Пошук на сайті

Ячмінь як культура. Морфобіологічні особливості ячменю. Систематика і походження ячменю. Біологічні особливості ячменю. Біологія цвітіння і запліднення ячменю.

Ячмінь – важлива зернофуражна культура. Значна кількість зерна ячменю використовується також для виробництва крупи і пива.
     Ячмінь займає четверте місце в світі за посівними площами (близько 90 млн. га) і за кількістю виробництва зерна. Багато зерна ячменю вирощують у Російській Федерації, Україні, Білорусі, Прибалтійських країнах, Казахстані. Значні посіви цієї культури містяться в європейських країнах – Німечині, Франції, Англії, Австрії, Чеській Республіці, Швеції, Данії, Нідерландах, Польщі, Фінляндії, а також у Північній Америці, Китаї. Ячмінь розповсюджений в різноманітних кліматичних зонах (крім екваторіальної) аж до 700 п. ш. В горах вирощується вище інших зернових культур.

     В Україні вирощують переважно ярий ячмінь. Озимі і зимуючі сорти вирощують головним чином на півдні України, в Криму.

     Систематика і походження  
      Культурний ячмінь відноситься до виду ячмінь посівний – Hordeum sativum Jessen. Рід ячмінь -  Hordeum L. належить до сімейства Poaceae. Крім культурного ячменю,  відомо 26 – 34 (за різними джерелами) диких видів, серед них є однорічні і багаторічні, самозапильні і перехреснозапильні багаторічні види. Число хромосом ячменю в диплоїдному наборі становить 14, 28, 42, тобто види утворюють правильний поліплоїдний ряд.
      Ячмінь посівний ділиться на три підвида: ячмінь багаторядний – H. vulgare L., ячмінь дворядний – H. distichum L. і ячмінь проміжній – H. intermedium Vav. et Orl., який має відмінності за числом фертильних колосків на виступі колосового стрижня. У багаторядного їх три, у двохрядного – один (середній), а  в проміжнього – від одного до трьох на різних виступах. Вирощуються тільки багаторядний і двохрядний ячмені. Двохрядний ячмінь має дві групи різновидностей:  нутанція (nutantia R. Reg.) і дефіцієнція (deficientia R. Reg.).  У першої різновидності квітки бокових колосків хоча і стерильні, але мають добре розвинуті зовнішні квіткові луски, у другої бокові колоски представлені лише колосковими лусками (інколи і вони атрофовані).
      Існують і інші погляди на систематику ячменю.  В європейських країнах прийнято об’єднувати всі культурні форми ячменю і близькі до них дикі види (такі, що легко схрещуються з ними) в збірний вид H.vulgare L.
     Ячмінь дуже прадавня культура, відноситься до первинних культур. Його почали вирощувати приблизно 9 – 10 тис. років до Різдва Христового. Існують дві гіпотези походження культурного ячменю: монофілічна і діфілічна. Згідно першої культурний ячмінь походить від дикого дуже поліморфного виду  H. spontaneum C. Roch., що зустрічається в Малій і Південно-Західній Азії, Північній Африці. Цей вид добре схрещується з культурним ячменем, але на відміну від нього має ламкий колос. Друга гіпотеза виходить з того, що у багаторядного і двохрядного ячменю були різні  предки. На користь гіпотези монофілічного походження свідчить близькість двохрядного і багаторядного ячменю: гарна схрещуваність, абсолютно однаковий до відповідного етапу органогенез (закладання в зачатковому колосі рівноцінних колосків на кожному виступі стрижня), випадки модифікованого перетворення двохрядного ячменю в багаторядний (при надмірному живленні і скороченому світловому дні).
     Культурний ячмінь походить з Передньої Азії. Можна вказати і інші генетичні центри: Ефіопський (Абіссінський) з великою кількістю  різновидностей, Китайсько-Японський, для якого характерні низькорослі форми ячменю з коротким щільним колосом,  дрібним округлим зерном,  коротковустюкові і безості, а також форми з восковидним зерном.  Середземноморський з крупними грубоколосими (ригідними) різновидностями, Середньо азійський з ригідними, а на поливі – з голозерними формами, крупним зерном. Всі ці центри вторинні, на що вказує велике число форм з рецесивними ознаками (голозерність, крупнозерність і т.д.).
     У культурного ячменю виділяють низку еколого-географічних груп. Гібридизація призвела до того, що зявилися багато проміжних форм, які важко віднести до тієї чи іншої групи.
      Морфобіологічні особливості
      Морфологічні ознаки. Морфологія рослини ячменю, разом з будовою квітки, типова для колосових злаків. Переважно висота рослини менша, ніж у пшениці, але стебло менш міцне, схильне до вилягання, що є одним з недоліків цієї культури. Пластинка верхнього (прапорцевого) листа не має такого важливого значення у забезпеченні колоса пластичними речовинами як у пшениці, але зате піхва його розвинута дуже добре. Ячмінь сильно (більше, ніж інші культурні злаки) кущиться, але зустрічаються і менш схильні до кущення форми. Грубі, до того ж у більшості випадків зазубрені вустюки також відносяться до недоліків ячменю. У багатьох сортів вони погано відокремлюються від зерна.
     Біологічні особливості. У ячменю є як ярі, так і озимі форми, а також дворучки, тобто форми, які можна сіяти  і восени, оскільки вони мають достатню зимостійкість, і весною, коли вони  виколошуються одночасно з ярими сортами. Типово озимі, тобто такі, що не виколошуються при весняному посіві, зустрічаються рідко. Переважно озимий ячмінь виколошується при весняному посіві, але дуже пізно. Яровизація його відбувається в інтервалі температур 0 – 120С. Озимий ячмінь менш морозостійкий, ніж озима пшениця і тим більше жито.  Кращі за морозостійкістю форми переносять короткочасні пониження температури на рівні вузла кущення до мінус 140С.
     Насіння ячменю здатне проростати при 1 – 20С. Сходи витримують короткочасне пониження температури дл мінус 80С.
      Серед зернових ячмінь – найбільш ранньостигла, найбільш посухостійка і солевитривала культура. Погано переносить перезволоження і кислі грунти. Зрозуміло, це лише загальна характеристика: діапазон сортових відмінностей достатньо широкий. Вегетаційний період ячменю коливається від 55 до 90 днів і більше. Найбільш посухостійкі сорти на півдні України. Відрізняють, як і у пшениці, сорти, стійкі до весняної і літньої посухи. Для багатьох сортів, що стійкі до літньої посухи,  характерні швидкий ріст у ранішні фази вегетації і раннє дозрівання.  Це дає змогу їм ефективно використовувати весняні запаси вологи і закінчувати вегетацію до настання найбільш жорстокої посухи. Посухостійкість повязана також з дрібними листовими пластинками, потужним восковим налітом, грубістю колоса і вустюків, гарним розвитком первинних корінців. Відомі жаростійкі сорти ячменю, а також такі, що сполучають посухостійкість з чутливістю до зрошення. Сорти, які стійкі до кислих грунтів, зустрічаються в Нечорноземній зоні Російської Федерації і Скандинавських країнах.
      Ячмінь уражується багатьома хворобами. Серед яких найбільш шкодочинні різноманітні види сажки (пильна, тверда, камінна), борошниста роса. Гельмінтоспоріози (плямистий, смугастий, сітчастий), кореневі гнилі. Уражується він також іржастими грибами, рінхоспоріозом, септоріозом, бактеріальним і вірусними хворобами. Агротехнічні і хімічні міри боротьби ефективні проти кореневих гнилей (сівозміни) і різноманітних видів сажки (протруювання насіння). Сильно уражується шведською мухою.
      Ячмінь – високоврожайна культура. Врожайність визначається як продуктивністю колоса, так і густотою стеблестою.  В формуванні останнього великого значення набуває продуктивне кущення, що відрізняє ячмінь від ярої пшениці.
     Біологія цвітіння і запліднення. Ячмінь – достатньо строгий самозапилювач. Цвітіння настає переважно одночасно  з виколошуванням, а при прохолодній погоді – через 1 – 2 дні. В жарку посушливу погоду колос цвіте в піхві листа. Як і в пшениці, можливе хазмогамне (відкрите)  і клейстогамне (закрите) цвітіння. Існують значні сортові відмінності по типу цвітіння. Багаторядний ячмінь частіше цвіте відкрито, а бокові колоски – частіше, ніж центральні. Прохолодна волога погода сприяє відкритому цвітінню, жарка суха – закритому. Цвітіння починається біля 6 год. ранку, досягає максимуму до 7 – 8 год і опівдні затухає, але може продовжуватися і цілий день. У жаркі дні максимум настає раніше і краще  виражений, ніж у прохолодні.

     Цвітіння розпочинається в центрі колоса і розповсюджується до його верхівки і основи. Першими зацвітають центральні колоски. У двохрядного ячменю групи нутанція бокові колоски можуть викидати фертильний пилок, але цвітіння їх сильно запізнюється. Колос цвіте 2 – 4 дні. Приймочки маточки залишаються життєздатними 4 – 6 днів з моменту цвітіння, але максимальна здатність до запліднення спостерігається на 2 – 3 день. Пилок ячменю, як і пилок пшениці,  швидко втрачає запліднюючу здатність: через 10 хв. перебування на відкритому повітрі він трачає  життєздатність повністю.