Всхожесть и температура прорастания семян эфемерных растений Донбасса

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Министерство образования и науки Луганской народной республики

Луганский университет имени Тараса Шевченко

Факультет естественных наук

Кафедра биологии

Всхожесть и температура прорастания семян эфемерных растений Донбасса

Магистерская работа

по специальности 8.04010201 «Биология»

Бабурина Юлия Игоревна

Научный руководитель

доктор с.-х. наук, профессор

Конопля Николай Иванович

Луганск - 2015



ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

РАЗДЕЛ 1.СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА

1.1 Условия прорастания семян

1.2 Особенности полевой всхожести семян

1.3 Влияние абиотических факторов на прорастание и всхожесть семян эфемерных растений

1.4 Влияние других факторов на прорастание и полевую всхожесть эфемеров

РАЗДЕЛ 2.УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССДЕДОВАНИЙ

2.1 Почвенно-климатические условия

2.2 Методика проведения исследований

РАЗДЕЛ 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Видовой состав эфемерных растений

3.2 Лабораторная и полевая всхожесть семян эфемерных растений

3.3 Температура прорастания эфемерных растений

3.4 Сезонная динамика прорастания семян эфемерных растений

РАЗДЕЛ 4. ОХРАНА ТРУДА И БЕЗОПАСНОСТЬ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ



ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. В системе регулирования прорастания семян и формирования всхожести дикорастущих растений важнейшая роль принадлежит не только биохимическим механизмам, но и экологическим факторам, главным из которых является температура, определяющая интенсивность и скорость всех биохимических процессов семени, набухания, деления клеток и, в конечном счете, появление первичных корешков и проростков.

Семена растений-эфемеров в большинстве случаев очень мелкие и имеют механизмы регулирования прорастания только при наличие ряда биотических, экотопических и климатических факторов, оптимальные значения которых до сих пор изучены недостаточно. В связи с чем возникла необходимость установить особенности прорастания и всхожести семян различных видов эфемеров Донбасса в зависимости от температуры.

Связь работы с научными программами, планами, темами.Магистерские исследования были составной частью плана научно-исследовательской работы кафедры биологии Луганского университета имени Тараса Шевченко по теме «Особенности биологии, морфологии и семенной продуктивности растений Степей Украины» (№ г.р. 0110U000390) раздела 2.3 по теме «Установить минимальную, оптимальную и максимальную температуры прорастания семян и всхожесть эфемерных растений Донбасса».

Цель и задачи исследований. Целью работы было установить минимальную, оптимальную и максимальную температуры прорастания и всхожести семян эфемерных растений Донбасса.

Для достижения цели были поставлены такие задачи:

- установить видовой состав и распространение эфемерных растений территори Донбасса и дать их таксономический анализ;

- выявить влияние температуры на особенности прорастания и всхожести семян эфемеров в лабораторных и полевых условиях;

- определить минимальную, оптимальную и максимальную температуру прорастания семян эфемерных растений Донбасса;

- установить динамику прорастания и появдения всходов эфемерных растений в условиях Донбасса; температура семя эфемерный растение

- обосновать особенности охраны труда и действия магистранта при чрезвычайных ситуациях во время выполнении исследований по магистерской работе.

Объект исследований - семена эфемерных растений

Предмет исследований - всхожесть и прорастание семян эфемерных растений Донбасса при различных температурах

Методы исследований - в исследованиях использовали общенаучные (синтез, анализ, дедукция, индукция) и специальные биологические методы научных исследований. Основным биологическим методом был полевой опыт, который дополнялся лабораторно-полевыми и лабораторными анализами.

Научная новизна полученных результатов. Впервые теоретически и экспериментально обосновано влияние температурных условий на прорастание и всхожесть эфемерных растений Донбасса в лабораторных и полевых условиях.

Практическая значимость полученных результатов.Установленные температурные режимы прорастания и всхожести семян эфемерных растений позволяют эффективно использовать растительные ресурсы этих растений, осуществлять их контроль в сегетальных и рудеральных экотопах, результаты исследований использовать при изложении ряда разделов ботаники и общей биологии в школе, а также в процесе преподавания ботаники, физиологии растений, биологических основ растениеводства и ряда других предметов в высших учебных заведениях.

Личный вклад соискателя. Магистрантом лично проработаны и обобщены литературные данные, разработано идею, программу и схемы опытов, проведены полевые обследования, наблюдения и учеты, лабораторно-полевые опыты и лабораторные анализы, раскрыты особенности охраны труда при работе с семенами, проведены математические расчеты достоверности результатов опытов, персонально или в соавторстве написано статьи и доклады для научных конференций.

Апробация результатов магистерской работы. Результаты исследований по магистерской работе обсуждались и получили одобрение на заседаниях кафедры биологии и ежегодных научных конференциях Луганского университета имени Тараса Шевченко (2014-2015 гг.), ежегодных отчетных научно-практических конференциях Луганского национального аграрного университета (2014-2015 гг.).

Публикации. Основные положения магистерской работы освещены в 1 статье в специальном научном журнале и 2 тезисах научных конференций.



РАЗДЕЛ 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА

1.1 Условия прорастания семян

Для прорастания семян необходима влага, которая обеспечивает синтез белков и инициации окислительных процессов, а также активацию биохимических процессов, связанных с прорастанием, поскольку эти процессы происходят в водной среде [5, 8, 25, 48, 50, 58, 87].

Кроме воды, семенам необходим также кислород, тепло и в некоторых случаях - свет [8, 25, 48, 58, 87, 93].

Для семян эфемерных растений, как и для любой другой биогруппы или вида растений существует определенный диапазон температур, за пределами которого семена не прорастают. Такой диапазон зависим от условий среды, оптимальных для данной биогруппы и видов растений. Для холодостойких растений этот интервал находится в пределах от 5 до 24 °С, теплолюбивых - от 10 до 34 °С, жаростойких - от 12 до 45 °С. Для эфемерных растений по данным различных авторов - от 0 до 35 °С [4, 6, 58].

Однако в большинстве случаев авторы указывают одни и те же виды эфемерных растений, собранных в различных зонах страны, нередко отличных от условий Донбасса. К тому же количество и видовой состав их не охватывает все разнообразие этих растений, произрастающих в условиях Донбасса. По разным литературным источникам только в Луганской области их насчитывается от 56 до 286 видов [11, 12, 28, 29, 34 - 37, 44, 46].

Температура влияет на скорость ферментативных реакций, характер, направление и интенсивность окислительных и восстановительных процессов и, как следствие, скорость набухания, прорастания и показатели всхожести семян, энергию начального роста и развития [9, 24, 26, 30, 33, 94].

Процесс прорастания семян на начальных этапах происходит благодаря питательным веществам, которые находятся непосредственно в самом зародыше, а затем при помощи ферментов начинается процесс растворения крахмала [6, 15, 30, 31, 43, 51, 58, 88].

Типичные растения эфемеров содержат запасы углеводов, липидов, белков в эндосперме или в семядолях. Главным резервои их являются как правило липиды, представленные различными маслами за исключением представителей семейства Бобовые и Мятликовые, содержащие белок и крахмал [30, 31, 33, 91, 92].

Для успешного прорастания семян и обеспечения гетеротрофного питания проростка необходимо наличие питательных веществ в виде сахаров, липидов и азотистых веществ. Но первым условием прорастания семян является наличие воды, которая входит в состав протоплазмы клетки и находится в тесной связи с высокополимерными компонентами [31, 43].

Вода при прорастании семян выполняет разноплановые функции: является средой для прохождения различных биохимических преобразований, транспортным средством для обеспечения поступления продуктов синтеза и гидролиза к тканям проростка, обеспечивает проросток кислородом, вызывает набухание, поддерживает тургорное состояние клеток и др [6, 16, 21, 31, 43, 51, 58].

При прорастании семян важным фактором внешней среды является структура почвы, а также микрофлора [5, 13, 14, 21, 32, 33, 89, 90].

Под влиянием изменений температуры почвы поступление воды и кислорода в семена изменяются. Эти изменения и их параметры могут быть различными и существенно влиять на прорастание и всхожесть семян [5, 6, 9, 24, 25, 30, 33, 47, 58].

В зависимости от положения семядолей семян в почве или над почвой различают два типа прорастания семян: эпигеальный, при котором гипокотиль остается искривленным до появления света, а прюмула защищена семядолями и гипогеальный, при котором гипокотиль также искривленный, но плюмула укрыта чехликом [3, 5, 6, 15, 33, 39 - 42, 45].

Процесс прорастания семян достаточно сложный.Одни ученые характеризуютего как совокупность физических и биохимических изменений, которые происходят в семенах во время перехода их из состояния покоя к активной жизнедеятельности и завершается образованием проростка [43, 50, 60 - 63].

Другие ученые подчеркивают, что процес прорастания семян необходимо рассматривать как морфологическое превращение зародыша в проросток и как физиологическое обновление метаболизма и роста, которые были преостановлены в семенах во время покоя [5, 6, 21, 64].

В целом процесс прорастания семян состоин из нескольких последовательных фаз или этапов, количество которых разными учеными трактуется по разному. Наиболее распространеными являются фазы предложенные И.Г. Строна (1966): водопоглощения, набухания, рост первичных корешков, развитие проростка, становление проростка [6, 7].

Такой же классификации придерживались Н.Н. Кулешов, Н.М. Макрушин, А. Ф. Попов и др [43, 50, ].

Ряд других ученых предложили объеденять фазы водопоглощения и набухания в одну фазу исходя из того, что они очень непродолжительны и исчесляются нередко минутами или часами и происходят как в живых, так и мертвых семенах [30, 38 - 42].

Главным условием нормального прохождения процесса прорастания семян является поступление в них достаточного количества воды и кислорода. Но для этого необходима определенная температура, оптимальные значения которой обуславливаются видовыми особенностями растений [6, 16, 21, 31, 43, 51, 58].

Установлено, что только при оптимальных температурах прорастание семян идет наиболее активно. При максимальных и мининальных температурах процессы прорастания семян замедляются или даже приостанавливаются [5, 6, 91].

В опытах Ф. Габерландта установлено, что эфемерные растения по требованиям к теплу значительно отличаются от других биологических групп растений, причем наибольшие различия заключаются в значениях минимальных температур прорастания. Что же касается максимальных температур, то различия между видами и биогруппами растений менее выражены, особенно между эфемерными и ранними яровыми, а наибольшая разница была между эфемерами и жаростойкими видами [89].

Граничной минимальной температурой прорастания некоторых эфемерных растений была температура 0,1 - 0,5 °С, но прорастание семян при такой температуре происходило очень медленно (45 - 50 суток) [6, 33].

Существенное значение в сельскохозяйственном и лесном производстве имела минимальная температура сорных эфемерных растений, которые встречаются в посевах озимых, овощных, кормовых и лесотехнических культур [28 - 31, 33, ].

Установлено, что семена эфемерных растений, засоряющих посевы сельскохозяйственных культур, прорастали при температурах на 2 - 6 °С ниже от температуры, необходимой культурным растениям [43, 51].

1.2 Особенности полевой всхожести семян

Основным показателем, характеризующим качество семян любой партии или любого вида растений является энергия прорастания, всхожесть и сила роста [48, 51, 58].

Вместе с тем многими опытами и производственной практикой установлено, что лабораторная и полевая всхожесть семян неодинакова, хотя по общей тенденции и корреляции лабораторная всхожесть отвечает всхожести в полевых условиях [8, 9, 23, 33, 43].

В частности по данным ряда исследователей существует корреляция между приспособленностью семян к внешним условиям и их лабораторной всхожестью, но зависимость полевой всхожести от лабораторной достаточно высока [30, 33, 43, ].

Вместе с тем большинство ученых считает, что даже в пределах одного вида эфемерных растений степень прорастания и всхожести семян очень различны и определяется как внутренними, так и внешними факторами [9, 15, 35, 45, 46].

В частности семена имеющие высокую лабораторную всхожесть и энергию прорастания, как правило, быстро прорастает и формирует дружные всходы и в полевых условиях [30, 58].

В то же время семена с низкой лабораторной всхожестью в полевых условиях ведут себя неодинаково и нередко проявляют более высокую всхожесть, чем в лабораторных условиях, образуя более крепкие проростки, которые легко преодолевают сопротивление почвы и интенсивно растут [9, 15, 35, 51].

Это объясняется физиологической неоднородностью семян и их быстрым старением или, напротив, выходом из состояния покоя под воздействием комплекса внешних условий, более жестких, чем в лаборатории [30, 58, 87] .

В то же время отмечается, что в ряда эфемерных видов растений хорошо выполненные и физиологически вполне сформированные семена могут набухать и прорастать значительно медленнее, чем физиологически незрелые или слабо выполненные. Такое явление присуще чаще всего пашенным эфемерным растениям, для которых условия прорастания складываются благоприятно на протяжении всего вегетационного сезона. К таким эфемерам относятся виды орошаемых земель и огородов, дающие несколько поколений в течение теплого времени года [43 - 47, 91].

Дружность всходов определяется количеством суток от начала до окончания срока появления всходов: чем он короче, тем выще дружность всходов. Этот показатель является информативным лиши для культурных или культивируемых эфемерных растений, а для дикорастущих эфемеров имеет значение лишь для контроля их как сорных растений и при уборочных работах [5, 9, 43].

Полевая всхожесть эфемерных растений существенным образом определяется еще и биологическими особенностями каждого вида. Например, эфемерные виды дающие несколько поколений в течение вегетационного сезона, в частности мокрица обыкновенная, имееет семена которые прорастают сразу же после созревания и заделки в почву. Всхожесть таких семян достигала 37 - 43 %. Причем при низких температурах они прорастают лучше, чем при высоких. В то же время виды дающие одно поколение в год имеют низкую всхожесть семян, которая не превышает 7 - 11 % и лучше прорастают только при высоких температурах. Всхожесть их повышалась при воздействии на семена переменных температур[6, 30, 58].

1.3 Влияние абиотических факторов на прорастание и всхожесть семян эфемерных растений

Совокупность абиотических факторов, которые воздействуют на семена во время прорастания в поле, значительно отличаются от лабораторных условий. Особенно важную роль при прорастании и формировании нового растения играют эдафические факторы: физико-механические свойства почв, содержание гумуса и питательных веществ, уровень Ph и другие которые существенно изменяются под воздействием температуры воздуха и почвы [6, 9, 15, 21].

Они определят не только водопоглощение, набухание семян, но и способность растений прорастать, формировать первичный корешок и проросток [5, 6].

Взависимости от преобладающего действия абиотических факторов одни исследователи делят их на метеорологические, почвенные, биотические и антропогенные [9, 58].

Другие - на прямые, непрямые и комплексные [24, 30, 33].

Гриценко В.В. и Калошина З. М. предложили другую класификацию факторов, влияющих на прорастание семян и полевую всхожесть, включающую семь показателей: почвенно-климатические условия зоны; свойства почвы; метеорологические элементы отдельных лет, биологические особенности видов растений, болезни и вредители, качество семян, уровень агротехники или других антропогенных воздействий [35].

Прежде всего на полевую всхожесть семян значительное влияние оказывают метеорологические условия, действие которых отличается не только в разные годы, но и в течение года [50].

От температурных условий зависит интенсивность прорастания, рост и развитие, активность микробиологических процессов, распространение болезней и вредителей негативно влияющих на прорастание семян и их всхожесть [9, 11, 50].

Нередко проростки семян страдают от переохлаждения, что вызывает задержку роста или замедляет набухание и прорастание семян, возникновение морфологических аномалий [15].

В случае оптимальной влажности почвы на глубине залегания семян продолжительность периодов водопоглощение-набухание, набухание-прорастание и прорастание-всходы тесно связана с температурой почвы, что в свою очередю влияет на полевую всхожесть [50, 51].

Чрезмерно низкие или высокие температуры могут привести к потере всхожести и гибели проростков семян [51, 53, 58].

Установлено, чем тяжелее по механическому составу почва, тем выше для прорастания семян эфемерных растений должна быть сумма активных температур [58].

Негативное действие температур на различных почвах объясняется развитием токсинообразующих и патогенных грибов. При этом, чем более рыхлая почва, тем быстрее происходит окисление токсинов. Поэтому в условиях юга, где почвы тяжелее по механическому составу, но прогреваются быстрее инактивация почвенных токсинов происходит быстрее и эфемеры развиваются лучше, чем на севере [9, 51].

Этим же объясняется и более высокое видовое разнообразие эфемерных растений при движении с севара на юг и более высокая их всхожесть [44].

По обобщенным литературным данным наиболее благоприятной температурой почвы на глубине 0 - 10 см для озимых и зимующих эфемерных растений является 5 - 9 °С, ранних яровых эфемерных видов и форм - 7 - 10 °С, яровых поздних - 12 - 16 °С. При дальнейшем повышении температуры наблюдалось снижение полевой всхожести семян и интенсивности прорастания их [5, 9, 30, 33, 44, 58].

В то же время другими исследователями установлено, что между полевой всхожестю семян и температурой почвы наблюдается прямая корреляционная связь, а повышение температуры почвы до 24 - 26 °С обеспечивала максимальную полевую всхожесть семян всех эфемерных растений и, особенно, поздних и жаростойких [6, 8, 51].

Некоторые исследователи утверждают, что на скорость прорастания семян эфемерных растений температура и влага влияют одинаковым образом, но в зоне Полесья лимитирующим фактором является температура, а в Степи - влага [38 - 42].

Семена в холодной почве набухает медленно и часто поражается болезнями или повлеждается вредителями, зачительная часть их гибнет. В следствие этого полевая всхожесть снижается на 50 - 60 % в сравнении с прорастанием при оптимальных температурах. Нередко в этот период образуется корка и проростки не способниы преодолеть сопротивление почвы и погибают [43].

Установлено, что количество семян, которые начали прорастать, но не обеспечивали всходов может достигать в различных видов эфемерных растений от 20 - 25 % до 40 - 60 % и более, в отдельные годы эти показатели уменьшаются или увеличиваются [15, 35, 45, 46].

Гидротермические условия, которые приближались к стрессовым, определяли и замедленную скороть появления всходов эфемерных растений. Так, удлинение периода прорастание-всходы с 7 - 11 суток до 18 - 22 суток сни жало полевую всхожесть семян мокрицы обыкновенной на 32 %, вероники плющелистной - на 25 %, рогоглавника яичкового - 21 %, пастушьей сумки обыкновенной - на 17 % [51].

Различные виды эфемерных растений требуют определенной плотности почвы. Например, на черноземных почвах для таких эфемерных растений как яснотка Пачоского, костенец зонтичный, неравноцветник кровельный оптимальной плотностью для прорастания семян и получения всходов она составляла 1,1 - 1,2 г/см3, а на каштановых - 1,0 - 1,1г/см3. Повышение плотности почвы негативно влияло на прорастание и полевую всхожесть семян этих растений [58].

Прорастание семян улучшалось, а полевая всхожесть их увеличивалась в том случае, если плотность семенного ложа выше, а плотность почвы, которая прикрывала семена была ниже [5, 6].

В период прорастания семян всех видов эфемерных растений они были более чувствительными к засолению почвы, чем в другие фазы. Так, полевая всхожесть семян вероники трехлистной при Рh=3 была 12 %, при Рh=5 была 47 %, Рh=7 была 73 % [58].

Возможности влиять на абиотические факторы для регулирования прорастания и повышения или снижения полевой всхожести семян эфемерных растений ограничены, но все же существуют. Так, на склонах разной экспозиции и крутизны изменяется температура и влажность почвы, от чего на южных склонах семена эфемерных растений прорастают и дают всходы на 6 - 9 суток раньше, чем на северных, на полях, защищенных лесополосами, в посевах многолетних трав и озимых культур они начинают вегетацию на 4 - 7 суток раньше, чем на открытых площадках, на легких почвах, которые лучше прогреваются семена эфемеров прорастают и дают всходы - на 10 - 12 суток раньше, чем на тяжелых глинистых [30, 33].

1.4 Влияние других факторов на прорастание и полевую всхожесть эфемеров

На прорастание семян и полевую всхожесть эфемеров влияют биологические особенности каждого вида растений. При нахождении в почве семена эфемеров могут содержать не полный комплект строительных материалов для образования нового организма в соответствии с генетическим потенциалом, нередко семена могут быть частично травмированы [5, 6].

В большинстве опытов такие семена реагировали на почвенные токсины более активно, чем полноценные растения и резко снижали активность прорастания и существенно, порой на 60 - 85 % и более, теряли полевую всхожесть [9, 25, 32, 51].

Нередко в почве накапливаются токсические вещества растительного происхождения, в частности корневые выделения, продукты распада сорняков и культурных растений, стерны и др., которые снижали всхожесть некоторых эфемерных растений (незабудка полевая, мортук пшеничный, мортук восточный, варианеллы вздутой, варианеллы ребристой) на 17 - 19 % [25, 30, 32].

Неодинаковыми были интенсивность прорастания, лабораторная и полевая всхожесть семян мокрицы обыкновенной различных сроков созревания. Так, в частности, маса 1000 семян, энергия прорастания, лабораторная и полевая всхожесть семян были самыми высокими с растений первой волны плодоношения в апреле месяце и составляли соответственно 0,1 г, 76 %, 71 % и 54 %, тогда как семена, полученные при третьей волне плодоношения в сентябре месяце - наименьшими и не превышали соответственно 0,06 г,49 %, 51 % и 33 %. Семена собранные в конце октября не прорастали [38 - 42].

Плоды и семена, которые сформировались в разных частях растений были весьма неоднородны и также имели разное качество [15, 25].

Семена большинства эфемеров третьего яруса в лабораторных условиях обеспечивали сравнительно высокий процент прорастания и всхожести (37 - 44 %), однако сила роста их была низкой. В полевых условиях всхожесть семян третьего яруса была незначительной и не превышала 12 - 17 % или была на 18,1 % меньшей в сравнении с семенами первого яруса [50, 58].

Болотов А. Т., Марек Г. М., Смиров В. С., Майсурян Н. А., Гриценко В. В., Ижик М. К и другие ученые уделяли много внимания выяснению причин позитивного влияния на прорастание и всхожесть семян крупных семян. Дугие ученые подчеркивали еще и то, что с крупных семян формировались более плодовитые растения с семенами более высоких качеств, чем при прорастании мелких семян [33, 47, 49, 50].

Превышение всхожести крупных семян над мелкими достигало 2,5 - 3,3 раза [15].

Это объяснялось тем, что семядоли с крупных семян увеличиваются непропорционально увеличению других органов проростка, а быстрее них: у крупных семян удельная маса семядолей составляет 93 %, у семян среднего размера - 91 %, мелких семян - не более 88 % от общей массы семян [51, 58].

Вместе с тем ряд ученых подчеркивают, что очень крупные семена имеют меньшую удельную массу, чем мелкие. Поэтому совершенно понятно, что такие семена не имеют высокого потенциала урожайности [5].

Доказано, что самую высокую удельную массу имеют те семена, которые раньше сформировались в соцветии [9, 15, 21, 42].

Таким образом, имеющиеся в литературе данные о прорастании и всхожести семян эфемерных растений, их зависимость от абиотических, биотических, антропогенных и других факторов достаточно изучены, однако данные, приведенные в даном обзоре показывают, что они получены в условиях отличных от условий Донбасса, нередко они противоречивы или взаимоисключающиеся, а зависимость прорастания и всхожести семян эфемерных растений от температурных условий изучены недостаточно, что и вызвало необходимость нашей работы.



РАЗДЕЛ 2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССДЕДОВАНИЙ

2.1 Почвенно-климатические условия

Магистерская работа выполнена по материалам полевых обследований территории Донбасса, расположенной в пределах Антрацитовского,Краснодонского, Свердловского, Лутугинского, административных районов Луганской области, Шахтерского и Амвросиевского районов Донецкой области и лабораторных исследований проводенных в течение 2013 - 2014 годов на кафедре биологии Луганского университета имени Тараса Шевченко[22, 54].

Рельеф землепользования территории волнистый с крупными возвышенностями или грядами, многочисленными оврагами и балками. Поля расположены на склонах различной длины и крутизны.

Почвы опытных участков были представлены черноземами обыкновенными среднегумосоаккумулятивными на лессовых породах с мощностью гумусового горизонта 65-80 см. Содержание гумуса в 0 - 30 см слое почвы - 3,8-4,2 % по Тюрину, валового азота - 2,1-2,6 %, легкогидролизованного (по Корнфилду) - 134-178 мг/кг почвы, подвижного фосфора по Мачигину - 127-163 мг, обменного калия по Мачигину - 185-208 мг/кг почвы.

Сумма поглощенных катионов достигала 49-54 мг-экв. На 100 г почвы. Среди поглощенных катионов Са и Мg занимали 95-99 % с соотношением между ними 8-9 : 1. Реакция почвенного раствора была нейтральной или слабощелочной (рН 7,0-7,3).

Наименьшая влагоемкость (НВ) метрового слоя почвы достигала 24-28% (357-399 мм), влажность устойчивого увядания растений - 12-16 % (202-218 мм). Объемная масса 0-30 см слоя почвы - 130-137 г/см3, общая скважность - 49-51 % [17, 57].

По особенностям рельефа и почвенного покрова обследуемые участки были характерными для всей территории Донбасса и отличались относительно высоким плодородием и благоприятными условиями дляпроизрастания эфемерных растений.

По уровню агроклиматических факторов территорию проведения исследований относят к северному теплому и засушливому агроклиматическому району, главной особенностью которого является резкая континентальность с четко выраженной сезонной контрастностью показателей погодно-климатических элементов [1, 2].

Средний многолетний приход суммарной солнечной радиации достигает здесь 110-120 ккал/см2, из которых 90-95 ккал/см2 поступает в течение вегетационного периода [1, 2].

Среднегодовая многолетняя температура воздуха составляет 7,9о С, с абсолютными колебаниями от 41о С до -39о С. Продолжительность безморозного периода составляет 155-165 дней, со среднесуточными температурами более 10о С - на 6-12 дней больше. Сумма температур воздуха более 10о С достигает 2850-2950о С [1, 2].

Среднегодовая многолетняя сумма осадков изменяется в пределах от 400 до 470 мм, с которых 200-230 мм выпадает в период со среднесуточной температурой воздуха более 10о С. Наибольшее количество осадков выпадает в июне (50-60 мм), а наименьшее - в сентябре (25-30 мм) (рис. 2.1). В летний период для этого района характерными являются продолжительные (более 30 суток) безосадковые периоды с понижением относительной влажности воздуха до 20 % и ниже.

Коэффициент увлажнения территории (ГТК Селянинова) составляет 0,8-0,9, а в отдельные годы - от 0,2 до 1,3 [1, 2, 17].

Средняя скорость ветра достигает 3,4-3,6 м/сек. Значительный вред растениям приносят засухи и суховеи. За апрель - октябрь их бывает от 40 до 120 суток и более [1, 2].

Погодные условия в годы проведения исследований отличались от средних многолетних (табл 2.1).

Таблица 2.1

Метеорологические условия вегетационных сезоновв годы проведения исследований (метеостанция Дарьевка)

Годы	Месяцы	За веге-тационныйсезон	За год
	4	5	6	7	8	9	10
Осадки, мм
2013	2,2	57,3	9,8	41,3	18,9	33,1	58	220,6	505
K	-1,5	0,8	-1,5	-0,8	-0,2	-0,4	0,9	-1,0	0,0
2014	35,5	90,9	20,4	47,9	4.9	52,4	39,6	291,6	497
K	0,1	2,0	-0,8	-0,7	0,7	0,1	-0,1	-0,3	-0,2
Среднее многолетнее	32,4	38,3	61,0	65,5	22,0	49,3	41,1	309,9	508,1
S	20,7	24,8	34,9	28,9	14,8	39,6	17,7	82,6	114,1
Сумма активных температур, °С
2013	249,5	435,4	675,4	735,4	699,4	504,8	142,4	3442,3	-
K	0,3	-1,2	1,5	0,7	0,4	0,7	0,3	-2,8	-
2014	252,6	531,4	689,3	777,3	758,4	512,8	139,6	3660,0	-
K	0,4	0,5	1,8	1,3	1,2	1,0	-2,5	1.0	-
Средняя многолетняя	237,4	502,3	605,4	688,8	670,9	484,3	138,3	3297,4	-
S	40,1	57,8	46,2	70,2	71,7	28,7	52,3	1046,5
Гидротермический коэффициент (ГТК)
2013	0,9	1,3	0,1	0,6	0,3	0.8	1,1	0,7	-
K	0,1	-0,8	0,1	0,7	-03	0,2	-0,6	-0,5	-
2014	1,4	1,7	0,3	0,6	0,6	0,7	0,0	0,8	-
K	-0,6	0,9	-1,3	0,6	-0,5	0,2	1,9	-0,6	-
Средний многолетний	1,0	0,7	1,0	1,0	0,4	0,7	1,1	0,8	-
S	0,8	0,6	0,7	0,6	0,3	0,5	1,5	0,5	-

Примечания: К - коэфициент существенности отклонений

S- среднее квадратичное отклонение

Среднегодовая температура воздуха в 2013 г. Была выше средней многолетней на 2,7 о С, а за вегетационный сезон - на 1,8 о С, тогда как годовое количество осадков было меньшим на 3 мм, а за вегетационный период - на 84 мм. Наибольшее количество осадков выпало в мае и июле. Сумма активных температур превысила 3442 о С, а ГТК составлял - 0,7. Относительная влажность воздуха также была несколько ниже нормы и составляла 56 %.

Нетипичными были погодные условия в 2014 году потому, что осадков хоть и выпало около нормы, однако распределение их по месяцам было очень неравноменрным, в частоности максимальное их количество (90,9 мм) выпало в мае, тогда как в другие месяцы активной вегетации растений значительно меньше нормы, а температуры воздуха были выше средних месячных показателей от чего и относительная влажность воздуха была ниже многолетних показателей на 6-9 %, а ГТК составил 0,8.

Таким образом, почвенные и погодные условия территории, на которой проводились исследования, являются характерными для Донбасса и всей северо-центральной подзоны северной Степной зоны Украины, но отличаются своеобразием и могут существенно влиять на характер роста, развития эфемерных растений, формирование семян и их качества, что необходимо учитывать при лабораторных и полевых исследованиях семян этих растений.

2.2 Программа и методика исследований

Программой исследований было предусмотрено:

Установить современный видовой состав эфемерных растений в сегетальных и рудеральных экотопах Донбасса в пределахАнтрацитовского,Краснодонского, Свердловского, Лутугинского, административных районов Луганской области, Шахтерского и Амвросиевского районов Донецкой области и провести его сравнительный анализ.

Выявить температурные особенностипрорастания, набухания, полевой и лабораторной всхожести семян основных эфемерных растений Донбасса в зависимости от температурного режима.

Определить роста, минимальную, оптимальную и максимальную температуру прорастания семян эфемерных видов растений в лабораторных и полевых условиях, провести их анализ и дать их сравнительную оценку.

Установить динамику прорастания семян эфемерных видов растений в полевых условиях в зависимости от складывающихся температурных условий вегетационного сезона.

Выявить особенности прорастания зрелых и незрелых семян эфемерных растений при различных температурах в лабораторных условиях.

Разработать правила охраны труда и техники безопасности при работе с семенным материалом эфемерных растений в лабораторных и полевых условиях.

Закладку семян для определения особенностей прорастания, набухания, всхожести и энергии прорастания их в лабораторных условиях проводили в керамические растильни или чашки Петри.

Пробы для определения всхожести и энергии прорастания отсчивали вручную. Субстратом была фильтровальная бумага из 2 - 3 слоев. Семена в растильни или чашки Петри раскладывали равномерно на расстоянии на менее 0,5 см одно от другого в зависимости от крупности семян, пользуясь специальным маркером [8, 10, 23, 27, 56, 64, 65].

Всего закладывали 100 семян в 3-х повторениях. Проращивание семян проводили в термостате ТПС-3 с заданными температурными режимами от 5 до 40 °С [8, 10, 23, 27, 56, 64, 65].

К каждой пробе прилагали заполненную простым карандашом этикетку с указанием регистрационного номера, номера пробы, даты учета, вида растения.

При проведении анализов неукоснительно соблюдали предусмотренный температурный режим, поддерживали нормальную влажность ложа путем 2-х разового в течение суток увлажнения водой из пульверизатора и обеспечивали приток к семенам свежего воздуха путем приоткривания растилен и чашок Петри на 2 - 3 минуты, обеспечивали чистоту термостатов и посуды путем дизинфицирования формалином или спиртом не реже одного раза в 30 - 45 суток [8, 10, 23, 27, 56, 64, 65].

Учет проросших семян проводили в два срока, установленные для мелкосемянных культур согласно ГОСТУ 12038-96, а также новым государственным стандартам Украины ДСТУ 4128-2002 «Насіння сільськогосподарських культур. Методи визначення якості» и ДСТУ 2240-93 « Насіння сільськогосподарських культур. Сортові та посівні якості. Технічні умови». При первом учете определяли энергию прорастания, втором - всхожесть[23, 30, 64, 65].

Общими методическими правилами всех полевых опытов, которые строго и неукоснительно нами выполнялись, были: сохранение единообразия всех условий, кроме тех, которые нами изучались; типичность опытов, то есть соответствие условий проведения опытов природным, агротехническим и производственным; проведение полевых опытов на специально выделенных участках с хорошо известной историей; учет достоверность опытов по сути [27, 56].

При учетах, наблюдениях и экспериментах руководствовались общепринятым и специальными методиками [7, 8, 28,].

Видовой состав растений определяли по общепринятым определителям и Флорам [11, 12, 49, 59, 60 - 63, 66 - 86].

Влажность почвы определяли термостатно-весовым методом из 3-х проб. Образцы почвы отбирали послойно через каждые 5 см в каждом сосуде с последующим высушиванием при температуре 105о С до постоянной массы [[27, 56].

Статистическую обработку экспериментальных данных осуществляли методом дисперсионного анализа используя программное обеспечение Луганского национального университета [18, 19, 27].

РАЗДЕЛ 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Видовой состав эфемерных растений

Наиболее важным количественным показателем флоры является ее флористическое багатство, уровень которого определяется видовым, родовым и семейственным разнообразием, а распередение видов между этими и другими систематическими категориями определяет ее структуру.

Для выявления видового богатства и структуры растений-эфемеров нами был проведен учет только тех эфемерных растений, которые заканчивали плодоношение до июня месяца, то есть отличались наиболее коротким периодом вегетации.

Было выявлено, что наобследованой территории Донбасса произрастало 42 вида растений-эфемеров, которые отнесены к 10 семействам и 26 родам (табл. 3.1).

Количественное распределение родов в семействах и видов у родах имело логарифмическую зависимость так как более половины родов у семействах и видов у родах включали соответственно по одному роду и по одному виду.

Наибольшее родовое разнообразие эфемерных растений было выявлено в семействах Капустные(Brassicaceae) - 7, Гвоздичные(Caryophyllaceae) - 6, Мятликовые(Poaceae) - 3. Максимальное видовое разнообразие было зафаксировано в семействах Гвоздичные(Caryophyllaceae) и Капустные(Brassicaceae) - по 9 видов, Верониковые(Veronicaceae) - 6 и Валериановые(Valerianaceae) - 5. В других семействах было выявлено по 1 - 3 вида.



Таблица 3.1

Таксономический состав растений-эфемеров

Донбасса, (2013 - 2014 гг.)

Семейства	Роды	Виды
Бобовые FabaceaeLindl.	1	2
ВалериановыеValerianaceae Batsch	1	5
ВерониковыеVeronicaceae Durande	1	6
ГвоздичныеCaryophyllaceae Juss	6	9
Гераниевые Geraniaceae Juss	2	2
ЯснотковыеLamiaceae Martinov	2	2
КапустныеBrassicaceae Burnett	7	9
БурачниковыеBoraginalesR. Br.	1	1
ПервоцветныеPrimulaceae Batsch ex Borkh.	1	2
МятликовыеPoaceae Barnhart	3	3
Всего	26	42

Самым высоким полиморфизмом и видовой насыщенностью в родах отличались Вероника (Veronica) - 6, Варианелла (Valerianеlla) - 5, Веснянка (Erophila), Ясколка(Cerastium) - по 3. В других родах - от 1 - 2 вида.

Причем более высокое таксономическое разнообразие растений-эфемеров было на рудеральных и межсегетальных экотопах. В частности исключительно в рудеральных экотопах произрастало 18 видов, тогда как видов одинаково встречающихся в сегетальных и рудеральных местопроизрастаниях было отмечено 23 и только один вид (мокрица обыкновенная) был выявлен нами в сегетальных экотопах.

Преобладающее большинство видов встречалась на хорошо увлажненных плодородных почвах (30 видов), 8 видов одинаково часто встречались нак на плодородных, так и малоплодородных почвах, 4 вида - на малоплодородных каменистых или песчаных почвах не всегда хорошо обеспеченных влагой.

Таким образом, большинство растений-эфемеров являются представителями семейств Капустные и Гвоздичные, хорошо приспособленных к произрастанию как на плодородных, так и малоплодородных почвах сегетальных и рудеральных экотопов.

3.2 Лабораторная и полевая всхожесть и прорастание семян эфемерных растений

Прорастанием считается первое видимое появление отростка из наружной структуры, окружающей эмбрион.

Способность к прорастанию и высокая всхожесть семян важнейшие признаки при определении посевных качеств культурных растений и показатель потенциальных возможностей выживания, удержания и захвата территории у дикорастущих растений.

Прорастание семян тщательно изученно в лабораторных условиях, но мало в естественных полевих условиях. В большей степени прорастание семян изучено в культурных растений и ,практически, не изучалось в эфемерных растений, особенно в зависимости от температуры почвы.

В то же время известно, что прорастание семян единственное наиболее важное фенологическое событие, которое влияет на успех роста, развития и сохранения в дикой природе однолетних культур к которым относятся эфемеры.

Нами было установлено, что способность семян к прорастанию у различных видов эфемерных растений была неодинаковой и определялась не только видовой принадлежностью, но и условиями хранения семян в поле или лаборатории ( табл. 3.2).



Таблица 3.2

Прорастание семян эфемерных растений Донбасса в полевых и лабораторных условиях после одногодичного хранения, %

Виды растений-эфемеров	Проросло в лаборатории	Проросло в поле
Семена хранились в лаборатории
Вероника плющелистная VeronicahederifoliaL.	39,4	51,5
Пастушья сумка восточная CapsellaorientalisKlokov	22,9	56,8
Аистник цикутовый Erodiumcicutarium (L.) L'Her.	15,6	42,7
Люцерна маленькая Medicago minima (L.) Bartal.	42,0	76,1
Мортук пшеничный Eremopyrumtriticeum (P. Gaertn.) Nevski	78,3	90,2
Песчанка тимянолистная ArenariaserpyllifoliaL.	10,9	16,4
Рогоглавник яичковый Ceratocephala testiculata (Crantz) Besser	14,5	30,8
Микротляспи пронзеннолистный Microthlaspiperfolatium (L.) F. K. Mey	28,4	61,0
Мокрица обыкновенная AlsinemediaL.	39,7	49,6
Семена хранились в почве
Вероника плющелистная VeronicahederifoliaL.	27,1	31,6
Аистник цикутовый Erodiumcicutarium (L.) L'Her.	22,5	11,9
Люцерна маленькая Medicago minima (L.) Bartal.	13,3	26,6
Мортук пшеничный Eremopyrumtriticeum (P. Gaertn.) Nevski	53,4	83,7
Рогоглавник яичковый Ceratocephala testiculata (Crantz) Besser	18,3	27,8
Микротляспи пронзеннолистный Microthlaspiperfolatium (L.) F. K. Mey	29,5	64,8
Мокрица обыкновенная AlsinemediaL.	37,2	49,6



Созревшие и хранившиеся в течение года в лаборатории семена эфемерных растений лучше прорастали в полевых условиях, особенно это было характерным для Аистника цикутового (Erodiumcicutarium), Пастушьей сумки восточной (Capsellaorientalis), Микротляспи пронзеннолистного (Microthlaspiperfolatium), всхожесть семян которых в полевых условиях была выше, чем в лабораторных в 2,1 - 2,7 раз. У других видов растений она была выше в 0,5 - 1,9 раз.

Семена, хранившиеся в почве на улице, в полевой обстановке, напротив, лучше прорастали в лабораторных условиях. Превышение лабораторной всхожести семян, хранившихся в поле, в сравнении с семенами, которые хранились в лаборатории достигала 1,3 - 1,9 раз.

Объясняется такое изменение прорастания семян, очевидно, стресовым состоянием семян, хранившихся в лабораторных условияхпри высеве их в открытый грунт и более интенсивным вымыванием веществ, тормозящих прорастание семян, при их хранении в полевых условиях.

В то же время при хранении семян всех эфемерных растений в одинаковых лабораторных условиях в течение 8 - 10 месяцев и при дальнейшем проращивании одной пробы семян при температуре 22 - 24 °С в лабораторных условиях, а другой пробы при близкой к лабораторной температуре почвы (20 - 26 °С), но в полевых условиях, отмечалась более высокая полевая всхожесть семян в лабораторных условиях, особенно в Бурачка пустынного (Flyssumdesertorum), Ясколки пронзеннолистной(Cerastiumperfolatium), Веснянки весенней (Erophilaverna),Аистника цикутового (Erodiumcicutarium),Костянца зонтичного (Holosteumumbellatum) и др (табл. 3.3).

В то же время у Мортука пшеничного (Eremopyrumtriticeum), Песчанки тимянолистной (Arenariaserpyllifolia),Яснотки Пачоского(Lаmiumpaczoskianum) и ряда других эфемерных видов растений



Таблица 3.3

Лабораторная и полевая всхожесть семян эфемерных растений Донбасса, (2013 - 2014 гг.)

Виды растений-эфемеров	Лабораторная всхожесть,%	Полевая всхожесть,%
Бурачек пустынный Flyssum desertorum Stapf	47,9	26,1
Вероника плющелистная VeronicahederifoliaL.	48,1	31,6
Веснянка весенняя Erophila verna (L.) Besser	37,5	18,3
Яснотка Пачоского LаmiumpaczoskianumWorosch.	53,4	50,7
Пастушья сумка восточная CapsellaorientalisKlokov	26,8	21,4
Аистник цикутовый Erodiumcicutarium (L.) L'Her.	28,5	11,9
Костянец зонтичный HolosteumumbellatumL.	24,0	50,8
Люцерна маленькая Medicago minima (L.) Bartal.	45,6	26,6
Варианелла килеватая ValerianellacarinataLoisel.	58,3	44,5
Мортук пшеничный Eremopyrumtriticeum (P. Gaertn.) Nevski	89,1	83,7
Переломник удлиненный AndrosaceelongateL.	26,2	14,7
Песчанка тимянолистная ArenariaserpyllifoliaL.	13,4	11,4
Рогоглавник яичковый Ceratocephala testiculata (Crantz) Besser	17,8	10,3
Микротляспи пронзеннолистный Microthlaspiperfolatium (L.) F. K. Mey	25,4	52,0
Ясколка пронзеннолистная CerastiumperfolatiumL.	39,2	10,6
Мокрица обыкновенная AlsinemediaL.	38,3	27,1

существенной разницы лабораторной и полевой всхожести семян не отмечалось.

В целом же общая закономерность лабораторной и полевой всхожести семян различных видов эфемерных растений была сходной. Так максимальная полевая и лабораторная всхожесть была у Мортука пшеничного (Eremopyrumtriticeum) сответственно 83,7 и 81,9 %, Варианеллы килеватой (Valerianellacarinata) - 44,5 и 58,3 %, Яснотки Пачоского (Lаmiumpaczoskianum) - 50,7 и 53, 4 %, а самой низкой вПесчанки тимянолистной (Arenariaserpyllifolia) - 11,4 и 13,4 %, Рогоглавника яичкового (Ceratocephalatesticulata) - 10,3 и 17,8 %.

Таким образом, при хранении семян эфемерных растений в лабораторных условиях полевая всхожесть их выше, чем лабораторная, а при хранении семян в почве - выше лабораторная всхожесть. Общая тенденция лабораторной и полевой всхожести различных видов эфемерных растений сохраняется.

3.3 Температура прорастания эфемерных растений

Всходы являются точкой во времени, когда проросток перестает зависеть от возобновляемых резервов семени, изначально заложенных всзрослой культурой, а также, когда начинается фотосинтетический автотропизм. Время всходов часто определяет, буде ли культура успешно конкурировать с соседями, буде ли она съедена травоядными животными, буде ли заражена болезнями, а также буде ли у нее возможность цвести, размножаться и созревать соответствующим образом к концу вегетационного периода.

Посколько каждому виду растений для прорастания семян требуется определенная температура, обеспечивающая интенсивность биологических процессов и скорость появления проростка нами была установлена величина всхожести семян при различных температурах прорастания после 14 дней проращивания (табл. 3.4).



Таблица 3.4

Всхожесть семян эфемерных растений в зависимости от температурных условий проращивания, (2013 - 2014 гг.)

Виды растений-эфемеров	Температура проращивания, °С
	5-6	10-12	23-25
Бурачек пустынный Flyssum desertorum Stapf	11,7	69,3	47,9
Вероника плющелистная VeronicahederifoliaL.	36,8	54,0	48,1
Веснянка весенняя Erophila verna (L.) Besser	48,6	48,0	37,5
Яснотка Пачоского LаmiumpaczoskianumWorosch.	43,1	54,8	53,4
Пастушья сумка восточная CapsellaorientalisKlokov	38,7	44,9	26,8
Аистник цикутовый Erodiumcicutarium (L.) L'Her.	14,2	31,5	28,5
Костянец зонтичный HolosteumumbellatumL.	56,3	32,2	24,0
Люцерна маленькая Medicago minima (L.) Bartal.	16,5	29,7	45,6
Варианелла килеватая ValerianellacarinataLoisel.	10,4	36,5	58,3
Мортук пшеничный Eremopyrumtriticeum (P. Gaertn.) Nevski	21,3	68,8	89,1
Переломник удлиненный AndrosaceelongateL.	77,9	65,0	26,2
Песчанка тимянолистная ArenariaserpyllifoliaL.	48,7	19,3	13,4
Рогоглавник яичковый Ceratocephala testiculata (Crantz) Besser	74,0	48,1	17,8
Микротляспи пронзеннолистный Microthlaspiperfolatium (L.) F. K. Mey	63,2	34,6	25,4
Ясколка пронзеннолистная CerastiumperfolatiumL.	14,6	47,8	39,2
Мокрица обыкновенная AlsinemediaL.	70,6	79,3	38,3



Было установлено, что при температуре 5 - 6 °С все эфемерные растения хоть и прорастали однако всхожесть их была неодинаковой. Самой высокой она была у Веснянки весенней (Erophilaverna), Костянца зонтичного (Holosteumumbellatum), Переломника удлиненного (Androsaceelongate), Песчанки тимянолистной (Arenariaserpyllifolia), Рогоглавника яичкового (Ceratocephalatesticulata),Микротляспи пронзеннолистного (Microthlaspiperfolatium). При дальнейшем повышении температуры прорастания семян до 10 - 12 °С и 23 - 25 °С всхожесть семян этих эфемеров снижалась.

У таких эфемеров как Бурачек пустынный (Flyssumdesertorum),Вероника плющелистная (Veronicahederifolia),Пастушья сумка восточная (Capsellaorientalis),Аистник цикутовый (Erodiumcicutarium) максимальная интенсивность прорастания и всхожесть семян была при температуре 10 - 12 °С. Снижение или повышение температуры приводило к ухудшению процессов прорастания семян и, как следствие, к уменьшению всхожести семян.

И лишь у Люцерны маленькой (Medicagominima),Варианеллы килеватой (Valerianellacarinata) и Мортука пшеничного (Eremopyrumtriticeum) максимальная всхожесть семян достигала при температуре23 - 25°С.

Такая зависимость всхожести семян объясняется очевидно тем, что каждому виду присущ определенный интервал температур при которых оптимально происходят процессы превращения веществ (белков, жиров, углеводов, витаминов и др.), содержание которых в эндосперме или семядолях разных видах растений неодинаковое.

Это же положение подтверждалось и данными о минимальной температуре прорастания различных видов эфемерных растений (табл. 3.5).



Таблица 3.5

Минимальная температура прорастания семян эфемерных растений в лабораторных условиях, (2013 - 2014 гг.)

Виды растений-эфемеров	Проросло семян (шт.) при температуре, °С
	0-3°С	2-5°С	7-9°С	16-20°С
Бурачек пустынный FlyssumdesertorumStapf	0,3	8,3	36,2	51,0
Вероника плющелистная VeronicahederifoliaL.	3,0	19,5	46,8	54,2
Веснянка весенняя Erophila verna (L.) Besser	2,6	26,8	38,8	41,3
Яснотка Пачоского LаmiumpaczoskianumWoros.	0	7,9	52,7	55,0
Пастушья сумка восточная CapsellaorientalisKlokov	1,0	11,4	39,5	47,8
Аистник цикутовый Erodiumcicutarium (L.) L'Her.	0	3,5	16,8	33,1
Костянец зонтичный HolosteumumbellatumL.	8,6	31,3	58,3	22,9
Люцерна маленькая Medicago minima (L.) Bartal.	0	0	17,8	36,8
Варианелла килеватая ValerianellacarinataLoisel.	0	0	17,4	48,2
Мортук пшеничный Eremopyrumtriticeum (P. Gaertn.) Nevski	0	0	31,7	76,4
Переломник удлиненный AndrosaceelongateL.	11,6	54,3	78,2	75,1
Песчанка тимянолистная ArenariaserpyllifoliaL.	4,3	37,1	47,5	39,3
Рогоглавник яичковый Ceratocephala testiculata (Crantz) Besser	8,8	46,2	75,3	58,6
Микротляспи пронзеннолистный Microthlaspiperfolatium (L.)	10,7	51,4	65,0	43,7
Ясколка пронзеннолистная CerastiumperfolatiumL.	0	2	18,9	48,4
Мокрица обыкновенная AlsinemediaL.	14,3	49,8	77,3	78,0



Большинство озимых и зимующих видов растений (Мокрица обыкновенная, Костянец зонтичный, Микротляспи пронзеннолистный, Вероника плющелистная, Пастушья сумка восточная) хорошо прорастали даже при температурах 0 - 3°С, тогда как другие, чаще всего яровые, (Люцерна маленькая, Варианелла килеватая, Мортук пшеничный) начинали прорастать лишь при температурах 7 - 9°С. В связи с этим растения, которые раньше начинали прорастать, заканчивали вегетацию раньше тех, которые прорастали позже, и как правило, давали несколько поколений за вегетационный сезон.

Прорастание семян в лабораторных условиях при высоких температурах показало, что для подавляющего большинства растений эфемеров повышение температуры до 35 - 40 °С приводило к резкому его снижению, при температуре свыше 40 °С они не прорастали (табл. 3.6).

Лишь отдельные семена нескольких видов растений, отличающихся высокой жаростойкостью, прорастали при температурах до 50 °С. Однако общее количество таких семян не превышало 0,3 - 2,1 %. Максимальной же температурой при которой семена растений-эфемеров могут прорастать была температура 35 - 40 °С.

Таким образом, оптимальные условия прорастания и высокая всхожесть семян у растений-эфемеров обеспечивается при температуре 5 - 7 °С При температурах 0 - 3 °С и выше 20 - 24 °С прорастание семян замедляется, всхожесть снижатся, а при темппературах выше 40 °С рост и развитие приостанавливается.



Таблица 3.6

Максимальная температура прорастания семян эфемерных растений в лабораторных условиях

Виды растений-эфемеров	Проросло семян при температуре, °С
	30-35°С	35-40°С	40-45°С	45-50°С
Бурачек пустынный Flyssum desertorum Stapf	29,5	16,7	0	0
Вероника плющелистная VeronicahederifoliaL.	30,0	10,3	0	0
Веснянка весенняя Erophila verna (L.) Besser	13,5	5,8	0	0
Яснотка Пачоского LfmiumpaczoskianumWoros.	22,6	8,9	0	0
Пастушья сумка восточная CapsellaorientalisKlokov	19,8	12,6	0	0
Аистник цикутовый Erodiumcicutarium (L.) L'Her.	20,7	2,5	0	0
Костянец зонтичный HolosteumumbellatumL.	12,2	1,3	0	0
Люцерна маленькая Medicago minima (L.) Bartal.	25,0	6,8	1	0,3
Варианелла килеватая ValerianellacarinataLoisel.	0	7,6	0,3	0
Мортук пшеничный Eremopyrumtriticeum (P. Gaertn.) Nevski	86,6	78,3	7,7	2,1
Переломник удлиненный AndrosaceelongateL.	16,6	1,3	0	0
Песчанка тимянолистная ArenariaserpyllifoliaL.	12,1	6,0	0	0
Рогоглавник яичковый Ceratocephala testiculata (Crantz) Besser	6,9	0,6	0	0
Микротляспи пронзеннолистный

Подобные документы

• Условия прорастания семян

  Прорастание (всхожесть) как переход от состояния покоя к росту зародыша и развитию из него проростка. Живой зародыш семени. Благоприятные условия прорастания семени растений. Значение воды и питательных веществ. Глубина заделки семян, влияние света.
  
  презентация [2,4 M], добавлен 01.11.2011
  

• Условия, необходимые для прорастания семян гороха

  Процесс замачивание семян гороха, посадка их в землю. Наблюдение за прорастанием семян, измерение высоты первых ростков. Экспериментальное исследование особенностей прорастания семян в более темном и светлом помещении, в прохладной и теплой обстановке.
  
  презентация [2,4 M], добавлен 10.04.2013
  

• Особенности прорастания семян Lilium martagon L. и Fritillaria imperialis L

  Способы размножения растений: вегетативное и половое. Факторы, влияющие на прорастание семян. Способы размножения луковичных растений. Характеристика регуляторов роста ("Эпин экстра", "Циркон", "Флоравит 3Р") и их влияние на рост и развитие растений.
  
  дипломная работа [3,7 M], добавлен 17.06.2017
  

• Выведение из состояния покоя семян семейства Rosaceae

  Факторы, которые нужно изменить для выведения из состояния покоя семян семейства Розоцветные. Необходимыми условиями для прорастания всех семян являются, прежде всего, достаточна влажность, доступ кислорода и благоприятная температура.
  
  реферат [67,8 K], добавлен 25.11.2005
  

• Приспособленность растений к различным условиям существования

  Почему прорастание семян у разных растений происходит при разных температурах. Какое значение имеет промораживание семян растений. Что задерживает тепло в атмосфере. Продолжительность вегетационного периода. Определение температуры тела растения.
  
  презентация [345,8 K], добавлен 11.04.2013
  

• Тепло как экологический фактор

  Тепловой режим местообитаний и растительного покрова. Влияние экстремальных температур на рост и развитие растений. Температурные параметры цветения и плодоношения, прорастания семян. Термопериодизм и фенологические особенности действия теплового фактора.
  
  презентация [250,5 K], добавлен 19.07.2015
  

• Морфологическая характеристика масличных плодов и семян

  Классификация масличных плодов и семян по морфологическим признакам. Особенности размножения цветковых растений. Типы соцветий у масличных растений. Причины разнокачественности плодов семян. Структурные элементы клеток масличных растений, ткани семян.
  
  реферат [25,9 K], добавлен 21.10.2013
  

• Способы распространения плодов и семян растений

  Приспособление к автохории в процессе эволюции цветковых растений. Приспособление растений к зоохории и гидрохории. Распространение семян с помощью птиц. Основные агенты активного растаскивания диаспор. Распространение семян через несколько звеньев.
  
  курсовая работа [3,6 M], добавлен 20.05.2013
  

• Сравнительная биологическая характеристика разных видов хурмы

  Строение и биология прорастания семян хурмы. Способы предпосевной обработки семян. Биология и морфология хурмы молодого возраста, корневая система сеянцев. Отношение хурмы в молодом возрасте к факторам среды (свету, почве, влаге, к температуре).
  
  контрольная работа [1,7 M], добавлен 18.01.2016
  

• Сравнение влияния микробиологических и физических способов обработки семян на всхожесть и рост подсолнечника

  Характеристика микробиологических и физических стимуляторов и их роль в жизнедеятельности растений. Биологические особенности подсолнечника, характеристика семян сорта "Пионер". Определение влияния стимуляторов на прорастание, рост и развитие семян.
  
  курсовая работа [172,8 K], добавлен 13.09.2015
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам