Меню

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).

Читайте также:  Полив газонов норма полива

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.
Читайте также:  Названия семян огурцов аэлита

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)

Название растения Продуктивность одного растения, шт. семян в год
Вероника персидская (Veronica persica) 50-100 (по другим данным 1500-8000)
Лен-долгунец, лен обыкновенный (Linum usitatissimum) 60-100
Пшеница мягкая (Triticum aestivum) 90-100
Овес пустой, овсюг (Avena fatua) 100-450 (по другим данным 500-2000)
Озимая рожь (Secale cereale) 120-200
Яснотка (Lamium) 200-2000
Подмаренник цепкий (Galium aparine) 300-450 (по другим данным 50-3000)
Крестовник обыкновенный (Senecio vulgaris) 1100-1200
Костёр ржаной (Bromus secalinus) 1420
Лисохвост (Alopecurus) 1500-10 тыс.
Свинорой пыльчатый (Cynodon dactylon) 2000-3000
Незабудка (Myosotis) 2000-6000
Ежовник обыкновенный, куриное просо (Echinochloa crus-galli) 2000-40000
Росичка кроваво-красная (Digitaria sanguinalis) 2000-150000
Плевел (Lolium) 3000-20 тыс.
Пастушья сука обыкновенная (Capsella bursa-pastoris) 3500-4000 (по другим данным до 70000)
Бодяк полевой, розовый осот (Cirsium arvense) 4000-5000 (по другим данным до 35000)
Одуванчик лекарственный, одуванчик обыкновенный (Taraxacum officinale) 5000
Манжетка (Alchemilla) свыше 5000
Василек синий (Centaurea cyanus) 6820
Портулак огородный (Portulaca oleracea) 10 тыс.
Редька дикая, редька полевая (Raphanus raphanistrum) 12 тыс.
Марь белая (Chenopodium album) 13 тыс.-500 тыс.
Мак самосейка (Papaver rhoeas) 14 тыс.-19,5 тыс. (по другим данным 50 тыс. — 200 тыс.)
Звездчатка средняя, мокрица (Stellaria media) 15 тыс.-25 тыс.
Трёхрёберник непахучий, ромашник непахучий, ромашка непахучая (Tripleurospermum inodorum) 15 тыс.-19 тыс. (по другим данным до 54 тыс.; 30 тыс.-100 тыс.)
Осот полевой (Sonchus arvensis) 19 тыс.
Элевсина индийская (Eleusine indica) 50 тыс.-135 тыс.
Иван-чай узколистный, кипрей узколистный, копорский чай (Chamaenerion angustifolium) 80 тыс.
Заразиха подсолнечная (Orobanche cumana) 100 тыс.
Дескурайния Софии, декурения Софии (Descurainia sophia) 730 тыс.
Амарант белый, щирица белая (Amaranthus albus) 500 тыс. — 2 млн

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