Злаковые
Содержание
Семейство злаковые (Poaceae, Gramineae). 3
Общая характеристика вегетативных и генеративных органов злаков. 3
Классификация и значение семейства злаковых. 5
Семейство злаковые (Poaceae, Gramineae).
Злаки играют выдающуюся роль в жизни человека и занимают господствующее положение при формировании ряда типов травянистой растительности — лугов, степей, прерий и пампасов, а также саванн. Известны примерно 900 родов и до 11 000 видов злаков. В странах СНГ естественно произрастает и культивируется свыше 1500 видов злаков, относящихся к 198 родам. Облик злаков достаточно характерен и они узнаются без особых затруднений.
Общая характеристика вегетативных и генеративных органов злаков.
Злаки — космополитное семейство, одинаково хорошо представленное как в тропиках, так и в странах умеренного и холодного климата. Все виды семейства не способны ко вторичному росту в силу отсутствия камбия, но у представителей подсемейства бамбуковых (Bambuсoideae) мощные стебли одревесневают, достигая у тропических видов 25-30 м. Среди злаков много однолетников, но преобладают многолетние корневищные виды. Ветвление чаще сосредоточено близ основания, где находится так называемая зона кущения. Особенности ветвления в зоне кущения определяют жизненную форму того или иного злака. Стебель почти всех представителей семейства — соломина. В узлах он выполнен и чаще всего полый в междоузлиях. Листья злаков очередные, разделены на охватывающее стебель незамкнутое или замкнутое листовое влагалище и линейную, шиловидную или ланцетную пластинку с параллельным жилкованием. При основании пластинки листа очень часто располагается перепончатый вырост, называемый язычком, или лигулой. На корневищах листья видоизменены и представляют собой более или менее кожистые чешуи. Влагалища служат защитой для междоузлий, довольно долго сохраняющих способность к вставочному, или интеркалярному росту. Отмершие влагалища нижних листьев предохраняют основания побегов от чрезмерного испарения или перегрева. Лигула препятствует проникновению воды, а с нею — патогенных грибов и бактерий внутрь влагалища.
Цветки злаков обычно обоеполые. Раздельнополые цветки встречаются редко, например у кукурузы (Zea). Они собраны в сложные ботриоидные соцветия различного типа— метелки, кисти, початки или колосья. Основой всех этих соцветий являются очень характерные для всего семейства элементарные соцветия — колоски (рис. 1). Каждый такой колосок может содержать от одного до многих цветков. Типичный многоцветковый колосок состоит из оси, близ основания которой располагаются, две чешуи, не несущие в пазухах цветков. Это так называемые верхняя и нижняя колосковые чешуи. Нередко на верхушках они заканчиваются щетинистыми выростами — остями. Колосковые чешуи — это видоизмененные листья, причем их расширенная часть соответствует влагалищам листьев, а ость — пластинкам. Выше колосковых чешуи на оси располагаются цветки. Их число имеет важное систематическое значение. Каждый цветок сидит на собственной короткой оси, которая по отношению к оси колоска может считаться осью второго порядка. Оси цветков выходят из пазух нижних цветковых чешуи. Выше основания нижней цветковой чешуи с противоположной стороны оси цветка находится верхняя цветковая чешуя. Она часто имеет два продольных ребра — киля и более или менее заметную выемку на верхушке. Цветковые чешуи также считаются видоизмененными листьями.
Выше верхней цветковой чешуи на оси цветка располагаются две маленькие бесцветные чешуйки, называемые лодикулами. Полагают, что это остатки околоцветника. Большинство злаков имеет 3 свободные тычинки, но у некоторых групп (рис — Oryza и бамбуки — Bambusa) тычинок 6. Есть злаки и с 8 (12) тычинками. Относительно строения гинецея единого мнения нет. Принято считать, что в его основе лежат 3 сросшихся плодолистика, образующие одногнездную верхнюю завязь с одним семязачатком, т. е. гинецей у злаков псевдомонокарпный. Столбик заканчивается двумя перистыми рыльцами. Иногда, например у бамбуков, рылец 3. Злаки ветроопыляемые растения. Опыление перекрестное.
Примеры формул цветков:
Плод злаков — псевдомонокарпий: зерновка, у которой пленчатый околоплодник плотно прилегает к семени и иногда слипается со спермодермой (семенной кожурой). Редко (у некоторых тропических бамбуков) зерновка имеет сочный или одревесневающий перикарпий. Большую часть единственного семени составляет эндосперм. Зародыш сравнительно небольшой.
Для представителей семейства обычно вегетативное размножение с помощью ползучих корневищ или укореняющихся побегов.
Говоря о химическом составе злаков, прежде всего следует отметить крахмал, накапливающийся в зерновках. В злаках обнаружены сапонины, цианогенные гликозиды, фенолокислоты, кумарины, флавоноиды и терпеноиды, изредка встречаются алкалоиды.
Классификация и значение семейства злаковых.
Существенное сельскохозяйственное значение имеют растения, принадлежащие примерно к 30 родам, которым и будет дана краткая характеристика.
Кукуруза (Zea mays) — однолетнее однодомное растение. Родина — Мексика. В последние столетия распространилась по всему земному шару.
Один из крупнейших травянистых злаков, стебель достигает высоты 5 и более метров, листья крупные, шириной до 12 см; мужские цветки собраны в верхушечное соцветие — метелку, состоящую из колосовидных веточек (рис.3). Колоски расположены на веточках парами; один на ножке, второй почти сидячий. Каждый колосок состоит из 2 колосковых чешуи, между которыми 2 мужских цветка; цветковых чешуи 2. Тычинок, как и у подавляющего большинства злаков, 3.
Женские цветки собраны в пазушные соцветия — початки. Каждый початок имеет многослойную обвертку, образованную влагалищами листьев. Одноцветковые женские колоски с пленчатыми колосковыми и цветковыми чешуями расположены попарно вдоль початка параллельными рядами. Из двух парных колосков развивается один, Цветок в другом колоске остается бесплодным. Столбик длинный, нитевидный с раздвоенным рыльцем. Пучок столбиков к моменту цветения высовывается из початка.
Мужские цветки у данного растения созревают на несколько дней раньше женских, чем и достигается перекрестное опыление, осуществляемое посредством ветра.
Кукуруза — кормовая, продовольственная и техническая культура. По занимаемой площади на земном шаре она уступает только пшенице. Огромное количество кукурузы выращивается для приготовления силоса. Стебли, листья и початки кукурузы богаты сахаром и прекрасно силосуются. Зерно используется в корм скоту, а также для производства разнообразных пищевых продуктов. Из стеблей кукурузы и кукурузных кочерыжек химическая промышленность изготовляет целый ряд синтетических продуктов. Сухие листья и стебли кукурузы используются также для изготовления бумаги. Цветочные столбики заготовляются как лекарственное сырье (желчегонное средство).
Существует несколько разновидностей кукурузы и сотни сортов. Высокой урожайностью отличаются гибриды кукурузы.
Сорго (Sorghum) — в СНГ произрастает 8 видов, из них лишь один — многолетнее растение. Все однолетние виды возделываются в культуре. Это крупные растения с метельчатым соцветием.
Сорго сахарное (S. caccharatum) — возделывается на Украине, на Северном Кавказе и в Нижнем Поволжье. Достигает высоты свыше 2 м. Стебель заполнен паренхимой, богатой сахаром. Используется на сено, зеленый корм, как пастбищное растение и на силос. В молодых листьях иногда при условиях, ухудшающих рост, накапливается синильная кислота, вызывающая отравление животных. Зерно также используется на корм скоту. Засухоустойчиво. Большое хозяйственное значение имеет сорго-гумаевый гибрид — многолетнее кормовое растение, полученное в результате скрещивания сорго с многолетним корневищным сорняком — гумаем (S. halepense). Рекомендуется к возделыванию на песчаных землях засушливой зоны.
Сорго поникшее, или джугара (S. сетиит), возделывается в Средней Азии как зерновая культура. Зерно употребляется в пищу и как концентрированный корм.
Суданская трава (S. sudanense) распространена в культуре на черноземных и каштановых почвах. Интенсивно кустится и хорошо отрастает. Дает пастбищный корм, зеленую подкормку и сено. Очень засухоустойчива.
Из многих видов рода просо (Panicum) широко распространено просо посевное (P. miliaceum) — продовольственная и кормовая культура. Соцветие у проса — метелка. Возделывают просо для получения зерна, зеленой массы и как пастбищное растение. Зерно используется преимущественно для изготовления крупы — пшена, а также на корм птице. Пастбищная трава проса иногда вызывает отравление животных, поэтому просо используется как зерновая культура.
В засушливых районах СНГ возделывается однолетний вид африканского проса, относящийся к роду Pennisetum (P. typhoideum). Это крупное растение с широкими темными листьями. Соцветие в виде плотной метелки, похожей на початок. Возделывается для получения зеленого корма и зерна, употребляемого в пищу человеком, и как концентрированный корм скоту, а также—на зеленый корм.
Рис посевной (Oryza sativa) — вторая по мировому значению после пшеницы продовольственная культура. Крупный гигрофильный злак размером до 150 см. Соцветие — метелка. Колоски одноцвет -ковые. Колосковых чешуи 4. Цветковые чешуи плотно прилегают к зерновке, нижняя обычно с остью. Тычинок 6 (рис. 4). В СНГ возделывается на Дальнем Востоке, в республиках Средней Азии, в Закавказье, на Кубани и в южных районах Украины. Родина риса— Юго-Восточная Азия. При возделывании риса плантации обычно заливают водой; советскими учеными выведены сорта, дающие урожаи и при периодических поливах. Отходы от переработки зерновок риса используют на корм скоту.
Ковыль (Stipa) — многолетний ксерофитный злак с узкими щетиновидными листьями. Образует плотные дерновины. Соцветие — метелка. Колоски одноцветковые. Нижняя цветковая чешуя с длинной остью, перистой или волосовидной. Многочисленные виды ковыля распространены на целинных землях степей и полупустынь. На пастбищах и в сене ковыли хорошо поедаются лишь в ранних фазах вегетации.
Из перистых ковылей в европейской части СНГ наиболее широко распространен ковыль Лессинга (S. lessingiana); менее широко — ковыль-волосатик, или тырса (S. capillata).
На ковыльных пастбищах овец можно пасти только до момента выколашивания ковыля. Плоды ковыля имеют острое и очень твердое заострение и легко втыкаются в нежную кожу овцы. Ость ковыля в основании спирально закручена, при смачивании спираль раскручивается и зерновка все глубже проникает в тело овцы. Так она может пройти сквозь мышцы и достигнуть внутренних органов. Овца истощается и может погибнуть. Особенно опасны зерновки ковыля-волосатика.
Страницы: 1, 2
