Систематика покрытосеменных

Плод сухой, невскрывающийся, односеменной, называется зерновкой и имеет тонкий околоплодник плотно прилегающий к семенной оболочке. Нередко у пленчатых видов пшеницы, ячменя, овса и других растений при созревании зерновки ее околоплодник слипается с плотно прилегающими к нему цветковыми чешуями. В отличие от них у голозерных форм (рожь, пшеница мягкая и др.) семена не слипаются с чешуями.

Зародыш семени имеет одну развитую семядолю - щиток, который граничит с эндоспермом. Вторая семядоля - эпибласт, редуцирована. Зародышевая почечка окружена листовидным образованием, именуемым колеоптиле, которое защищает всходы при выходе их на поверхность почвы. Проростковые корни защищены корневым влагалищем, или колеоризой. Эндосперм семени хорошо развит, богат крахмалом и белком. Семена имеют разную продолжительность послеуборочного дозревания. У озимых форм она короткая, всходы могут давать даже свежеубранные семена, у яровых - длинная, до нескольких месяцев. Некоторые виды, включая отдельные сорта пшеницы, являются «двуручками», т.е. могут давать всходы как при осеннем, так и при весеннем посеве.

Большинство злаков является ветроопыляемыми растениями. Это кукуруза, рожь, сорго, суданская трава, тимофеевка, кострец, овсяница и другие. К факультативным, т.е. необязательным, самоопылителям относится пшеница, эгилопс (Aegilops) и др. Для хазмогамных (открытоцветущих) ветроопыляемых злаков большое значение имеет суточная ритмика цветения растений. Совпадение времени раскрывания цветков обеспечивает успех перекрестного опыления в популяции. Более строгое, аблигатное, самоопыление характерно для клейстогамных (закрытоцветущих) ячменя и овса. Апомиктическое размножение, при котором семена образуются без слияния половых клеток, встречается у тропических просовых и сорговых злаков. Реже у мятликовых наблюдается вивипария. Так, у арктических видов мятлика (Poa), овсяницы (Festuca), щучки (Deschampsia) размножение происходит луковичкообразными почками, которые образуются в соцветии из колосков.

С учетом многообразия анатомо-морфологических признаков вегетативных и репродуктивных органов семейство Мятликовые подразделяется на подсемейства. В многотомнике «Жизнь растений» [5] выделяется шесть подсемейств: Бамбуковые (Bambucoideae), Рисовые (Oryzoideae), Мятликовые (Pooideae), Тростниковые (Arundinoideae), Полевичковые (Eragrostideae), Просовые (Panicoideae).

Подсемейство Бамбуковые образовано высокорослыми тропи-ческими и субтропическими одревесневающими (арундинария - Arundinaria, бамбук, дендрокаламус - Dendrocalamus) и травянистыми растениями (маклюролира - Maclurolyra, пирезия - Piresia). Бамбуковые широко распространены в Африке, Центральной и Южной Америке, Юго-Восточной Азии, где имеют пищевое и техническое значение.

Подсемейство Рисовые объединяет травянистые одно- и многолетние самоопыляющиеся растения. Для них характерны сплюснутые с боков колоски с одним развитым цветком. Колосковых чешуй четыре, лодикул две, тычинок шесть. Соцветие - однобокая, раскидистая или сжатая метелка. Важнейшей культурой в мировом земледелии является рис посевной (Oryza sativa), используемый для изготовления крупы, муки, спиртных напитков, бумаги и плетеных изделий.

К подсемейству Мятликовые принадлежит большинство внетропических травянистых одно- и многолетних злаков. Многие из них имеют пленчатые язычки листьев. Одно- и многоцветковые колоски собраны в сложный колос (пшеница), метелку (овес), султан (тимофеевка). Колосковых чешуй и лодикул две, тычинок три. Сюда относятся хлебные, крупяные, а также кормовые травы.

Род Пшеница (Triticum) насчитывает около 30 видов. В культуре наиболее распространены два вида: пшеница мягкая (Т. aestivum), которая отличается полым стеблем под соцветием и рыхлым длинным колосом с растопыренными остями, семенами с мучнистым эндоспермом, а также пшеница твердая (Т. durum), у которой стебель под соцветием выполненный, колос сжат с боков, плотный, ости прямые, семя со стекловидным эндоспермом. Ценными в условиях Беларуси сортами мягкой озимой пшеницы являются Завет, Спектр, Прэм'ера и др. Зерно пшеницы содержит много клейковинообразующих белков и поэтому является основной хлебной культурой. Используется также для изготовления круп, крахмала, спирта.

У ржи посевной (Secale cereale) соцветие - неломкий остистый сложный колос, колоски двухцветковые, часто с зачатком третьего цветка. Отличается высокой зимостойкостью и неприхотливостью к почвам, поэтому широко возделывается в Беларуси. Ценными сортами являются Талисман и Зарница. Используется на пищевые и кормовые цели.

В результате межродовой гибридизации пшеницы и ржи получены амфидиплоиды тритикале, сорта которого имеют хорошую перспективу использования в сельском хозяйстве.

Род Ячмень (Hordeum) имеет плотный ломкий остистый колос, колоски одноцветковые, сидят по три на уступе членика колосового стержня. Листья с хорошо развитыми ушками. У ячменя обыкновенного (Н. vulgare) колос широкий, 4 - 6-гранный, все колоски плодущие. У ячменя двурядного (Н.distichon) колос линейный, плоский, средний колосок плодущий, а боковые бесплодные. Высокой продуктивностью отличаются сорта ярового ячменя Стратус, Якуб, Сонор. Из зерна делают крупы, пиво, корма для животных.

Овес посевной (Avena sativa) однолетник, листья с длинным язычком, соцветие метелка, колоски крупные, 2 - 3-цветковые. Имеются пленчатые и голозерные формы. Овсяная крупа ценится как диетический продукт. Зерно используется на корм животным.

Луговыми травами подсемейства Мятликовые являются кострец, мятлик, овсяница, тимофеевка и другие, для степей характерны ковыли.

Для подсемейства Тростниковые характерны высокорослые, многолетние травянистые растения с многоузловыми выполненными стеблями, сильно развитыми корневищами и многоцветковыми колосками. Их можно встретить на лесных полянах и болотистых лугах. Наибольшим видовым многообразием выделяются страны с теплым климатом. К тростниковым относятся тростник обыкновенный (Phragmites australis), пампасская трава (Cortaderia)

В подсемействе Полевичковые преобладают травянистые растения, выходцы из засушливых районов тропиков. В южных регионах Беларуси изредка встречаются сорные виды полевички (Eragrostis), на солончаках Северной Африки обычна прибрежница (Aeluropus), в североамериканских прериях - дистихлис (Distichlis).

Подсемейство Просовые является наиболее высокоспециализированным в семействе. Колоски обычно двуцветковые, расположены по одному или группами по 2-3 на колосовидных веточках. В подсемейство входят просо посевное (Panicum miliaceum), ежовник, или куриное просо (Echinochloa), ежовник хлебный (E. frumentaceae), сорго (Sorghum), сахарный тростник (Saccharum officinarum), а также важнейшая пищевая и кормовая культура мирового земледелия - кукуруза (Zea mays). Зерно кукурузы перерабатывают на крупу, муку, крахмал, патоку, спирт и другие продукты. В условиях Беларуси для полного созревания зерна не хватает тепла, поэтому кукурузу выращивают на корм скоту. Для этих целей используются гетерозисные гибриды кукурузы Бемо 182 СВ, Полесский 212 СВ, Краснодарский 194 МВ и многие другие.

Семейство Мятликовые имеет исключительно большое хозяйственное значение. Им принадлежит выдающаяся роль в формировании оседлого образа жизни многих народов мира в связи с переходом от сбора семян злаковых растений к их выращиванию и хлебопечению. Основными хлебными культурами в Беларуси являются мягкая пшеница и рожь. Крупу получают из ячменя, овса, проса, риса, кукурузы. Зубровка (Hierochloё) и душистый колосок (Anthoxanthum) содержат ароматические вещества, используемые в парфюмерии, пищевой промышленности и медицине. К ядовитым относится манник водный (Glyceria aquatica), который в свежем виде вызывает у животных судороги и нарушение сердечной деятельности.

Многие злаковые травы являются основными компонентами естественных сенокосов и пастбищ и введены в культуру. Это тимофеевка луговая (Phleum pratensis), ежа сборная (Dactylis glomerata), овсяница луговая (Festuca pratensis), полевица гигантская (Agrostis gigantea), костер безостый (Bromus inermis), плевел многолетний (Lolium perenne), лисохвост луговой (Alopecurus pratensis), мятлик луговой (Роа pratensis), райграс высокий (Arrhenatherum elatius) и др. Овсяница красная (F. rubra), райграс пастбищный (Lolium perenne) и другие применяются в декоративном садоводстве в качестве газонной травы. Для закрепления подвижных песков используют песколюбку песчаную (Ammophila arenaria) и колосняк песчаный (Leymus arenarius).

Многие злаки могут использоваться в качестве строительного материала. В тропических странах в качестве водопроводных труб применяют прочные и легкие стебли бамбуковых. Бумагу высокого качества изготавливают из ковыля и риса.

Среди злаков имеется немало сорных растений. Это пырей ползучий (Elytrigia repens), костер ржаной (Bromus secalinus), ежовник (куриное просо), мятлик однолетний (Poa annua), некоторые виды щетинника (Setaria). Сорняками на лугах являются малоценные в кормовом отношении луговик дернистый, или щучка (Deschampsia cespitosa), и белоус торчащий (Nardus stricta).

В Красную книгу Республики Беларусь из семейства Мятликовые занесены: кострец Бенекена (Bromopsis Benekenii), овсяница высокая (Festuca altissima), овсяница дюнная (Festuca sabulosa), овсяница тонколистная (Festuca tenuifolia), овсяница валисская (Festuca valesiaca), ячменеволоснец европейский (Hordelymus europaeus).

Заключение

Семейства, описанные в курсе лекций, объединяют в своем составе важнейших представителей культурных растений, объектов сельско-хозяйственного производства.

Флора Беларуси отличается значительно большим разнообразием цветковых растений. В естественных фитоценозах встречается около 1,5 тыс. видов, представленных разными жизненными формами. Среди них деревья - 27 видов, кустарники - 58, кустарнички - 15, полукустарники - 8, деревянистые лианы - 1, многолетние травы - 1006, двулетние травы - более 50, одно-двулетние - более 30, однолетние травы - 275 видов. Многие из этих растений используются в лесном хозяйстве и зеленом строительстве, имеют пищевое, лекарственное и декоративное значение. Сведения о их систематике, морфологии, экологических особенностях приводится в многотомнике «Жизнь растений» [3, 4, 5], «Определителе высших растений Беларуси» [10], других изданиях.

Литература

1. Травянистые растения СССР. Т. 1. / Ю.Е. Алексеев, В.Н. Вехов, Г.П. Гапочка и др. М.: Мысль, 1971. 487 с.: ил.

2. Травянистые растения СССР. Т. 2. / Ю.Е. Алексеев, В.Н. Вехов, Г.П. Гапочка и др. М.: Мысль, 1971. 309 с.: ил.

3. Жизнь растений. В 6 т. / Гл. ред. А.Л. Тахтаджян. Т. 5 (1). Цветковые растения / под ред. А.Л. Тахтаджяна. М.: Просвещение, 1980. 432 с.: ил.

4. Жизнь растений: В 6 т. / Гл. ред. А.Л. Тахтаджян. Т. 5 (2). Цветковые растения / под ред. А.Л. Тахтаджяна. М.: Просвещение, 1981. 512 с.: ил.

5. Жизнь растений: В 6 т. / Гл. ред. А.Л. Тахтаджян. Т. 6. Цветковые растения / под ред. А.Л. Тахтаджяна. М.: Просвещение, 1982. 544 с.: ил.

6. Жуковский П.М. Ботаника. / П.М. Жуковский. Изд. 5-е. М.: Колос, 1982. 623 с.

7. Цветоводство в БССР (ассортимент и агротехника выращивания) / В.М. Кудрявцева, О.И. Манкевич, И.Е. Ботяновский и др. Минск: Наука и техника, 1981. 264 с.: ил.

8. Лазаревич С.В. Флора и растительность Беларуси: лекция / С.В. Лазаревич. Горки: БГСХА, 2005. 36 с.

9. Маевский П.Ф. Флора средней полосы европейской части СССР / П.Ф. Маевский. Изд. 9-е. Л.: Колос, 1964. 880 с.

10. Определитель высших растений Беларуси / под ред. В.И. Парфенова. Минск: Дизайн ПРО, 1999. 472 с.: ил.

11. По страницам Красной книги: Растения. Попул. энцикл. справ. / БелСЭ; редкол. В.И. Алешко и др. Минск: БелСЭ, 1987. 248 с.

12. Природа Белоруссии. Попул. энцикл./ БелСЭ; И.П. Шамякин (гл. ред.) и др. Минск: БелСЭ, 1986. 599 с.: ил.

13. Сорта, включенные в государственный реестр - основа высоких урожаев. Ч. III: Характеристика сортов, включенных в Государственный реестр за период с 2002 года по 2004 год. / отв. ред. А.М. Старовойтов. Минск.: УП «ИВЦ Минфина», 2004. 241 с.

14. Суворов В.В. Ботаника с основами геоботаники / В.В. Суворов, И.Н. Воронова. Л.: Колос, 1979. 560 с.

15. Хржановский В.Г. Курс общей ботаники / В.Г. Хржановский. М.: Высш. шк., 1982. Ч. 2. 544 с.

16. Ч и к о в П. С. Витаминные и лекарственные растения / П.С. Чиков, Ю.П. Лаптев. М.: Колос, 1976. 368 с.: ил.

17. Чырвоная кнiга Рэспублiкi Беларусь. Рэдкiя i тыя, што знаходзяцца пад пагрозай знiкнення вiды жывёл i раслiн / Беларус. энцыкл.; гал. рэдкал.: А.М. Дарафееу (старш.) i iнш. Минск: БелЭн, 1993. 560 с.: iл.

Размещено на Allbest.ru