Биология развития и отрастание костреца безостого (Bromopsis inermis Leys) сорта « Пензенский-1»

 «Естественные науки»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОНКУРС НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ  РАБОТ СТУДЕНТОВ ФГБОУ ВПО «МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМЕНИ М. Е. ЕВСЕВЬЕВА»

 

 

 

 

 

 

Тема: «Биология развития и отрастание костреца  безостого (Bromopsis inermis Leys) сорта « Пензенский-1»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Саранск 2013

 

 

Содержание

Введение	3
1 Аналитический обзор литературных  источников по теме исследования	5
2 Объект, методы и условия района  исследования	7
3 Результаты исследования	8
3.1 Продолжительность фенофаз костреца безостого (Bromops isinermis Leys)в зависимости от года вегетации	8
Отрастание костреца безостого (Bromopsis inermis Leys)	16
3.2.1 Отрастание различных побегов  и группировка почек костреца безостого (Bromopsis inermis Leys)	16
3.2.2 Особенности отрастания костреца безостого (Bromopsis inermis Leys)	21
3.2.3 Отрастание костреца безостого (Bromopsis inermis Leys) по фазам и сезонам года	23
4 Выводы	26
5 Список использованных источников	27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Злаки (Poaceae)  наиболее важное в хозяйственном отношении семейство цветковых растений. Процессы побегообразования злаков играют решающую роль в формировании урожая надземной массы злаков, определяют многолетность и многоукосность их травостоя, и поэтому их изучение представляет как практический, так и научный интерес.    

Образование разнотипных побегов в пределах особи и формирование значительного  количества почек возобновления  обеспечивает большинству бореальных злаков быстрое отрастание, относительно равномерное накопление урожая в  течение вегетации и полицикличность развития.

Кострец  безостый  играет  важную  роль  в  производстве  кормов  и  служит  в  условиях  Pеспублики Мордовия  неизменной  составной частью качественного кормового сырья. Кострец безостый (Bromopsis inermis Leys) - многолетний корневищный верховой рыхлокустовой злак озимо-ярового типа развития, Стебель 60-100 см высотой, высоко облиственный. Метёлка 15-20 см длиной, обычно с поникающими веточками. Колоски 1,2-3 см длиной, 3(6)-12-цветковые; верхний цветок недоразвит. Семена широколанцетные, темно-серые, иногда фиолетовые, длиной 8-12 мм; средний вес 1000 семян 3,5 г. Ежегодное возобновление вегетативных побегов начинается у костреца в конце апреля - начале мая. В этот же период начинает формироваться и соцветие. Цветение побегов наступает в июне - июле и продолжается до сентября. Цветение взрывчатое и порционное. Отдельные метелки цветут 1 - 2 недели, в сухую погоду - быстрее. Первыми в соцветии раскрываются цветки верхних колосков, а в колосках - нижние цветки. Цветет кострец во второй половине дня, между 15 и 20 ч. Продолжительность цветения одного цветка 2-3 ч. После опадения на землю семена дозревают в течение 8 месяцев и более. Всхожесть свежих семян составляет от 5-6 до 80-95%.

Глубина заделки семян 2,5-3,5 см.     Корневища длинные, упругие, дающие многочисленные побеги, корневая система углубляется до 1,5-2 м. Используется в травосмесях для луговыхгазонов, а так же как задернитель на магистралях и откосах. Предпочитает слабокислые и нейтральные, хорошо дренированные, богатые почвы. Не растет в анаэробных условиях, отрицательно реагирует на близость грунтовыхвод. Лучше растет на открытых и слабозатененных местах. Засухоустойчив, холодостоек и весностоек. Устойчив к грибным заболеваниям. В дерновых покрытиях даже в степной зоне без полива сохраняется до 7-20 лет. Хорошо переносит вытаптывание. Образует выровненные, без кочек, но не густые травостои, имеющие невысокую декоративность.

Размножается  и распространяется семенами и вегетативно. Ценное пастбищное и сенокосное растение, хорошо поедаемое всеми видами скота.  
Используется для создания культурных пастбищ и сенокосов, закрепления земель, подверженных смыву. Введен в культуру, выведено и районировано много сортов костреца: Дединовский-3; Моршанский-312; Моршанский-760; Моршанец; СИБНИИСХОЗ 189, 88, 99; Пензенский-1 и многие другие.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Аналитический обзор литературных источников

по фенологии  и отрастанию костреца безостого

На современном  этапе особенности отрастания фестукоидов исследованы недостаточно. Изучены связи между биологией отдельных видов и их отрастанием [15; 38; 39; 40; 41; 48], сроками и высотой дефолиации и отрастанием [3; 38; 39], уровнем запасных веществ и отрастанием [26; 36; 39;40] и т. д. Большой вклад в изучение этой проблемы внесли исследования, проведенные под руководством       И. Г. Серебрякова, в которых проанализировано возобновление ряда фестукоидов в зависимости от их побегообразования и ритма развития в различных зонах страны [14; 37], а также установлена связь между высотой среза, сроками отчуждения и внесением удобрений, с одной стороны, формированием отавы, с другой [20;21]. В ряде отечественных [32; 33] и зарубежных исследований [60; 62; 65; 67; 68; 69] проанализированы общие вопросы отрастания растений. По характеру формирования отавы Т. А. Работнов [34] выделил четыре типа отрастания травянистых растений: 1) продолжение роста укороченных побегов; 2) продолжение роста удлиненных побегов, если точка роста оказалась выше уровня отчуждения; 3) продолжение роста удлиненных побегов в результате образования одного или нескольких побегов из почек в пазухах листьев «пенька», оставшегося после срезания; 4) образование новых побегов из почек, расположенных у основания надземных побегов и на подземных органах.

Особенности отрастания бореальных злаков изучены еще также недостаточно [17; 27; 28; 51; 59; 61; 69]. В связи с этим особый интерес представляет исследование отрастания этой группы злаков, характеризующейся многообразием биоморф и составляющей во многих районах основную хозяйственно-ботаническую группу в урожае пастбищ.

Продуктивность  злаков изучена хорошо, что связано с необходимостью решать практические вопросы сельского хозяйства. Однако мало данных, характеризующих продуктивность и структуру отдельных видов в динамике их развития и по сезонам года [2; 7; 19; 22; 23; 24; 46; 47; 49; 53; 58; 64; 66; 67;  70]. Недостаточно освещены в литературе вопросы побегообразования злаков, их возобновления, отрастания, ритма развития и формирования урожая и некоторые другие, имеющие определенное значение при организации научно обоснованного пастбищного хозяйства.

Завершая  краткий обзор литературы по биологии отрастания бореальных злаков следует отметить, что в подавляющем большинстве опубликованных работ рассматриваются лишь отдельные аспекты этого важного и обширного вопроса. Трудно назвать работы, в которых бы излагались вопросы биоморфологии бореальных злаков во взаимосвязи с их продуктивностью, сезонностью развития и т. д. Между тем подобные исследования имеют большое значение для понимания общих закономерностей развития фестукоидов, их специфичности в сравнении с хорошо изученными паникоидами, а также для решения практических задач по созданию высокопродуктивных долголетних пастбищ и некоторых других вопросов сельского хозяйства этой зоны.

Несмотря  на большую значимость отрастания бореальных многолетних кормовых злаков, эти  вопросы не нашли в литературе должного отражения [4; 5; 6; 16; 18; 25; 29; 30; 31; 32; 34; 35; 37; 42; 43; 44; 45; 46; 47;  50; 52; 54; 56; 58; 59]. 

Обзор литературы, изложенный ранее на предыдущих этапах работы, показывает, что некоторые  вопросы, касающиеся биологии бореальных злаков, изучены недостаточно и в литературе не нашли широкого освещения. Основными из них являются следующие: а) побегообразование различных жизненных форм; б) возобновление и отрастание.

 

 

 

 

2. Объект, методы и условия района исследования

Цель  нашего исследования: изучение  особенностей развития  и отрастания костреца безостого (Bromopsis inermis Leys) сорта      «Пензенский-1».

 Свои  исследования мы проводили в  лесостепной зоне Мордовии, на  опытном участке «Республиканского  Центра дополнительного образования  детей» (ГБОУРМДОД «РЦДОД» в г. Саранске)  в  2011 - 2012 г.

Мы  пользовались полевыми методами исследования.

Влажность почвы  в опытах поддерживалась на оптимальном уровне за счет регулярных поливов.

Кострец безостый посеян узкорядным способом, ширина междурядий 15 см. Площадь делянки: 1м х1м.

В своих  исследованиях  мы проводили наблюдения за отрастанием продолжительностью фенофаз костреца в зависимости от года вегетации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Результаты исследования
3. 1 Продолжительность фенофаз костреца безостого (Bromopsis inermis Leys) в зависимости от года вегетации

В развитии костреца безостого (Bromopsis inermis Leys) принято различать следующие фазы: всходы, кущение, выход в трубку, колошение, цветение, созревание. Начиная рост и развитие кострец безостый (Bromopsis inermis Leys) начинает прорастать, образуя первичные корни, потом узловые, или вторичные корни. Всходы – началом фазы считается, когда в нее вступает 10% растений. Кущение наступает, когда на поверхности земли появляются четыре хорошо развитых листа. Выход в трубку – начало роста стебля и формирование генеративных орган растения. Началом считается, когда стеблевой узел прощупывается через влагалище листа на высоте 5 см. над поверхностью почвы. Колошение (или выметывание) – выход соцветия (колоса, метелки у костреца безостого (Bromopsis inermis Leys), усилено растут листья, стебель и формируется соцветие. Цветение – от 4 до 7 дней от колошения, цветет 3-4 дня. Созревание – молочная спелость, молочно-восковая и полная.

В своих  исследования мы наблюдали за фенофазами костреца безостого (Bromopsis inermis Leys) первого и второго года вегетации высеянных на  опытном участке «Республиканского Центра дополнительного образования детей» (ГБОУРМДОД «РЦДОД» в г. Саранске)  в  2011 - 2012 г. Как показали полученные нами данные, имеются определенные различия при прохождении фенофаз костреца безостого (Bromopsis inermis Leys).

 Растения  были высеяны весной  2011 – 10 мая. 

В первом году вегетации всходы появились  в конце апреля – начале мая 2011 года (29 апрель – 6 май) (рис.1), во втором – сразу же после схода снега, причем всходы сразу же перешли в  фазу кущения (рис. 2).

Рисунок 1 –   Всходы к костреца безостого (Bromopsis inermis Leys) первого года вегетации.

 

Рисунок 2 –  Всходы костреца безостого (Bromopsis inermis Leys) второго года вегетации.

В первом году вегетации продолжительность  фенофазы кущения приблизительно составило в среднем 10 дней (рис.3), а во втором – 11 (22 апрель-3 май) дней (рис.4).

Рисунок 3 – Фенофаза кущения костреца безостого (Bromopsis inermis Leys)  первого года вегетации.

 

Рисунок 4 – Фенофаза кущения костреца безостого (Bromopsis inermis Leys) второго года вегетации.

В первом году вегетации выход в трубку начался через 12 дней после окончания  кущения (рис. 5), во втором через 10 дней (11 май) (рис. 6).  

Рисунок 5 – Фаза выхода в трубку костреца безостого (Bromopsis inermis Leys) первого года вегетации.

Рисунок 6 – Фаза выхода в трубку костреца безостого (Bromopsis inermis Leys)   второго года вегетации.

В первом году вегетации выметывание произошло в среднем через 8 дней после начала выхода в трубку (рис.7), а во втором -  в среднем через 9 дней(18-21 май) (рис.8).

Рисунок 7 – Фаза выметывания костреца безостого (Bromopsis inermis Leys) первого года вегетации.

 

Рисунок 8 – Фаза выметывания костреца безостого (Bromopsis inermis Leys) второго года вегетации.

 

В первом году вегетации в среднем через 5 дней после выметывания  началось цветение (рис. 9), как и во втором году (26 май) (рис. 10).   

Рисунок 9 – Цветение костреца безостого (Bromopsis inermis Leys)  первого года вегетации.

Рисунок  10– Цветение костреца безостого (Bromopsis inermis Leys)   второго года вегетации.

 

Молочная  зрелость для растений первого года вегетации наступила через 20 дней после цветения, восковая – через 4 дня после молочной, полная –  через 13 дней после восковой (табл.1).

Таблица 1

Прохождение фаз зрелости растениями костреца безостого (Bromopsis inermis Leys)  первого года вегетации

 

Фазы вегетации:
молочная	восковая	полная
через 20 дней после цветения (10 июль)	через 4 дня после молочной  (17 июль)	через 13 дней после восковой (25 июль)

 

 Для  растений второго года вегетации  молочная зрелость наступила  через 10 дней (6 июнь), восковая через  15дней (21 июнь) и полная зрелость  через 4 дня (25 июнь) (табл. 2).

 

Таблица 2  

Прохождение фаз зрелости растениями костреца безостого (Bromopsis inermis Leys)  второго года вегетации

 

Фазы вегетации:
молочная	восковая	полная
через 10 дней после цветения   (6 июнь)	через 15 дней после молочной  (21 июнь)	через 4 дня после восковой (25 июнь)