Скачать презентацию
Идет загрузка презентации. Пожалуйста, подождите
Презентация была опубликована 10 лет назад пользователемЛидия Сапаева
1 Происхождение культурных растений. Полевые культуры.
2 Полевые культуры:Полевые культуры: классификация и группировка, закономерности их возделывания: Народно-хозяйственное значение зерновых культур. Теоретические основы продуктивности растений и образования урожая. Организация питания растений в зависимости от запланированного урожая. Задачи дальнейшего увеличения урожайности культур на основе интенсификации с.-х. производства. Пути решения зерновой проблемы в мире и в Респ. Беларусь. Понятие о сорте, его происхождении, биологических и хозяйственных особенностях. Важнейшие зерновые культуры,их группировка. Морфо-биологические особенности злаковых культур. Фазы роста и развития зерновых культур.
3 Полевые культуры – это культуры, которые широко выращиваются ежегодно на больших площадях сельскохозяйственных угодий. Их группируют в соответствии с характером их использования и особенностями возделывания. Например, Д.Н. Прянишников полевые культуры разделяет на 4 группы по способу возделывания: 1) зерновые; 2) прядильные; 3) корне- и клубнеплоды; 4) кормовые травы. В.Н. Степанов за основу своей классификации берет характер получаемого продукта и выделяет 7 групп: зерновые; масличные и эфиромасличные; прядильные; клубнеплоды; корнеплоды; бахчевые; кормовые травы. И.В. Якушкин предлагает, кроме характера получаемого продукта, учитывать и биологические особенности растений. В его классификации полевых культур насчитывается 19 групп. По классификации П.И. Подгорного, все полевые культуры разделяют на 3 группы: зерновые, технические (масличные и лубяные) и кормовые культуры. Зерновые культуры подразделяют еще на 4 подгруппы: колосовидные хлеба и овес, просовидные (вместе эти две подгруппы называют зерновыми злаковыми культурами), зерновые бобовые культуры, представители др.семейств (гречиха, амарант).
4 Мы поддерживаем принципы классификации П.И. Подгорного, и все возделываемые в полевых условиях культуры делим на следующие 7 групп, в зависимости от их биологических особенностей, назначения и получаемого продукта: зерновые культуры, зерновые культуры, зернобобовые культуры, зернобобовые культуры, масличные культуры, масличные культуры, прядильные культуры; прядильные культуры; клубнеплоды, клубнеплоды, корнеплоды; корнеплоды; кормовые травы. кормовые травы. В таком порядке будет строиться дальнейшее изложение материала.
5 Зерновые культуры. Среди полевых культур наибольшее значение имеют зерновые культуры, основной продукт которых – зерно.Среди полевых культур наибольшее значение имеют зерновые культуры, основной продукт которых – зерно. Зерно (зерновки) образуют злаки (мятликовые). К зерновым злакам относятся такие растения как пшеница, рожь, ячмень, овес, тритикале, рис, просо, кукуруза, сорго и гречиха.К зерновым злакам относятся такие растения как пшеница, рожь, ячмень, овес, тритикале, рис, просо, кукуруза, сорго и гречиха. Однако последняя относится не к сем. Мятликовые (Poaceae), а к сем. Гречишные (Polygonaceae), и не к хлебным, а к крупяным культурам (к которым относятся также рис, просо, сорго и др.).
6 Зерновые злаковые культурыЗерновые злаковые культуры подразделяют на 2 группы: колосовидные хлебазлаки 1-й группы 1) колосовидные хлеба, или злаки 1-й группы пшеница, рожь, тритикале, ячмень, овес (пшеница, рожь, тритикале, ячмень, овес (у него соцветие не колос, а метелка)); 2) метельчатые (просовидные) хлеба, или злаки 2-й группы просо, чумиза, сорго, рис, кукуруза (просо, чумиза, сорго, рис, кукуруза – у нее соцветие метелка только у мужских цветков, у женских – початок). К зерновым культурам К зерновым культурам (кроме хлебных и крупяных злаков 1-й и 2-й группы), относятся еще зерновые бобовые растениязернобобовыегорох, фасоль, чечевица, соя, нут, бобы, люпин зерновые бобовые растения (или зернобобовые): горох, фасоль, чечевица, соя, нут, бобы, люпин и другие, дающие урожай в виде зерна, вылущиваемого из бобов. Злаки 1-й группы возделывают гл. обр. в умеренном климате, злаки 2-й группы – в условиях субтропиков и тропиков. Вначале дадим характеристику зерновым злаковым культурам 1 и 2 гр.
7 Зерновые злаки 1-й группы Зерновые злаки 1-й группы – относятся к сем. Poaceae, сюда входят пшеница, рожь, ячмень, овес, тритикале. Растениям этой группы характерны признаки: соцветие – колос (только у овса метелка); плод – зерновка с продолговатой бороздкой; зерновка прорастает несколькими (3-5 и более) зародышевыми корешками; корневая система – мочковатая; стебель – соломина, обычно полая. Взрослые растения имеют озимые и яровые формы, в целом они менее требовательны к теплу, но более требовательны к влаге и относятся к растениям длинного дня. Зерновые злаки 2-й группы Зерновые злаки 2-й группы – тоже относятся к сем.Poaceae, в эту группу входят рис, просо, сорго, кукуруза. Отличительные особенности этой группы растений: соцветие – метелка (у кукурузы мужское соцветие – метелка,женское – початок); плод – зерновка, на которой бороздка отсутствует; зерно прорастает только одним зародышевым корешком; корневая система – мочковатая; стебель – соломина с выполненной сердцевиной. Взрослые растения имеют лишь одни яровые формы, они более требовательны к теплу и свету, засухоустойчивостью (кроме риса) и относятся к растениям короткого дня.
8 Злаки 1-й группыхлебные культуры Злаки 1-й группы – это хлебные культуры, злаки 2-й группыкрупяные культуры кукурузы злаки 2-й группы – гл.обр.,крупяные культуры ( кроме кукурузы). Внутри этих ботанических родов различают виды, подразделяемые на подвиды, разновидности, сорта. зерновые хлеба зерновые кормовые зерновые бобовыекрупяные культуры В Беларуси наибольшие площади пахотных земель занимают зерновые хлеба (пшеница, рожь, тритикале), далее идут зерновые кормовые (ячмень, овес, кукуруза) и потом зерновые бобовые и крупяные культуры (горох, просо, гречиха). Средняя урожайность зерновыхСредняя урожайность зерновых в Беларуси пока остается невысокой – на уровне ц/га, хотя имеются хозяйства, где ежегодно получают урожай свыше 50, а то и ц/га. Главная проблема – повышение урожайности основных с.-х. культур при одновременном улучшении качества зерна. В мире наиболее высокую урожайность обеспечивают рис, кукуруза, озимая пшеницаячмень рис, кукуруза, озимая пшеница и ячмень. Рожь, просо, гречихазернобобовые Рожь, просо, гречиха и зернобобовые отличаются более низкой урожайностью зерна.
9 Пути решения зерновой проблемы Пути решения зерновой проблемы в Республике Беларусь практически те же, что и в мире: интенсификация сельскохозяйствен. производства. Ее достигают обычным селекционным путем, высокой агрокультурой с повсеместным использованием механизации, автоматизации, компьютеризации агротехнологических процессов, а также разнообразных эффективных химич. средств, и все более широким применением молекулярной генетики, биотехнологии, выведением генно- модифицированных культур. От решения этих вопросов зависит обеспечение населения не только хлебом, но и молоком и другими продуктами животноводства, поэтому повышение производства зерна остается ключевой проблемой растениеводства.
10 Хозяйственное значение зерновых культур Основное значение зерновых и зернобобовых культур – пищевое, кормовое и техническое. Зерно злаковых, крупяных и других культур используются в мукомольной, крахмально- паточной, спиртовой, пивоваренной, комби- кормовой промышленности, в хлебобулоч-ном, крупяном, макаронном и кондитерском производстве, является основой либо важной составной частью животноводства, кормовой базой для скота и птицы. Кроме зерна и продуктов его переработки животные используют зеленые корма, силос, солому, полову и другие части зерновых культур.Кроме зерна и продуктов его переработки животные используют зеленые корма, силос, солому, полову и другие части зерновых культур.
11 Определенное значение зерновые и зерно- бобовые культуры имеют и в медицинеОпределенное значение зерновые и зерно- бобовые культуры имеют и в медицине. Отвары и водные настои цветков и створок бобов фасоли помогаю лечить диабет, моче- каменную болезнь, гипертонию, ревматизм. Кукурузные рыльца в виде в виде экстракта и настоя – хорошее желчегонное средство, применяемое при холецистите, гепатите. Масло льна и кукурузы предупреждает атеросклероз. Отвары из соломы и зерен овса, цветков гречихи и др. используются в народной медицине. Хорошо известны медоносные свойства цветков гречихи.
12 Теоретические основы продуктивности растений и образования урожая Фотосинтез, как известно, является основным физиологическим процессом, создающим урожай. Любой агроприем, повышающий урожай, в конечном счете, действует на рост к.п.д. фотосинтеза. Определения показывают, что если растения на обычных полях для фотосинтеза используют 2-3% солнечной энергии, то на высокоурожайных полях эта величина может составлять ~ 5%. Значит человек умелой агротехникой может значительно (вдвое – !) повысить продуктивность фотосинтеза сельскохозяйственных растений. Сам же процесс фотосинтеза пока не поддается управлению. Большинство культурных злаков относится к С 3 -типу фотосинтеза,при к-ром первыми образуются триозы. У культур с С 4 -типом (злаки 2-й гр.) в фотосинтезе первыми синтезируются 4-атомные углеводороды. Чистая продуктивность фотосинтеза у С 4 -растений выше, чем у С 3 -растений,особенно при повышенной площади листьев. В формировании урожая злаков важн. роль играет флаг-лист.
13 фотосинтезУ зерновых культур фотосинтез осуществляется лучше и к.п.д. его выше, если верхние листья направлены под острым углом к стеблю. При созревании в стеблях и корнях сосредотачивается 50-60% сухой массы растений, представленной в основном клетчаткой. В злаковых культурах из общей биомассы 12 т/га на урожай зерна приходится 5-6 т. увеличением хозяйственно ценной части урожаяПоэтому одно из направлений селекции – создание сортов, реагирующих на улучшение условий выращивания увеличением хозяйственно ценной части урожая. красно-желтые углеводовсиниебелковУстановлено, что в реакциях фотосинтеза красно-желтые лучи усиливают образование углеводов, а синие – белков, что позволяет в какой-то мере влиять на качество урожая. температур- ные точкиДля каждого растения установлены главные функциональные температур- ные точки, в которых протекают физиолого-биохимические реакции. ВодаВода – важнейший компонент клеточной плазмы и ядра (75-90%). Неодинаковые потребности в воде растений В водной среде проявляют свою активность большинство ферментов. Неодинаковые потребности в воде растений позволяют их условно подразделять на: ксерофиты, гидрофиты, гигрофиты и мезофиты. транспирацииИз всего количества поступающей в растение воды только ~ 0,2% идет на фотосинтез, остальная вода используется для транспирации (испарения). У древесных растений скорость восходящего тока воды составляет 14 м/час,а отток из листьев продуктов ассимиляции, или нисходящий ток, происходит со скоростью 0,7-1,5 м/час. Оптимизация минерального питанияОптимизация минерального питания. Особенность большинства культур в том, что максимум потребления элементов питания приходится на конкретный период их развития. Так, у зерновых – это выход в трубку, колошения, у зернобобовых – цветения, плодообразования.
14 Организация питания растений в зависимости от запланированного урожая Каждый элемент питания имеет свое значение в жизни растений. Органогенные элементы (C, O, N, H) требуются в большом количестве для образования органических соединений и всех тканей растений. Фосфор чрезвычайно необходим на ранних этапах развития (синтез ДНК, РНК, АТФ), но также способствует лучшему развитию плодов, семян и других генеративных органов и ускорению созревания культур. Калий играет важную роль в образовании углеводов, повышает зимостойкость и устойчивость растений к заболеваниям. Калий – главный зольный элемент растений, его роль велика в перемещении ионов через клеточную плазмалемму. Азот может утилизироваться двояким образом: в форме аммония как катион (аналогично другим катионам) и в форме NO3- в процессе азотфиксации с участием клубеньковых бактерий в ризосфере бобовых. Кальций нейтрализует вредное влияние ионов водорода и алюминия на клетки и ткани растений. Сера, магний и железо участвуют в окислительно-восстановитель- ных процессах, входят в состав многих соединений, а также являются катализаторами многих реакций. Микроэлементы являются кофакторами многих ферментов, а также входят в состав пигментов, гормонов, витаминов. Они влияют на процессы обмена веществ в растениях и При недостатке тех или иных элементов в растениях выполняют ряд других функций. При недостатке тех или иных элементов в растениях обнаруживаются признаки их дефицита. В некоторых случаях неинфекционные физиолгические болезни растений индуцируются переизбытком некоторых элементов. Для получения планируемого урожая нормы внесения удобрений рассчитывают (кг/га) с учетом содержания элементов питания в почве, выноса их растениями на ед. урожая, коэфф. использования питательных веществ из почвы и удобрений по формуле: (ПуВ–hVСпКп)100, СуКу где: Пу – планируемая урожайность, т/га; В – вынос элементов питания на формирование 1т зерна, кг; h – глубина пахотного слоя почвы, см; V– объемная масса почвы, г/см3; Сп – содержание элементов питания в почве, мг на 100 г почвы; Кп – коэфф.использования элементов питания из почвы; Ку – коэфф.использования элементов питания из удобрений. Су – содержание элементов питания в удобрениях, %.
15 Удобрения Удобрениями называют все в-ва, используемые для улучшения Различают 3 группы удобрений: роста и развития с.-х. культур и повышения их урожайности. Различают 3 группы удобрений: минеральные,органические, бактериальные. Минеральные (туки) подразделяют на простые и сложные. Простые удобрения содержат какой-то один элемент питания – по названию этого эл-та (азотные, калийные, фосфорные). органическим удобрениям К органическим удобрениям относят навоз, жижу, ил, птичий помет, отходы пищев.пром-ти, торф, компост, солому,сидераты Внесение органич. удобрений имеет то преимущество перед минеральными, что благодаря этому улучшается структура почвы, в ней повышается содержание гумуса.
16 Бактериальные удобрения В настоящее время существуют такие бактериальные удобрения, которые вносят в почву с семенами, либо с органно-минеральными удобрениями непосредственно перед посадкой культур (обмакивая корни рассады в специально приготовленную болотистую среду). К бактериальным удобрениям относятся: нитрагин (из бактерий, живущих на корнях бобовых и лоховых растений), вносимый с семена- ми в количестве 500 мг/1 м 2, азобактерин (вносимый под все культу- ры, кроме бобовых), фосфобактерин (содержащий бактерии, повы- шающие усвояемость фосфорных удобрений). Выделяемые корнями растений экссудаты используют фосфобактерии и микоризы, а также диазотрофы, способные усваивать недоступные для растений формы фосфора и азота. Эти микроорганизмы размножаются в ризосфере функционально активной части корня. После отмирания их растения используют уже биологически связанные (доступные) формы фосфора. симбиотическуюнесимбиотическую Микробиологическая фиксация атмосферного азота – экологически чистый путь снабжения растений связанным азотом, требующий небо- льших энергетических затрат на активизацию азотфиксаторов в почве. Различают симбиотическую и несимбиотическую азотфиксацию. Способность к фиксации азота обнаружена у большого числа бактерий: ассоциативная азотфик- сация Azotobacter, Clostridium, Rhizobium (которые подразделяют на 11 видов), Arthrobacter, Bacillus, Erwinia, Klebsiella и др. Сейчас обнаружена азот- фиксирующая активность в ризо- и филлосфере у многих небобовых растений – явление, получившее название ассоциативная азотфик- сация. Уже известно более 200 видов небобовых растений, способных к усвоению атмосферн. азота с помощью микроорганизмов ризосферы.
17 Симбиоз бобовых растений с клубеньковыми бактериями наиболее продуктивен, при оптимальных условиях величина фиксации азота здесь достигает 300 кг/га в год и более. Есть расчеты, показывающие, что в будущем за счет симбиотической азотфиксации только в России может быть вовлечено более 15 млн. т азота воздуха, что эквивалентно экономии 90 млн. т аммиачной селитры. Это в несколько раз больше, чем в настоящее время производит азотных удобрений туковая промышленность России. Условия активного бобово-ризобиального симбиоза: Во-1-х, клубеньковые бактерии специализированы к опре- деленным растения-хозяевам и не все виды, а также расы одного вида могут одинаково успешно проникать в волоски корней растений и конкретного бобового растения. Во-2-х, требуется также достаточно высокая вирулентность активного штамма ризобактерий, чтобы вступить в трофические взаимоотношения с растением-хозяином. Имеются также другие причины, лимитирующие развитие и функционирование симбиоза. Рассмотрим их.
18 Повышение кислотности почвы – главный фактор, ограничивающий активность симбиоза ризобий с бобовыми в Нечерноземье. Наиболее распространенные бобовые культуры по своим требованиям к рН почвы подразделяют на 6 групп. Например, для люпина оптимальные значения рН лежат в пределах 5,5-6,5, для фасоли – 6,6-7,5. Часто во взаимоотно- шениях растения и ризобактерий наблюдается антагонизм минераль- ного и биологического азота, при котором нерациональное, избыточ- ное внесение азотных удобрений ведет к снижению количества клубень- ков и их азотфиксирующей активности. Лимитирующим может быть температурный фактор: для видов с короткодневным фотопериодиз- мом оптимальная для азотфиксации температура находится в диапазоне 20-30ºС. Ограничивающим параметром может быть также аэрация почвы: при уменьшении доступа кислорода к клубенькам в них снижает- ся содержание лег-гемоглобина (аналогичного гемоглобину крови животных) и, как следствие, фиксация азота воздуха. Лег-гемоглобин обеспечивает перенос кислорода с периферии клубенька к расположен- ным внутри митохондриям, где идет окисление углеводов и высвобожде- ние энергии для фиксации азота. Лег-гемоглобин изолирует также азот- фиксирующие центры от доступа кислорода, так как процесс восстанов- ления атомарного азота идет в строго анаэробных условиях. Еще один фактор, лимитирующий образование симбиотической азотфиксирующей структуры – влажность почвы. Усвоение азота воздуха при низкой влажности почвы прекращается не вследствие недостатка воды в клу- беньках (клубеньки сами получают воду через корни), а из-за нехватки энергетических материалов – углеводов, которые во все больших масш- табах расходуются на рост новых корневых волосков, «ищущих» воду.
19 Азотфиксация в клубеньках происходит при участии АТФ, где совершенно необходимым метаболитом является фосфор. Поэтому достаточное обеспечение корней фосфором – обязательное условие активного азотфиксирующего симбиоза, функционирования ризосферы и растений в целом. При низком содержании фосфора в почве клубеньковые бактерии проникают в корешки, но клубеньки на них не образуются. Кроме того, важна также обеспеченность растений калием (способствует нормальному поглощению питательных элементов корнем, передвижению пластических веществ в растении, в том числе фотоассимилятов к клубеньку, молибденом (является кофактором в составе мультиферментного азотфиксирующего комплекса) и бором (благоприятствует развитию и функционированию сосудисто- проводящей системы). Однако главное различие их состоит в том, что кислототерпимые культуры бобовых, такие как люпин, выделяют через корневую систему больше экссудатов (органических кислот, углеродистых соединений, экзоферментов), чем культуры нейтральных почв. Вероятно, выделением собственных кислых соединений объясняется их толерантность к кислой почвенной среде и более высокая способность к извлечению связанного фосфора и, как следствие, к азотфиксации.
20 Растение мы представляем себе как организм в развитии: оно зарождается, живет, дает плоды и семена, умирает. Каждое растение обладает определенными требованиями к условиям жизни и свойством определенным образом реагировать на изменение этих условий. Каждый вид и сорт по- разному использует для своей жизнедеятельности и развития условия среды и строит свое тело согласно наследственно закрепленным закономерностям индивидуального развития. Индивидуальное развитие растений – это процесс непрерывных качественных изменений. Жизнь растений складывается из качественно различных этапов – стадий. Для культурных злаков особенно важны 2 стадии – яровизации и световая. Во время прохождения этих стадий развиваются части и органы растения, проявляются различные его свойства и качества.
21 Яровые хлеба высевают весной при температуре 5-7°С, и их жизненный цикл проходит за один вегетационный период. Для прохождения стадии яровизации они требуют в течение 7-20 дней температур 5-20ºС, поэтому их высевают весной и урожай собирают в этом же году. Озимые – это хлеба, которые для прохождения яровизации в начальный период развития требуют в течение дней температур от -1 до +10ºС. Поэтому их высевают осенью, за дней до наступления устойчи- вых морозов, а урожай получают в следующем году. Под снег они уходят с хорошо развитой корневой системой в фазе всходов или кущения. На следующий год проходят все остальные фазы развития. При весеннем посеве такие (озимые) растения, как правило, кустятся и не образуют стебля с колосом. Озимые хлеба по сравнению с яровыми более продуктивны, так как используют осенние и весенние запасы влаги и питания.
22 Яровизацией называют качественные изменения под влиянием суммы низких позитивных температур в клетках точек роста проростков с момента, когда зародыш однолетнего растения трогается в рост. Не пройдя стадию яровизации, растение не может нормально завершить световую (вегетативную) стадию. После прохождения яровизации растение легко проходит вегетативную стадию и вступает в генератив- ную. Для нормального прохождения вегетативной стадии растению требуется надлежащее освещение, а также сумма активных положи- тельных температур. Вследствие нормального прохождения стадий яровизации и световой у озимых злаковых культур развиваются генеративные органы, в которых после опыления образуются семена. Яровизацией называют также агротехнический прием, создающий условия для искусственного прохождения стадии яровизации в семенах еще до посева. Для этого слегка увлажненные, набухающие и начинаю- щие прорастание семена озимых помещают на 1-2 недели в холодиль- ник при 0–7º С, где начинающие рост зародыши семян могут пройти необходимые физиолого-биохимические изменения под действием суммы низких плюсовых температур. Для успешной яровизации необходимо, чтобы низкие температуры влияли непосредственно на ферменты и ядра делящихся клеток апикальных меристем, которые и являются физиологической мишенью действия температурного фактора. В дальнейшем образующиеся из таких материнских меристем дочерние будут приобретать это свойство и передавать его всем клеткам и тканям при цитодифференциации.
23 Рост и развитие – процессы не тождественные. ростом Развитие Под ростом понимают увеличение массы, объема, высоты и др.размеров, связанных с новообразованием растительных тканей. Развитие – это процесс качественных изменений (содержимого клеток и процессов образования органов), их растение проходит от прорастания семени до созревания новых семян. В то же время рост и развитие тесно взаимосвязаны. Рост – одно из свойств развития растений и его предпосылка. Как правило, рост необходим развивающемуся организму. Пока семя не тронется в рост, растение не может начать стадийного развития. Разные участки стебля могут быть в разных стадиях развития (ткани нижней части стебля обычно являются стадийно более молодыми, чем выше расположенные части стебля). (онтогенеза),Стадийное развитие идет от возрастно более старых к более молодым клеткам (тканям), а не наоборот. Так как стадии развития растений образуют общебиологические этапы индивидуального развития (онтогенеза), то эти стадии являются базой развития органов и важных качественных признаков растения – таких как озимость и яровость, закалка (определяет морозо- и зимостойкость), засухоустойчивость и др. филогенезом.Требования растений к условиям развития и роста определяются исторически сложившейся наследственностью – филогенезом.
24 6 феноло- гических фаз:1)всходы, 2)кущение, 3)выход в трубку, 4) колошение, 5) цветение и 6) созреваниетри фазы спелости семян молочную, восковую и полную 12 этапов онтогенеза:По Ф.М. Куперман (1962) в цикле развития злаков выделяют 6 феноло- гических фаз: 1)всходы, 2)кущение, 3)выход в трубку, 4) колошение, 5) цветение и 6) созревание, которое имеет три фазы спелости семян – молочную, восковую и полную. Налив семени соответствует молочной спелости. Началом фазы считают, когда в нее вступает не менее 10% растений, полная фаза отмечается при наличии признака у 75% растений. Названные 6 фенофаз включают 12 этапов онтогенеза: I. Дифференциация и рост зародышевых органов.I. Дифференциация и рост зародышевых органов. II. Дифференциация основания конуса на зачаточные узлы, меж доузлия и стеблевые листья.II. Дифференциация основания конуса на зачаточные узлы, меж доузлия и стеблевые листья. III. Дифференциация главной оси зачаточного соцветия.III. Дифференциация главной оси зачаточного соцветия. IV. Образование конуса нарастания второго порядка (колосковых бугорков).IV. Образование конуса нарастания второго порядка (колосковых бугорков). V. Закладка покровных органов цветка, тычинок и пестиков.V. Закладка покровных органов цветка, тычинок и пестиков. VI. Формирование соцветия и цветка (микро-, макроспорогенез).VI. Формирование соцветия и цветка (микро-, макроспорогенез). VII. Гаметофитогенез, рост покровных органов, удлинение члеников колосового стержня.VII. Гаметофитогенез, рост покровных органов, удлинение члеников колосового стержня. VIII. Гаметогенез, завершение процессов формирования всех органов соцветия и цветка.VIII. Гаметогенез, завершение процессов формирования всех органов соцветия и цветка. IX. Оплодотворение и образование зиготы.IX. Оплодотворение и образование зиготы. X. Рост и формирование зерновки.X. Рост и формирование зерновки. XI. Накопление питательных веществ в зерновке (семени).XI. Накопление питательных веществ в зерновке (семени). XII. Превращение питательных веществ в запасные вещества в зерновке (семени).XII. Превращение питательных веществ в запасные вещества в зерновке (семени).
25 Набухание и прорастание семянНабухание и прорастание семян предшествуют фазе всходов. Для того чтобы семена проросли, они должны набухнуть, т. е. поглотить определенное количество воды, которое зависит от их крупности и химического состава. Например, семена ржи поглощают 55-65% воды от их массы, пшеницы – 47-48%, ячменя – 48-57%, овса – 60-75%, кукурузы – 37-44%, проса и сорго – 25-38%. Для набухания семян зерновых бобовых культур требуется % воды от их абсолютно сухой массы. На поглощение воды оказывают влияние температура среды, концентрация почвенного раствора, структура и крупность зерна. Мучнистое зерно пшеницы и мелкие семена погло- щают воду быстрее, чем стекловидное и крупное зерно, поэтому для получения дружных всходов посевной матери- ал должен быть выравненным. Пленчатое зерно набухает медленнее, чем голозерное. При набухании При набухании в семенах происходят биохимические и физи- ологические процессы. Под воздействием ферментов сложные химические соединения (крахмал, белки, жиры и др.) переходят в простые, растворимые соединения. Они становятся доступными для питания зародыша и через щиток перемещаются в него.
26 первойвторойПолучив питание, зародыш из состояния покоя переходит к активной жизнеде- ятельности. Семена начинают прорастать. В это время им необходимы влага, кислород и определенные температурные условия. Минимальные температуры, при которых могут прорастать семена зерновых культур, следующие: для хлебов первой группы 1-2°С (оптимальная – 15-20°С),для хлебов второй группы 8-12°С (оптимальная – 25-30°С). Температура выше 30-35°С отрицательно сказывается на прорастании семян и даже может вызвать их гибель. ВсходыВсходы – первая фаза роста и развития. зародышевые корешкистеблевой побег Колеоптиль (coleoptile) первый лист началом всходов полевой всхожестью семянВначале трогаются в рост зародышевые корешки, а затем – стеблевой побег. Прорвав семенную оболочку у голозерных хлебов, стебель появляется возле щитка, у пленчатых культур он проходит под цветковой чешуей и выходит у верхней части зерна, начиная пробиваться на поверхность почвы. Сверху он покрыт тонкой прозрачной пленкой в виде чехлика, называемого колеоптилем. Колеоптиль (coleoptile) – видоизмененный первичный влагалищный лист растения – предохраняет молодой стебель и первый лист от механических повреждений во время их роста в почве. Как только стебелек выйдет на повер- хность почвы, под действием солнечного света колеоптиль прекращает рост и под давлением растущего листа разрывается, наружу выходит первый лист. Появление первого настоящего зеленого листочка у 10% растений считают началом всходов; полная фаза всходов отмечаются в момент, когда появляется не менее 75% учетных растений. Количество взошедших растений, выраженное в процентах к числу семян, высеянных на квадратный метр, называется полевой всхожестью семян.
27 первой группы второй группыХлеба первой группы прорастают, образуя сразу несколько корешков: у озимой пшеницы – 3, у яровой – 5, у овса – 3-4, у ржи – 4, у ячменя – 5-8, тогда как хлеба второй группы при прорастании семян, как пра- вило, образуют 1 первичный корешок (у кукурузы, риса, сорго, проса). первичные (зародышевые) корешки корневой системы вторичные (узловые) корниУ хлебов второй группы, в отличие от хлебов первой группы, эти первичные (зародышевые) корешки не отмирают, а быстро растут и проникают глубоко в почву, создавая основу для дальнейшего развития корневой системы – обычно мочковатой у всех зерновых культур, и в засушливые периоды они в течение продолжительного времени подают воду и минеральные питательные вещества фотосин- тезирующим органам. У представителя первой группы – яровой пшеницы зародышевые корни в фазе кущения достигают длины см, в фазе выхода в трубку – см, в фазе колошения – более 100 см. Однако, как правило, из подземных частей стеблевых узлов образуются вторичные (узловые) корни, которые составляют основную массу корневой системы этих злаков. Узловые корни у зерновых культур появляются через дней после всходов, но при пересыхании верхнего слоя почвы растут слабо и даже не могут развиться совсем. При развитии яровой пшеницы только с первичной (зародышевой) корневой системой урожайность снижается на 30-35% по сравнению с урожайностью с хорошо развитой корневой системой. В целом, как зародышевые (первичные), так и узловые (вторичные) корни имеют большое значение для роста и развития растений.
29 КущениеКущение – это образование побегов из подземных стеблевых узлов. Сначала из них развиваются узловые корни, затем – боковые побеги, которые выходят на поверхность почвы и растут так же, как и главный стебель. узлом кущенияВерхний узел главного стебля, который расположен на глубине – 3 см от поверхности почвы, где проис- ходит этот процесс, называют узлом кущения. узле кущенияВ узле кущения размещаются все части будущего растения, и одновременно он служит вместилищем запасных питательных веществ. Узел кущения залегает на глубине 2-3 см; при более глубоком залегании повышается устойчивость зерновых культур к полеганию, озимые меньше страдают от зимне-весенних пониженных температур. Узел кущения – важный орган: отмирание узла кущения всегда приводит к гибели растения.Узел кущения – важный орган: отмирание узла кущения всегда приводит к гибели растения.
30 вторичная (узловая) корневая системаОдновременно с образованием боковых побегов формиру- ется вторичная (узловая) корневая система, которая размещается в основном в поверхностном слое почвы. Масса корневой системы у зерновых культур составляет только 20-30% общей массы сухого вещества растения. Наиболее мощная корневая система образуется у кукурузы, у которой часто развиваются воздушные корни и их длина составляет см и более, но 75-95% корневой массы размещается в пахотном аэрируемом слое почвы (15-25 см). Наиболее значительное развитие корневой системы из озимых выявлено у ржи, тритикале, из яровых – у овса. Сорта твердой пшеницы закладывают узел кущения глубже, чем сорта мягкой пшеницы. высокостебельных зерновых культур корни опорные, или воздушные, корни У высокостебельных зерновых культур (кукуруза, сорго) корни часто развиваются из расположенных близко к поверхности почвы стеблевых узлов. Это так называемые опорные, или воздушные, корни. Они способствуют обеспечению растений элементами питания в начале роста и повышают устойчивость к полеганию.
31 Различают общую и продуктивную кустистость. общей кустистостью Под общей кустистостью понимают сред нее число стеблей, которое приходится на одно Продуктивная кустистость растение, независимо от степени их развития. Продуктивная кустистость – среднее число плодоносящих стеблей, приходящееся на одно растение. Продуктивная кустистость имеет большое практическое значение, от нее в значительной степени зависит урожай- ность. Стеблевые побеги, образовавшие соц- ветия, но не успевшие к уборке сформиро- вать семена, называют подгоном, а побеги без соцветий – подседом.
32 ЛистЛист состоит из пластинки и влагалища, в месте их перехода имеется тонкая пленка, называемая язычком (ligula) (с тонкими пленчатыми полулунными боковыми ушками – auricula). Этот язычок и ушка плотно прилегают к стеблю, предохраняя от проникновения воды и патогенов внутрь листового влагалища. По назначению и форме язычка и ушков хлебные злаки можно распознать в молодом возрасте, т.е. еще до выбрасывания соцветий. Так, у ячменя язычок короткий, а ушки очень длинные, заходят друг за друга, охватывая стебель. У овса язычок длинный, хорошо развитый, а ушки совершенно отсутствуют. У пшени- цы, ржи и ячменя язычок короткий, ушки малые, но ясно выраженные, с ресничками (у ржи без ресничек, а у ячменя более длинные, но без ресничек). Число листьев у некоторых растений служит хорошим признаком их скороспелости. Например, скороспелые северные сорта кукурузы развивают листьев, среднеспелые – 14-15, а у поздне- спелых южных сортов число листьев главного стебля достигает и даже (грузинские сорта). Верхний (флаговый) лист обеспечивает формирование и налив зернаЛистья у злаков линейные, узкие (у пшеницы, ржи, тритикале, овса, риса), средние (у ячменя) или широкие (у кукурузы, сорго, проса). Размеры и число листьев довольно сильно колеблются в зависимости от культуры, сорта и условий возделывания. Различают зародышевые, розеточные (прикорневые), стеблевые листья и флаг-лист. Верхний (флаговый) лист обеспечивает формирование и налив зерна. Листья средних ярусов обусловливают озерненность колоса (метелки) и создание запаса питательных веществ в стебле. Нижние листья стебля и прикорневые обеспечивают укоренение и рост стеблей во время кущения.
33 СтебельСтебель зерновых культур – соломина, полая или заполненная паренхимой, состоит из 5-7 междоузлий, разделенных узлами (перегородками). У позднеспелых сортов кукурузы число междоузлий увеличивается и достигает иногда интеркалярный (вставочный) ростРост стебля злаков происходит в результате удлинения всех междоуз- лий – так называемый интеркалярный (вставочный) рост. Первым трогается в рост нижнее междоузлие, затем – последующие, которые в росте обгоняют его. Каждое междоузлие растет своей нижней частью. Интенсивнее всего стебель растет в фазы выхода в трубку (когда колос находится в верхней части стеблевой трубки) и колошения (когда колос выходит из влагалища верхнего листа) и достигает наибольшей длины в фазе цветения, после чего рост стебля резко замедляется и полностью приостанавливается к началу налива зерна. Стебель зерновых культур способен куститься, образуя из нижних подземных узлов вторичные корни и боковые стеблевые побеги. Прочность стебля зависит от состояния механической ткани – особенно в нижнем междоузлии: чем толще и прочнее нижнее междоузлие, тем выше устойчивость растений к полеганиюПрочность стебля зависит от состояния механической ткани – особенно в нижнем междоузлии: чем толще и прочнее нижнее междоузлие, тем выше устойчивость растений к полеганию. Наибольшую толщину междоузлия обычно имеют в средней части стебля и наименьшую – в нижней и верхней. К сожалению, такое строение стебля не обеспечивает его устойчивость к сильным давлениям ветра, дождя, града и т.п. стихиям.
34 КолошениеКолошение (или выметывание) характеризуется появлением соцветия из влагалища верхнего листа: сперва на главных побегах, через 2-3 дня – на боковых. Соцветие у зерновых культур бывает двух типов: 1) метелка (раскидистый колос)2) сложный колос метелка с мужскими цветами початки с женскими цветкамиСоцветие у зерновых культур бывает двух типов: 1) метелка (раскидистый колос) – у овса, проса, риса, сорго, и 2) сложный колос – у пшеницы, ржи, ячменя. У кукурузы на одном растении образуется два соцветия: в верхней части стебля – метелка с мужскими цветами, в пазухах листьев – початки с женскими цветками, в одной точке на стебле образуется часто 2-3 початка. МетелкаМетелка имеет центральную ось с узлами и междоузлиями. В узлах образуются боковые разветвления, которые, в свою очередь, могут вет- виться и создавать таким образом ветви первого, второго, третьего и т. д. порядка. На концах каждой веточки сидит один одно- или многоцветковый колосок. КолосКолос состоит из членистого колоскового стержня (продолжения стебля) и расположенных на его уступах (поочередно с обеих сторон) колосков. На каждом уступе колоскового стержня у пшеницы, ржи, тритикале находится один колосок, состоящий из двух колосковых чешуй и двух или нескольких цветков. У ячменя на каждом уступе колосового стержня сидит три одинаковых колоса. У многорядных ячменей в каждом из трех колосков образуется зерно, у двурядных – только в среднем колоске, два боковых колоска редуцированы (недоразвиты). Широкая сторона стержня называется лицевой, узкая – боковой.
35 Колосковые чешуи могут иметь различную степень развития У остистых форм наружная цветковая чешуя заканчивается остьюКолосковые чешуи могут иметь различную степень развития. У пшеницы они широкие, многонервные, с продольным килем; у ржи очень узкие, однонервные; у ячменя узкие, почти линейные; у овса широкие, со многими выпуклыми продольными нервами; у тритикале более узкие, чем у пшеницы, многонервные, с килем. У остистых форм наружная цветковая чешуя заканчивается остью, внутренняя – нет. Цветок У остистых форм наружная цветковая чешуя заканчивается остью женский пестик с верхней завязью и двухлопастным перистым рыльцем и три мужские тычинки с двухгнездными пыльникамиЦветок состоит из двух цветковых чешуи: наружной (нижней), и верхней (внутренней). У остистых форм наружная цветковая чешуя заканчивается остью. Между цветковыми чешуями располагаются генеративные органы: женский пестик с верхней завязью и двухлопастным перистым рыльцем и три мужские тычинки (у риса шесть тычинок) с двухгнездными пыльниками, содержащими внутри пыльцу. У овса колоски многоцветковые, у проса, риса и сорго – одноцветковые. У основания каждого цветка между цветковыми чешуями и завязью находятся две нежные пленки (lodicula), при набухании которых цветок раскрывается.
37 3
38 ЦветениеЦветение у зерновых культур наступает во время или вскоре после колошения (выметывания). Так, у ячменя цветение проходит еще до полного коло- шения, когда колос не вышел из влагалища листа; у пшеницы – через 2-3 дня, у ржи – через 8-10 дней, у тритикале – через 7-12 дней после колошения. самоопыляющиеся перекрестноопыляющиесяПо способу опыления зерновые хлеба делят на самоопыляющиеся (пшеница, ячмень, тритикале, овес, просо, рис) и перекрестноопыляющиеся (рожь, гречиха, кукуруза, сорго). Растения-самоопылители опыляются преимущест- венно при закрытых цветках своей пыльцой. У колосовых культур у метельчатыхУ колосовых культур (пшеница, рожь, тритикале, ячмень) цветение начинается со средней части колоса, у метельчатых (овес, просо, сорго) – с верхней части метелки.
39 Плод зерновых культуродносемянную зерновкузерномПлод зерновых культур представляет собой односемянную зерновку, обычно называемую зерном, в которой единственное семя покрыто семенной оболочкой. Зерновки некоторых хлебов после обмолота остаются покрытыми цветковыми чешуями, такие хлеба называются пленчатыми. Зерновка хлебных злаков состоит из эндоспермасеменной и плодовой оболочекщитком – един- ственной семядолей алейроновымЗерновка хлебных злаков состоит из четырех главных частей: 1) зародыша, 2) эндосперма и сросшихся с ними 3) семенной и плодовой оболочек. Зародыш с внутренней стороны прикрыт 4) щитком – един- ственной семядолей, посредством который зародыш примыкает к эндосперму. При прорастании семени щиток способствует передвиже- нию питательных веществ из эндосперма в растущие части зародыша. На долю зародыша, располагающегося в нижней части зерновки и состоящего из зародышевых корешка, стебелька и почечки, приходится 2,0-2,5% массы (у ржи, ячменя, тритикале), 3,0-3,5% массы (у ячменя) или даже до 12% от массы всей зерновки (у кукурузы). Остальная часть зерновки (т.е. примерно 70-85%) представлена эндоспермом (клетками, заполненными крахмалом и другими запасными питательными вещест- вами, используемыми развивающимся зародышем). Внешний слой эндосперма, расположенный под оболочкой и состоящий из одного ряда клеток (у ячменя их 3-5 рядов), называется алейроновым. Клетки его не содержат крахмала, но богаты белковыми веществами и ферментами, способствующими прорастанию зерна.
40 В состав зерна хлебных культур входят Влажность зернаВ состав зерна хлебных культур входят: вода, органические и минеральные вещества, ферменты, витамины. Состав зерна может изменяться в зависимости от условий произрастания, уровня агротехники и сорта. Вода всегда присутствует в зерне в том или ином количестве. Влажность зерна во время уборки составляет 10-30%, но после сушки содержание влаги в зерне составляет ~15%. Наиболее богата белками и гликопротеинами твердая пшеницаНаиболее богата белками и гликопротеинами твердая пшеница. Содержание белка в зерне всех хлебов увеличивается при продвижении посевов с севера на юг и с запада на восток. Эта закономерность, более выраженная в протяженной лесостепной зоне России, в меньшей степени обнаруживается и в Беларуси. КлейковинаКлейковина представляет собой сгусток белковых веществ, остающихся после отмывания теста от крахмала и других составных частей. Кроме белков в клейковине содержатся в небольшом количестве крахмал, жир и другие вещества. От качества и количества клейковины зависят вкусовые и хлебопекарные свойства муки. Содержание клейковины колеблется у пшеницы в пределах 16-52%, ржи – 8-26%, ячменя – 6-20%, тритикале – 28-44%. Среди белков зернаальбумины глобулиныглиадины глютенины Белки, нерастворимые в воде, образуют клейковину. незаменимых аминокислот:Среди белков зерна выделяют альбумины (водорастворимые), глобулины (солерастворимые), глиадины (растворимые в 70-80% этаноле, глютенины (растворимые в слабых растворах кислот и щелочей). Белки, нерастворимые в воде, образуют клейковину. Наиболее ценными считаются глиадины и глютенины, для выпечки высококачественного хлеба их соотношение должно быть примерно 1:1. Среди белков зерна важно также присутствие незаменимых аминокислот: валина, лизина, триптофана и др.
41 Понятие о сорте культуры и особенностях его создания Посев семенами наиболее урожайных, приспособленных к местным условиям сортов и гибридов с.-х. культур – один из наиболее доступных приемов повышения их урожайности. СортСорт – это совокупность сходных по хозяйственно-биоло- гическим свойствам и морфологическим признакам расте- ний одной культуры, родственных по происхождению, отоб- ранных и размноженных для возделывания в определенных природных и производственных условиях с целью повыше- ния урожайности и качества продукции. Сорт с общей тенденцией к биологизации и экологизации современного земледелияСорт – это биологический фундамент урожая. По сегодняш- ним оценкам, долевое участие селекции в повышении урожайности в мировом земледелии достигает 70%, причем оно будет возрастать, что связано как с общей тенденцией к биологизации и экологизации современного земледелия, так и с возрастающими возможностями селекции. генетикаТеоретическая база селекционного процесса – генетика.
42 Полиплоидия самоопыляющиеся чистые линии, инцухт-линии.Полиплоидия – это особый вид геномных мутаций, при котором происходит кратное (по сравнению с гаплоидным набором) увеличение числа хромосом в клетках раст-й (3n, 4n, 6n и т.д. вместо обычных 2п). Полиплоидные растения часто имеют более широкую норму реакции и, следовательно, легче приспосабливаются к неблагоприят- ным условиям внешней среды. У перекрестноопыляющихся растений важный новый источник исходного материала – самоопыляющиеся чистые линии, инцухт-линии. Их получают путем многократного принудительного самоопыления. В качестве исходного материала в селекционном процессе можно использовать и различные гибридные популяции (внутривидовые, межвидовые и даже межродовые). гетерозис увеличение жизнеспособности и мощности развития гибридов первого поколения по сравнению с родительскими формамиПри гибридизации нередко отмечается гетерозисный эффект. Термином гетерозис обозначают увеличение жизнеспособности и мощности развития гибридов первого поколения по сравнению с родительскими формами. Однако не каждое скрещивание сопровождается проявлением у потомства такой «гибридной силы». Особое положение занимает группа вегетативно размножающихся растений, у к-рых возможно закрепление гетерозиса в потомстве (сорта картофеля и плодово-ягодных культур получены из гибридных семян). внутривидовая гибридизацияВ селекции растений наиболее распространена внутривидовая гибридизация, при которой скрещивающиеся особи принадлежат к одному виду. отдаленную (межродовую) гибридизацию – например, пшенично-пырейные, пшенично-ржаные (тритикале, секалотритикум)Интересные результаты в селекции получают, используя отдаленную (межродовую) гибридизацию – например, пшенично-пырейные, пшенично-ржаные гибриды (тритикале, секалотритикум). генной инженерииНовые возможности получения исходного материала для селекционного процесса открывают методы генной инженерии, позволяющие целенаправленно конструиро- вать новые сочетания генов, используя для этого геномы совершенно разных орга- низмов (ГМО – генно-модифицированные организмы). Например, во многих странах уже широко используются сорта так называемого трансгенного картофеля, в геном которого встроен ген микроорганизма, ответственный за синтез специального яда, вызывающего гибель колорадского жука. Получены также сорта трансгенной сои, кукурузы, некот. др. с.-х. культур (особенно непродовольственных, технических).
43 С П А С Б О З А В Н И М А Н И Е !
Еще похожие презентации в нашем архиве:
© 2024 MyShared Inc.
All rights reserved.