К зерновым культурам относят однодольные растения семейства мятликовых (злаков): пшеницу, рожь, ячмень, овес, кукурузу, рис, просо, сорго, а также гречиху из семейства гречишных. Все эти культуры выращивают прежде всего для получения зерна - основного продукта сельского хозяйства, из которого изготовляют хлеб, крупу, макаронные и кондитерские изделия и др. Зерно идет также на корм животным в чистом виде и в различных смесях - комбикормах; на технические цели: из него вырабатывают крахмал, аминокислоты, лекарственные средства, спирты и другие изделия. Побочную продукцию - солому и полову - используют в основном как корм и на подстилку скоту. Многие зерновые культуры, особенно в смеси с бобовыми, выращивают для получения зеленого корма, сена, сенажа, силоса.
Пшеница и рожь - основные продовольственные хлебные культуры; ячмень, овес, кукуруза, сорго относят к зернофуражным; рис, гречиху и просо - к крупяным культурам. В СССР была получена новая зернокормовая культура - тритикале (гибрид пшеницы и ржи).
Зерно отличается очень высокой питательностью и калорийностью, хорошо хранится, удобно для перевозок и переработки. Эти качества зерна были известны человеку в глубокой древности, и потому зерновые культуры стали основой развития растениеводства. Пшеница известна с 7‑го тысячелетия до н. э., рис - с 3‑го тысячелетия до н. э.; одно из древнейших растений - кукуруза, которую местное население Америки выращивало с незапамятных времен.
В наше время более половины всей пашни земного шара, свыше 750 млн га, занято посевами зерновых культур. Их выращивают на всех континентах.
Биологические особенности всех хлебных злаков имеют много общего. Корневая система их мочковатая. Различают корни первичные (зародышевые) и вторичные (основные), 80–90% корней располагается в пахотном слое почвы. У гречихи корневая система стержневая, она проникает на большую глубину, но разветвляется в основном также в поверхностном слое почвы.
Стебель (соломина) у хлебных злаков в большинстве случаев полый, у него 5–7 стеблевых узлов и междоузлий. Высота стебля - от 50 до 200 см, а у кукурузы и сорго больше. Селекционеры стремятся выводить сорта зерновых (карликовые и полукарликовые) с прочной и короткой соломиной, чтобы предотвратить полегание растений. У гречихи стебель обычно ветвистый, высотой от 30 до 150 см, красноватого цвета. Лист у зерновых злаков линейный, а у гречихи стреловидный.
У хлебных злаков соцветие - колос (пшеница, ячмень, рожь) или метелка (овес, просо, рис, сорго). У кукурузы мужское соцветие метелка, а женское - початок. Соцветие у гречихи - кисть. Цветки у всех зерновых культур, кроме кукурузы, обоеполые. Рожь, кукуруза, сорго, гречиха - растения перекрестноопыляющиеся. Пыльцу переносит ветер, а гречиха опыляется в основном насекомыми (чаще пчелами). Остальные культуры самоопыляющиеся.
Плод у хлебных злаков - голая или пленчатая зерновка (зерно), а у гречихи - трехгранный орешек. В сельскохозяйственном производстве его тоже называют зерном.
Химический состав зерна зависит от вида и сорта растения, почвенно-климатических условий, агротехники. Например, в условиях сухого жаркого климата в зерне пшеницы повышенное содержание белка (до 18%), а в зоне с умеренным климатом и при обилии осадков - пониженное.
Рост и развитие зерновых происходят по фазам. У большинства злаков такие фазы. Всходы - первые зеленые листья появляются на 7–10‑й день после посева семян. Кущение - еще через 10–20 дней у растений появляются первые боковые побеги и вторичные узловые корни. Выход в трубку - через 12–18 дней после кущения начинается рост нижних междоузлий, растет стебель. Колошение (выметывание метелки) - на верхушке стеблей появляются соцветия. Цветение и созревание - завершающие фазы. Для определения созревания или спелости зерна выделяют три фазы: молочную, восковую и полную спелость. В фазе молочной спелости зерно имеет зеленую окраску и содержит до 50% воды. Зерно восковой спелости подсыхает, становится желтым, а содержимое его - пластичным, как воск. Это период раздельной уборки урожая. При полной спелости зерно затвердевает, оно легко высыпается из цветочных чешуек. В этой фазе спелости зерна урожай убирают только прямым комбайнированием.
Хлебные злаки делят на яровые и озимые. Озимые хлеба (озимую пшеницу, озимую рожь и озимый ячмень) сеют в конце лета или в начале осени до наступления устойчивых заморозков. Урожай собирают на следующий год. В начале роста и развития им необходимы пониженные температуры (от 0 до 10 °C). Яровые растения проходят начальные фазы развития при повышенных температурах (от 10–12 до 20 °C), поэтому их высевают весной и в том же году получают урожай зерна. Озимые хлеба по сравнению с яровыми более продуктивны, так как они лучше используют осенние и зимне-весенние запасы влаги и элементы питания. Осенью они образуют хорошо развитую корневую систему и листовую поверхность. Однако озимые страдают от неблагоприятных условий зимовки: сильных морозов, смены оттепелей и заморозков, ледяной корки, обилия снега и талых вод. В районах, где бывают суровые малоснежные зимы, частые осенние засухи, например в Заволжье, на Южном Урале, в Сибири, Северном Казахстане, озимые почти не возделывают.
Размещение зерновых культур связано прежде всего с их биологическими особенностями и почвенно-климатическими условиями. В европейской части России широко распространены озимые культуры, причем в северных районах с более суровыми зимами возделывают преимущественно озимую рожь - наиболее зимостойкую культуру; в центральных, западных и южных - озимую пшеницу и в самых южных, кроме того, - озимый ячмень.
Основные районированные сорта озимой ржи - Вятка 2, Омка, Саратовская крупнозерная, Харьковская 55, Харьковская 60, Белта, Восход 2, Чулпан (короткостебельный). Основные сорта озимой пшеницы - Безостая 1, Мироновская 808, Ильичевка, Одесская 51, Полесская 70, Краснодарская 39, Прибой, Зерноградка, Ростовчанка.
Яровая пшеница - основная зерновая культура степных засушливых районов Поволжья, Урала, Сибири, Казахстана. Основные сорта - Харьковская 46, Саратовская 29, Саратовская 42, Новосибирская 67, Московская 21.
Яровые ячмень и овес выращивают почти повсеместно. Районированы сорта Винер, Московский 121, Нутанс 187, Донецкий 4, Донецкий 6, Луч, Альза, Надя. Основные сорта овса - Льговский 1026, Золотой дождь, Победа, Орел, Геркулес.
Кукуруза и сорго - теплолюбивые культуры, и их распространение ограничено южными районами и средней полосой страны. Основные сорта и гибриды кукурузы - Чишминская, Воронежская 76, Буковинский ЗТВ, Днепровский 56ТВ, Днепровский 247МВ, ВИР 25, ВИР 24М, ВИР 156ТВ, Краснодарская 1/49, Одесская 10.
Сорго как солеустойчивая и засухоустойчивая культура имеет преимущества на засоленных почвах и при недостатке влаги. Районированы сорта сорго Украинское 107, Красный янтарь.
Просо отличается повыше ной потребностью в тепле и засухоустойчивостью, поэтому его возделывают в районах с теплым климатом. Выращивают сорта Саратовское 853, Веселоподолянское 38, Мироновское 51.
Рис требует много тепла и влаги. Рисовые поля - чеки - сплошь затопляют водой. В нашей стране рис выращивают в основном на Северном Кавказе, юге Украины, в Поволжье, Средней Азии, Приморском крае, на юге Казахстана. Районированы сорта Дубовский 129, Кубань 3, Краснодарский 424, Узрос 59.
Гречиха - культура теплолюбивая и влаголюбивая. У этого растения сравнительно короткий вегетационный период, и поэтому её возделывают главным образом в зоне умеренного климата, а также как повторную культуру на юге при орошении. Основные сорта - Богатырь, Казанский местный, Калининская, Юбилейная 2.
Зерновые культуры, кроме риса, выращивают в нашей стране без полива, но в районах с развитым орошением они занимают значительные площади поливных земель. Это в основном озимая пшеница и кукуруза, которые при поливе дают урожаи зерна 50–100 ц/га и больше.
Агротехника зерновых культур различна, но имеет и много общего. При размещении в севообороте прежде всего их разграничивают на озимые и яровые, пропашные и сплошного (рядового) посева, ранние и поздние. Озимые размещают после раноубираемых культур, особенно бобовых, по чистым и занятым парам. Они лучше, чем яровые, переносят повторные посевы, меньше страдают от сорняков. Яровые зерновые лучше всего размещать после пропашных культур, озимых, многолетних трав и зернобобовых. В засушливых районах основную зерновую культуру - яровую пшеницу - размещают по чистому пару 2 года подряд. Затем рекомендуется высевать яровой ячмень. Высокие урожаи зерна после многолетних трав дает просо. Лучшие предшественники кукурузы - озимые, пропашные и зернобобовые. Гречиха хорошо удается после удобренных озимых и пропашных культур. Рис возделывают на рисовых оросительных системах в специальных рисовых севооборотах. В них бессменные посевы риса (3–4 года) чередуют с посевами люцерны, озимых и некоторых других культур, а также с занятым паром.
Основная обработка почвы под яровые зерновые культуры обычно состоит из зяблевой обработки осенью (в зоне с достаточным увлажнением плугами с предплужниками на глубину пахотного слоя, в степных засушливых районах - плоскорезными орудиями). Чтобы снизить испарение влаги, весной в зонах достаточного увлажнения почву под яровые культуры боронуют зубовыми боронами, а в засушливых степных районах - игольчатыми. Затем после появления сорняков поля культивируют 1–3 раза в зависимости от срока посева культуры и засоренности. В степных засушливых районах предпосевную культивацию под яровую пшеницу обычно проводят вместе с посевом. Одновременно на поля вносят удобрения. Для этого созданы комбинированные агрегаты. Обработку почвы под озимые проводят после уборки предшественников. Часто, особенно при недостатке влаги в почве, целесообразна поверхностная обработка (на 10–12 см) дисковыми или плоскорезными орудиями.
Сеют зерновые в оптимальные сроки, которые устанавливают научно-исследовательские учреждения для каждой культуры и сорта по всем зонам страны. Поля засевают высококачественными семенами районированных сортов и гибридов. Нормы высева семян по культурам и сортам сильно различаются, они также устанавливаются научно-исследовательскими учреждениями для каждой зоны. Например, на гектар высевают яровой пшеницы 120–250 кг зерна, а кукурузы - 15–25 кг.
Культуры сплошного посева сеют рядовыми зерновыми или зернотуковыми сеялками, а пропашные, например кукурузу, - сеялками точного высева. Одновременно вносят удобрения. В засушливых степных районах зерновые культуры сеют стерневыми сеялками при одновременной культивации. При рядовом посеве расстояния между рядками растений - 15 см, узкорядном - 7–8 см.
Гречиху и просо часто сеют широкорядным способом, расстояние между рядками растений составляет 45–60 см, чтобы можно было проводить междурядную обработку почвы для её рыхления и уничтожения сорняков.
Семена проса, сорго заделывают в землю на глубину 2–4 см, кукурузы - до 8–10 см. Чем меньше влажность верхнего слоя почвы, тем глубже заделывают семена.
Чтобы получать высокие урожаи, под все зерновые культуры вносят органические и минеральные удобрения. Основное внесение удобрений - главным образом органических и минеральных фосфорно-калийных - лучше всего проводить осенью под зяблевую обработку. В рядки при посеве вносят гранулированные фосфорные и азотные удобрения. Для подкормок в период вегетации, особенно в ранние фазы развития, - азотные и фосфорные. Дозы рассчитывают по данным агрохимических картограмм, в зависимости от потребностей растений в питательных веществах и запланированного урожая. Очень важны осенняя и весенняя азотная и азотно-фосфорная подкормки озимых.
При необходимости применяют химические средства борьбы с сорняками, вредителями и болезнями растений (см. Пестициды, Гербициды). На орошаемых землях проводят поливы посевов во время основных фаз развития растений. Для гречихи, проса и кукурузы основной уход - рыхление междурядий одновременно с подкормкой, уничтожение сорняков. На посевы гречихи во время цветения вывозят пчел для опыления.
Современная индустриальная технология возделывания зерновых культур, основанная на комплексной механизации всех процессов, позволяет полностью отказаться от применения ручного труда.
Убирают урожай зерновых культур раздельным способом (скашивание массы в валки жатками, подбор и обмолот валков комбайнами) и прямым комбайнированием. Раздельный способ позволяет начинать уборку зерна восковой спелости и значительно снизить потери. Початки кукурузы убирают чаще кукурузоуборочными комбайнами. Лучший метод организации уборки урожая зерна - поточный - путем создания машинных уборочно-транспортных комплексов. Впервые его применили в Ипатовском районе Ставропольского края, и потому он получил название - ипатовский метод.
Ускоренное и устойчивое наращивание производства зерна - ключевая проблема в сельском хозяйстве. Основной путь увеличения производства зерна - повсеместное повышение урожайности, а также его качества.
На сегодняшний день известно более 350 тысяч видов растений. Из них на класс Однодольные приходится около 60000 видов. При этом данный класс включает в себя два самых распространенных по территории обитания и хозяйственному значению семейства:
Подробнее ознакомимся с семейством Злаковые.
Место в данное семейство занимает следующее:
Царство Растения.
Подцарство Многоклеточные.
Класс Однодольные.
Семейство Злаковые.
Всех представителей этого семейства объединяют в 900 родов. Общая численность представителей около 11000 видов. Растения семейства Злаковых встречаются как луговые, так и культурные, имеющие важное сельскохозяйственное значение.
Семейство Злаковые занимает очень обширные места обитания благодаря своей неприхотливости, влаго- и засухоустойчивости (не все виды). Поэтому можно сказать, что они охватывают собой практически всю сушу, за исключением Антарктиды и покрытых льдами территорий.
Это сразу дает понять, что растения семейства Злаковых весьма неприхотливы к условиям произрастания. Так, к примеру, представители луговых трав (тимофеевка, мятлик, пырей, ежа, костер и другие) совершенно спокойно переносят неблагоприятные условия зимы и жару лета.
Культурные же растения (рожь, овес, пшеница, рис) уже более требовательны, однако и они способны переживать довольно большие температуры воздуха.
К солнечному свету относятся одинаково нейтрально почти все представители, которые включает семейство Злаковые. Представители луга, степей, пампасов, саванн - привычные к жестким условиям растения, а окультуренные виды подвергаются постоянной заботе и обработке со стороны человека, поэтому тоже чувствуют себя комфортно в периоды малой освещенности.
Семейство Злаковые включает в себя как однолетние, так и двухлетние и чаще всего многолетние растения. Внешне они, как правило, похожи, так как имеют схожее и листьев. Стебель же их имеет явные отличительные признаки от стеблей других растений - он совершенно пуст внутри и представляет собой полую трубку, которая получила название соломины.
Большая численность представителей семейства объясняется важностью их в хозяйственном плане: одни растения идут на корм скоту, другие на переработку и получение зерна и крахмала, третьи на получение белка, а четвертые на декоративные цели.
Внешние (морфологические) признаки семейства Злаковые можно описать несколькими пунктами.
Такими признаками обладают все представители, образующие семейство Злаковые.
В период цветения растения данного семейства весьма непримечательны, так как склонны к самоопылению либо перекрестному опылению. Поэтому формировать огромные яркие и благоухающие цветки им смысла нет. Их цветочки мелкие, бледные, совершенно невзрачные. Собираются в соцветия разных типов:
Цветки у всех одинаковы, формула цветка семейства Злаковых выглядит следующим образом: ЦЧ2+ Пл2+Т3+П1. Где ЦЧ - цветочные чешуи, Пл - пленки, Т - тычинки, П - пестик.
Формула цветка семейства Злаковых дает ясное представление о невзрачности данных растений в период цветения, а значит использовании в декоративных целях не цветков, а листьев и стеблей.
После отцветания формируется богатый белком и крахмалом плод. Он одинаков у всех представителей, входящих в семейство Злаковые. Плод получил название зерновка. И действительно, большинство людей, далеких от биологии, знают сам термин "злаки", и он ассоциируется с зернами сельскохозяйственных растений, называемых зерновыми.
Однако не только культурные растения семейства Злаковые имеют такой плод, но и луговые. Зерна богаты витаминами, клейковиной, белком, крахмалом.
Как уже говорилось выше, всего насчитывается около 11000 растений, образующих семейство Злаковые. Представители их встречаются среди дикорастущих и культурных видов растений.
Дикорастущие представители:
Большинство представителей дикорастущих Злаковых - это обитатели степей, лугов, лесов, саванн.
Культурные растения, образующие семейство Злаковые, плод свой образуют под влиянием разных условий окружающей среды. Именно поэтому, чтобы получить зерно достойного качества, многие из представителей Злаковых превратили в домашние культуры, за которыми осуществляется должный уход. К ним относятся:
Культурные растения имеют большое хозяйственное значение для кормовой базы всей страны.
К однолетним растениям относятся те, которые весь жизненный цикл проходят за один То есть все основные жизненные процессы - рост, цветение, размножение и смерть - укладываются в один сезон.
Какое-то одно однолетнее растение семейства Злаковых привести в пример сложно. Их на самом деле достаточно много. Рассмотрим несколько наиболее часто встречающихся и имеющих промысловое значение.
Большинство растений семейства являются многолетними. То есть их складывается из нескольких сезонов (вегетационных периодов). Они способны переживать неблагоприятные условия зимних периодов без потери жизнеспособности. Многие из них образуют семейство Злаковые. Характеристика таких растений очень обширна. Рассмотрим некоторых, самых важных в хозяйственном плане представителей.
К сельскохозяйственным культурным растениям данного семейства можно отнести, помимо выше перечисленных, еще сорго. Данное растение имеет все признаки семейства Злаковые, а также обладает ценным зерном. В нашей стране сорго не выращивается, так как является очень теплолюбивым растением. Однако в странах Африки, Австралии, Южной Америки это очень ценная промысловая культура.
Зерна сорго перемалываются в муку, а части стебля и листьев уходят на корм скоту. Кроме того, из листьев и стеблей изготовляют мебель, плетут красивые предметы интерьера.
Ячмень также можно отнести к важным с/х культурам. Данное растение не требует особенных условий для произрастания, поэтому легко возделывается на территориях многих стран. Основная ценность зерна уходит на пивоварение, получение перловой крупы и ячневой крупы, а также идет на корм животным.
Также настои ячменя имеют большое значение в народной и традиционной медицине (средства от заболеваний печени и ЖКТ).
Почему же так важны и широко применимы зерна представителей, образующих семейство Злаковые? Характеристика состава зерна поможет это понять.
Во-первых, все зерна Злаковых содержат белок, просто количество его у разных представителей варьируется. Самыми высокими по содержанию белка глютена считаются сорта пшеницы.
Во-вторых, зерна Злаковых содержат крахмал, а значит обладают достаточной питательной ценностью и способны образовывать муку.
В-третьих, такая культура, как рис, содержит массу витаминов разных групп, что делает его еще более полезным.
Очевидно, что полноценное употребление злаков снабжает организм набором всех ежедневно необходимых веществ. Поэтому они и пользуются такой популярностью во всех странах мира.
Зерном называют продукт, который состоит из совокупности большого количества зерен или семян той или иной культуры — злаковой, бобовой, масличной.
Товарная партия зерна получает название определенной зерновой культуры (пшеницы, ржи и т.д.), если она содержит не менее 85 % зерен данной культуры. Если количество зерен основной культуры меньше этой нормы, партия называется смесью зерна разных культур с указанием из состава в процентах. Например, смесь: пшеница + рожь (60 + 40).
Исключительное значение среди растений, культивируемых человеком, имеют растения с сухими плодами — зерновками (у злаков), бобами (у бобовых), семенами (у некоторых масличных) и т.д.
Зерна злаковых, семена бобовых и масличных культур хорошо сохраняются, поэтому естественно, что человек с незапамятных времен начал их использовать в пишу, скармливать животным.
Строение зерна всех злаковых культур примерно одинаковое, и его можно рассмотреть на примере зерна пшеницы. Форма его овальная. Выпуклая сторона его называется спинкой, противоположная — брюшком. Вдоль брюшка проходит выемка (бороздка). На остром конце зерна имеется опушение (хохолок, бородка), а на тупом — зародыш.
Плодовая оболочка покрывает его снаружи и защищает зерно. Она состоит из четырех слоев полупрозрачных клеток, содержит много клетчатки, лигнина, пенгозанов, минеральных солей, которые составляют 5-6 % массы зерна. Организмом плодовые оболочки не усваиваются.
Семенная оболочка состоит из трех слоев клеток и составляет 6-8 % массы зерна. Они более богаты минеральными, азотистыми веществами, сахарами и в них меньше клетчатки, пентозанов. Пигментный слой семенной оболочки придает зерну соответствующую окраску.
Оболочки плодовые и семенные ухудшают товарный вид муки и крупы, их пищевую ценность, консистенцию, поэтому при получении муки и крупы их отделяют.
Внутренняя часть зерна (рис. 2.1). Эндосперм, или мучнистое ядро, составляет 80-85 % массы зерна и является самой ценной его частью для получения муки и крупы. Состоит в основном из крахмала и белков, содержит небольшое количество сахара, жира, витаминов и очень мало минеральных веществ. Все ценные продукты переработки зерна получают из эндосперма.
Рис. 2.1. Продольный разрез зерна пшеницы: 1 — зачаточные корешки; 2- зародыш; 3 — почечка; 4 — щиток; 5 — эндосперм; 6 — хохолок
Зародыш составляет в среднем 3 % массы зерна и содержит много , Сахаров, ферментов. Однако при переработке его удаляют, так как жир в процессе хранения прогоркает, вызывая порчу продуктов переработки зерна — муки и крупы.
Алейроновый (внешний) слой мучнистого ядра примыкает к семенной оболочке. Он составляет 4-13,5 % массы зерна, содержит большое количество белков, жиров, Сахаров, минеральных веществ, витаминов, но эти ценные вещества почти не усваиваются, гак как клетки, в которых они находятся, покрыты толстыми оболочками из клетчатки. При шлифовке зерна алейроновый слой отделяют вместе с оболочками.
Семена бобовых растений состоят из зародыша и двух семядолей, практически не имеют эндосперма. Семя защищено плотной семенной оболочкой, внешняя часть ее покрыта кутикулой — тонкой пленкой из кутина.
Семена подсолнечника и сои состоят в основном из зародыша с одним рядом клеток эндосперма и защищены семенной оболочкой.
Основные злаковые культуры — пшеница, рожь, просо, ячмень, рис, овес, кукуруза, гречиха.
Пшеница - основная зерновая культура. По срокам посева ее подразделяют на яровую и озимую. В зависимости от ботанических особенностей делят на основные виды — мягкую и твердую (рис. 2.2).
Мягкая пшеница имеет зерно стекловидной, полустекловидной или мучнистой консистенции, округлой или овальной формы, слегка расширенной к зародышу, с выраженной бородкой и глубокой бороздкой. Цвет зерна может быть белый, красный или желтый. Мягкая пшеница используется в кондитерском и хлебопекарном производствах.
Рис. 2.2. Зерно пшеницы: а — мягкой; б — твердой
По технологическим свойствам мягкую пшеницу делят на три группы:
Твердая пшеница значительно отличается от мягкой. Зерно ее более удлиненной формы с утолщением на спинке у зародыша, ребристое, на разрезе стекловидное, просвечивающее, бородка развита слабо, бороздка открытая, неглубоко входящая внутрь зерна. Цвет от светло- до темно-янтарного. Оно содержит больше белка, сахара и минеральных веществ, чем мягкая пшеница. Твердую пшеницу используют для производства макаронных изделий, манной крупы, добавляют при размоле пшеницы с низкими хлебопекарными свойствами, получают муку-крупчатку.
Рожь — зимостойкая озимая культура. Зерно ржи длиннее зерна пшеницы. Цвет зерна желтый, серо-зеленый, фиолетовый, коричневый. Зерно серо-зеленого цвета крупнее остальных, содержит больше белков и обладает лучшими хлебопекарными свойствами.
Рожь меньше, чем пшеница, содержит эндосперма, следовательно, больше оболочек с алейроновым слоем, меньше в ней и белков (9-13 %). Особенностью белков ржи является то, что они не способны образовывать клейковину. Используют в основном для получения муки и в небольшом количестве-для получения солода и спирта.
Тритикале — хлебный зимостойкий злак, гибрид пшеницы и ржи. Зерно крупнее пшеничного и ржаного. Белки этого злака полноценны и хорошо усваиваются организмом. Из муки тритикале клейковина отмывается, поэтому по хлебопекарным качествам она ближе к пшеничной. В зависимости от сорта хлеб из тритикале может иметь белый, серый или темный цвет.
Просо - ценная теплолюбивая и засухоустойчивая крупяная культура, выращивается как яровая культура. Зерно покрыто цветочными пленками, которые легко отделяются от ядра, форма зерна может быть шаровидная, овально-удлиненная, а эндосперм стекловидный или мучнистый.
Ячмень - быстросозревающая (вегетационный период длится 70 дней) яровая культура, произрастающая повсеместно. Делится на шестирядный и двурядный. Из ячменя вырабатывают перловую и ячневую крупы, частично получают муку и солод. Этот злак является главным сырьем пивоваренного производства и используется на корм скоту.
Рис - влаго- и теплолюбивая зерновая культура. По форме бывает продолговатый (узкий и широкий) и округлый. Эндосперм его может быть стекловидным, полустекловидным и мучнистым. Наиболее ценным является рис стекловидный, так как при обрушивании (технологический процесс, в результате которого крупа отделяется от оболочек) он меньше дробится и дает больший выход крупы.
Овес - влаголюбивая и довольно требовательная к теплу культура. Выращивают повсеместно, сеют как яровую культуру, созревает быстро. Цвет зерна белый или желтый. Помимо крахмала и белковых веществ в зерне содержится много жира (4-6 %). Используется на откорм скоту и для получения круп.
Кукуруза по форме, строению початка и зерна подразделяется на кремнистую, зубовидную, полузубовидную, сахарную, пленчатую, крахмалистую, восковидную, лопающуюся и др. Содержит меньше, чем другие злаки, белка, но больше жира (до 5 %), который находится в основном в зародыше. Зародыш отделяют и используют для производства масла. Из кукурузы получают крупы, крахмал, спирт, патоку.
Гречиха имеет плод трехгранной формы, покрытый не цветочными пленками, как у злаков, а плотной плодовой оболочкой, под которой находится ядро, состоящее из семенной оболочки, алейронового слоя, эндосперма и крупного зародыша в виде S-образно изогнутой пластины. Плод гречихи — трехгранный орешек серой, коричневой или черной окраски, масса 100 плодов 20-30 г, пленчатость 18-30 %.
Продовольственное значение имеют горох, фасоль, чечевица, чина, нут, соя, бобы (рис. 2.3). Семена бобовых культур снаружи покрыты плотной оболочкой, под которой лежат две семядоли, соединенные ростком.
Бобовые культуры содержат: белков 30 % и более (ценные по составу, так как богаты незаменимыми аминокислотами), углеводов до 60 %, жира около 2 % (кроме сои, содержащей жиров до 20 %, углеводов до 30 %, белков до 40 %).
Недостатком бобовых культур является медленная развариваемость их семян (от 90 до 120 мин). Для ускорения разваривавемости семена некоторых бобовых культур (гороха, чечевицы) обрушивают, т.е. удаляют семенную оболочку. Это сокращает варку примерно в 2 раза.
Горох происходит из Афганистана и Восточной Индии. Плод гороха — боб — состоит из створок и семян. По строению створок бобов сорта гороха делят на сахарные и лущильные. Бобы сахарных сортов используют в пищу вместе с семенами в виде так называемых лопаток. Створки лущильных сортов не съедобны. При созревании семян створки бобов легко разлущиваются, поэтому такие сорта гороха называют лущильными.
Рис. 2.3. Бобы различных зерновых бобовых растений: а — горох; 6- чечевица; в — нут; г — фасоль; д — вика; е — кормовые бобы; ж — соя; з — люпин
Лущильные сорта подразделяют на мозговые, которые в молочной спелости используют для приготовления овощных консервов (зеленый горошек), и гладкосеменные, которые в полной зрелости делят на два типа: продовольственный и кормовой. Продовольственный горох в зависимости от окраски семядолей бывает белым, желтым и зеленым. По крупности семян горох подразделяют на крупный, средний и мелкий.
Семена гороха сохраняют питательные и вкусовые свойства в течение 10-12 лет.
Фасоль по цвету делят на три типа: белая, цветная однотонная и цветная пестрая.
Чечевица — древнейшая сельскохозяйственная культура, в России известна с XIV в. Семена диаметром 5 мм напоминают двояковыпуклую линзу. Бывает двух типов — северная, произрастающая в центральных районах России, и южная, выращиваемая на Украине.
Соя - универсальная мировая бобовая культура. Из сои получают муку, масло, молоко, сыр; ее добавляют в кондитерские изделия, консервы, соусы и другие продукты питания. Сою используют только после промышленной обработки. В натуральном виде соевые бобы в пищу не пригодны.
Нут и чина во многом сходны с горохом. В пищу их употребляют, как и горох, в свежем, вареном и жареном виде. Из них приготавливают консервы, а из муки — печенье и другие изделия.
Бобовые культуры в России появились в VIII-Х вв. В пищу идут в зеленом и зрелом виде, а также перерабатываются на консервы.
Классификация зерна и семян бобовых осуществляется по целевому назначению, химическому составу, ботаническим признакам.
По целевому назначению зерновые и бобовые делят на следующие группы:
По химическому составу зерновые и бобовые делят на три группы: богатые крахмалом (зерновые злаки, плоды гречихи); богатые белком (семена бобовых); богатые маслом (соя, семена масличных и эфирно-масличных).
По ботаническим признакам зерновые и бобовые делят на однодольные (злаковые и гречиха) и двудольные (семена бобовых). Злаковые (рожь, ячмень, овес), зерно которых имеет опушение (бородку) и углубление (бороздку), бывают озимой и яровой форм; просовидные хлеба, или ложные (просо, рис, кукуруза, сорго), зерно которых не имеет бородки и бороздки, выращиваются яровой формы.
По ботаническим признакам зерновые культуры делят также на семейства, семейства подразделяют на роды, роды — на виды, виды — на разновидности и последние уже по хозяйственным признакам делят на селекционные сорта.
Ботанические признаки — вид, разновидность, форма, размеры, цвет, консистенция, строение зерна — широко применяются в товарных классификациях для установления типа и подтипа зерна и семян. Такое деление позволяет формировать партии зерна и семян со сходными технологическими и пищевыми свойствами.
December 27th, 2015
Сколько бы не придумывали новых рецептов и методик питания, в итоге человечество раз за разом возвращается к одним и тем же продуктам. Нынешние апологеты чистого питания вновь обращаются к различным зерновым культурам, как к источнику полезнейших углеводов и элементов. Палеодиеты и подобные им также используют крупы в своей основе. Эти зерновые культуры употребляли в пищу древние египтяне, эфиопы, ацтеки, инки и другие народы, но сегодня они незаслуженно забыты.
Я вот тут прочитал про шесть разновидностей зерна, которые ничуть не потеряли в полезности от того, что многие даже не знают об их существовании.
Не позволяйте крошечному размеру амаранта ввести вас в заблуждение. Перуанский малыш с высоким содержанием белка (почти в два раза больше чем в коричневом рисе) содержит в себе все незаменимые аминокислоты, такие же как в мясе, птице или яйцах. Амарант – травянистое растение с мелкими красными цветами, собранными в длинные, плотные колосовидно-метельчатые соцветия. Название этого растения происходит от греческого «неувядающий», так как его цветы сохраняют форму в течение нескольких месяцев. В России амарант известен как щирица, аксамитник, бархатник, петушиные гребешки.
Амарант – одно из древнейших культивируемых растений в истории человечества. 8 тысяч лет назад его выращивали в Южной Америке как зерновую культуру, уступающую по значению только кукурузе. Испанские конкистадоры объявили растение «дьявольским» и уничтожали его где только могли. В Европу амарант попал в XVI веке, а в Россию – в середине XIX века. Интересно, что в 1653 году в Швеции был основан орден кавалеров амаранта.
Наибольшее количество видов амаранта растет в Южной Америке, Китае, Индии, Пакистане, где его возделывали на протяжении тысячелетий. В дикой природе амарант встречается на всех континентах, кроме Антарктиды, в теплых и засушливых районах.
Эксперты ООН полагают, что в XXI веке амарант станет одним из основных злаков в питании человечества благодаря его неприхотливости, высокой урожайности и питательной ценности.
В Африке, Юго-Восточной Азии и некоторых странах Европы амарант возделывают как крупяную культуру, овощ, кормовое растение и лекарственное средство. Зерна амаранта используются для производства мучных и кондитерских изделий, напитков. Они богаты белками, жирами и углеводами, имеют приятный ореховый вкус и аромат. Пророщенные зерна используются в народной медицине как универсальное общеукрепляющее и лекарственное средство. Свежие и сухие листья и побеги амаранта можно бланшировать, обжаривать, готовить на пару. Они используются во многих кухнях Азии как витаминно-вкусовая добавка в салаты или как питательный гарнир. В греческой кухне побеги амаранта приправляют оливковым маслом и лимонным соком и подают к рыбе.
Масло семян амаранта используется в китайской медицине для борьбы с опухолями и для замедления процессов старения. В амарантовом масле содержится сквален – уникальное вещество с ранозаживляющими свойствами, активизирующее восстановительные процессы в коже и внутренних органах. Амарантовое масло используется и при радиотерапии для скорейшего восстановления после облучения.
В России амарант выращивается в основном как декоративное и кормовое растение. Попадая на поля и огороды, амарант переходит в разряд злостных сорняков.
Особенную ценность представляют семена амаранта. По содержанию белка они превосходят сою и оставляют далеко позади пшеницу. В семенах амаранта присутствуют все незаменимые аминокислоты, что делает их особенно важным продуктом для вегетарианцев. Побеги и листья амаранта содержат витамины (А, С, В6), минералы (кальций, железо, магний, марганец, фосфор, цинк, калий), клетчатку, белки и множество биологически активных веществ.
Киноа (кинва, quinoa) - это однолетнее растение, растущие на склонах Анд. Считается псевдозерновой культурой.
Кинва известна человечеству более 6000 лет. Родина этого растения – Анды, где оно было основой питания инков, ацтеков и многих других народов Южной Америки, имело статус священного и называлось «матерью круп». Испанские колонисты считали кинву языческой пищей и уничтожали ее посевы.
Сейчас кинва – это полностью культивируемое растение, не имеющее сохранившихся дикорастущих предков. В дикой природе встречаются лишь «одичавшие» потомки культурных растений. В настоящее время большая часть кинвы поступает на мировой рынок из Перу, Боливии и Эквадора. Благодаря приспособленности к горному климату кинва является перспективной культурой для выращивания в Тибете и других сложных для земледелия регионах.
Интересно, что кинва – одно из немногих растений, способных давать обильный урожай на высоте более 4000 м.
На самом деле кинва – не злак, как и гречиха. Ближайшие родственники этого растения – овощи: свекла, шпинат.
Из семян кинвы получают крупу и муку. Молодые листья и побеги иногда используются как овощи.
Агентство NASA планирует использовать кинву для питания космонавтов в длительных полетах.
Питательная ценность кинвы очень высока. По содержанию белков и незаменимых аминокислот это растение не имеет себе равных. Для вегетарианцев оно вполне способно заменить животные источники белка. Кинва богата жирами и клетчаткой и надолго дает чувство сытости.
Недостаток кинвы – высокое содержание в кожуре сапонинов, которые придают ей горький вкус и приводят к онемению языка и губ. Возможно, это было главной причиной непопулярности кинвы среди европейцев, которые позаимствовали у индейцев кукурузу, картофель и другие растения, отказавшись от кинвы. Горькая кожура семян кинвы – лучшая защита от вредителей. Новые сорта кинвы, лишенные горечи, сложно выращивать, так как весь урожай уничтожается птицами и грызунами.
Просо было главной зерновой культурой в Азии задолго до риса. Сегодня, просо, в основном, продается под видом птичьего корма. Но и для людей этот злак может принести очень большую пользу - в просо содержится большое количество антиоксидантов и магния, которые могут стать профилактическим средством от гипертонии, болезней сердца и диабета.
Первыми возделывать просо, из которого и получают пшено, начали в Древнем Китае. У жителей Поднебесной «золотая крупа» служила сырьем для производства муки, кваса, варки пива, приготовления супов и сладких блюд. А уж потом просо распространилось по всему миру. Особенно сильно жёлтая кашка понравилась славянским народам, которые в силу сурового климата просто не могли позволить себе выращивать теплолюбивые рис и кукурузу. «Малая малышка, золотая кубышка» - так уважительно и ласково наши предки говорили о просе. В России еще пару сотен лет назад пшённая каша была основным блюдом на крестьянским столе. Наши предки готовили из пшена-дранца, очищенного от колосковых чешуек, кашу, пиво, пирожки, квас, добавляли его в супы и десерты.
При этом с глубокой древности пшённая каша на Руси была не просто едой, а непременным атрибутом сначала языческих, затем православных обрядов, её готовили по разным поводам: крестины, поминки, свадьбы, эта каша входила в число обязательных блюд во время зимних постов. Любовь к пшённой каше и её значение отражены в многочисленных пословицах и поговорках. Даже в выражении «с тобой каши не сваришь» речь идет именно о ней. Смысл фразы в том, что некогда у славян существовал обычай варить и есть пшённую кашу в знак прекращения вражды между соседями или в связи с объявлением перемирия между воюющими сторонами.
Традиционно её готовили в протопленной русской печи, температура которой медленно понижалась. Каша долго томилась, постепенно доходя до нужной кондиции. Щадящий температурный режим позволял максимально сохранить полезные составляющие, что делало кашу особенно питательной.
Увы, сейчас редко встретишь на наших столах пшённую кашу с молоком, а уж о просяных лепёшках и говорить не приходится! Чаще в нашей стране просо используют в качестве корма для скота и домашних птиц. Сейчас блюда из проса больше распространены на Востоке, где народ печёт просяной хлеб и, подобно русскому хлебу, употребляет его практически с любой пищей.
Полба - сорт пшеницы, зерна которой имеют куда большую пищевую ценность, чем у обычной пшеницы. Зерно полбы крупнее зерна пшеницы.
Полбу использовали в пищу люди еще эпохи неолита. В Египте, а еще в Вавилоне она была важнейшим культивируемым злаком. Полбу упоминали в своих произведениях Геродот, Гомер, Колумеллы, Теофраста.
В древнейших цивилизациях Шумера, Вавилонии, Египта полбу использовали в качестве основной пшеницы в ежедневном питании. Вплоть до XVIII-XIX ст. в России были очень распространены каши из полбы. Ее замечательные аграрные характеристики были причиной огромной популярности. Колосья не осыпались, стебли даже при сильных дождях или же ветрах не полегали, да и все растение в целом не портилось вредителями и не болело. Но в ХІХ веке в России началось стремительное сокращение посевов полбы, так как резко расширилось производство мягкой и более урожайной пшеницы.
Полба – это высокобелковый, малокалорийный продукт, который содержит все незаменимые аминокислоты. Современные диетологи считают, что развитию большинства современных человеческих заболеваний мы обязаны отказу от таких растений как полба. Так как именно в них в первозданном виде сохранился привычный для организма набор хромосом. Полбу можно смело употреблять в диетическом питании, ведь ее калорийность составляет всего 127 кКал.
Тэфф (полевичка абиссинская) - пищевой злак родом из Эфиопии, который культивируется в основном в Африке. Эти питательные зерна очень невелики. У них мягкий ореховый вкус. Тэфф удивительно богат кальцием и клетчаткой и представляет собой практически идеальное диетическое блюдо для тех, кто сидит на безглютеновой диете. В Африке из тэфф готовят традиционные лепешки. Но из его зерен можно приготовить кашу или гарнир. А мука идеально подходит для сладкой выпечки и блинчиков.
Тефф абиссинский, абиссинская трава, один из видов рода полевичек, семейства злаков. Однолетнее растение с мощной мочковатой корневой системой и хорошо облиственными побегами. Стебель тонкий, твёрдый, гладкий, высотой 60-160 см. Соцветие - многоколосковая метёлка длиной 15-35 см; плод - яйцевидная зерновка. Распространён только в культуре. Издавна возделывается как хлебная культура в горных районах Африки, как кормовая - в Индии, Австралии, ЮАР, США, СССР (в опытных посевах на Украине, Северном Кавказе, в Англии). Растение теплолюбивое, засухоустойчивое, семена прорастают при 10-12 °С. Для возделывания наиболее пригодны плодородные супесчаные почвы. Отличается быстрым ростом, хорошо отрастает после скашивания, даёт 2-3 укоса. В 100 кг сена содержится около 42 кормовых единиц и около 5 кг переваримого протеина.
Крупа тефф — это крошечные зернышки, разновидность пшена, имеет сладковатый вкус и высокие кулинарные свойства. Существуют разновидности с зернами красного, белого и коричневого цветов. Употребляется только в виде цельных зерен, поскольку зерна слишком малы, чтобы их промышленно перерабатывать.
Эти крошечные зерна, которое вы можете найти в универмагах здорового питания, просто переполнены питательными веществами: тэфф содержит в два раза больше железа и в 20 раз больше кальция, чем другие зерновые, плюс значительное количество волокна. Кроме того, он обладает уникальным вкусом, напоминающих патоку, который не оставит вас равнодушным.
Попробуйте это: залейте 1/2 стакана сухого (сырого) тэффа 1/4 стаканом кипяченой воды. Дайте настояться около 10 минут, затем смешайте с постной говядиной или индейкой для полезного и вкусного бутерброда.
Эфиопы готовят свой выдающийся хлеб инжера (injera), в течение нескольких дней ферментируя зерна тефф. Зерна размалывают в муку сероватого цвета, и готовят тесто жидкой консистенции, которое разливается на плоской жаровне, через пять-десять минут кисловатый на вкус блин готов. Их пекут очень большими (диаметром около 50 см), совсем не как русские блины, потом раскладывают стопками на большие блюда, а по верху блинов выкладывают мясо, курицу, овощи, щедро посыпанные перцем и острыми специями и политые соусом. Вот именно такое блюдо дружные африканцы едят из одной тарелки на свой эфиопский Новый Год. Кусочки инжеры используются вместо ложек и вилок, отрывая кусочки от целой инжеры во время принятия пищи.
Древний двоюродный брат современной пшеницы, камут имеет вполовину больше белка и более сладкий, маслянистый вкус. В Древнем Египте камут назывался «хорасан», что означает «душа земли». Интересно, что камут считался утраченной культурой, до тех пор пока в 1940-х годах при раскопках не было найдено несколько зерен камута. После этой находки культурная история камута продолжилась. Зерна камута содержат в себе огромное количество полезных веществ, таких как цинк, магний, белки, аминокислоты, минеральные соли, липиды и витамин Е.
Древняя пшеница хорасан была обнаружена в Египте, а теперь ее называют камутом, этим иероглифом при фараонах обозначали пшеницу. Зерна камута крупнее современных пшеничных вдвое. В камуте содержится больше белка, полезных аминокислот, магния, цинка и витамина Е. В отличие от обычной пшеницы, которую надо замачивать на ночь, камут варится быстро. Есть у него и органолептические плюсы — приятная бобовая текстура и ореховый привкус и аромат.
Для сравнения, камут имеет:
- на 29% больше белков;
- на 27% больше липидов;
- на 23% больше магния;
- на 25% больше цинка;
- гораздо больше витамина Е;
- 16 аминокислот с более высокими показателями;
- более высокие показатели у 8 из 9 минеральных солей, обнаруженных в обычной пшенице.
В большинстве стран камут поступает в продажу только в переработанном виде. Его используют при приготовлении макаронных изделий, воздушных хлопьев, крекеров. Из-за ограниченности объемов производства, продукты с камутом можно найти только в магазинах здорового питания. Между тем, нужно помнить, что камут, как и пшеница любого другого сорта, содержит глютен, и людям, придерживающимся безглютеновой диеты, нельзя включать камут в свой рацион.
Арновка (арнаутка, горновка) – крупа состоящая из молотой яровой пшеницы желто-прозрачного цвета. Бывает мелкого и крупного помола. Точное неизвестно, откуда возникло такое название крупы. Однако предполагается, что это пошло от албанского народа арнаут. Также существует особый вид турецких войск с таким наименованием. А в Курской губернии данное слово использовалось в качестве браного, что означало – изверг, басурман, зверский человек.
Булгур - крупа из обработанной кипятком, высушенной и пропаренной твёрдой пшеницы. После пропаривания зёрна пшеницы сушатся на солнце, после чего их шелушат и дробят. Именно пропаривание с сушкой придаёт неповторимый вкус и аромат будущему блюду из этой крупы.
По примерным и неуточнённым данным, его готовят уже 4000 лет. Сейчас он особенно популярен в странах с богатым кулинарным прошлым: Армении, Индии, Ближневосточных странах и во всех странах Средиземноморья. Однако в России она тоже не совсем забыта. А в последнее время даже приобретает довольно большую популярность среди ценителей каш. Полезные свойства: Наиболее высокой пищевой ценностью обладает цельнозерновой булгур коричневого цвета, с которого практически не снята богатая микроэлементами верхняя оболочка. Булгур насыщен витаминами, особенно витаминами группы В, К, Е, бета-каротином, микроэлементами (фосфором, железом, селеном, медью, цинком, марганцем, калием, натрием, кальцием). Также крупа содержит ненасыщенные жирные кислоты, сахариды, зольные вещества и клетчатку. Регулярное употребление булгура благоприятно сказывается на состоянии нервной системы, для которой витамины группы В наиболее важная и, пожалуй, основная «пища». Большое количество минеральных солей способствует восстановлению обмена веществ, делает кожу и волосы более «живыми». Цвет лица приобретает здоровый оттенок, волосы становятся более блестящими и хорошо растут. Относится к крупам, которые легко усваиваются организмом и отлично перевариваются, не утяжеляя состояние.
Кус-кус – относятся к разряду пшеничных круп. Изначально каша готовилась из проса. Сейчас принято готовить ее из манной крупы, получаемой из твердой пшеницы. Впервые о ней было упомянуто в кулинарной книге 13-го века. Считается, что впервые она начала употребляться в пищу кочевым народом - берберами. Какое-то время она пользовалась успехом только на Ближнем Востоке и Средиземноморье, затем её полюбил весь мир.
В крупе отмечается большая концентрация меди, которая предупреждает преждевременное поседение, а также способствует укреплению волос в целом. К тому же медь очень важна для повышения нашего уровня гемоглобина и незаменима при проблемах с суставами. Витамин В5, который также присутствует в каше, спасает от бессонницы и переутомления. Также эта крупа желательно для употребления людям, страдающим заболеваниями желудочно-кишечного тракта. Прекрасно подходит желающим сбросить лишние килограммы.
Фрике (freekeh, фрик, фрики, фрика, фарик) - это прошедшие копчение зерна пшеницы, которые собирают, когда колосья еще зеленые. Существует два типа фрике: цельные зерна, похожие на зерна пшеницы, но зеленого цвета, и грубо измельченные зерна. Впервые фрика была упомянута в начале XIII века в поваренной книге Багдада.
Обладает низким гликемическим индексом, что является отличным условием выработки инсулина. Вследствие этого помогает при диабете и предупреждает его появление. Низкоуглеводный продукт с хорошим эффектом пребиотика, что полезгно для пищеварения.
Чумиза (головчатое просо) - однолетнее зерновая культурное растение семейства злаковых. Относится к древнейшим хлебным растениям Восточной Азии. В России чумиза распространилась после русско-японской войны (1904-1905 гг.), когда русские солдаты привезли семена из Маньчжурии. Когда солдат спросили о причине, по которой они решили взять с собой семена, то они ответили, что их удивило трепетное отношение местных крестьян к данной крупе. Они решили, что если японцы так ею дорожат, значит, в ней есть что-то особенно, и не ошиблись.
Чумиза богата каротином и клетчаткой, витаминами группы В (особенно В1, В2), а также кальцием, калием, серой, магнием, кремнием и фосфором. Крупа и мука чумизы отличаются высоким содержанием белков, жиров и углеводов. Витамины группы В дарят нашему организму красоту и здоровье. Так, витамин В1 участвует в обмене веществ, способствует улучшению памяти, борется с депрессией и усталостью; витамин В2 участвует в процессах роста организма и регенерации тканей, придает здоровый вид волосам и коже, а также играет важную роль в работе органов зрения. Известно, что чумиза способна выводить из организма токсины и тяжелые металлы, поэтому ее рекомендуется употреблять жителям больших городов, в которых неблагоприятная экологическая обстановка.
ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия -Выращивание зерновых культур представляет собой важнейшую с/х отрасль. Эти растения дают корма для животных, промышленное сырье. Зерновые культуры занимают одно из важнейших мест в пищевой промышленности.
Зерновые сельскохозяйственные культуры разделяются на бобовые и хлебные. Последние в большинстве своем относятся к ботаническому злаковому семейству. Основные зерновые культуры - это:
Продукция зерновых культур используется для развития животноводства и птицеводства. Большое количество питательных веществ, содержащихся в растениях, способствует активному росту скота, увеличению надоев. Из зерна вырабатываются и такие важнейшие продукты, как макаронные и хлебные изделия, мука, крупа. Растения выступают в качестве сырья для получения крахмала, спирта, патоки и так далее.
Зерновые культуры богаты углеводами и белками. Последние присутствуют в количестве от 10 до 16%. Углеводов в растениях содержится от 55 до 70%. В большинстве зерновых культур присутствует от 1.5 до 4.5% жиров. В кукурузе и овсе его содержится около 6%. Процент белка в зерновых культурах непостоянен. Его доля зависит от сортовых и видовых особенностей, агротехнических приемов, климата, погоды. Так, размещение зерновых культур на территориях с континентальным климатом, в областях, где много света и тепла, позволяет получить растения с большим количеством белка, чем в районах с мягкими условиями и дождливой погодой. Кроме этого, повышение содержания этого соединения отмечается на почвах, богатых фосфором и азотом. Зерновые культуры богаты витаминами В группы, РР. В проросших злаках содержатся С, А и Д.
Особую ценность представляют соединения, которые образуют клейковину. От ее качества и количества будут зависеть хлебопекарные свойства полученной муки (объем изделий, пористость, упругость теста). Зерно пшеницы может содержать от 16 до 40% сырой клейковины. В белке хлебных злаков присутствуют аминокислоты. В их числе есть и незаменимые - те, которые не синтезируются в организме человека и животных. К ним, например, относят триптофан, метионин, лизин и прочие. Эти аминокислоты должны поступать в организм с пищей. В этой связи повышенное их содержание в злаках благоприятно сказывается на состоянии животных и человека.
Она измеряется в кормовых единицах. За 1 ед. принято считать питательность килограмма сухого овса. Таким образом, у 1 кг пшеницы и ржи показатель 1.18, ячменя - 1.27, кукурузы - 1.34. Питательная ценность килограмма соломы может составлять от 0.2 (пшеница, рожь) до 0.3-0.35 (ячмень, овес) кормовой единицы.
Ежегодно разрабатываются программы, позволяющие повысить урожайность зерновых культур. Однако это не единственная задача агропромышленного комплекса сегодня. Вместе с увеличением объемов сырья особое внимание уделяется его качеству. Упор, прежде всего, делается на производство зерновых культур, наиболее востребованных в пищевой и с/х промышленности. К ним относят сильную и твердую пшеницы, важнейшие фуражные и крупяные сорта. Многие хлебные злаковые, например овес, ячмень, рожь и пшеница, имеют озимые и яровые формы. Они отличаются друг от друга способом выращивания. Развитие озимых связано с условиями зимовки. Посев зерновых культур осуществляют осенью, а сбор - на будущий год. Яровые формы могут выдержать воздействие низкой температуры лишь непродолжительный период. Посадка зерновых культур в этом случае осуществляется весной, а сбор - в тот же год.
Все зерновые культуры имеют примерно одинаковую структуру. Корневую систему составляет множество придаточных ветвей, которые собраны в мочку (пучок). Различают зародышевые (первичные) корни и вторичные. Последние формируются из стеблевых узлов, расположенных под землей. Большая часть корней развивается в пахотном (верхнем) слое земли. Вглубь почвы проникают только некоторые ответвления: у кукурузы, риса, овса и ячменя - на 100-150 см, у ржи и пшеницы - на 180-200 см, у сорго - на 200-250 см. При прорастании зерно сначала формирует первичные корни. Из подземных узлов стебля впоследствии начинают развиваться вторичные ответвления. При достаточном количестве воды они начинают достаточно быстро расти. Отмирания первичных корней не происходит. Они выполняют главную роль в доставке влаги и питательных веществ наземным частям. У сорго и кукурузы из надземных узлов, ближайших к поверхности, формируются воздушные (опорные) корни.
Его называют соломиной. Зерновые культуры, как правило, имеют полый стебель с 5-6 узлами, разделяющими его на междоузлия. Соломина может достигать в высоту от 50 до 200 см - это зависит от биологических особенностей сорта и условий его произрастания. Кукуруза и сорго имеют стебель высотой 3-4 и более метров. Однако большая высота не всегда считается достоинством сорта. Это обусловлено тем, что при длинном стебле понижается устойчивость к полеганию.
Количество междоузлий совпадает с числом листьев. Первым в рост трогается самое нижнее, далее - все последующие. Стебель развивается всеми междоузлиями. Верхнее к концу развития становится длиннее нижнего. У твердой пшеницы и кукурузы стебель наполнен губчатой тканью. Нижняя часть погружена в почву вместе с узлами. Из них формируются корни и вторичные стебли. Эта часть называется узлом кущения. При его повреждении растение гибнет.
Зерновые культуры могут иметь линейные (рис, овес, рожь, пшеница), средние (ячмень) или широкие (просо, сорго, кукуруза) листья. Также их различают в зависимости от местоположения. Листья могут быть стеблевыми, прикорневыми (розеточными) и зародышевыми. Все они состоят из влагалища, которое охватывает стебель, и пластинки. В участке, где влагалище переходит в пластинку, расположен язычок - пленчатое образование. У тритикале, ячменя, ржи, пшеницы соцветие представляет собой сложный колос. Рис, сорго, просо и овес имеют метелку. На одном растении кукурузы формируется метелка, в которой присутствуют мужские цветки (султаны), и початок, где находятся женские цветки. В колосе выделяется стержень. На его уступах с обеих сторон поочередно образуются мелкие колоски. В метелке присутствуют ветви 1, 2 и 3-го порядка. На их концах также располагаются колоски. Цветки имеют небольшой размер. Как правило, они зеленоватые. В цветках выделяется две чешуйки: внутреннюю и внешнюю (у остистых форм она переходит в ость). Внутри между ними располагается пестик. Он состоит из завязи, в которой присутствует три тычинки и два перистых рыльца. Зерновые культуры имеют обоеполые цветки. Их количество в колоске бывает разным.
В качестве него выступает односемянная зерновка, называемая зерном. У сорго, риса, ячменя, овса и проса плоды покрыты чешуйками. Зерно пшеницы сверху покрывает семенная оболочка. Под ней располагается эндосперм - мучнистая ткань. Она обеспечивает питание растения в процессе прорастания. В эндосперме присутствует порядка 22% белка и 80% углеводов от общей массы зерна. Под оболочкой, слева в нижнем углу, находятся зародышевый корешок и почечка.
Сухие плоды не теряют своей всхожести даже после пребывания в жидком водороде. Таким образом, они выдерживают охлаждение до -250 град. При этом прорастающее зерно не переносит температуру -3…-5 град. Плоды обладают высокой стойкостью к засухе. Они сохраняют свою жизнеспособность даже в случаях, когда теряют практически всю влагу. Во время активного роста, однако, зерновые культуры становятся весьма чувствительны к обезвоживанию. Они могут погибать и при незначительных потерях влаги.
В ходе вегетационного периода растения проходят несколько стадий. Выделяют следующие фазы развития:
Для прорастания необходимо достаточное количество воздуха, влаги и тепла. Этот процесс начинается после набухания зерна. При достаточном поступлении тепла в нем запускается ферментная система. В результате ее деятельности крахмал, жиры и белки трансформируются в растворимые в воде, более простые органические соединения. Они являются питательными веществами для зародыша. При их поступлении начинают расти первичные корешки, а затем и стебель. При появлении первого развернутого листа над поверхностью земли наступает фаза формирования всходов. Они появляются на 7-10 день.
Она выступает в качестве одной из основных зерновых культур. По ботаническим особенностям выделяют мягкую и твердую пшеницу. В зависимости от времени посева культура подразделяется на озимую и яровую. Мягкая пшеница отличается плодом мучнистой, полустекловидной либо стекловидной консистенции. Зерно имеет округлую или овальную форму, слегка расширено к зародышу, с глубокой бороздкой и выраженной бородкой. Плод может быть желтым, красным или белым. Мягкую пшеницу используют в хлебопекарном и кондитерском производствах. В зависимости от технологических свойств сырье разделяется на три категории:
Твердая пшеница имеет существенные отличия от мягкой. Ее плоды удлиненные, с утолщением на зародышевой спинке. Ребристое зерно на разрезе просвечивающееся, стекловидное. Бородка плода развита слабо, входящая неглубоко внутрь бороздка открыта. Цвет зерна может варьировать от светлого до темного янтарного. В нем содержится больше сахара, белка и минеральных соединений, чем в плодах мягкой пшеницы. Твердые сорта используются при изготовлении манной крупы, макаронных изделий. Их также добавляют в пшеницу, отличающуюся плохими хлебопекарными свойствами. Кроме этого, ее используют для получения муки-крупчатки.
Это зимостойкое озимое растение. Зерна ржи длиннее, чем пшеницы. Цвет плода может быть коричневым, фиолетовым, серо-зеленым, желтым. Серо-зеленые зерна крупнее прочих. В нем содержится больше белка. Такие зерна отличаются высокими хлебопекарными свойствами. Во ржи, меньше чем в пшенице, присутствует эндосперма. Это, в свою очередь, обуславливает большое количество оболочек, в которых содержится алейроновый слой. В среднем во ржи присутствует порядка 9-13% белков. Их особенность заключается в том, что они не могут образовывать клейковину. В этой связи рожь используется преимущественно для получения муки. Незначительное ее количество идет на производство спирта и солода.
Это гибрид ржи и пшеницы. Тритикале - хлебный злак, отличающийся зимостойкостью. Его зерна крупнее ржаных и пшеничных. Из муки, полученной из тритикале, отмывается клейковина. В этой связи, его хлебопекарные свойства близки к пшеничным. В зависимости от сорта цвет хлеба из тритикале может быть темным, серым или белым.
Эта крупяная культура отличается устойчивостью к засухе. Просо - теплолюбивое растение. Его выращивают как яровую культуру. Плод растения покрывают цветочные пленки. Они достаточно легко отделяются от ядер. Зерно проса может быть овально-удлиненным или шаровидным, а эндосперм - мучнистым или стекловидным.
Эта яровая культура отличается коротким периодом созревания (вегетация продолжается 70 дней). Ячмень может быть двух- или шестирядным. Произрастает культура повсеместно. Из ячменя вырабатывают крупы (ячневую и перловую). Небольшое количество идет на производство солода и муки. Ячмень считается главным пивоваренным сырьем. Злак также используется как корм для скота.
Эта зерновая культура любит тепло и влагу. Форма плода может быть продолговатой (широкой и узкой) или округлой. Эндосперм бывает мучнистым, полустекловидным и стекловидным. Последний считается наиболее ценным. Это обусловлено тем, что в процессе обрушивания (технологического процесса, в ходе которого происходит отделение крупы от оболочек) стекловидный рис меньше подвержен дроблению и дает больший объем крупы.
Это достаточно требовательная культура. Овес любит влагу и тепло. Растение выращивают повсеместно как яровую культуру. Процесс созревания проходит достаточно быстро. Зерно имеет желтый или белый цвет. Кроме белков и крахмала, в овсе присутствует достаточно большой процент жира - около 4-6. Культура используется при откорме скота и для получения круп.
