System korzeniowy żyta,pszenicy, owsa i jęczmienia
Rośliny zbożowe wykształcają wiązkowy system korzeniowy, składający się z kilku korzeni zarodkowych i licznych korzeni przybyszowych, wyrastających z węzła krzewienia. Korzenie zbóż sięgają do 1,0-1,5 m w głąb gleby, jednak przeważająca ich część rozwija się w górnej, 40-centymetrowej warstwie, a tylko nieliczne sięgają głębiej.
Różnice w głębokości korzenienia się roślin zbożowych są niewielkie, duże są natomiast różnice w ilości korzeni i ich rozgałęzień. Silniejsze korzenie wykształca żyto i owies, dlatego też rośliny te można uprawiać na glebach lżejszych. Pszenica i jęczmień wykształcają słabszy system korzeniowy. Występują także duże różnice w zdolności korzeni pobierania z gleby składników pokarmowych. Korzenie żyta i owsa mają znacznie większą zdolność pobierania tych składników z gleby niż korzenie pszenicy i jęczmienia.
Wzrost i budowa części nadziemnej
Rośliny zbożowe w czasie wzrostu zmieniają swój wygląd zewnętrzny, swoją wielkość i wymagania w stosunku do różnych czynników otaczającego je środowiska. Zarodek, który w suchym ziarnie pozostaje w stanie życia utajonego, w sprzyjających warunkach rozpoczyna wzrost, tzn. zaczyna rosnąć korzonek i kiełek, które przebijają okrywę ziarna i wydostają się na jego powierzchnię. W czasie kiełkowania rozwijający się zarodek pobiera początkowo składniki pokarmowe z zapasów zgromadzonych w bielmie. Gdy na korzonkach pojawiają się włośniki, roślina rozpoczyna pobieranie składników z gleby.
Aby nasiona zaczęły kiełkować, konieczna jest odpowiednia temperatura, wilgotność i dostęp powietrza. Zboża mogą kiełkować już w temperaturze od +2°, jednak wtedy kiełkują bardzo wolno. Najszybciej kiełkują w temperaturze około +18°. Ziarno zbóż pobiera w czasie kiełkowania do 80% wody w stosunku do swojego ciężaru, dlatego konieczne jest, aby/w glebie było pod dostatkiem wody, szczególnie w tej warstwie, w której znajdują się nasiona. Jeżeli nasiona znajdują się w przesuszonej warstwie. to mogą wtedy nie mieć wystarczającej ilości wody i będą powoli kiełkować. Ukazywanie się kiełków na powierzchni gleby nazwano wschodami.
Ważne jest, aby wszystkie rosliny wzeszły jednocześnie. Można to uzyskać stosując wysiew siewnikiem, który umieszcza wszystkie nasiona na jednakowej głębokości.
Po upływie 10-14 dni od ukazania się wschodów rośliny zbożowe zaczynają się krzewić. Krzewienie — to po prostu rozgałęzienie się rośliny. Wszystkie rozgałęzienia wyrastają z jednego miejsca, tzw. węzła krzewienia. Węzeł krzewienia tworzy się pod powierzchnią gleby, na głębokości około 1-2 cm, na podziemnym kolanku pędu głównego. Z węzła krzewienia wyrasta od 1 do 8, a niekiedy i więcej pędów bocznych. Liczba pędów bocznych wyrastających z węzła krzewienia zależy od gatunku i odmiany rośliny zbożowej, gęstości siewu, głębokości przykrycia nasion, a także od ilości dostępnej wody i składników pokarmowych.
Na ogół u roślin zbożowych ozimych, tworzy się więcej pędów bocznych niż u zbóż jarych. Mówimy, że zboża ozime krzewią się silniej niż jare. Wśród roślin ozimych żyto krzewi się silniej od pszenicy, zboża wysiewane w mniejszych ilościach lub w szerokich rzędach krzewią się bardziej niż zboża siane gęsto. Obfite nawożenie mineralne i duża ilość dostępnej ze dla rośliny wody wpływają na silniejsze krzewienie.
Żyto krzewi się głównie jesienią, natomiast pszenica ozima jesienią może wytworzyć 1-3 pędy boczne, pozostałe wyrastają wiosną lub krzewienie może rozpocząć się dopiero wiosną. Dlatego wiosenne bronowanie pszenicy zwiększa jej zdolność krzewienia się i jest zabiegiem bardzo korzystnym, natomiast bronowanie żyta nie wpływa na zwiększenie krzewienia, a może nawet uszkodzić rozwinięte już jesienią źdźbła i zmniejszyć plon.
Ale krzewienie się — to nie tylko tworzenie się pędów bocznych. W czasie krzewienia rozwijają się również korzenie przybyszowe, tworzą się nowe liście i zaczyna się rozwijać kwiatostan. Jest on w tym czasie jeszcze bardzo mały i ściśle okryty liśćmi.
Po wytworzeniu przez rośliny pędów bocznych, czyli po zakończeniu krzewienia się, pędy zaczynają się wydłużać. Mówi się wtedy, że rośliny strzelają w źdźbło. Wzrost pędów, które u zbóż nazywa się źdźbłami, trwa dość długo. Jeszcze po wykłoszeniu źdźbła rosną, ich wzrost kończy się dopiero wówczas, gdy w kłosach rozpoczyna się wypełnianie ziarna.
Żdźbło roślin zbożowych składa się z międzywężli połączonych zgrubiałymi węzłami — kolankami. Kolanek na jednym źdźble jest od 4 do 7. Długość i grubość poszczególnych międzywężli nie, jeste jednakowa. Najkrótsze i najgrubsze są dolne międzywęźla. Im Wyżej, tym międzywęźla są dłuższe i cieńsze.
Najdłuższe i najcieńsze jest ostatnie międzywężle zwane dokłosiem. Taka budowa międzywęźli jest bardzo korzystna, gdyż sprawia, że całe źdźbło jest elastyczne, łatwo utrzymuje ciężar kłosa i całąroślinę w pozycji pionowej. Jeżeli dolne międzywężla są długie i cienkie, co może się zdarzyć, jeżeli rośliny są gęsto wysiane lub nadmiernie nawożone azotem, całe źdźbło jest wówczas mało elastyczne, toteż łatwo pochyla się i łamie. Znacznie łatwiej następuje wyleganie zbóż, co nie tylko utrudnia zbiór, ale takżewpływa na gorsze wykształcenie ziarn.
U żyta, pszenicy i jęczmienia na końcach źdźbeł rozwijają się kłosy, a u owsa i prosa — wiechy. Ukazywanie się kłosów lub wiech nazywamy kłoszeniem się rośliny. Kłosy i wiechy zbóż są to kwiatostany złożone z kilkudziesięciu pojedynczych kwiatów. W kwiatach znajdują się dwie plewki otaczające słupek z podwójnym znamieniem i trzy pręciki. W czasie kłoszenia się zbóż pręciki i słupek mogą być dojrzałe, jak to jest u jęczmienia i owsa, lub dojrzewają dopiero w kilka dni po wykłoszeniu się, co obserwujemy u żyta. Gdy pylniki dojrzeją, wysypuje się z nich pyłek. U pszenicy, jęczmienia i owsa zapłodnienia następuje po zapyleniu znamion pyłkiem wysypującym się z pylników tego samego kwiatu i dlatego rośliny te nazywamy samopylnymi. Natomiast u żyta zapłodnienia może nastąpić wtedy, gdy na znamię słupka padnie pyłek z kwiatów innej rośliny żyta. Żyto jest rośliną obcopylną, a jego pyłek z rośliny na roślinę przenoszony jest przez wiatr.
Jeżeli wiemy, które rośliny są samopylne, a które obcopylne, możemy to wykorzystać praktycznie przy uprawie roślin na nasiona siewne. Jeżeli chodzi o rośliny samopylne, nie musimy obawiać się, że zostaną one zapylone pyłkiem innych, mniej, cennych odmian. Natomiast u żyta, rośliny obcopyłnej, takie zapylenie może nastąpić i pogorszyć wartość siewną nasion uprawianej odmiany. Aby temu zapobiec, rośliny obcopylne w uprawie na nasiona wysiewamy w pewnej odległości od siebie, np. jedną odmianę żyta w odległości 300 m od innej odmiany żyta. Jest to tzw. izolacja przestrzenna, kórej celem jest zmniejszenie zapylenia jednej odmiany pyłkiem innej odmiany.
Po zapyleniu pyłek kiełkuje i łagiewka pyłkowa przedostaje się do zalążni słupka, gdzie następuje zapłodnienie komórki jajowej przez plemnik. Po zapłodnieniu rozpoczyna się rozwój ziarna i jego dojrzewanie.
W okresie od krzewienia do początków wypełniania się ziarna rośliny szybko rosną, tworzą się liście i nowe źdźbła, rozwija się kłos i ziarno; jest więc oczywiste, że okres ten związany jest z intensywnym pobieraniem składników pokarmowych i wody z gleby. Im więcej składników pokarmowych roślina może w tym czasie pobrać i im więcej ma wody, tym wyższy plon można otrzymać.
Poszczególne rośliny zbożowe różnią się wymaganiami wodnymi. Związane jest to z rozwojem systemu korzeniowego, zdolnością pobierania wody ze gleby oraz szybkością wyparowywania wody przez rośliny — tzw transpiracją.
Największą zdolność pobierania wody i jednocześnie najoszczędnie jszą gospodarkę wodną wykazuje żyto. Oszczędnie gospodaruje wodą także jęczmień. I mimo że ma słaby system korzeniowy, słabiej reaguje na niedobór wody niż inne’ rośliny. Pszenica gospodaruje wodą mniej oszczędnie, a jednocześnie trudniej pobiera wodę z gleby. Owies ma największe wymagania wodne wśród roślin zbożowych. Ma on dobrze rozwinięty system korzeniowy, ale bardzo szybko i w dużych ilościach wyparowuje wodę. Dlatego też jest najmniej wytrzymały na suszę ze wszystkich zbóż. Na przykład pszenica i owies na wyprodukowania 100 kg suchej masy ziarna i słomy zużywają około 80 tysięcy litrów wody, a żyto i jęczmień około 50 tysięcy litrów. Jeżeli przyjmiemy, że plon pszenicy wynosi 20 q ziarna i 40 q słomy, to na wyprodukowanie tego plonu pszenica pobierze około 5 milionów litrów wody. Żyto przy takim samym płonie około 3 milionów litrów wody.
Ziarno dojrzewa stopniowo. Początkowo jest ono bardzo miękkie, łatwo rozgniata się w palcach, wydzielając mleczną ciecz; jest to okres tzw.dojrzałości mlecznej. Następnie zawartość wody zmniejsza się i ziarno staje się coraz twardsze. Gdy ziarno już nie rozgniata się w palcach, lecz łamie się pod naciskiem paznokcia, mówimy, że osiągnęło ono dojrzałość woskową. W tym czasie przystępuje się do zbioru, szczególnie jeżeli zbiór
przeprowadza się żniwiarką czy snopowiązałką. Gdy stosuje kombajn, zbiór wykonuje się póżniej, tj w okresie dojrzałości pełnej. Ziarno jest wówczas zupełnie twarde, zawiera niewiele wody, a rośliny są całkowicie żółte.
Nasiona po zbiorze, zanim przejdą w stan spoczynku, w którym pozostają aż do wysiewu, przechodzą dojrzewanie pożniwne. Dojrzewanie pożniwne jest procesem polegającym, między innymi, na zmniejszaniu się zawartości wody w nasionach. Mówimy wtedy, że nasiona się ,,pocą”. W czasie dojrzewania pożniwnego zachodzą także bardzo złożone procesy chemiczne, w których wyniku nasiona uzyskują zdolność kiełkowania. Dla wszystkich nasion siewnych jest ważne, aby proces dojrzewania pożniwnego zachodził w kłosach.
Nasional po «wypoceniu się», tj. gdy zawartość wody zmniejszy się do 14-15%, przechodzą w stan spoczynku. Wszystkie procesy życiowe zostają zahamowane, a zachodzi tylko oddychanie i to w zwolnionym tempie.
Budowa ziarna
Dojrzałe ziarno zbóż składa się z trzech zasadniczych części: okrywy, bielma i zarodka.
Bielmo zajmuje większą część ziarna; znajdują się w nim produkty zapasowe — skrobia, białko oraz niewielkie ilości tłuszczu, soli mineralnych i witamin. Produkty zapasowe zgromadzone w bielmie u wszystkich roślin zbożowych są podobne, ale występują w różnych ilościach. Najwięcej gromadzi się w ziarnie skrobi — od 55 do 70%, następnie białka — od 8 do 18% i tłuszczu — od 1,5 do 6%.
Zarodek składa się z zawiązków korzenia i łodygi, a więc jest on zaczątkiem nowej rośliny.
Okrywa ochrania ziarno przed nadmiernym wysychaniem oraz uszkodzeniami przez choroby i szkodniki.