ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА СЕМЯН ПЕРСПЕКТИВНЫХ ВИДОВ ДЕРНООБРАЗУЮЩИХ ЗЛАКОВ

Зуева Г.А.¹, Хертек Ш.Н.²

¹кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, Центральный сибирский ботанический сад, г. Новосибирск; ²аспирант кафедры биологии естественно-географического факультета. Кызыльский государственный университет

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА СЕМЯН ПЕРСПЕКТИВНЫХ ВИДОВ  ДЕРНООБРАЗУЮЩИХ ЗЛАКОВ

Аннотация

На базе Тувинского Государственного университета, г. Кызыла проводятся исследования по изучению качества семян перспективных дернообразующих злаков. Введение в культуру устойчивых видов и форм газонных растений особенно актуально в республике Тыва, так как отсутствует отработанный ассортимент, районированный для этой зоны. Полученные результаты станут основой для моделирования газонных травосмесей в конкретных экологических условиях.

Ключевые слова: газонные растения, интродукция, ассортимент, семена, энергия и процент всхожести.

Zueva G.A.¹, Khertek S.N.²

¹Ph.D., Senior Researcher, Central Siberian Botanical Garden, Novosibirsk, ²Postgraduate student of Department of Biology, Faculty of Natural Sciences and Geography. Kyzylskaya State University

THE DEFINITION OF QUALITY SEEDS OF PROMISING TYPES TURF GRASSES

Abstract

On the basis of Tuva State University in Kyzyl conducted studies on seed quality promising turf grasses. Introduction to the culture of sustainable species and forms of grass plants is especially true in the Republic of Tuva, as there is no exhaust range, zoned for that zone. The results will be the basis for the modeling of turf grass mixtures in specific environmental conditions.

Keywords: lawn plant, introduction, range, seeds, energy and germination percentage.

Мониторинг газонных травостоев в г. Кызыл показал, что газоны находятся в неудовлетворительном состоянии. Видовой состав очень органичен, недостаточно декоративен и устойчив. При его подборе не учитывались биологические особенности растений и почвенно-климатические условия региона.

Широкому распространению долголетних декоративных и устойчивых газонов препятствует отсутствие отработанного ассортимента газонных трав ценных видов, районированных по природным зонам, и нужного количества семенного материала. Накопленный как за рубежом, так и в нашей стране опыт газоноведения показывает, что проблема создания газонных травостоев может быть успешно решена только на основе глубокого знания биологических особенностей видов, используемых при закладке газонов в конкретных эколого-географических условиях.

Решение проблемы создания и содержания газонов в республике Тыва очень актуально. Особые климатические условия (резко континентальный климат) требуют особого подхода к подбору ассортимента дернообразующих злаков. Своей семеноводческой базы в Тыве нет, а на рынке реализуются семена импортного производства, которые не подходят для местных условий. В связи с этим мы  использовали семена злаков репродукции Центрального сибирского ботанического сада СО РАН, г. Новосибирска, которые характеризуются такими характеристиками как зимостойкие, засухоустойчивые. Есть перспектива на городских ландшафтах с суровым климатом, продолжительной зимой,  иметь зеленые травостои  с ранней весны до поздней осени.

Данное исследование особенно актуально в Республике Тыва еще и потому, что  ее флора  является источником природного генофонда для интродукции дернообразующих злаков.

Качество семян - это залог успешного результата уже в первый год получить декоративный, высокого качества дерновый покров. Работа с семенами является первым этапом решения проблемы.

Цель исследований – изучить биологию прорастания семян дернообразующих злаков в связи с введением их в культуру в качестве газонных трав.

Объекты, условия и методы исследования.

Материалом для исследования служили семена перспективных газонных растений, репродукции  Центрального сибирского ботанического сада СО РАН г. Новосибирска, урожая 2012 года: Poa pratensis L., Festuca rubra L., F. ovina L., и Agrostis alba L..

Семена Poa pratensis  мелкие,  почти трехгранные, длиной 2-3 мм, шириной 0,5 мм, жесткие, в массе имеют буроватый оттенок, опушенные – с пучком волосков в нижней части, поэтому несыпучие.  Известно, что сразу после сбора семена имеют низкую всхожесть. Период покоя, или послеуборочного дозревания семян, характерен для большинства видов растений, в том числе и злаковых.

Семена F. rubra довольно крупные, до 5 мм длиной и 1 мм шириной, удлиненные, осте видным заострением, серо-желтые. Прорастают семена сразу же после их созревания.

Семена F. ovina длиной 4-5 мм, шириной 0,75 -1 мм. Всходы дают сразу после созревания.

Очень мелкие длина до 1, 5 мм, ширина 1мм семена у A. Alba. Для посева их можно использовать сразу после созревания.

Энергию и процент всхожести определяли в лабораторных условиях по ГОСТ 12038-66 (1975), 19449-93 (1995). Каждый образец проращивался в чашках Петри, в 4-х повторностях (по 50 семян в каждой), в хорошо освещенной комнате (20-25°) при оптимальной влажности. В качестве увлажнителя  использовалась дистиллированная вода.

Учет энергии прорастания и всхожести проводился соответственно через 7 и 21 сутки.

Математическую обработку результатов исследований проводили по Б.А. Доспехов. [1].

Результаты исследований и их обсуждение. Биологическое созревание семян, обусловленное видовыми свойствами, в условиях Новосибирска происходит в следующей последовательности: P.pratensis - с 12 по 20 июля, F. rubra - с 22 июля по 5 августа, F. ovina – 25 июня по 10 июля, A. аlba - c 10 по 20 августа [2].

Заложенные 19.06.13 г на проращивание семена всех образцов под воздействием воды набухали, достигнув максимального объема. Раньше всех (на 4-5 сутки) началось прорастание семян  F. rubra,  F. ovina  и  A. alba.  На седьмые сутки провели подсчет проросших семян, оно составило: 48,5±2.1;  43,3±2.2 и 44,5±2.1. Энергия всхожести составила соответственно: 94; 86,5 и 89 % .

Для семян P. pratensis отмечена задержка прорастания в начале периода. Единичное прорастание (7,5±0.2) отмечено на 7 сутки. Можно предположить, что  низкая энергия всхожести связана с периодом дозревания, так как семена год хранились в сухом помещении.  Как отмечала Е.Я. Мирошниченко [3], если семена многолетних видов мятлика попадают в неблагоприятные для прорастания условия (сухость, похолодание), впадают в состояние так называемого вторичного покоя. Энергия прорастания таких семян в оптимальных условиях остается пониженной. Семена как бы вновь проходят послеуборочное дозревание, накапливая энергетические начала.

В процессе проращивания семян у образцов P. pratensis (5%) и Festuca rubra (3%) отмечено наличие множественных зародышей – полиэмбриония – характерный признак апомиксиса. Это говорит о том, что данным видам свойственно апомиктичное, или бесполосеменное размножение.  Двойные зародыши – это явление характеризует главным образом экотипы северных и сибирских регионов [4].

Низкая энергия, но высокая  всхожесть у образца P. pratensis подтверждает утверждение С. С. Хохлова (1950) о том, что такая картина характерна для экотипов с апомиктическим способом развития семян и   подтверждает высокую биологическую активность апомиктов.

Регулярные наблюдения (на 5, 7, 15, 20 и 21 сутки) велись за состоянием семян, ходом их прорастания, характером роста первичного корня и первичного листа.  Семена  F. rubra,  F. ovina  и  A. alba дали дружные массовые всходы.  Нами отмечено, что у разнокачественных семян  P. pratensis, всхожесть растянута (рис.).

Рис. 1 - Активность выхода семян из покоя у опытных образцов

Это характерно многим интродуцируемым видам, являясь перекрестноопыляемыми в дикорастущем состоянии, они дают относительно более разнокачественные семена, что и ведет к неодновременному выходу семян из состояния покоя. Тем более ценным для введения в культуру будут апомиктичные, или бесполосеменные [6], формы разных видов. Это облегчит селекционную работу, направленную на выравнивание семенных качеств.

Нельзя не отметить, что биохимический и биофизический комплекс семенных зачатков многолетних злаков очень сложен. Попадая в новые условия  произрастания, не только взрослое растение, но и отдельное семя будут по-разному  реагировать на изменяющиеся факторы [2]. Под воздействием температуры и света в прорастающих семенах повышается активность биохимических и физиологических процессов.

По нашим данным, на 21-е сутки проращивания семян все исследуемые образцы показали  достаточно высокую всхожесть (рис.),  что благоприятно для практического использования их в газонной культуре.

 Выводы. В результате изучения биологии прорастания видов: Poa pratensis, Festuca rubra, F. ovina и Agrostis alba выявлено, что:

1. Изученные образцы Festuca rubra, F. ovina и Agrostis alba после годичного хранения в комнатных условиях имеют неглубокий эндогенный покой.
2. Семена Poa pratensis проходят период послеуборочного дозревания в лабораторных условиях, характеризуются пульсирующими колебаниями энергии прорастания и всхожести. Для газонной культуры всхожесть хранящихся семян целесообразно определять перед посевом. Самая высокая энергия всхожести наблюдается у Festuca rubra (97%), F. ovina (91%) и Agrostis alba (91%).
3. Растянутый период всхожести у Poa pratensis связан с разнокачественными семенами. Учет всхожести (на 21 сутки) показал, что большая часть семян вышла из состояния покоя, процент всхожести составил 83.
4. Все изученные образцы рекомендуются для практического использования в условиях газонной культуры Республики Тыва.

Литература

1. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М., 1986. 351 с.
2. Зуева Г.А. Биология прорастания и всхожесть семян некоторых представителей дернообразующих злаков// Вестник КрасГАУ. 2009. № 10 (37). С. 45-49.
3. Мирошниченко Е.Я. Всхожесть семян некоторых видов мятлика (Poa L.) в связи с периодом покоя // Интродукция декоративных растений для цветников и газонов в Сибири.  Новосибирск, 1968.  С.74-92.
4. Мирошниченко Е.Я. К вопросу об апомиктическом размножении некоторых разновидностей мятлика – Poa L., распространенных в Сибири. «Тезисы докл. межвуз. конф. по экспер. Генетике», Л., 1961, ч.2
5. Хохлов С.С. Перспективы эволюции высших растений. Саратов, 1950. Т. 11. С. 3-197.

References

1. Dospehov B.A. Metodika polevogo opyita [The technique of field experience]. Мoscow, 1985, 351 p.
2. Zueva G.A. Biology germination and seed germination of some representatives of turf grasses // Herald KrasGAU.  № 10 (37). pp.. 45-49.
3. Miroshnichenko E.Y.Seed germination of some species of bluegrass (Poa L.) in relation to a period of rest // Introduction of ornamental plants for flower beds and lawns in Siberia. Novosibirsk, 1968. pp.74-92.
4. Miroshnichenko E. Y. To the question of apomictic reproduction some species of bluegrass – Poa L., common in Siberia. "Theses. Intercollege. Conf. according to the experts. Genetics", L., 1961, part 2.
5. Khokhlov, S. S., Prospects for the evolution of higher plants. Saratov, 1950. Т11. 3-197.