Хлебные злаки: виды, характеристики, выращивание. Хлебные зерновые культуры

Многочисленное семейство хлебных злаков – самое известное представительство класса однодольных.

Разнообразное соотношение белков, углеводов, ферментов и витаминов в составе злаковых культур соответствует потребностям организма человека, представляет ценность для животных. Для людей на основе зерна изготавливаются такие базовые продукты питания, как мука и крупы, для животных – комбикорм.

Хлебные злаки характеризуются рядом общих признаков, которые отличают их от других однодольных.

Хлебные злаки

Разнообразие злаков

Злаковые культуры представлены двумя большими группами.

К первой относятся виды хлебных злаков одноимённого семейства (так называемые настоящие хлеба):

  1. Пшеница (в том числе полба – предок современных твёрдых сортов пшеницы).
  2. Рожь.
  3. Овёс.
  4. Ячмень.
  5. Тритикале (гибрид, промежуточная форма ржи и пшеницы).

Вторую группу составляют зерновые культуры (просовидные хлеба) семейства злаковых:

  1. Кукуруза.
  2. Рис.
  3. Просо.
  4. Сорго.

К роду просо относятся разновидности:

  • Чумиза (головчатое просо, буда, чёрный рис) культивируется в Китае, на Дальнем Востоке.
  • Пайза (дикое просо, ежовник хлебный, японское просо) возделывается на Дальнем Востоке, в Азии, Австралии, на юге Африки.
  • Могар (итальянское просо, щетинник итальянский) выращивается на Северном Кавказе, в Украине, Азии, Австралии, Африке, Северной Америке.
  • Дагусса (пальчатое просо, элевсина коракан) произрастает в засушливых районах Африки, Азии, Индии.

В отдельную группу можно выделить зерновые культуры:

  1. Квиноа (иные названия: киноа, рисовая лебеда). Древнейший злак, заменявший инкам рис и хлеб. Семейство маревых.
  2. Амарант. Использовался вместо пшеницы ацтеками и доныне популярен у горных племён Китая, Непала, Пакистана, Индии. Семейство амарантовых.
  3. Гречиха. Отсутствие клейковины делает её непригодной для выпечки хлеба, она используется для лепёшек, оладий и блинов. Семейство гречишных.

Эти культуры не входят в семейство злаковых, однако подобны им по строению и пищевой ценности, имеют плод в виде зерновки.

Строение хлебных и зерновых злаков

Злаковые культуры характеризуются общими морфологическими признаками.

Корневая система мочковатая. При благоприятных условиях уходит на 1,5-2 метра в грунт. Основная масса корней располагается в верхнем слое почвы, в 25-30 см от поверхности. Корни злаковых разделяют на 3 типа:

  • первичные;
  • вторичные (придаточные);
  • опорные (воздушные) – есть только у кукурузы и сорго.

Стебель – тонкая соломина, разделённая утолщёнными перегородками (стеблевыми узлами) по всей длине. Внутреннюю часть стебля у кукурузы и сорго наполняет паренхима (мякоть).

Лист линейной формы, листовые пластины бывают свёрнутыми.

Соцветия имеют форму:

  • Колосовидную (с членистым стержнем и колосками): рожь, пшеница, тритикале, ячмень.
  • Метельчатую (с центральной осью и боковыми ветвями с колосками): овёс, рис, просо, сорго.
  • Сочетание метёлки и початка: кукуруза.

Цветок состоит из чешуи двух видов:

  • нижняя (наружная);

  • верхняя.

Цветки имеют разное развитие: у первой группы злаков сильнее развиты нижние, у второй группы – верхние.

Между цветками находится завязь (2 перистых рыльца и 3 тычинки; у риса - 6 тычинок).

Злаковые культуры

Строение зерна

Плоды хлебных злаков – зерновки, имеющие такое строение:

  • 2 оболочки: плодовая (наружная) и семенная (внутренняя).
  • Эндосперм (мучнистое ядро), в составе которого - белок и крахмал.
  • Зародыш, содержащий сахара, азотистые вещества, витамины, жир, ферменты. Состоит из 3 частей: почечка, зачаточный корешок, щиток - проводник питания для зародыша.

Отличительный признак злаков обеих групп – особенности строения зерна. У культур первой группы по брюшной части зерновки проходит продольная бороздка (широкая у пшеницы, ячменя, овса; у ржи – глубокая), верхушку венчает хохолок (опушение). Хохолок отсутствует только у ячменя. У злаков второй группы нет ни бороздки, ни опушения.

Зерновка каждой культуры отличается формой. У злаков первой группы:

  • яйцевидная (пшеница);
  • удлинённая, к основанию заострена (рожь);
  • удлинённая, сильно зауженная по всей длине (овёс);
  • эллиптическая, в виде веретена (ячмень).

Поверхность зерна отличается:

  • у пшеницы и ячменя – гладкая;
  • у ржи - мелкоморщинистая;
  • у овса - опушенная.

У злаков второй группы (хлебные зерновые культуры) форма зерна может быть двух видов:

  • удлинённо-овальная (рис);
  • округлая (кукуруза, просо, сорго): зерновка кукурузы может иметь грани и заострённость в верхней части; зерновка проса - заострённость на концах.

На окраску зерна влияют пигменты (хлорофилл, каротиноиды), формирующие цветовую гамму: от белой, серой и зеленоватой до красной и чёрной.

озимая рожь

Яровые и озимые

Существуют 2 формы злаковых:

  • Озимые.
  • Яровые.

Посев яровых производят весной, полный цикл развития они проходят в течение лета, урожай дают осенью (позже озимых).

Посев озимых проводится осенью. До начала зимы они успевают прорасти, на зимовку уходят в фазе кущения и в состоянии покоя, а ранней весной следующего года, продолжая свой жизненный цикл, активно развивают стебли и начинают плодоношение в середине лета.

Озимые сорта, используя весной запасы почвенной влаги, дают не только более ранний, но и более обильный урожай.

По сравнению с яровыми, озимые сорта обладают меньшей засухоустойчивостью и требуют соблюдения определённых условий при выращивании:

  • высокий снежный покров и мягкие зимы;
  • плодородная почва.

Хлебные злаки имеют обе формы. Озимая рожь среди них обладает наибольшей морозостойкостью.

Выращивание

Хлебные злаки неприхотливы, но всё же требуют определённого ухода. В оптимальных условиях урожайность и качество зерна будут выше.

Злаки первой группы (настоящие хлеба) предъявляют невысокие требования к теплу, но нуждаются во влаге. Это растения длинного дня, быстро развивающиеся от всходов до кущения.

Зерновые культуры (просовидные хлеба) теплолюбивы и засухоустойчивы. От всходов до кущения развиваются медленно. Нуждаются в коротком световом дне.

Главный вредитель хлебных злаков – хлебный пильщик, личинка которого прогрызает у растения междоузлия.

колосья пшеницы

Пшеница

Пшеница – древнейший род хлебных злаков. Её прародитель – полба, известная ещё со времён Древнего Египта. Культурные и дикорастущие виды пшеницы многочисленны, но исследователями описаны только 22 из них. Классификация проводится по разным признакам, на практике же пользуются разделением на две группы:

  1. Настоящие. Отличительный признак - неломкий стержень колоса. В результате этого колосья пшеницы не распадаются при созревании на отдельные колоски, при обмолоте освобождаются из чешуи (цветковой и колосковой) легко. Существует 11 видов настоящих пшениц, среди которых: твёрдая, мягкая, тургидум, месопотамская, полоникум, карликовая, круглозёрная.
  2. Полбяные. Отличительный признак - ломкий стержень колоса. Колосья пшеницы распадаются на отдельные колоски с отломленной частью стержневого членика. При обмолоте зерно не освобождается от чешуи, поэтому требуется дополнительная обработка. Существует 11 видов полбяных пшениц, среди них: абиссинская, колхидская, халдская, двузернянка и дикая двузернянка, зандури.

Сортовая принадлежность определяет хозяйственное предназначение пшеницы. Например, клейковина муки, которую делают из твёрдых сортов, крепкая и упругая. Благодаря этому из твёрдых сортов получаются макароны высокого качества. Из мягких сортов производят хлебопекарную муку. Твёрдая и мягкая пшеница подразделяется на классы: твёрдая – на 5, мягкая – на 6. В зависимости от класса, основной хлебный злак применяют непосредственно для производства продуктов питания или используют в качестве фуража.

Ячмень

История окультуривания ячменя насчитывает 10 тысяч лет. Родиной его древнейших предков считается Месопотамия, хотя упоминания об этом злаке встречаются у народов Азии, Египта, Европы.

Территории его распространения обширны: от северных районов (включая Заполярье) до тропиков. Горные условия Альп, Кавказа, Тибета также не являются препятствием для возделывания ячменя. Несмотря на столь широкое распространение, культурным видом является один-единственный – ячмень посевной, который принято делить на 3 подвида.

По химическому составу зерновки такие хлебные злаки, как пшеница и рожь, превосходят ячмень, содержащий в составе зерна белки, которые плохо усваиваются человеческим организмом. Малое содержание клейковины приводит к тому, что ячменный хлеб крошится и быстро черствеет.

Наибольшей популярностью пользуются крупы, которые изготавливаются из ячменя: перловая, ячневая.

виды хлебных злаков

Рожь

В древние времена рожь была известна как сорное растение, всходящее среди посевов пшеницы. Слава пришла к этому злаку постепенно. В те годы, когда суровые морозы и устойчивая засуха истребляли пшеницу, землепашцам приходилось довольствоваться лишь урожаем неприхотливой ржи. На генном уровне рожь сохранила устойчивость своих прародителей к погодным стрессам и болезням.

Культурный вид этого злака – рожь посевная, объединяющая разные формы и сорта. Другие виды ржи - дикая, иранская, горная.

Рожь посевная высокоурожайна, устойчива к осыпанию, зимостойка; зерно крупное. Подразделяется по качеству на 4 класса: с первого по третий используются для изготовления муки, четвёртый – для фуражных целей.

Существует озимая рожь и яровая. Урожайность с 1 гектара – 2 тонны. Помимо пищевой ценности, рожь обладает бесценным качеством улучшителя тяжёлых почв. Благодаря интенсивному росту мощная разветвлённая корневая система способна рыхлить почву на глубине до 2 метров, тем самым создавая благоприятные условия для последующих культур. Произрастая на бедных почвах, играет роль сидерата.

Ржаной хлеб полезен: в нём больше аминокислот и витаминов, чем в пшеничном. Зерно ржи содержит белков в 2 раза меньше, при этом их питательная ценность выше.

Овёс

Овёс – вторичная культура, как и рожь. Обладает большой жизнестойкостью. Родина овса – Монголия и Китай. В Европе стал культивироваться в бронзовом веке.

В природе встречаются 70 видов, но хозяйственную ценность имеют только 11. Наиболее известен овёс посевной, идущий на изготовление крупы, овсяного кофе, толокна, муки для кондитерских изделий и блинов.

В животноводстве овёс используется как концентрированный корм или составная часть комбикорма.

Хлебные злаки отдают овсу пальму первенства по производству диетического и детского питания: овсяное печенье, мюсли, хлопья «Геркулес». Пищевая ценность овса обусловлена оптимальным содержанием белков, крахмала, органических кислот, жиров и сахара, которые легко усваиваются, нормализуют обмен веществ, защищают сердце и кровеносную систему.

семейство хлебных злаков

Кукуруза

Среди культурных злаков кукуруза занимает особое место, так как по строению не похожа ни на представителей настоящих хлебов (первая группа), ни на «собратьев» из второй группы, к которой непосредственно относится.

Необычен стебель: прямой и мощный, способный достигать 5 метров в высоту, снабжённый воздушными корнями, расположенными на нижних надземных узлах.

Листовая пластина широкая, сами листья длинные, опушенные сверху.

Кукуруза – растение однодомное, но раздельнополое, так как у неё 2 соцветия: початок состоит из женских цветков, метёлка на верхушке - из мужских.

Селекционерами выведено огромное количество сортов и гибридов, от которых зависит форма и окраска зёрен, располагающихся на початке вертикальными рядами.

Родина кукурузы – Америка (Центральная и Южная). Древние майя считали её священным растением, достойным поклонения.

В Европе она появилась благодаря Колумбу, увидевшему её впервые на острове Куба.

Основной состав кукурузного зерна – крахмал (70 %), белок (10 %), жир (8 %).

Применение кукурузы разнообразно: молодые початки варят, зёрна замораживают и консервируют, перемалывают в крупы и муку. Дальнейшая обработка превращает зёрна в хлопья для лёгких завтраков, попкорн и другие лакомства.

В животноводстве кукуруза считается ценной кормовой культурой.

Рис

Прародитель современного риса был известен в Индии свыше 15 тыс. лет назад. Основные территории культивирования – южные районы на заливных площадях.

Сыном воды и солнца, кормильцем Востока, вторым хлебом человечества, белым золотом называют этот высококалорийный злак. И это вполне оправданно, ведь он кормит более половины населения земного шара.

Рисовое зерно на 75 % состоит из крахмала, на 8 % - из белков; рисовая оболочка богата витамином В1.

Разнообразно применение риса: из зерна делают крупы и муку, из рисовой соломы - высококачественную бумагу для письма, шляпы и циновки.

Два десятка видов и свыше тысячи сортов риса по форме объединяются в 3 типа:

  • Длиннозерный – с длинным и тонким зерном. Обладает максимальной прозрачностью. Применение этой типа риса универсально для восточной и универсальной кухни: от салатов до гарниров.
  • Среднезерный – с зёрнами широкими и короткими. Менее прозрачен, чем длиннозерный, со средним содержанием клейковины. Основное назначение – паэлья, ризотто, пудинги.
  • Круглозерный – с зёрнами круглой формы. Такой рис непрозрачен, в нём высокое содержание крахмала. Благодаря повышенной клейкости используется для приготовления каш, пудингов, запеканок, суши.

Известна интересная особенность риса: любой сорт имеет разный вкус и цвет в зависимости от его обработки и времени приготовления.

Просо, сорго

Просо и сорго

Происхождение проса в качестве сельскохозяйственной культуры начинает отсчёт с 3 тысячелетия до нашей эры.

Археологические раскопки в Среднем Приднестровье свидетельствуют, что просо возделывали ещё древние скифы. В Европу оно пришло из Индии, Монголии и Китая. В Древнем Китае просо стояло в одном ряду с другими священными растениями: рисом, пшеницей, ячменём, соей.

Зерновой злак теплолюбив и засухоустойчив. Просяная зерновка самая мелкая и твёрдая из всех злаковых, а содержание белка в нём выше, чем у пшеницы и ячменя.

Зерно используется для изготовления крупы, известной нам как пшено, и муки, из которой выпекают лепёшки и хлеб. На корм скоту идут все части злака: зерно, лузга, солома, мучель.

В культурном земледелии существует злак, напоминающий просо. Сорго вот уже 5 тысячелетий используется в засушливых районах Африки как основной хлеб. Внешне этот зерновой злак подобен просу, по химическому составу зерна – кукурузе.

Из зёрен сорго производят крупу, муку, крахмал, из соломы – плетёные изделия, бумагу и веники. Зелёную массу используют в составе силоса.