2. Зернофуражні культури
1. Злакові зернофуражні.
2. Бобові зернофуражні.
Мета: Ознайомитись з основними морфологічними, біологічними та господарськими особливостями зернофуражних культур.
Завдання: Зробити схематичні малюнки вегетативних органів, описати насіння різних зернофуражних культур, описати вимоги до тепла, вологи, реакцію на довжину дня тощо; визначити урожайність, господарське значення основних зернофуражних культур. Результати записати у вигляді таблиці (табл..4.2)
Основні зернофуражні культури злакові — ячмінь, овес, кукурудза, просо, сорго та ін. Корми з них містять багато вуглеводів, крохмалю і відносяться більше до енергетичних поживних речовин. Перетравного протеїну в них 80—90, рідше — 100—105 г на одну кормову одиницю. Навіть при наявності достатньої кількості зелених кормів в літній період необхідно включати в раціон тварин борошнисті корми, виготовлені із зерна злакових культур. Вони діють як борошняна закваска, покращуючи роботу передшлунків жуйних тварин; злакові зернокормові становлять основу раціону свинопоголів'я і птиці., при цьому не слід розглядати зернофураж із злакових як протеїновий корм, тому що в зеленій масі жита, викожита і особливо бобово-злакових сумішок багаторічних та однорічних трав протеїну цілком достатньо. Для вивчення ботанічно-біологічних особливостей та кормової цінності зернових дайте порівняльну морфобіологічну та господарську характеристику основних злакових зернових культур. Такий аналіз дозволить більш раціонально використовувати їх в практиці кормовиробництва та годівлі сільськогосподарських тварин.
Зерно злакових — ячменю (ярого й озимого), кукурудзи, вівса, сорго як основних культур цієї групи — це вуглеводистий енергетичний корм, який уводять у раціон тварин для поповнення його перетравною енергією. Крім того, зерно злакових має велике дієтичне значення, поліпшує і стабілізує роботу передшлунків жуйних.
Злакові фуражні культури
Морфологічні особливості зернофуражних культур
Коренева система – мичкувата, складається із первинного і вторинного кореня (рис.4.1), а також розрізняють вузлові й опірні корені (у кукурудзи). Первинне коріння проникає в ґрунт, як правило, вертикально, а вторинне – розміщується в ґрунті радіально. Основна маса коріння рослин розміщується в орному шарі ґрунту на глибині до 40 см. У кукурудзи, сорго окремі корені проникають у ґрунт на глибину до 2,5 м, озимої пшениці, жита – до 2,0 м. На малородючих ґрунтах коріння проникає на меншу глибину, ніж на родючих. Коренева система найкраще росте і розвивається за умов, коли температура ґрунту нижча температури повітря, об’ємна маса – 1,1–1,3 г/см3, вологість ґрунту –65–75 %.
Рис.4.1. Коренева система зернових культур:
1 – зародкові або первинні корені; 2 – стеблові або вторинні корені
Залежно від роду зернових змінюється фізіологічна здатність кореневої системи. Так, якщо жито і овес легко засвоюють елементи живлення з важкорозчинних добрив і сполук ґрунту, то пшениця – недостатньо і вимагає наявності в ґрунті легкорозчинних сполук поживних речовин.
Стебло – соломина, циліндричної форми. На стеблах порожнистих або заповнених паренхімою, яка містить цукри (кукурудза й сорго), утворюються міжвузля, вузли. Стебло росте в висоту нижньою частиною кожного міжвузля. Такий ріст називається вставним, або інтеркалярним. Кожне наступне міжвузля росте швидше за попереднє і буде довше за розміром.
Листок лінійної форми, складається з листкової піхви і листкової пластинки. Листки на стеблі можуть бути зігнутими і рівними, які відходять вгору під гострим кутом до стебла. Це так звані еректоїдні листки. Вони більше освітлюються сонцем, сприяють фотосинтезу, збільшують використання ФАР. Завдяки такій будові листків стеблостої кукурудзи, ячменю і вівса можуть бути щільнішими. Качани і колосся при цьому менші, але загальний урожай зерна більший. Піхва листків міцно охоплює міжвузля, надаючи стеблу міцності.
Суцвіття злаків — колос (у ячменю, пшениці, жита) (рис.4.2) , волоть (у вівса, сорго), колосоподібна волоть (у могару, чумизи), качан і волоть (у кукурудзи) (рис.4.3). У хлібів першої групи квітки двостатеві (гермафродитні), у суцвіттях хлібів другої групи є чоловічі й жіночі квітки. У кукурудзи два види суцвіть: чоловіче — волоть, якою закінчується стебло, і жіноче — качан — видозмінена волоть, вкрита обгорткою, що складається з кількох шарів видозмінених листків. Качани закладаються в пазухах листків середнього ярусу, які добре освітлюються сонцем. Висота прикріплення качанів має велике технологічне значення. Чим вище вони прикріплюються (90— 130 см), тим щільніше стеблостій, вищий урожай, кращі умови його збирання, менші втрати. Певне значення має також напрямок рядів у широкорядних посівах; коли він південний, рослини краще освітлюються.
а, б – м’якої остистої і безостої пшениці; в – твердої пшениці; г – жита; д, е – багаторядного та дворядного ячменю.
Плід зернових злаків – зернівка, яка складається із зародку, ендосперма, насіннєвої і плодової оболонок (рис.4.3).
|
1, 2 – плодові оболонки; 3, 4 – насінні оболонки; 5 – алейроновий шар; 6 – щиток; 7 – брунька; 8 – зародок; 9 – зародковий корінець; 10 – ендосперм; 11 - чубок |
Рис.4.3. Будова зернівки пшениці
У зародку зосереджені зачатки майбутньої рослини. В нижній частині зародку знаходяться зародкові корінці, вище розташовується первинне стебло з зачаточними листочками. Зародок складає: у пшениці, жита, ячменю – 2 – 2,5%, вівса – 3 – 3,5%, кукурудзи – 10% маси зернівки.
Біля зародку розташований щиток — єдина насіннєва доля зерна. Своєю сисною стороною він прилягає до ендосперма, який містить запас поживних речовин.
В ендоспермі розрізняють зовнішній алейроновий шар, що безпосередньо прилягає до оболонки зерна, і внутрішню борошнисту частину.
Алейроновий шар, як правило, представляє один ряд клітин кубічної форми, що містять темно–жовті алейронові зерна (тверді відкладення запасних білків). У зернівок ячменю цей шар налічує 3 – 5 рядів клітин. В середньому алейроновий шар складає 6-8% маси зернівки.
Борошниста частина ендосперма складається з клітин, заповнених крохмальними зернами, у проміжках між якими знаходяться білкові речовини. Борошниста частина складає 80-85% маси зернівки.
Плодова і насіннєва оболонки захищають зерно від дії зовнішніх умов і від різних збудників грибних хвороб. Чим товстіша оболонка, тим більше відходів борошна. Оболонки складають 5-7% маси зернівки.
Поділ зернофуражних культур на хліби першої та другої групи
Зернокормові злакові належать до хлібів першої (ячмінь, овес, кормова пшениця, тритикале) і другої (кукурудза, сорго, могар, просо) груп. У всіх злаків зерно — однонасінний плід зернівка з тонким оплоднем, який зрісся з насінням. Зернівки ячменю, вівса, проса, сорго, могару, чумизи вкриті лусочками або плівками. Голі зерна в кукурудзи, інколи в ячменю і вівса, у сорго бувають голі і плівчасті.
У хлібів першої групи на опуклій (спинній) частині зернівки є добре помітний зародок, на протилежній (черевній) частині — поздовжня борозенка, більш чи менш глибока. У кукурудзи, сорго та інших злаків другої групи такої борозенки немає.
Основні відзнаки хлібів першої та другої групи наведені у табл.4.1.
Таблиця 4.1
Морфологічні ознаки хлібів першої та другої групи
Ознаки |
Хліба першої групи |
Хліба другої групи |
1. Наявність повздовжньої борозни |
є |
відсутня |
2. Проростає зародковими корінцями |
декількома |
одним |
3. В колосі розвинуті краще квітки |
нижні |
верхні |
4. Вимоги до тепла |
невисокі |
високі |
5. Вимоги до вологи |
високі |
менші (окрім рису) |
6. Форми |
озимі і ярі |
ярі |
7. Рослини за тривалістю дня |
довгого |
короткого |
8. Розвиток у початкових фазах |
швидкий |
повільний |
Фази розвитку зернових злакових культур
Під ростом розуміють видимі морфологічні зміни рослин протягом вегетації, які полягають у збільшенні лінійних розмірів окремих органів та їхньої маси, що помітно змінює габітус рослини, а під розвитком – візуально невидимі фізіолого-біохімічні якісні зміни, які відбуваються в рослині у процесі обміну речовин і приводять до появи нових органів, утворення та формування насіння.
Розрізняють такі фази вегетації злаків: проростання, сходи, кущіння, вихід у трубку, колосіння (викидання волоті у волотистих злаків), цвітіння, наливання і стиглість зерна (молочна, молочно-воскова, воскова і повна). У кукурудзи кущіння виражене слабко або не спостерігається зовсім. У неї розрізняють такі фази розвитку: сходи, 2—3, 3—4, 5—6 та інша кількість листків, викидання волоті, утворення качанів, цвітіння, стиглість зерна (молочна, молочно-воскова, воскова і повна).
Початком фази вважається період, коли її досягли на посівній площі 5 – 10% рослин, повною – коли її досягли 50- 75% рослин.
При проростанні зернівки першими починають ріст зародкові корінці. Слідом за ними розростається стебельце з листочками, які під прикриття колеоптиля пробиваються крізь посівний шар ґрунту. Після появи на поверхні колеоптиль припиняє свій ріст і на поверхні ґрунту з'являється перший зелений листок, що є свідченням переходу рослин у фазу сходів.
Для зернових культур характерним біологічним процесом є утворення бічних пагонів і вторинних коренів на підземному стебловому вузлі, який називається вузлом кущення. Це надзвичайно важливий і складний орган з великим запасом пластичних речовин. При загибелі листків і стебел вузли кущення здатні відтворити нові пагони з листками і нову кореневу систему. У більшості хлібів кущення починається при наявності у рослин трьох листків: у цей час надземний ріст рослин тимчасово припиняється, і пластичний матеріал активніше спрямовується у вузол кущення на галуження головного стебла з формуванням бічних пагонів. Коли з пазухи першого листка головного пагона з'являється листок першого побічного пагона, настає фаза кущення (рис.4.4.).
|
1 – зернівка; 2 – первинні корені; 3 – бічні пагони із зародкового вузла; 4 – підземне стебло; 5 – бічний пагін із вузла кущення; 6 – головний пагін; 7 – вузол кущення; 8 – вузлові вторинні корені |
Рис.4.4. Кущення пшениці
У злакових культур ще у фазі кущення (при розрізі рослини вздовж) можна виявити стебельце з дуже короткими міжвузлями. Ріст міжвузлів починається з нижнього, яке безпосередньо розміщене над вузлом кущення. Після нього розростається друге, потім – третє, за ним – наступні. Фаза трубкування відзначається тоді, коли над поверхнею ґрунту (на висоті біля 5 см) піднімається верхній вузол головного стеблового пагона.
Колосіння у колосових (викидання волотей – у волотевих) відзначається, коли з піхви верхнього листка з'являється половина суцвіття.
Цвітіння у перехреснозапильних (жито, кукурудза) злакових відбувається у відкритих квітках, пиляки яких з'являються на поверхні, розтріскується і пилок розноситься вітром; а в самозапильних (пшениця, ячмінь, овес, просо, рис) пиляки достигають і розтріскуються до розкриття квіток і власний пилок потрапляє на приймочку в закритій квітці. Цвітіння супроводжується заплідненням, при якому пилок, який попав на рильце приймочки, проникає у зав'язь і запліднює насіннєву бруньку. В зародку, що утворився, починають розвиватися різні його частини, зерно досягає максимальної довжини, а клітини ендосперма заповнюються поживними речовинами – проходить налив зерна, що продовжується до настання зрілості.
Розрізняють три стадії достигання зерна: молочну, воскову та повну стиглість. Молочна стиглість – колір зернівки зелений, консистенція ендосперму переходить із водянистого у молочний стан (при надавлюванні виділяється “молочко”), вологість – біля 60 – 40%. При восковій стиглості оболонка зерна жовта, ендосперм - восковидний, щільний, вологість - біля 30%. До кінця цієї фази рух поживних речовин у ендоспермі закінчується. При повній стиглості ендосперм твердий, при зломі – борошнистий або скловидний, оболонка щільна, шкіряста, забарвлення зерна типове, вологість 22 – 15%.
Бобові фуражні культури
Листя бобових, які використовують у польовому кормовиробництві, буває перистим — у бобів, гороху, чини, трійчастим — у сої, квасолі і пальчастим — у люпину. Рослини з перистим листям не виносять сім'ядоль на поверхню, виносять їх рослини з трійчастими і пальчастими листками. На посівах рослин, які виносять сім'ядолі на поверхню, слід обережно здійснювати догляд: до і після появи сходів боронувати треба легкими боронами мілко, зокрема після появи сходів, коли утворюються перші справжні (примордіальні) листочки.
Коренева система зернобобових проникає у ґрунт на глибину 1,5 — 2 м. Стебло сої, бобів, люпину не полягає і до збирання зберігає вертикальне положення; у гороху і чини стебла виткі.
Квітки бобових мають характерну будову, яка нагадує човен, парус і крила. У квітці 10 тичинок і маточка. Зав'язь одногнізда з кількома насінними зачатками. Квітки окремі або суцвіття у пазухах листків. Плід — біб, містить 3-9 насінин. У люпину (крім шорсткого) і пелюшки боби, як правило, не розтріскуються, у сої, гороху — розтріскуються слабко. Насіння буває різне за формою, розмірами, забарвленням, розрізняється будовою і розміщенням насінного рубчика. Зародок складається із сім'ядоль, зародкового корінця, бруньки, що міститься між сім'ядолями. Сім'ядолі містять запасні поживні речовини, які рослини використовують при проростанні.
У період вегетації бобових розрізняють фази: сходів, утворення пагонів, галуження, бутонізації, цвітіння, утворення бобів, росту бобів, наливання насіння, дозрівання насіння.
Кожний вид зернобобових має скоростиглі, пізньостиглі й середньостиглі сорти. Пізньостиглі рослини найчастіше розвивають більшу вегетативну масу. Поєднання сортів різних строків дозрівання дає змогу організувати планомірне їх збирання без втрат.
Вимоги до температури у бобових неоднакові. Так, горох проростає при температурі від 4 — 5 до 6—12 °С, люпин і кормові боби — від 5 - 6 до 9 – 12 °С, соя — від 10 - 11 до 18 - 20 °С. Розрізняють види, стійкі проти низьких температур (горох, пелюшка), менш стійкі і такі, для яких початкова температура проростання має бути не нижчою за 9 - 10 °С (чина, соя, квасоля).
Для гарантованого дозрівання насіння більшість зернобобових слід висівати якомога раніше. Потреба у волозі в період проростання у них становить не менш як 110—140% маси насіння. Коефіцієнт водоспоживання коливається від 340 до 800.
Розрізняють рослини довгого (горох, боби, люпин, пелюшка), короткого дня (соя) і нейтральні (чина, нут, квасоля). Є сорти в кожної культури, які реагують нейтрально на коливання тривалості дня.
Найбільш придатні для зернобобових нейтральні суглинкові і супіщані ґрунти. Бобові добре реагують на вапнування. Непридатні для них (крім люпину) кислі і піщані, а також надмірно зволожені ґрунти.
Насіння бобових відрізняється від насіння злакових міцною шкірястою оболонкою, овальною формою, наявністю сім'ядоль і насінного рубчика, мікропіле й халази. Міцна, малопроникна для води або зовсім водонепроникна оболонка характеризується стовпчастою будовою клітин (палісадні клітини). Для поліпшення проростання, наприклад дрібнонасінного люпину, інколи потрібно скарифікувати його насіння.