Цель: Научиться различать по морфологическим признакам виды многолетних мятликовых и бобовых трав.
Задание:
1) Познакомиться с морфологическими признаками важнейших видов многолетних трав.
2) Научиться различать мятликовые и бобовые травы, произрастающие на естественных сенокосах и пастбищах, познакомиться с их распространением.
Материалы и оборудование. Различные виды мятликовых и бобовых трав. Лупы. Лопаты.
Пояснения к заданию. Пользуясь кратким определителем мятликовых и бобовых трав, определить травы и записать их характеристику.
При определении мятликовых трав студенты отмечают следующие признаки:
1. Характер побега мятликовых трав:
- листорасположение складчатое, киль молодой листовой пластинки лежит между краями более старой, поэтому побег имеет две плоские стороны и два ребра, он сплюснутый, плоский;
- листорасположение свёрнутое, старые листовые пластинки обернуты вокруг молодых, побег цилиндрический (Тюльдюков В.А., 1986);
2. Особенности листовой пластинки (форма, поверхность, состояние края, наличие и особенности язычка, ушек);
3. Влагалище листа (замкнутое, открытое, открытое на 1/2 или 1/3);
4. Тип кущения (корневищный, рыхлокустовой, корневищнорыхлокустовой, плотнокустовой).
Листья мятликовых трав состоят из длинного цилиндрического или плоскосжатого влагалища, охватывающего стебель, и длинной линейной листовой пластинки. Влагалища листьев называются замкнутыми или закрытыми, если имеют форму трубки без продольной щели на большей их части, и открытыми, если обёртывают стебель так, что края свободно налегают друг на друга и почти вдоль всего влагалища имеется продольная щель.
На границе влагалища и листовой пластинки имеется плёнчатый вырост – язычок. У некоторых злаков между влагалищем и листовой пластинкой имеются два серповидных или ланцетных выроста ушки. Ушки различают короткие и длинные, голые и покрытые волосками, поперечные или низбегающие.
Мятликовые травы хорошо различаются по язычкам и ушкам, особенно на верхних листьях.
Сверху лист может быть гладким или ребристым. Ребристость листьев, форма и высота ребер принимаются во внимание при определении злаков. Ребрышки могут быть килеватыми, закругленными или плосковерхими, бороздки между ними – широкими или узкими. У растений со складчатым листосложением сверху листа иногда имеется одна, две или несколько бороздок, на дне которых расположены особые сочленения из клеток.
Поглощая воду, они набухают и раскрывают лист, в сухую погоду, наоборот, складывают листовую пластинку для уменьшения испарения воды.
Отличительными признаками при определении видов по листьям являются их цвет и блеск. Иногда лист снизу жирно блестит (овсяница луговая, райграс многолетний и многоукосный), что обусловлено особенностью его анатомического строения. С нижней стороны листья этих видов имеют гладкий эпидермис и слегка неровную кутикулу. Толстая гладкая кутикула дает лаковый блеск. Матовыми листья бывают от покрывающих их волосков и других выростов на поверхности. Разное строение паренхимы, особенности эпидермиса, наличие воздушных прослоек отражаются на цвете листьев, который бывает зеленым, желтовато-зеленым, сероватозеленым, синевато-зеленым и т. д.
При определении генеративных признаков студент должен познакомиться с соцветиями мятликовых трав, которые могут быть в форме колоса, метелки и колосовидной метелки (султан или ложный колос). Для распознания трав воспользоваться определителем.
Злаковые травы по характеру побегообразования (кущения) разделяются следующим образом:
а) корневищные – узел кущения находится на глубине 5-20 см от поверхности почвы; подземные побеги – корневища, на которых закладываются почки, дающие вертикальные побеги (рисунок 14). В результате ежегодного вегетативного размножения вокруг материнского побега образуется сеть корневищ с большим количеством побегов. Длина корневищ разная и зависит от вида. За вегетационный период на 1 га может накопиться до 60 ц корневищ. Корневищные злаки лучше всего развиваются на рыхлых почвах с хорошей аэрацией. Надземные побеги не прилегают близко друг к другу, поэтому образуют слабую рыхлую дернину. Растения этого типа кущения быстро занимают свободные места, т.к. отличаются исключительно большой способностью к вегетативному размножению;
б) рыхлокустовые – узел кущения расположен на глубине 1-5 см. Из почек узла кущения отходят надземные побеги под острым углом к материнскому побегу, образуя на поверхности рыхлый куст (рисунок 15). Каждый побег закладывает свой узел кущения, дающий начало новому поколению побегов. Ежегодно происходит возобновление побегов и увеличение куста.
Рыхлокустовые злаки требовательны к плодородию почвы и ее структуре, но менее требовательны к условиям аэрации в сравнении с корневищными.
В травостое держатся дольше и размножаются преимущественно семенами. Быстро формируют дернину, выдерживают выпас;
в) плотнокустовые – узел кущения расположен или на поверхности (зоны достаточного и избыточного увлажнения) или не глубоко в почве – 1-2 см (сухие места обитания). Боковые побеги идут от узла кущения почти параллельно материнскому побегу, образуя на поверхности почвы плотный куст. Формируют очень плотную и прочную дернину. Могут произрастать на одном месте десятки лет. Размножаются семенами. Обычно растут на бедных, плотных почвах и почвах с избыточным увлажнением. Их появление – признак вырождения луга. Имеют особые корни – аэраторы. Принадлежат по способу питания к растениям микотрофного типа, которые способны усваивать элементы питания в симбиозе с грибами
– микоризами;
г) корневищно-рыхлокустовые – занимают промежуточное положение между рыхлокустовыми и корневищными злаками. Узел кущения распо расположен на глубине 2-5 см. Из почек узла кущения отходят два вида побегов: надземные (под острым углом к материнскому побегу) и подземные (короткие корневища). Образуют густую сеть рыхлых кустов, связанных между собой короткими корневищами, формируют ровную, упругую и крепкую дернину, хорошо выдерживают выпас.
Злаки образуют три типа побегов:
а) генеративные, имеющие развитый стебель (соломину), несущий несколько листьев и оканчивающийся на верхушке соцветием;
б) удлиненные вегетативные, также имеющие облиственный стебель, но не несущий соцветия;
в) укороченные вегетативные, стебель у которых не развит, а поэтому они представляют собой как бы пучок прикорневых листьев.
В зависимости от преобладания побегов того или иного типа, по высоте и облиственности побегов у злаков различают следующие группы растений:
а) верховые – высокорослые растения с преобладанием генеративных и хорошо облиственных удлиненных вегетативных побегов. Используются преимущественно как сенокосные;
б) низовые – низкорослые растения с небольшим количеством генеративных побегов и преобладанием укороченных вегетативных побегов. Листья расположены в основном (60-70%) в нижнем ярусе. Основное использование – пастбищное;
в) полуверховые – ведущие себя в определенных условиях, как верховые или как низовые. Пригодны как для сенокосного, так и для пастбищного использования.
При определении бобовых трав студенты отмечают следующие признаки:
1. Листья (тройчатые, парноперистые, непарноперистые);
2. Прилистники (крупные, почти равны листочкам, мелкие);
3. Особенности листочков (опущенные, голые, зазубрены по всему краю, только на верхушке), с пятном или без него;
4. Стебель прямостоячий, прилегающий или ползучий.
Стебли бобовых могут быть прямостоячие, полуполегающие, ползучие и цепляющиеся. При определении бобовых необходимо также учитывать тип листа, форму листочка, характер края листочка, опушенность, форму и величину прилистников, тип соцветия и другие признаки. Листья у бобовых трав очередные, с прилистниками, чаще перисто-сложные, пальчатые, тройчатые.
Цветки бобовых неправильные, мотыльковые. Цветки собраны обычно в кисти или головки с двойным околоцветником, у лядвенца рогатого соцветие – простой зонтик. Отличительные признаки листьев и соцветий многолетних бобовых трав представлены в виде таблицы (определитель).
Побеги или стебли у бобовых трав обычно ветвятся и образуют куст.
Узел кущения бобовых находится у корневой шейки (1-2 см в почве). По характеру ветвления (строения куста) выделяют следующие группы бобовых трав:
а) кустовые, у которых побеги, направляясь кверху, образуют ветвистый рыхлый куст, состоящий из стеблей, отмирающих после плодоношения, а весной следующего года появляются новые стебли; при скашивании и стравливании до плодоношения происходит отрастание побегов в этом же году. К кустовым бобовым относятся клевер луговой, клевер гибридный, люцерна посевная, лядвенец рогатый и др.;
б) со стелющимися побегами - растения, у которых от корневой шейки отходят на поверхности почвы горизонтальные побеги – стебли. Побеги у этих бобовых не поднимаются кверху, а стелются по земле и, укореняясь в узлах, образуют из почек пучки листьев, а иногда вертикальные побеги. Такие бобовые травы, размножаясь вегетативно, покрывают распространяющимися в разные стороны стелющимися побегами значительные площади. К этой группе относится клевер ползучий;
в) корневищные, у которых от корневой шейки как главных, так и вторичных побегов отходят корневища в почве, а затем над ними поднимаются побеги (клевер средний);
г) корнеотпрысковые, у которых на горизонтальных ответвлениях, идущих от главного стержневого корня, образуются почки, а из них на поверхность выходят ветвящиеся побеги. К этой группе бобовых относится люцерна серповидная (желтая).
По характеру расположения листьев к верховому типу могут быть отнесены все бобовые травы, введенные в культуру (клевер луговой и гибридный, люцерна посевная, эспарцет посевной, закавказский и песчаный, чина, вика и др.). К низовым относятся: клевер ползучий и земляничный, люцерна желтая и др.