Skład chemiczny ziarna zbóż Skład chemiczny ziarna (tab.) decyduje o jego przydatności na konkretne cele i o wartości technologicznej. Zależy on w głównej mierze od gatunku i odmiany zboża. Może być jednak modyfikowany czynnikami siedliskowymi i agrotechnicznymi. Składnik Pszenica Skład chemiczny ziarna zbóż, % Żyto Pszenżyto Sucha masa 85,2 85,2 86,6 85,0 85,0 84,8 87,1 90,1 84,9 Woda 14,8 14,8 13,4 15,0 15,0 15,2 12,9 9,9 15,1 Węglowodany 65,5 69,0 67,0 64,5 53,0 67,0 61,1 58,5 57,0 Białko surowe 13,9 10,6 13,5 12,2 13,3 9,9 10,6 16,7 11,4 Tłuszcz surowy 2,0 1,7 1,8 2,1 4,8 4,4 3,9 6,9 2,7 Włókno surowe 2,0 2,2 2,5 3,8 10,3 2,2 8,1 4,7 11,4 Popiół 1,8 1,7 1,8 2,4 3,6 1,3 3,4 3,3 2,4 Jęczmień Owies Kukurydza Proso Szarłat Gryka Zawartość wody w dojrzałym ziarnie nie powinna przekraczać 15%. Największą część suchej masy stanowią węglowodany, z których najważniejszym jest skrobia, magazynowana głównie w bielmie właściwym. Białko znajduje się w zarodku oraz w warstwie aleuronowej bielma. Ziarna zbóż należą do nasion o stosunkowo niskiej jego zawartości. Wartość odżywcza tego białka nie jest duża, ponieważ ma ono małą zawartość aminokwasów egzogennych. Tłuszcze występują w ziarnie w bardzo niewielkiej ilości. Gromadzone są głównie w zarodku. Najwięcej jest ich w ziarnie owsa, kukurydzy i prosa. W ziarniakach dużych, dobrze wykształconych, większa jest procentowa zawartość węglowodanów, natomiast zawartość białka, tłuszczu, soli mineralnych i włókna mniejsza niż w ziarniakach drobnych. Formy ozime tego samego gatunku wykształcają ziarniaki o większej zawartości skrobi niż jare. W ziarniakach form jarych jest natomiast więcej białka niż w ozimych. Czynniki środowiskowe warunkujące rozwój i plonowanie zbóż Rośliny zbożowe w czasie wegetacji narażone są na działanie niekorzystnych warunków środowiska, takich jak: niska lub wysoka temperatura, susza, nadmiar wody, silne wiatry, intensywne opady atmosferyczne. Wrażliwość na te czynniki ma istotny wpływ na plonowanie i jest charakterystyczna zarówno dla poszczególnych gatunków, jak i odmian rolniczych.
Wymarzanie Zjawisko to polega na zamarznięciu soku komórkowego w tkankach i w efekcie śmierci roślin. Dotyczy form ozimych zbóż i jest powodowane działaniem niskiej temperatury w okresie zimy. Najbardziej wytrzymałym gatunkiem na niską temperaturę, czyli charakteryzującym się największą mrozoodpornością, jest żyto, a najmniejszą - jęczmień ozimy. Odmiany tego samego gatunku charakteryzują się także zróżnicowaną odpornością na wymarzanie. Największe zróżnicowanie wśród odmian wykazuje pszenica. Warunki zimowania roślin w Polsce często są bardzo niekorzystne ze względu na występujące zimą na przemian okresy ocieplenia i ochłodzenia. Oziminy mogą ulegać uszkodzeniu na przedwiośniu również na skutek znacznej różnicy temperatury między nocą i dniem. Wytrzymałość na niską temperaturę jest warunkowana właściwościami biologicznymi rośliny, jej stadium rozwojowym oraz czynnikami agrotechnicznymi, takim jak: jakość stanowiska, termin siewu, nawożenie czy ochrona chemiczna. Większe niebezpieczeństwo wymarzania występuje na glebach słabszych. Ponadto mrozoodporność zwiększa np. zaopatrzenie roślin w potas i fosfor. Mrozoodporność można również poprawić przez hartowanie roślin. Zachodzi ono najlepiej wówczas, gdy jesienią, wciągu dnia jest ciepło i słonecznie (wtedy w takich warunkach w ciągu dnia proces fotosyntezy przebiega normalnie), a noce stają się stopniowo coraz chłodniejsze. W procesie hartowania rośliny gromadzą cukry w soku komórkowym. Prowadzi to do obniżenia temperatury zamarzania soku i zabezpiecza roślinę przed zamieraniem. Okrywa śnieżna, utworzona z puszystego śniegu i o grubości co najmniej 10 cm dobrze chroni oziminy przed niską temperaturą. W ciągu zimy rośliny powoli tracą mrozoodporność, dlatego też najniebezpieczniejsze dla ozimin są przymrozki wiosenne. Wyprzenie Jest to zjawisko uduszenia się roślin pod grubą okrywą śnieżną lub skorupą lodową. Pod śniegiem lub lodem temperatura jest na tyle wysoka, że rośliny nie wchodzą w stan fizjologicznego spoczynku. Intensywnie oddychają, wydzielają dwutlenek węgla, lecz na skutek braku światła nie mogą prowadzić fotosyntezy, zatem nie wydzielają tlenu. Natomiast tlen z powietrza znad zamarzniętej okrywy nie może dostać się do roślin. Gdy rośliny zużyją całe zapasy tlenu znajdujące się pod śniegiem, to się dusza. Często osłabione
rośliny porażane są dodatkowo przez pleśń śniegową. Gatunkiem najbardziej podatnym na wyprzenie jest żyto. Ograniczenie niebezpieczeństwa wyprzenia można uzyskać przez zaniechanie stosowania nawozów azotowych jesienią, szczególnie w dobrych stanowiskach oraz unikanie zbyt wczesnego siewu. Nie dochodzi wtedy do nadmiernego i wybujałego rozwoju roślin przed zimą. Natomiast w przypadku powstania skorupy lodowej należy ją niszczyć np. wałem kolczastym. Wysmalanie Wysmalanie może zachodzić zimą i na przedwiośniu, w rejonach, w których opady śniegu są małe, natomiast wieją silne suche wiatry, gdy gleba jest jeszcze zamarznięta i rośliny nie mogą pobierać wody. Powoduje to nadmierne wysuszenie roślin i w efekcie ich obumieranie. Dodatkowo wiatry powodują zwiewanie górnej, przesuszonej warstwy gleby, a zatem odsłaniane są węzły krzewienia i częściowo także korzenie. W takim przypadku rośliny są znacznie bardziej narażone na uszkodzenia mrozowe. Ograniczenie wysmalania można uzyskać przez wysiew nasion w dobrze uprawioną glebę, o nierozpylonej wierzchniej warstwie. Wymakanie Wymakanie spowodowane jest nadmiernym uwilgotnieniem lub jej całkowitym zalaniem wodą. Dotyczy to zarówno zbóż ozimych, jak i jarych. Powoduje zahamowanie wzrostu lub nawet obumieranie roślin. Stopień uszkodzenia roślin zależy od ich stadium rozwojowego, czasu trwania zalewu i występującej w tym czasie temperatury. Najbardziej wrażliwy na nadmierne uwilgotnienie jest jęczmień, natomiast najmniej owies i żyto. Rośliny zbożowe wykazują większą wrażliwość na nadmiar wody we wcześniejszych stadiach rozwojowych. W miarę rozwoju ta wrażliwość się zmniejsza. Podatność na wymakanie związana jest również z występującą temperaturą. W niższej temperaturze rośliny wytrzymują dłuższe okresy zalania wodą lub nadmiernego uwilgotnienia gleby. Zimotrwałość Zimotrwałość jest ważną gospodarczo cechą zbóż ozimych. Łączy ona takie cechy, jak: odporność roślin na wymarzanie, wysmalanie, wyprzenie, a także wypieranie (wysadzanie),
czyli odporność na ruchy powierzchniowej warstwy gleby, występujące na skutek znacznych różnic temperatury, zwłaszcza na glebach organicznych. Najlepiej zimują zboża dobrze rozkrzewione, o silnym systemie korzeniowym, nieuszkodzone przez choroby i szkodniki. Wiosną, po ruszeniu wegetacji prowadzi się ocenę wzrokowa stanu przezimowania roślin, z zastosowaniem skali dziewięciostopniowej. 9 - przezimowanie bardzo dobre - w łanie nie widać pustych miejsc, a uszkodzonych jest mniej niż 5% roślin; słabe pożółknięcie liści, a dobrze widoczne ruszenie wegetacji; 8 - przezimowanie bardzo dobre - dobre - widoczne nieliczne przerzedzenia; liczba pędów rozkrzewienia jesiennego nieznacznie zmniejszona; uszkodzenia 5-15% roślin; nieznaczne pożółknięcie liści; dobrze widoczne ruszenie wegetacji; 7 - przezimowanie dobre - uszkodzenia 15-25% roślin; nieznaczne pożółknięcie liści i roślin, ruszenie wegetacji dobrze widoczne, ale u mniejszej liczby roślin; 6 - przezimowanie dobre - średnie - wyraźne przerzedzenia; liczba pędów rozkrzewienia jesiennego mała. Uszkodzenia 25-40% roślin. Pożółknięcie, zbrunatnienie liści i roślin średnie. Oznaki ruszenia wegetacji widoczne u małej liczby roślin; 5 - przezimowanie średnie - przerzedzenia do 50%; liczba pędów rozkrzewienia jesiennego mała; uszkodzenia 40-60%; pożółknięcie i zbrunatnienie roślin średnie; oznaki ruszenia wegetacji widoczne u małej liczby roślin; 4 - przezimowanie średnio złe - przerzedzenie roślin w łanie przekracza 50% a ich uszkodzenia stanowią 60-75%; większość pędów rozkrzewienia jesiennego wyginęła; rośliny są pożółknięte i zbrunatniałe; oznaki ruszenia wegetacji słabe; 3 - przezimowanie złe. Przerzedzenie przekracza 75%; uszkodzenia roślin stanowią 75-85%; pędy rozkrzewienia jesiennego prawie całkowicie wyginęły; rośliny są silnie pożółknięte i zbrunatniałe; oznaki ruszenia wegetacji bardzo słabe; 2 - przezimowanie złe - bardzo złe - pozostała tylko nieznaczna część roślin, a uszkodzenia stanowią 85-95%; ocalałe rośliny są silnie pożółknięte i zbrunatniałe, tylko u podstawy źdźbeł są zielone i zachowały turgor; 1 - przezimowanie bardzo złe - pozostały pojedyncze rośliny lub wyginęły wszystkie; uszkodzenia stanowią 95-100%;
Wyleganie W przypadku prawidłowego wzrostu i rozwoju zbóż rośliny utrzymują się w pozycji pionowej lub tylko lekko pochylają. Często jednak źdźbła pochylają się nadmiernie lub łamią i przewracają. Zjawisko to nazywamy wyleganiem. Jest ono często przyczyną zmniejszenia plonu ziarna i słomy. Podatność na wyleganie jest cechą warunkowaną czynnikami genetycznymi i siedliskowymi. Bardziej podatne na wyleganie są rośliny wytwarzające słabszy system korzeniowy, o większej wrażliwości na choroby podstawy źdźbła, obficiej ulistnione, z owłosionym dokłosiem (np. żyto), o ościstych kłosach. Ze zbóż ozimych najłatwiej wylęga żyto i jęczmień. U pszenicy występują bardzo duże różnice między odmianami rolniczymi. Ze zbóż jarych najłatwiej wylęga jęczmień, a najbardziej odporny jest owies. Czynnikami siedliskowymi wpływającymi na wyleganie są: intensywne opady deszczu lub gradu połączone z wiatrem. Ponadto wyleganie może wystąpić na skutek popełnionych błędów agrotechnicznych, takich jak: zbyt gęsty siew, źle dobrane dla danego gatunku czy odmiany stanowisko, nadmierne nawożenie azotem oraz porażenie roślin przez patogeny wywołujące choroby podstawy źdźbła. Wielkość strat spowodowana wyleganiem zależy od stadium rozwojowego, w jakim znajdują się rośliny. Na przykład wylegnięcie w okresie strzelania w źdźbło w niewielkim stopniu wpłynie na wysokość plonu, gdyż rośliny jeszcze rosną i szybko powracają do normalnej pozycji. Natomiast wyleganie w okresie między kłoszeniem a dojrzałością mleczną powoduje znaczne straty plonu ziarna. Wyleganie w późniejszym okresie ma już mniejszy wpływ na wielkość plonu, utrudnia natomiast zbiór mechaniczny. Ziarno z wyległych roślin jest gorzej wykształcone, zawiera mniej składników zapasowych, a masa tysiąca nasion jest mniejsza. W zależności od sposobu wylęgania rozróżniamy: Wyleganie korzeniowe wywracają się całe rośliny. Może ono wystąpić przy bardzo słabym, powierzchniowym rozwoju systemu korzeniowego i silnym rozwoju części nadziemnej jak również przy nadmiernym rozmiękczeniu gleby, podczas silnego wiatru. Na ten rodzaj wylegania podatna jest np. kukurydza. Wyleganie źdźbłowe - polega na zgięciu lub nadłamaniu dolnych międzywęźli.
Wyleganie dokłosia lub zginanie się kolanek w górnych częściach źdźbła - powoduje pochylenie się górnych części roślin, w efekcie kłos może zwisać nisko nad ziemią. Ocenę wylęgania przeprowadza się z zastosowaniem skali dziewięciostopniowej 9 - brak pochylenia źdźbeł 8-7 - źdźbła bardzo słabo pochylone, pod kątem mniejszym niż 45, zbiór mechaniczny możliwy ze wszystkich stron 6-5 - średnie pochylenie źdźbeł, w przybliżeniu pod kątem 45, zbiór mechaniczny możliwy z ograniczeniem kierunków 4-3 - silne pochylenie źdźbeł, pod kątem większym niż 45, (zmierzwienie wielokierunkowe łanu) zbiór mechaniczny silnie utrudniony 2-1 - bardzo silne pochylenie źdźbeł (łan wygląda jak zwałowany) zbiór mechaniczny praktycznie niemożliwy. Zapobieganie wylęganiu polega na: wysiewie odmian odpornych na wyleganie, właściwym doborze stanowiska, przestrzeganiu prawidłowego wykonania zabiegów agrotechnicznych, takich jak: właściwy termin siewu, ilość wysiewu oraz głębokość siewu, zrównoważone nawożenie NPK, ochrona chemiczna - zwalczanie chwastów, chorób i szkodników, stosowanie środków skracających źdźbło. Porastanie Jest to przedwczesne kiełkowanie ziarna jeszcze w kłosach (na pniu) lub po zbiorze w czasie przechowywania. Odporność na porastanie jest cechą genetyczną, ale zależy także od warunków środowiska. Stopień porastania zależy od przebiegu pogody w czasie dojrzewania i zbioru ziarna. Większemu porastaniu sprzyja pogoda ciepła z częstymi opadami. Łatwiej porasta pszenżyto, żyto i pszenica niż jęczmień i owies. W obrębie gatunku łatwiej porastają formy ozime niż jare. W regionach o szczególnie dużym ryzyku porastania zapobieganie temu zjawisku polega na doborze do uprawy odmian mniej podatnych lub wcześniejszym zbiorze i dosuszeniu ziarna. Osypywanie Łatwość osypywania jest cechą charakterystyczna dla gatunku. W dużej mierze zależy zarówno od budowy kwiatostanu i ziarniaka, jak również od stadium dojrzałości, w którym wykonuje się zbiór. Ziarniaki łatwiej wypadają z kłosów zbitych i ościstych oraz takich, w
których plewki niecałkowicie osłaniają ziarniaki. Dlatego żyto osypuje się znacznie łatwiej niż pszenica czy pszenżyto. Ziarniaki pękate łatwiej wypadają z plewek niż ziarniaki wąskie i wydłużone.