Реферат: Чина луговая (семейство бобовых)

многие бобовые — ценные лекарствен­ные растения, например солодки голая и уральская (С1усу rrhiza glabra и С. uralensis), корни и корневища которых содержат тритерпеновые сапонины и флавоноиды. Кассии остролистная и узко­листная ( Cassia acutifolia и С. angustifolia ) дают так называемый «александрийский лист» — классическое слабительное сред­ство. Многие акации и астрагалы выде­ляют камеди (полисахариды), используемые в технике и медицине. Софора японская ( Styphnolobium japonicum) — про­мышленный источник получения флавоноида рутина, обладающего Р-витаминной активностью. Многие бобовые высоко декоративны и культивируются как в тро­пиках, так и в странах умеренного климата.

3. Общая характеристика рода Чина.

Чина ( Lathyrus) род однолетних и многолетних травянистых растений семейства бобовых. Название произошло от двух греческих слов la – очень и thuros – привлекательный. Растет на степных склонах, лугах, лесных полянах, опушках в лесостепной зоне. Разные сорта чины распространены на территории России, Европы, Азии и северной Африки, в Средиземноморье. Основные стебли четырёхгранные, многие полегающие, цепляющиеся и вьющиеся, иногда прямостоячие, высотой 15-20 см (до 1,5 м). Боковые ветви быстро обгоняют в росте основной стебель. Листья однопарноперистые, реже 2-4-парные, продолговато-ланцетовидные или ланцетные, с усиками, реже с остроконечием. Трубка чашечки в зеве часто косая. Флаг широко обратнояйцевидный или округлый. Крылья коротко прикреплены к лодочке. Тычиночная трубка прямо срезанная. Столбик линейный, к вершине расширенный, сплюснутый со стороны спинки, обычно ещё закрученный, вверху бородатый. Соцветие из одного, реже из двух белых, пурпурово-фиолетовых, желтых, оранжевых, сине-лиловых или розовых цветков. Чина, как правило, - самоопылитель. Плод - двукрылый боб. По окраске семян и цветков выделяют три группы Чины : белосемянные, светлосемянные и тёмносемянные; по размеру семян - крупносемянные, мелкосемянные,

среднесемянные (длина 4-16 мм). Существует более 100 видов чины в Европе, Азии, северо-западной Африке; в СССР - 50 видов. Большинство видов Чины кормовые растения. Культивируется во многих странах, В СССР возделывают на небольших площадях из однолетних видов Чину посевную (L. sativus), Чину нутовую (L. cicera), Чину танжерскую (L. tangitanus) и др; из многолетних - чину луговую (L. pratensis). Наибольшее распространение имеет. чина посевная, выращиваемая на зерно (на Северное Кавказе, в Закавказье, лесостепных районах УССР, в центральных областях РСФСР, в Западной Сибири и Средней Азии), на зеленый корм и сено (и в более северных районах). Малотребовательна к почвам, засухоустойчива, выдерживает понижение температуры до –8 градусов. Продолжительность вегетационного периода 100-115 суток (в средней полосе). Высевают одновременно. с ранними яровыми культурами широкорядным (на зерно) или сплошным (на зелёную массу или сено) способом. Норма высева при чистых посевах 130-160 кг/га. Глубина заделки семян 4-8 см , На зерно убирают при пожелтении 75% бобов, на зелёный корм : в начале цветения, на сено - в начале образования бобов. Во влажные годы может давать хорошую отаву, а в смеси с суданской травой -второй укос. Урожаи с 1 га зеленой массы в чистых посевах 220-230 центнеров , сена 30- 35 центнеров , зерна 15-20 центнеров. В 100 кг зерна 108,2 кормовой единицы и 20,5 кг переваримого протеина, в 100 кг зелёной массы - 15,8 кормовой единицы и 3,6 кг переваримого протеина. Зелёная масса хорошо поедается крупным рогатым скотом и cвиньями, сено - крупным рогатым скотом, овцами. Чина луговая отличается большей облиственностью. Возделывают ее на зелёный корм и сено в районах лесной, лесостепной и степной зон, горных районах Кавказа и в Средней Азии. Урожай сена 25-35 центнеров с 1 га. Хорошо предается овцами и лошадьми, хуже - крупным рогатым скотом. Чина луговая удовлетворительно поедается гусями. В западной Европе, преимущественно в Англии, Германии чина луговая введена в культуру и имеет особое значение для долголетних лугов, так как после посевов держится в продолжении десяти и более лет.

Некоторые виды чины обладают приятным запахом (L. tuberosus) и яркими цветками, почему введены в культуру. Наиболее обычным культурным растением является душистый горошек (L. Odoratus), разводимый в садах. В настоящее время насчитывается около 10000 сортов душистого горошка, наиболее часто встречаются 200 сортов. Сейчас выведены декоративные сорта чины видов : L. Latifoius – сорта Whitepearl, Blushing bride – цветки полной розовой гаммы, лишены запаха; L. Gmelinii – сорта Уильям, Галакси, Руфлед и др – различная цветовая гамма от кремового до синего, обладают сильным запахом;L. Tuberosus –высокое многолетнее растение; L. Silvestris – растение с малиновыми соцветиями, хороший медонос; L. Vernis – редкое охраняемое растение, обладающее яркими соцветиями из 3-8 цветков.

4. Морфологическое описание

Чина луговая — травянистое многолетнее поликарпическое длнниокорневищное растение с симподиалыю возобновляющимися удлиненными лианообразными вегетативными и генеративны­ми побегами, надземное развитие которых протекает по моноцик­лическому яровому, реже озимому типу.

Одновременно вегетирует несколько побегов, связанных длин­ными (5—48) см гипогеогенными корневищами, от которых отходят придаточные корни. Из верхушечной почки корневища образует­ся надземный побег. Таким образом, корневище чины — это под­земная часть надземного трофофильного побега. Благодаря ветв­лению подземных побегов и их нарастанию образуется симподиальная система корневищ, размещающаяся в верхнем (до 10— 15 см) слое почвы. Корневища на первом году жизни белые, с возрастем они буреют. В первые годы жизни растения (до 3—5 или 7—10 лет) у него имеется главный стержневой корень, проникающий в почву по наблюдениям на лугах в пойме р. Оки до 140—150 см .

Придаточные корни, отходящие от корневищ, возникают на растении еще при жизни главного корня. После образования кло­на и отделения корневища от главного корня возникшие особи вегетативного размножения живут только за счет системы прида­точных корней, которые у чины двух типов. Одни (их меньше) обычно возникают в месте ответвления корневища, отличаются от других придаточных корней большим долголетием, большей дли­ной и диаметром,

Чина луговая - Lathyrus pratensis (рис 4)

меньшим ветвлением. Более тонкие придаточ­ные корни образуются по всей длине корневища, сохраняются в среднем до 2—4 лет,

проникают в почву до 15—20 см, а отходя­щие от них боковые корни пронизывают почвенный горизонт в разных направлениях. На этих корнях формируется большое чис­ло клубеньков. Молодые корни имеют светлую окраску, по мере старения они приобретают темно-бурую окраску. Клубеньки на старых корнях отсутствуют или обнаруживаются в небольших ко­личествах.

Надземные побеги чины достигают 60—70 (до 100) см длины. Они голые или слабо опушены. Листорасположение очередное с углом дивергенции в 180°. В основании надземного побега, так же как и на корневище, образуются листья низовой формации, сменяющиеся выше зелеными сложными парноперистыми листья­ми с одной парой листочков, крупными зелеными прилистниками и простым или слабоветвящимся усиком на верхушке. Черешок бескрылый, угловатый; листочки продолговато-ланцетные или ланцетные, цельнокрайние, с заостренной верхушкой, 20—40 мм длины и 5—10 мм ширины, с 5 хорошо замет­ными жилками. Прилистники яйцевидно-ланцетные с заостренной верхушкой и стреловидным основанием с неравно-ланцетными ушками. Между листьями низовой и срединной формаций воз­можно образование листьев своеобразной переходной формы с небольшими листочками и без усика или последний слабо раз­вит. Для чины характерно наличие сериальных пазушных почек.

Стебель ребристый, с несколько сжатыми между ребрами гра­нями. На поперечном срезе видно, что два супротивных ребра образованы крыловидным.и выростами коры, или «ушками», а два других — идущими по стеблю и несколько выступающими тяжами склеренхнмных волокон, которые окаймляют по периферии медианные пучки листовых следов. Эти два ребра соответствуют ортостихам на побеге при листорасположении ½.

Эпидермис надземных стеблей богат железистыми клетками . Под эпидермисом развивается хлорофиллоносная паренхима коры, в ребрах под покровной тканью хоро­шо выражена колленхима. Отчетливая граница между корой и центральным цилиндром отсутствует. Сложные коллатеральные пучки стелы располагаются по кругу. Сердцевина выполнена па­ренхимой или в центре она полая. Узел трехлакунный , листовой след пятипучковый, но 3 срединных пучка до включения в стель сливаются, проходя по коре, и в центральный цилиндр через медианную лакуну входит 1 медианный пучок, а через латеральные лакуны включаются лате­ральные пучки другого листового следа от листа, расположенного на одно междоузлие выше. Соответственно латеральные листо­вые пучки, вошедшие из листа в стебель на уровне рассматрива­емого узла, включаются в стель на одно междоузлие ниже но по­бегу, проходя это междоузлие по коре, в ее крыловидных вы­ростах.

Стебель корневища отличается от надземного стебля более мощной корой и относительно меньшим диаметром центрального цилиндра. Пучковое строение, характерное для ранних этапов развития подземного стебля, сменяется при работе камбия сплош­ным кольцевым расположением ксилемы и флоэмы . На отдельных корневищах, а также на участке близ выхо­да подземного побега на поверхность образуется

Рис 5 Рис 6

вторичная по­кровная ткань при заложении феллогена в перицикле, реже в эндодерме.

Верхушка конуса нарастания побега никогда не переходит к заложению репродуктивных органов. Цветки собраны в З—10 (12)-цветковые кисти, выходящие из пазух зеленых листьев и значи­тельно превышающие их. Цветок зигоморфный, мотылькового ти­па, 10—15 мм длины. Чашечка из 5 сросшихся чашелистиков; зубцы ее ланцетно-шиловидные, нижние длиннее, верхние короче трубочки или все зубцы более или менее одинаковых размеров и почти равны трубочке. Венчик из 5 желтых лепестков. 10 тычинок расположены в два круга по 5; 9 из них срослись нитями, а 1

тычинка, принадлежащая внутреннему кругу и располагающая­ся против паруса, свободна. (рис 5) Гинецей апокарпный из 1 пестика, завязь удлиненная, столбик не скрученный, с бородкой.

Боб продолговато-линейный, до 25—35 мм длиной, сплюснутый, (3) 8—10-семянный, при созревании чернеющий. Семена шаро­видные, овальные или несколько сплюснутые, 2,5—3,5 мм в диа­метре, рубчик охватывает vgчасть семени.(рис 7) Окраска семян от черно-пурпуровой до лнмонно-желтой с мраморовидной пятнис­тостью. Вес 1000 семян 9—26 г . Диплоидное число хромосом 14 .

5. Географическое распространение

В пределах СССР чина луговая распространена очень широко по всей европейской части страны от берегов Баренцева моря до Крыма и Кавказа, а также в Западной и Восточной Сибири до Забайкалья, в Казахстане и Средней Азия .Обычна во всех районах Москов­ской области. За пределами СССР чина луговая про­израстает по всей Европе, в северной и тропической Африке, Малой Азии, Иране, Монголии, в Западных Гималаях, Китае, Япо­нии.

Произрастание ее в странах Древнего Средиземноморья - явление вторичное; сюда чина мигрировала с севера.). Считается вполне вероятным, что чина луго­вая получила видовую самостоятельность в южной Сибири в плиоцене, обособившись от восточно-азиатской предковой формытипа Lathyrusdavidii Нance. Из Сибири вид распространился к западу, а в эпоху оледенения

Рис.7

продвигался на юг. В межледнико­вые эпохи и послеледниковое время вид распространился к севе­ру. Тип ареала — бореально-лесной, палеарктический или пале-обореальный

6. Онтогенез

Прорастание семян подземное. Образующийся проросток име­ет удлиненный вегетативный побег, развившийся из .почки заро­дыша семени. В основании побега 3 чешуевидных листа, ниж­ний — однолопастной, верхний — трехлопастной. Выше них — зеленые листья, размеры которых увеличиваются снизу вверх, наибольшие "из них достигают 7—8 мм длины и 3—4 мм ширины. Корневая система проростка представлена главным корнем и от­ходящими от него боковыми корнями.

В разных условиях по-разному складывается дальнейшая судь­ба растения. Па сильнозадернованных и бедных почвах у чины в первом году жизни может образоваться только главный побег или главный побег и 1—2 побега кущения. В благоприятных условиях возможен переход к кущению и образованию побегов сле­дующих двух порядков из почек в пазухах чешуевидных листь­ев главного и боковых побегов. Однопобеговое стсржнекорневое растение сменяется растением кустовндной жиз­ненной формы. В течение вегетационного периода возможно форми­рование боковых побегов двух порядков. От оснований побегов отходят придаточные корни. Система главного корня сменяется смешанной корневой системой. Придаточные корни образуются близ семядольного узла. Осенью на поемных лугах наблю­дется отрастание корневищ.

Первые плагиотропные побеги обычно образуются из почек семядольного узла. Из верхушечных почек перезимовавших кор­невищ весной развертываются надземные побеги. В питомнике, подземные корневищ­ные побеги появились в воздушной среде уже осенью на рассто­янии до 20 см от материнского куста.

На 2-й год у чины наблюдалось интенсивное образование надземных побегов, корневищ и корней, дальнейшее углубление и ветвление главного корня. Кустовидная жизненная форма сме­нилась корневищностержне-корневой. В условиях культуры чина .зацветает на 2—3-й год, в естественных условиях — на 4—5-й год. К моменту зацветания в питомнике она сохраняет корневищностержне-корневую форму. В естественных условиях ко времени появ­ления первых генеративных побегов материнский куст и связан­ный с ним главный корень в отдельных случаях может отмирать, что приводит к смене корневищно-стержневой формы длинно-корневищной. Длинно-корневищная форма характерна для чины луговой на протяжении всего дальнейшего периода ее жизни, ко­торый по продолжительности занимает наибольший отрезок вре­мени в большом жизненном цикле, поэтому ее мы и принимаем за основную жизненную форму. Эта жизненная форма сохраня­ется у чины в разных эколого-фнтоценотическнх условиях, где возможно ее произрастание.

В конце жизненного пути (сенильный период) чина пребыва­ет в вегетативном состоянии, образуя в надземной сфере 1—2 невысоких (15—20 см) побега с 4—7 зелеными листьями и 3—4 предшествующими им чешуевидными. Вегетативные побеги име­ют 1—2 боковых побега или последние отсутствуют. Плагнотропная часть побегов сравнительно короткая. В отдельных случаях она настолько слабо выражена, что побеги практически ортотропны. Формируются побеги чины сенильного периода из почек возобновления в базальной части надземного побега предшест­вующего порядка н вегетирующего в прошлом году, реже из почек на его плагнотропной части. Корневая система представ­лена 1—2 крупными и несколькими тонкимикорнями на корневище.

7. Сезонный ритм развития

. Начиная со второй половины июня и до конца вегетационного сезона от­мечаются единичные всходы.