Znaczenie gospodarcze roślin zbożowych

Grupa roślin zbożowych należy do strategicznych, ponad 75% zapotrzebowania ludności na energię jest pokryta przez produkty pochodzenia roślinnego, a w tym aż w ¾ przez zboża. Powierzchnia zasiewów zbóż ogółem w świecie utrzymuje się od 5 lat na poziomie 6600 do 7000mln ha.

W strukturze zasiewów dominuje:

pszenica (32% stanowi),

ryż 22%,

kukurydza 21%,

jęczmień 8%

natomiast udział sorga, prosa, owsa i żyta jest znacznie mniejszy i stanowi od 1,5% żyta do 6,3% dla sorga.

W ostatnim 10-leciu nastąpił wzrost powierzchni uprawy przede wszystkim kukurydzy, a zmniejszyła się powierzchnia zasiewów owsa, jęczmienia i żyta. Natomiast areał uprawy pszenicy jest dość stabilny.

W Europie poziom produkcji jednostkowej zbóż jest w rzeczywistości zróżnicowany od bardzo intensywnego np. w Holandii, Belgi i Irlandii czy też Francji (7ton) do ekstensywnego np. w Rosji (1,9 t z ha). Najplenniejszym zbożem świata jest kukurydza, następnie ryż. Średni plon ziarna pszenicy wynosi obecnie 2,7 t z ha, natomiast jęczmienia 2,5 t z ha, a żyta około 2,2t z ha.

W Polsce powierzchnia zasiewu zbóż od 2001 roku ciągle wzrastała i osiągnęła poziom ponad 8mln 800tys ha przekraczając średnio 71% udział w ogólnej strukturze zasiewów. W 2002 roku zaobserwowano tendencję spadkową w zasiewach zbóż 8 340tys ha.

W krajowym bilansie zbożowym najwięcej ziarna, bo ponad 62% produkowanego surowca przeznacza się na pasze z tego 85% do bezpośredniego skarmiania, a tylko 15% do produkcji przemysłowych mieszanek pasz treściwych. Zapotrzebowanie na ziarno konsumpcyjne w skali całego kraju wynosi ok. 5,8mln ton czyli 22% krajowych zbiorów. Spożycie ziarna w postaci różnego rodzaju przetworów przez statystycznego mieszkańca wynosi rocznie ok. 150 kg co w przeliczeniu na ekwiwalent mąki stanowi 120kg. Najlepsze ziarno ok. 7% produkowanej masy służy do corocznego odnawiania plantacji produkcyjnych oraz do dalszej reprodukcji jako materiał siewny. Natomiast ok. 3,8% surowca zbożowego przetwarza się w przemyśle spirytusowym i piwowarskim. Szacuje się, że ponad 4% surowca stanowią straty wynikłe ze złego przechowywania w magazynach oraz niewłaściwego zabezpieczenia przed szkodnikami.

Ze względu na sposób użytkowania wyróżnia się ziarno technologiczne, czyli na mąkę, słód, kaszę oraz spirytus. Ziarno technologiczne na mąkę stanowi ok. 46% rocznych krajowych zbiorów pszenicy i ok. 27% rocznych zbiorów żyta.

Ziarno w przemyśle gorzelnianym służy do produkcji zacierów i słodu, na zacier wykorzystuje się najczęściej żyto, rzadziej pszenicę i kukurydzę. Natomiast na słód gorzelniczy najczęściej jęczmień, niekiedy pszenicę i pszenżyto. Rocznie na te cele przeznacza się 600tys ton ziarna.

Ze 100kg żyta można uzyskać 33-34l czystego spirytusu.

W ogólnej ilości produkowanego ziarna ponad 60% stanowi ziarno pastewne. Na cele paszowe są również wykorzystywane otręby (dostępne w młynie), młóto (produkt uboczny powstający przy produkcji piwa). Wartość ziarna jako paszy zależy przede wszystkim od jego składu chemicznego i możliwości trawienia przez organizm zwierzęcy.

BUDOWA ANATOMICZNA I SKŁAD CHEMICZNY ZIARNA ZBÓŻ

Budowa ziarniaków zbóż jest podobna pod względem budowy zewnętrznej oraz sposobu kiełkowania ziarna zbóż. Dzielą się na 2 grupy:

ziarna mające bruzdkę i wytwarzające w czasie kiełkowania kilka korzonków, do tej grupy należą: pszenica, żyto, jęczmień i owies

ziarna niemające bruzdki i wytwarzające w czasie kiełkowania tylko jeden korzonek, należą tu: kukurydza, gryka i proso

Pod względem budowy wewnętrznej ziarno składa się z następujących zasadniczych części:

okrywy owocowo- nasiennej (łuski)

warstwy aleuronowej

bielma mącznego

zarodka

Rozmiary ziarniaków (długość, szerokość i grubość) określają wielkość ziarna, czyli tzw. dorodność ziarna. Ich wielkość najlepiej charakteryzuje masa 1000 ziaren (MTZ), która mieści się w następujących przedziałach (te wartości podajemy w gramach):

żyto 30-56g (MTZ)

pszenica 37-52g

pszenżyto 38-47g

jęczmień 40-50g

owies 28-38g

kukurydza 250g-350g

Największą pod względem fizjologicznym częścią ziarniaka jest zarodek, który stanowi zawiązek przyszłej rośliny. W stosunku do całego ziarniaka największe są zarodku kukurydzy. Masa zarodka kukurydzy może dochodzić do 15% masy ziarniaka. Dla pszenicy, jęczmienia, żyta, owsa masa stanowi od 1-5% masy ziarniaka. Główną masę ziarniaka tworzy bielmo, w którym są nagromadzone materiały zapasowe.

PSZENICA JARA I OZIMA

Najbardziej rozpowszechniona w uprawie jest pszenica zwyczajna (Triticum Astivum), zajmuje ona ok.90% światowej powierzchni uprawy pszenicy. Drugim gatunkiem o większym znaczeniu jest pszenica twarda ( Triticum durum). Pszenica twarda gatunek tetraploidalny charakteryzuje się wysoką zawartością białka, długim ościstym kłosem oraz wysmukłym szklistym ziarniakiem. W Polsce uprawiana jest głównie pszenica zwyczajna. Jest to gatunek heksaploidalny obejmujący szereg form różniących się cechami morfologicznymi i fizjologicznymi.

Wysokość roślin

Wysokość roślin uprawianych odmian ozimych waha się od 85-120cm natomiast formy jare charakteryzują się długością od 90-105cm. Źdźbło u wielu odmian ma silny nalot woskowy, najlepiej jest on widoczny w fazie kłoszenia rośliny.

Kwiatostan

Kwiatostanem pszenicy jest kłos, na pięterku osadki kłosowej osadzony jest 1 kłosek trój- lub pięciokwiatowy. Kwiaty są samopylne. Plewy są bardzo silnie rozwinięte. Kłosy większości uprawianych odmian pszenicy jarej i ozimej są białe i bezostne.Kłosy poszczególnych odmian różnią się pod względem kształtu, długości oraz zbitości kłosu. Najczęściej występują kłosy cylindryczne i piramidalne. Wyróżnia się kłosy bardzo krótkie poniżej 8cm długości, krótkie 8-9cm, średnio długie 9-11cm, długie 11-12cm oraz bardzo długie powyżej 12cm.

Owoc

Owocem u pszenicy jest ziarniak. Jest on nagi w wierzchołkowej części występuje słabiej lub silniej zaznaczona bródka natomiast po przeciwnej stronie zarodek. Bruzda po stronie brzusznej jest dość szeroka, natomiast jej głębokość jest cechą odmianową. Konsystencja ziarniaka może być mączysta, szklista lub mączysto- szklista, co uzależnione jest m. in. od zawartości białka w bielmie. Masa 1000 ziaren obecnie uprawianych odmian waha się w granicach od 35 do 50 gram u odmian ozimych oraz 35-45g u odmian jarych.

Zimotrwałość

Zimotrwałość pszenicy jest mniejsza od zimnotrwałości żyta. Rośliny giną przy temperaturze gleby na głębokości węzła krzewienia ok. -16^OC. Zimotrwałość to nie tylko zdolność przetrwania niskich temperatur, ale także odporność na niekorzystny układ czynników pogodowych w okresie zimy i przedwiośnia, jak również odporność na ujemne działanie skorupy lodowej.

Odporność na wyleganie

Jest cechą odmianową związaną ściśle z długością słomy. Rolnik jednak może przez odpowiednio dobraną gęstość siewu i nawożenia stworzyć rośliną lepsze warunki wzrostu i tym samym zwiększyć ich odporność na wyleganie.

Nadmierne zagęszczenie roślin na powierzchni przyczynia się do wydłużeni9a dolnych międzywęźli, a nadmiernie wysokie dawki azotu, szczególnie w formie łatwo i szybko przyswajalnej ujemnie wpływają na wykształcenie tkanki mechanicznej.

Z odpornością na wyleganie wiąże się wysokość stosowanych dawek nawozów azotowych. Dla pszenicy ozimej maksymalna dawka azotu w czystym składniku nie powinna przekraczać 150kg, dla pszenicy jarej natomiast zaleca się stosowanie dawek do 130kg azotu w czystym składniku.

Wymagania glebowe

Pszenica ma duże wymagania glebowe co wynika ze słabiej rozwiniętego systemu korzeniowego oraz mniejszej zdolności pobierania składników pokarmowych z gleby. Ponadto pszenica jest mniej niż żyto tolerancyjna na kwaśny odczyn gleby. Między odmianami występuje znaczne zróżnicowanie w wymaganiach glebowych.

Termin siewu

Każde opóźnienie terminu siewu pszenicy jarej jak i ozimej powoduje obniżenie plonu, ponieważ system korzeniowy jest słabiej rozwinięty rośliny słabiej się krzewią, a w kłosach wytwarzają mniej ziarniaków. Przy opóźnionych siewach należy zwiększyć normę wysiewu i o ile to możliwe wysiewać odmiany bardziej tolerancyjne na opóźnienie siewu.

Zdolność krzewienia

Jest cechą odmianową, modyfikowaną warunkami środowiskowymi np. glebowymi, przedplonem oraz ilością opadów. Odmiany pszenicy szczególnie ozimej są bardzo zróżnicowane pod względem tej cechy i dlatego też różne są normy wysiewu. W celu osiągnięcia podobnej obsady kłosów na jednostce powierzchni, która m. in. decyduje o wysokości plonów wysiewa się mniej nasion odmian silniej krzewiących lub więcej nasion odmian słabo krzewiących.

Dla pszenicy ozimej ilość wysiewu nasion na 1 ha waha się w przedziale od 3mln nasion na ha do 6,5mln nasion na ha. Odmiany pszenicy jarej krzewią się słabiej.

Zawartość białka

Zawartość białka w ziarnie pszenicy waha się w granicach 13-16% przy czym większa jest zwykle u odmian jarych. Zawartość białka jest cechą odmianową ulega jednak modyfikacją pod wpływem warunków środowiska i niektórych czynników agrotechnicznych. O wartości technologicznej ziarna decyduje m. in. Zawartość białka oraz ilość i jakość glutenu. W ziarnie pszenicy jarej jest zwykle więcej białka i glutenu niż u pszenicy ozimej.

Długość okresu wegetacji

Długość okresu wegetacji u odmian pszenicy ozimej wynosi 290- 310dni, a dla pszenicy jarej jest to 110- 135dni. Zróżnicowanie długości okresu wegetacji między odmianami jest niewielka i wynosi zaledwie kilka dni. Większy wpływ na długość wegetacji mają warunki środowiska, układ czynników pogodowych oraz warunki glebowe i nawożenie.

ŻYTO

Wysokość roślin

Odmiany żyta różnią się wysokością roślin. Długość słomy może wahać się od 140 do nawet 170cm. Z długością słomy skorelowana jest podatność żyta na wyleganie.

Kwiatostan

Kwiatostanem u żyta jest kłos. Po wykształceniu kłos u wszystkich odmian jest słabo zabarwiony antocyjanem (delikatnie czerwony). Na pięterku osadki kłosowej żyta znajduje się 1 kłosek dwukwiatowy. Kwiaty są obcopylne, wiatropylne. Plewy są wąskie i wydłużone z zaznaczonym wzdłuż nerwem przechodzącym na wierzchołku plewy w krótką ość. Plewka dolna bywa zwykle zakończona ością. Kłosy żyta różnią się pod względem kształtu, długości oraz zbitości kłosa. U odmian hodowlanych występują kłosy cylindryczne i wąsko karasiowate. Wyróżnia się kłosy krótkie czyli takie poniżej 8,5cm, średnio długie 8,5- 10cm, długie 10- 12cm, bardzo długie powyżej 12cm.

Owoc

Ziarniaki żyta są nieoplewione, smukłe i długie. Po stronie grzbietowej u nasady ziarniaka widoczny jest zarodek i jest on ostro zakończony, natomiast jego koniec wychodzi poza obręb ziarniaka i może być łatwo uszkodzony przy omłocie (zbiorze). Po przeciwnej stronie zarodka występuje silniej lub słabiej zaznaczona bródka, natomiast na stronie brzusznej występuje bruzda. W przekroju poprzecznym ziarniak ma kształt sercowaty lub zbliżony do trójkąta. Konsystencja bielma jest mączysta lub mączysto- szklista.

Masa 1000 ziaren waha się w granicach od 28 do nawet 40 gramów.

Masa nasion jest cechą odmianową, ale ulega zmianom pod wpływem warunków środowiska i niektórych zabiegów agrotechnicznych. Na gorsze wykształcenie ziarna wpływają takie czynniki jak: brak wody, wysokie temperatury w okresie zawiązywania ziarna oraz wysokie nawożenie azotem i nadmierne zagęszczenie roślin na powierzchni.

Zimotrwałość

Żyto charakteryzuje się dużą zimotrwałością o przezimowaniu decyduje przede wszystkim temperatura gleby na głębokości węzła krzewienia. Żyto nie wymarza przy temperaturze -20^OC. Bardzo niekorzystne dla przezimowania żyta i innych zbóż ozimych są duże wahania temperatur np. nagłe spadki temperatur po okresach ocieplenia powodują wypadnięcie znacznej części roślin żyta.

Odporność na wyleganie

Odporność na wyleganie ogranicza wysokość stosowania dawek azotu. Normy azotu w czystym składniku 100-130kg azotu.

Wymagania glebowe

Żyto ma małe wymagania glebowe, mniejsze niż pszenica i jęczmień. Może być uprawiane na glebach słabszych, suchszych oraz kwaśnych.

Termin siewu

Przy uprawie żyta ważne jest przestrzeganie terminu siewu. W spoczynek zimowy żyto powinno wejść już rozkrzewione. Przy opóźnionym terminie siewu należy zwiększyć normę wysiewu oraz dobrać odmiany mniej reagujące na opóźniony siew.

Zdolność krzewienia

Wszystkie odmiany żyta mają podobną zdolność krzewienia w związku z tym norma wysiewu nasion jest podobna i wynosi od 3- 5mln kiełkujących nasion na ha. W zależności od warunków glebowych i przedplonu.

Zawartość białka

W ziarnie żyta jest cechą odmianową, ale ulega zmianom pod wpływem warunków środowiska i zabiegów agrotechnicznych i wynosi w granicach od 10-12%. Wymiałowość mąki waha się w granicach 30-40%.

Długość okresu wegetacji

Długość okresu wegetacji odmian żyta jest podobna lecz ulega dużym wahaniom zależnie od warunków klimatycznych i wynosi od 290- 330dni.