Пщеница. Яровые хлеба
1. Пщеница. Обшая характеристика.
2. Хлебные злаки, озимые и яровые.
3. Яровая пшеница - ведущая продовольственная культура.
4. Биологические особенности.
5. Технология возделывание яровой пшеницы.
Пщеница. Обшая характеристика. Народнохозяйственное значение. Пшеница — основная продовольственная зерновая культура. Пшеничный хлеб отличается высоким содержанием белка, углеводов и хорошей усвояемостью. Зерно пшеницы используется также в крупяной, макаронной и кондитерской промышленности. Важнейшим показателем качества пшеницы являются количество и качество белка в зерне. Международным стандартом пшеницы принято считать содержание белка в зерне 13,5%.
В зерне яровой пшеницы, выращенной на севере Республики Казахстан, содержится 18—20% белка (в зерне пшеницы Англии—11—12%, Аргентины — 12—13, Швеции —14—15, США—16—17%). На содержание белка в зерне большое влияние оказывают климат и почва, а также вносимые удобрения. В пшенице, выращенной в северных районах страны, белка больше, чем в южных и западных. Однако при внесении навоза и минеральных удобрений можно повысить содержание белка также на западе.
Качество белков пшеничного хлеба очень высокое, и они хорошо усваиваются. При оценке хлебопекарных достоинств пшеничной муки большое значение имеют количество и качество клейковины*. В состав клейковины входят главным образом белковые вещества — глиадин и глютеин. Качеством и количеством клейковины определяются объемный выход хлеба, его расплывчатость и пористость мякиша. Высокий объемный выход хлеба зависит от эластичности клейковины и газоудерживающей способности теста. Растяжимость клейковины должна быть не выше 30 и не ниже 20 см. Оценка расплывчатости хлеба определяется отношением высоты хлеба к его диаметру; наилучшей эта оценка бывает, когда такое отношение не ниже половины. Высокая оценка мякиша определяется равномерной, тонкостенной, мелкозернистой пористостью.
В нашей стране, наряду с увеличением производства зерна, поставлена задача повышения его качества. Особую ценность для мукомольной и хлебопекарной промышленности имеют так называемые сильные и твердые пшеницы. Сильные пшеницы бывают только мягкими (яровые и озимые). Характеризуются они повышенными качествами зерна. Общая стекловидность зерна должна быть не менее 70% у краснозерных пшениц и не менее 60% У белозерных. В зерне должно быть белка не меньше 14%, сырой клейковины в муке первого сорта не менее 28%, объемный выход хлеба из 100 г муки 550 см3 и хлебопекарная сила муки не менее 280 эргов (эрг — показатель работы, которая затрачивается на деформацию 1 г теста).
Сильную пшеницу называют также пшеницей-улучшителем за ее способность улучшать хлебопекарные качества муки других, менее ценных в этом отношении сортов. Зерно сильных пшениц высоко ценится на международном рынке.
По отдельным континентам площадь под пшеницей распределялась следующим образом: Европа—свыше 14% мировой площади, Азия — более 29%, Африка — 3,8%, Северная Америка — около 16%, Южная Америка — свыше 3,8%, Океания — около 2%. Из этих данных видно, что наибольший удельный вес пшеница имеет в Азии. Большие площади эта культура занимает в Китайской Народной Республике (более 23 млн. гектаров), а также в Индии (свыше 14 млн. га).
Пшеница относится к наиболее древним культурам земного шара. Новейшие исследования показывают, что свыше 6500 лет назад пшеница возделывалась на территории современного Ирака; за 6000 лет до н. э. пшеницу возделывали в Египте, и за 3000 лет до н. э. пшеницу сеяли китайцы. Пшеница получила распространение в доисторические времена в Азии, Африке и Европе. На территории нашей страны пшеница была известна еще в эпоху каменного века (примерно за 3—4 тыс. лет до н. э.).
Виды пшеницы. Пшеница (род Triticum L.) насчитывает 22 вида, резко различающихся между собой по распространению и значению
Согласно общепринятой классификации все виды пшениц подразделяются на четыре генетически обособленные группы*.
I. Диплоидная группа (2п—14), имеющая в соматических клетках 14 хромосом (или 7 в половых).
1. Triticum aegilopoides Link. — дикая однозернянка (синоним Tr. spontaneum Flaksb.).
2. Tr. Urarthu Turn. — дикая пшеница Урарту.
3. Tr. monococcum L. — культурная однозернянка.
II. Тетраплоидная группа с числом хромосом (4n—28).
4. Tr. araraticum Jakubz. — халдская пшеница (синоним Tr. chaldicum Men.).
5. Tr. dicoccoides (Korn.) Aar. — дикая двузернянка.
6. Tr. Timopheevi Zhuk. — зандури.
7. Tr. palaeo-colchicum Men. — колхидская двузернянка (синоним Tr. georgicum Dek.).
8. Tr. dicoccum Schubl. — полба (культурная двузернянка, эммер).
9. Tr. durum Desi. — твердая пшеница.
10. Tr. aethiopicum Jakubz. — абиссинская пшеница (синоним Tr.abyssinicum Vav.)
11. Tr. turgidum L. — пшеница тургидум.
12. Tr. carthlicum Mevski. — карталинская пшеница (синоним Tr.persicum Vav.).
13. Tr. turanicum Jakubz. — пшеница туранская (синоним Tr. orientale Pers.).
14. Tr. polonicum L. — польская пшеница.
III. Гексаплоидная группа (2n—42).
15. Tr. macha Dek, et Men. — пшеница маха.
16. Tr. spelta L. — пшеница спельта.
17. Tr. aestivum L. — мягкая пшеница (синоним Tr. vulgare Host.).
18. Tr. compactum Host. — карликовая пшеница.
19. Tr. sphaerococcum Perc. — пшеница круглозерная.
20. Tr. Vavilovi Jakubz. — ванская пшеница.
21. Tr. amplissifolium Zhuk. — пшеница широколистная.
IV. Октаплоидная группа (2n—56).
22. Tr. fungicidum Zhuk. — грибобойная пшеница (высокоустойчива к болезням).
Каждая из этих групп объединяет виды не только по числу хромосом, но и по другим признакам, связанным с генетической природой. В пределах одной группы виды пшениц легко скрещиваются между собой; скрещивание же видов, относящихся к разным группам, достигается с трудом, и потомство от такого скрещивания обычно (но не обязательно) получается бесплодное или с сильно пониженной плодовитостью.
По хозяйственно ценным и морфологическим признакам все виды пшеницы целесообразно подразделять на две группы: 1) голозерные пшеницы (прежнее название — настоящие пшеницы); 2) пленчатые, или полбяные, пшеницы (прежнее название — ненастоящие пшеницы, или полбы).
К группе голозерных относятся 11 видов пшеницы: мягкая, твердая, карталинская, полоникум, тургидум, туранская, ванская, карликовая, круглозерная, широколистная и грибобойная. К пленчатой группе относятся остальные 11 видов.
У голозерных пшениц стержень колоса неломкий, поэтому колос в зрелом состоянии не распадается; зерно сравнительно легко вымолачивается из колосковых 7, цветковых пленок при обычной молотьбе. У полбяных пшениц и у дикорастущих видов стержень колоса ломкий, поэтому колос в зрелом состоянии распадается на колоски вместе с члениками стержня; зерно полбяных пшениц при обычной молотьбе из колосковых и цветковых пленок не вымолачивается; для получения голого зерна требуется дополнительное обрушивание колосков.
Мягкая, или обыкновенная, пшеница преобладает в культуре; имеются яровые и озимые ее формы. Колос довольно рыхлый. Лицевая сторона колоса превосходит боковую (ширина больше толщины). Колосковые чешуйки широкие, не полностью закрывающие цветковые пленки. Киль на колосковой чешуе узкий, слабо развит; зерно с ясно выраженным хохолком. Имеются остистые и безостые формы. Ости на наружных цветковых пленках, не длиннее колоса и расходятся веерообразно. Соломина полая.
Рис. 8. Виды пшеницы:
1 и 2 — мягкая остистая и безостая; 3— твердая пшеница; 4 — пшеница тургидум ветвистоколосая; 5 — пшеница тургидум ветвистая; 6 — полоникум; 7 — персикум; « — пшеница круглозерная, или сферококкум; 9 — пшеница карликовая остистая; 10 — пшеница карликовая безостая; 11 — однозернянка; 12— полба (эммер) двузернянка; 13 — спельта; 14 — пшеница Тимофеева; 15 — пшеница маха.
Твердая пшеница по площади занимает второе место. Колосья длинные, колосковые чешуйки сильнее закрывают цветок; киль выдается, зерно полностью погружено в цветковые пленки, почему твердая пшеница гораздо лучше противостоит осыпанию, но обмолот ее более труден. Колос плотный, остистый.
От скрещивания твердой пшеницы с мягкой выведены сорта твердой пшеницы с безостыми колосьями.
Ости параллельны колосу и длиннее его, боковая сторона колоса превосходит лицевую (толщина больше ширины). Зерно более вытянутое, сжатое с боков, со слабо выраженным хохолком или почти без хохолка, в изломе стекловидное.
Поперечный разрез зерна у твердой пшеницы угловатый, а у мягкой близок к круглому. Солома твердой пшеницы в верхнем междоузлии выполненная или с небольшим просветом.
Карликовая пшеница. Под этим названием объединяется группа пшениц с укороченным, сжатым, головчатым, очень плотным, остистым или безостым колосом, длина которого превышает толщину только в 3—4 раза; остистые формы носят название ежовок. Ежовки были использованы в Западной Европе для выведения скверхедных (булавовидных) форм мягкой пшеницы. Скверхедные формы образуют квадратный колос и уплотненную вершину. Сами по себе ежовки малоурожайны.
Пшеница карталинская очень близка к мягкой. Отличается от нее большой плотностью колоса и тем, что не только цветковые, но и колосковые пленки заканчиваются остью, почему колосок в отличие от всех других видов пшеницы несет две ости. Окраска колоса бывает черной, красной и белой. Нетребовательна к теплу и отличается повышенной стойкостью к грибным заболеваниям. Возделывается в Грузии, Армении, Дагестане, а также в Турции.
Пшеница тургидум наиболее близка к твердой пшенице. Отличается более крупным колосом, очень крупным и округлым мучнистым зерном и вздутыми колосковыми пленками, часто опушенными, прикрывающими цветковые пленки только на две трети. Встречается в Закавказье как примесь местных сортов пшениц. К этому виду относится сорт Кахетинская ветвистая пшеница. Ветвистая пшеница в- ее современном виде имеет ряд отрицательных сторон: она позднеспелая, неустойчива против болезней и вредных насекомых; ее хлебопекарные качества низкие.
Польская пшеница. Форма южноевропейская, возделывается в Испании. Колосья крупные, зерна длинные, зерно похоже на ржаное (ассирийское жито, китайская ярица), в изломе стекловидное. Колосковые чешуйки овсянообразные, полностью закрывают колоски. Принадлежит к позднеспелым яровым формам. Большая погруженность зерна в пленки задерживает его просыхание.
Пшеница спельта (прежнее название — собственно полба). Колос очень рыхлый, длинный и узкий, остистый или безостый. Существуют яровые и озимые формы. Это растение прошлого; в нашей стране полба этого типа почти не встречается.
Полба (двузернянка, эммер). Колосовой стержень ломкий. Преобладают остистые разновидности. По плотности колоса близка к твердой пшенице, но колос ее узкий. Толщина превышает ширину в несколько раз. Колосковая чешуя заканчивается острием. Колоски дву-зерные: зерно своеобразной формы со скошенными боками. Чаще возделывают белую и красную двузернянки, по преимуществу яровые. Полба идет на крупу. Неприхотливость, непоражаемость шведской мухой и иммунитет некоторых рас к грибным болезням делают этот вид пшеницы очень ценным для скрещивания при выведении яровых пшениц для нечерноземной полосы. Районирована в Удмуртии и Азербайджане.
Пшеница Тимофеева, или зандури. Колос плотный, остистый, средней длины, сильно сжатый с боков, широкий, слабопирамидальной формы. Колосковые пленки с острым, характерно отогнутым наружу зубцом. Резко выражено опушение редкими, но очень длинными волосками. Пока известны только яровые формы. Встречается в Грузии.
Культурная однозернянка. Колос мелкий, стройный, очень плотный, всегда остистый, прямостоячий, сильно сжатый с боков, с широкой боковой стороной и очень узкой лицевой. В нашей стране встречается как примесь в посевах полбы в нагорных районах Азербайджана, Армении и Дагестана. Нетребовательна к условиям агротехники, очень стойка против головни.
Разновидности мягкой и твердой пшениц. Каждый вид подразделяется на разновидности. В основу деления видов на разновидности положены только морфологические устойчивые признаки колоса и зерна. Эта классификация является односторонней и искусственной: она не дает представления о биологическом характере форм, не связывает их с экологией и географией. Однако она ценна для практических целей, так как дает основу для морфологической систематики сортов и позволяет разобраться в их многообразии по внешним признакам.
Чем шире распространен вид, тем больше разновидностей в нем. Основными признаками разновидностей пшеницы служат:
1) остистость, т. е. наличие или отсутствие на колосе остей;
2) опушенность колосковых чешуи (которые могут быть также и голыми);
3) окраска колоса (которая может быть белой, красной и черной);
4) окраска остей (бывает либо одинаковой с окраской колоса, либо черной у белых и красных колосьев);
5) окраска зерна (в основном белая и красная; к белой окраске относится зерно чисто белое, желтоватое и бледно-розовое, к красной — темно-розовое зерно, красное и красновато-коричневое).
2. Хлебные злаки, озимые и яровые. Для нормального развития озимых хлебов (озимая рожь, озимая пшеница и озимый ячмень) необходим осенний посев. При весеннем посеве они лишь кустятся и не образуют соломины и колоса. Озимые хлеба в отличие от яровых для прохождения стадии яровизации требуют пониженной температуры— от 0 до +10° в течение 30—65 дней (в зависимости от сорта). При посеве яровизированными семенами озимые хлеба дают урожай в год посева.
Яровые хлеба (яровая пшеница, яровой ячмень, овес и все просо-видные хлеба) высевают весной. Они плодоносят в тот же год. Стадию яровизации пшеница, ячмень, овес проходят при температуре 5—10° и выше в течение 7—12 дней, а для нормального прохождения стадии яровизации просовидных хлебов требуется температура около 20° в течение 6—7 дней.
Деление хлебных злаков на озимые и яровые условное. В зависимости от особенностей прохождения стадии яровизации один и тот же сорт в одних районах может развиваться как озимый, в других как полуозимый, в третьих как яровой. Поэтому резко обособленных озимых и яровых хлебов первой группы вне зависимости от условий среды не имеется.
На юге страны (Средняя Азия, Закавказье, Дагестан) есть много сортов «двуручек», которые нормально развиваются и плодоносят при весеннем и осеннем посевах. Однако зимостойкость их невысокая.
Озимые хлеба имеют большое народнохозяйственное значение. Хорошо развившись с осени, они лучше, чем яровые, используют весенние запасы влаги и питательных веществ в почве. В основных районах возделывания при условии благоприятной перезимовки они дают урожай выше, чем яровых хлебов. С наступлением устойчивого тепла озимые быстро наращивают вегетативную массу; они меньше яровых страдают от весенних засух, а более раннее созревание ограждает их от суховеев.
Велико и организационно-хозяйственное значение озимых: при перенесении на осень значительной части посевных работ уменьшается напряженность в период весеннего сева. Более раннее созревание озимых хлебов по сравнению с яровыми снижает также и напряженность уборочных работ. Быстрым развитием отличается озимый ячмень, созревающий на 8—12 дней раньше ярового. Озимую рожь убирают позже ячменя, но на 7—9 дней раньше озимой пшеницы. Озимую пшеницу убирают на 8—10 дней раньше яровой. Ранняя уборка озимых дает возможность более тщательно подготовить почву для последующих культур.
3. Яровая пшеница - ведущая продовольственная культура.Яровая пшеница - ведущая продовольственная культура. Народнохозяйственное значение. В зерновом балансе страны удельный вес яровой пшеницы очень большой как по размеру занимаемых площадей, так и по валовому сбору ее зерна. Содержание белка в зерне яровой пшеницы, выращенной на юго-востоке, в Сибири и в Казахстане, составляет 16—18%, а в засушливые годы повышается до 21% и более. Количество белка в зерне характеризует его питательность. Многие сорта яровой пшеницы имеют зерно наивысших мукомольных и хлебопекарных качеств. Зерно твердых пшениц особенно богато белком. Оно используется в хлебопечении в качестве улучшателя. Из него вырабатывают также лучшие сорта манной крупы, вермишели, лапши и макарон. Советские яровые пшеницы заслужили широкую известность во всем мире.
Сорта. На 2010 г. районировано 41 сортов, в том числе 29 сортов отечественной селекции, 7 местных и 5 сортов иностранных.
Саратовская 29 (у. lutescens) Научно-исследовательского института зернового хозяйства. Авторы А. П. Шехурдин, В. Н. Мамонтова и Н. Н. Куликов. Сорт высокоурожайный, среднеспелый, пластичный, с очень высоким качеством зерна. После всех предшественников дает высокие и устойчивые урожаи. В Кустанайской области с площади 719 га получил в среднем 30,8 ц, а Северо-Казахстанской области с площади более 420 га — 30 ц зерна с гектара. Устойчив к полеганию и поражению болезнями. Достаточно засухоустойчив. Лучший сорт советской селекции по качеству зерна и силе муки среди существующих районированных сортов яровой пшеницы. Хлеб этого сорта хорошего и отличного качества, с хорошей эластичностью и пористостью мякиша, слегка желтого . цвета и хорошего вкуса.
Районирован на юго-востоке, Урале, в Сибири и Казахстане.
Казахстанская 126 (v. ferrugineum) Казахского научно-исследовательского института земледелия им. В. Р. Вильямса. Автор Н. Л. Удольская. Сорт среднеранний, высокоурожайный. Урожай на сортоучастках в зоне районирования на поливе достигал 42—52 ц с гектара. Засухоустойчивость средняя. Устойчив против полегания и осыпания. Устойчивость к пыльной головне и желтой ржавчине хорошая. Зерно стекловидное, хороших и отличных мукомольных и хлебопекарных качеств.
Районирован в Алма-Атинской области.
4. Биологические особенности. Яровая пшеница проходит стадию яровизации в более короткий период, чем озимая. Для яровизации мягких пшениц требуется температура 9—12° в течение 5—8 дней, а твердых пшениц, как более позднеспелых, 2—5° в течение 8—14 дней. Длина световой стадии у яровой пшеницы колеблется от 5 до 20 дней, в зависимости от сорта. В этот период пшенице необходимы повышенные температуры, примерно 15—25°. При продвижении к северу вегетационный период яровой пшеницы сокращается (особенно от всходов до колошения); ее относят к растениям длинного дня. В зависимости от сорта и района возделывания яровая пшеница вызревает за 75—115 дней.
Отношение к теплу. Прорастание семян яровой пшеницы возможно уже при 1—2° тепла, а появление жизнеспособных всходов — при 4—-5°. Однако при такой температуре процессы прорастания и появления всходов протекают очень медленно. При температуре почвы на глубине заделки семян 5° всходы появляются на 20-й день, при 8° — на 13-й день, при 10° — на 9-й день, при 15° — на 7-й день. Всходы пшеницы переносят непродолжительные заморозки до 10°. Наибольшую устойчивость к низким температурам яровая пшеница проявляет в самые ранние фазы. Например, в период прорастания зерна яровая пшеница переносит заморозки до 13°, в фазе кущения —до 8—9°. Но во время цветения и налива зерна пшеница повреждается заморозками в 1—2°. Сорта с длинной стадией яровизации меньше страдают от весенних заморозков. Кущение яровой пшеницы лучше проходит при температуре 10— 12°. Пониженная температура почвы в этот период положительно влияет на образование и развитие узловых корней, а тем самым и на высоту урожая пшеницы. В период колошения и молочной спелости наиболее благоприятной температурой считается 16—23°.
Сорта мягкой пшеницы более устойчивы к весенним заморозкам, чем твердые пшеницы. Среди сортов мягкой пшеницы наибольшей устойчивостью к весенним заморозкам отличается Акмолинка 1, а из твердых — Гордеиформе 10. Из яровых пшениц наименьшие требования к теплу в период созревания предъявляют так называемые сибирские скороспелки, созревающие при 10—12°.
Наиболее выносливы к высоким температурам сорта мягкой пшеницы, районированные в Средней Азии и на юго-востоке, а также твердые пшеницы.
Отношение к влаге. Для прорастания семян мягкой пшеницы требуется 50—60% воды от веса сухого зерна; семенам твердой пшеницы требуется воды на 5—7% больше, так как они содержат больше белка. Транспирационный коэффициент мягкой пшеницы равен примерно 415, а твердой 406.
По данным кафедры растениеводства Алтайского сельскохозяйственного института, корневая система твердой пшеницы к концу колошения и началу налива зерна составляет около 80% корневой массы мягкой пшеницы. Корни твердой пшеницы превосходят по глубине проникновения корни мягкой, но значительно уступают последней по общей длине и массе корней. Эти различия в значительной степени обусловливают меньшую сопротивляемость твердой пшеницы почвенной засухе. 1 Твердая пшеница лучше переносит воздушную засуху, особенно в период формирования и налива зерна.
Потребление воды по фазам развития яровой пшеницы распределяется примерно следующим образом: в период всходов 5—7%, в фазе кущения 15—20, выхода растений в трубку и колошения 50—60, в фазе молочной спелости 20—30, а в восковой спелости 3—5% общего потребления воды за весь вегетационный период. Период кущения и выхода растений в трубку является критическим для яровой пшеницы. Недостаток влаги в почве в этот период увеличивает количество бесплодных колосков. Последующие даже обильные осадки не могут исправить положение. В таких условиях пшеница ускоренно переходит от одной фазы развития к другой и урожаи резко снижаются. При ранних сроках посева критический период проходит в более благоприятных погодных условиях, чем при поздних сроках.
Наиболее благоприятной для растений является влажность почвы в пределах 70—75% полевой влагоемкости.
Наша страна располагает большим разнообразием сортов яровой пшеницы. Среди них имеются наиболее устойчивые к почвенной засухе, не знающие в этом отношении себе равных в мировом сортименте. Из мягких пшениц к особенно засухоустойчивым относятся Эритроспер-мум 841, а из твердых пшениц — Мелянопус 69, Гордеиформе 189.
Отношение к почве. Яровая пшеница весьма требовательна к наличию в почве легкодоступных питательных веществ, что объясняется ее сравнительно коротким вегетационным периодом и пониженной усвояющей способностью корневой системы. Ход потребления яровой пшеницей питательных веществ аналогичен потреблению растениями воды.
Наиболее высокие требования к плодородию, чистоте и структурности почвы предъявляет твердая пшеница, которая лучше удается на почвах черноземных и каштановых; для мягкой пшеницы особенно благоприятны все виды черноземов, каштановые, средне- и слабоподзолистые, темноцветные суглинки. На подзолистых почвах необходимо вносить известь, органические и минеральные удобрения.
Пшеница страдает от повышенной почвенной кислотности. Хорошие урожаи ее можно получить на почвах слабокислых и нейтральных (рН 6,0—7,5). Имеются сорта мягких пшениц, более приспособленные к возделыванию на засоленных почвах, например Альбидум 43, Карагандинская.
В первый период жизни корни мягкой пшеницы быстрее распространяются вширь, а у твердой пшеницы они энергично проникают в глубину.
На глубину проникновения корней яровой пшеницы сильно влияет тип почвы. Вес ее корней в фазе восковой спелости в подзолистой почве на глубине 20 см составлял 68%, в темно-каштановой — 52, южном черноземе— 40% их общего веса. При недостатке влаги в глубоких слоях почвы рост корней в глубину подавляется.
Из особенностей яровой пшеницы следует отметить недружность и изреженность ее всходов. Причинами этих явлений в южных и юго-восточных районах могут быть недостаточная влажность верхнего слоя почвы, а в северных — повышенная кислотность почвы и поражение семян фузариозом. Вследствие замедленного развития всходов и слабого кущения, особенно твердых пшениц, посевы яровой пшеницы часто угнетаются сорняками.
Узловые корни у яровой пшеницы хорошо развиваются только при наличии влаги на глубине узла кущения. В основных районах ее посева ранневесенние засухи иссушают верхний слой почвы, вследствие чего могут недостаточно развиться не только узловые, но и зародышевые корни, что снижает урожаи.
Одной из существенных причин изреживания яровой пшеницы могут быть повреждения, причиненные проволочником, блошками, шведской и гессенской мухами и другими вредителями, а также болезнями, преимущественно фузариозом.