне поширення в Україні, на Північному Кавказі, в Центрально- Чорноземній зоні Росії. Гречка культивується здебільшого в Нечор- ноземній та Центрально-Чорноземній зонах Росії та в Україні.

170

1.1.2. ЗАГАЛЬНІ ПОНЯТТЯ ПРО СИСТЕМАТИКУ ЗЕРНОВИХ КУЛЬТУР

Зернові культури — пшениця, жито, ячмінь, овес, тритикале, просо, кукурудза, сорго і рис — це окремі роди родини злакових (тонконогових) — Poaceae.

Кожний рід за певними морфологічними та іншими ознаками (щільністю колоса або волоті, характером розвитку колосків у колосі, ламкістю стрижня колоса, будовою колоскових лусок тощо) поділя- ється на види (тверда і м’яка пшениця, посівний і піщаний овес і т. д.), а види — на підвиди (дворядний і багаторядний ячмінь, кремениста та зубовидна кукурудза) або географічні групи (північноросійське і західносибірське жито та ін.).

Вид, підвид і група на підставі інших морфологічних ознак (за забарвленням лусок колосків, наявністю чи відсутністю на лусках опушення, забарвленням зерна і стрижня качана у кукурудзи, фор- мою зерна та ін.) поділяються на різновиди, а різновиди — на сорти.

Зернові культури за морфологічними та біологічними ознаками і властивостями поділяються на дві групи. До першої групи належать пшениця, жито, ячмінь, овес і тритикале; до другої — кукурудза, просо, сорго та рис. Характерні особливості зернових культур першої та другої груп такі:

1.1.3. МОРФОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ЗЕРНОВИХ КУЛЬТУР

Усі зернові культури родини злакових мають багато спільного у морфологічній будові органів.

Коренева система злаків — мичкувата, не має головного кореня. Численні тонкі корінці зовні не різняться між собою, переплітаю- чись, пронизують ґрунт в усіх напрямках. Проте серед них розріз-

171

няються корінці, які розвиваються безпосередньо з насіння і утво- рюють так звану зародкову, або первинну, кореневу систему, та ко- рінці, що закладаються у вузлі кущення і формують вузлову, або вторинну, кореневу систему (рис. 25). Первинні корінці, як правило, проникають вертикально вглиб ґрунту за межі орного шару; вто- ринні розміщуються в ґрунті більш-менш радіально. На кінцях ко- рінців утворюються кореневі волоски, з допомогою яких засвоюють- ся з ґрунту поживні речовини і вода.

У кукурудзи, сорго на першому–другому надземних стеблових вузлах розвиваються також повітряні, або опорні, корені (рис. 26). Вони частково проникають у ґрунт на глибину до 5 – 7 см і є для ро- слин своєрідною «опорою» проти вилягання та забезпечують їх во- дою і живленням при незначному випаданні опадів.

Мичкувате коріння злакових рослин розміщується в орному шарі ґрунту на глибині до 40 см, деякі корінці проникають у ґрунт на глибину до 1 м, а окремі — до 1,5 – 2 м.

Фізіологічна активність кореневої системи залежить від виду рос- лин. Наприклад, в озимого жита і вівса вона висока, легко засвоює елементи живлення з важкорозчинних сполук ґрунту; у пшениці, особливо ярої, — недостатня і потребує наявності у ґрунті легкороз- чинних сполук поживних речовин.

і тому довше за розміром, ніж перше, третє росте інтенсивніше і більше, ніж перше, і т. д.

Листок лінійної форми, складається з двох частин: нижньої — листкової піхви, яка у вигляді трубки охоплює стебло, і верхньої — листкової пластинки (рис. 27). Між піхвою і пластинкою з внутріш- нього боку листка є тонка плівка — язичок, який щільно прилягає до стебла і захищає нижню його частину від затікання води та про- никнення збудників хвороб; із зовнішнього, з обох боків — так звані вушка (ріжки), які частково або повністю охоплюють стебло.

Рис. 26. Первинні і вторинні корені ячменю:

1 — зародкові, або первинні, корені; 2 — стеблові, або вторинні, корені з вузла кущення

173

Листкова поверхня — основний орган фотосинтезу у рослин, за допомогою якого утворюються органічні речовини. У злакових рос- лин вона різна і залежить від виду, сорту та умов вирощування. Наприклад, у ярої пшениці вона менша, ніж в озимої, а в озимої пшениці менша, ніж у тритикале. За несприятливих умов вирощу- вання озимої пшениці поверхня листків на 1 га площі становить до 25 тис. м2, за сприятливих — удвічі більше. У кукурудзи листкова поверхня може сягати 60 тис. м2/га і більше. В інших злакових рос- лин вона становить у середньому 30 – 35 тис. м2/га.

Зернові злакові рослини утворюють кілька типів суцвіть — колос (пшениця, жито, ячмінь, тритикале), волоть (овес, просо, сорго, рис), колосоподібна волоть (чумиза, могар), а у кукурудзи на одній рос- лині утворюється два суцвітті: чоловіче (тичинкове) — волоть (сул- тан) і жіноче (маточкове) — качан (рис. 28).

Колос складається з колосового стрижня, який поділяється на окремі членики. На виступах кожного членика розміщується один (у пшениці, жита, тритикале) або три колоски (у ячменю), які скла- даються з квіток (рис. 29).

Основою волоті є вісь, яка розгалужується на бічні гілки. На кін- цях гілок волоті сидять колоски. Винятком є волоть кукурудзи, у якої колоски з чоловічими квітками розміщуються на бічних і центральній гілках волоті рядами.

174

ниці 47 – 48, жита 58 – 65, ячменю 48 – 57, вівса 60 – 76, кукурудзи 37 – 44, проса і сорго 25 – 38, рису 37 – 44. Поглинувши воду, насін- ня спочатку бубнявіє, а потім за допомогою ферментів складні запа- сні речовини зернівки перетворюються на прості, внаслідок чого по- чинають рости зародкові корінці і листки (рис. 31). З появою на пове- рхні ґрунту першого справжнього листка починається нова фаза — сходи.

Сходи. Дружність проростання і поява сходів залежать від темпе- ратури посівного шару ґрунту. Мінімальною температурою для з’яв- лення сходів насіння хлібів першої групи є 2 – 5 °С, другої 10 – 12 °С, оптимальною — відповідно 20 – 25 і 25 – 30 °С. При оптимальній температурі і вологості ґру- нту сходи з’являються на

6 – 8-й день.

Кущення починається після утворення рослиною 3 – 4 листків, приблизно через 23 – 27 днів після по- яви сходів (ІІ – ІІІ етапи органогенезу) завдяки ак- тивному фотосинтезу та притоку мінеральних по- живних речовин. На підзем- них стеблових вузлах, особ- ливо на вузлі, який знахо- диться ближче до поверхні ґрунту, закладаються вто- ринні, або вузлові, корені та бічні пагони (рис. 32, 33).

Вузол кущення є найголов-

нішим органом рослини, з його відмиранням відмирає рослина. Залягає він у ґрун- ті на глибині 1,5 – 3 см. Глибина залягання вузла кущення залежить від фа- кторів життя, індивідуаль- них особливостей рослин, способів їх вирощування.

Рис. 30. Будова зернівки пшениці:

1 — плодові оболонки; 2 — насінні оболонки; 3 — алейроновий шар; 4 — ендосперм; 5 — зародок; 6 — зародкові корінці; 7 — брунька; 8 — щиток; 9 — чубок

177

Наприклад, при недостатньому освітленні рослин, що спостерігаєть- ся у загущених посівах, він залягає ближче до поверхні ґрунту; при понижених температурах, а в деяких культур при глибокому загор- танні насіння (озима пшениця) вузол кущення залягає глибше. Глибина залягання вузла кущення відіграє важливу роль у житті рослин: чим глибше він залягає в озимих культур, тим вони морозо- стійкіші; при глибшому його заляганні у рослин підвищується стій- кість до вилягання.

Рис. 31. Початок вегета-

ції злакових:

А — проростання (а — пшениці, б — вівса, в —

жита, г — ячменю, д — проса, е — кукурудзи; Б — сходи

(1 — зародкові корінці, 2 — колеоптиль, 3 — перший листок); В — кущення (1 — зернівка, 2 — первинні корінці, 3 — вузол кущен- ня, 4 — колеоптиль, 5 — вторинні корені)

178

Дружне кущення у злакових рослин відбувається при темпера- турі 10 – 15 °С, достатньому забезпеченні їх водою, поживними ре- човинами та достатній площі живлення. За сприятливих умов кож- на рослина утворює до 5 – 10 і більше пагонів. Частина з них безпо- середньо формують урожай зерна, утворюючи суцвіття з виповне- ним зерном — продуктивні пагони, частина — так званий підгін, не утворюють суцвіть і не беруть участі у формуванні урожаю зерна. У зв’язку з цим виділяють продуктивну і непродуктивну кущистість злакових рослин. Як недостатнє, так і сильне кущення знижує уро- жайність зерна: у першому випадку через малу кількість продуктив- них пагонів, у другому — через можливість вилягання рослин. При вирощуванні зернових культур першої групи максимальний урожай зерна забезпечує густота продуктивних пагонів 500 – 700 шт./м2.

Вихід у трубку (трубкування). Ріст стебла починається з ниж- нього міжвузля, яке протягом 10 – 15 днів видовжується, піднімаю- чи догори у листковій трубці друге і наступні міжвузля. Початком фази трубкування (IV – VII етапи органогенезу) вважається той пе- ріод, коли стебловий вузол першого міжвузля піднімається на висо- ту 2 – 3 см від поверхні ґрунту. Ця фаза настає через 42 – 50 днів після появи сходів. У цю фазу спостерігається інтенсивний ріст ве- гетативної маси, формування та диференціація суцвіть, репродук-

Рис. 32. Глибина залягання вузла кущення у пшениці за різної глибини загортання (від 3 до 15 см)

179

тивних органів, їх інтенсивний ріст. У цей період рослини дуже ви- багливі до поживних речовин та вологи. Тривалість фази 42 – 50 днів.

Колосіння і викидання волоті. Ця фаза вегетації відповідає VIII

етапу органогенезу. Вона триває 5 – 7 днів. Внаслідок інтенсивного росту стебла, особливо його верхнього міжвузля, з листкової трубки назовні з’являється колос (пшениця, жито, ячмінь, тритикале) або волоть (овес, просо, рис, сорго, чоловіче суцвіття у кукурудзи). У фа- зу колосіння та викидання волоті завершується формування усіх органів суцвіть.

Цвітіння настає на ІХ етапі органогенезу і триває 4 – 6 днів. У жита воно починається через 8 – 10 днів після колосіння, а в яч- меню закінчується до колосіння.

Під час цвітіння відбувається запилення квіток. Зернові культу- ри за характером запилення поділяються на самозапильні (пшени- ця, тритикале, овес, ячмінь, просо, рис) і перехреснозапильні (жито, кукурудза, сорго), у яких пилок переноситься на приймочки мато- чок вітром. У колосових культур цвітіння починається з квіток сере- дньої частини колоса, у волотевих — з квіток верхньої частини во- лоті. У цю фазу припиняється ріст вегетативної маси.

Формування і достигання зерна. Після запліднення на Х – ХІІ етапах органогенезу настає фаза формування зерна — його ріст в довжину до розміру, типового для кожного сорту або гібриду. Маса 1000 зернин в цей час мала — всього 8 – 12 г. За формуванням зер-

180

Пшениця — основна зернова культура хлібів першої групи. Це найцінніша і найбільш розповсюджена зернова продовольча куль- тура. Існують три цивілізації, які формувались на основі найважли- віших трьох зернових культур — пшениці, рису, кукурудзи. Більше половини населення світу використовує на харч зерно пшениці.

Пшеничний хліб відрізняється неперевершеними смаковими якостями і за поживністю й перетравністю переважає хліб із борош- на всіх інших зернових культур. У 100 г доброго пшеничного хліба міститься 240 – 260 ккал, а макаронів, манної крупи, різних видів печива — 350 – 360 ккал. В зерні пшениці 11 – 20 % білка, 62 – 74 % крохмалю, 2 – 3 % жиру, приблизно стільки ж клітковини й золи. Засвоюваність продуктів, вироблених із пшеничного борошна, 94 – 96 %. Відходи борошномельного виробництва — висівки, борош- няний пил, а також солому і полову використовують на корм худобі.

Озима пшениця є хорошим раннім зеленим кормом. З неї можна заготовляти також силос і сінаж.

Усвітовому рослинництві площа посівів пшениці сягає 232 млн га,

аврожайність — в середньому близько 23 ц/га. Як дуже пластична культура пшениця росте в широкому зональному діапазоні, вклю- чаючи вертикальну зональність.

Багато видів пшениці походить із гірських середньоазіатських районів, зокрема Азербайджану, Кавказу. Тому її можна вирощува- ти у високогірних районах, на висоті до 4 тис. м. За посівними пло- щами пшениці (близько 50 млн га) країни СНД займають перше місце у світі.

Головними виробниками пшениці, крім СНД, є Китай, США, Ін- дія, Канада, Франція, Аргентина. У Європі і США переважають по- сіви озимої пшениці, в СНД і Канаді, через більш суворий клімат, — ярої. Хоч слід зазначити, що озима пшениця дедалі більше поши- рюється в ареалі висівання ярої.

Як рис і кукурудза, пшениця належить до найбільш давніх культур. Зокрема, в Месопотамії вона була відома понад 6500 років тому. За 3 тис. років до н. е. пшеницю сіяли в Китаї, Середній Азії, на Кавказі, зокрема в Грузії. Її успішно вирощували скіфи-орачі, а також слов’яни. Слов’яни поширили пшеницю в Нечорнозем’я.

В період Київської Русі її висівали навколо Новгорода, Ладоги. У ХІІІ ст. пшеницю вирощували в Сибіру (Мінусинськ, Хакасія, Крас- ноярський край). В Америці вона відома в культурі з 1526 р. (після відкриття Америки).

Види пшениці. Пшениця, рід Triticum L. Включає 22 види, з них найпоширеніші м’яка і тверда. З 22 видів трапляються також гіл- ляста, культурна однозернянка, зандурі, полба (двозернянка), дика, польська, маха, спельта, карликова остиста, карликова безоста, круглозерна, ванська — загалом 15 видів (рис. 34).

181

М’яка, або звичайна, пшениця (Tr. aestivum L.) має довгий не-

щільний колос, лицьова сторона якого ширша за бічну. Колос може бути безостим і остистим, остюки коротші за колос і розходяться в боки (рис. 35). Зерно має чітко виражений чубок, до зародка воно трохи ширше. Зародок виділяється нечітко. Зерно залежно від умов вирощування (особливо азотного фону живлення) може бути борош- нистим, напівскловидним або скловидним. Має ярі, напівозимі та озимі форми. Маса 1000 зерен від 30 до 55 г. Найбільш цінні для випікання хліба сорти сильної м’якої пшениці.

Тверда пшениця (Tr. durum Desf) відрізняється від м’якої вели- ким щільним колосом, у розрізі квадратним або дещо стиснутим, з більш широкою бічною стороною. Ості довші за колос, спрямовані паралельно до нього (див. рис. 30). Зерно крупне (45 – 65 г), подов- жене, донизу звужується, у поперечному розрізі кутасте, переважно скловидне, із слабковираженим чубком, зародок чітко виділяється. Верхнє міжвузля соломи заповнене, листя не опушене.

Тверда пшениця дає високоякісне борошно — крупчатку для ви- робництва макаронів, вермішелі, манної крупи. У землеробстві до- мінують ярі форми, хоч уже виведено й озимі. Вирощують у Серед- ній Азії, Сибіру, Поволжі, на Кавказі, Кубані, в Україні. За останні роки площа її в СНД досягла 6 млн га.

За межами СНД тверду пшеницю вирощують в Іспанії, Франції, Італії, країнах Малої Азії, північної Африки, у степових районах США, в Аргентині, Австралії, Південній Америці та ін.

Рис. 34. Види пшениць:

1 — м’яка безоста; 2 — м’яка остиста; 3 — тверда; 4 — гілляста; 5 — культурна однозернянка; 6 — зандурі; 7 — полба (двозернянка); 8 — дика; 9 — польська; 10 — маха; 11 — спельта; 12 — карликова остиста; 13 — карликова безоста; 14 — круглозерна; 15 — ванська

182