Вегетация растений рода просо

Размещено на http://www.allbest.ru/

РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ

КУРСОВАЯ РАБОТА

Вегетация растений рода Просо

Содержание

Введение

Основные понятия

1. Длина вегетационного периода

2. Фенологические фазы (фенофазы) развития

2.1 Набухание и прорастание семян

2.2 Всходы

2.3 Кущение

2.4 Выход в трубку

2.5 Выметывание

2.6 Цветение

2.7 Созревание зерна

3. Факторы, влияющие на вегетацию растений

3.1 Температура

3.2 Влажность

3.3 Почва

3.4 Болезни

3.5 Сорняки

Вывод

Источники

Введение

Злаковые растения выращиваются человечеством с незапамятных времен. Некоторые источники утверждают, что выращивание пшеницы началось ещё в 8-7 тысячелетии до нашей эры.

Родиной же проса считается Индия, откуда еще в первом тысячелетии до нашей эры оно попало в Иран, Армению, Грузию, Грецию. Из Греции оно и распространилось по всей Европе. Просо возделывали по всему миру за его повышенную стойкость при жаре и при холодных температурах, за его неприхотливость в почве. Его и до сих пор используют для приготовления пищи и как корм для домашних животных.

Однако для хорошего урожая следует знать некоторые особенности этой культуры. Без их учета урожайность может снизиться.

В своей работе я и хочу написать о некоторых особенностях его вегетации, то есть развитии и о том, что необходимо для нормального роста этого растения.

Основные понятия

Вегетационный период (от лат. vegetatio -- оживление, произрастание) - для листопадных пород и растений это активный период жизнедеятельности, на протяжении которого функционирует образовавшийся весной ассимиляционный аппарат. Продолжительность вегетации измеряется длиной вегетационного периода, который помимо физиологического состояния растений, условно определяется временем между переходом среднесуточной температуры весной и осенью через +5 градусов по Цельсию, реже для этого используются пограничные температуры) или 10 градусов по Цельсию. [Ботанико-фармакогностический словарь - Москва: «Высшая школа». Под редакцией К.Ф. Блиновой и Г.П. Яковлева. 1990 . стр. 36]

Фенологические фазы-- фазы онтогенетического развития растений, фиксируемые по морфологическим признакам. Например, у злаков различают следующие фенофазы: всходы, кущение, выход в трубку, колошение, цветение, спелость. [Словарь ботанических терминов. -- Киев: Наукова Думка. Под общей редакцией д.б.н. И.А. Дудки. 1984]

Просо (Panicum), род однолетних травянистых растений семейства злаков. Более 400 видов, распространённых в тропиках, субтропиках и умеренных зонах Азии, Америки и Африки; в СССР 4 вида. Для получения зерна возделывают в основном 1 вид -- Просо обыкновенное (P. miliaceum), подразделяемое по типу метёлки на 5 подвидов: раскидистое (patentissimum), развесистое (effusum), пониклое, или сжатое (contractum), овальное, или полукомовое (ovaturn), комовое (compactum). В Индии и Шри-Ланка выращивают также Просо мелкое, или просяное (P. miliare); как засоритель в посевах культурного просо встречается как Просо сорное (P. spontaneum). [Корнилов А.А., Просо, М., 1960; Производство проса в передовых хозяйствах, М., 1969; Жуковский П.М., Культурные растения и их сородичи, 3 изд., Л., 1971]

1. Длина вегетационного периода

Длина вегетационного периода в среднем у представителей Проса обыкновенного от 60 до 120 суток, в зависимости от сорта.

В статье В.Н. Кравцова (Минск, 2004) «Урожайность проса в зависимости от продолжительности вегетации» была представлена таблица (табл.1), показывающая, что сорта с более низким по продолжительности периодом вегетации показывает более высокую урожайность.

Таблица 1. Урожайность проса в зависимости от продолжительности вегетации

2. Фенологические фазы (фенофазы) развития

2.1 Набухание и прорастание семян

Обычно для прорастания семян Злаковых требуется достаточно много влаги, однако для проса этот показатель несколько ниже. Так для набухания семян проса необходимо количество воды, составляющие примерно 25% от массы зерна, это намного меньше, чем у других представителей семейства. Для пшеницы и ржи этот показатель больше более чем в два раза (56% от массы зерна).

Рисунок 1. Слева-направо: Прорастание, всходы, образование придаточных корней, кущение

Биохимические процессы и физиологические процессы начинают протекать более интенсивно после набухания.

В набухшем зерне, при благоприятных условиях по притоку тепла и кислорода, происходят изменения: нерастворимые вещества эндосперма переходят в растворимые соединения.

Превращение веществ в зерне развивается под влиянием ряда ферментов. Диастаз (азотистое органическое вещество, образующееся через изменение некоторых белковых веществ [Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона]) вызывает образование растворимых углеводов из крахмала; протеолитические ферменты (белки, пептид-гидролазы, ферменты класса гидролаз, расщепляющие пептидные связи между аминокислотами в белках и пептидах [Антонов В.К., Химия протеолиза, М., 1983]) приводят к растворению белков; гемицеллюлоза, под влиянием ферментативного процесса, превращается в сахара (высокомолекулярный полисахарид, входит в состав клеточной стенки как структурный материал [Анатомия и морфология высших растений. Словарь терминов. -- М.: Дрофа. Коровкин О.А. 2007]). Образовавшиеся растворимые вещества впитываются зародышем, который начинает разрастаться и прорывает оболочки. Прежде всего, начинается развитие зародышевого корешка.

2.2 Всходы

Вслед за зародышевым корешком, начинает прорастать стеблевой побег, который, прорвав семенную оболочку, пробивается на поверхность.

Первый лист лишен пластинки, сверху покрыт тонкой, прозрачной пластинкой в виде чехлика - колеоптиле (влагалищный лист проса и других злаков, представляющий собой замкнутую трубку [Большая советская энциклопедия. -- М.: Советская энциклопедия. 1969--1978]). Как только он выходит на поверхность, он останавливается в росте и под влиянием солнечного света верхушка его вскрывается щелью, из которой выходят наружу и развиваются настоящие листья.

2.3 Кущение

Через 10--12 дней после появления всходов у растений образуется несколько листьев (чаще три). С этого момента рост стебля и листьев временно приостанавливается и начинается новая фаза развития растения -- кущение.

Кущение -- это образование побегов из подземных стеблевых узлов. К началу кущения корни растения достигают 40 см. Сначала из них развиваются узловые корни, а затем боковые побеги, которые выходят на поверхность почвы и растут так же, как и главный стебель. Боковые побеги могут образовываться также из узловых корней, находящихся ближе к поверхности почвы. Верхний узел главного стебля (расположенный на глубине 1--3 ом от поверхности почвы), от которого отходят боковые побеги, называется узлом кущения. Узел кущения -- это важнейший орган злакового растения, повреждение которого приводит к ослаблению роста или гибели растения. Кущение, при нормальных условиях, длится от 10 до 15 дней.

В засушливых условиях узел кущения выносится высоко над почвой, при этом держится растение на первичном корешке. В этом состоянии растение может находиться от 1 до 1,5 месяца. При выпадении осадков узловые корни начинают быстро развиваться, что обеспечивает хороший урожай.

2.4 Выход в трубку

После периода кущения, когда узлы, междоузлия и зачаточный колос уже образованы, междоузлия начинают удлиняться, и таким образом стебель появляется над почвенной поверхностью. Этот период развития и называется выходом в трубку. Началом фазы развития считается переход растения в состояние, при котором «внутри листового влагалища главного стебля прощупываются стеблевые узлы, бугорки (на высоте 5 см от поверхности почвы). В этот период, как ни в какой другой, растения нуждаются во влаге (для проса этот показатель существенно меньше, чем для других злаковых), в различных элементах питания и других условиях, так как с именно этой фазы начинается усиленный рост растений.

2.5 Выметывание

Колошение или вымётывание - фаза развития злаковых растений, характеризующаяся выходом соцветия из влагалища верхнего листа: колоса метёлки и др. [БСЭ, 1969-1978]. Период колошения у проса обычно длится от 12 до 18 дней, в зависимости от условий, влияющих на процесс развития растения. [Н.А. Шорноева. Эколого-биологические особенности проса (Panicummiliaceum L.) и традиции его возделывания в Центральной Тыве. Улан-Удэ: Тывинский государственный университет. 2012]

Выметывание представляет собой очень важную для сельского хозяйства фазу, поскольку сроки уборочной спелости определяются по срокам вымётывания точнее, чем по срокам созревания. Это связано с тем, что нормальное созревание может быть нарушено различными факторами, такими как погодные условия. Например продолжительный суховей (ветер с высокой температурой воздуха (20--25 °С), низкой относительной влажностью (иногда ниже 30% ) и большим дефицитом влажности (свыше 20--22 мб) [Суховеи, их происхождение и борьба с ними, М., 1957. С.П. Хромов]) в эту фазу развития может вызвать преждевременное созревание

2.6 Цветение

Цветение - период жизнедеятельности покрытосеменных растений, в том числе и злаковых, от раскрывания первых цветков и до отцветания последних. Во время этой фазы растение переходит от вегетационного роста к оплодотворению и генеративному развитию. [Бернье Ж., Кипе Ж.М., Сакс Р., Физиология цветения, т. 1 -- 2, пер. с англ., М., 1985.]

У проса, как и у большинства злаков, период цветения происходит непосредственно сразу после колошения, примерно через 2-4 дня и примерно через две недели после колошения. С наступлением этапа цветения у проса приостанавливается рост стебля и развитие корневой системы. Сама фаза цветения длится примерно 10-12 дней. Первыми, как правило, зацветают верхние и наружные боковые колоски, потом нижние колоски у основания метелки. Зерна верхней части дают наивысший урожай, так как они обладают наибольшим весом. Таким образом наивысшим семенным качеством обладают семена образовавшиеся первыми, то есть возрастно более старые, но стадийно более молодые. [Н.А. Шорноева. Эколого-биологические особенности проса (Panicummiliaceum L.) и традиции его возделывания в Центральной Тыве. Улан-Удэ: Тывинский государственный университет. 2012].

Многие злаковые, в том числе и просо, считаются самоопыляемые, однако стоит отметить, что у растений рода просо часто встречается перекрестное опыление. Оно происходит чаще всего при высоких температурах воздуха, при раскрытых цветковых пленках, так как это в значительной мере облегчает данный вид опыления. При более низких температурах цветки не раскрываются, и таким образом пыльца падает на рыльце этого же цветка. В применении к таким самоопыляющимся растениям, как просо, внутрисортовое скрещивание считается действенным способом улучшения сортов, так как такое скрещивание дает обновление и обогащение их наследственной основы. Зигота, полученная таким путем, обладает более широкими возможностями для приспособления к условиям, преобладающим во внешней среде.

2.7 Созревание зерна

Зерна начинают созревать, вступая в фазу восковой спелости, примерно через 15-20 дней после начала цветения, и продолжают созревать вплоть до полной спелости еще примерно 2 недели. «При молочной спелости зерна имеют зеленый цвет, при придавливании зерна появляется студенистое белесое образование» [Н.А. Шорноева. Эколого-биологические особенности проса (Panicummiliaceum L.) и традиции его возделывания в Центральной Тыве. Улан-Удэ: Тывинский государственный университет. 2012].

Процесс созревания проса очень неравномерен, так как первым созревают зерна в верхней части метелки, затем в средней и нижней. Разница между полным созреванием зерен нижней части метелки и верхней составляет примерно 20-25 дней. Таким образом, верхняя часть метелки начинает осыпаться, в то время как нижняя часть еще зеленая.

Из-за неравномерности созревания зерен проса и особенностей химического состава этих зерен (белок - 13,5; крахмал и другие углеводы (кроме сахара и клетчатки) - 67,5; сахара - 0,6; клетчатка - 10,3; жиры - 4,2; зольность - 3,9) , имеются некоторые проблемы с его хранением. «Просо, поступающее на предприятие, содержит большое количество зерновок с повышенной влажностью, то есть не достигших еще технической спелости. К тому же, в насыпи зерна чаще всего содержатся зерна с поврежденными пленками, дробленые ядра. Все это вместе с повышенным содержанием жира, характеризующегося высокой кислотностью, делает насыпь проса очень нестойкой при хранении. А низкая температуропроводность способствует быстрому нарастанию температуры в насыпи при возникновении процесса самосогревания, которое обычно начинается в местах скопления сорной примеси, дробленых и обрушенных зерен».

3. Факторы, влияющие на вегетацию растений

3.1 Температура

Просо является теплолюбивым растением в сравнении с остальными представителями вида злаковых, так для проса необходимы 2300^о среднегодовой суммы температур, а, например, для озимой ржи достаточно 1000^о среднегодовой суммы температур, для яровой пшеницы 2000^о.

Для того чтобы просо взошло необходима температура не ниже +10-12^оС, в то время как для пшеницы необходимо лишь +6-8^оС. При температурах приближенных к 0^оC (+1-2^оС) развитие ростка прекращается, а температуры от -3^оС и ниже губительны для посевов. Данные условия справедливы для всех фенологических фаз.

Однако просо устойчивы к высоким температурам, например температуру +38-40^оС посевы могут выдержать на протяжении двух суток, у других родов вида этот показатель заметно ниже (пшеница - 10-17 часов, овес - 4-5 часов). Такая засухоустойчивость вызвана особыми корнями растения, позволяющими добывать больше влаги из почвы, а строение устьиц (поры растений, через которые происходит испарение воды и газообмен) помогает просу расходовать эту влагу медленнее (почти в 4 раза медленнее, чем овес).

3.2 Влажность

Как было уже сказано в пункте 5.1. у проса особое строение корней и устьиц, что позволяет выживать растению в жару и засуху.

Запал зерна (преждевременное и неправильное созревание зерна) - довольно редкое явление для проса, поскольку корневая система обеспечивает соцветие влагой даже когда количество доступной влаги в почве приближенно к полному отсутствию. Транспирационный коэффициент (количество воды (в граммах), расходуемое на образование 1 г сухого вещества растения) всего 130-280 (у пшеницы 405-415).

Однако стоит отметить, что при длительной засухе (примерно 1-1,5 месяца) притормаживается рост корневой системы и побега, а соцветие может сформироваться бесплодным. Поэтому для проса, так же как и для других представителей семейства Злаковых, для хорошей урожайности требуется достаточная увлажненность почвы, особенно в период формирования органов плодоношения.

3.3 Почва

Просо не очень требовательно к почве, также как и к влажности, но плодородные почвы богатые гумусом хорошо сказываются на урожайности культуры. Просо можно выращивать на самых разнообразных почвах: от легких супесей до тяжелых суглинков. Конечно же просо хорошо удается на черноземах и каштановых почвах. Допустимо также возделывание на дерново-подзолистых почвах подстилаемых песками. Глинистые и болотистые почвы малопригодны для выращивания. [Ф.М. Стрижова, Л.Е. Царева, Н.И. Шевчук, Э.В. Путилин, Л.В. Ожогина. Барнаул. 2006. АГАУ. Биологические особенности и технология возделывания основных полевых культур в Алтайском крае. Стр.-92]

Наиболее же пригодными для проса являются хорошо прогреваемые торфяники низинного типа, а также дерново-подзолистые суглинистые и супесчаные, связносупесчаные, легко - и среднесуглинистые почвы, подстилаемые моренным суглинком.

Кислотность почвы

В отличие от других факторов, влияющих на рост проса, к кислотности почв просо требовательно. Возделывание культуры на почвах с повышенной кислотностью практически невозможно. Наиболее высокая урожайность формируется на связных почвах со слабокислой или нейтральной реакцией среды (pH - 5,5-7,0). [Ф.М. Стрижова, Л.Е. Царева, Н.И. Шевчук, Э.В. Путилин, Л.В. Ожогина. Барнаул. 2006. АГАУ. Биологические особенности и технология возделывания основных полевых культур в Алтайском крае. Стр.-92]

Севооборот

Севооборот - научно обоснованное чередование сельскохозяйственных культур на полях и во времени, способствующее восстановлению и повышению плодородия почвы. [БСЭ, 1969-1978]

По отношению к севообороту просо является требовательной культурой, то есть, чтобы добиться хорошего урожая, следует учитывать растения, возделываемые ранее на данном участке. Такая требовательность вызвана относительно медленным ростом растения до окончания фазы кущения, из-за чего оно подвержено угнетения болезням и угнетениям сорняками.

Наиболее лучшими предшественниками для проса являются многолетние бобовые растения (например, люцерна или клевер), бобово-злаковые травы, картофель и сахарная свекла. Эти растения считаются хорошими предшественниками, поскольку после себя не оставляют сорняков и обогащают почву легкорастворимыми питательными веществами, дают почве прочную мелкокомковатую структуру, что способствует высокой водопроницаемости, влагоёмкости и хорошей аэрации. К плохим же предшественникам можно отнести ячмень и овес, так как эти культуры засоряют и истощают почву.

3.4 Болезни

просо вегетационный период урожайность

До окончания периода кущения просо очень подвержено различным болезням, в связи с тем, что растёт культура в этот промежуток времени медленно. Рассмотрим некоторые из самых распространенных болезней для данной культуры.

Головневые болезни

Обыкновенная (пыльная) головня. Распространена среди всех сортов проса и повсеместно. Болезнь проявляется во время выбрасывания метелки. Проявляется в видоизменении соцветия, оно имеет вид черного, твердого желвака, покрытого сероватой тонкой пленкой с остатками осевых органов метелки (Рис.2 - б). Возбудителем болезни является гриб Sphacelotheca panici-miliacei Bubak (Рис.2-а).

Рисунок 2. а - споры Sphacelotheca panici-miliacei Bubak, б - пораженное растение

Мелкоспоровая головня. Встречается в Сибири и в республиках Средней Азии. Проявляется болезнь практически так же, как и пыльная головня, то есть в виде вздутия, вместо метелки, только другого цвета - желтого. Это вздутие заполнено темно-коричневой порошковидной споровой массой. Возбудитель болезни также гриб - Sphacelothe'ca manchurica (Ito) Uljan.

Гельмингоспориоз, или бурая пятнистость

Обнаруживается повсеместно. Проявляется как продолговатые эллиптические буроватые пятна на листьях. Во время влажной погоды эти пятна покрываются серо-бурым налетом. Больные листья усыхают и чаще всего опадают раньше времени. Возбудитель болезни - несовершенный гриб Helminthospo-rium panici-rniliacei Nisikado.

Склероспороз

Также обнаруживается повсеместно во второй половине вегетации растений. Проявляется как серый налет на листьях, из-за чего те утолщаются и скручиваются. Затем места утолщений разрываются, и из них высыпается коричневая масса спор. Часто вместо тычинки может развиться листовидный орган, вследствие чего соцветия становятся стерильными. Возбудитель - низший гриб Sclerospora graminicola Schroer.

Меланоммоз

Обнаруживается на растениях, выращиваемых в северных районах страны. Проявляется как на всходах, так и на взрослых растениях. Пораженные болезнью всходы имеют бледно-зеленую окраску, около корневой шейки и на первых листочках появляется белый налет. Больные растения, как правило, увядают и отмирают. При поражении же взрослых растений на метелках образуется беловатый, а затем розовато-фиолетовый налет. Возбудитель - сумчатый гриб Melanomrna panicimiliacei Murash. из порядка Sphaeriales.

Вирусные болезни

«На просе выявлены многие вирусные заболевания зерновых культур, но чаще других в период от начала кущения до молочной спелости зерна обнаруживается мозаика. Параллельно центральной жилке по всей длине листа появляются мозаичные пятна в виде желтовато-белых, полос шириной 3,3-- 4 мм. Больные растения отстают в росте и при, наступлении засухи погибают еще до образования метелки.

Возбудитель болезни -- вирус русской мозаики пшеницы, передаваемый полосатой цикадкой. Источником инфекции могут быть пораженные посевы озимой пшеницы и сорные злаки. Устойчивых сортов проса к вирусным болезням нет» [Доброзракова Т.Л. Москва: «Колос». 1974. Сельскохозяйственная фитопатология - стр.53]

3.5 Сорняки

«Анализ разнообразия сорняков 13 пробных площадок с посевами проса выявил 41 вид высших сосудистых растений (табл. 2). При этом большинство (10 видов из 41) относится к семейству Астровые, где преобладают полыни. Из последних к малолетним относятся Artemisiaannua, A.scopariaиA. vulgaris. Второе место занимает семейство Розоцветные и представлено только лапчатками, выделяется обилием Potentillabifurca.» [дипломная]

Таблица 2. Семейственно-родовой спектр флоры сорняков просовых полей

[Н.А. Шорноева. Эколого-биологические особенности проса (Panicummiliaceum L.) и традиции его возделывания в Центральной Тыве. Улан-Удэ: Тывинский государственный университет. 2012]

Вывод

Несмотря на то, что просо, относительно других представителей семейства злаковых, не прихотливо к основным факторам возделывания, таким как температура или влажность, оно также имеет свои прихоти. Например, хотя просо и засухоустойчивое растение, в определенный период обильное увлажнение хорошо отразится на будущем урожае. Кислотность - очень важный фактор в период вегетации растения. Именно к этому фактору культура очень требовательна. Не учет предшественников на поле, на котором выращивают просо, может привести к развитию сорняков, которые опасны для этого растения, и к различным болезням, которые могут затормозить развитие растения или даже погубить его.

В моей работе описаны сами фазы вегетации растения, от прорастания семян до созревания новых, уже на взрослом растении, факторы, способствующие более здоровому развитию или же наоборот, гибели растения. Учитывая все это, развитие культуры пройдет без осложнений.

Источники

Ботанико-фармакогностический словарь - Москва: «Высшая школа». Под редакцией К.Ф. Блиновой и Г.П. Яковлева. 1990 . стр. 36

Словарь ботанических терминов. -- Киев: Наукова Думка. Под общей редакцией д.б.н. И.А. Дудки. 1984

· Корнилов А.А., Просо, М., 1960; Производство проса в передовых хозяйствах, М., 1969; Жуковский П. М., Культурные растения и их сородичи, 3 изд., Л., 1971

· Статья В.Н. Кравцова. Минск, 2004. «Урожайность проса в зависимости от продолжительности вегетации»

· Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

· Антонов В.К., Химия протеолиза, М., 1983

· Анатомия и морфология высших растений. Словарь терминов. -- М.: Дрофа. Коровкин О.А. 2007

· Большая советская энциклопедия. -- М.: Советская энциклопедия. 1969--1978

· Н.А. Шорноева. Эколого-биологические особенности проса (Panicummiliaceum L.) и традиции его возделывания в Центральной Тыве. Улан-Удэ: Тывинский государственный университет. 2012

· Суховеи, их происхождение и борьба с ними, М., 1957. С. П. Хромов

· Ф.М. Стрижова, Л.Е. Царева, Н.И. Шевчук, Э.В. Путилин, Л.В. Ожогина. Барнаул. 2006. АГАУ. Биологические особенности и технология возделывания основных полевых культур в Алтайском крае. Стр.-92

· Доброзракова Т.Л. Москва: «Колос». 1974. Сельскохозяйственная фитопатология - стр.53

Размещено на Allbest.ru