Научно-исследовательский проект "Рост пшеницы: из семени в колос"

Научно-исследовательский проект
"Рост пшеницы: из семени в колос"

Как то, спросив маму, из чего делают, мои любимые спагетти, я получил ответ: «Из пшеницы». «А что такое пшеница?» - спросил я. И мама, подмигнув мне, сказала: «Давай позвоним нашему дедушке, и он расскажет тебе о том, что такое пшеница, о том, как он выращивает её, как любит свой труд!» Внимательно слушая взрослых, я удивлялся, что из пшеницы не только производят спагетти, но пшеница — это еще и мука, и мои любимые булочки. Дедушка предложил мне не просто прослушать его рассказ, он предложил мне поучаствовать, познать, изучить рост и развитие пшеницы. Почитав и посмотрев сельскохозяйственные фильмы о пшенице, я понял всю актуальность данного исследования. Я никак не мог поверить, что из одного семечка в поле может вырасти колос, а то и несколько колосьев богатых зернами.

Цель работы – доказать, что из одного семени, посеянного в поле, мы получим колос богатый зернами. Но очень сложно учитывать одну семечку в поле, мы решили исследовать 1 га земли, на котором будут посеяны семена пшеницы.

Гипотеза: Предположим, что, высадив одну семечку пшеницы, мы получим к созреванию колос богатый зернами пшеницы.

Перед нами стоят следующие задачи:
- изучить, прочитать информацию, просмотреть фильмы о зерновые культуры пшеницы;
- наблюдать за ростом и развитием зерновой культуры пшенице;
- пообщаться с людьми, которые занимаются выращиванием пшеницы.

Объект исследования: Зерновая культура пшеница.
Предмет исследования: Рост и развитие зерновой культуры пшеницы.

Методы исследования: Изучение, чтение справочной информации, работа с интернетом, просмотр фильмов, наблюдение за процессом роста и развития зерновой культуры пшеницы, беседа со специалистами, обобщение.
Место исследования: д. Зоново, Еловский район, Пермский край.
Время исследования: С15 октября 2014г.  по 30 сентября 2015г.

Пшеница (лат.Triticum)  -  род травянистых, в основном однолетних растений семейства Злаки, или Мятликовые. Получаемая из зёрен мука идёт на выпечку белого хлеба и производства других пищевых продуктов; отходы мукомольного производства служат кормом скоту и домашней птице.
Пшеница - ведущая зерновая культура во многих регионов мира и один из основных продуктов питания на севере Китая, в некоторых частях Индии и Японии, во многих ближневосточных и североафриканских странах и на равнинах юга Южной Америки.
Основной производитель пшеницы Китай, второй по значению США; затем идут Индия, Россия, Франция, Канада, Украина, Турция и Казахстан. Зерно пшеницы — это важнейший сельскохозяйственный объект международной торговли, почти 60% всего экспорта зерновых. Ведущий в мире экспортер — это США. Много пшеницы вывозят Канада, Франция, Австралия и Аргентина. Основные импортёры пшеницы — это Россия, Китай, Япония.
 
Виды пшеницы
Хлебопекарные достоинства пшеничной муки зависят в первую очередь от содержания в зерне белка и клейковины.

Пшеница по силе муки делится:

• Сильная пшеница - сорта мягкой пшеницы с содержанием белка в зерне более 14%, клейковины 1 группы качества более 28%, способные давать хлеб высокого качества (большого объема и пористости) не только в чистом виде, но и при добавлении к муке слабых пшеницы. За способность сильной пшеницы улучшать слабую ее называют улучшителем.

• Средняя пшеница - сорта с содержанием белка в зерне 11-13,9%, клейковины - 25-27% (2 группа качества), мука из нее имеет хорошие хлебопекарные свойства, но не улучшает муку слабой пшеницы.

• Слабая пшеница - сорта с содержанием белка - менее 11%, клейковины - менее 25% (3 группа качества). Мука слабых сортов пшеницы дает хлеб низкого качества с небольшим объемом и плохой пористостью.

Ценная пшеница - сорта, которые по качеству зерна технологическим свойствам близки к сильной пшенице, но отдельные показатели не соответствуют требованиям сортов - улучшителей.
Количество и качество клейковины определяют объемный выход хлеба, его расплываемость и пористость мякиша. На содержание белка сильно влияют почвенно-климатические условия. При продвижении посевов пшеницы с севера на юг и с запада на восток содержание белка увеличивается. На качестве зерна сказывается сухость воздуха, солнечная инсоляция, повышенное содержание азота в почве и уровень агротехники.
Содержание белка и клейковины повышается, если, налив зерна происходит в жаркую сухую погоду.
Пшеничная мука кроме хлебопечения используется для производства макаронных и кондитерских изделий.
Озимая пшеница - важная кормовая культура. Пшеничные отруби - ценный концентрированный корм для всех видов сельскохозяйственных животных. Солому в измельченном виде или сдобренную кормовой патокой используют как грубый корм для крупного рогатого скота. Солома и мякина имеют большую кормовую ценность: 10 кг соломы - 0,5 кг протеина, 20-22 к.ед. В чистом виде или в смеси с викой ее выращивают на зеленый корм, используемый рано весной.
Зерно перерабатывают на спирт, крахмал, декстрин и т.п. Из соломы делают бумагу, крыши, циновки, предметы домашнего обихода.
Агротехническое значение озимой пшеницы состоит в том, что она является хорошим предшественником для других культур севооборота. Севооборот обеспечивает восстановление и повышение плодородия почвы, рациональное использование земли. Картофель, подсолнечник, ячмень, рожь целесообразно высевать после пшеницы.
 
Вредители и болезни
Одна из самых распространенных болезней пшеницы – стеблевая, или линейная, ржавчина. Уже 200 лет назад было известно, что заражению способствуют кусты барбариса (на них паразитический гриб проходит часть своего жизненного цикла), и появились законы, требующие их уничтожения.    До сих пор в декоративных целях разрешается разводить только его устойчивые к ржавчине формы. Барбарис служит также источником новых инфекционных рас ржавчинного гриба (Приложение1, рис. 2) – их известно уже более трехсот. Линейная ржавчина приносит настолько серьезный ущерб, что во всем мире ведутся исследования по выявлению еще неизвестных науке рас паразита и созданию устойчивых к нему сортов пшеницы.
    Среди других болезней заслуживают упоминания листовая (бурая) и желтая ржавчины, твердая (вонючая), стеблевая и пыльная головня, мучнистая роса, парша, корневая гниль и гниль корневой шейки, две септориозных пятнистости и вирусные инфекции (различные типы мозаики и желтая карликовость). Лучшая мера борьбы во всех случаях – выведение устойчивых сортов. Комплексный подход, т.е. сочетание генетической устойчивости растений с химическими обработками, позволяет в некоторых случаях значительно снизить потери (например, от твердой головни), однако от ряда болезней эффективных средств защиты до сих пор не разработано.
    К другим экологически безопасным, т.е. не включающим пестицидных обработок, способам борьбы относятся правильная подготовка почвы, выбор специальных схем севооборота и оптимальных сроков сева и уборки. Запахивание стерни после скашивания послеуборочных остатков.  Последний метод лишает многих вредителей пищи.
 
Требование к факторам внешней среды
Среди зерновых культур пшеница является наиболее требовательной к факторам внешней среды. В отдельные годы, при резком отклонении погодных условий от оптимальных, наблюдается гибель ее посевов на значительной площади. Требования пшеницы к почвам, температуре, влаге и другим факторам в течение вегетационного периода изменяются в зависимости от возраста растений, погодных условий.
Требования к свету.  Пшеница требовательна к свету и относится к растениям длинного дня. Под действием солнечного света происходят процессы фотосинтеза, благодаря которым в растительном организме накапливаются белки, жиры, углеводы.
При оптимальном количестве солнечного света растения хорошо кустятся, листья принимают зеленую окраску.
Недостаток освещения в осенний период способствует разрастанию первого (нижнего) междоузлия и образованию листа кущения ближе к поверхности почвы, что снижает зимостойкость растения.
Недостаточная весенняя освещенность растений приводит к чрезмерному вытягиванию нижних междоузлий и полеганию растений.
При недостаточном освещении во время налива и созревания ухудшается качество зерна, что зачастую происходит в загущенных посевах. Освещенность посевов зависит от густоты стояния растений на 1 га. Загущенные посевы снижают освещенность.
Требования к теплу. Температура является важным фактором развития. В разные периоды вегетации озимая пшеница предъявляет неодинаковые требования к температурному режиму.
Культура эта холодостойкая. Зерно пшеницы прорастает при 1-2 °С, а ассимиляционные процессы начинаются при 3-4°С., но для нормального прорастания и появления всходов оптимальна температура в 12-15°С. При температуре 14-16°С и достаточной увлажненности почвы, первые всходы появляются через 7-9 дней. Благоприятный для посева пшеницы календарный срок со среднесуточной температурой воздуха 14-17°С. [1][6][7]

При изучении сайтов, книг и просмотре информации о зерновой культуре пшенице, у меня на каждом этапе возникали вопросы. Их я хочу для себя озвучить, и в практической части находить на них ответы.
Во-первых, какая техника используется в каждой фазе подготовки, в развитии и росте пшеницы?
Во-вторых, мне необходимо понять каждый этап развития и роста семени пшеницы, например, зачем нужно вспахивать землю или культивировать?
В-третьих, как зависит рост пшеницы от удобрений, от погодных условий?