Виды льна и их основные характеристики

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЛЕКЦИЯ №1

Вопросы:

Классификация льна по видам, их основные признаки.

Морфологические и анатомические особенности строения льна.

Культурный лен - Linum usitatissimum L. - одно из древнейших растений, используемых в земледелии. Имеются свидетельства о его возделывании в Египте, Палестине и Индии за 3-5 тыс. лет до нашей эры. При этом уже была определена специализация в возделывании льна. Если в Египте и Палестине лен возделывался как для производства волокна, так и для получения масла, то в Индии из него получали только масло.

Linum usitatissimum относится к роду Linum семейства Linacea. Название вида впервые дано К. Линнеем в 1775 г. До этого ботаники называли его Linum sativum.

По принятой в настоящее время классификации (Н.И. Вавилов, Е.Н. Синская, И.А. Сизов) лен обыкновенный культурный включает 5 подвидов: индо-абиссинский; индостанский; средиземноморский; промежуточный; евразийский. Из этих подвидов наибольшее значение для нашей страны имеют 3 последних.

Средиземноморский подвид (Subsp. mediterranium Vav. et Е11.). Растения низкорослые (до 50 см); цветки, коробочки и семена крупные (масса 1000 семян 10-13 г). Возделывают в средиземноморских странах.

Промежуточный подвид (Subsp. transitorium Ell.). Растения средней высоты (50-65 см); цветки, коробочки и семена среднего размера (масса 1000 семян 6-9 г). Возделывают как масличную культуру в южной части Украины, Закавказье и Казахстане.

Евразийский подвид (Subsp. eurasiticum Vav. et Ell.). Растения его различной высоты и ветвистости; цветки, коробочки и семена мелкие (масса 1000 семян 3-5 г). Самый распространенный в культуре подвид. Возделывают на больших площадях в европейских и азиатских странах. Этот подвид подразделяют на 5 групп: лен-долгунец, лен-межеумок, лен-кудряш, крупносеменной и стелющийся лен.

Для целей генетики и практической селекции наиболее приемлемой считают дифференциацию, предложенную И.А. Сизовым, согласно которой культурный лен делится на разновидности, сорта и формы.

Разновидности представлены пятью группами: долгунец, межеумок, кудряш, крупносемянный и полуозимый (рис. 1).

Лен-долгунец имеет гладкий стебель высотой 70-125 см и более. В густых посевах лен-долгунец - одностебельное, неветвящееся растение с 1-3 коробочками; содержание волокна в стебле у таких растений до 30%. Возделывают главным образом на волокно. Семена этой группы растений, также представляют большую ценность, поскольку содержат 35-40% жира.

Лен-межеумок - растение средней высоты (50-70 см). Стебель - нередко ветвящийся у основания, с более развитым, чем у долгунца, соцветием и большим числом коробочек в нем. По основным признакам и географическому размещению занимает промежуточное положение между долгунцом и кудряшом. Его культивируют преимущественно на масло, реже на масло и волокно. Различные сорта льна-межеумка содержат от 39 до 48% жира в семенах и 12-17% волокна в стеблях.

Эту разновидность льна возделывают главным образом в России (Поволжье, Северный Кавказ, Сибирь), Украине (Крымская и Запорожская области), Казахстане, Таджикистане и Узбекистане.

Лен-кудряш - растение низкорослое (30-50 см); стебель его сильно ветвится у основания. На одном растении бывает 100 и более коробочек. Основная продукция льна-кудряша - семена (до 20 ц/га). Урожайность волокна, причем короткого, непрядомого, очень низкая. Поэтому лен-кудряш возделывают только как масличную культуру. В семенах льна-кудряша содержится от 41 до 45% жира. Это растение юга, где его вегетационный период составляет 80-100 дней.

Рисунок 1 - Разновидности культурного льна:

1 - лен-долгунец; 2-3 - лен-межеумок; 4 - лен-кудряш; 5 - стелющий лен.

лен долгунец кудряш межеумок

Его возделывают главным образом на неполивных землях в Средней Азии (Узбекистан и Таджикистан), а также в Армении.

Крупносемянный лен - растение средней высоты (45-60 см). Стебель ровный, соцветие небольшое, компактное. Характеризуется наиболее крупными семенами; масса 1000 штук их составляет 11-13 г (масса 1000 семян льна-долгунца - 3,5-6,5 г, межеумка - 7-9 и кудряша - 4-8 г). Возделывают крупносеменной лен как масличную культуру. В его семенах содержится от 39 до 42 % жира. Распространен в Египте, Марокко, Тунисе и других странах, прилегающих к Средиземному морю.

Стелющийся многостебельный полуозимый лен - густооблиствленное растение со стелющимся кустом в начале развития (иногда до бутонизации). Высота растения достигает 45-70 см. При яровом посеве позднеспелый, на юге обычно высевают как озимый. Масса 1000 семян 4-6 г. Жира в семенах содержится 37-40%. Возделывают как масличную культуру на небольших площадях в южной части Азербайджана и Грузии. Поскольку предлагаемая читателю работа касается исследования в основном льна-долгунца, дальнейшая характеристика будет относиться к растениям этой разновидности.

Строение растения

Лен-долгунец представляет собой однолетнее двудольное травянистое растение. От остальных разновидностей он отличается большей длиной стебля, ветвящегося только в самой верхней части.

Листья льна ланцетовидные, сидячие, цельнокрайние, зеленые или сизые, располагаются на стебле поочередно по винтовой линии и прикрепляются к нему под некоторым углом.

Соцветие, по определению Е.В. Эллади, является промежуточным между зонтиком и кистью. Цветок пятичленный: по пять лепестков, чашелистиков, тычинок, рылец. Плод - пятигнездная коробочка. Семена имеют овальную форму с несколько вытянутым заостренным носиком. Окраска венчика в основном голубая. Однако встречаются бело-цветковые, фиолетовоцветковые и очень редко розовоцветковые формы. Размеры венчика, коробочек и семян у отдельных сортов варьируют в значительных пределах.

Корневая система

Культурный лен обладает стержневым корнем, достигающим в длину 1-го м и более. По всей длине главного корня ответвляются боковые корни 1-го порядка, которые имеют последовательные ветвления, иногда достигающие 6-го порядка. Степень ветвления и длина боковых корней, а также характер их расположения на главном корне, как и длина последнего, зависят от типа или сорта льна и условий его произрастания. (рис. 2).

Лен-долгунец, выращиваемый в условиях длинного дня, частого затенения, на почвах с небольшим гумусовым горизонтом и при небольшой площади питания, имеет менее мощную корневую систему, чем другие группы культурного льна. Корневая система у него состоит из главного корня, имеющего длину до 100 см, и густо расположенных по всей его длине коротких боковых корней 1-го порядка с последовательным ветвлением, редко превышающим ветвление 4-го порядка.

Характерная особенность корневой системы льна-долгунца - наиболее густое расположение боковых корней 1-го порядка в верхней части главного корня.

Поэтому основная масса корней располагается в верхнем слое почвы, из которой через слаборазвитую систему проводящих сосудов корня питательные вещества поступают в надземную часть растения. Этим и объясняется плохая способность корней льна усваивать элементы питания из наиболее глубоких ее слоев.

Рисунок 2 - Корневая система льна:

1 - долгунца; 2 - кудряша; 3 - стелющегося льна

Особенности корневой системы льна-долгунца довольно отчетливо видны даже при беглом сравнении ее с корневой системой льнов кудряшового типа или стелющихся (см. рис. 2). У льна-кудряша, выращиваемого в более засушливых районах, главный корень имеет мощные ответвления, которые проникают в почву на большую глубину, откуда через сильно развитую проводящую систему крупных сосудов корня в растение поступают влага и питательные вещества. Наиболее мощная корневая система у стелющихся льнов, возделываемых на песчаных почвах, бедных питательными веществами и плохо удерживающих влагу. Ветвление корня у них достигает 6-го, порядка и вся корневая система использует большой объем почвы, как в глубину, так и в ширину.

Стебель льна

Основной продуктивный орган льна-долгунца - стебель. Он имеет форму очень вытянутого конуса и часто называется цилиндрическим. Стебель голый, покрытый восковым налетом, светло-зеленый, иногда с сизоватым оттенком. Толщина осевого органа колеблется от 0,8 до 2,5 мм. Длина варьирует в широком диапазоне (от 70 до 125 см) в зависимости от внешних факторов. При благоприятных условиях она может достигать 130-140 см, а при выращивании в условиях искусственного климата - до 215 см.

Совершенство конструкции льняного стебля удивительно. Величина отношения его длины к толщине при высокой прочности достигает 600, в то время как у большинства растений она не превышает 300.

С длиной стебля тесно связан урожай волокна. Факторы, обеспечивающие интенсивный и длительный рост стебля, способствуют увеличению выхода этого основного вида продукции льна-долгунца. В некоторой степени волокнистость льна зависит и от толщины стебля. Взаимосвязь между этими показателями в свое время была детально проанализирована П. Алфименковым. Он установил, что стебель с диаметром меньше 1 мм и больше 2,5 мм не дает высокого содержания волокна. Оптимальной считается толщина стебля 1-1,5 мм.

Различают его общую и техническую длину. Общая длина стебля измеряется расстоянием от места прикрепления семядольных листочков до места прикрепления самой верхней коробочки растения, а техническая длина - расстоянием от места прикрепления семядольных листочков до начала разветвления соцветия (рис. 3).

Рис. 3. Общая длина растения и техническая длина стебля:

1 - общая длина стебля; 2 - техническая длина стебля; 3- соцветие.

Техническую часть стебля считают наиболее ценной, так как она дает длинное волокно - основной продукт, ради которого возделывают лен-долгунец.

Лен-долгунец по толщине стебля делится на тонкостебельной - диаметр 0,8-1,2 мм, среднестебельный - 1,3-2 мм и толстостебельный - 2,1 мм и более. Диаметр стебля измеряют на уровне 1/3 части го высоты от места прикрепления семядольных листочков.

Характеризуют стебель льна также сбежистость, мыклость и тяжеловесность.

Сбежистость - форма стебля. При конусообразной форме стебля она выражена более сильно, при цилиндрической - менее. Стебли льна, имеющие форму, близкую к цилиндрической, обеспечивают больший выход и лучшее качество волокна. Определяют сбежистость по диаметру (толщине) стебля у семядольного колена и у разветвлений метелки, вычитая меньший диаметр из большего.

Мыклость - отношение технической длины стебля к его толщине. С увеличением этого показателя повышаются выход и качество волокна. У льна-долгунца с товарных посевов мыклость 400-700.

Снаружи стебель покрыт тонкой пленкой - кутикулой 1 (рис. 4), пропитанной воскообразными веществами. Под кутикулой находится однослойный эпидермис 2. Кутикула и эпидермис защищают стебель снаружи от воздействий внешней среды, повреждений микроорганизмами и высыхания. Щелевидные отверстия (устьица) эпидермиса обеспечивают газообмен и испарение влаги при жизни растения. Кроме того, они являются основными путями проникновения гифов грибов и бактерий в глубоколежащие ткани стебля во время стланья или мочки льносоломы.

Под покровной тканью располагается ассимиляционная коровая паренхима 3, основной функцией которой является фотосинтез, т. е. образование углеводов из углекислого газа и воды за счет использования энергии солнца. Процесс фотосинтеза осуществляется хлоропластами, содержащими пигмент хлорофилл. Зеленый цвет волокна, полученного из зеленых стеблей, не достигших технической зрелости, объясняется наличием хлорофилла в остатках покровных тканей. В вызревшем стебле желтого цвета и стланцевом волокне хлорофилл исчезает.

Рис. 4. Строение стебля льна

Основную ценность в стебле имеют волокнистые пучки 4, которые относятся к механическим тканям, повышающим устойчивость стебля к полеганию, изгибам, переломам и т.п. Они состоят из плотно склеенных пектиновыми веществами элементарных волокон - длинных клеток веретенообразной формы с заостренными концами. Элементарное волокно имеет следующее строение (по поперечному сечению): первичная оболочка, наружный слой вторичной оболочки, внутренний слой вторичной оболочки третичная оболочка, полость волокна.

К внутренней поверхности коры и волокнистых пучков примыкает проводящая ткань - флоэма, состоящая из тонкостенных клеток, сообщающихся друг с другом и с клетками примыкающих тканей. Флоэма проводит и распределяет в растении органические питательные вещества. Образовательная ткань-камбий 5 состоит из тонкостенных, плотно прилегающих одна к другой клеток, преобразующихся при делении в клетки других тканей, примыкающих к образовательной.

Наружный слой от камбия - коровую часть - в технической литературе называют лубом, а внутренний слой - древесиной. Отделение луба от древесины обычно происходит по камбиальному слою или по клеткам флоэмы.

Древесина 6 - это плотная ткань, состоящая из сосудов, трахеид, древесных волокон и древесной паренхимы. Толщина слоя древесины зависит от условий выращивания и сорта льна, размера клеток и толщины клеточных стенок. Лигнин, пропитывающий первичные и вторичные оболочки клеток, придает древесине жесткость и хрупкость. Во время созревания стебля сердцевинная паренхима в центральной части стебля исчезает и образуется сердцевинная полость. Во время переработки сырья на мяльно-трепальном агрегате древесина отделяется от волокна в виде костры.

Сердцевина - последний слой тканей стебля. Она занимает его центральную часть и состоит из крупных тонкостенных паренхимных клеток, иногда отмерших - одревесневших, иногда живых - способных к делению. Центральная часть стебля обычно не заполнена клетками сердцевины и образует полость.

Размещено на Allbest.ru