Явление гетерокарпии встречается у семян сорного растения



Гетерокарпия

Гетерокарпия (от греч. ἕτερος — «иной» и ϰαρπός — «плод»), или разноплодие, или разноплодность, — генетически обусловленная особенность некоторых видов растений, заключающаяся в наличие у одного и того же экземпляра разнотипных плодов (либо, если понимать гетерокарпию в более широком смысле, диаспор), отличающих друг от друга морфологией, способами распространения, характером прорастания либо физиологическими свойствами. У некоторых видов гетерокарпия может стать причиной вторичного цветения, что связано с различием в развитии физиологически отличающихся семян.

Для представителей астровых, маревых и некоторых капустных свойственна гетерокарпия простых плодов, для представителей зонтичных, бурачниковых и некоторых капустных — гетерокарпия частей дробного плода. Гетерокарпия свойственна многим однолетним растениям, в том числе эфемерам, растущим в пустынях и полупустынях.

Плоды, отличающиеся способом распространения, характерны, к примеру, для видов календулы (Calendula). Семянки, образующиеся после цветения в одном и том же соцветии, имеют различную форму и, как следствие, для них характерно различное распространение: для одних это анемохория (распространение ветром), для других — зоохория (распространение животными). К примеру, семянки календулы лекарственной (Calendula officinalis) триморфны, при этом между различными формами наблюдаются переходы: наружные — зоохорные: с рядами шипиков и длинным носиком; средние — анемохорные, без носика, с тремя крыловидными выростами; внутренние — снова зоохорные: мелкие, кольцевидные, без крыльев, но с шипиками или бугорками.

В сельскохозяйственном растениеводстве изучение явления гетерокарпии важно с точки зрения борьбы с сорными растениями — для оценки запаса семян сорняков на полях и прогнозирования их всходов. К примеру, у лебеды белой (Atriplex cana) плоды могут быть трёх типов, которые отличаются толщиной околоплодника, при этом плоды с наименее тонким околоплодником могут начать прорастать уже через несколько дней после того, как окажутся в земле, у плодов же с наиболее толстой оболочкой с момента попадания в почву до момента прорастания может пройти несколько лет.

Пильзнер (от нем. Pilsner, букв. «пльзенское») — наиболее распространённый на

Источник

Неоднородность плодов и семян (гетерокарпия)

У многих видов цветковых растений на одной особи образуются морфологически различные плоды и семена. Это явление получило название гетерокарпии, или разноплодия.
Естественно, что различная морфология зачатков связана в отдельных случаях с различиями в способах их распространения. Ввиду того что гетерокарпия широко представлена в различных семействах и различных по способам диссеминации группах растений, нам не раз в дальнейшем изложении придется ссылаться на это явление.
Гетерокарпия в широком смысле включает различные явления неоднородности плодов или семян, образующихся на одной особи. В одних случаях развиваются неоднородные семена, что называют гетероспермией (иначе — разносемянность). В других случаях оказываются неоднородными части одного и того же плода — явление так называемой гетеромерикарпии (греч. мер — часть). Мы предлагаем сохранить этот термин только для тех случаев, когда неоднородными являются разные мерикарпии одного и того же плода. Если же неоднородны членики дробного плода, то такое явление правильнее называть гетероартрокарпией (греч. артро — член, сустав).
Наконец, часто на одной особи образуются отличающиеся друг от друга плоды, что представляет собой гетерокарпию в узком смысле слова.
Разносемянность хорошо изучена у различных видов мари и, лебеды. Так, марь белая (Chenopodium album) дает семена трех родов: 1) крупные, плоские с заостренным краем, светло-коричневые матовые; 2) более мелкие, менее сплюснутые, черные и 3) очень мелкие, почти шаровидные, черные блестящие.
Помимо внешних различий, коричневые и черные семена мари белой характеризуются различным анатомическим строением семенных оболочек (рис. 1). У коричневых семян толщина оболочки достигает 15,6 μ, у черных — до 60 μ.

Источник

Приспособления плодов и семян к распространению. Гетерокарпия и гетероспермия. Значение плодов и семян для человека.

Распространение и распространения плодов с семенами является необходимым условием для существования полноценных популяций видов и одним из механизмов расширения их площади. Плоды и семена могут распространяться с участием различных агентов.

Значительная часть плодов и семян распространяется воздушными течениями (этот способ называется анемохория). Даже слабые воздушные течения способны переносить мелкие семена (виды семей — ятрышника, заразихи). Больше семян переносится ветром благодаря наличию у него волосков или различных выростов, облегчает парения в воздухе. Волоски, например, развиваются в семенах ивы, тополя, хамерию узколистного или иван-чая. Волоски в виде паппусив развиваются у плодов многих видов сложноцветных. Распространению плодов ветром способствуют перистые столбики пестики, остаются на плодах в части видов семей — Розовые, лютик, Гераниеви. Такую же роль выполняют перистые ости в зерновках ковыля. Крылатые вырасти образуются у плодов вяза, ясеня, березы, клена и многих других древесных видов растений. Крылатым часто бывает семена многих видов гвоздичного.
Некоторые, преимущественно степные и полупустынные виды растений, после созревания плодов отламывается от своей подземной части и гоняются ветром на значительные степных просторах, часто сцепляясь вместе в большие кучи. Такие виды объединяются в жизненную форму перекати-поле. Их побеги характеризуются интенсивным ветвлением, которое начинается почти с поверхности почвы, и шаровидной формой кроны. При перекатывании таких растений, особенно при толчках, происходит рассеивание семян. Жизненную форму перекати-поле имеют виды кермека, чертополоха, кресса.
Распространение плодов водой или гидрохория характерно для гидато-, гидро-и гигрофильних видов растений. Такие плоды способны переносить длительное пребывание в воде. Они имеют различные приспособления, обеспечивающие им плавучесть. Они, например, часто вздутые (плоды осок) или имеют различные выросты, заполненные воздухом как плавательные пузыре. Водой также переносятся и мелкие плоды и семена.
Для многих видов характерно распространение плодов и семян животными (этот способ называется зоохория) или человеком (этот способ называется антропохориею). Такие семена является клейким или цепким, оплодень часто является сочным, мясистым, на поверхности имеет различные выросты в виде щетинок, шипов, кручечкив. В лопуха специальные приспособления для распространения плодов животными возникают на листочках обертки, что способствует распространенных целых корзин. Длинные и крепкие ости, развивающихся на цветочных чешуе в части видов Тонконогових, также способствуют зоохория. Подавляющее большинство сочных плодов является зоохорнимы. Они, как правило поедаются, а семена удаляется непереваренной, поскольку защищено от пищеварительных соков каменистым ендокарпием или твердой семенной кожурой. Распространение плодов и семян с помощью птиц называется орнитохориею. Семена многих лесных травянистых растений (например, фиалок, хохлатки, чистотела, звезд) распространяется муравьями (этот способ называется мирмекохориею).
У части видов выработались приспособления к самостоятельному активного распространения семян (этот способ называется автохориею). Сюда относятся растения в которых плоды при созревании раскрываются и при этом вследствие особенностей их анатомического строения резким толчком разбрасывают семена. Такие растения называют баллистами. К ним относятся различные виды разрыв-травы, многие виды из семейства Бобовые (например, желтая акация, люпин, чина). В бешеного огурца при легком прикосновения к его плода семена вместе со слизистой жидкостью резко выбрасывается и прилипае до животного или человека, проходящего рядом. Выброс семян обеспечивается благодаря специальным приспособлением в плодах, в основе которых лежит повышенное осмотическое давление клеток их основной ткани. Распространение плодов растениями под влиянием cилы притяжения называется барохориею. Растения-барохоры, как правило, имеют тяжелые плоды и семена. В плодах таких растений может развиваться специальная отделяя ткань, которая при созревании плодов помогает им опадать. К таким растениям можно отнести дуб, орех, конский каштан. Их плоды и семена осыпаются с материнского растения и оказываются в непосредственной близости от своих родителей. Как случай автохории можно рассматривать и геохорию, при которой плоды растений зарываются в грунт и там созревают (например, у фиалок, арахиса).

Источник

Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru

Агрономия, земледелие, сельское хозяйство

Home » Земледелие » Биологические и экологические особенности сорных растений

Популярные статьи

Биологические и экологические особенности сорных растений

За долгий период различные виды сорных растений приобрели морфологические и биологические особенности, очень сходные с культурными растениями, в посевах которых они чаще всего произрастают, и что помогает их распространению.

Высокую долю истребления сорные растения компенсируют рядом особенностей:

1. менее требовательны к агроклиматическим условиям, в частности более засухо- и морозоустойчивы;
2. высокая семенная продуктивность;
3. способность размножаться вегетативным путем;
4. способность семян распространяться на большие расстояния различными способами;
5. сохранение всхожести семян в течение длительного периода;
6. растянутый период прорастания семян сорняков;
7. высокая выживаемость в различных местах обитания.

Эффективная система управления сорняками невозможна без полного и всестороннего понимания их биологических особенностей. В дополнение к научно обоснованной системе земледелия, знание особенностей жизни сорной растительности позволяют определить периоды вегетации, в которые сорняки наименее устойчивы к различным агрономическим приемам или наиболее чувствительны к неблагоприятным внешним воздействиям. Что помогает спроектировать рациональную и экономически обоснованную систему предупредительных и истребительных мероприятий, обеспечивающую эффективное уничтожение как вегетирующих сорняков, так и находящихся в почве органов их возобновления.

Навигация

Биологическое сходство сорных и культурных растений обуславливает их распространенность в посевах: яровых сорняков в посевах яровых культур, озимых и зимующих — в посевах озимых зерновых и т.п.

Основные особенности, отличающие сорняки от культурных растений:

1. Способность размножаться вегетативным путем. Быстро размножаются вегетативно многие многолетние сорняки. Их подземные части, давая массу отростков со спящими почками, в последствии развивают в самостоятельные растения.
2. Семена многих сорняков способны сохранять всхожесть на протяжении многих лет. Отмечены случаи, когда семена щирицы ( Amaranthus ), пастушьей сумки ( Capsella ), звездчатки (Stellaria) и некоторых других сорняков не теряли всхожее; в течение 10-15 лет, горчицы полевой (Sinapis arvensis) — 7 лет, ярутки полевой ( Thlaspi arvense ) и подорожника ( Plantago ) — 9 лет.
3. Недружность всходов сорняков. Это значительно осложняй борьбу с ними, так как прорастание может затянуться на очень длительный период. Например, одно растение мари белой ( Chenopodium album ) производит два-три вида семян. Одни дают ростки в год созревания, вторые — следующей весной, а третьи — только на третий год после осыпания. Недружность всходов многих видов сорняков объясняется разнокачественностью семян, обладающих неодинаковой жизнеспособностью и различной способностью семенной оболочки пропускать воду.

Семенная продуктивность сорняков

В отличии от культурных растений, семенная продуктивность сорных растений на порядки больше (таблица).

Таблица. Семенная продуктивность некоторых сорняков 1 https://de.wikipedia.org/wiki/Unkraut — «Wikipedia.org — Сорняки (нем.)» 2 Земледелие. Учебник для вузов/Г.И. Баздырев, В.Г. Лошаков, А.И. Пупонин и др. — М.: Издательство «Колос», 2000. — 551 с. 3 Основы технологии сельскохозяйственного производства. Земледелие и растениеводство. Под ред. В.С. Никляева. — М.: «Былина», 2000. — 555 с. 4 Éléments de biologie des mauvaises herbes — Les leviers de gestion de la flore adventice, Agri-Réseau (Перевод с франц. UniversityAgro.ru)

Высокая семенная продуктивность позволяет сорнякам решать задачи сохранения популяции и массового распространения, но и быть мобилизованными для быстрой мутации к изменяющимся условиям среды и новым агротехническим приемам, в том числе к гербицидам.

Банк семян

Многочисленными исследованиями установлено, что в пахотном слое почвы на отдельных полях находятся семена 10-25 различных видов сорняков при их общем количестве от 120 млн до 3-4 млрд на 1 га.

Такой потенциальный запас семян и плодов сорняков в почве требует проведения спланированной системной борьбы с сорняками. Это одна из наиболее важных и перспективных задач в земледелии.

Способы распространения семян и плодов сорняков

Способы распространения (диссеменции) семян и плодов сорных растений подразделяют на:

1. автохорное — распространение с помощью специальных приспособлений, приводимых в действие механическими силами:
   • автобарохорное — распространение семян под действием силы тяжести, осыпание семян (горчица полевая (Sinapis arvensis), капуста полевая (Brassica campestris), редька дикая (Raphanus raphanistrum), желтушник левкойный (Erysimum cheiranthoides), ромашка непахучая (Tripleurospermum inodorum)).
   • Вызванное напряжением в высыхающих покровных тканях плодов (аистник цикутный (Erodium cicutarium), фиалка полевая (Viola arvensis), горошек узколистный (Vicia angustifolia)).
   • Рассеивание семян в результате порывов ветра. Например, плоды в виде коробочек при созревании семян открываются зубчиками (куколь обыкновенный (Agrostemma githago), дрема белая (Silene latifolia), торица полевая (Spergula arvensis)), дырочками (мак-самосейка (Papaver rhoeas), колокольчик репчатовидный (Campanula rapunculoides)), крышечкой (белена черная (Hyoscyamus niger), очный цвет (Anagallis)) и т.д.
2. Аллохорное — с помощью различных агентов.
   • Анемохорное — распространение с помощью ветра (одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale), бодяк полевой (Cirsium arvense), крестовник обыкновенный (Senecio vulgaris), мелколепестник канадский (Erigeron canadensis) и многих других из семейства сложноцветных. Благодаря перистым летучкам, семена переносятся на окружающие поля и дальние территории даже при слабом ветре на расстояние 2-5 км и более. Некоторых сорняки образуют ветвистую массу и к концу вегетации приобретают шарообразную форму — «перекати-поле». Порывы ветра обламывают высохший стебель у основания и растения получают возможность перекатываться на другие территории (солянка русская (Salsola ruthenica), щирица белая (Amaranthus albus), дескурения Софии (Descurainia sophia), клоповник мусорный (Lepidium ruderale), качим постенный (Psammophiliella muralis) и др.).
   • Зоохорное — с помощью животных, птиц, насекомых. Для этого сорняки имеют различные приспособления — липучки: якорьки, крючки, зазубренные шипики, щитинки, ости и т.п. Цепляясь ими за шерсть животных, перья птиц, одежду человека, переносятся на другие территории (рис.). Плоды фиалки полевой (Viola arvensis), чистотела большого (Chelidonium majus) могут распространяться с помощью муравьев, перенося их в муравейники и используя в качестве пищи. Аналогичный пример с семенами конопли сорной (Cannabis ruderalis) и красными клопами (Pyrrhocoris apterus).
   • Гидрохорное — диссеменция с помощью весенних и дождевых вод в пониженные части рельефа. Этим способом распространяются семена метлы полевой, костра полевого (Bromus arvensis), василька синего (Centaurea cyanus), живокости полевой (Consolida regalis), мари белой (Chenopodium album), ситника жабьего (Juncus bufonius).
   • Антропохорное — распространение в результате повседневной сельскохозяйственной деятельности человека. Недостаточная очистка посевного материала (зерна, клубнях и корнеплодах, недостаточно очищенных от почвы, корнях рассады и саженцев). Этим способом периодически из южных районов страны в Нечерноземную зону заносятся щирица жминда (Amaranthus blitum), галинзога мелкоцветная (Galinsoga parviflora), портулак огородный (Portulaca oleracea), амброзия полыннолистная (Ambrosia artemisiifolia), горчак ползучий (Rhaponticum repens) и др.

Плоды сорных растений с летучками: 1 — бодяк полевой; 2 — одуванчик лекарственный; 3- крестовник обыкновенный; 4 — козлобородник восточный

Летучки одуванчика лекарственного

Плоды сорняков с прицепками: 1 — морковь дикая; 2 — липучка ежевидная; 3 — подмаренник цепкий; 4 — череда; 5 — репейник; 6 — дурнушник

Зацепки семян лопуха (репейника) войлочного

Источник