Технология возделывания и биологические особенности ряда культур
6. Химический состав зерна, хлебных злаков, влияние на химический состав и качество зерна условий внешней среды и других факторов
Среди полевых растений важнейшее значение имеют зерновые культуры, представленные тремя семействами: мятликовые, или злаковые (Poaceae), гречишные (Polygonaceae), и бобовые, или мотыльковые (Fabaceae). Эти культуры составляют основной пищевой фонд человечества и занимают половину посевных площадей в мировом земледелии (731 млн.га).
Зерно - это не только продукт питания для человека, но и корм для сельскохозяйственных животных, сырье для промышленности. Солома и полова зерновых хлебов, отруби и другие отходы переработки зерна широко используются в животноводстве. Зерновое хозяйство - основа всего сельскохозяйственного производства. Непрерывное и возрастающее увеличение производства зерна имеет решающее значение для подъема всех агропромышленных отраслей, является необходимым условием более полного удовлетворения растущих потребностей населения в продуктах питания.
Химический состав зерна
Плод злаковых зерновых хлебов - зерновка (зерно) - сухой, односемянный, с приросшим к семени околоплодником (плодовая оболочка). Зерновка состоит из зародыша, эндосперма, семенных и плодовых оболочек. На долю зародыша приходится от 2 (пшеница, ячмень) до 12% (кукуруза) массы зерновки. В зародыше различают зародышевый корешок и стебелек, почечку и щиток (видоизмененная семядоля).
Основную массу зерновки (70-85%) составляет эндосперм. Ткани эндосперма состоят из паренхимных клеток, заполненных крахмальными зернами, между которыми располагается белковое вещество. Форма крахмальных зерен характерна для каждой культуры. Периферийная часть эндосперма - алейроновый слой - крахмала не содержит; он образован крупными клетками, заполненными растворимым белковым веществом. В алейроновом слое содержатся вещества, способствующие прорастанию зерна. Плодовая и семенные оболочки составляют 5-7% массы зерновки.
Химический состав зерновок сильно варьирует и зависит от вида и сорта хлебного злака, от плодородия почвы, погодно климатических условий и агротехники.
Химический состав зерна некоторых культур
Культура |
Содержание, % |
||||||
Вода |
белок |
жиры |
углеводы |
клетчатка |
зола |
||
Пшеница мягкая |
14,0 |
12,0 |
1,7 |
68,7 |
2,0 |
1,6 |
|
Пшеница твердая |
14,0 |
13,8 |
1,8 |
66,6 |
2,1 |
1,7 |
|
Рожь |
14,0 |
11,0 |
1,7 |
69,6 |
1,9 |
1,8 |
|
Ячмень |
14,0 |
10,5 |
2,1 |
66,4 |
4,5 |
2,5 |
|
Овес |
14,0 |
10,2 |
5,3 |
59,7 |
10,0 |
3,0 |
|
Кукуруза |
14,0 |
10,0 |
4,6 |
67,9 |
2,2 |
1,3 |
|
Просо |
14,0 |
10,6 |
3,9 |
61,1 |
8,1 |
3,8 |
|
Рис |
14,0 |
6,7 |
6,9 |
63,8 |
10,4 |
5,2 |
Основное содержание зерновки составляют безазотистые экстрактивные вещества - БЭВ (главным образом крахмал, сахар, гемицеллюлоза). Они сосредоточены в эндосперме. Больше всего крахмала в зернах ржи, пшеницы (60-75%) и кукурузы.
Белки зерновых хлебов содержат незаменимые аминокислоты. Наиболее богатого белками зерно пшеницы (до 24%), меньше всего их в зерне риса. Простые белки представлены протеинами, сложные - протеидами (нуклеопротеиды, липопротеиды). Нуклеиновые кислоты (РНК, ДНК и пр.) - очень сложные химические соединения, входящие в состав нуклеопротеидов. Больше всего их содержится в зародышах. К простым белкам относятся альбумины (водорастворимые), глютелины(растворимые в кислотах и щелочах), глобулины (растворимые в растворах солей), проламины (растворимые в спирте.)
Качество муки характеризуется содержанием и качеством клейковины. Клейковина (сырая клейковина) - сгусток нерастворимых в воде белковых веществ, остающихся после отмывания теста от крахмала, клетчатки и других компонентов. Кроме белков, клейковина содержит в небольших количествах жир, крахмал и зольные элементы. Наиболее высококачественная клейковина в центральной части зерна. Качество клейковины резко снижается в морозобойном, а также в проросшем или поврежденном клопом - черепашкой зерне. Жиры и липиды находятся преимущественно в зародышах. Особенно богаты ими зародыши зерна кукурузы, овса и проса. Из липидов наибольшее значение имеют фосфатиды и стерины. Клетчатка - высокомолекулярный полисахарид; входит в состав стенок клеток, оболочек зерна и чешуи (у пленчатых хлебов). Зола зерновок состоит из оксидов фосфора, калия, серы, кремния, магния, кальция и др. Больше всего золы в оболочках и чешуях зерновок (овес, просо, рис).
Культура |
Биологический минимум Температуры |
Оптимальная температура необходимая для появления всходов |
Сумма активных температур за период прорастание - всходы |
||
Для прорастания |
Для появления всходов |
||||
Рожь, пшеница, овес, ячмень |
1-2 |
4-5 |
6-12 |
90-100 |
|
Кукуруза, чумиза, просо |
8-10 |
10-11 |
15-18 |
130-140 |
|
Сорго |
10-12 |
12-13 |
15-18 |
130-140 |
|
Рис |
12-14 |
14-15 |
18-22 |
300-350 |
В зерновках находятся многочисленные ферменты (амилаза, протеаза, мальтаза, цитаза и др.), а также различные витамины (В1,В2,В6,РР, Е, А, и др.).
6. Задача
Условия задачи:
Определить уровень рентабельности, размер чистого дохода в руб. на 1 га и себестоимость 1 т зерна озимой ржи, выращенной по новой технологии. Урожайность 4,0 т/га в т. ч. прибавки урожая 1,8 т/га. Производственные затраты составили 4600 руб./га, в т. ч. дополнительных затрат - 2620 руб./га. Цена реализации 1 т зерна 2300 руб.
Решение:
Чистый доход = стоимость валовой продукции - производственные затраты
Уровень рентабельности = чистый доход/производственные затраты*100%
Стоимость валовой продукции = Урожайность *Цена реализации
Себестоимость = Производительные затраты/урожайность
Стоимость валовой продукции = 2300*4=4600
Себестоимость = 4600/4=1150
Чистый доход = 4600-4600=0
Уровень рентабельности = 0/4600*100% = 0%
Список использованной литературы
1. Растениеводство издание пятое под. ред. П.П. Вавилова Москва 1986г.
2. Растениеводство Уч. Пособие под.ред. В.А. Алабушева Ростов-на-Дону 2001г.
3. Растениеводство В.С. Долгачева Москва 1999г.