Ботаническое описание и технология возделывания
Однолетние растение. Корневая система пшеницы мочковатая. Стебель - соломина. Высота его (40-130 см) определяет устойчивость пшеницы к полеганию. Окраска соломины при созревании - белая, кремовая, золотисто-жёлтая, у некоторых пшениц фиолетовая. Лист состоит из листового влагалища, охватывающего стебель, и линейной листовой пластинки.
Соцветие пшеницы - сложный колос белого, красного, серо-дымчатого или черного цвета. На уступах его стержня сидят колоски, состоящие из 2 колосковых чешуй и цветков между ними. В каждом колоске колоса закладывается 5-12 цветков, зачатки нескольких верхних цветков не развиваются и отмирают. Нижняя цветковая чешуя с килем, с остью или без ости.
Пшеница - самоопылитель. У большинства видов цветение закрытое. Открытое цветение свойственно диплоидным пшеницам.
Плод пшеницы - голая или плёнчатая зерновка (обычно называется зерном), овальной, эллиптической, яйцевидной, удлинённой или шаровидной формы, с продольной бороздкой на брюшной стороне, чаще белого или красного (красновато-бурого) цвета.
У пшениц различают озимые, яровые, полуозимые формы и двуручки (дают урожай при весеннем и осеннем посеве). Озимая пшеница имеет два периода активной вегетации: осенний (45-50 сут),во время которого развиваются вегетативные органы, и весенне-летний (75-100 сут), когда формируются генеративные органы и растение даёт урожай. Яровую пшеницу высевают весной, в районах с мягкими зимами - также осенью, вегетационный период её 70-110 сут.
Семена пшеницы начинают прорастать при 1-2° С. Оптимальная температура для получения всходов 12-15° С, роста и развития 16-22° С, налива зерна 22-25° С. За период вегетации для озимой пшеницы нужна сумма среднесуточных температур около 2100° С, яровой - не менее 1300°С. Морозостойкие сорта озимой пшеницы переносят понижение температуры зимой до -20° С и даже до -35° С (при нормальной закалке и достаточном снеговом покрове); всходы яровой пшеницы выносят заморозки до -8° С. Большое значение для успеха культуры озимой пшеницы имеет устойчивость её к выпреванию, вымоканию, ледяной корке, выпиранию.
Оптимальный урожай созревает при 250-1000 мм осадков в год и сезонном их распределении. Рост пшеницы идет при температуре от 3° С до 32° С при оптимуме 25° С.
Пшеница довольно требовательна к влаге, особенно в период выхода в трубку - налива зерна; отзывчива на орошение. Весенняя засуха резко уменьшает урожай зерна, не снижая его качества, засуха во время цветения вызывает череззерницу, во время налива - щуплость зерна.
На образование 1 ц зерна (с соломой и половой) пшеница потребляет 3-3,5 кг N, 1-1,3 кг P2O5 и 2-3 кг К2О. Наибольшее количество P2O5 и К2О растение потребляет в период кущения - цветения, N - кущения - налива.
Лучшие почвы для пшеницы - чернозёмы; на дерново-подзолистых почвах даёт хороший урожай при внесении удобрений. Яровая пшеницы особенно урожайна при посеве по целине и залежи. Культура не выносит кислых почв (pH ниже 5,0).
Озимую пшеницу высевают по черным и занятым парам, многолетним травам, после люпина, гороха и других культур. Предшественники для яровой пшеницы - чистый пар, кукуруза, подсолнечник, зернобобовые, картофель, озимые зерновые и др.
Для основного удобрения озимой пшеницы используют навоз или компоста 20-60 т/га (особенно эффективны в Нечернозёмной зоне), минеральные удобрения (40-100 кг/га N, 40-80 кг/га P2O5 и до 60 кг/га К2О). В рядки при посеве вносят до 40 кг/га P2O5, в ранневесеннюю подкормку - 30-60 кг/га N и 30 кг/га P2O5. Яровую пшеницу удобряют преимущественно минеральными туками: основное удобрение - 20-30 кг/га N, 30-45 кг/га P2O5 и 20-35 кг/га K2O; в рядки при посеве вносят 10-15 кг/га Р2О3. В поливных условиях и при выращивании сортов интенсивного типа дозы удобрений увеличивают.
Сеют пшеницу рядовым (междурядья 15 см) и узкорядным (7-8 см) способами; норма посева семян 1,8-2,5 ц/га (4-7,5 млн. семян), глубина посева 3-8 см.
Убирают пшеницу раздельным способом и прямым комбайнированием. Подготовку почвы проводят машинами общего назначения, сеют зерновыми сеялками, для уборки используют зерноуборочные комбайны и жатки.
Районы возделывания
В мировом земледелии пшеница занимает наибольшую площадь среди других зерновых культур. Пшеница может расти в широком диапазоне почвенно-климатических условий и разводится практически во всех сельскохозяйственных зонах, кроме тропиков. Однако в целом выделяются два основных «пшеничных пояса» - между 30 ? 55° с.ш. и между 25 ? 40° ю.ш., где годовая норма осадков составляет в среднем 300-1100 мм. В самых холодных их частях культура ограничена районами, где в год выпадает 250-1000 мм осадков, а в самых жарких - где их годовое количество не выходит за пределы 500-1800 мм.
Пшеница - преимущественно степная культура. В Европе она занимает главным образом зоны степи и лесостепи, в Северной Америке - прерии, в Южной Америке (Аргентина) - пампу, в Австралии - степные и полупустынные пространства. Пшеницу выращивают также в предгорных и горных районах (её посевы встречаются на высоте до 4 тыс. м над уровнем моря).
В европейских странах выращивают в основном мягкую озимую краснозёрную пшеницу, на юге континента - твердые сорта.
В Азии возделывают преимущественно выращивают краснозёрные и белозёрные яровые сорта. В Индии культивируют также полбу, в Индии и Пакистане - шарозёрную пшеницу.
В США наибольшие посевы (штаты Канзас, Северная Дакота, Колорадо, Айдахо, Иллинойс, Индиана, Мичиган, Техас и др.). Возделывают озимую мягкую пшеницу, в основном краснозёрные сорта со стекловидным зерном. Значительны посевы мягкой яровой пшеницы (краснозёрные и белозёрные сорта) и твёрдой пшеницы.
В Канаде пшеницу выращивают преимущественно в прериях (провинции Манитоба, Саскачеван и Альберта), главным образом, яровую мягкую краснозёрных сортов со стекловидным зерном; твёрдую - на небольших площадях.
В Аргентине выращивается, в основном, мягкая яровая пшеница.
В Австралии мягкую яровую пшеницу белозёрных сортов возделывают во всех штатах, кроме Северной территории.
В Африке выращивание пшеницы сосредоточено в долине Нила, северо-западной части континента, в средневосточной зоне. В Египте преобладает мягкая яровая пшеница белозёрных сортов; твёрдая - на небольших площадях. В Тунисе, Марокко и Алжире - твёрдая белозёрных сортов.
Рейтинг мировых производителей пшеницы по данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (FAO)
| | Производство пшеницы в сельхозсезоне, млн, т |
| 2005-2006 | 2006-2007 | 2007-2008 |
| ЕС* | 124,3 | 117,7 | 120,1 |
| Китай | 97,4 | 104,5 | 106,0 |
| Индия | 68,6 | 69,4 | 75,0 |
| США | 57,3 | 49,3 | 56,2 |
| Россия | 47,7 | 45,1 | 48,0 |
| Пакистан | 21,6 | 21,7 | 22,5 |
| Канада | 25,7 | 25,3 | 20,1 |
| Турция | 21,5 | 20,0 | 17,3 |
| Казахстан | 11,5 | 13,7 | 17,0 |
| Аргентина | 12,6 | 14,5 | 15,4 |
| Иран | 14,2 | 14,5 | 15,0 |
| Украина | 18,7 | 13,8 | 13,7 |
| Австралия | 25,4 | 9,8 | 12,7 |
| Бразилия | 4,7 | 2,5 | 4,0 |
*ЕС-25 в 2005/2006г. и 2006/2007; ЕС-27 в 2007/2008
Классификация
Род пшеницы насчитывает около 30 дикорастущих и культурных видов.
По числу хромосом виды пшеницы делятся на четыре группы: с 14 (диплоидная), 28 (тетраплоидная), 42 (гексаплоидная) и 56 (октаплоидная) хромосомами в соматических клетках.
Виды мягкой и твердой пшеницы подразделяется на
разновидности.
Использование
Пшеница - древнейшая и наиболее важная зерновая культура. Ее основное назначение - получение пшеничной муки. Благодаря способности пшеничного зерна образовывать клейковину, из пшеницы можно получить высококачественных хлеб. Кроме того, из пшеницы изготавливают крупу, макаронные изделия, крахмал, спирт. Зерно пшеницы, отруби и солома служат кормом для животных.
В настоящее время на пшеницу действует стандарт
ГОСТ Р 52554-2006 «Пшеница. Технические условия» .
По устойчивым природным признакам, связанным с ее технологическими, пищевыми и товарными достоинствами, пшеницу подразделяют на типы, по изменяющимся природным признакам (стекловидности и цвету) - на подтипы.
Различают шесть типов пшеницы: I - мягкая яровая краснозерная, II - твердая яровая, III - мягкая яровая белозерная, IV - мягкая озимая краснозерная, V - мягкая озимая белозерная, VI - твердая озимая. Наиболее важные типы - I и IV, обладающие высокими хлебопекарными качествами, а также II, используемый для производства макарон.
Пшеница разделяется на пять классов в зависимости от типового состава, массовой доли белка и клейковины, качества клейковины, числа падения, стекловидности, натуры, сорной и зерновой примеси.
Класс пшеницы определяют после ее послеуборочной обработки на технологических линиях очистки и сушки по всем показателям, установленными в таблицах Характеристики и ограничительные нормы для классов
мягкой
и
твердой пшеницы по наихудшему значению одного из показателей.
Пшеница мягкая и твердая 1-4 классов используется на продовольственные цели, а 5-го класса - на фуражные и технические цели.
Мукомольные свойства
Мукомольная ценность зерна заключается в возможности получить высокий выход муки определенных сортов при минимальных затратах энергии на размол.
Чтобы правильно оценить мукомольные свойства пшеницы, используют показатели:
выход муки;
цвет, зольность и крупность муки;
длительность размола зерна;
удельный расход энергии на размол пшеницы.
Для определения мукомольной ценности используют косвенные методы определения показателей качества пшеницы:
1. Натура - масса установленного объема зерна. Например, масса 1 литра зерна, выраженная в граммах. Она характеризует степень выполненности эндосперма пшеницы. Плохо выполненное, щуплое зерно имеет низкую натуру. Чем выше натура, тем больше выход муки.
2. Масса 1000 зерен. Крупное зерно содержит больше эндосперма и меньше оболочек. Поэтому при размоле крупного зерна с большей массой 1000 зерен можно получить больший выход муки.
3. Выравненность зерна по крупности, которая отражает размеры зерна и характер их изменений. Выравненное зерно позволяет провести правильную регулировку оборудования. Наличие в зерновой массе мелкого зерна снижает выход муки.
4. Стекловидность. В зависимости от консистенции эндосперма зерно может быть стекловидным, полустекловидным или мучнистым. Чем плотнее консистенция эндосперма на поперечном разрезе, тем выше стекловидность. При наличии в эндосперме микроскопических пустот он выглядит матовым, мучнистым. Стекловидная пшеница требует больше энергии на размол, чем мучнистая, но качество и выход муки при этом выше.
5. Зольность. Чем выше зольность зерна, тем ниже выход муки высоких сортов. Зольность характеризует количество золы, получаемое при сжигании зерна, выраженное в %. Максимальная зольность - в оболочках зерна, минимальная - в центре эндосперма. Так как процесс размола зерна в муку сводится к отделению эндосперма от оболочек, то по зольности муки можно определить количество оболочек, перешедших в муку. Чем ниже зольность муки, тем выше ее сорт. Зольность мелкого и щуплого зерна выше, т.к. оно содержит больше оболочек.
Хлебопекарные свойства
Качество хлеба обусловлено содержанием белка и количеством и качеством клейковины в пшенице.
Клейковина - резиноподобная масса, отмываемая водой из мелкоразмолотого зерна. Она состоит из белков (глютенина и глиадина), крахмала и небольшого количества жира и клетчатки. На долю белков приходится до 80%, на долю крахмала - до 20% клейковины.
Для получения хлеба высокого качества клейковина должна быть эластичной, некрошащейся, не слишком слабой (сильно растягивающейся) и не слишком крепкой (нерастягивающейся). Плохую клейковину, липкую, рвущуюся и темную имеет мука, полученная из зерна, поврежденного вредителями, проросшего, морозобойного и др.
Клейковина играет основную роль в формировании структуры теста. Углекислый газ, выделяющийся при брожении, растягивает клейковину, тесто разрыхляется и закрепляется в таком виде при выпечке хлеба. При этом образуется особая структура мякиша. Слишком крепкая клейковина не растягивается углекислым газом. Слабая клейковина не задерживает углекислый газ. Анализ качества клейковины проводят на приборе ИДК.
На качество хлеба оказывают влияние цвет и крупность муки, сила муки и газообразующая способность.
Газообразующая способность - образование углекислого газа при брожении теста.
Сила муки проявляется в ее способности образовывать тесто, сохраняющее пространственную структуру при выпечке хлеба. Сила муки зависит от клейковины пшеницы и активности ферментов, которые гидролизуют белки.
В зависимости от силы муки мягкие пшеницы подразделяются на три группы:
Первая группа. Сильная пшеница, которая отличается повышенным содержанием белка (не менее 14%), упругой эластичной клейковиной, высокой стекловидностью, натурой. Из нее получается хлеб большого объема с высокой пористостью. Сильная пшеница может улучшить качество слабой пшеницы.
Вторая группа. Средняя по силе мягкая пшеница. Имеет хорошие хлебопекарные свойства, но не может быть улучшителем слабой пшеницы.
Третья группа. Слабая мягкая пшеница. Для нее характеры низкие хлебопекарные свойства. Хлеб имеет маленький объем и грубую пористость. Подовый хлеб сильно расплывается. Слабая мягкая пшеница может иметь низкое содержание белка и клейковины. Если же количество белка и клейковины нормальное, то качество их низкое. Слабую мягкую пшеницу можно успешно использовать для производства тортов и печенья.
Хлебопекарные свойства пшеницы ухудшаются при ее прорастании. Из пшеничной муки, изготовленной из проросшего зерна, выпекается хлеб с липким и неэластичным мякишем, сладковатым на вкус. О степени прорастания зерна можно судить по повышению ферментов, гидролизующих крахмал (амилаз) и снижению вязкости клейстеризованной водно-мучной суспензии. Для этого используется метод Хагберга. Суть метода сводится к определению времени свободного падения шток-мешалки в клейстеризованной водной суспензии размолотого зерна. Число падения - время в секундах, необходимое для свободного падения штока-мешалки прибора под действием своей массы в клейстеризованой водно-мучной суспензии.
Макаронные свойства
Пшеница, используемая для макаронных изделий должна содержать большое количество белка, иметь высокую стекловидность и натуру, большое количество и хорошее качество клейковины.
Тесто для макаронных изделий должно быть плотным, упругим и пластичным.
Вредители и болезни
Вредители портят пшеницу как на полях (зерновая совка, жук-кузька, клопы-черепашки), так и в хранилищах (мукоеды, мучные хрущаки, зерновая моль, долгоносики).
Болезни пшеницы: головни, ржавчины, фузариоз, мучнистая роса, гниль корневой шейки, корневая гниль, парша, септориозные пятнистости, вирусные мозаики и др.
Зерно Он-Лайн
