Temat: Właściwości biologiczne, wymagania siedliskowe i znaczenie gospodarcze wybranych roślin okopowych i przemysłowych.

ROŚLINY OKOPOWE

Wymagają kilkakrotnego obsypywania lub okopywania w okresie wegetacji. Mają duże znaczenie gospodarcze jako źródło pożywienia. Ich częścią użytkową są podziemne bulwy i korzenie. Są pielęgnowane międzyrzędowo.

Rośliny bulwiaste: topinambur – słonecznik bulwiasty, ziemniak.

Rośliny korzeniowe: burak zwyczajny, brukiew, cykoria, rzodkiew, marchew zwyczajna, pietruszka zwyczajna.

Rośliny uprawiane w innych strefach klimatycznych: maniok jadalny, bataty – słodkie ziemniaki.

Cechy okopowych

Rośliny okopowe obejmują gatunki z kilku rodzin botanicznych, które różnią się morfologią, lecz ze względu na odmienną w porównaniu z innymi grupami roślin agrotechniką posiadają wiele różnych cech jak:

- mają duże nawożenie pokarmowe i długi okres wegetacji, w związku z tym wymagają nawożenia organicznego i wysokich dawek nawozów mineralnych.

- uprawa ich w szerokiej rozstawie rzędów wymusza stosowanie intensywnych zabiegów pielęgnacyjnych na spulchnianiu międzyrzędzi i okopywaniu.

- zajmują czołowe miejsce w płodozmianie, pozostawiając stanowisko odchwaszczone i zasobne w składniki pokarmowe.

- wytwarzają wysokie plony świeżej masy, ale o stałej zawartości suchej masy.

! ziemniaki sadzimy z bulw, tzw.sadzeniaki !

Ziemniak – solanlum tuberosum

Rodzina: Psiankowate – solanaceae

Zagospodarowanie:

Pasza	34 %
Spożycie	31 %
Sadzenie	12%
Przemysł	12%
Ubytki i straty	11%
Eksport	0,1%

60 – 70 tys. na ha ok. 2-3 t/ha – sadzenie!

Spożycie ziemniaka w wybranych krajach europejskich w kg na 1 mieszkańca:

	Niemcy	Francja	Wielka Brytania	Holandia	Polska
1950/1951	186	133	120	159	270
2002/2003	72	66	112	89	129

Znaczenie ziemniaka

Ziemniak w porównaniu z innymi roślinami gromadzi mało substancji szkodliwych dla człowieka, gdyż bulwa zwiera tylko ok. 0,1% tłuszczu, a większość środków ochrony roślin gromadzi się na liściach.

Ziemniaki uprawia się na glebach lekkich, dlatego jest go tak dużo na polach w Polsce.

Skład chemiczny bulw ziemniaka jadalnego:

- sucha masa 23%

- skrobia 17%

- białko 2%

- tłuszcze 0,6%

- włókno 0,7%

- kwasy organiczne 2%

- cukry rozpuszczalne 0,5%

! Zawartość skrobi jest cechą organową i zawartość skrobi oscyluje w granicach ok. 27-29% !

Ziemniak posiada wysokie walory odżywcze i dietetyczne. Spożycie 300 g pokrywa dzienne zapotrzebowanie:

- na witaminę C w 50%

- B₁ w 10-15%

- B₂ w 5 %

- PP w 15%

- na potas w ok. 40%

- magnez, żelazo, miedź, fosfor w ok. 20%

Glikoalkaloidy, chakonina i solanina – do 20 mg/100 g w bulwach, do 750 mg/100 g w kiełkach świetlnych. Najwięcej w jagodach nawet > 1000 mg /100 g. Solanina ulega rozkładowi pod wpływem obróbki termicznej ziemniaka.

Fazy rozwojowe ziemniaka:

- kiełkowanie i wschody

- szybki wzrost nad- i podziemnych organów

- butonizacja

- tuberyzacja

-kwitnienie

-dojrzewanie

Kwiaty barwy: białej, fioletowej, żółtej – cecha odmianowa.

Ziemniak:

1. Rozwój z nasion:

• Stolon

• Korzenie boczne

• Bulwa

• Korzeń główny

• Korzenie boczne

1. Rozwój z bulwy:

• Młoda bulwa

• Stolon – odgałęzienia boczne

• Korzenie przybyszowe

• Bulwa mateczna

- łodyga trójkątna, kanciasta lub okrągła

-liście nieparzysto pierzastodzielne

- na powierzchni się ulistniają (odgałęzienia boczne)

- pod powierzchnią grubieje, tworzy bulwy (odgałęzienia boczne)

Wegetatywne rozmnażanie za pomocą bulw.

Korzeń: stolon, liść dolny, korzeń przybyszowy

Kwiatostan: grono

Wymagania siedliskowe

Temperatura

• Temperatura do skiełkowania wymaga gleby ogrzanej do temperatury ok. 8^oC

• Ciepło i słoneczna pogoda ( temp. 17 ^oC) sprzyja zarówno prawidłowemu zawiązywaniu bulw jaki i gromadzeniu w nich skrobi.

• Są wrażliwe na ujemne temperatury, zarówno części nadziemne jak i bulwy przymarzają już w temp. – 1^oC.

Woda

• Wymagania wodne w początkowym okresie są małe: rośliny korzystają z zapasu wody w bulwie matecznej

• Wraz z rozwojem systemu korzeniowego wzrasta zapotrzebowanie na wodę i staje się największe w okresie między zawiązywaniem pąków kwiatowych a końcem kwitnienia – okres krytyczny.

Gleba

• Najmniejsze wymagania glebowe

• Nie znoszą gleb alkaicznych

BURAK CUKROWY

- silna rozeta liściowa

- na świcie ok.30% cukru produkowana jest z buraka cukrowego

Produkcja w Polsce buraka cukrowego spadła, mimo wzrostu plonu (nawozy, poprawa agrotechniki, nowe odmiany) powierzchnia uprawy zmalała.

Skład chemiczny:

• SM – 22-25%

• Sacharoza 15-20%

• Białko 1%

• Polisacharydy (celuloza) 1%

Plon cukru:

- plon korzeni

- zawartość cukru

- wydajność cukru

Melasotwory:

- kwasy organiczne

- azot aminowy

- azot betainy

- saponiny

- jony Na i K

Plon uboczny: liście wysłodki.

Systematyka

Burak – beta vulgaris

Rodzina: Komosowate – chenopodiaceae

Podgatunek: Beta vulgaris ssp vulgaris onv crassa prov.

Burak: ćwikłowy, pastewny, półcukrowy.

80-100 tys. sztuk na ha!

• Liście: sercowe

• Kwiaty->owoce->kłębek wielonasienny->kłębek otoczkowy->siewnik punktowy

Fazy rozwojowe w 1 roku uprawy:

• Kiełkowanie

• Wschody

• Fazy liści właściwych

Dojrzałość techniczna – wykopywanie korzeni buraka cukrowego.

Wymagania siedliskowe

Temperatura

• Do skiełkowania wymagana temperatura co najmniej 4-5^oC.

• Wyraźna współzależność pomiędzy temperaturą gleby, a szybkością wschodów

• Wrażliwy na ujemne temperatury

Światło

• Dobre nasłonecznienie w okresie wegetacji zwiększa intensywność fotosyntezy i produkcję substancji organicznych, a w okresie lata i jesieni sprzyja gromadzeniu cukru

• Wrażliwe na brak wody

Gleba

• Gleby żyzne, dobre, zasobne w składniki pokarmowe o dobrych właściwościach fizycznych i dostatecznej zasobności wody oraz odpowiednim pH 7-8.

• Największe wymagania glebowe

Inne gatunki roślin okopowych:

- burak pastewny – beta vulgaris

- cykoria – cichorium intybus

- marchew – ducus carota

- rzepa – brasica rapa rapiera (rz.ogrodowa/pastewna/jadana)

- maniok jadalny (Brazylia)

- bataty (A.Południowa i Środkowa, Afryka)

ROŚLINY PRZEMYSŁOWE

1. Oleiste: słonecznik oleisty, lnianka, len oleisty, rzepak, rzepik, Gorczyna

2. Specjalne : tytoń, chmiel

3. Włókniste: len, konopie

4. Energetyczne: pokrywają się z niektórymi roślinami, np.pszenica

Rzepak: w Polsce roślina ozima, rozetka, owoc: łuszczyna, produkt: nasiona rzepaku

Rzepik: liście są owłosione o innym zabarwieniu, inne kwitnienie, baldachogrono

Gorczyca biała/czarna: cel –pozyskanie nasion – musztarda.

Słonecznik zwyczajny: u Czechów na południu

Konopie siewne: roślina włóknista, wysokość 2 – 2,5m, głównie do prod. Lin, kwiatostan męski i żeński, wydłużone grono

Len siewny: jako len włóknisty lub oleisty w zależności od rodzaju/gatunku, wysoki i gęsty, torebki

Bawełna : strefa ciepła, owoc: nasiona pokryte puchem

Chmiel zwyczajny: rośnie na podpolach, kwiatostan żeński:szyszka, kwiatostan męski.

Jęczmień -> słód -> szyszka chmielowa

Tytoń szlachetny: szerokie liście

Machorka: Europa Środkowa i Wschodnia, tytoń papierosowy

Mak siewny: Afganistan, opium, przemysł farmaceutyczny, torebka

Gatunek	Zwartość tłuszczu w %
Rzepak jary	42-45
Rzepak ozimy	44-49
Rzepik ozimy	43-45
Gorczyca biała	28-32
Lnianka ozima	Ok.41
Lnianka jara	Ok.40
Słonecznik oleisty	Ok.50
Len oleisty	42-43

Średnio dla oleistych wynosi około 40 -45 % tłuszczu.

Fazy rozwoju rzepaku:

• Kiełkowanie epigeiczne

• Wschody

- rozeta liściowa (jesień-> |zima|->wiosna (wybijanie pod związywanie pąków kwiatowych)

- 6-8 liści, grono, kwiaty żółte, miododajne, owoc: łuszczyna
- silny korzeń palowy, 1-2 m w głąb ziemi

• Kwitnienie

• Dojrzewanie

Bezerunkowe bez glukozynolanów (myrozynaza i izofiocyjaniny)

- olej słonecznikowy 40-50%

-białko 20-26%

- BZW 18-22%

- włókno 6-7%

! Plon 2,5 t/ha = ok. 1000 kg oleju (palma olejowa z 1 ha = ok. 3000 kg oleju) !

Rośliny włókniste

Grupa roślin upranych wytwarzająca w swoich organach duże ilości dające się wyizolować tkanki włóknistej stanowiące surowiec plecionkarski, szczotkarski etc.

Organy wykorzystywane:

- cała roślina – trawa morska, wiklina

- drewno – papierniczy

- kora (łyko) – powrozy

- pączki włókna wydłużone z kory – len, konopie

- nasienie – włoski bawełny

Powierzchnia uprawy oraz produkcja na świcie:

- bawełna

- juta

- len

- agawa

- konopie

Len i konopie

Plon podstawowy

- słoma – uprawiana w celu uzyskania włókien, które po oddzieleniu i przeróbce służy do wyrobu rozmaitych tkanin:

a) włókno lniane: mocna i cienka przędza służy do luksusowych batystów i koronek oraz bielizny stołowej i pościelowej

b) włókno konopne: duża odporność na procesy gnilne, nadaje się na liny okrętowe i węże strażackie, płótno żeglarskie itp.

- nasiona lnu i konopi – SA bogate w tłuszcz, który wykorzystywany jest jako surowiec do produkcji farb, lakierów, pokostów itp.

Nasiona lnu (siemię lniane) stanowią doskonałe paszę dietetyczną w żywieniu cieląt i jagniąt.

Plon uboczny:

Paździerze – używane jako surowiec do produkcji płyt izolacyjnych i meblowych.

Wymagania siedliskowe roślin przemysłowych

Glebowe:

• Wysokie wymagania, gleby urodzajne, głębokie, zasobne w próchnicę: konoppie, rzepak, gorczyca biała

• Średnie wymagania pozostałe.

Uprawy energetyczne to takie, których płody wykorzystuje się do tworzenia ciepła, energii elektrycznej czy też paliwa ciekłego lub gazowego.

Grupy podstawowe roślin energetycznych (4):

1. Rośliny uprawne roczne: zboże, konopie, sorgo sułtańskie, słonecznik, kukurydza, trzcina

2. Rośliny drzewiaste szybkiej rotacji: topola, wierzba, eukaliptus

3. Rośliny szybkorosnące, rokrocznie plonujące trawy wieloletnie: mis kanty, trzcina, mozga, trzcinowata, trzcina laskowa.

4. Rośliny na opał: trawiaste, zielne (ślazowiec, konopie siewne), drzewiaste

Rośliny na paliwo: głównie rzepak, rzadziej len i słonecznik

Produkcja etanolu: burak cukrowy, ziemniak, kukurydza i inne zboża

Uprawa energetyczna -> przedsiębiorstwa -> biopaliwo -> energia cieplna i elektryczna.