ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. БИОЛОГИЯ ПОКОЯ И ПРОРАСТАНИЯ СЕМЯН РОДА MEDICAGO 6
1.1. Разновидности типов покоя семян бобовых растений 6
1.2. Типы прорастания семян бобовых 9
1.3. Способы выведения семян из состояния биологического покоя 11
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 15
2.1. Физико-географическая характеристика района исследования 15
2.2. Материалы и методы исследования 19
ГЛАВА 3. СЕЗОННЫЕ РИТМЫ И ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ПРОРАСТАНИЯ СЕМЯН РОДА MEDICAGO 26
3.1. Динамика прорастания семян р. Medicagoв лабораторных условиях 26
3.2. Влияние стимуляторов роста на выведение семян р. Medicagoиз
состояния покоя 39
3.3. Анализ массы 1000 семян видов р. Medicago 42
ВЫВОДЫ 44
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
В современном мире интенсивное развитие сельского хозяйства привело к существенному изменению (дигрессии) растительного покрова: большая часть степных природных территорий используется под пашню и в качестве сенокосно-пастбищных угодий. Нерегулируемый выпас скота, нерациональное использование земельных угодий, чрезмерная пастбищная нагрузка значительно ухудшили состояние современных степных экосистем и привели к смене богато-разнотравных степных фитоценозов на малопродуктивные типчако-полынные степи с полным отсутствием в составе травостоя кормовых растений (Корниевская, Силантьева, 2017).
Деградации степных пастбищ нередко сопровождается водной и ветровой эрозией. Для устранения существующих проблем используются методы биологической рекультивации сенокосно-пастбищных угодий с привлечением семян ценных, высокобелковых кормовых растений. Наибольшую ценность в этом отношении имеют бобовые (Кутузова, 1998), в частности, люцерны, кормовые достоинства которых значительно выше по сравнению со злаками. Люцерны занимают устойчивое положение в степных фитоценозах и являются источниками дешевых высококачественных кормов (Елесова, Силантьева, 2014).
Стебли у люцерн прямостоячие, у большинства сортов выполненные. Высота стеблей в зависимости от условий выращивания колеблется от 40 до 170 см (рис. 1а и рис. 1б). При нарушении режимов посева, питания, орошения, сроков и способов уборки побегов люцерн склонны к полеганию и изреживанию (Ельчанинова, 1995).
При отрастании люцерны весной или осенью после скашивания осенью стебли растут медленно и образуют розетку с короткими междоузлиями, вследствие чего растение сильнее ветвится (Тарковский и др., 1974). Выращивание видов р. Medicagoимеет большое значение, так как эти растения обладают всеми необходимыми для животных аминокислотами. По их содержанию люцерна превосходит ячмень, овес, кукурузу и другие культурные растения (Пикун, 2012).
По сравнению с клевером, люцерна в посевах более долговечна, способна произрастать в степной зоне 3-4 года, в лесостепной 5-6 лет. Максимальная урожайность приходится на 1-3 год жизни растений (Гончаров, 1985).
Люцерна является одним из наиболее насыщенных природных продуктов. Она богата белками, углеводами, клетчаткой, витаминами, минералами (в особенности - кальцием, фосфором и железом), питательными веществами, хлорофиллом и каротином, содержит протеолитические ферменты, расщепляющие белки и способствующие их усвоению. Сумма незаменимых аминокислот во время цветения люцерн при влажности 75-77% составляет 36,6 г/кг корма (Томмэ, 1944).
Изучение сезонных ритмов прорастания семян и их периода покоя у видов р. Medicagoпозволяет установить наиболее благоприятное время для проращивания семян в лабораторных условиях с целью получения дружных всходов и снижения потерь при посеве в естественных условиях (Терехин, 1996).
Цель: изучить сезонные ритмы прорастания семян р. Medicago.При использовании стимуляторов роста: циркона и гиберелона.
Задачи исследования:
1) провести лабораторные исследования динамики прорастания семян Medicago sativa L. и M. falcata L.
2) изучить влияние биологически активных веществ на состояние покоя семян.
1. Среднее значение массы 1000 семян для Medicago sativa L. составило 1,82 г, у M. falcata L. - 1,15 г.
2. Изучение динамики прорастания семян M. sativaи M. falcata выявило месяцы, на которые приходится состояние покоя в осенне-зимний период: у M. sativaс ноябрь по декабрь, у M. falcataс ноября по январь.
3. Наименьшая энергия прорастания отмечена в декабре у M. sativa - 4% и у M. falcata- 8,5%.
4. Наиболее низкая лабораторная всхожесть отмечена в осенне-зимний период: у M. sativaв ноябре и декабре - 74%, у M. falcataв декабре - 51,5%, что связано с периодом покоя семян.
5. Максимальный пик лабораторной всхожести приходится на весенне-летние месяцы: с апреля по июнь.
6. Более высокая лабораторная всхожесть семян люцерн наблюдалась в июне: у M. sativa - 98,5%, у M. falcata - 92,5%; энергия прорастания в марте и июле: M. sativa - 67,5%, в августе у M. falcata - 64%.
7. Используемые стимуляторы роста не оказывают значительного влияния на энергию прорастания семян люцерн в период покоя.
8. Лабораторная всхожесть покоящихся семян M. sativaулучшилась на 13% под влиянием гиберелона. Циркон показывает слабое влияние на всхожесть семян.
9. Лабораторная всхожесть семян M. falcataслабо улучшается под влиянием гиберелона (3%) и практически не изменяется с использованием циркона.
1. Аксентьев Б. Н. О влиянии семенных вытяжек на прорастание семян // Журн. Русск. Ботан. об-ва. - 1927. - Т. 12, № 3. - С. 291-314.
2. Александрова В.Д., Гуричева Н. П., Иванина Л. И. Растительный покров и природные кормовые угодья Алтайского края // Природное районирование Алтайского края. М.: Изд-во АН СССР, 1958. С. 135-202.
3. Артюшенко З.Т., Федоров А.А. Атлас по описательной
морфологии высших растений. - Л.: Изд-во «Наука», 1989. - С. 31.
4. Базилевич Н. И. Почвы каштановой зоны сухой степи // Почвы Алтайского края. М.: Наука, 1959. С. 31-45.
5. Бартон Л. Хранение семян и их долговечность. - М.: Колос, 1964.
-С. 240.
6. Бурлакова Л.М., Татаринев Л.М., Рассыпнов В.А. Почвы Алтайского края: учебное пособие // Алт. СХИ. Барнаул, 1988. - 72 с.
7. Верещагина В. А., Колясникова Н. Л., Новоселова Л. В. Репродуктивная биология видов рода Medicago L. Пермь, 2004. 225 с.
8. ГОСТ 10842-89 (СССР) Межгосударственный стандарт. Зерно зерновых и бобовых культур и семена масличных культур. Метод определения массы 1000 зерен или 1000 семян. - Москва, 1991. - 30 с.
9. Гиберелон, ВРД [Электронный ресурс] Режим доступа:https://pr- agro.ru/catalog/giberelon-vrd/(дата обращения 17.03.2022).
10. Гончаров П.А. Биологические аспекты возделывания люцерны / П.А. Гончаров, ПА. Лубенец. Новосибирск: Наука. Сибирское отд-ние, 1985.
-253 с.
11. ГОСТ 12038-84. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести. - М.: Стандартинформ, 2011. - 64 с.
12. ГОСТ 20290-74. Семена сельскохозяйственных культур. Определение посевных качеств семян. Термины и определения. - М.: Стандартинформ, 2011. - 264 с.
13. Дмитриева С.И., Игловиков, В.Г., Конюшков, Н.С. и др. Растения сенокосов и пастбищ. - М.: Колос, 1974. - 248 с.
14. Ельчанинова Н.Н. Фотосинтетическая деятельность и продуктивность люцерны в зависимости от уровня минерального питания и сроков использования травостоя / Н.Н. Ельчанинова, В.Г. Васин, В.Б. Троц // Сб. науч. работ Самарского СХИ. - Самара, 1995. - С. 119-121.
15. Ермаков Н. Б., Седельникова Н. В. Лесные сообщества // Зеленая книга Сибири. Новосибирск: Наука, 1996. С. 175-176.
16. Жукова Л.А. Онтогенетический атлас лекарственных растений. Учебное пособие - Йошкар-Ола: Мар. гос. ун-т. - 2000. - 268 с.
17. Занин Г. В. Геоморфология Алтайского края // Природное районирование Алтайского края. М.: Изд-во АН СССР, 1958. Т. 1. С. 62-98.
18. Инструкция удобрения циркона [Электронный ресурс] Режим доступа:https://podkormka.guru/komnatnyie/tsirkon (дата обращения 16.03.2022).
19. Ишмуратова М.М., Ткаченко К.Г. Семена травянистых растений: особенности латентного периода, использование в интродукции и размножении in vitro. Уфа : Гилем, 2009. - 116 с.
20. Кефели В. И. Взаимодействие фитогормонов и природных ингибиторов при росте растений // Физиол. Раст. - 1971. - Т. 18. - С. 614-630.
21. Кефели В.И. Природные ингибиторы роста и фитогормоны // М.: Наука. - 1974. - 253 с.
22. Князькина К.С. Анализ способов для скарификации семян бобовых трав. /Князькина К.С.// Вклад молодых учёных в инновационное развитие АПК России: сб. материалов Всерос. НПК. - Пенза: РИО ПГСХА, 2014. - С. 164-166.
23. Князькина К.С. Способ скарификации семян многолетних бобовых трав и теоретические исследования рабочих органов скарификатора семян. /Князькина К.С.// Вклад молодых учёных в инновационное развитие АПК России: сб. материалов Всерос. НПК. - Пенза: РИО ПГСХА, 2014. - С. 164-166.
24. Кормовые растения сенокосов и пастбищ СССР Т.2. / под ред. И.В. Ларин. - М.: Гос. издательство сельскохозяйственной литературы, 1951. - 918 с.
25. Корниевская Т.В., Силантьева М.М. Рекультивация деградированных пастбищных угодий в условиях сухой степи, 2017. - С. 10.
26. Королюк А. Ю. Степные сообщества // Зеленая Книга Сибири. Новосибирск: Наука, 1996. С. 32-38.
27. Кутузова А. А. Роль бобовых трав в системах ведения культурных пастбищ / А. А. Кутузова, Д. М. Тебердиев, Н. Т. Талипов // Кормопроизводство. — 1998. — № 6. — С.2-5.
28. Ламмас М.Е., Шитикова А.В. Влияние биостимуляторов роста на энергию прорастания, всхожесть и интенсивность прорастания семян ярового ячменя// Плодородие. - 2021. - №5. - С. 61-64.
29. Левина Р.Е. Морфология и экология плодов. - Л.: Наука, 1987. - С. 160.
30. Левина Р.Е. Репродуктивная биология семенных растений - Л.: Наука, 1981. - С. 54.
31. Лобанов В.Я. Определение посевных качеств семян. М.: Изд-во «Колос», 1964. 112 с.
32. Лудилов В.А. Семеноведение овощных и бахчевых культур - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2005. - С. 135.
33. Николаева М. Г. Некоторые итоги изучения покоя семян // Ботан. Журн. - 1977. - Т. 62. - С. 1350-1368.
34. Николаева М. Г. Покой семян // Физиология семян ( под ред. А. А. Прокофьева). - Л.: Наука, 1982а. - С.125-183
35. Николаева М. Г. Физиология глубокого покоя семян. - Л.: Наука, 1967. - 206 с.
36. Николаева М. Г., Лянгузова И. В., Поздова Л.М. Биология семян. - СПб.: НИИ химии СПбГУ, 1999. - 233 с.
37. Николаева М. Г., Разумова М. В., Гладкова В. Н. Справочник по проращиванию покоящихся семян. - Л.: Наука, 1985. - 347 с.
38. Обручева Н. В. Прорастание семян // Физиология семян ( под ред. А. А. Прокофьева). - М.: Наука, 1982. - С.233-274.
39. Особенности удобрения циркон [Электронный ресурс] Режим доступа:https: //foragro. ru/udobreniya ipodkormki/tsirkon/?utm_referrer=https%3A%2F%2Fyandex.ru%2F#i (дата обращения 16.03.2022).
40. Парамонов Е.Г. Кулундинская степь: проблемы опустынивания: Монография. - Барнаул: Изд-во Алт. Ун-та, 2003. - 137 с.
41. Пикун П. Т. Люцерна и ее возможности / Минск : Беларус.
навука, 2012. - 310 с.
42. Пленник Р.Я. Формирование семян и плодов люцерны
тяньшанской // Изд-во СО АН СССР. 1960. № 5. С. 93 - 104.
43. Положий А.В. Fabaceae (Leguminosae) / Флора Сибири. Т. 9. - Новосибирск: Наука, 1994. - С. 168-169.
44. Полубаринова-Кочинова П.Я. Введение// Кулундинская степь и вопросы ее мелиорации. Новосибирск: Наука, 1972. - 507 с.
45. Попцов А. В. Биология твердосемянности. - М.: Наука, 1976. - 156 с.
46. Препарат Гиберелон [Электронный ресурс] Режим доступа: https://agromax.pro/regulyatory-rosta/984-giberelon-vrp.html (дата обращения 17.03.2022).
47. Ракова М. В. О твердосемянности дикорастущих бобовых: автореф. дис. - Владивосток.: Дальневост. науч. центр АН СССР. - 1974. - 30 с.
48. Рельеф Западно-Сибирской равнины. Новосибирск: Наука, 1988. 206 с.
49. Сапожников В. В. Растительность Алтайского округа // Азиатская Россия, 1914. Т. 1. С. 401-405.
50. Сляднев А. П., Фельдман Я. И. Важнейшие черты климата Алтайского края // Природное районирование Алтайского края. М., 1958. С. 11-61.
51. Соколова Г.Г. Растительность степной и лесостепной зон Алтайского края Барнаул: Изд-во Алтайского ун-та, 2002. 210 с.
52. Стимулятор Гиберелон (Гиббереллиновая кислота) [Электронный ресурс] Режим доступа:https://onprofi.ru/regulyator-rosta-gibrelon-gibberellinovaya-kislota-50gr/?sku=3539 (дата обращения 17.03.2022).
53. Тарковский М. И. Люцерна // М.И. Тарковский, А.М. Константинова, М.Ф. Гладкий. - Изд. 2-е, доп. и перераб. - М.: Колос, 1974. - 316 с.
54. Терехин Э.С. Семя и семенное размножение. - СПб.: Мир и семья-95, 1996. - 377 с.
55. Томмэ М. Ф. Корма СССР, состав и питательность // И. С. Попов, М. Ф. Томмэ, Г. М. Елкин, П. Х. Попандопуло ; С предисл. акад. Е. Ф. Лискуна ; Всес. акад. с.-х. наук им. В. И. Ленина. Всес. ин-т животноводства, Лаборатория кормления. - Москва : Сельхозгиз, 1944. - 176 с.
56. Удобрение циркон [Электронный ресурс] Режим доступа: https://udobreniya.info/promyshlennye/cirkon/ (дата обращения 16.03.2022).
57. Фельдман Я. И. Важнейшие черты климата Алтайского края // Почвы Алтайского края. М.: Изд-во АН СССР, 1959. С. 23-26.
58. Филимонов М.А. Особенности прорастания семян злаковых и бобовых кормовых культур // Бюлл. МОИП. Отд. биологии. 1954. Т. 59, вып. 2. С. 33-38.
59. Фирсова М. К. Жизнеспособность семян. - М.: Колос, 1978. - С. 355.
60. Холодный Н. Г. К вопросу о роли гормонов при прорастании семян // Сов. Ботаника. - 1935. - Т.2. - С. 19-38.
61. Христенко В.Т., Ревякин В.С, Апанасенко З.И. Атлас Алтайского края. - М.: Комитет геодезии и картографии, 1991. - С. 3.
62. Шамсутдинов Н.З. Механические, химические и биологические методы стимуляции прорастания твердых семян // Сельскохозяйственная биология, 1996. - №3. - С. 20-25.
63. Юлдашев Х. С. Люцерна - Ташкент: Мехнат, 1990. - 221 с.
64. Яковлев Г.П. Бобовые земного шара. - Л.: Наука, 1991. - С. 39.
65. Flemion F., Beardow J. Physiologically dwarfed seedling of Flory dwarf-peach // Contribs. Boyce Thomps. Inst. - Vol. 22, No. 8. - P. 503-505.