Злаки — семейство травянистых растений¶
Злаки (Poaceae, или Gramineae) — семейство двудольных однодольных растений, одно из крупнейших и наиболее распространённых на Земле. Включает более 700 родов и около 11 000 видов трав, кустарников и, реже, деревьев. Злаки произрастают на всех континентах, включая Антарктиду, и формируют основу луговых, степных и саванных экосистем. Именно злаки дают основную часть мирового продовольствия: пшеницу, рис, кукурузу, ячмень, овёс, сорго, просо, рожь, тростниковый сахар.
¶Происхождение и эволюция
Семейство злаков отделилось от других однодольных примерно 100–130 млн лет назад, в раннем меловом периоде. Быстрое распространение злаков произошло в позднем миоцене (5–10 млн лет назад), когда климат стал суше и прохладнее, и обширные травяные степи заместили часть лесов. Эта «злаковая революция» изменила облик целых континентов и повлияла на эволюцию травоядных животных, а затем и человека.
¶Морфология
Злаки характеризуются рядом общих признаков:
- Стебель — соломина, полая внутри, разделённая узлами; между узлами — междоузлия.
- Листья — линейные, двурядно расположенные, состоят из влагалища (обхватывает стебель) и листовой пластинки; между ними — язычок.
- Корневая система — мочковатая, часто с большим количеством придаточных корней.
- Соцветие — сложный колос (например, у пшеницы и ячменя), метёлка (у риса и овса) или початок (у кукурузы). Единица соцветия — колосковый цветок, собранный в колоски.
- Плод — зерновка (зерно), в которой семя срастается с плодовой стенкой.
Опыление, как правило, ветровое (анемофилия), хотя некоторые виды (например, овёс) опыляются насекомыми.
¶Классификация
Семейство делится на несколько подсемейств, крупнейшие из них:
| Подсемейство | Примеры родов |
|---|---|
| Мятликовые (Pooideae) | пшеница, рожь, ячмень, овёс, мятлик, овсяница |
| Просовые (Panicoideae) | кукуруза, сорго, просо, сахарный тростник |
| Рисовые (Oryzoideae) | рис, зизания |
| Бамбуковые (Bambusoideae) | бамбук |
| Эхинохлоевые (Echinochlooideae) | эхинохлоа |
¶Значение в сельском хозяйстве
Злаки — основа мирового растениеводства. По данным ФАО, на злаковые культуры приходится более половины всей производимой в мире растительной пищи и около 60 % калорий в рационе человека.
Ключевые продовольственные злаки:
- Пшеница — возделывается на наибольшей площади среди всех культур; мировое производство превышает 780 млн т в год.
- Рис — главный продукт питания для населения Азии; урожайность в тропиках достигает 5–8 т/га.
- Кукуруза — используется в пищу, на корм скоту и для производства крахмала, спирта, биотоплива.
- Ячмень, овёс, рожь, сорго, просо, чумиза, тэф — регионально важные продовольственные культуры.
Злаки также возделываются как кормовые (люцерна не относится к злакам, а к бобовым; кормовыми злаками являются тимофеевка, райграс, овсяница, ежа сборная) и технические культуры: сахарный тростник (сахар), сорго (спирт), бамбук (строительный материал).
¶Экологическая роль
Злаки формируют крупнейшие биомы планеты — степи, прерии, саванны, пампы. Их мощная мочковатая корневая система удерживает почву от эрозии, а быстрый рост надземной массы обеспечивает высокую первичную продуктивность. Злаковые пастбища исторически были основой кочевого скотоводства в Евразии.
¶История возделывания
Доместикация злаков началась около 10 000 лет назад на Ближнем Востоке (одомашнены пшеница, ячмень), в Китае (просо, рис), в Мезоамерике (кукуруза из теосинте) и в Африке (сорго, тэф). Переход к земледелию, основой которого стали злаки, положил начало городским цивилизациям.
¶Интересные факты
- Бамбук — самый быстрорастущий злак: отдельные виды способны вырастать более 90 см в сутки.
- Пшеница, рис и кукуруза дают около 50 % всех потребляемых человеком растительных калорий.
- Злаковые луга — одни из наиболее продуктивных наземных экосистем после тропических лесов.
¶Источники
- «Флора СССР», т. 2 (Poaceae)
- Цзинь В. «Злаки: систематика, морфология, эволюция»
- Данные ФАО по сельскохозяйственному производству
- Шишкин Б. К. «Злаки СССР»