Литературный обзор

1. Литературный обзор

1.1 Народно хозяйственное значение ячменя

Ячмень – универсальная культура, как по широте распространения, так и по её использованию. Зерно, содержащие от 7 до 17% белка, 65% безазотистых экстрактивных веществ, 5-6% клетчатки, 2% жира, 2,8% зольных веществ, широко используется в животноводстве как концентрированный корм, особенно для откорма свиней, так как даёт нежное вкусное сало. Ячмень ценен также в молочно- мясном скотоводстве. Небольшое количество ячменя в составе комбикормов способствует укреплению здоровья и выносливости коров в период зимнего стойлового содержания.

Как продовольственная культура ячмень иногда использовался в виде компонента в рецептуре некоторых сортов пшеничного хлеба. В после военные годы в СССР были предприняты довольно успешные шаги по использованию ячменя в производстве макарон. И хотя в чистом виде ячменная мука не пригодна для этой цели, тем не менее, была показана возможность получения специфических сортов доброкачественных макарон из смеси ячменя с пшеницей, рожью (А.А. Грязнов, 1996; П.Н. Кизима, 1947). Однако в продовольственном отношении ячмень остался лишь популярной крупяной культурой, из которой получают перловую и ячневую крупу.

Из ячменного зерна готовят заменитель кофе, который благодаря своим слабым тонизирующем свойствам, рекомендуется пожилым людям вместо кофе натурального.

Зерно ячменя является сырьём для пивоварения, и в этом плане среди других культур вне конкуренции. Другим ценным продуктом переработки ячменного зерна является солод и солодовые вытяжки, использующие для ускорения брожения и созревания теста. Выпеченные хлебопродукты при этом имеют нежный привлекательный цвет. Солод используют не только в производстве пива, но и кваса (П.В. Щипак. 1989).

Как целебное растение ячмень менее известен. Зерно снимает головные боли, помогает при некоторых нервных заболеваниях, физической слабости.

Блюда из перловой и ячневой круп рекомендованы для стимулирования кроветворения. Настои и отвары из зерна обладают противовоспалительным и дезинфицирующем свойством, рекомендуется при нарушениях переваривания пищи.

Пиво также может являть собой лечебный продукт. Оно очень полезно худощавым людям и страдающими болезнями желудка. Пиво препятствует образованию морщин. Для выздоравливающих людей пиво, даже с большим количеством хмеля, более полезно, чем вино, которое сильно действует на мозг. Но всё равно надо быть осторожном при употреблении пива (В. Складал, 1961).

Ячмень по посевным площадям и валовым сборам зерна в мировом земледелие занимает четвёртое место после пшеницы, риса и др. культур. За последние 30 лет посевы удвоились и стабилизировались на уровне 73 млн.га. Этому способствовали высокая потенциальная продуктивность ячменя, уникальная пластичность, позволяющая выращивать его практически во всех Почвенно-климатических зонах мира (М.Х. Уразлин, 1998).

Посевы ячменя в России занимают значительные площади. Он возделывается в настоящее время на площади 14,7 млн. га, что составляет ¼ часть площади посева зерновых. Обусловлено это тем, что ячмень в условиях России выгодно отличается от других зерновых культур величиной и стабильностью урожаев (М.Х. Уразлин, 1998).

Яровой ячмень возделывается в Поволжском, Центрально-Чернозёмном, Северо-западном регионах, а также на Урале и Западной Сибири (П.С. Посыпанов, 1997).

При соблюдении технологии возделывания яровой ячмень способен дать высокие и устойчивые урожаи. Его урожайность в мировом земледелии составляет 20-22 ц/га и имеет чёткую тенденцию роста (М.С.Уразлин, 1998). Средний урожай ячменя по стране составил: в 1956-1960 гг. - 10,6 ц/га, в 1961-1965 гг. – 11,1 ц/га, в 1965-1970 гг. – 14,9ц/га, в 1971-1975 гг. – 11,4 ц/га, в 1976-1980 гг. – 13,9 ц/га, в 1981-1985 гг. – 12,2 ц/га, в 1986-1990 гг. – 14,9 ц/га. В Щекинском районе Тульской области урожай ячменя получен в 1970 г. по 45,5 центнер с 1 га (П.С. Посыпанов, 1997).

Приведённые примеры говорят о том, что ячмень способен давать стабильные, но невысокие урожаи.

1.2 Морфологические и биологические особенности, и требования ярового ячменя к условиям возделывания

Ячмень относится к роду Hordeum, который включает один вид культурного ячменя (Hordeum sativum lessen). Соцветие у ячменя колос, на котором расположены колоски.

Ячмень типичное самоопыляющее растение. Цветение происходит, как правило, при закрытых цветковых чешуях и у большинства форм до появления колоса из листового влагалища. Однако в жаркую погоду цветение может быть при открытых плёнках, в этом случае возможно перекрёстное опыление.

Плод ячменя – зерновка, голая или плёнчатая (за счёт цветковых чешуй). Зерновка состоит из плодовой и семенной оболочки, эндосперма и зародыша. Масса 1000 семян 30-50 г.

Лист ячменя состоит из листового влагалища и листовой пластинки. Листья образуются из узлов стебля. Они расположены поочерёдно противоположными рядами. Лист, как основной орган фотосинтетической деятельности, играет первостепенную роль в формировании продуктивности растений.

Стебель ячменя – соломина, состоящая из междоузлий и узлов. Междоузлия полые, узлы заполнены. Узлы с зачатками листьев и междоузлий закладываются в начале вегетации. Рост стебля в длину осуществляется поочерёдным удлинением междоузлий и обычно прекращается в конце цветения. Высота стебля варьирует от 47 до 140 см.

Корневая система ячменя мочковатая, состоит из зародышевых и узловых корней. Зародышевые корни играют важную роль в формировании урожая. Так, растения из семян, проросших большим числом корешков, образуют больше узловых корней, отличаются большой кустистостью и продуктивностью.

Основная масса корней развивается в пахотном, плодородном слое почвы, хотя отдельные корни проникают на значительную глубину.

При возделывании ярового ячменя необходимо учитывать биологические особенности культуры и отношения его к агроэкологическим условиям произрастания (М.Х. Уразлин, 1998).

Прорастание. Для прорастания требуется воды 48-70% от массы сухих семян. В благоприятных условиях фаза прорастания длится от 2-5 дней. В этот период ячмень чувствителен к неблагоприятным факторам среды – недостатку влаги, низким температурам и др.

Всходы. Время от посева до появления всходов зависит от агротехники, влажности и температуры почвы. Продолжительность этого периода может колебаться от 5 дней до 2-3 недель. Глубокая заделка семян и почвенная корка вредно отражаются на всхожести ячменя: если в почве мало кислорода, семена могут погибнуть. На дружность прорастания семян большое влияние оказывает качество посевного материала. Выровненные, хорошо выполненные семена имеют высокую энергию прорастания и дают дружные всходы.

Кущение. Следующая после всходов фаза роста растений – появления новых побегов из узла кущения (кущение). Главный узел кущения расположен, в зависимости от типа и влажности почвы, на глубине 1-3 см. Начало кущения у ячменя обычно совпадает с появлением третьего листа. Кустистость различают общую (включает все стебли) и продуктивную – только стебли с продуктивным колосом. В фазы всходов и кущения протекает важный процесс корнеобразования (А.А. Сахибгареев, 1997).

Выход в трубку. Фаза выхода в трубку наступает примерно через 3-4 недели после появления новых всходов. У основания главного стебля образуется небольшая выпуклость – бугорок первого стеблевого узла. В этот период заканчивается формирование колоса, колосков и цветков, недостаток влаги, и света приводит к частичному уменьшению числа зёрен в колосе.

Колошение. Фаза колошения наступает с появлением колоса из влагалища листа. К началу колошения генеративные органы бывают полностью сформированными (М.Х. Уразлин, 1998).

Цветение и оплодотворение. Начинается при созревании пыльников у средних цветков в средней и нижней частях колоса. В основном цветение у ячменя происходит тогда, когда колос находится полностью или частично во влагалище листа. В этом случае имеет место самоопыления. Нередко ячмень цветёт после выколашивания и при этом опыляется перекрёстно. Цветение ячменя чаще всего совпадает с началом и реже (через 1-3 дня) после него. К концу периода цветения прекращается рост вегетативных органов и приостанавливается рост корневой системы (М.Х. Уразлин, 1998).

Созревание зерна. В процессе созревания зерна у ячменя различают три фазы спелости: молочную, восковую и полную.

Молочная спелость наступает через 10-15 дней после цветения и длится 10-12 дней. Растения ещё зелёные, у них лишь желтеют нижние листья, происходит интенсивное накопление в клетках эндосперма, минеральных и органических веществ (особенно крахмала). Влажность зерна составляет 60-50%.

В восковую спелость растения приобретают жёлтый цвет, зеленоватый сохраняется только у верхних двух-трёх стеблевых узлов. Влажность зерна снижается 25-20%.

При переходе от восковой к полной спелости зерно продолжает терять влагу и становится твёрдым. Влажность зерна до 16-14%. Вегетативные органы растения в фазе твёрдой спелости засыхают и отмирают (М.В. Лукьянов, 1990).

Вегетационный период. Длина вегетационного периода ячменя зависит от сорта и условий выращивания. Из злаковых культур ячмень созревает раньше всех. Раннеспелые сорта ярового ячменя созревают в течение 53-60 дней, а позднеспелые за 100-120 дней.

В период вегетации растения предъявляют неодинаковые требования к факторам внешней среды. Характер роста, развития и формирования продуктивности ячменя определяется отношением растений к температурным, почвенным условиям, питанию, водному и световому режиму.

Отношение к температуре. Семена начинают прорастать при температуре 1-2 0С тепла. Получение дружных всходов и равномерных всходов обеспечивается при температуре от 6-22 0С. При среднесуточной температуре воздуха 8-10 0С всходы появляются на 10-12 –й день. Всходы могут переносить кратковременные заморозки с температурой минус 7-8 0С, а фазу цветения – растения повреждаются и погибают даже при небольших заморозках с температурой минус 1-2 0С.

Сумма активных температур, необходима для полного цикла развития ячменя, варьирует от 1000-1500 0 для скороспелых и до 1900-2000 0 позднеспелых.

Резкие колебания, а также высокая температура в сочетании с низкой влажностью воздуха в период налива зерна отрицательно влияет на формирование массы 1000 зерён и ухудшает пивоваренные свойства ячменя (Э.Д. Неттевич и др., 1981).

Отношение к влаге. Ячмень – наиболее засухоустойчивая культура. Транспирационный коэффициент составляет 350-450, ячмень сравнительно экономно расходует воду. Наибольшие требования к влаге ячмень предъявляет в период кущения и в начале выколашивания, когда происходит быстрый рост растений. Во время налива и созревания ячменя количество осадков оказывает определяющее влияние на химический состав зерна. При повышенной влажности в зерне образуется меньше белка и увеличивается количество крахмала, что и характерно для пивоваренного ячменя.

Отношение к почве. Короткий срок потребления элементов питания и относительно слабое развитие корневой системы с высокой усвояющей способностью определять высокую требовательность ячменя к плодородию почвы. Хорошие почвы для ячменя – чернозёмы. В нечернозёмной зоне наиболее пригодны тёмно-серые и серые лесные почвы. Непригодны для ячменя сильнокислые, засоленные и заболоченные почвы. Плохо растёт на песчаных и супесчаных почвах, так как они мало содержат усвояемых питательных веществ. Ячмень хорошо растёт при рН 6,8-7,5.

Отношение к свету. Ячмень относится к растениям длинного дня, т.е. для своего развития требует длительное освещение. В северных районах, где световой день короче, вегетационный период ячменя меньше, чем на юге.

Почвенно-климатические условия северо-восточной лесостепи Челябинской области вполне благоприятны для получения хороших урожаев ячменя с хорошим качеством зерна (И.Ю.Кумниренко, 1962).