Представлены результаты изучения внутривидовых форм люцерны хмелевидной по морфологическим признакам и выявлены корреляционные связи между ростом и развитием.
Люцерна хмелевидная (Medicago lupulina L.) - малораспространенная кормовая бобовая культура, отличающаяся высокой экологической пластичностью [2], кормовой ценностью надземной массы, хорошей поедаемостью животными [4], интенсивностью отрастания после стравливания и скашивания [1 - 4]. Данный вид отличается зимо- и холодостойкостью, хорошо переносит обилие осадков летом, и в то же время является засухоустойчивой культурой [3]. Положительно отзывается на свет, переносит затенение [2]. Небольшая долговечность хмелевидной люцерны на постоянных пастбищах компенсируется высоким потенциалом самовосстановления [1,2].
Цель исследования- изучение особенностей роста и развития различных внутривидовых форм люцерны хмелевидной в условиях Северо - Западного региона.
Исходный материал и методика:
Исследования по данной теме проводились в течение 2 лет на опытном поле ИСХиПР НовГУ. Для закладки полевого опыта использовался семенной материал из коллекции ВИР, собранный в различных регионах России и СНГ.
Посев проводили семенами и рассадой на постоянное место. Посадка рассады в поле производилась: в 2003 г. - 25 - 26 мая, в 2004 г. - 6 - 7 июня в фазе 1 - 2-х настоящих листьев. Способ посева и посадки квадратно-гнездовой с квадратом 30×30 см.
В период роста и развития проводили фенологические наблюдения и биометрические измерения согласно методическим указаниям ВИР. Общий объем выборки составил 234 двулетника и 548 однолетников. Обработка результатов производилась с помощью ПК, программа Statistica 6.0.
Результаты и их обсуждение:
Как однолетние, так и двулетние формы проявили значительное разнообразие, как по продолжительности вегетационного периода, так и по продолжительности отдельных фенологических фаз. Продолжительность вегетационного периода у однолетних форм колебалась от 91 до 143 дней, у двулетних форм: в первый год жизни - от 103 до 152 дней, на 2-й - от 116 до 128 дней. Озимые двулетние в первый год жизни сформировали прикорневую розетку стеблевых зачатков и в таком состоянии ушли в зиму. Продолжительность фазы стеблевания (от появления 3-х наст. листьев до начала бутонизации) колебалась от 37 до 54дней - у однолетних, от 46 до 112 дней - у двулетних; фазы цветения однолетних- 18 -27,двулетних 22 - 31 дней; и соответственно, плодоношения - 24 - 77 и 36 - 74 дней.
По характеру отрастания все двулетние формы разделены нами на 3 основных типа: 1 тип - формирующие в начале вегетации развитую прикорневую розетку, стебли начинают отрастать только по завершении формирования розетки; 2 тип - формы, у которых отрастание стеблей и формирование розетки идут параллельно; 3 тип - промежуточный, отрастание стеблей начинается до окончания формирования розетки и продолжается как параллельный процесс. Наиболее мощная прикорневая розетка стеблевых зачатков формируется при отрастании по1 типу. Растения этого типа, как правило, имеют более продолжительный вегетационный период вследствие растянутости фазы стеблевания. Растения 2 типа имеют менее развитую, часто плоскую, розетку, но характеризуются более ранним началом цветения.
На растянутость фаз цветения и плодоношения тип прикорневой розетки практически не влияет. В большей степени продолжительность этих фаз зависит от характера роста и ветвления стебля.
По характеру роста и ветвления стебля все растения (как однолетние, так и двулетние) можно подразделить на 6 основных типов:
1 тип - стебель, не образующий боковых ветвей;
2 тип - стебель, формирование на котором боковых ветвей начинается по достижении главным стеблем примерно 80% его длины;
3 тип - боковые ветви растут параллельно с основным стеблем по всей его длине, начиная от достижения им длины 14 - 18 см.;
4 тип - боковые ветви начинают отрастать параллельно основному стеблю в его нижней части, начиная от достижения им длины 6 - 8 см., скорость их роста превышает таковую основного стебля, в результате, к моменту полного цветения, их длина превышает длину основного стебля;
5 тип - боковые ветви отрастают параллельно основному стеблю по всей его длине, скорость их роста превышает скорость роста основного стебля, часто формируются и ветви 2-го порядка;
6 тип - боковые ветви растут параллельно главному стеблю, но прекращают рост еще до окончания фазы стеблевания. Как правило, длина боковых ветвей в этом случае не превышает 3 - 8 см.
Сравнительная характеристика выделенных типов стебля приведена в таблице 1. Все указанные типы встречаются как у однолетних, так и у двулетних растений, за исключением 1-го, характерного только для однолетников.
Обнаружены тесные положительные корреляции с r более 0,7 между ветвистостью стебля и продолжительностью фаз цветения и плодоношения, а также между ветвистостью стебля и продуктивностью зеленой массы. Так, растения, имеющие стебли 4 и 5 типов, характеризуются наибольшей продуктивностью зеленой массы в фазы бутонизации и начала цветения по сравнению с остальными. Наиболее растянутое цветение характерно для растений с 5 типом стебля, дружное цветение - для растений с 1 и 6 типами стебля. Наиболее растянутый период плодоношения при средней растянутости цветения характерен для растений с 4 типом стебля. Растения с 1 и 6 типами стебля имели, как правило, короткий вегетационный период (97 - 117 дней), цвели и плодоносили в сжатые сроки. Для растений со 2 и 3 типами стебля эти показатели имеют среднее значение.
Вышеназванные типы стебля различаются между собой и по такому немаловажному показателю, как среднесуточная скорость роста. Наибольшую среднюю скорость роста главного стебля имели растения со 2-м типом стебля, наименьшую - с 5-м типом стебля, в то же время они имеют наибольшую скорость роста боковых ветвей.
Стебли всех типов имели максимальную скорость роста (5 - 9 мм/сутки) в фазу бутонизации и начала цветения, до этого скорость роста увеличивалась постепенно, а с наступлением фазы плодоношения скорость роста либо существенно снижалась, либо дальнейший рост главного стебля прекращался.
Таким образом, полученные результаты позволяют выделить по типу прикорневой розетки и характеру роста стебля формы, ценные в хозяйственном отношении: сильноветвистые, быстроотрастающие, со значительной вегетативной массой, имеющие продолжительный вегетационный период, с дружным или растянутым периодом цветения и плодоношения, и использовать эти формы как исходный материал в селекции люцерны.
Таблица 1. Сравнительная характеристика 6-ти основных типов стебля
|
Типы стебля |
Ср. длина стебля, см. |
Ср. число боковых ветвей, шт. |
Мера ветвистости |
Продолжи-тельность периода цветения, дней |
Продолжите-льность периода плодоношения, дней |
Продолжи-тельность вегетационного периода, дней |
Максимальная скорость среднесуточного прироста, мм/сут. |
|
1 тип |
32,3 |
0 |
0 |
18 - 24 |
24 - 32 |
91 - 98 |
4,4 |
|
2 тип |
46,8 |
2,3 |
1,64 |
32 - 51 |
54 - 72 |
105 - 143 |
8,3 |
|
3 тип |
61,2 |
4,6 |
1,86 |
24 - 39 |
56 - 67 |
112 - 142 |
7,8 |
|
4 тип |
59,7 |
4,8 |
2,08 |
23 - 44 |
52 -77 |
130 - 148 |
7,4 |
|
5 тип |
43,4 |
6,1 |
2,67 |
28 - 51 |
65 - 74 |
146 - 152 |
5,1 |
|
6 тип |
38,2 |
3,1 |
0,84 |
21 - 28 |
26 - 40 |
91 - 104 |
6,5 |
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Виткус А.А. Биологические особенности и химический состав люцерны хмелевидной местной популяции в Юго-Восточной Литве//Тр. АН Лит ССР. Сер.В., 1980, т.4 (92). С. 45 - 51.
- Медведев П.Ф. Новые кормовые культуры. М.: Сельхозиздат, 1983. 225 с.
- Стефанович Г.С. Оценка развития и продуктивности нетрадиционных для зоны Среднего Урала кормовых бобовых растений/ Итоги интродукции и селекции травянистых растений на Урале: :Сб.ст. Екатеринбург: 2001. 324 с.
- Томмэ М. Ф. Корма СССР: Состав и питательность. М., 1964. 448 с.
Работа представлена на VI научную конференцию с международным участием «Успехи современного естествознания», 27-29 сентября 2005г. ОК "Дагомыс" (Сочи). Поступила в редакцию 04.10.2005г.