Биология и развитие
Прорастание происходит при минимальной температуре+1…+2°С. Для дружного прорастания оптимальной является температура +12…+15°С. Всходыпоявляются при температуре +4…+5°С, оптимальная температура для их формирования составляет +6…+12°С. Во время прорастания образуются зародышевые корни. Колеоптиль проходит поверхность почвы, а лист достигает кончика колеоптиля. Всходы способны переносить непродолжительные заморозки до -10°С.
Развитие листьев начинается с появлением из колеоптиля первого листа и продолжается вплоть до развертывания девяти настоящих листьев. После появления третьего листа рост растений в высоту замедляется. Рост подземной части, наоборот, ускоряется: формируются подземные узлы, необходимые для дальнейшего развития растений.
Кущение сопровождается образованием боковых побегов и вторичной корневой системы. Всего образуется до девяти побегов кущения. В период кущения происходит закладка цветков и колосков. Пшеница тургидная имеет меньшую продуктивную кустистость, чем пшеница мягкая.
Выход в трубку начинается в момент, когда первый узел уже виден на поверхности почвы. Растение переходит к генеративной стадии развития. Внутри стебля происходит интенсивный рост колоса. После появления четвертого узла разворачивается самый верхний (флаговый) лист.
Набухание колоса сопровождается набуханием влагалища флагового листа, над лигулой которого показываются верхушки остей.
Колошение начинается с появления 25% колоса, завершаясь его полным выбрасыванием. Оптимальная температура для колошения составляет +18…+20°С.
Цветение отмечается при появлении первых пыльников. К середине фазы созревает 50% тычинок. Цветение протекает наиболее благоприятно при температуре воздуха +14…+19°С и хорошей влагообеспеченности. Перегревы и суховеи в этот период снижают озерненность колоса.
Образование зерен идет с момента оплодотворения. При водянистой консистенции зерна содержание воды достигает 80%. В период от молочной до молочно-восковой спелости влажность зерна снижается до 50%. Зерно мягкое, сдавливается под ногтем. Верхние листья и стебель еще зеленые.
Созревание зерен охватывает период восковой спелости (от мягкой до твердой). В состоянии мягкой восковой спелости вмятина от ногтя выпрямляется, при поздней – уже нет. Листья и стебель желтые, стебли еще сохраняют гибкость.
Отмирание растения означает полную спелость зерна. Начало полной спелости совпадает с отвердением зерна, влажность которого составляет 17-20%. При поздней полной спелости узлы соломы сухие, влажность зерна снижается до 16-17%.
Особенности развития. Вегетационный период пшеницы твердой составляет:
- 280 – 290 дней для озимой формы;
- 75-130 дней для яровой формы.
Для получения оптимального урожая необходимо, чтобы растения пшеницы за вегетацию (от посева до полной спелости) прошли общую сумму положительных температур:
Морфология
Всходы появляются после прорастания семени. Вначале трогаются в рост зародышевые корешки, затем – стебель. Сверху он покрыт видоизмененным влагалищным листом, называемым колеоптиле. Когда колеоптиле выходит на поверхность почвы, его рост прекращается. Первый настоящий лист разрывает колеоптиле и выходит наружу, образуя всходы. Всходы пшеницы твердой желтовато-зеленые, темно-зеленые, сине-зеленые. У некоторых форм встречается фиолетовая окраска всходов.
Листья прикорневые (зародышевые) и стеблевые. Поверхность листовых пластинок гладкая, шероховатая или бархатистая (у опушенных форм). Окраска листьев желтовато – зеленая, темно – зеленая, синевато – зеленая. Длина листовой пластинки составляет 16…35 см, ширина – 0,7…1,1 см. На границе влагалища и листовой пластинки располагается язычок (лигула), по обеим его сторонам образуются ушки. Имеются безлигульные формы.
Стебель соломина высотой 40 – 160 см, в верхнем междоузлии выполненная или с небольшим просветом.Стебель имеет 5-6 узлов. Длина междоузлий увеличивается вверх по стеблю. Последнее междоузлие, несущее колос, является самым длинным.
Соцветие колос, простой, иногда ветвистый, длина составляет 5 – 13 см. В поперечном сечении колосья квадратные или плоские (боковая сторона колоса равна лицевой или шире ее). Ширина двурядной (боковой) стороны колоса варьирует от 1 до 2 см. Плотность колосьев у большинства форм находится в диапазоне 25 – 35 колосков на 10 см длины колосового стержня. Колосовые чешуи почти равны цветковым, довольно грубые, голые или опушенные. Киль широкий, хорошо выраженный, переходит в крупный зубец. Ости грубые, различной длины (7 – 23 см), превышают длину колоса, слабо расходятся или параллельные. Безостые формы редки.
Плоды зерновки, сдавлены с боков, с брюшной стороны часто почти плоские, в изломе стекловидные, хохолок едва заметен. Форма варьирует от удлиненной узкой до короткой округлой. В сечении зерновки твердой пшеницы округло-треугольные. Зерно легко отделяется от чешуй. В среднем, для зерна твердой пшеницы отношение длины к ширине составляет 2,42:1; длины к толщине – 2,46:1; ширины к толщине – 1,01:1.
Значение
Злаковые культурные растения имеют большое значение для человека. Зерновки содержат растительный белок и крахмал и являются основой рациона большинства жителей планеты. Зёрна перемалывают в муку и пекут из неё хлеб, из круп варят каши, готовят пудинги. В 100 г пшеницы содержится 339 ккал. Основными пищевыми культурами являются:
ТОП-4 статьи
которые читают вместе с этой
- пшеница (кускус, булгур, манная крупа);
- кукуруза;
- рис;
- гречка;
- сахарный тростник;
- ячмень;
- рожь;
- просо.
Крупа – это очищенные и подготовленные к употреблению зёрна. Для приготовления определённого вида круп зёрна дробят, обжаривают, прессуют, шлифуют, пропаривают. Хлопья – одна из разновидностей круп.
Из сахарного тростника изготавливают 65 % всего мирового сахара. Основными поставщиками тростникового сахара являются Бразилия и Индия.
Дикорастущие зерновые растения используют в качестве корма для домашних животных и выпаса скота (тимофеевка, мятлик, пырей, овёс). Из некоторых видов Злаковых изготавливают строительные материалы, бумагу, ткань. Из бамбука делают мебель, циновки, посуду, мостики. Молодые бамбуковые побеги употребляют в пищу.
Что мы узнали?
Из статьи по биологии для 6 класса о семействе Злаковых мы узнали о строении, разнообразии и применении злаковых культур. Узнали о том, что большая часть злаковых культур употребляется человеком в пищу.
-
/10
Вопрос 1 из 10
Стебель у хлебных злаков
– соломина, состоящая из 5…6 междоузлий. Количество междоузлий равно количеству листьев. Стебель растет всеми междоузлиями. Первым трогается в рост нижнее междоузлие, затем последующие. Верхнее междоузлие длиннее нижнего.
Соломина большинства хлебных злаков полая и лишь у кукурузы и твердой пшеницы она заполнена губчатой тканью. В почву погружена нижняя часть стебля со стеблевыми узлами. Из них развиваются вторичные стебли и корни – эту часть называют узлом кущения. Повреждение узла кущения приводит к гибели растения.
Листья злаков линейные (у пшеницы, ржи, овса, тритикале и риса), средние (у ячменя) или широкие кукурузы, сорго, проса). Различают зародышевые, прикорневые (розеточные) и стеблевые листья.
Лист состоит из листовой пластинки и влагалища, охватывающего стебель. В месте перехода влагалища в листовую пластинку находится пленчатое образование – язычок.
Соцвётиеу пшеницы, ржи, ячменя, тритикале – сложный колос; у овса, проса, сорго, риса – метелка; у кукурузы на одном растении образуется метелка с мужскими цветками (султанами) и початок с женскими цветками.
Цветки у злаков мелкие, обычно зеленоватые, имеют две цветковые чешуйки – внешнюю, у остистых форм переходящую в ость, и внутреннюю. Внутри цветка между его чешуйками находятся пестик, состоящий из завязи с двумя перистыми рыльцами, и три тычинки. Цветки у всех хлебов обоеполые. Число цветков в колоске различно.
Колос состоит из стержня, на уступах которого поочередно с обеих сторон формируются колоски. Метелка имеет ветви первого, второго и третьего порядка, на концах, которых также расположены колоски.
Плод у хлебных злаков – односемянная зерновка, которую называют зерном. ГIленчатые хлеба (овес, ячмень, просо, сорго, рис) имеют зерна, покрытые чешуйками.
Зерно пшеницы снаружи покрыто семенной оболочкой, под которой находится мучнистая ткань – эндосперм, которая служит для питания растения при прорастании. Эндосперм содержит до 80 % углеводов и до 22 % белка от массы зерна. Наиболее ценная часть зерна – белок – определяет пищевое и кормовое достоинство хлебных злаков.
Под семенной оболочкой, в нижнем левом углу зерновки расположены почечка зародыша и зародышевый корешок.
Сухие зерна не теряют всхожести даже после погружения в жидкий водород, т. е. переносят охлаждение до – 250 °С. Прорастающее зерно не выдерживает охлаждения до – 3… – 5 °С. Что касается способности семян переносить обезвоживание, то они остаются жизнеспособными даже тогда, когда теряют почти всю воду. В период активного роста зерновые культуры очень чувствительны к потере воды и погибают при значительно меньшем обезвоживании.
Фазы вегетации злаков
Период от начала появления всходов до созревания семян называют вегетационным. За это время растения проходят определенные фазы роста и развития, выражающиеся во внешних морфологических изменениях.
В развитии хлебных злаков отмечают следующие фазы роста – всходы, кущение, выход в трубку, колошение, цветение и созревания – молочная, восковая и полная спелости.
Развитие растений начинается с фазы
- Всходы – прорастание семян. У хлебов первой группы прорастание начинается при температуре почвы 1… 2 °С, у хлебов второй группы – при 8… 10 °С. Прорастание семян сопровождается поглощением воды, набуханием, появлением первичных корешков и зародышевого стебелька. У злаковых зерновых культур над поверхностью почвы появляется колеоптиль (от гр. koleos – ножны + prilon – перо) – первый зародышевый лист, подобно футляру защищающий почку проростка и первым пробивающий почву. Появление первых зеленых листьев и есть развитие фазы всходов.
- Фаза кущения – появление первых боковых побегов – листьев и узловых корней – гипокотилей (от гр. hupo – внизу, снизу, под + kotyle – впадина, углубление) – подсемядольных колен – частей стеблей в зародыше или проростке между корнем и первыми листьями (семядолями).
- Фаза выхода в трубку (трубкования) характеризуется началом интенсивного роста стебля и появлением первого стеблевого узла над поверхностью почвы, который называют эпикотиль (от гр. epi – на, над, сверх + kotyle – впадина, углубление) – надсемядольное колено – часть стебля в зародыше или в проростке, находящаяся между семядолями и первыми листьями.
-
Фаза колошения (у растений с соцветием колосков) или выметывания
(у растений с соцветием метелок) наступает с появлением соцветий на верхушках стеблей. - Фаза цветения отмечается выбрасыванием пыльцы из пыльников.
У овса и ячменя цветение может происходить до полного появления соцветия. В период цветения пыльца попадает на рыльца пестиков и оплодотворяет находящиеся в завязях семяпочки, из которых образуются семена.
У ячменя, овса, пшеницы, проса, риса цветение протекает таким образом, что пыльца всегда или в большинстве случаев попадает на рыльце пестика в том же цветке, поэтому эти культуры относят к самоопыляющимся.
Перекрестное опыление, характеризующееся переносом пыльцы с цветков одного растения на цветке другого, происходит у ржи, кукурузы и сорго.
- В фазе молочной спелости (формирование зерна) зерно еще зеленое. Имеет влажность 50… 65 %. На растении в это время начинают желтеть и отмирать нижние листья.
- Фаза восковой спелости наступает через 10… 15 дней после наступления фазы молочной спелости. К этому времени зерно приобретает желтую окраску, легко режется ногтем, влажность уменьшается до 25 …40 %.
- Фаза полной (твердой) спелости наступает при подсыхании зерна, которое становится твердым и приобретает свойственную ему окраску. В зависимости от зоны возделывания влажность спелого зерна составляет 8… 10 %. В начале фазы полной спелости желательно начинать уборку зерновых комбайнами. В фазу полной спелости зерно легко высыпается из цветочных чешуек.
По сезонным особенностям роста и развития зерновые делятся на озимые и яровые.
Озимые культуры проходят полный цикл развития после перезимовки в почве. При весеннем посеве они не образуют вегетативных органов и, следовательно, не могут дать урожая зерна.
Яровые культуры не могут перезимовывать и проходят полный цикл развития при весеннем или летнем посеве.
У некоторых зерновых культур есть сорта, обладающие свойствами озимых и яровых растений. Их можно возделывать как осенью, так и весной. Такие сорта зерновых культур называют двуручками.