рефераты бесплатно

МЕНЮ


Особенности генеративного развития и динамики накопления аскорбиновой кислоты в листьях и соцветиях тетраплоидной ромашки аптечной

повторности. При этом с помощью линейки определяли длину и ширину ложно-

язычковых цветов, диаметр цветоложа одного верхнего соцветия каждого

взятого растения.

3. Урожайность Ромашки аптечной определялась путем сбора вручную

распустившихся соцветий с типичного по фитометрическим показателям ряда

каждой повторности. Пересчет производился на площадь участка, а затем на

гектар.

В течение лета в оба года исследования 5 раз производился

сбор и

взвешивание свежесобранных, а затем сухих соцветий для расчета процентного

выхода сухого сырья.

4. Биохимический анализ на содержание аскорбиновой кислоты прово-

дился в течение всего вегетационного периода 5-6 раз в листьях и цветах

Ромашки аптечной.

Анализы на аскорбиновую кислоту делали титролитрическим методом по

Б.П.Плешкову (1968). Данный метод основан на способности аскорбиновой

кислоты восстанавливать в кислой среде индикатор синего цвета 2,6 –

дихлорфенолиндофенола до лейкоформы.

5. Обработка данных была произведена методом дисперсионного ана-

лиза по Б.А.Доспехову (1979).

Глава 3. Эдафо-климатические погодные условия

района исследования.

Климат Удмуртии – умеренно-континентальный с продолжительной холодной

зимой и коротким теплым летом. В летнее время изредка наблюдается

поступление с юга и юго-востока очень теплых воздушных масс, с которыми

связан засушливый жаркий период.

Длительность холодного периода (с температурами ниже 0(С) составляет

165-175 дней. Продолжительность теплого периода (с температурой больше 0(С)

– 190-200 дней (Агроклиматический справочник , 1974).

Основными климатическими факторами, определяющими условия роста и

развития являются тепло и влага. Так как благоприятные условия растений

складываются при средних температурах воздуха 10-25(С, поэтому

теплообеспеченность территории принято оценивать суммой положительных

температур выше 10(С за период активной вегетации (124 – 133 дня ), которая

в пределах республики изменяется от 1500(С на севере до 2100(С на юге

(Агрометеорологические условия…,1978).

По характеру увлажнения Удмуртия относится к зоне с неустойчивым

увлажнением, где испарение нередко превышает количество выпавших осадков и

бывают засухи.

Средняя годовая сумма осадков колеблется в пределах 450 – 550 мм. За

вегетационный период выпадает 250 – 300 мм осадков.

Ботанический сад УдГУ, на территории которого проводились

исследования, находится на северной окраине г.Ижевска. По географическому

положению и климатическим условиям он относится к наиболее теплому третьему

агроклиматическому району, включающему южную половину Удмуртии

(Агроклиматический справочник, 1974).

Почва на территории Ботанического сада дерново-суглинистая, по

механическому составу легко-суглинистая с нейтральной реакцией среды

(pH=6,2 – 6,5). Она характеризуется низким содержанием обменного калия (6,5

– 9,6 мг/100г почвы) и подвижного фосфора (5,5 – 9,0мг/100г почвы), хорошей

обменной (32,9 – 37,2мг –экв/100г почвы) и гидролитической кислотностью

(0,95 – 1,41мг –экв/100г почвы), средним количеством гумуса (3,63 – 5,28%)

(прил.1).

Весна 1999 – 2000г.г. характеризовалась температурой на 5(С ниже

средних многолетних данных и большим количеством осадков (прил.2, рис.3,

4). Особенно холодными были I и II декады мая, когда температура падала до

5 – 6(С, а количество осадков увеличивалось (прил.2, рис.3,4) .

Начало лета, т.е. июнь 1999 года, было теплым, но сухим. В I и II

декаду июня температура колебалась в пределах 14 - 16(С , в III декаду

июня произошло повышение температуры до 21,8(С (прил.2,рис.3).

Весь следующий месяц температура держалась на достаточно высоком

уровне (прил.2, рис.3). В августе 1999 года температура понизилась и

составляла 14 - 17(С (рис.3).

Характер распределения осадков за лето 1999 года был неравномерным

(рис.4). Самым засушливым месяцем был июнь, когда выпало всего 19мм

осадков, что в 3 раза меньше средних многолетних данных (прил.2). В июле

количество осадков увеличивалось и во II декаду достигало 32,6мм. Повышение

влажности продолжалось в августе. Максимальное количество осадков пришлось

на III декаду августа 72мм (прил.2,рис.4).

Таким образом, начало лета 1999 года было засушливым, середина теплой

и влажной, конец вегетационного периода по климатическим условиям был

обычным для Удмуртии.

[pic]

Май Июнь Июль Август

Сентябрь Месяцы

Рис. 3. Динамика среднедекадных температур

[pic]

Май Июнь Июль Август

Сентябрь Месяцы

Рис. 4. Среднедекадное количество осадков

Июнь 2000 года характеризовался несколько повышенными показателями

температур (17-21(С), чем средние многолетние данные (14 - 18(С) прил.2,

рис.3). В июле температура была достаточно высокой, особенно во II и III

декаде - 23(С и 22(С соответственно (рис.3). Август был теплым, по сумме

температур ( 51,6(С ) превышал средне-многолетнюю сумму температур ( 48,8(С

) (прил.2).

Распределение осадков за лето 2000 года существенно отличалось от

предыдущего года исследования. Если в 1999 году самым “влажным” месяцем был

август (137,2мм ), то в 2000 году такое название заслужил июнь, особенно

III декада (91,3мм ), в котором среднемесячное количество осадков составило

144,3мм, что в 3 раза больше среднихмноголетних показателей (прил.2,

рис.4). Самой засушливой за лето 2000 года была II декада июля. В этот

период вообще не было осадков (прил.2,рис.4). В августе сумма осадков

составляла 88,2мм, что превышало среднемноголетние данные – 60мм (прил.2).

Таким образом, в оба года исследования лето было жарким. Но в 1999

году засушливый период пришелся на июнь, а в 2000 году на июль (рис.3, 4),

что отразилось на развитии растений.

Глава 4. Результаты исследований.

4.1. Фенологические исследования Ромашки аптечной в условиях

Удмуртии.

Под индивидуальным развитием (онтогенезом) понимают прохождение

растением жизненного цикла – от оплодотворения яйцеклетки, последующих

вегетативных и генеративных процессов до естественной гибели (Лебедев,

1988).Онтогенез – это процесс развития всего растительного организма как

единого целого. Закономерное развитие организма в онтогенезе не только

предопределено наследственно, но и зависит от внешних воздействий

(Кефели,1991).

Онтогенез высших растений подразделяют на фенологические фазы развития

и роста, характеризующимися четко выраженными внешними морфологическими

изменениями, как –то: фазы прорастания семян, появление всходов, роста

стебля, цветения, образования и созревания плодов, семян. Все процессы,

происходящие в различные периоды онтогенеза, протекают синхронно и

взаимосвязаны (Куперман, 1977).

Ромашка аптечная была посеяна весной 1999 года (01.05.99). По данным

А.М.Рабиновича (1989) семена Ромашки начинают прорастать при температуре 6

– 7 (С, тогда как Л.В.Полуденный с соавторами (1979) считает, что

прорастание возможно и при температуре 2-4(С. В нашем опыте в период

прорастания Ромашки температура колебалась в пределах 5 – 6(С, что

соответствует данным А.М.Рабиновича (1989).

После прорастания семян успешно растут в длину зародышевые листья,

формируется основа вегетативной сферы растений (Куперман, 1977).

Первый настоящий лист у Ромашки аптечной появился 26.05.99. Фаза

вегетации в 1999 году длилась 24 дня, с момента появления всходов (26.05)

до закладки первых бутонов (18.06), после чего растения перешли к

генеративному развитию (табл.1).

Таблица 1.

Фенофазы Ромашки аптечной

|Фенофазы |1999г. |Продолжите|2000г. |Продолжите|

| | |льность | |льность |

|Посев |1.05 – 26.05 |26 |Самосев | |

|Начало вегетации | | | | |

|Вегетация – начало|26.05 – 18.06|24 |25.04 – 18.05 |24 |

|бутонизации | | | | |

|Бутонизация |18.06 – 25.06|8 |18.05 – 27.05 |10 |

|Начало цветения |25.06 – 9.07 |15 |27.05 – 6.06 |11 |

|Массовое цветение |9.07 – 21ю07 |13 |6.06 – 20.06 |15 |

|Цветение – начало |21.07 – 4ю08 |15 |20.06 – 29.06 |10 |

|плодоношения | | | | |

|Массовое |4.08 – 17.08 |14 |29.06 – 6.07 |8 |

|плодоношение | | | | |

|Плодоношение |17.08 – 2.09 |17 |6.07 – 18.07 |13 |

|–конец вегетации | | | | |

|Общая продолжительность периода. |

|Цветение |25.06 – 4.08 |43 |27.05 – 29.06 |36 |

|Плодоношение |4.08 – 2.09 |31 |29.06 – 18.07 |21 |

|Вегетационный |26.05 – 2.09 |106 |25.04 – 18.07 |91 |

|период | | | | |

Переход от вегетативного развития к генеративному связан с процессом

инициации цветения, т.е. образованием цветочных зачатков. Инициация

включает две фазы: индукцию и эвокацию. В ходе индукции в листьях

образуется стимул цветения, транспортирующийся в вегетативные почки,

которые в результате эвокации превращаются во флоральные (Полевой, 1991).

Фаза бутонизации Ромашки в 1999 году длилась 8 дней (18.06 – 25.06).

Быстрое прохождение этой фазы связано с недостатком влаги и высокой

температурой. Количество осадков в этот период было в 2 раза меньше средних

многолетних показателей (прил.2, рис.4),температура колебалась от 14 - 28(С

(рис.3). Кине Ж-М. с соавторами (1991) отмечали, что возрастание

температуры в фазу бутонизаии растений, приводит к ускорению развития в

направлении цветения, поскольку при повышении температуры увеличивается

скорость развития репродуктивных структур.

Первые цветки у Ромашки аптечной в 1999 году появились в I декаде

июля (9.07). К этому времени стабилизировались климатические условия:

температура составляля 21(С , количество осадков 28мм(прил.2, рис.3,4). От

всходов до начала цветения Ромашки прошло 45 дней (табл.1), что

соответствует некоторым литературным данным. Так П.С.Чиков (1989) отмечал,

что от появления всходов до начала цветения Ромашки аптечной должно пройти

около 1 – 2 месяцев, А.В.Епанчиков (1990) указывал более конкретные сроки

от 30 до 40 дней.

Массовое цветение Ромашки в 1999 году пришлось на конец июля (табл.1).

В эту фазу генеративная мощность составляла 114 соцветий, при этом

количество цветущих корзинок на одном растении доходило до 54 шт.,

бутонизирующих до 40 шт. (рис.5).

Продолжительность цветения Ромашки аптечной по даным А.А.Алтымышева

(1992) составляет 2 месяца, с июля по август, другие исследователи

указывали иные сроки цветения Ромашки . По мнению Г.В.Лавреновой (1996)

цветение Ромашки идет с июня по август, Е.Н.Курочкин (1989) отмечал более

широкий предел цветения с мая до сентября. В нашем опыте цветение Ромашки

в 1999 году началось 25 июня и закончилось к 4 августа (табл.1), что

соответствует данным Г.В.Лавреновой (1996).

Продолжительность цветения Ромашки в 1999 году составила 43 дня

(табл.1).

Длительное цветение Ромашки обеспечили благоприятные климатические

условия: температура колебалась от 17(С до 22(С (рис.3) при количестве

осадков 17 – 32мм (рис.4), что способствовало нормальному протеканию

фотосинтеза, транспирации, дыхания и активному транспорту питательных

веществ, прежде всего углеводов, из листьев в репродуктивные органы.

Постепенное снижение цветущих корзинок характеризовало переход к фазе

плодоношения. Наступление этой фазы у Ромашки в 1999 году наблюдалось 4.08

и закончилось 2.09 (табл.1). Этот этап характеризуется активными

органообразовательными процессами, формированием семян и плодов (Куперман,

1977).

Массовое плодоношение наступило 17.08.99, при этом уменьшилось

количество цветущих корзинок, что связано с изменением характера

физиологических и биологических процессов в результате оттока пластических

веществ к плодам.

Постепенное снижение генеративной мощности Ромашки аптечной, т.е.

общего количества соцветий на растении, как плодоносящих, так цветущих и

бутонизирующих, говорило о физиологическом старении растений. Вегетационный

период Ромашки в 1999 году закончился в I декаде сентября (табл.1).

Таким образом, жизненный цикл Ромашки в 1999 году составил 106 дней.

На следующий год Ромашка перешла к генеративному развитию значительно

раньше 18 мая, перезимовав в виде розетки листьев. Часть всходов появилась

из осыпавшихся семян. По-видимому, действие пониженных температур во время

перезимовки, привело к биохимическим изменениям в растениях, в результате

чего Ромашка перешла в фазу бутонизации раньше, и все другие фазы

онтогенеза сдвинулись на несколько дней вперед.

Цветение Ромашки в 2000 году началось 6 июня и закончилось 29 июня

(табл.1). Быстрое прохождение этой фазы связано с большим количеством

осадков в этот период. Ливневые дожди в конце июня 2000 года (91,3мм)

способствовали накоплению влаги в почве, при этом нарушалось корневое

дыхание растений, увеличивалось количество связанной воды, в результате

уменьшалась общая оводненность растительных тканей. Следствием нарушенного

водного режима явилось замедление биохимических и синтетических процессов,

происходящих в растении (Алешин, Пономарев, 1979).

Л.В.Полуденный с соавторами (1979) отмечали, что повышенная влажность

почвы в период цветения угнетающе действует на растения. Уменьшается число

цветков, цветение становится непродолжительным.

В 2000 году в период цветения Ромашки аптечной (27.05 – 29.06)

произошло снижение генеративной мощности. Количество соцветий в среднем на

одном растении во время массового цветения (фото 1) составляло 73 шт.

(рис.3).

Неблагоприятные погодные условия, ускорившие цветение Ромашки аптечной

, повлияли на прохождение фазы плодоношения в 2000 году, которая началась

29.06 и закончилась 18.07 (табл.1). Отсутствие осадков и высокие

температуры до 23(С (прил.1, рис.3,4) привели к нарушению водного баланса

растений, в результате испарение воды превышало ее поглощение. Уменьшение

содержания воды в растениях обусловило закрывание устьиц, что

способствовало перегреву растений (Зауралов, 1988). Все это привело к

повреждению структурных компонентов клеток, прежде всего хлоропластов,

снижению фотосинтеза и накоплению продуктов метаболизма. В результате

Ромашка быстро прошла фазу плодоношения, после чего растения полностью

отмирали.

Таким образом, вегетационный период Ромашки аптечной в 2000 году

составил 91 день, что на 15 дней меньше, чем в 1999 году (табл.1). Более

корот-

кий жизненный цикл Ромашки в 2000 году связан с ускорением развития,

вызванного неблагоприятными погодными условиями. Кроме того, у Ромашки

аптечной в оба года исследования генеративное развитие начиналось в июне

(табл.1), поэтому ее можно отнести к короткодневным растениям.

4.2. Влияние внешних факторов на генеративное развитие

Matricaria recutita в 1999 – 2000 г.г.

Генеративная мощность определяется средним количеством цветущих,

бутонизирующих и отцветших (плодоносящих) соцветий на одном растении.

Формирование и закладка цветов зависит от погодных условий

(температура, влажность), так и от генетических особенностей растений, По

данным А.И.Брыкина с соавторами (1981) размеры соцветий диплоидной формы

Ромашки аптечной (сорта Хамазулен) меньше, чем у тетраплоидной Ромашки

(сорт Подмосковная).

Результаты исследований двух генетических форм Ромашки аптечной (в

1997 – 1998г.г. ( диплоидной, 1999 – 2000г.г. – тетраплоидной) показали,

что количество соцветий тетраплоидной Ромашки намного больше , чем у

диплоидной. Так, в период массового цветения генеративная мощность Ромашки

аптечной в 1997 –1998г.г. не превышала 32шт. с растения (Лапшина, 1999) а

в 1999 – 2000г.г. генеративная мощность доходила до 114 соцветий с

растения. При этом, диаметр соцветий Ромашки в 1997 – 1998г.г. был равен

2,2см (Лапшина, 1999), а в 1999 – 2000г.г. – 2,7см. Основываясь на этих

данных, можно прийти к выводу, что, действительно, некоторые параметры

растений (количество и размеры соцветий) зависят от генетических

особенностей ратительного организма, который, в свою очередь, подвергается

действию факторов внешней среды.

На развитие растений большое влияние оказывает обработка почвы (Блэк,

1973). Перед посевом Ромашки аптечной в 1999 году, почва не обогащалась

удобрениями, но в оба года исследований (1999 –2000г.г.) проводилась

прополка и рыхление рядов. В 2000 году произошло смыкание и загущение

рядов, поэтому обработка посевов была затруднена.

Требования растений к условиям среды в онтогенезе меняются. Особенно

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5


Copyright © 2012 г.
При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна.