Зерновые культуры: общие характеристики злаковых, признаки и особенности

Злаки играют огромную роль в жизни каждого человека. Из них готовят хлеб, который в культуре многих народов является неизменным атрибутом любого застолья. Они же ложатся в основу многих сытных каш, становятся материалом для строительства домов и других построек, сплетаются в детали мебели.

Поэтому будет полезно узнать о таких культурах немного больше. Разберёмся, что вообще входит в понятие злаки, как можно отличить их от других растений и что им нужно для правильного роста.

Что такое злаки

Злаки – это одно из семейств растений. К нему относятся многие виды однодольных трав и кустарников. Также злаки иногда называют мятликовыми, на латыни – Poaceae.

Узнайте больше про семейство бобовых, саксаул и другие виды растений.

История происхождения

Даже сама история культивирования злаков в сельском хозяйстве может считаться очень древней. Уже в 4-5 веке во многих населённых пунктах люди активно выращивали пшеницу, чтобы добывать еду. Это растение изначально было распространено в Индии, Македонии, Греции, Эфиопии и Месопотамии, а затем уже разошлось по всему миру.

Однако нельзя однозначно считать приведённые выше государства исторической родиной злаковых. Такой подход будет относительно верным лишь для пшеницы, но, например, кукуруза пришла совсем из других краёв. Изначально ей были богаты злаковые страны, а промышленное производство в 15 веке началось в России.

Рожь и вовсе долгое время считалась всего лишь сорняком, который появлялся на полях пшеницы. В пищу её стали употреблять после того, как погиб весь урожай основного злака – пришлось искать пути для выживания. В итоге растение стало не менее популярным в пищевой промышленности и часто используется для приготовления хлеба.

Интересный факт! Считается, что первым официальным сельскохозяйственным злаком в истории человечества был ячмень и лишь потом его вытеснили пшеница и рожь из-за смены климата.

Места произрастания

Уникальная особенность семейства злаковых – способность адаптироваться к любым условиям существования. Некоторые виды способны переживать сильные морозы, долгие засухи, высокую влажность и палящее солнце. Именно поэтому такие растения можно встретить почти на каждом континенте.

Особенно живучими считаются луговые злаковые, такие как мятлик луговой или пырей – они не погибают даже в самый жаркий и засушливый период лета, а затем переживают самые суровые зимы. Сельскохозяйственные растения требуют большего внимания и заботы, однако и они спокойно относятся к критическим температурам.

Распространённость

Злаки можно встретить в любом уголке планеты, ведь такие растения адаптированы к любым условиям существования. Два уникальных вида – антарктическая щучка и мятлик, растут даже на территории Антарктики.

Однако наибольшее количество разных видов можно найти в степях или саваннах. Они играют огромную роль для местной экосистемы, потому что выступают пищей для большого количества животных. Активно высаживаются злаки и людьми на сельскохозяйственных угодьях – затем их используют в пищевой промышленности или в качестве корма для домашних животных.

Роль и использование злаков

Человек нашёл немало способов использования злаков:

• В качестве корма для домашнего скота. Особенно хорошо для этого подходят костер безостый, овсяница луговая и пырей ползучий.
• Употребление в пищу самим человеком. Самые яркие примеры – пшеница, кукуруза и рис. Из таких культур делаются многие крупы, хлеб разных видов и даже макаронные изделия.
• Приготовление сахара. Основой для самой популярной специи также является один из злаков – сахарный тростник.
• Использование в строительстве, декорировании, создании мебели и предметов обихода. Особенно часто в этом пригождается такой прочный и упругий вариант, как бамбук обыкновенный.
• Производство растительных масел. Ещё один вариант использования в пищевой промышленности – создание масел, к примеру, кукурузного.
• Изготовление декоративной косметики. Например, зерновки риса входят в состав пудры многих популярных брендов.
• Создание бумаги. Для самых дорогих и качественных сортов используется рисовая соломка. Из неё же делают аксессуары, шляпы и даже мебель.

Однако злаковые имеют огромное значение не только для человека, но и для самой природы. Например, вырастая в оврагах и балках, они помогают предотвратить осыпание почвы, закрепляя пески с помощью развитой корневой системы. Качество почвы после выращивания злаков также становится лучше, ведь их корни естественным путём разрыхляют землю и обогащают её питательными веществами.

Есть у этого семейства и сорные представители, которые играют скорее негативную роль. Такие растения отличаются крайней живучестью и быстрым размножением, так что, попав на сельскохозяйственные поля, уничтожают урожай в кратчайшие сроки.

Общая характеристика семейства злаковых

Казалось бы, отличить злаковые от растений других семейств не так уж трудно, но на практике они могут выглядеть очень по-разному. Чтобы без труда определить тип растения, нужно знать, каковы отличительные признаки семейства злаков. Их несколько:

• Узкие, линейные листья.
• Сравнительно прочный стебель, пустой изнутри.
• Вытянутая и прямостоячая форма самого растения.

Соответствуя этим основным признаком, злаки могут визуально сильно отличаться между собой. Семейство включает в себя более 6500 видов растений, так что разнообразие действительно впечатляет.

Строение злаковых

Соцветия злаковых могут иметь разный вид, но, в любом случае, состоят из множества небольших и просто устроенных колосков. В целом, строение у разных видов может значительно отличаться, поскольку семейство крайне разнообразно. Однако некоторые общие черты у злаков всё же есть:

• Отсутствие крупных и ярких цветков.
• Плоды, представленные семечкой, плотно сросшейся с  оболочкой.
• Цилиндрический стебель.
• Стебель полый в промежутках между узлами (хотя из этого правила есть несколько исключений).

Если растение соответствует всем перечисленным критериям, его наверняка можно отнести к семейству злаковых.

Химический состав

В зависимости от конкретного вида злака, точный химический состав может значительно отличаться. Однако есть общая база – обилие белка и крахмала в составе. Средние величины среди всех представителей семейства в процентах примерно таковы:

• Белки: 7-15.
• Крахмал: 50-70.
• Клетчатка: 2,1-14.
• Липиды: 2-5,5.
• Моносахариды: 2,6-13,6.
• Олигосахариды: 2-5.
• Зола: 1,3-6,2.

Не всегда отличие в химическом составе объясняется особенностями вида – большую роль играют и условия выращивания.

Жизненная форма

Большая часть злаковых растений живёт один или два года. За это время растения проживают несколько вегетативных периодов, которые сменяются вместе со сменой сезона. Основное влияние на продолжительность существования растения оказывает устройство его корневой системы и её способность к кущению.

По этому признаку среди многолетних злаков можно выделить:

• Длиннокорневищные – отличаются длинными побегами, которые растут горизонтально и помогают растению размножаться вегетативным путём.
• Рыхлокустовые – размножаются при помощи надземных побегов, поскольку не имеют ползучей корневой системы.
• Плотнодерновинные – чаще всего встречаются в степи и растут очень близко друг к другу, поскольку побеги молодых растений располагаются прямо рядом со старыми.

Однолетние же злаки за время своей жизни производят множество семян, кустятся, а затем умирают.

Корневая система

Размер корневой системы может отличаться, в зависимости от конкретного вида растения, но устройство всегда остаётся мочковатым. Корень – важнейший для выживания растения орган, поэтому у многих злаков он может быть даже крупнее, чем надземная часть. Это позволяет им получать достаточное количество воды даже из сравнительно сухой почвы.

Интересный факт! Подземные побеги могут превращаться в часть корневой системы, если это необходимо для выживания растения.

Листья и листорасположение

Листья как у кустарников, так и у трав семейства злаковых располагаются по очерёдному признаку. Как правило, они длинные, вытянутые, а в месте их примыкания к стеблю можно заметить выпуклые узелки. Между такими узлами стебель злаковых наполняется образовательной тканью – благодаря этим запасам злаки растут ввысь в течение жизни.

Несмотря на продолговатую форму, листья злаковых хорошо раскрываются – это происходит благодаря тому, что у основания лист не плотно обхватывает стебель. В месте, где начинается лист, образуется тонкий язычок, напоминающий плёнку.

Соцветие

Существует несколько вариантов соцветий, характерных для семейства злаковых:

• Простой колос.
• Сложный колос.
• Метёлка.
• Початок.
• Султан (напоминает что-то среднее между метёлкой и колосом).

Соцветия могут пушиться и выглядеть по-разному, но никогда не отличаются привлекающими внимание деталями. На некоторых растениях бывают небольшие и довольно яркие цветочки, но, как правило, они открываются только в определённое время дня.

Цветки

Строго говоря, цветки злаков совсем не похожи на цветы в привычном понимании. Соцветия у таких растений невзрачные, без ярких лепестков, почти не выделяются на фоне остальных частей. Классический пример – початок кукурузы или колосок, однако цветы могут собираться и в метёлки, и в сложные колосья.

По ботанической классификации такие цветки относятся к неправильным. Зато они отличаются практически идеальной симметрией. Снаружи соцветия закрывает колосковая чешуя.

Формулы цветков

Цветки злаковых растений относятся к категории зигоморфных. Обозначить их строение можно при помощи специальной формулы, в которой:

• Т – тычинка.
• П – пестик.
• О – простой околоцветник.

При таких условных обозначениях, запись формулы цветка будет выглядеть так: О(2) + 2 Т3П1.

Тип плода

В научном сообществе плоды таких растений называют псевдомонокарпий. Однако в быту обычно используется более простой термин – зерновка. В зависимости от конкретного вида, плоды могут иметь разные формы и размеры.

Характерная отличительная особенность плодов злаковых – околоплодник, который настолько плотно прилегает к семенной кожуре, что полностью срастается с ней. Такое явление характерно исключительно для этого семейства.

В отличие от двудольных растений, семядоля в зародыше злаковых растений всего одна – вот почему злаки относят к классу однодольных. Позже, когда появляется росток, эта часть так и остаётся внутри семени. Юное растение использует её для насыщения питательными веществами.

Особенности

Многие злаки отличаются необычными сроками посева и роста. К примеру, существуют озимые – таким растениям для вызревания необходимы низкие температуры, поэтому высаживают их обычно только к осени. А вот яровые, напротив, могут прижиться только в тёплой летней земле.

Питание

Питание злаков происходит через развитую корневую систему. Из почвы такие растения получают воду и полезные вещества, а за счёт длинных камней они способны дотянуться до грунтовых вод даже в самых засушливых местах.

Размножение

Среди злаковых можно выделить лишь один разнополый род – кукурузу, все остальные растения обоеполые. Встречаются случаи самоопыления, как, например, у пшеницы, но большая часть злаков всё же опыляется ветрами. В результате размножения, завязывается плод – зерновка.

В быту такой плод обычно зовут просто зерном, он отличается тем, что тонкая шкурка почти полностью прирастает к семечке. Есть у него и другие отличия:

• Боковое расположение эндосперма относительно зародыша.
• Плотное прилегание эндосперма к щитку или семядоле.

Когда такое семечко падает во влажную землю, кожица постепенно разбухает и лопается – это позволяет ростку вырваться наружу.

Нередко злаки используют и вегетативные способы размножения. Это выглядит как отделение части куста – горизонтальный побег частично трансформируется в отдельный корень и растение начинает самостоятельную жизнь.

Продолжительность существования

По продолжительности жизни злаковые растения разделяются на три группы:

• Однолетние.
• Двухлетние.
• Многолетние – такие растения способны жить по 10-20 лет.

В среднем продолжительность существования оценивается в срок от 1 до 10 лет.

Виды злаковых растений

Помимо растений, которые на постоянной основе используются в пищевой промышленности (также называются хлебный злак) и поэтому знакомы каждому, выделяются и другие представители этого семейства. Часть из них нашли применение в декоре и ландшафтном дизайне, а другие и вовсе считаются сорняками. Давайте разберём каждый вариант подробнее.

Зерновые злаковые растения

Именно представители этой категории первыми приходят в голову каждому, кто слышит слово “злак”. Значение злаковых этого вида для человека крайне велико, поэтому они часто выращиваются искусственно на полях и фермах. Самые популярные представители:

• Пшеница – материал для создания пищевых круп, муки и так далее. Пожалуй, незаменимое растение для кулинарной промышленности.
• Кукуруза – в это собирательное понятие включены отдельные виды – дикорастущие и сахарные.
• Рожь – подразделяется на 10+ разновидностей, в промышленном масштабе культивируется человеком.
• Рис – крайне распространённый, несмотря на серьёзные требования к условиям выращивания, вид злаковых. Значим для жителей Азии, считается частью национальной культуры.

Класс чрезвычайно разнообразен, поскольку каждый из видов представлен некоторым количеством подвидов. В эту же группу входят ячмень, овёс и просо.

Декоративные злаковые растения

Зачастую под декоративными злаковым растениями понимают виды бамбука и тростника. Первый чаще всего встречается в тропиках, а второй скорее влаголюбив и предпочитает болта. Выделяются и сравнительно редкие варианты декоративных злаков – к примеру, Амарант, который культивируется из-за яркого экстравагантного вида.

Травы и сорные разновидности

Несмотря на пользу, которую семейство приносит человечеству, встречаются и такие представители злаковых, которые ни при каких обстоятельствах не разводятся специально. В первую очередь, речь идёт о дикорастущих многолетних травах – ковыле, колосняке и перловнике. Такие растение не приносят пользы сельскому хозяйству, но не наносят и вреда, поэтому с ними никак не борются.

Встречаются среди злаковых и сорняки, которые на сельскохозяйственных угодьях принято истреблять. К ним относятся, например, мятлик, пырей и гумай.

Зерновые злаковые культуры

Именно такие растения занимают значимую часть сельскохозяйственных угодий. Зерновые используются в пищевой промышленности и остальных сферах человеческой жизни

Пшеница

Рожь

Кукуруза

Рис

Овес

Ячмень

Просо

Гречиха

Теф

Декоративные злаковые растения

Несмотря на название, декоративные злаковые не менее продуктивно используются в промышленности, строительстве и создании мебели. Ниже приведены фото самых популярных представителей.

Узнайте больше про степь, тундру и тайгу.

Бамбук

Тростник

Мискантус

Амарант

Ковыль

Anna

Я считаю, что гуманное и бережное отношение к природе – один из элементов нравственности