Народно-хозяйственное значение.

По питательной ценности яровой ячмень является очень ценной культурой. В зерне ячменя содержится: белка - 7-15%, углеводов - 65%, жира - 2%, клетчатки - 5-5,5%, золы - 2,5-2,8%. В белке ячменя содержаться все необходимые аминокислоты, включая - лизин и триптофан (в некоторых сортах в протеине содержится 4,5-4,9% лизина). Кроме того, в 1 кг ячменного корма содержится 1,27 к. ед. и 100 г переваримого белка. Вот почему яровой ячмень - важнейшая продовольственная, кормовая и техническая культура.

Из его зерен изготавливают муку, перловую и ячменную крупу, суррогат кофе. В хлебопечении при необходимости ячменную муку примешивают к пшеничной или ржаной муке (20-25%).

Зерно ячменя широко применяют в качестве концентрированного корма для животных (особенно для свиней). Удельный вес его в составе комбикорма достигает 50%. Высокое содержание в зерне ячменя гордеина способствует подавлению развития грамположительных бактерий, что благоприятно сказывается на здоровье животных.

В южных районах ячмень иногда выращивают на зеленый корм и сено в смесях с викой, горохом, чиной и другими культурами. Хорошо поедают животные ячменную солому в запаренном виде, которая по питательности превосходит ржаную и пшеничную.

Широко используется ячмень в пивоваренной промышленности.

Двурядные ячмени, имеющие крупное выравненное зерно с крупнозернистым пластидным крахмалом, состоящим из амилозы и амилопектина, с пониженной пленчатостью (8-10%), содержанием экстрактивных веществ более 78-82% и высокой энергией прорастания (более 95%) - особенно ценное сырье для приготовления пивного солода.

По причине более экономного расходования влаги, короткого вегетационного периода, раннего созревания, что дает возможность более рационально использовать технику и снизить напряженность полевых работ, ячмень является хорошим звеном в полевом севообороте. Кроме этого, данная культура широко используется как страховая для пересева озимых.

Ботанические особенности.

Ячмень относится к роду Hordeum L. и включает один вид культурного ячменя и много видов дикого ячменя.

Культурный ячмень в зависимости от количества плодущих колосков на уступе колосового стержня принято делить на 3 подвида:

· Подвид Hordeumvulgare L. - ячмень многорядный или обыкновенный. На каждом членике колосового стержня имеется по три плодущих колоска, которые развиваются и образуют зерно. По степени плотности колоса, многорядный ячмень подразделяют на две группы. Первая - группа правильных шестирядных (шестигранных) ячменей - колос плотный, толстый, сравнительно короткий и в поперечном сечении имеет вид правильного шестигранника. Вторая - группа неправильных шестирядных (четырехгранных) ячменей - колос менее плотный, ряды зерен расположены не совсем правильно, боковые колоски заходят друг за друга, средние колоски более развиты, чем боковые; колос имеет две широкие грани с лицевой стороны и две узкие - с боковой; в поперечном разрезе образует четырехугольник. Пленчатость у многорядного составляет - 10-13%. Зерно многорядного ячменя неоднородно по крупности: боковые зерна мельче и немного искривлены у основания.​

​

Шестирядный ячмень

 

· ​ ​Подвид Hordeum distichon L. - ячмень двурядный, у которых из трех колосков, сидящих на членике колосового стержня, плодущим бывает только средний; боковые колоски бесплодны. Расположение плодущих колосков в одной плоскости придает колосу четкую двурядную форму. Двурядные ячмени по характеру боковых неплодущих колосков делят на две группы: Nutantia R. Red - у которых боковые бесплодные колоски имеют колосковые и цветковые чешуи; Difficientia R. Red - характеризующиеся тем, что бесплодные боковые колоски состоят у них только из одних колосковых чешуй. В посевах двурядные ячмени представлены только группой nutantia, ячмени же второй группы difficientia, встречаются как примеси, чаще в Закавказье. Пленчатость у двурядного ячменя составляет 9-11%.

​

Двурядный ячмень

· Подвид Hordeum intermedium - ячмень промежуточный. У этого вида на уступе колосового стержня могут нормально развивать от одного до трех зерен. В нашей стране распространены только многорядный и двурядный подвиды ячменя. Более широко используются многорядные ячмени потому, что они, как правило, более скороспелые и засухоустойчивые, чем двурядные.

 

Каждый подвид ячменя подразделяют на разновидности по следующим показателям:

· Остистость (остистые или безостые - трехлопастные придатки).

· Характер остей (зазубренные или гладкие).

· Окраска колоса и зерновки (желтая или черная).

· Пленчатость зерна (пленчатое или голое).

· Плотность колоса (плотный, когда на 4 см длины стержня приходится более 15-18 члеников, рыхлый - 7-14 члеников).

 

Морфологические особенности. Ячмень относится к семейству Мятликовых. Растение ячменя состоит из подземной (корни первичные и вторичные) и надземной (стебли, листья, соцветие, плод) частей.

Корневая система ячменя – мочковатая. Непосредственно от зародыша при прорастании зерна появляются первичные или зародышевые корни (4 и более). Они остаются живыми до конца вегетации и выполняют основные функции по снабжению растении элементами питания и влагой. В период кущения из подземных стеблевых узлов образуются вторичные (узловые) корни. При оптимальных условиях увлажнение и питания растений вторичные корни более развиты, чем первичные. В целом при благоприятных условиях интенсивный рост корневой системы начинается с фазы кущения до начала колошения и заканчивается в период налива зерна.

Стебель ячменя - полая соломина, разделенная стеблевыми узлами (5-7 шт.). Узлы зеленого или фиолетового, после созревания – соломенного или красновато-желтого цвета. Междоузлия неодинаковой длины: нижнее - самое короткое, а верхнее - самое длинное. По мере роста растений длина всех междоузлий увеличивается. При благоприятных условиях выращивания стебель ячменя достигает длины 50-100 см и более, толщины - 2, 5-4 мм. Толщина уменьшается от основания к вершине стебля.

Лист состоит из влагалища, листовой пластинки и язычка. Листья образуются из стеблевых узлов, которые располагаются на стебле поочередно в двух рядах. На месте перехода влагалища в листовую пластинку находится язычок (лигула), который плотно облегает стебель. По краям и на месте изгиба листового влагалища находятся роговидные, широкие ушки, которые охватывают стебель (отличительная особенность от пшеницы и овса).

Соцветие – колос, который состоит из коленчатого стержня в виде ступенчатой линии и одноцветковых колосков (4 шт.), расположенных на выемках стержня.

Колос ячменя

​

Этот стержень составлен из отдельных члеников. Длина каждого 2-5 мм. Чем короче членики колосового стержня, тем колос плотнее и наоборот, чем они длиннее, тем рыхлее. При полном созревании растений цвет колоса у разных форм и разновидностей ячменя бывает соломенно-желтый, редко оранжевый, черный, темно-серый и фиолетовый. Число зёрен в колосе колеблется в пределах 25-30.

Цветок характеризуется тем, что каждый колосок у ячменя одноцветковый и образует одну зерновку. Колосок ячменя имеет две плоские и узкие колосковые и две цветочные чешуи (наружная и внутренняя) одну завязь, три тычинки и две лодикулы. Колосковые чешуи расположены у основания наружной цветочной чешуи и прочно прикреплены к колосовому стержню. Они защищают цветок и сохраняются на колосовом стержне после удаления зерновки.

Плод ячменя - удлиненная зерновка.

Зерновка ячменя

 

Она может быть пленчатая (цветочная чешуя срастается с зерновкой и при обмолоте зерно остается в цветочных чешуйках) и голая (цветочная чешуя не срастается с зерновкой и при обмолоте зерно легко освобождается от цветочных чешуй). Масса 1000 семян колеблется от 40 до 60 г.

Биологические особенности. Ячмень - скороспелая культура. Длина вегетативного периода ячменя (от всходов до созревания) зависит от сорта и условий выращивания. Раннеспелые сорта ярового ячменя созревают в течение 50-60 дней, а позднеспелые за 100-120 дней.

В процессе жизненного цикла растения ярового ячменя проходят следующие фазы роста и развития:

Прорастание. Фаза прорастания длится 2-5 дней. В этот период ячмень чувствителен к неблагоприятным факторам среды, недостатку влаги, низким температурам, избыточному увлажнению, высокой плотности почвы и другие.

Всходы. Продолжительность этого периода может колебаться от 5 дней до 2-3 недель в зависимости от агротехники, влажности и температуры почвы. На всхожесть семян негативно сказывается глубокая заделка семян, почвенная корка, недостаточное количество кислорода в почве. Напротив, дружные всходы наблюдаются при использовании выровненных, хорошо выполненных семян с высокой энергией прорастания.

Кущение. Это фаза роста растений, в которой появляются новые побеги из узла кущения. Начало кущения у ячменя обычно совпадает с появлением третьего листа (через 8-12 дней после всходов).

Кустистость различают общую (все стебли) и продуктивную (только стебли с продуктивным колосом). Кустистость ячменя зависит от глубины залегания узла кущения, света, влаги и питательных веществ. Кустистость снижается как при глубокой заделке семян (ростки с трудом пробиваются на поверхность почвы, становятся ослабленными, а часть не в состоянии пробиться) так и при мелкой (наблюдается недостаток влаги в верхнем слое почвы и вторичные (узловые) корни не могут успешно развиваться).

В период кущения заканчивается формирование зачаточного колоса, а, следовательно, и будущего урожая. В этот период ячмень наиболее интенсивно потребляет из почвы питательные вещества и воду и поэтому их недостаток ведет к снижению урожая. В фазы всходов и кущения протекает важный процесс корнеобразования ячменя.

Выход в трубку. Фаза выхода в трубку наступает примерно через 3-4 недели после появления полных всходов. У основания главного стебля образуется небольшая выпуклость – бугорок первого стеблевого узла. В этот период заканчивается формирование колоса, колосков и цветков, недостаток влаги и света приводит к частичной стерильности и уменьшению числа зерен в колосе.

Колошение. Фаза колошения наступает с появлением колоса из влагалища листа. К началу колошения ячмень полностью сформировывает генеративные органы (пыльники и пестик с рыльцами).

Выколашивание ячменя происходит быстрее при более длинном дне и повышенной температуре воздуха. Во время формирования колоса условия внешней среды оказывают большое влияние на длину колоса, число колосков и продуктивность.

Цветение и оплодотворение. Ячмень относится к самоопыляющимся растениям, но иногда опыляется перекрестно. В каждом развитом цветке находится мужские и женские органы. Цветение ячменя чаще всего совпадает с началом колошения и реже (через 1-3 дня) после него. В засушливые годы цветение ячменя происходит рано и заканчивается до полного выколашивания. В умеренно влажные и прохладные дни цветение ячменя наступает позже и заканчивается до полного выхода колосьев из влагалища листа.

Созревание зерна. В процесс созревания зерна у ячменя различают три фазы спелости: молочную, восковую и полную. Влажность спелого зерна не должна превышать 14-16%.

Яровой ячмень отличается небольшой требовательностью к условиям окружающей среды.

Требование к температуре. Семена ячменя можно высевать в ранние сроки, потому что прорастание семян наблюдается уже при температуре - 1-2°С, жизнеспособные всходы можно получить при 4-5°С, однако при таких температурных условиях появление всходов сильно затягивается. Оптимальная температура прорастания - 15-20°С.

Всходы переносят кратковременные заморозки до минус 7-8°С, в более поздние фазы развития устойчивость растений к заморозкам снижается. В период цветения и налива зерна, ячмень повреждается заморозками от -1,5 до -2°С. Морозобойное зерно теряет всхожесть и становится непригодным для пивоваренных целей.

Ячмень более устойчив к высоким температурам. При температуре воздуха 38-40°С устьица листьев ячменя теряют способность закрываться через 25-30 часов (у яровой пшеницы – через 10-17 часов).

Для полного развития ячменя требуется сумма активных температур 1000-1500°С для скороспелых сортов и 1800-2000°С – для позднеспелых.

Что касается озимого ячменя, то он менее зимостоек, по сравнению с озимой пшеницей, и особенно с озимой рожью. Он не переносит малоснежных зим с продолжительными морозами минус 12-14°С и резких колебаний температур ранней весной, а также застойных вод.

Требование к влаге. Среди ранних яровых культур, ячмень - самая засухоустойчивая культура. Транспирационный коэффициент ячменя составляет 350-450. При набухании семена ячменя поглощают около 50% влаги от массы воздушно-сухих семян. Наибольшее количество воды ячмень потребляет в периоды выхода в трубку и колошения.

Повышенная влажность и умеренная температура воздуха в фазе кущения способствует лучшему формированию и росту вторичной (узловой) корневой системы и образованию большего количества побегов, благодаря чему в дальнейшем растения смогут полнее использовать почвенное плодородие и влагу, сформировать более высокий урожай. Недостаток влаги в период образования репродуктивных органов оказывает губительное действие на пыльцу ячменя, а в результате к снижению продуктивности.

В засушливых условиях культура даёт более высокие урожаи. Но из-за слабого развития корневой системы ячмень хуже переносит весеннюю засуху.

Требования к свету. Ячмень – растение длинного дня. При коротком световом дне сильно затягивается его колошение. Это самая скороспелая культура, длительность вегетационного периода составляет - 60-110 дней.

Требования к почве. Ячмень хорошо приспосабливается к различным условиям выращивания, в то же время он отличается повышенной требовательностью к плодородию почвы по причине сжатых сроков поглощения элементов минерального питания и относительно слабой усваивающей способности корней.

Озимый ячмень предъявляет к почвам высокие требования, как и озимая пшеница. В Республике Беларусь наиболее целесообразно выращивать озимый ячмень в южных и западных областях, где складываются благоприятные условия для его перезимовки. В других регионах республики возделывание этой культуры сопряжено с высоким риском плохой перезимовки или даже полной гибели.

Яровой и озимый ячмень плохо растет на почвах с повышенной кислотностью, особенно страдают молодые растения. У них наблюдается задержка развития, кончики листьев желтеют из-за нарушения процесса образования хлорофилла и синтеза органических соединений. Наиболее пригодны для возделывания ячменя плодородные структурные почвы с нейтральной реакцией (рН 6,8-7,5).

По данным Института почвоведения и агрохимии самые высокие урожаи получены на дерновых и дерново-карбонатных почвах. На почвах дерново-подзолистого типа продуктивность ячменя сильно зависит от гранулометрического состава. Самые высокие урожаи ячмень дает на суглинистых почвах и несколько ниже на дерново-подзолистых супесчаных подстилаемых моренами.

Хуже растет ячмень на легких песчаных и солонцеватых почвах. Ячмень плохо переносит избыточное увлажнение, поэтому на заболоченных почвах он дает низкие урожаи.

Большое влияние на урожайность озимого ячменя оказывают условия рельефа: лучше всего размещать озимый ячмень на выровненных участках или с незначительными склонами; заболоченные, пониженные места неблагоприятны для перезимовки озимого ячменя.

Требования к элементам питания. Поглощение основных элементов питания у ячменя происходит за короткий период. Ко времени выход в трубку он потребляет почти 67% калия, используемого за весь вегетационный период, до 46% фосфора и значительное количество азота. Поглощение питательных веществ практически заканчивается к началу цветения. Поэтому очень важным остается обеспечение культуры доступными элементами питания в начальные стадии роста и развития растения.

Интенсивная технология возделывания.

Место в севообороте. Правильный подбор предшественников - одно из условий, обеспечивающих хорошее развитие растений, особенно в первый период вегетации.

Лучшие предшественники ярового ячменя - пропашные культуры, озимые зерновые. Для продовольственных и кормовых целей ячмень можно высевать после зернобобовых культур, оставляющих в почве достаточное количество азота. Пивоваренный ячмень дает высокий урожай зерна хорошего качества при размещении его после удобренных пропашных культур. Ячмень - хороший предшественник для многих яровых, а в некоторых районах и для озимых культур. Благодаря короткому вегетационному периоду, ячмень является ценной покровной культурой для многолетних бобовых и злаковых трав.

Лучшим предшественниками для озимого ячменя являются озимый рапс, ранний картофель, горох, зернобобовые на зеленую массу, потому что их рано убирают и они оставляет после себя хорошо окультуренную почву. Зерновые культуры в качестве предшественника менее пригодны, хотя, по мнению немецких исследователей, хорошие урожаи озимого ячменя можно получать после озимой пшеницы.

Удобрения. Ячмень - наиболее отзывчивая культура на удобрения. При недостатке элементов питания, особенно в начальные периоды, задерживается рост и развитие растений, нарушается нормальный процесс образования углеводов и формирование генеративных органов, ослабляется устойчивость к полеганию и болезням, существенно снижается урожай.

Органические удобрения непосредственно под ячмень не вносят или вносят только, где очень низкое плодородие почвы. Ячмень чаще всего размещают второй культурой после унавоженных пропашных культур.

Яровой и озимый ячмени отзывчивы на внесенные минеральные удобрения. При расчете норм удобрений под планируемую урожайность следует учитывать данные агрохимических картограмм (плодородие и агрохимические свойства почвы), показатели выноса основных питательных веществ урожаем и коэффициент использования элементов питания из почвы и внесенных удобрений.

Фосфорные в дозе 60-90 кг/га и калийные в дозе 120-150 кг/га д. в. удобрения вносят осенью под вспашку, азотные - весной под предпосевную культивацию. Часть фосфорных удобрений (10-15 кг/га) используют при посеве для лучшего развития корневой системы и формирования более крупного колоса.

Азот, при правильном его использовании, как ни один другой элемент минерального питания не обеспечивает такой эффективной прибавки урожая и улучшения качества зерна. Неправильное же применение азотных удобрений может приводить к резкому снижению урожайности, слабой выполненности зерна вследствие поражения растений болезнями и полегания посевов.