WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 6 |

В целях диагностики минерального питания растений и определения их потребности в удобрениях необходимо сделать химический анализ растений в различные периоды их роста. Для определения химического состава почв, растений и удобрений применяют инструментальные методы исследований - фотоколориметрические, спектрофотометрические, пламенную фотометрию, спектральный эмиссионный атомный и атомно-абсорбционный анализы.

4. ПРОИСХОЖДЕНИЕ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ Число видов растений, используемых человеком, превышает 20 тыс. Среди них 1,5 тыс. культурных видов, которые возделываются, т. е. культивируются человеком. Важнейшее значение имеют 640 видов, а наиболее распространены только 190 видов (злаки и зерновые бобовые — 78 видов, масличные и прядильные — 53 вида, корне- и клубнеплоды и др. — около 60 видов.

Культурные виды созданы человеком еще в глубокой древности.

Их история — это часть истории человечества. В культуру были введены местные дикие растения. Как показали исследования П. М. Жуковского, культурный вид — это следствие не только искусственного, но и естественного отбора. Человек регулирует, комбинирует и использует естественные закономерности. Культурный вид отличается от дикорастущего объемом органов, используемых человеком. Эволюция культурных растений совершается на основе тех же закономерностей, что и эволюция дикорастущих.

Основана она на мутациях и гибридизации. На основе познания закономерностей эволюции культурных растений и достижений генетики создаются новые высокопродуктивные растения. Многие культурные растения не способны к одичанию. Предоставленные самим себе, они погибают, как, например, пшеница, кукуруза, тыква. Некоторые легко дичают и превращаются в сорняки — рожь, рыжик, земляная груша.

Благодаря учению Н. И. Вавилова установлены географические центры происхождения и формообразования культурных растений. Так, в Латинской Америке находятся центры формообразования картофеля, кукурузы, хлопчатника, фасоли, тыквы, перца, арахиса, томатов. Археологические находки показали, что Азия является родиной пшеницы, риса, ржи, проса, ячменя, сои, гороха, конопли, сахарного тростника, некоторых видов хлопчатника; Африка — сорго, африканского проса, клещевины, некоторых видов хлопчатника, арбуза; Европа — сахарной свеклы, горчицы, овса.

Великие географические открытия повлекли за собой и переселение растений. Пшеница широко распространена теперь в Европе, Америке, Азии и Австралии; картофель и подсолнечник ныне занимают наибольшие площади на Европейском континенте; 75 % посевов арахиса размещены в Азии и Африке.

Таким образом, первичная география культурных растений весьма изменилась.

По особенности формирования растениями органов размножения и продолжительности их вегетационного периода выделяют две основные биологические группы сельскохозяйственных культур: растения короткого периода роста и растения растянутого периода роста.

Растения первой группы относятся к семействам мятликовых, астровых, льновых. Они образуют соцветия в результате дифференциации точки роста и отличаются сравнительно быстрым ростом. После цветения он почти полностью прекращается.

Растения второй группы принадлежат к семействам бобовых, мальвовых, гречишных. Соцветия и цветки образуются в пазухах листьев. Точки роста стебля сохраняют способность к образованию новых вегетативных и генеративных органов до конца цветения. Рост этих растений продолжается в течение всего вегетационного периода.

По продолжительности жизни все высшие растения делятся на однолетние, двулетние и многолетние; по числу поколений генеративных побегов — на монокарпические, или однократно плодоносящие, и поликарпическис — многократно плодоносящие.

По общей требовательности к свету и теплу сельскохозяйственные растения можно разделить на два типа: растения умеренного пояса и растения южных широт — субтропического и тропического поясов, Растения умеренного пояса сформировались в условиях смены теплого и холодного сезонов года. Они отличаются высокой холодо- и морозостойкостью. Это растения длинного дня — пшеница, рожь, ячмень, горох, подсолнечник, бобовые и злаковые травы, лен. Растения субтропического и тропического поясов формировались в условиях мало изменяющегося режима тепла в течение вегетации. Они неустойчивы к пониженным температурам. Это растения короткого дня — кукуруза, просо, рис, фасоль, картофель, хлопчатник.

В группу растений полевой культуры входят около 90 важнейших видов, относящихся ко многим биологическим семействам, дающих человечеству необходимые и пока ничем незаменимые продукты питания, корма для животных, сырье для промышленности. Каждый из этих видов и даже отдельные сорта различаются по морфологическим, биологическим, хозяйственным признакам и приемам возделывания. Все разнообразие полевых культур принято делить на группы с учетом наиболее характерных признаков.

Общепринятой является группировка полевых культур по характеру использования главного продукта, получаемого в урожае. Каждая группа подразделяется на биологические подгруппы, включающие отдельные полевые культуры (табл. 1).

Таблица Производственная и ботапико-биологическая группировка полевых культур (Вавилов и др., 1986) Группа культур по Биологическая группировка Полевая культура характеру использования продукции I. Зерновые 1. Зерновые хлеба (озимые и Пшеница, рожь, ячмень, овес яровые) 2. Зерновые хлеба яровые и Кукуруза, просо, сорго, рис, растения других семейств гречиха 3. Зерновые бобовые Горох, кормовые бобы, чечевица, чина, нут, фасоль, соя, люпин II. Корнеплоды, 4. Корнеплоды Сахарная свекла, кормовая клубнеплоды, свекла, морковь, брюква, бахчевые, кормовая турнепс капуста 5. Кормовая капуста Кормовая капуста, кольраби 6. Клубнеплоды Картофель, земляная груша 7. Бахчевые Арбуз, дыня, тыква III. Кормовые 8. Бобовые травы многолетние Клевер, люцерна, эспарцет культуры 9. Злаковые травы многолетние Тимофеевка, овсяница, житняк 10. Бобовые травы однолетние Вика, сераделла, клевер 11. Злаковые травы однолетние Суданская трава, могар, райграс 12. Новые многолетние кормовые Борщевик Сосновского, растения окопник жесткий, горец Вейриха, сильфия пронзеннолистная, козлятник восточный 13. Новые однолетние кормовые Мальва мутовчатая, редька растения масличная IV. Масличные и 14. Масличные Подсолнечник, сафлор, кунжут, эфиромасличные горчица, рапс, рыжик, мак масличный, клещевина, арахис, перилла, ляллеманция, 15. Эфиромасличные Кориандр, анис, мята перечная, тмин, шалфей мускатный V. Прядильные 16. Растения с волокном на Хлопчатник семенах 17. Лубоволокнистые Лен, конопля, джут, кенаф, канатник, рами VI. Табак и махорка Табак, махорка Размещение основных полевых культур по экономическим районам связано с биологическими особенностями возделываемых растений, природными условиями и почвенно-экологическими требованиями растений. Каждый экономический район страны характеризуется специализацией растениеводства. Так, Центральный экономический район специализируется на производстве зерновых, картофеля, льна; ЦентральноЧерноземный — зерновых, сахарной свеклы, подсолнечника, эфиромасличных, картофеля; Северо-Кавказский — зерновых, подсолнечника, сахарной свеклы;

Дальневосточный — сои, риса, картофеля.

5. ПОЧВЕННО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ РАСТЕНИЙ Рост и продуктивность растений зависят от плодородия почвы. В свою очередь растения оказывают большое воздействие на свойства почвы. Все почвы обладают разным уровнем естественного плодородия по отношению к определенным видам растений.

По сравнению с дикими растениями культурные хуже усваивают элементы питания из труднодоступных почвенных соединений. Поэтому они более требовательны к почвенному плодородию, чем дикие. Для нормального развития корневой системы им нужна рыхлая почва с хорошей аэрацией.

Например, урожай резко снижается, если плотность почвы достигает 1,45—1,г /см3. Лучшими для роста большинства культур являются суглинистые почвы, хотя некоторые культурные растения способны давать урожай и на песчаных почвах. Всем культурным растениям нужно большое количество элементов питания. Так, в течение вегетации они потребляют до 1 т/га химических элементов. Такую большую потребность может обеспечить почва с высокой биологической активностью. Высокие требования предъявляют культурные растения к содержанию гумуса и его качественному составу. В органическом веществе находится основная часть запасов азота, серы и фосфора, так необходимых для получения урожая.

Урожай культурных растений зависит и от водно-физических свойств почвы, от ее структурного состояния и в целом от ее водного и теплового режима. Чтобы обеспечить потребность растений в воде, почва должна легко впитывать и удерживать атмосферные осадки. Оптимальная влажность в корнеобитаемом слое в разные периоды вегетации для большинства растений находится в пределах 60—80 % от наименьшей влагоемкости, а в период интенсивного роста - 70—80 %.

Не безразличны культурные растения и к кислотности или щелочности почв. Для большинства культурных растений благоприятны нейтральные или слабокислые почвы, но некоторые культуры могут давать урожай и на кислых, и на щелочных почвах.

Таким образом, плодородная культурная почва должна обладать мощным пахотным корнеобитаемым слоем с большим запасом питательных элементов, благоприятными водно-воздушным, тепловым и пищевым режимами.

Преобразование природных почв в культурные, отвечающие всем требованиям культурных растений, называют процессом окультуривания.

6. ЗЕРНОВЫЕ КУЛЬТУРЫ К группе зерновых культур относятся зерновые злаки, зерновые бобовые и гречиха.

6.1. Зерновые злаки и гречиха Среди культурных растений важнейшее значение имеют зерновые злаки, которые составляют основной пищевой фонд человечества и занимают более половины посевных площадей в мировом земледелии. Хлеб — основной продукт питания человека, зерно — концентрированный корм для животных и сырье для многих отраслей промышленности. В животноводстве используются и отходы переработки зерна. Увеличение производства зерна — основная задача дальнейшего развития мирового земледелия. От этого зависят удовлетворение потребностей населения в продуктах питания и развитие животноводства.

По биологическим особенностям зерновые злаки делят на две группы :

хлебные злаки и просовидные. Они имеют много общих признаков и особенностей. Хлебные злаки (пшеница, рожь, ячмень, овес, тритикале) — относительно холодостойкие растения длинного дня, имеют озимые и яровые формы, характеризуются повышенными требованиями к влаге и быстрым ростом в начале вегетации, коэффициент транспирации — 340—500.

Просовидные злаки (просо, кукуруза, рис, сорго) — растения короткого дняс повышенными требованиями к теплу и свету. Все они, кроме риса, более засухоустойчивы, чем растения первой группы. Коэффициент транспирации — 200—400, у риса — 500—800.

Зерновые культуры относятся к семейству Мятликовые (Роасеае), гречиха — Гречишные (Polygonaceae). Корневая система у них мочковатая. Наиболее мощно корневая система развита у кукурузы, озимой пшеницы и ржи. Стебель у хлебных злаков — соломина. Соцветие — колос (пшеница, рожь, ячмень, тритикале) или метелка (овес, просо, сорго, рис), у кукурузы — метелка и початок. Плод — зерновка. Химический состав зерна изменяется в зависимости от сорта, агротехники и условий произрастания. Различия в содержании белка, жира, углеводов и других веществ показаны в табл. 2. Содержание воды в зерне составляет 14—15 %.

Наиболее богата белками пшеница, особенно твердая. Содержание белка в зерне всех культур увеличивается при продвижении их посевов с севера на юг и с запада на восток. Белки — основной материал при построении тканей у человека и животных. По калорийности они превосходят крахмал, сахар и уступают лишь растительным жирам. Качество белка определяется составом содержащихся в нем аминокислот: чем их больше, тем выше продовольственное и кормовое достоинство культуры. Наиболее ценны незаменимые аминокислоты — валин, лизин, триптофан и др. Белки, не растворимые в воде, называются клейковиной, от количества и качества которой зависят вкусовые и хлебопекарные свойства муки. Содержание сырой клейковины колеблется у пшеницы от 16 до 50 %, у ржи — от 3,1 до 9,5 %, у ячменя— от 2 до 19 %. Углеводы зерна представлены крахмалом и сахаром.

Зола зерновых злаков богата фосфором, калием, магнием, в меньшей степени — кальцием и микроэлементами. В зерне содержатся ферменты (диастаза, амилаза, липаза, пероксидаза и др.) и комплекс витаминов (В1 В2, В6, РР, Д, Е, А).

Таблица Химический состав (в % ) зерна зерновых злаков и гречихи (по обобщенным данным) Культура Белки Углеводы Жиры Зола Клетчатка Пшеница мягкая 13,9 80 2,0 1,9 2,Пшеница твердая 16,0 77 2,1 2,0 2,Рожь 12,8 81 2,0 2,1 2,Ячмень 12,2 77 2,4 2,9 5,Овес 11,7 68 6,0 3,4 12,Кукуруза 11,6 79 5,3 1.5 2,Рис 7,6 72 2,2 5,9 11,Просо 12,1 70 4,5 4,3 9,Сорго 12,5 73 4,1 2,7 7,Гречиха 13,1 68 3,1 2,8 13,Жизненный цикл зерновых злаков включает следующие фазы вегетации:

прорастание семян, всходы, кущение, выход в трубку, колошение или выметывание, цветение, созревание. Яровые культуры высеваются весной и в конце лета, в год посева они образуют зерно. Озимые хлеба (озимая пшеница, озимая рожь, озимый ячмень, реже озимый овес) высевают осенью, и они дают урожай только после перезимовки, летом следующего года.

Пшеница (Triticum L.). Пшеница является самой распространенной и наиболее ценной продовольственной зерновой культурой. Больше половины населения мира использует ее в пищу. По вкусу, питательности, переваримости пшеничный хлеб превосходит хлеб из муки всех других зерновых культур. В 100 г пшеничного хлеба содержится 250 ккал, в 100 г макарон и манной крупы — 350 ккал. Зерно пшеницы используется также для производства кондитерских изделий, спирта, крахмала, круп.

В мировом земледелии пшеница занимает первое место по посевной площади, ее возделывают во всех частях света и во всех странах. На территории бывшего СССР она распространена повсеместно, но наиболее благоприятны для нее лесостепные и степные районы с плодородными почвами, достаточным количеством осадков и теплой зимой. Основные районы возделывания озимой пшеницы в России: Центрально-Черноземная зона и Северный Кавказ; яровой пшеницы — Поволжье, Урал, Сибирь. В среднем урожайность озимой пшеницы — 25 ц/га, яровой — 14 ц/га.

Производственное значение в земледелии имеют два вида пшеницы — пшеница мягкая (Triticum aestivum L.) и пшеница твердая (Triticum durum Desf). Пшеница весьма требовательна к почвенному плодородию. Наиболее благоприятны для нее почвы, богатые гумусом, с хорошими воднофизическими свойствами, с нейтральной реакцией, с повышенным содержанием питательных элементов. Это различные подтипы черноземов, каштановые, черноземовидные и лугово-черноземные почвы. Экологический оптимум почвенных характеристик: содержание гумуса более 3—4 %, запасы его 300—600 т/га, плотность корнеобитасмого слоя 1,35 г /см3, хорошая оструктуренность, близкая к нейтральной реакция среды, высокое содержание питательных элементов, тяжелый и средний гранулометрический состав, влажность 60—70 % от наименьшей влагоемкости.

Мягкие пшеницы обладают большой экологической пластичностью. Их выращивают на дерново-подзолистых, серых и бурых лесных почвах, солонцеватых и карбонатных черноземах, сероземах. Повышенная кислотность почв приводит к ухудшению качества зерна (снижение содержания белка).

В Центральном Черноземье районированы сорта озимой пшеницы — Мироновская 808, Донская безостая, Тарасовская 29, Волгоградская 84; яровой пшеницы — Воронежская 7, Степь 3, Воронежская 6.

Рожь (Secale cereale L.). Рожь является основной зерновой культурой Нечерноземья. Ржаная мука используется для хлебопечения. Ржаной хлеб отличается высокой калорийностью, но по переваримости и усвояемости уступает пшеничному. В зерне ржи содержится больше незаменимых аминокислот, чем в зерне пшеницы, хотя содержание белка меньше. Ржаная солома идет на производство бумаги, строительных материалов, уксуса, целлюлозы, фурфурола, а также на корм животным.

Рожь возделывают в 42 странах мира, а на территории бывшего СССР — почти во всех районах, но больше всего в северных. И по площади посевов, и по урожайности (14 ц/га) рожь уступает пшенице. Озимая рожь обладает высокой морозостойкостью и зимостойкостью, сравнительно засухоустойчива.

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 6 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.