Что представляет собой пшеница

Пшеница принадлежит к царству растений, отделу цветковых, классу однодольных, роду травянистых. Злак также относится к семейству мятликовых, представляющих однодольные растения. Это ценная продовольственная и кормовая культура, насчитывающая тысячелетнюю историю возделывания.

За это время было создано более 300 селекционных сортов, которые распространились по всем континентам, кроме Антарктиды.

Родина пшеницы

Выглядит пшеница, как и все злаковые: один стебель с прямыми и плоскими листьями, достигающими в длину от нескольких миллиметров до 50-70 см. Прямые линейные соцветия могут быть яйцевидной или продолговатой формы, а колос состоит из одиночных колосков. Длина колоса зависит от сорта, климатических условий произрастания и качества почвы, может достигать в длину 15 см.

Археологические раскопки показали, что одомашнивание злака на Земле началось около 10100-6600 лет назад. Генетическое сравнение культурных растений и диких видов пшеницы позволили предположить, что их родиной является Армения и юго-восток современной Турции. Около 9000 лет назад зерно стали выращивать в прибрежных регионах Эгейского моря, в Греции и Македонии, на территории Месопотамии. Спустя еще 3 тыс. лет она появилась в Индии и Китае. К началу 6-го тысячелетия до н.э. одомашненные злаки стали возделываться в странах Северной Африки и на Черноморском побережье.

Родина пшеницы

Пшеница появилась на Руси позднее, около 3 тыс. лет назад в период трипольской культуры.

Среда произрастания

Биологические особенности злака позволяют ему легко приспосабливаться к условиям среды обитания. Селекционные сорта растут в любом климате, но наибольшую урожайность показывают в умеренных широтах. Агроклиматические условия для выращивания пшеницы разнообразны, зависят от типа, озимая или яровая, и сорта. В России лидеры по производству пшеницы — Краснодарский и Алтайский край, Ставрополье, Ростовская, Курская, Волгоградская, Воронежская и Тамбовская область, Башкирия и Татарстан, Северный Кавказ.

Все сорта делятся на озимые и яровые, различаются сроками посева и вегетационным периодом. Озимые сорта сеют в конце лета — начале осени, яровые — весной. Также пшеницу делят по качеству зерна на мягкую и твердую. В России большую часть посевных составляет мягкая озимая пшеница, поскольку она имеет низкую себестоимость и высокую продуктивность. Озимые дают более высокий урожай — до 35 ц/га, яровые — до 15 ц/га.

Природные сорта чувствительны к продолжительности светового дня, но в результате селекционных работ вывели новые породы растения, созревающие при укороченном дне. Эти породы успешно прижились и возделываются в Сибири, регионах Урала, Белгородской и Пензенской области.

Производство пшеницы

Пшеница начинает расти при температуре почвы в +2`С, а первые побеги могут пережить похолодания до +5`С. В период роста и формирования зерен злаку нужна вода, а жаркая погода без дождей может привести к гибели всего урожая. Для того чтобы зерно налилось, корневая система должна извлечь из почвы около 1400 т воды. При долгом отсутствии осадков применяют естественный полив, а в южных регионах посевные оснащаются специальной системой орошения.

При посеве определяют показатель массы семян, позволяющий оценить запасы питательных элементов в почве. Для расчета массы 1000 семян взвешивают две пробы по 500 зерен. Точность определяют до 0,01 г. Если величина расхождения превышает 1,5% от общей массы, то делают еще одну пробу и сравнивают меньшие показатели.

История селекции

Первые селекционные работы были направлены на повышения качества зерна, продуктивности растений, крепость стеблей. О необходимости отбирать семенные зерна из лучших колосьев говорится в трудах Варрона, датированных 37 г. до н.э. История селекции началась с видоизменения и приспособления пшеницы к искусственным условиям произрастания.

На территории России активная селекция злака началась только в конце 19 в.

В 1984 году создали бюро прикладной ботаники, которое позднее переименовали в НИИ растениеводства им. Вавилова. Через 10 лет после создания была учреждена первая селекционная опытная станция в Москве и ряд опытных полей в Саратовской, Ивановской, Одесской и Воронежской областях.

После издания декрета о семеноводстве в 1921 году селекция пшеницы вышла на новый уровень. Вместо парного межсортового скрещивания стали брать за основу не менее 3 исходных сортов с нужными качествами. Активно использовали материал импортных сортов, а также дикой пшеницы. Российские селекционеры изменили структуру зерновых, получив большое количество озимых сортов. Они отличались устойчивостью к заболеваниям, резким переменам погоды, обладали высокой урожайностью и скороспелостью. Так была получена пшеница-Мичуринка, Кристалл, Новинка, Донская безостая, Рубеж.

Селекция пшеницы

Со временем эти сорта стали основой для новых, усовершенствованных. Но в ряде регионов России, а также в США, Франции, Японии и Канаде, они продолжают выращиваться в неизмененной форме.

Агробиоценоз

В ходе селекционных работ люди создавали не только новые сорта, но и новые экосистемы. Изменялись почвенные условия, удобрения, химикаты для обработки полей и зерна. Термин агробиоценоз обозначает экологическую систему, созданную и контролируемую человеком.

Растительность посевного поля представлена в нем зерновыми культурами и сорняками. Это — продуценты. Птицы, млекопитающие, насекомые и черви в данном сообществе — консументы. Бактерии и грибы, произрастающие на зерне, играют роль редуцентов. Отличается же агробиоценоз от естественной экосистемы тем, что человек является звеном пищевой цепи. А созданные условия не могут существовать без поддержки человека: селекционные сорта не могут сопротивляться болезням и климатическим условиям. Они погибнут без полива, обработки против вредителей, удобрения и иных видов культивирования почвы.

Этапы формирования пшеницы

Выделяют несколько основных стадий развития пшеницы:

  • Первая — начинается с формирования завязи в семени и прорастания;
  • Вторая стадия — всхожесть и кущение, сопровождающееся формированием надземной части стеблей и вторичных узловых корней;
  • Третий этап — образование колосковых бугорков, удлинение нижнего междоузлия и выход в трубку;
  • Четвертый этап — формирование колосьев, цветка, пыльцы и окончание стеблевания;
  • Пятый — выколашивание, развитие флангового листа и активный рост верхнего междоузлия, прекращение прироста корней;
  • Шестая стадия — цветение и оплодотворение.
  • Заключительный этап — образование зерновки и налив зерна, во время которого происходит прекращение роста растения.

Стадия развития пшеницы

Интересные сведения

Интересные факты о пшенице: для ее измерения используется две системы — кварта и бушель. Пшеницы в кг в каждом из них по 27,2 и 217,7 соответственно. У славян пшеница являлась символом достатка, а на свадьбу или рождение ребенка обычным подарком был мешок зерна.

Пшеничное зерно и крупы из него присутствуют почти в каждой национальной кухне мира.  А в музее Швейцарии один из экспонатов — кусок хлеба, которому около 6000 лет. В Древнем Египте пшеница являлась основным богатством и достоянием, а Римскую империю называли «Пшеничной империей» из-за особого отношения римлян к этой культуре.

Количество хромосом

Дикие, как и современные сорта, характеризуются постоянным набором хромосом. Для разных видов пшеницы он разный:

  • Однозернянка имеет 2 набора;
  • Камут, твердая пшеница и двузернянка имеет 4 набора;
  • Мягкая пшеница и спельта — 6 наборов.

Строение растения

Каждый набор состоит из 7 хромосом и не меняется в зависимости от размера или уровня развития растения. В селекции используется термин кариотип, который представляет собой объединение характерных признаков хромосом. Анализ кариотипа позволяет определить происхождение культурного растения, проследить его изменения на протяжении времени и дать направление для работы по улучшению.

Польза пшеницы

Зерно пшеницы содержит много углеводов: их удельный вес составляет до 70%, а 60% из них — чистый крахмал. Доля белка — не более 14%, жиров — 2,5%, клетчатки — чуть больше 2%. Зерно богато витаминами группы В и Е, аминокислотами и минералами. Оно содержит много кальция и калия, цинка, фосфора, железа и селена.

У пшеницы калорийность невысокая: на 100 г зерна всего 360 ккал. Это объясняет назначение пшеничной крупы во многих диетах. Препараты, полученные из пшеничных вытяжек, назначают при дистрофии и онкологии.

Ростки пшеницы

Регулярное употребление пшеничной крупы (булгур, кускус, манка) помогает предотвратить развитие болезней сердца и кровеносных сосудов, благоприятно влияет на кишечник и органы пищеварения, улучшает работу головного мозга. Врачи рекомендуют включать в рацион пшеничные каши во время беременности, при хронической усталости, депрессии, тяжелой физической или эмоциональной работе. Они полезны как взрослым, так и детям.

Изделия из пшеницы

Из зерен делают муку,  которая используется в хлебопечении, но это не единственное применение пшеницы. Из муки получают также крахмал и биопродукты (аминокислоты, клейковину, витамины), продукты брожения (биотопливо и спирт). Мука твердых сортов идет на приготовление макаронных изделий, десертов, элитных сортов хлеба. Крахмал и биопродукты используются во всех отраслях современной промышленности.

Еще одно направление — производство кормов для животных и птиц. Дробленая или измельченная пшеница лежит в основе комбикормов: она богата витаминами, легко усваивается, повышает надои и привес. Из соломы изготавливают подстилку для КРС и прочего скота, отопительные брикеты и удобрения.

Хлеб и мука

Проращенная пшеница в перемолотом виде часто используется в косметологии: из нее делают омолаживающие кремы и маски, вытяжки, шампуни и бальзамы.

Производство и выращивание пшеницы — одна из важнейших отраслей сельского хозяйства во всем мире. За многовековую историю культивирования зерно претерпело ряд изменений в урожайности, внешнем виде, устойчивости к неблагоприятным условиям и болезням. Селекционные работы по улучшению и выведению сортов ведутся во многих НИИ и сегодня. Основная цель — повышение качества зерна, морозостойкости растений и невосприиимчивости к вредителям. Помимо продовольственного и кормового значения, пшеница имеет и важное экономическое. Ее экспорт позволяет повышать инвестиции в районы с перспективным земледелием, улучшать инфраструктуру, развивать производство и животноводство.

Читайте также

Ссылка на основную публикацию