Рожь посевная
Рожь посевна́я (Secale cereale), вид травянистых растений рода (Secale) семейства злаковых (Gramineae), или мятликовых (Poaceae). Зерновая культура, представленная самонесовместимыми растениями озимого и ярового образов жизни, широко распространена в условиях умеренного климата РФ, Белоруссии, Восточной Европы, Китая и Ближнего Востока.
Культурная рожь произошла из сорно-полевой ржи, которая расселялась в высокогорные районы и северные широты вместе с пшеницей и ячменём. Благодаря высокой адаптивной способности и устойчивости к холодному климату рожь постепенно вытеснила хлебные злаки и стала самостоятельной культурой. Выделяют 2 генетических центра с максимальным разнообразием форм: 1-й генетический центр охватывает Малую Азию, Закавказье; 2-й генетический центр расположен в северо-западном Иране и в Центральной Азии. Анализ ископаемых остатков ржи, найденных при раскопках городищ, позволяет предположить, что рожь стала самостоятельной культурой в бронзовом веке (3–2-е тыс. до н. э.), к северу и западу от центра происхождения.
Внутри вида различают несколько подвидов: рожь зерновая (Secale cereale ssp. cereale), рожь Вавилова (Secale cereale ssp. vavilovii), рожь Державина (Secale cereale ssp. derzhavinii), рожь Цицина (Secale cereale ssp. tsitsinii) и рожь тетраплоидная (Secale cereale ssp. tetraploidum). Возделывают в основном рожь зерновую, которая объединяет все сорта посевной и неломкоколосой сорно-полевой ржи.
Ботаническое описание
Стебель – полая соломина, состоящая из 3–7 междоузлий, отделённых друг от друга узлами. Высота растений ржи варьирует в зависимости от места выращивания и погодных условий (от 70 до 180–200 см). Корневая система мочковатая. Состоит из зародышевых (первичных) и узловых (вторичных) корней, отходящих от подземных стеблевых узлов в зоне узла кущения. Соцветие ржи представляет собой сложный колос незаконченного типа, т. е. без верхушечного колоска. Колос имеет колосовой ступенчатый стержень, на каждом выступе которого располагается по одному колоску, имеющему 2–3 цветка. В случае наличия 3 цветков 2 крайних цветка колоска сидячие, которые плотно крепятся к выступу своим основанием, а средний между ними цветок имеет ножку и, как правило, плохо развит и не завязывает зерно. Листья цельные, линейной или ланцетной формы, сидячие. Поверхность листовой пластинки гладкая, шероховатая или покрыта редкими волосками. Ширина листа 0,3–2 см, длина – 6–30 см. На стеблях листья расположены двумя супротивными рядами, и их число соответствует числу узлов и междоузлий.
Однодомное растение, перекрёстно опыляемое. Каждый цветок заключён в наружную и внутреннюю цветковые чешуи. Наружная чешуя лодочкообразная, из 2 выпуклых поверхностей, разделённых килем. Внутренняя чешуя имеет форму лодочки, плёнчатая, тонкая, 2-килевая. Между цветковыми чешуями находится пестик в виде 2-лопастного пушистого рыльца. К основанию завязи прикреплены 3 тычинки. Плод – зерновка. Длина зерновок варьируется от 5–6 см до 14 см у некоторых форм возделываемой ржи. Ширина зерновки от 1,8 до 3,5 мм. Окраска зерна ржи может быть белая, зелёная, жёлтая, серо-зелёная, тёмно-зелёная, голубая, фиолетовая, светло-зелёная и т. д. При отсутствии антоциана в растении формируется белозёрное зерно.
Биохимический состав
Зерно ржи содержит большое количество биологически активных веществ. Содержание белка в зерне в зависимости от образца колеблется от 7,2 до 16 %, крахмала 51,8–69 % и жира 1,6–2,6 %. Рожь богата витаминами (А, С, Е и группы В) и незаменимыми аминокислотами (лизин, аргинин, валин и треонин), что делает её важной пищевой и кормовой культурой. Прозрачность (стекловидноподобность) зерна обусловлена низким содержанием высокомолекулярных полисахаридов – пентозанов.
Сорта
Мировая коллекция ржи посевной, сосредоточенная во Всероссийском институте генетических ресурсов растений имени Н. И. Вавилова (ВИР), насчитывает 3260 образцов, включающих районированные сорта и гибриды, источники и доноры селекционно ценных признаков и свойств возделываемой ржи. С участием сотрудников ВИР создано 80 % сортов ржи в РФ и около 90 % – в странах СНГ с признаком доминантной короткостебельности. Среди них высокопродуктивные сорта с групповой устойчивостью к листовой, стеблевой ржавчинам и мучнистой росе ('Эстафета Татарстана', 'Эра') и низкопентозановые сорта универсального использования, пригодные для хлебопекарной, зернофуражной и перерабатывающей промышленности, – для производства крахмала ('Подарок', 'Вавиловская', 'Берегиня', 'Янтарная', 'Красноярская универсальная', 'Новая Эра'). На сегодняшний день ведётся селекция по созданию низкопентозановых форм ржи с высоким содержанием белка.
Хозяйственное значение
Огромное значение данной культуры определяется способностью произрастать на малоплодородных песчаных почвах и давать высокие урожаи зелёной массы и зерна при неблагоприятных природно-климатических условиях. Из-за высокого содержания белка и незаменимых аминокислот зерно имеет полезные пищевые качества. Рожь вторая после пшеницы хлебная культура. Из зерна производят муку для выпечки хлеба и других продуктов, крахмал, солод, спирт, сахар, квас, пиво, водку, виски. В фармацевтической промышленности зародыши зерна используют для изготовления лечебных препаратов. Солому ржи можно использовать для получения уксусной кислоты, целлюлозы, бумаги, а также фурфурола при производстве пластмассы. Глубокая переработка зерна ржи позволяет получать биоэтанол и биогаз для использования в качестве источников энергии. Имеет перспективу использование растительных матов из ржи для защиты почвы от эрозии. Посевы ржи являются ценным предшественником для яровых культур. Раннее весеннее отрастание и быстрый рост растений озимой ржи позволяют эффективно использовать запасы зимней влаги и подавлять развитие сорняков.
В животноводстве возрастает значение озимой ржи как кормового растения, дающего ранний высококачественный зелёный корм. Вегетативная масса используется при силосовании и приготовлении сенной муки. По кормовой ценности рожь не уступает однолетним и многолетним злаковым травам. С выведением новых сортов зернофуражной ржи появилась возможность прямого использования низкопентозанового зерна в качестве кормового компонента для рационов животных.
В мире снижается количество площадей под посевы ржи. По данным ФАО, в 2021 г. под культуру было отведено 4,3 млн га, произведено 13,2 млн т зерна, средняя урожайность составляла 3,05 т/га. Лидерами по производству зерна ржи являются Германия – 3,3 млн т, Польша – 2,5 млн т, Россия – 1,7 млн т, Белоруссия – 0,8 млн т, Дания – 0,7 млн т. В России высевают преимущественно озимую рожь. Яровая возделывается в Восточной Сибири, в Центральном районе Нечернозёмной зоны и в горных районах Центральной Азии и Закавказья.
Агротехнические особенности
Озимая рожь – культура умеренного холодного климата. Её возделывают в основном в увлажнённых районах, но она хорошо переносит и засуху.
Вегетационный период состоит из 2 циклов: осенний период и период вегетации растений, который начинается ранней весной. Рожь имеет продолжительный период вегетации, позволяющий формировать высокий урожай. Осенью проходят фазы прорастания семян, всходов, третьего листа и кущения. В период кущения растение укореняется и накапливает запасы энергетических веществ (сахаров), необходимых для закалки и благоприятной перезимовки. Для появления всходов и кущения растениям необходимы достаточное увлажнение почвы (60–70 %) и сумма температур выше 5 °С, равная 52 °С. Нужно иметь в виду, что осенью в зоне возможного выпревания озимой ржи опасно иметь переросшие посевы, а в зоне вымерзания – слаборазвитые. Оптимальное состояние растений осенью это 3–4 побега высотой 15–20 см с густотой 350–400 растений на 1 м2. В зимний и ранневесенний периоды могут происходить вымерзание, выпревание, вымокание и выпирание озимых, а также гибель их под ледяной коркой.
Озимая рожь – культура длинного дня. В период кущения растений осенью рожь особенно требовательна к свету, позволяющему активно синтезировать вещества, необходимые для перезимовки. В весенний период лучшими условиями для развития ржи являются 14–16-часовой день и температура воздуха 15–18 °С, при которых растения быстро развиваются и формируют урожай. Пасмурная погода в мае – июне способствует удлинению стеблей и полеганию ржи.
Рожь малочувствительна к слабой кислотности почвы, но плохо реагирует на повышенную кислотность. Растения не реагируют на высокое содержание оснований и переносят слабую засолённость. Это связано с наличием мощной корневой системы, позволяющей более полно использовать питательные вещества почвы и способной усваивать вещества из труднорастворимых соединений. Вместе с тем рожь отзывчива на применение агротехнических мероприятий и удобрений. Максимальная потребность растений в питательных веществах наблюдается в период кущения и выхода в трубку. Полное накопление растениями необходимого количества азота, фосфора и калия достигается на стадии восковой спелости зерна.
Основные болезни: бурая (листовая) ржавчина; стеблевая (линейная) ржавчина; мучнистая роса; снежная плесень; тифулёз; склеротиниоз; фузариозные корневые, стеблевые гнили и фузариоз колоса; офиоболезная корневая гниль; церкоспореллёз; септориоз; гельминтоспориоз; спорынья.
Основные вредители: овсяная шведская муха; гессенская муха; черёмухово-злаковая тля; пшеничный трипс; зеленоглазка; обыкновенная зерновая совка; озимая совка; тёмный щелкун; маврский клоп; стеблевая нематода; пшеничная нематода; овсяная цистообразующая нематода; пашенный слизень.