На сегодняшний день известно более 350 тысяч видов растений. Из них на класс Однодольные приходится около 60000 видов. При этом данный класс включает в себя два самых распространенных по территории обитания и хозяйственному значению семейства:

• Лилейные.
• семейство Злаковые или Мятликовые.

Подробнее ознакомимся с семейством Злаковые.

Таксономия Злаковых

Место в данное семейство занимает следующее:

Царство Растения.

Подцарство Многоклеточные.

Отдел Покрытосеменные (Цветковые).

Класс Однодольные.

Семейство Злаковые.

Всех представителей этого семейства объединяют в 900 родов. Общая численность представителей около 11000 видов. Растения семейства Злаковых встречаются как луговые, так и культурные, имеющие важное сельскохозяйственное значение.

Условия произрастания и распространение

Семейство Злаковые занимает очень обширные места обитания благодаря своей неприхотливости, влаго- и засухоустойчивости (не все виды). Поэтому можно сказать, что они охватывают собой практически всю сушу, за исключением Антарктиды и покрытых льдами территорий.

Это сразу дает понять, что растения семейства Злаковых весьма неприхотливы к условиям произрастания. Так, к примеру, представители луговых трав (тимофеевка, мятлик, пырей, ежа, костер и другие) совершенно спокойно переносят неблагоприятные условия зимы и жару лета.

Культурные же растения (рожь, овес, пшеница, рис) уже более требовательны, однако и они способны переживать довольно большие температуры воздуха.

К солнечному свету относятся одинаково нейтрально почти все представители, которые включает семейство Злаковые. Представители луга, степей, пампасов, саванн - привычные к жестким условиям растения, а окультуренные виды подвергаются постоянной заботе и обработке со стороны человека, поэтому тоже чувствуют себя комфортно в периоды малой освещенности.

Общая характеристика семейства

Семейство Злаковые включает в себя как однолетние, так и двухлетние и чаще всего многолетние растения. Внешне они, как правило, похожи, так как имеют схожее и листьев. Стебель же их имеет явные отличительные признаки от стеблей других растений - он совершенно пуст внутри и представляет собой полую трубку, которая получила название соломины.

Большая численность представителей семейства объясняется важностью их в хозяйственном плане: одни растения идут на корм скоту, другие на переработку и получение зерна и крахмала, третьи на получение белка, а четвертые на декоративные цели.

Морфологические признаки

Внешние (морфологические) признаки семейства Злаковые можно описать несколькими пунктами.

1. Стебель соломина (кроме кукурузы и тростника), полый внутри.
2. Хорошо выражены междоузлия на стебле.
3. У некоторых представителей стебель в течение жизни одревесневает (бамбук).
4. Листья простые, сидячие, с выраженным влагалищем, охватывающим стебель.
5. удлиненная,
6. Расположение листовых пластин очередное.
7. типа, иногда в корневища превращаются подземные побеги.

Такими признаками обладают все представители, образующие семейство Злаковые.

Формула цветка

В период цветения растения данного семейства весьма непримечательны, так как склонны к самоопылению либо перекрестному опылению. Поэтому формировать огромные яркие и благоухающие цветки им смысла нет. Их цветочки мелкие, бледные, совершенно невзрачные. Собираются в соцветия разных типов:

• сложный колос (пшеница);
• початок (кукуруза);
• метелка (ковыль).

Цветки у всех одинаковы, формула цветка семейства Злаковых выглядит следующим образом: ЦЧ2+ Пл2+Т3+П1. Где ЦЧ - цветочные чешуи, Пл - пленки, Т - тычинки, П - пестик.

Формула цветка семейства Злаковых дает ясное представление о невзрачности данных растений в период цветения, а значит использовании в декоративных целях не цветков, а листьев и стеблей.

Плоды

После отцветания формируется богатый белком и крахмалом плод. Он одинаков у всех представителей, входящих в семейство Злаковые. Плод получил название зерновка. И действительно, большинство людей, далеких от биологии, знают сам термин "злаки", и он ассоциируется с зернами сельскохозяйственных растений, называемых зерновыми.

Однако не только культурные растения семейства Злаковые имеют такой плод, но и луговые. Зерна богаты витаминами, клейковиной, белком, крахмалом.

Представители Злаковых

Как уже говорилось выше, всего насчитывается около 11000 растений, образующих семейство Злаковые. Представители их встречаются среди дикорастущих и культурных видов растений.

Дикорастущие представители:

• тимофеевка;
• костер;
• ковыль;
• пырей;
• бамбук;
• житняк;
• овсяница;
• овсюг;
• щетинник и другие.

Большинство представителей дикорастущих Злаковых - это обитатели степей, лугов, лесов, саванн.

Культурные растения, образующие семейство Злаковые, плод свой образуют под влиянием разных условий окружающей среды. Именно поэтому, чтобы получить зерно достойного качества, многие из представителей Злаковых превратили в домашние культуры, за которыми осуществляется должный уход. К ним относятся:

• рожь;
• пшеница;
• сахарный тростник;
• овес;
• просо;
• ячмень;
• сорго;
• кукуруза и другие.

Культурные растения имеют большое хозяйственное значение для кормовой базы всей страны.

Однолетние растения

К однолетним растениям относятся те, которые весь жизненный цикл проходят за один То есть все основные жизненные процессы - рост, цветение, размножение и смерть - укладываются в один сезон.

Какое-то одно однолетнее растение семейства Злаковых привести в пример сложно. Их на самом деле достаточно много. Рассмотрим несколько наиболее часто встречающихся и имеющих промысловое значение.

1. Гаолян. Растение из рода Сорго, является наравне с рожью, пшеницей и так далее.
2. Дурра или Джугарра. Также кормовое растение, имеющее наибольшее распространение в южных частях Земли. Используется не только как зерновая культура, но в качестве сена и силоса для питания животных.
3. Костер. Широко распространенное растение семейства Злаковых, которое часто принимают и расценивают как сорняк. Произрастает на любых почвах, неприхотливо к теплу и влаге, может обходиться долгое время без солнечного света. Используется только для питания животных, его плоды хозяйственного значения не имеют.
4. Кукуруза. Одно из самых распространенных сельскохозяйственных культурных растений во многих странах мира. Из зерна кукурузы получают масла, муку, используют непосредственно сами зерна в вареном виде.
5. Лисохвост. Травянистое растение, относящееся как к однолетним, так и к многолетним формам. Основное значение - образование травяного покрова на лугах (заливных). Идет на корм животным.
6. Могар. Южная сельскохозяйственная однолетняя культура, которая выращивается не только на корм скоту, но и как продовольственное растение для получения ценного зерна. Теплолюбиво и светолюбиво, не произрастает на территории России.
7. Мятлик. Существует несколько разновидностей представителей этого рода, однако все они являются степными или луговыми травами, имеющими промышленное значение в качестве корма скоту.
8. Просо. Включает множество видов. Из всего многообразия в России всего 6 видов, часть из которых находит применение в декоративных целях. Вторая часть используется для получения питательного зерна на корм животным.

Многолетние растения

Большинство растений семейства являются многолетними. То есть их складывается из нескольких сезонов (вегетационных периодов). Они способны переживать неблагоприятные условия зимних периодов без потери жизнеспособности. Многие из них образуют семейство Злаковые. Характеристика таких растений очень обширна. Рассмотрим некоторых, самых важных в хозяйственном плане представителей.

1. Пшеница. Самая распространенная по занимаемой мировой площади сельскохозяйственная культура, которая ценится питательными веществами своего зерна.
2. Пырей. Многие знают его как злостный сорняк. Однако это не единственное его значение. Данное растение является ценной кормовой базой для питания животных.
3. Рис. Очень важная сельскохозяйственная культура, не уступающая пшенице по ценности и питательности зерна. Возделывается в Восточных районах мира.
4. Рожь. Один из самых востребованных злаков после пшеницы и риса. Большое количество данных растений выращивается у нас в России. Питательная ценность зерна на высоком уровне.
5. Сахарный тростник. Родина его - Индия, Бразилия и Куба. Основная пищевая ценность этой культуры - это добыча сахара.

Сельскохозяйственные культуры Злаковых

К сельскохозяйственным культурным растениям данного семейства можно отнести, помимо выше перечисленных, еще сорго. Данное растение имеет все признаки семейства Злаковые, а также обладает ценным зерном. В нашей стране сорго не выращивается, так как является очень теплолюбивым растением. Однако в странах Африки, Австралии, Южной Америки это очень ценная промысловая культура.

Зерна сорго перемалываются в муку, а части стебля и листьев уходят на корм скоту. Кроме того, из листьев и стеблей изготовляют мебель, плетут красивые предметы интерьера.

Ячмень также можно отнести к важным с/х культурам. Данное растение не требует особенных условий для произрастания, поэтому легко возделывается на территориях многих стран. Основная ценность зерна уходит на пивоварение, получение перловой крупы и ячневой крупы, а также идет на корм животным.

Также настои ячменя имеют большое значение в народной и традиционной медицине (средства от заболеваний печени и ЖКТ).

Питательная ценность зерна Злаковых

Почему же так важны и широко применимы зерна представителей, образующих семейство Злаковые? Характеристика состава зерна поможет это понять.

Во-первых, все зерна Злаковых содержат белок, просто количество его у разных представителей варьируется. Самыми высокими по содержанию белка глютена считаются сорта пшеницы.

Во-вторых, зерна Злаковых содержат крахмал, а значит обладают достаточной питательной ценностью и способны образовывать муку.

В-третьих, такая культура, как рис, содержит массу витаминов разных групп, что делает его еще более полезным.

Очевидно, что полноценное употребление злаков снабжает организм набором всех ежедневно необходимых веществ. Поэтому они и пользуются такой популярностью во всех странах мира.

Основные хлебные культуры - пшеницу, рожь, овес, кукурузу, рис, просо, сорго относят к семейству злаковых (Graminial), классу однодольных растений.

Различают две формы злаковых - - яровые и озимые. Яровые растения высевают весной, за летние месяцы они проходят полный цикл развития и осенью дают урожай. Озимые растения сеют осенью, до наступления зимы они прорастают, а весной продолжают свой жизненный цикл и созревают несколько раньше, чем яровые. Озимую и яровую формы имеют пшеница, рожь, ячмень и тритикале. Все остальные злаки бывают только яровыми. Озимые сорта, как правило, дают более высокий урожай, однако их можно выращивать в районах с высоким снежным покровом и достаточно мягкими зимами.

К биологическим признакам, характеризующим злаковые культуры, относят строение корня, стебля, листьев, цветков и др.

Корень злаков - мочковатый, хорошо развитый (длина корешков достигает 3 м и более, а кукурузы и сорго - 8 - 10 м), но у пшеницы, ржи, ячменя и овса основная часть корневой системы расположена на глубине до 20 - 30 см, поэтому эти злаки особенно чувствительны к засухе. Корневая система остальных злаковых культур уходит в землю глубже, поэтому они более засухоустойчивы.

Стебель злаков - соломинка, состоящая из трех - пяти междоузлий, соединенных стеблевыми узлами. У ячменя, ржи, овса и мягкой пшеницы соломина внутри пустая, что при неблагоприятных погодных условиях приводит к полеганию растений и большим потерям урожая, особенно у высокорослых растений. Поэтому при выведении новых сортов злаков стремятся к получению среднеи короткостебельных растений. Стебель твердой пшеницы и остальных злаков заполнен паренхимной тканью.

Листья злаков ланцетовидные, с параллельным жилкованием. У основания они свернуты в трубочки, прикрепленные к стеблевым узлам и охватывающие часть стебля. Листья являются основными фотосинтезирующими органами; поэтому их число, размеры и состояние оказывают существенное влияние на урожайность.

Цветок злаков (за исключением кукурузы) называется колоском, который состоит из стержня, завязи с двумя перистыми пестиками и тремя тычинками. Снаружи завязь прикрывают колосковые чешуи (пленки), выполняющие роль околоцветника. В зависимости от длины тычиночных нитей и строения пестика цветки могут быть самоопыляющимися и перекрестноопыляемыми (рожь, кукуруза).

Урожайность перекрестноопыляемых злаков менее устойчива и зависит от погоды в период цветения. Колоски большинства злаков одноцветковые, а у овса в одном колоске иногда могут быть собраны две-три завязи. Зерна, развивающиеся в многоцветковых колосках, более мелкие и неоднородные по крупности. Они снижают товарные качества, затрудняют переработку зерна.

Цветки злаков собраны в соцветия. У колосковых злаков (пшеницы, ржи, ячменя) соцветием является сложный колос. У пшеницы и ржи на каждом уступе стержня сложного колоса развивается по одному зерну, а всего их в колосе содержится от 30 до 60. У разных сортов ячменя на каждом уступе стержня может развиваться как по одному зерну (двурядный), так и по два-три (многорядный). Многорядный ячмень дает неоднородное по крупности зерно.

Метельчатые злаки - овес, просо, рис, сорго имеют соцветия в виде метелки, у которой колоски располагаются на удлиненных ветвящихся цветоносах. Количество зерен в метелке бывает от 50 - 60 (овес) до нескольких сотен (чумиза). Обычно верхушечные колоски зацветают несколько позже, чем нижние, поэтому в зерновой массе метельчатых злаков часто встречаются недозревшие зерновки.

Особое место среди злаков занимает кукуруза - однодомное раздельнополое растение, женские цветки которого собраны в початки, расположенные в пазухах листьев по 3 - 5 на одном стебле, а мужские - в метелки, растущие по одной на верхушке стебля. Початок состоит из стержня, на котором вертикальными рядами располагаются от 300 до 1000 зерновок. Снаружи початок покрыт видоизмененными листьями-обертками. Зерна составляют около 60 % массы початка.

Плод злаков - зерновка - развивается из оплодотворенной завязи цветка. При обмолоте пшеницы, ржи и тритикале зерновки легко отделяются от цветковых пленок. Не имеет их кукуруза. Эти злаки называются голозерными. У остальных злаков цветковые пленки плотно облегают зерновку и при обмолоте не отделяются. Эти культуры называют пленчатыми (ячмень, овес, рис, просо, сорго). Чем больше масса цветковых пленок на поверхности зерновки - ядра и чем труднее они удаляются, тем соответственно меньше выход крупы или муки при переработке такого зерна.

Gramineae), семейство цветковых однодольных растений. Многолетние или однолетние травы с мочковатой корневой системой, редко древовидные или кустарниковидные растения с одревесневающими стеблями (бамбуковые), а также лазающие лианы, иногда несущие колючки. Стебли травянистых злаков цилиндрические (соломины), разделены вздутыми узлами на обычно полые междоузлия, с многократно ветвящимися укороченными вегетативными побегами у основания. Такой способ ветвления злаков (кущение) определяет их высокую устойчивость к кошению и скусыванию побегов травоядными животными. Листья очередные, цельнокрайные, чаще линейные, как правило, сидячие (без черешков), на стеблях располагаются двумя рядами; у основания переходят в листовые влагалища, охватывающие стебель. В месте перехода влагалища в листовую пластинку имеется перепончатый вырост - язычок, иногда представленный лишь рядом волосков. Цветки мелкие, с редуцированным околоцветником, обычно с 3 (реже 1-6) тычинками с длинными нитями и повисающими на них пыльниками, обоеполые или однополые (иногда растения двудомные), ветроопыляемые; собраны в элементарные соцветия - колоски, которые формируют общие соцветия - метёлки, кисти, колосья или головки. В многоцветковом колоске от 1 до 20 и более цветков, расположенных на оси колоска двумя рядами в пазухах прицветников - нижних цветковых чешуй, которые нередко несут прямые, извилистые или коленчато согнутые придатки - ости (например, у ржи или овса); 2 самые нижние чешуи не имеют цветков и называются колосковыми, двукилевые чешуи, располагающиеся при каждом цветке со стороны оси колоска, называются верхними цветковыми чешуями. Плод - зерновка (у некоторых бамбуков она может быть ягодообразной или орехообразной), называемая в обиходе зерном. У одних злаков (например, у ячменя) плод опадает вместе с цветковыми чешуями, у других (пшеница, рожь) - голый, то есть без цветковых чешуй. Семя с прямым зародышем и обильным эндоспермом.

Злаки - одно из крупнейших семейств цветковых; около 900 родов, 10 тысяч видов по всему земному шару, во флоре России представлены 162 родами и примерно 1000 видами. По численности видов они занимают четвёртое место после сложноцветных, орхидных и бобовых. Злаки распространены как в умеренно-тёплой зоне, так и в тропиках, субтропиках. В Арктике и многих высокогорьях выходят на 1-е место среди других семейств цветковых. В умеренно тёплых и холодных областях обоих полушарий преобладают виды подсемейства мятликовых (Poaideae) из родов мятлик, овсяница, полевица, вейник, костёр и многих других, в тропиках - виды подсемейств просовые (Panicoideae) из рода просо и хлоритовые (Chloridoideae) из рода полевичка (Eragrostis), преимущественно в тропиках и субтропиках - представители подсемейства бамбуковых. Виды подсемейства рисовых (Oryzoideae) - прибрежные или водные растения.

Злаки являются доминантами травянистых группировок растительности - различных типов лугов, степей и прерий; для степей Евразии, например, особенно характерны овсяница типчак (Festuca valesiaca) и многие виды ковыля. К злакам принадлежат основные пищевые растения: пшеница, рис и кукуруза, а также рожь, ячмень, овёс, просо, виды сорго, чумиза и др. Сахарный тростник - один из основных источников получения пищевого сахара. В странах Юго-Восточной Азии в пищу широко используются молодые побеги бамбуков. Злаки являются основными компонентами естественных пастбищ и сенокосов, причём многие из них (например, тимофеевка луговая, ежа сборная, овсяница луговая, лисохвост луговой) уже давно введены в культуру на сеяных лугах. Благодаря тому, что злаки хорошо разрастаются на песчаной почве и рыхлом грунте, их используют для закрепления сыпучих песков и искусственных насыпей. Стебли бамбуков и тростника (в том числе гигантского, Arundo donax) используются как строительный материал, а также (как и солома других злаков) для производства бумаги. Среди злаков имеются газонные и декоративные растения [например, плевел многолетний (Lolium pereппe) и «трава пампасов» (Cortaderia selloana)]. В медицине в качестве лекарственного средства применяют столбики с рыльцами цветков кукурузы (желчегонное действие). Ложные плоды бусенника (Coix lacryma jobi) используются как украшения. Пырей ползучий (Elytrigia repens), овсюг (Avenu fatua), плевел опьяняющий (Lolium temulentum) и многие другие - злостные сорняки полей и плантаций различных культур.

Лит.: Цвелев Н. Н. Злаки СССР. Л., 1976; он же. Семейство злаки (Роасеае) // Жизнь растений. М., 1982. Т. 6; он же. Система злаков (Роасеае) и их эволюция // Комаровские чтения. Л., 1987. Вып. 37; Clayton W.D., Renvoize S. А. Genera graminum: grasses of the world. L., 1986; Soreng R. J., Davis J. I. Phylogenetics and character evolution in the grassfamily (Роасеае) // Botanical Review. 1998. Vol. 64. №1; Phylogeny and subfamilial classification of the Grasses (Роасеае) // Annals of the Missouri botanical garden. 2001. Vol. 88. №З.

Латинское название - gramineae (poaceae).
Класс однодольные.

Описание. Среди цветковых растений злаки много веков продолжают занимать особое положение, которое определяется, как их высокой хозяйственной ценностью, так и той огромной ролью, которую они играют в формировании травянистых групп растительности. Все представители этого семейства относятся к травам, даже, несмотря на то, что стебель некоторых бамбуков одревесневает, достигая 40-метровой высоты и около 20 см в диаметре.

Злаковые растения подразделяются на два типа: культурные и луговые. К первому принадлежат главные пищевые растения человечества - пшеница, рис и кукуруза, а также множество других зерновых культур, снабжающих жителей всех континентов такими жизненно необходимыми продуктами, как крупа и мука. Среди них различают две формы: яровые и озимые. Яровые высевают весной, до осени они проходят полный цикл развития и дают урожай. Озимые сеют осенью, до начала зимы они прорастают, весной продолжают свой рост, созревая немного раньше, чем яровые. Ко второму типу относятся дикорастущие растения – тимофеевка, пырей, житняк, мятлик, овсяница и др., которые используются в качестве корма для домашних животных.

Основной особенностью, характеризующей семейство злаковые является строение стебля, обладающего явными отличительными признаками от стеблей остальных растений. Он абсолютно пустой внутри и представляет собой тонкую трубку с узлами – соломину (кроме тростника и кукурузы). Его рост осуществляется за счет образовательной ткани, которая находится в основании междоузлий, и называется вставочным. У некоторых представителей в течение жизни стебель склонен к одревеснению (бамбук).

Цветки злаковых почти одинаковы, весьма непримечательные, мелкие и бледные. Они находятся в колосках, которые собираются в различные соцветия:

• сложный колос (пшеница, ячмень, пырей, рожь);
• метелка (овес, рис, просо, мятлик, ковыль);
• султан или ложный колос (лисохвост, тимофеевка);
• початок (кукуруза).

Колоски состоят из одного, двух или нескольких цветков и имеют длину от 2 мм до 3 см. Каждый цветок снабжен наружной и внутренней чешуями и держится на крохотном стержне, которым колосок прикреплен к соцветию. Внутренние его части скрыты между этими чешуями и представляют собой завязь с двумя рыльцами, три (иногда две) тычинки и две лодикули. Формула цветка злаковых: ЦЧ 2+ Пл 2+ Т 3+ П 1 (ЦЧ - цветочные чешуи, Пл - пленки, Т - тычинки и П – пестик).

Листья у всех представителей злаковых простые, сидячие и узкие. Их строение - это длинная листовая пластинка с параллельным жилкованием и влагалище, охватывающее стебель в узлах. Расположение листьев очередное. Корневая система мочковатого типа. Редко в корневища могут превращаться подземные побеги. Ветвятся мятликовые кущением, образуя новые побеги в самой нижней части стебля непосредственно у поверхности почвы.

После завершения периода цветения формируется богатый крахмалом, витаминами, клейковиной и белком плод , называемый зерновка. Его зёрна состоят из зародыша, эндосперма и оболочек. Плод одинаков, как у культурных, так и у луговых растений семейства, но обладает разным строением и химическим составом.

Распространение. Благодаря своей неприхотливости к прорастанию и существованию злаки занимают очень обширную территорию обитания. Они встречаются практически по всей суше, за исключением покрытых льдами территорий. Ареал мятлика, овсяницы, лисохвоста и щучки достигает северного и южного пределов существования покрытосеменных растений. Среди наиболее высоко поднимающихся в горы злаки также занимают лидирующие позиции.

Представители мятликовых характеризуются и относительной равномерностью распространения на Земле. В тропиках это семейство почти так же богато видами, как и в районах с умеренным климатом, а в Арктике является наиболее многочисленным по количеству видов.

Размножение. Опыление у злаков происходит главным образом благодаря ветру, хотя некоторые, например, пшеница, способны самоопыляться. Размножаются эти растения не только с помощью семян, они обладают также и вегетативным размножением, то есть побегами и корневищами.