Реферат: Тритикале

Тритикале - первая зерновая культура, созданная человеком, которая получена при скрещивании пшеницы (Triticum) с рожью(Secale). Путем объединения хромосомных комплексов двух разных ботанических родов, человеку удалось впервые за историю земледелия синтезировать новую сельскохозяйственную культуру, которая по мнению специалистов, в недалеком будущем станет одной из ведущих зерновых культур, а также будет возделываться на зеленый корм.

Морфология зерна тритикале

Морфология зерна тритикале сильно напоминает таковую у родительских видов. Так по внешнему виду зерновка тритикале совмещает в себе признаки родителей. Она обычно более длинная, чем зерновка пшеницы(10-12мм), и более широкая, чем зерновка ржи(до 3 мм).Хотя зачастую встречается, что длина зерновки тритикале равна приблизительно 11мм. Подобно зерновкам пшеницы и ржи, она имеет бороздку между двумя выступающими щётками, а также хохолок и зародыш на концах. Один из основных недостатков, препятствующий распространению тритикале, - плохие свойства зерна. Может быть сморщивание у некоторых зёрен тритикале между хохолком и зародышем. Нередко после цветения в зерне повышается активность амилазы, при этом крахмальные зерна разрушаются, особенно в области алейронового слоя и бороздки. В результате созревшие зерна получаются плохо выполненными, сморщенными.

Строение зерна тритикале в общих чертах сходно с таковым у исходных родительских видов. Крахмальные зёрна в основном сферические, но встречаются и многоугольные формы. Также одна из отличительных особенностей зерновки тритикале - более неправильная форма клеток алейронового слоя. В области бороздки встречаются алейроновые клетки, расположенные в два или три слоя. Эндосперм имеет структуру, типичную для злаковых культур. В эндосперме иногда видны "пустые" области, в которых не происходит формирования крахмальных зёрен. Тип развития эндосперма и формирование крахмальных зёрен тритикале сходен с таковыми у твёрдой пшеницы, ржи и твёрдозёрной красной яровой пшеницы.

Зрелые крахмальные зёрна тритикале содержат как бороздчатые крупные, линзообразные гранулы, так и сферические зёрна. Одна из насущных проблем, возникших при выведении сортов тритикале, - сморщивание семян при приближении зрелости. Высокая активность амилазы приводит к разрушению крахмала эндосперма и задержке развития клеток. Вероятно это имеет отношение к сморщиванию зерновки, сопутствующему развитию тритикале.

Зёрна развиваются в цветках, обычно по три в колоске, хотя в центральных колосках часто можно увидеть один - два дополнительно недоразвитых цветка. Колос имеет от 30 до 40 колосков, так что потенциально в одном колосе могло бы развиться более сотни зёрен, но на практике фактический урожай намного ниже потенциально возможного.

Созревающие колосья тритикале в длину часто превышает 15см и обычно остистые. При созревании зёрна сухие одиночные и не осыпаются. Зерно тритикале заметно длиннее зёрен пшеницы, достигают 10-12мм в длину и до 3мм в ширину. Продольная бороздка, проходящая по всей длине брюшной стороны зерновки, в разных сортах имеет различную глубину. Часто у сортов со щуплой зерновкой в начале бороздки имеются большие пространства, где клетки эндосперма не развиваются.

Зёрна тритикале обычно желтовато-коричневые, но эта часто маскируется складками и чешуйками наружной продольной оболочки, которые значительно отвлекают внимание от внешнего вида самого зерна.

Плодовая оболочка зерновки тритикале имеет развитую поверхность со множеством морщин радиусом 2-10 мкм, углублений 2-4 мкм конусообразной и сферической формы диаметром 4-10 мкм, которые значительно увеличивают поверхность тритикале по сравнению с пшеницей и рожью. При рассмотрении продольных и поперечных срезов плодовой и семенной оболочек и алейронового слоя выявлено наличие множества полостей размером 2-10 мкм. Плодовая оболочка неплотно прилегает к семенной. Между ними имеются поры шириной 0,2-4 мкм. Клетки алейронового слоя на поперечном срезе имеют неправильную, а в продольном срезе -правильную геометрическую форму. Внутри клеток содержатся в большом количестве алейроновые зерна, между которыми имеются поры шириной 0,5-1,5мкм. При рассмотрении центральной части эндосперма зерна тритикале установлено, что крахмальные зерна, ак вдавленные, лежат в белковой матрице. Однако, между белковой матрицей и крахмальными зернами имеются поры шириной 0,5-2мкм. Зародыш тритикале весьма напоминает зародыш пшеницы и состоит из зародышевой оси и щитка, который функционирует как запасающий, пищеварительный и поглощающий орган.

История возделывания

В 1941г. учёным-селекционером В.Е Писаревым был получен первый тритикале от скрещивания озимой пшеницы с озимой рожью озимой рожью, который явился источником дальнейших скрещиваний.

В.Е.Писарев привлекал к скрещиванию зимостойкие сорта пшеницы и ржи, однако они не отличались высокой продуктивностью.

На базе ярового пшенично–ржаного амфидиплоида АД-20 В.Е.Писарева начиналась и селекция тритикале в Канаде, где достигнуты в настоящее время большие успехи и где впервые в мире был районирован сорт Рознер.

Тритикале очень быстро распространяется по странам и континентам. Интерес к новой культуре исключительно велик. Масштабы ее изучения огромны.

Проект по внедрению тритикале стал действительным в различных странах (Алжире, Восточной Африке, Латинской Америке и Азии), так в Эфиопии урожаи тритикале уже превысили урожаи самой высокоурожайной мягкой пшеницы, причем лучшие формы тритикале дают более 50ц/га. Производство первых сортов тритикале в США показало, что урожай зерна на 14% меньше, чем у пшеницы. Урожай тритикале составляет 41% от урожая пшеницы, которая не является важнейшей зерновой культурой и урожаи как тритикале, так и пшеницы были слишком низкие, чтобы поощрять дальнейшее выращивание этих культур.

В тех штатах, где пшеница является главной зерновой культурой, тритикале превзошла по урожайности пшеницу на 13 %. В штате Канзас, крупнейшем производителе твёрдозёрной красной озимой пшеницы, и в штате Северная Дакота, крупнейшем производителе твёрдозёрной красной яровой пшеницы, урожаи тритикале составляют соответственно 90 и 93% от урожая пшеницы. В некоторых штатах зерновые культуры в кормовых целях, так были проведены сравнения тритикале по урожаю корма с пшеницей, рожью, овсом и ячменём. Полученные данные показывают, что тритикале по урожаю корма было примерно равно пшенице, овсу и ржи, и несколько выше ячменя. При сравнении урожайности тритикале с пшеницей и ячменём в различные годы, мы можем увидеть тенденцию к увеличению продуктивности зерна у тритикале.

Тритикале привлекает к себе особое внимание в связи с тем, что по ряду таких важнейших показателей, как урожайность, питательная ценность продукта и другие, эта культура способна во многих сельскохозяйственных районах мира превосходить обоих родителей, а по устойчивости к неблагоприятным почвенно-климатическим условиям и к наиболее опасным болезням, превосходя пшеницу, она не уступает ржи.

По содержанию белка зерно тритикале часто превосходит не только рожь, но и пшеницу, больше в её зерне и лизина (на 16-20%).

К другим достоинствам тритикале следует отнести высокую её приспособляемость к различным типам почв. Растет она на всех почвах, в том числе на кислых и переувлажнённых.

Растения тритикале устойчивы ко многим болезням, свойственным хлебам. Практически она не поражается мучнистой росой, твёрдой и пыльной головнёй, бурой ржавчиной.

К недостаткам, свойственным тритикале, относятся: большое варьирование по годам урожайности, склонность к полеганию и прорастанию зерна на корню, а также слабая выполненность зерна у некоторых форм тритикале, её позднеспелость, сильное поражение снежной плесенью и корневыми гнилями.

Устранить перечисленные недостатки возможно с помощью селекции-создания новых сортов тритикале с высоким потенциалом продуктивности, устойчивых полеганию и прорастанию зерна, с хорошей зимостойкостью и более коротким вегетационным периодом.

Тритикале по требованию к почвам занимает промежуточное положение между пшеницей и рожью, лучшими для неё являются дерново-подзолистые легко- и среднесуглинистые почвы, подстилаемые мореной или песком с глубины около 1 м.

Физико-химические свойства зерна тритикале

Большая часть населения земного шара в настоящее время страдает от неправильного питания и недоедания. Белково-калорийная недостаточность у детей является одной из важнейших проблем в развивающихся странах. Для разрешения этой проблемы особое значение должно быть уделено выведению сортов зерновых культур с высоким содержанием белка, улучшенного питательного качества, так как эти культуры дешевы и легко доступны в качестве источника белка. Тритикале - новый вид хлебных злаков, способный в принципе удовлетворить эти потребности.

Известно, Что чем выше масса 1000 зёрен, тем ценнее зерно. Как правило, с увеличением массы 1000 зёрен возрастает крупность зерна, стекловидность, содержание эндоспермы, а, следовательно, и выход муки.

По сравнению с пшеницей и рожью тритикале имеет меньшую объёмную массу.

Показатель плотности зерна отражает комплекс характеристик физико-химических свойств зерна, таких как масса 1000 зёрен, структура, химический состав и т.д. В связи с этим плотность зерна находиться в достаточно высокой корреляционной взаимосвязи с основными показателями технологических свойств зерна.

Известно, что плотность зерна с повышением содержания крахмала увеличивается, а с содержанием белка наоборот - уменьшается. Эта особенно становиться заметным при сопоставлении величин плотности тритикале с пшеницей и рожью. Относительное содержания крахмала в тритикале меньше, а белка больше.

Тритикале превосходит пшеницу и по выравненности, что выгодно выделяет его в технологическом смысле. Чем равномернее по крупности зерно данной партии, тем больше возможности имеет технолог обеспечивать одинаковое воздействие на каждое зерно в процессе обработки.

Кроме того, крупное зерно отличается большим относительным содержанием в нём эндосперма, следовательно, может быть обеспечен из такого зерна больший выход муки. В технологических процессах особенно ценным считается зерно, крупное по ширине и толщине, в этом случае его сферичность выше, что определяет более высокое содержание эндосперма.

Форма и линейные размеры зерна существенно влияют на выбор режимов хранения и обработки, транспортирования и переработки.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--