Глава 4. ОЗИМЫЕ ХЛЕБА
§1. Озимая пшеница
Народнохозяйственное значение. Пшеница – наиболее ценная и самая распространенная продовольственная культура. Она дает почти 30 % мирового производства зерна и обеспечивает продовольствием более половины населения Земли. Пшеница относится к наиболее древним культурам Земного шара, выращивать ее начали за 6000 лет до н.э. в Египте и за 3000 лет до н.э. в Китае, Туркмении, Казахстане, Грузии, Армении.
Для удовлетворения разнообразного спроса населения республики в хлебобулочных, кондитерских, макаронных и других изделиях требуется зерно определенного ассортимента и качества. С качеством связны пищевая и кормовая ценность зерна, потери при хранении, выход конечной продукции при переработке и рентабельность перерабатывающей промышленности. По своему эффекту повышение качества зерна равно увеличению количества. Качество зерна – это совокупность свойств зерна, обусловливающих его пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с назначением, которые определяются сортовыми особенностями, условиями возделывания, уборки, хранения и переработки зерна.
Зерно пшеницы содержит большое количество веществ, крайне необходимых для жизни человека. Основными из них, определяющими питательную ценность зерна, являются белки и углеводы, а также жиры, витамины, ферменты, клетчатка и минеральные вещества. Содержание белка в зерне пшеницы может колебаться от 7 до 25 %, безазотистых веществ – от 49 до 73 %, жира – от 1,5 до 3 %, клетчатки – от 1,8 до 2,5 %, золы – от 1,3 до 2,8 % массы зерна. Содержание белка определяет характер использования пшеницы: для хлебопечения необходимо зерно с содержанием белка 14 – 15 %, для макаронных изделий – 17 – 18 %. При оценке хлебопекарных свойств большое значение имеют количество и качество клейковины, влияющие на объемный выход хлеба, его расплывчивость и пористость мякиша. Консистенцию эндосперма и содержание в нём белка и клейковины качественно характеризует структура эндосперма – стекловидность или мучнистость зерна, тесно связанная с твёрдостью. Стекловидность выступает в первую очередь как признак, характеризующий ценность зерна в мукомольном аспекте. По консистенции зерна пшеницы могут быть мучнистыми, полустекловидными и стекловидными. Мукомольная промышленность многих стран мира отдаёт предпочтение сортам со стекловидным типом эндосперма.
На технологические свойства зерна пшеницы влияют режим температур, обеспеченность осадками, плодородие почв, степень их окультуренности, система удобрений и ряд других внешних факторов.
Особую ценность для мукомольной и хлебопекарной промышленности имеют сильные и твердые пшеницы. Сильные пшеницы бывают только мягкие и делятся в зависимости от содержания в зерне белка, клейковины и качества клейковины на классы по силе муки: сильная, средняя и слабая. Зерно сильной пшеницы имеет стекловидность не менее 60 %, белка – не менее 14 %, сырой клейковины – не менее 28 %. Такие пшеницы являются улучшателями, и их добавляют в количестве 20 – 40 % к зерну слабых пшениц. Мука сильной пшеницы способна поглощать при замесе теста относительно большое количество воды, давать большой «припёк», тесто обладает способностью хорошо удерживать газ, хлеб имеет большой объём и хорошую формоустойчивость.
К средним относятся пшеницы с хорошими хлебопекарными свойствами, но не обладающими способностью улучшать слабые. В зерне этих пшениц содержится 11,0 – 13,9 % белка.
Слабой считается пшеница, из муки которой нельзя получить хороший хлеб, в чистом виде она не может быть использована в хлебопечении и нуждается в улучшении. Содержание белка в зерне менее 11 %, клейковины – менее 18 % третьей группы качества. Мука из такой пшеницы при замесе теста поглощает относительно мало воды, тесто в процессе замеса и брожения быстро ухудшает свои физические свойства, становится слабым и липким. Такая пшеница лишь при добавлении к ней 20 – 40 % сильной обеспечивает хороший по качеству хлеб. Мука из слабой пшеницы в чистом виде используется в кондитерской промышленности. Сорта мягкой пшеницы с небольшим количеством протеина (до 9,5 %) обеспечивают отличное качество муки для изготовления кексов, бисквитов, печенья.
Не во всех странах мира имеются природные условия, позволяющие выращивать сильную пшеницу. Так, влажный климат большинства стран Западной Европы (Голландии, Англии, Дании, Германии и др.) препятствует выращиванию пшеницы высокого хлебопекарного и питательного качества. При продвижении посевов пшеницы с севера на юг и с запада на восток содержание белка увеличивается. Хлебопекарные качества и белковость зерна тесно связаны с типом почв. На типичных чернозёмах зерно пшеницы имеет высокое качество, несколько ниже – на каштановых почвах, ещё ниже – на серозёмах, выщелоченных чернозёмах и самое низкое – на бедных почвах.
Республика Беларусь также относится к числу стран, где почвенно-климатические условия не позволяют получить высококачественное зерно на уровне сильной пшеницы. Однако неправильно на основании этого считать, что в почвенно-климатических условиях Беларуси нельзя получить зерно необходимого качества. Здесь, так же, как и в других регионах производства пшеницы, имеются вполне реальные возможности для повышения качества зерна. Важную роль в решении этой задачи играют сорт и интенсивная технология.
Виды пшеницы. Пшеница (Triticum) насчитывает 22 вида (рис. 13), относящихся к семейству Мятликовые (Злаки), из которых наибольшее распространение нашли два вида: мягкая и твердая.
Мягкая, или обыкновенная, пшеница (TriticumaestivumL.) имеет озимые и яровые сорта. Колос у мягкой пшеницы рыхлый, лицевая сторона шире боковой. Колосковые чешуи широкие, не полностью закрывают цветковые. Зерно с ясно выраженным хохолком. Есть остистые и безостые формы. Ости на наружных цветковых чешуях короче колоса и расходятся веером. Соломина полая.
Твердая пшеница (Triticum durumDesf.) представлена в основном яровыми формами. Колос плотный, длинный, остистый, колосковые чешуи сильно закрывают цветок, зерно полностью погружено в цветковые чешуи, поэтому твердая пшеница лучше противостоит осыпанию, но ее труднее обмолачивать. Ости параллельны колосу и длиннее его, боковая сторона толще лицевой. Зерно более вытянутое, сжатое с боков, со слабовыраженным хохолком или без него.
Соломина в верхнем междоузлии заполненная или с просветом. В Беларуси выращивают только мягкую пшеницу – озимую и яровую.
Основными причинами нестабильности производства зерна озимой мягкой пшеницы являются нарушения технологии возделывания и селекционные недостатки районированных сортов. Несмотря на достигнутый в последние годы определенный селекционный прогресс, многие сорта, внесенные в Государственный реестр Республики Беларусь, недостаточно устойчивы к полеганию при возделывании на высоком агрофоне, проявляют слабую устойчивость к поражению основными грибными болезнями. Результаты анализов зерна пшеницы, поступающего на заготовительные приемные пункты Беларуси в последние годы, свидетельствуют о том, что основная часть его не соответствует требованиям хлебопекарной промышленности. По этой причине на закупку продовольственного зерна государством ежегодно затрачиваются значительные средства, а зерно пшеницы собственного производства в больших объемах используется на фуражные цели для животноводства.
Биологические особенности озимой пшеницы. Озимую пшеницу выращивают в районах с мягкой зимой (Центрально-Черноземная зона, район Поволжья, Закавказья, Украина, Молдова), однако в последнее время расширились посевы в Нечерноземье. На севере граница выращивания доходит до 65о с.ш. (Архангельская обл.), на юге – до 45о с.ш. (юг Дагестана). Озимая пшеница предъявляет высокие требования к условиям произрастания.
Требования к температуре. В разные периоды вегетации пшеница предъявляет различные требования к теплу. Зерно озимой пшеницы способно прорастать при температуре 1 – 2 °С, но для быстрого и дружного появления всходов необходима температура 12 – 15 оС. В зимне-осенний период пшеница чувствительна к низким температурам и ее резким колебаниям; без снега гибнет при температуре -16 – -18 оС. Сорт Мироновская 808 выдерживает мороз до -30 оС.
Кущение озимой мягкой пшеницы начинается примерно через 15 дней после появления всходов; оно протекает осенью и весной. При оптимальном сроке посева у пшеницы с осени развиваются 3 – 6 побегов. Такого состояния они могут достигнуть, если посев проводят не позже чем за 50 – 60 дней до прекращения осенней вегетации.
Выход в трубку у озимой пшеницы наступает в первой половине мая при температуре не менее 10 °С. Колошение начинается с появления колоса из пазухи последнего листа. В зависимости от погодных условий оно наступает на 25 – 35 день после начала выхода в трубку. Продолжительность периода от весеннего пробуждения до колошения пшеницы колеблется от 55 до 75 дней.
Цветет пшеница около недели, а формирование, налив и созревание зерна продолжаются 30 – 40 дней. Недостаток влаги и питательных веществ в почве в этот период ухудшает налив зерна и снижает урожайность. Наиболее благоприятны для формирования зерна пшеницы относительно высокие температуры воздуха в период колошение – восковая спелость. В это время растениям необходима температура 18 – 20 °С. При повышении температуры воздуха в фазе созревания зерна до 22 – 25 °С содержание белка в зерне возрастает. Озимая пшеница достаточно жаровыносливая и засухоустойчивая культура, но менее зимостойкая, чем озимая рожь. При слишком высоких температурах (более 40 °С), недостатке влаги нарушается нормальный процесс фотосинтеза, тормозится рост растения, что препятствует хорошему наливу зерна.
В Гродненской области Беларуси полная спелость озимой пшеницы обычно наступает в конце июля – первых числах августа. При прохладной и дождливой погоде в весенне-летний период вегетации увеличивается продолжительность всех фаз, задерживается созревание зерна, сухая же и жаркая погода ускоряет созревание зерна.
Требования к влаге. Озимая пшеница потребляет больше влаги, чем яровая, лучше использует осенние и зимние осадки. Потребление влаги в течение вегетационного периода неравномерно.
В фазе прорастания зерна и появления всходов растения потребляют сравнительно немного влаги. По мере роста и развития потребность в воде увеличивается, наибольшее количество расходуется в период от весеннего прорастания до колошения (70 % от общей потребности за вегетацию) и наименьшее – от цветения до восковой спелости. Критическим периодом по отношению к влаге является период выхода в трубку – колошения. При недостатке влаги в этот период приостанавливается рост растений, формирование площади листьев, в результате чего нарушается дифференциация генеративных органов, происходит увеличение доли бесплодных цветков.
Наибольшая продуктивность озимой пшеницы при влажности почвы 70 – 75 % от полевой влагоемкости в зоне распространения основной массы корней (60 см).
Требования к почве. Озимая пшеница предъявляет высокие требования к условиям выращивания по сравнению с другими озимыми культурами. Ее не следует размещать на песчаных и супесчаных почвах, подстилаемых песками, переувлажненных тяжелосуглинистых и глинистых почвах и на плохо осушенных торфяниках. Для нее наиболее пригодны почвы с хорошим гумусовым горизонтом, высоким содержанием питательных веществ, хорошими водно-физическими свойствами. Лучшими почвами являются легко- и средне-суглинистые, а также связные супеси, подстилаемые с глубины 0,8 – 1,0 м моренным суглинком, характеризующиеся: рН – рН 6,0 – 7,5, содержание гумуса не менее 1,8 %, подвижного фосфора 50 – 100 мг/кг и обменного калия не менее 80 – 120 мг/кг, по Кирсанову. Лучшими почвами для озимой пшеницы являются черноземы, темно-каштановые, серые лесные почвы; в условиях Беларуси – дерновые, дерново-карбонатные, дерново-подзолистые суглинистые почвы. Не следует размещать посевы озимой пшеницы, возделываемые по интенсивной технологии, на почвах с очень низким и низким содержанием почвенных форм питательных веществ без предварительного агрономического окультуривания в звене севооборота.
Размещение в севообороте и система удобрений. С учетом того что при интенсивной технологии ставится задача получения высоких и устойчивых урожаев высококачественного зерна, под озимую пшеницу в каждом хозяйстве должно быть выделено лучшее место в севообороте, обеспечивающее возможность внесения органических удобрений, качественную подготовку почвы и своевременное проведение посева. Лучшие предшественники озимой пшеницы: клевер одно- и полуторагодичного пользования, бобово-злаковые смеси на зеленую массу, крестоцветные (капустные) на зеленую массу, люпин на зеленую массу, кукуруза на зеленый корм, ранний картофель. Не рекомендуется размещать озимую пшеницу после многолетних злаковых трав второго и третьего годов пользования и после ячменя, так как это способствует поражению растений озимой пшеницы корневыми гнилями.
Азот поступает в растение с начала вегетации до молочной спелости. Недостаток его проявляется в светло-зеленой окраске растения, слабом кущении и малых размерах как вегетативных, так и репродуктивных органов пшеницы. Азотные удобрения вносят дробно в критические периоды потребности растений в этом элементе питания.
Фосфор способствует равномерному появлению всходов, активизирует рост корневой системы, ускоряет созревание. Являясь аккумулятором и переносчиком энергии, соединения фосфорной кислоты стимулируют процессы фотосинтеза, дыхания и оказывают непосредственное влияние на углеводный обмен. Недостаток фосфора в растениях тормозит передвижение углеводов и снижает синтез белков. Высокий уровень фосфора усиливает развитие корневой системы, повышает использование азота и сокращает период созревания пшеницы, способствует улучшению физических свойств зерна. Фосфорные удобрения наиболее интенсивно используются растениями в первые 30 – 35 дней их вегетации, поэтому их вносят главным образом под основную обработку почвы.
Калий занимает важное место в балансе питания пшеницы. Его недостаток в растении снижает фотосинтетическую активность, нарушает углеводный обмен, усиливает поражение грибными заболеваниями и тем самым отрицательно влияет на содержание белков в зерне. Калийные удобрения наиболее полно используются растениями при внесении их под основную обработку.
Минеральные и органические удобрения вносят с учетом получения программированного урожая и уровня плодородия почвы на основании результатов агрохимического обследования полей. По данным почвенной диагностики устанавливают дозы азота для внесения до посева и в ранневесеннюю подкормку. Применение азотных удобрений перед посевом озимых исключается в следующих случаях: ● при размещении озимых после бобовых, сидератов, пропашных, однолетних трав в смеси с бобовыми; ● при непосредственном внесении под озимые органических удобрений; ● при содержании гумуса в дерново-подзолистых суглинистых и супесчаных, подстилаемых суглинком, почвах более 2,5 %, в песчаных и супесчаных, подстилаемых песком, более 1,8 %.
Высокие устойчивые качественные урожаи, особенно зерна хлебопекарного назначения, получают при совместном применении органических и минеральных удобрений. Вносятся органические удобрения в первую очередь на менее плодородных почвах и при размещении озимой пшеницы по зерновым предшественникам, однолетним и многолетним злаковым травам. При размещении по парозанимающим культурам органические удобрения вносят непосредственно под предшественник.
В Беларуси установлена высокая эффективность применения под озимую пшеницу медных, борных и цинковых микроудобрений. Их вносят в почву при низкой обеспеченности (I группа), обрабатывают семена при средней обеспеченности (II группа), проводят внекорневые подкормки при повышенной обеспеченности почв (III группа) и планировании высоких урожаев. Наиболее эффективным приемом является внекорневая подкормка в фазе выхода растений в трубку. Совместно применяют не более двух микроэлементов.
Сорта озимой пшеницы. Среди регулируемых факторов, влияющих на качество зерна пшеницы, наиболее эффективными являются предшественники, система минерального питания, а также сорт. Установлены достоверные различия в зависимости от генотипа сорта по таким биохимическим свойствам, как активность ферментов амилазного комплекса, аминокислотный состав белка, уровень белковости, количество и качество клейковины. Если количество клейковины в зерне пшеницы примерно на 70 % зависит от условий выращивания, то качество в такой же мере определяется генотипом сорта. Поэтому сорт необходимо выбирать с учетом его пригодности для возделывания по интенсивной технологии: районированный или перспективный высокоурожайный сорт интенсивного типа, зимостойкий, отзывчивый на высокий агрофон, устойчивый к полеганию и болезням, отвечающий требованиям направления использования.
В Государственный реестр сортов и древесно-кустарниковых пород внесены такие сорта, как Каравай, Капылянка, Гродненская 23, Былина, Центос, Легенда, Кобра, Щара, Саната, Гродненская 7, Завет, Прэм'ера, Саква.
Значительная часть новых сортов интенсивного типа, отличаясь высокой урожайностью даже на фоне сбалансированного азотного питания, не всегда формирует зерно, пригодное для хлебной выпечки. У высокоурожайных сортов увеличивается удельный вес зерна в общей биомассе, повышается отношение массы зерна к массе соломы, что нередко ведет к снижению белка и хлебопекарных качеств.
Из числа районированных и находящихся в Госсортоиспытании сортов озимой пшеницы наиболее высокое содержание белка в зерне формируют такие сорта, как Центос, Каравай, Легенда, Былина, Веда, Зарица, Саната, Арина.
Потенциал продуктивности интенсивных сортов может быть наиболее полно реализован в производстве только в условиях высокого агротехнического фона, соответствующего плодородия почвы, на чистых от сорняков полях, при хорошем и отличном развитии растений в течение их вегетации. Такие условия обеспечиваются интенсивной технологией. При возделывании по интенсивной технологии имеется возможность управлять развитием растений, формированием урожая и качеством зерна. Это достигается внесением нужных макро- и микроудобрений, и особенно дробным внесением азотных удобрений на определенных этапах органогенеза по результатам почвенной и растительной диагностики, защитой растений от сорняков и основных болезней.
Посев и уход за посевами. Интенсивная технология предполагает поточность, комплексность, оптимальную механизацию, операционность процессов. Она базируется на биологических особенностях культуры по этапам органогенеза, предусматривает использование приемов удовлетворения потребностей растений в факторах жизни по фазам и этапам развития и тем самым позволяет управлять урожаем и его качеством.
Обработка почвы зависит от предшественника, засоренности полей и почвенно-климатических условий. На почвах с малым запасом органического вещества проводят глубокую зяблевую вспашку, весной – боронование для задержания влаги. При размещении озимой пшеницы после парозанимающих культур сплошного сева проводят лущение почвы, затем вспашку на глубину пахотного слоя. По мере появления всходов сорняков и образования почвенной корки проводят культивацию в диагонально-перекрестном направлении.
Использование для посева высококачественного посевного материала – важное условие для достижения высоких урожаев. Для посева необходимо использовать крупные, здоровые, выровненные, чистые от сорняков семена 1 или 2 класса госстандарта. Растения из таких семян глубже закладывают узел кущения, что увеличивает зимостойкость озимой пшеницы, развивается более мощная корневая система, меньше поражаются болезнями и дают более высокие урожаи.
Семена озимой пшеницы могут быть местом сохранения и передатчиком различных инфекционных заболеваний (твердая головня, снежная плесень, корневые гнили, пятнистости листьев и др.). Для их обеззараживания и защиты проростков и всходов от возбудителей болезней, сохраняющихся в почве, семена непосредственно перед севом или заблаговременно протравливают рекомендованными препаратами в соответствии с перечнем разрешенных средств защиты растений. Высевать зерно озимой пшеницы без протравливания недопустимо.
При определении сроков посева следует учесть, чтобы растения сформировали по 2 – 3 развитых побега и получили необходимую закалку перед уходом на зиму. Для этого при достаточной влагообеспеченности почвы необходимо не менее 45 – 50 дней осенней вегетации. Посев озимой пшеницы следует проводить в день подготовки почвы или с минимальным разрывом. При слишком раннем посеве растения обладают пониженной зимостойкостью, при слишком позднем – уходят в зиму слабыми, изреживаются и весной отстают в росте. Оптимальными сроками сева озимой пшеницы являются: для северных районов республики – с 25 августа по 10 сентября; для центральных – с 1 по 15 сентября; для южных – с 5 по 20 сентября. В Гродненской области оптимальными сроками посева озимой пшеницы (с севера на юг) являются с 25 августа по 10 сентября.
Озимая пшеница – культура сплошного сева. Наибольшее распространение имеют обычный рядовой способ посева с междурядьями 15 см, узкорядный с междурядьями 7,5 – 10 см, перекрестный и перекрестно-диагональный с междурядьями 15 см.
Основными мерами ухода за посевами озимой пшеницы являются: прикатывание, подкормка, снегозадержание, весеннее боронование, борьба с вредителями, сорняками и болезнями.
В основе интегрированной защиты озимой пшеницы от комплекса вредных организмов при интенсивном ее выращивании лежит устойчивость сорта и оптимальная агротехника. Но даже на фоне оптимальной сортовой агротехники может складываться неблагоприятная фитосанитарная обстановка в посевах и возникать необходимость в проведении специальных мероприятий по защите растений от сорняков, болезней и вредителей. Озимая пшеница относится к числу наиболее поражаемых зерновых культур и требует постоянного фитопатологического контроля. Для защиты озимой пшеницы от комплекса неблагоприятных факторов (болезни, вредители, полегание) на основе агробиологического контроля в фазе начала выхода в трубку целесообразно опрыскивание посевов смесью агрохимикатов (двойной или тройной), включающей фунгицид, инсектицид, ретардант. Второе опрыскивание посевов против комплекса заболеваний должно быть максимально приближено к фазе флагового листа.
Срок последней обработки посевов ограничен сроком ожидания, который составляет для большинства фунгицидов и инсектицидов 20 – 30 дней до уборки урожая.
Уборка урожая. Уборка урожая должна выполняться в оптимальные сроки, без потерь и обеспечивать сохранность качества зерна. Нарушение технологии уборки приводит обычно к потерям 10 – 20 %, а в неблагоприятных условиях – до 30 % и более. Потери нередко могут превышать прибавки от внедрения нового сорта, внесения удобрений, освоения интенсивных технологий.
При определении сроков уборки необходимо учитывать сортовые особенности и начинать ее нужно в фазу полной спелости. Лучшим способом уборки продовольственной пшеницы в почвенно-климатических условиях нашей республики является прямое комбайнирование, и завершать ее необходимо сжато, в течение 5 – 7 дней.
Зерно с каждого поля при уборке размещается отдельно и затем просушивается. Качество зерна озимой пшеницы может быть снижено при неправильном режиме сушки. Из-за неравномерного нагрева зерна в сушке количество клейковины может быть снижено на 2 – 3 % и более.
§2. Озимая рожь
Народнохозяйственное значение. Озимая рожь является важной продовольственной культурой, которая занимает в республике одну треть от посевных площадей зерновых культур. Это связано с невысокой требовательностью ее к почвенному плодородию и с небольшой зависимостью продуктивности от метеорологических условий, т.е. это одна из зерновых культур, отличающаяся стабильностью по урожайности, тем самым занимает первое место в республике по валовому сбору зерна.
Озимая рожь имеет большое значение в районах, где ограничено возделывание озимой пшеницы из-за почвенно-климатических условий. Ареал распространения озимой ржи – на севере до 69о с.ш., на юге – 45° с.ш. Культурная рожь считается относительно молодым хлебным растением и, по данным Н.И.Вавилова, произошла от дикорастущей сорно-полевой ржи.
Из ржаной муки выпекают различные сорта хлеба с высокой калорийностью, хорошими вкусовыми качествами, наличием полноценных белков и витаминов А, группы В, РР и др. По усвояемости уступает пшеничным хлебам, однако превосходит по содержанию лизина, треонина и тирозина. Цельное и дробленое зерно, отруби и мука используются на корм скоту. В настоящее время во всех странах - производителях ржи до 50 % всего урожая используются для приготовления комбикормов. Рожь обычно применяется для кормления животных в смеси с другими зерновыми культурами. Из соломы ржи изготавливают разнообразные плетенные художественные изделия и некоторые предметы бытового назначения (маты, оберточную бумагу, шляпы), используют для получения целлюлозы, фурфурола, уксуса, а также на подстилку животным. В ряде стран с появлением эко-хозяйств ржаную солому используют при отоплении теплиц и ферм. Сильное кущение и быстрый рост позволяют озимой ржи подавлять сорняки. Рожь – один из лучших предшественников для многих полевых культур.
Основные посевы ржи распространены в Европе и США. Главные производители ржи – СНГ, Германия, Польша, США, Франция. Озимая рожь является высокопродуктивным растением и во многих районах превышает урожаи яровых хлебов, хотя и уступает озимой пшенице. Доля Республики Беларусь в мировом производстве зерна озимой ржи составляет – 8,3 %, интенсивная технология возделывания позволяет получать 45 – 50 и более ц/га зерна.
Морфологические и биологические особенности ржи. Рожь (Sеса1е cereale L.) имеет мочковатые корни, проникающие в почву на глубину до 2,0 м, что имеет большое значение при засухе.
Стебель – полая соломина высотой до 1 – 1,5 м с 5 – 7 междоузлиями. Листья линейные, шире, чем у пшеницы. Язычок короткий, вверху закругленный. Ушки короткие без ресничек. Соцветие – колос, состоящий из стержня, на уступах которого расположены по одному двухцветковому (редко трехцветковому) колоску. Ости зазубренные. Зерно голое, удлиненное, с глубокой бороздкой и хохолком. Окраска зерна зеленоватая, желтая, светло-коричневая, серая. Содержание белка в зерне 9 – 19 % (меньше, чем у пшеницы).
Особенность озимой ржи – сильное кущение осенью (4 – 5 стеблей) и быстрое отрастание весной. Озимая рожь – перекрестноопыляющееся (ветроопыляемое) растение. Созревает на 8 – 10 дней раньше озимой пшеницы.
Требования к температуре. Озимая рожь наиболее морозоустойчивая и зимоустойчивая культура, чем другие озимые зерновые. В зимний период переносит морозы до 25 – 30 оС, под толщей снега даже ниже, но может вымерзать, особенно при плохой закалке осенью. Семена прорастают при 1 – 2 °С. Оптимальная температура прорастания 6 – 12 °С, колошения и цветения – 14 – 20 °С, восковой спелости 16 – 25 °С. Кустится осенью, но при влажной и прохладной погоде кущение протекает и весной. К высоким летним температурам более устойчива, чем овес и яровая пшеница, но менее устойчива, чем озимая пшеница.
Требования к влаге. Более засухоустойчива, чем другие озимые культуры, что обусловлено мощной корневой системой и лучшим использованием запасов осенней и весенней влаги. Наибольшую потребность во влаге озимая рожь испытывает во время осеннего кущения и особенно в период выхода в трубку и колошения. Недостаток влаги в это время отрицательно сказывается на формировании колосьев и ведет к снижению урожая.
Требования к почве.Рожь относится к числу культур, не требовательных к плодородию почвы. В отличие от других зерновых культур она способна произрастать и давать удовлетворительные урожаи практически на всех типах минеральных почв (кроме сыпучих песков), а также на окультуренных торфяниках.
Корневая система озимой ржи активнее, чем озимой пшеницы, способна усваивать питательные вещества из труднорастворимых соединений. Однако сорта интенсивного типа тетраплоидной ржи нуждаются в почвах более высокого агрофона. Рожь лучше других зерновых культур адаптирована к повышенной кислотности почвы, однако оптимальное значение рН 5,6 – 6, на известкование реагирует положительно.
Размещение в севообороте и система удобрений. В отличие от других зерновых культур озимая рожь меньше реагирует на место ее размещения в севообороте. В северной и центральной зонах с интенсивным травосеянием основные посевы озимой ржи рекомендуется размещать в звеньях севооборота «травы – овес – озимая рожь – пропашные», либо «пропашные – ячмень – озимая рожь». Клевер, а также однолетние травы эффективнее использовать под ячмень и овес, а после них озимую рожь. В этом случае, по данным Белорусского НИИ земледелия (кроме полноценного второго и третьего укоса зеленой массы в кормовом поле), выход зерна на 2,0 – 2,5 ц/га выше, чем в звене «озимая рожь – ячмень – овес». Овес и ячмень как предшественники озимой ржи и высеваемые после пропашных культур, однолетних трав или клевера практически равноценны. В южной зоне республики основные посевы озимой ржи размещаются после зернобобовых культур на зеленую массу и семена, бобово-злаковых смесей, кукурузы, многолетних трав, а также после ячменя и овса, высеваемых после пропашных культур. Озимая рожь не предъявляет особых требований непосредственно к предшественникам, их выбор больше зависит от возможности подготовить почву после уборки.
Основная часть питательных веществ усваивается растениями озимой ржи в период от кущения до колошения и для азота и калия почти полностью завершается в период цветения. Фосфор потребляется более продолжительное время, почти в течение всего вегетационного периода, хотя основное количество Р2О5 поступает в растения ко времени их цветения, остальные 20 – 22 % продолжают усваиваться вплоть до восковой спелости.
Наиболее ответственным периодом, как и для других культур, является начальная стадия развития растений, начиная от прорастания семян. Особое значение в это время имеет обеспечение растений фосфором, который способствует мощному развитию корневой системы, формированию здоровых и сильных всходов, лучшему укоренению растений. Азот необходим растениям ржи также сразу после появления всходов, но на абсолютном большинстве почвенных разновидностей его хватает для осеннего развития растений. Потребность в нем особенно остро ощущается ранней весной, поэтому эффективность подкормок азотными удобрениями в этот период особенно велика. Только в исключительных случаях, на почвах с низким содержанием гумуса (ниже 1,5 %), плохими предшественниками и отсутствием навоза, небольшую часть азота (30 – 35 кг/га) рекомендуется внести осенью до посева.
Правильная система удобрения ржи предусматривает обязательное внесение полной дозы фосфорных и калийных удобрений с осени под вспашку или предпосевную обработку, так как озимая рожь потребляет осенью до 30 – 40 % фосфора и калия, и сразу же после весеннего отрастания начинается период наибольшего усвоения всех питательных веществ. Обязательный прием при посеве ржи – рядковое внесение гранулированного суперфосфата, аммофоса, нитрофоса или нитрофоски. Если под озимую рожь подсевают многолетние травы, то фосфорные и калийные удобрения вносятся в запас из расчета питания ржи и многолетних трав в первый год пользования.
В качестве основного удобрения вносят органические, значительную часть их рекомендуют вносить весной под предшествующие озимой ржи культуры. Из микроэлементов под озимую рожь применяют сернокислый цинк, закисное железо и др.
Районированные сорта ржи. В Республике Беларусь более 90 % посевных площадей заняты сортами тетраплоидной ржи (Пуховчанка, Верасень, Сяброука, Игуменская, Завея-2, Спадчына). Эти сорта способны обеспечить урожай до 8 – 9 т/га. Для обеспечения такой урожайности они требуют высокоокультуренных почв, достаточного количества минеральных удобрений и благоприятных климатических условий.
В отношении адаптивности к воздействию неблагоприятных факторов среды достоверно установлено, что диплоидные сорта более устойчивы к вымерзанию и выпреванию, прорастанию зерна в колосе, менее чувствительны к засухе, дают относительно высокие, стабильные, гарантированные урожаи зерна на легких по гранулометрическому составу почвах с неустойчивым водным режимом и низким уровнем плодородия. Для условий таких почв в Институте земледелия и селекции НАН Беларуси созданы новые сорта озимой диплоидной ржи: Зарница и Талисман.
Между посевами диплоидной и тетраплоидной ржи пространственная изоляция не устанавливается. Биологического засорения при переопылении диплоидных и тетраплоидных форм не происходит. Семена остаются чистосортными и пригодными для посева. Более опасно механическое смешивание семян диплоидных и тетраплоидных сортов, которое может быть при посеве, сортировке, уборке, доработке и хранении зерна.
Посев и уход за посевами. Предпосевная обработка семян озимой ржи включает воздушно-тепловой обогрев, обеззараживание (протравливание), обработку питательными веществами (микроэлементами), регуляторами роста.
Сроки посева озимой ржи определяются главным образом продолжительностью периода осенней вегетации. Районированные сорта для подготовки к зиме требуют 40 – 60 дней. Оптимальные сроки сева озимой ржи совпадают с переходом среднесуточной температуры через 14 – 15 °С. В Республике Беларусь оптимальный срок посева – 1 – 15 сентября, на северо-востоке – 1–10 сентября.
Обработка почвы под озимую рожь зависит от гранулометрического состава почвы, вида предшественника. После уборки стерневых предшественников поле пашут, совмещая с внесением органических удобрений.
Уход за посевамивключает выравнивание и прикатывание поверхности поля после посева, боронование весной для задержания влаги. Подкормки весной проводят, когда среднесуточная температура воздуха переходит за +5 °С и начинается вегетация растений (появляются молодые корешки), почва уплотниться и появиться возможность пустить в поле нужную технику. Вместе с удобрениями можно вносить регуляторы роста растений, гербициды, инсектициды.
Уборка озимой ржи. Созревание зерна продолжается 10 – 20 дней от начала молочно-восковой спелости до полного созревания зерна. Наибольший урожай получают при уборке ржи в середине или в конце восковой спелости. При определении срока уборки необходимо учитывать зрелость соломы. Если посевы ржи не полегли и погода позволяет, ее можно убрать и в перезрелом состоянии.
После уборки озимой ржи семенам требуется определенный период для физиологического созревания. Чтобы повысить всхожесть семян, не закончивших послеуборочного дозревания, их подвергают воздушно-тепловому прогреванию на солнце, а также путем пропускания через сушилку.
После уборки, когда остается одна стерня, начинается интенсивный процесс испарения влаги из почвы, повышения ее температуры. Иссушение почвы приводит к снижению урожая следующего года. Поэтому после вывоза всей массы с поля нужно немедленно проводить почвообработку.