Соцветия и подвиды кукурузы. Соцветия Где растет кукуруза


Строение кукурузы отличается как от зерновых культур первой, так и от зерновых культур второй группы, к которым относится.

Стебель кукурузы прямой, мощный, от 60 см до 5 м высотой, иногда кустится, выполнен внутри рыхлой паренхимой. На нижних надземных узлах стебля образуются воздушные корни (поддерживающие).

Листья кукурузы длинные, с широкой листовой пластинкой, сверху опушенные, с коротким прозрачным язычком. У различных форм кукурузы образуется на одном растении от 8 до 45 листьев.

Соцветий у кукурузы два: одно в виде метелки и располагается на верхушке главного стебля и всех боковых его разветвлений и состоит из мужских цветков; другое в виде початка, состоящего из женских цветков. Початки располагаются в пазухах листьев. Таким образом, кукуруза является растением раздельнополым, но однодомным.

Зерна располагаются на початке в несколько вертикальных рядов (4-30, 8-24), зародыш находящийся в основании зерна, обращен к верхушке початка. Окраска зерна может быть разная. Форма зерна зависит от сортовых особенностей и плотности расположения рядов.

22. Описание соцветий кукурузы

Признаки

Соцветие

Тип соцветия
Число цветков в колоске
в т.ч. недоразвитых
Колосковые чешуи

широкие, заостренные

небольшие, мясистые

Цветковые чешуи

тонкие, пленчатые

небольшие, пленчатые

Особенности в строении

длинный столбик, рыльце выбрасывается за обертку

По современной классификации вид кукурузы (Zea mays ), известный только в культурном состоянии, по внешнему, внутреннему строению, химическому составу зерна и другим морфологическим и биологическим особенностям делится на 8 подвидов: зубовидная, кремнистая, крахмалистая, сахарная, крахмалисто-сахарная, лопающаяся, восковидная, пленчатая. Из них наибольшее значение имеют зубовидный, кремнистый, крахмалистый, сахарный и лопающийся подвиды.

Основные признаки подвидов кукурузы:

Пленчатость зерна (голые или одетые в чешуи);

Внешнее строение зерна (форма и характер поверхности);

Внутреннее строение зерна (расположение мучнистого и роговидного эндосперма).

Наибольшее распространение имеют пять подвидов (рис. 6, табл. 23).

Рис. 6. Формы кукурузы: 1 – кремнистая; 2 зубовидная; 3 – крахмалистая; 4 – лопающаяся; 5 – сахарная

23. Отличительные признаки подвидов кукурузы

Признаки

крахмалистая

кремнистая

зубовидная

сахарная

лопающаяся

Латинское название

amylacea

indurata

indentata

saccharata

everta

Форма зерна

округлая или сдавленная с брюшной и спинной сторон

удлиненная

угловатая, сдавленная

округлая, иногда заостренная

Верхушка зерна

округлая

округлая

с выемкой

морщи-нистая

округлая, иногда заостренная

Поверхность зерна

морщи-нистая

Роговидный эндосперм

отсутст-вует

по периферии

все зерно

все зерно

Мучнистый эндосперм

все зерно

в центре зерна

в центре и на верхушке

отсутствует

отсутствует или есть только около зародыша

Рисунок продольного разреза зерна

Использование

вино-куренная промышленность

зерно, мука, силос

силос, зерно, мука

консервная, пищевая промышленность

кондитерская промышленность

В пределах каждого подвида различают разновидности кукурузы. Основными отличительными признаками их являются:

Окраска зерна;

Окраска стержня.

Существует огромное разнообразие гибридов и сортов кукурузы.

24. Описание районированных гибридов кукурузы

Сорт, гибрид и его тип,

год районирования

Подвид, тип гибрида

Число листьев

Высота прикрепления нижнего початка

Масса 1000 зерен, г

Скороспелость

Отношение к влаге

Районы распространения (регионы и области)

Каскад 195 СВ* с 2002 г. трехлинейный гибрид

кремнисто-зубовидный

красная или белая

раннеспелый

средне-влаголюбив

3,4,5,7 регионы (26 областей и республик)

Порумбень 170 АСВ* с 1997 г. простой гибрид, модифицированный, двухлинейный

кремнисто-зубовидный

ярко-желтая

раннеспелый

средне-влаголюбив

4,5,10 регионы (20 областей)

* - Районированные сорта в Пермском крае



Соцветий у кукурузы два (табл. 1): одно в виде метелки и располагается на верхушке главного стебля и всех боковых его разветвлений и состоит из мужских цветков; другое в виде початка, состоящего из женских цветков. Початки располагаются в пазухах листьев. Таким образом, кукуруза является растением раздельнополым, но однодомным.

Описание соцветий кукурузы (табл.1)

Признаки

Соцветие

мужское

женское

Тип соцветия

Число цветков в колоске

в т.ч. недоразвитых

Колосковые чешуи

широкие, заостренные

небольшие, мясистые

Цветковые чешуи

тонкие, пленчатые

небольшие, пленчатые

Особенности в строении

длинный столбик, рыльце выбрасывается за обертку

Мужские (тычиночные) цветки состоят из 3 тычинок. В колоске по 2 цветка, которые собраны в соцветие метелку, которая расположена всегда на верхушке основного побега, так как развивается из его конуса нарастания. Метелка разных форм кукурузы по величине, форме и окраске отличается большим разнообразием от метелок других хлебов (овса, проса, сорго) главным образом тем, что боковые ветви ее почти не образуют разветвлений или образуют их в очень небольшое число.

Колоски мужского соцветия сидят на веточках метелки обычно попарно, редко по четыре. Один из них на короткой ножке или оба сидячие на боковых ветках. Колоски метелки расположены в два вертикальных ряда, на главной оси - в несколько рядов. Колоски двухцветковые. Колосковые чешуи широкие, заостренные кверху, опушенные, с 3-9 продольными нервами. Цветковые чешуи тонкие, пленчатые.

Плод

Початки бывают различной величины и формы, чаще всего цилиндрической или слабо конусовидной. Початок всегда покрыт снаружи особой обверткой, состоящей из нескольких слоев видоизмененных листьев кукурузы, и состоит из стержня, в ячейках которого вертикальными рядами попарно располагаются колоски с женскими цветками, число рядов зерен початка всегда четное. Женские колоски двухцветковые, но развивают обычно по одному плодущему цветку.

Колосковые чешуи женских колосков в початке небольшие, мясистые. Цветковые чешуи тоже небольшие, пленчатые. Они располагаются у обычных культурных сортов кукурузы в самом основании зрелого зерна и легко осыпаются от стержня початка. Завязь в женских цветках сидячая.

Отходящий от каждой завязи столбик очень длинный, нитевидный, с раздвоенным на верхушке рыльцем. У верхних цветков початка столбики самые короткие; книзу початка цветки образуют все более и более длинные столбики.

К моменту цветения столбики выходят наружу из обвертки початка своими рыльцами и таким образом воспринимают пыльцу мужских цветков.

Стержень початка заполнен мягкой сердцевиной и представляет собой видоизменившуюся в процессе длительного отбора метелку.

Плод - голая крупная зерновка, масса 1000 штук - 100-400 г. В початке от 200 до 600 зерновок. Окраска их белая, кремовая, желтая, оранжевая, красная, черная и др. Форма зерна, кроме сортовых особенностей, зависит от плотности расположения рядов. Поверхность гладкая или морщинистая.

Изучение строения наиболее важных органов кукурузы - мужских и женских соцветий, а также репродуктивных органов - тычинок и пестиков лучше всего проводить на метелках и початках, находящихся в фазе цветения или специально засушенных в этот период.

Характеристика поверхности, форма, величина и соотношение частей эндосперма - важные отличительные признаки подвидов кукурузы.

Согласно принятой классификации,

вид Zea maуs L. делится на восемь подвидов, различающихся между собой следующими тремя признаками:

Пленчатостью (голые или одетые в чешуи зерна);

Внешним строением зерна (форма и характер поверхности);

Внутренним строением зерна (расположение мучнистого и роговидного эндосперма).

Разнообразие в строении зерна различных форм кукурузы зависит, главным образом, от однородности эндосперма кукурузного зерна, соотношения различных частей, отличающихся по химическому составу.

Кроме оболочек (семенной, плодовой, а у некоторых форм и мякинной) и алейронового слоя в эндосперме зерна различают так называемые мучнистую и роговидную части.

Мучнистая часть, называемая также мучнистым эндоспермом, имеет рыхлое строение с промежуточными между зернами крахмалами. Сами крахмальные зерна мелкие, округлой формы. Роговидная часть, или роговидный эндосперм, имеет более плотное расположение крахмальных зерен, которые несколько крупнее, с угловатыми очертаниями. Промежутки между крахмальными зернами заполнены протеином и коллоидными углеводами. Мучнистый эндосперм содержит, главным образом, крахмал и очень мало белка. Роговидный эндосперм, кроме того, отличается высоким содержанием белка. Степень развития мучнистого и роговидного эндосперма - характерный отличительный признак для разных форм кукурузы.

Рассмотрение общего строения зерна кукурузы может быть приведено на зернах кремнистой или зубовидной кукурузы, в которых имеется и мучнистая и роговидная часть эндосперма. Различие этих двух частей хорошо видно и невооруженным глазом, но для рассмотрения строения крахмальных зерен необходимо использовать микроскоп.

Различия во внешнем и внутреннем строении зерен позволяют разделить вид кукурузы на восемь подвидов. Однако не все подвиды имеют одинаковое производственное значение.

Наибольшее распространение имеют пять известных подвидов (табл. 2)

Т а б л и ц а 2. Отличительные признаки зерна у различных подвидов кукурузы

Признаки

Подвиды кукурузы

Кремнистая

Крахмалистая

Зубовидная

Лопающаяся

Сахарная

Величина зерна

Крупная и мелкая

Крупная и средняя

Форма зерна

Округлая и сдавленная с брюшной и спинной стороны

Удлиненная, гранистая, призматическая

Округлая, слабо сдав-ленная, ино-гда заостре- нная вверху

Непостоянная, сдавленная, несколько угловатая

Верхушка зерна

Округлая

Округлая

С выемкой

Округлая или клиновидная, заостренная

Морщинистая

Поверхность

зерновки

Гладкая или только на верхушке морщинистая

Морщинистая

Роговидный эндосперм

прозрачный

Отсутствует

Развит только по бокам

Сильно раз-вит, почти сплошь вы-полняет зерно

Сильно развит, с характерным блеском при изломе

Мучнистый

эндосперм

Имеется только в центре зерна

Сильно развит, сплошь выполняет зерно

Сильно развит в центре и на верхушке зерна

Отсутствует или имеется только при зародыше

Есть растения, у которых цветки развиваются по одно­му на концах побегов или в пазухах листьев. Это одиночные цветки. У других растений цветки собраны в соцветия.

vСо­цветия - это группы цветков, расположенных близко один к другому в определенном порядке.

Соцветия бывают простыми и сложными . В соцветия обычно собраны мелкие цветки, что делает их хорошо заметными для насекомых-опылителей.

Ø В соцветии кисть отдельные цветки расположены один за другим на хорошо заметных цветоножках, отходящих от длинной общей оси (капуста, ландыш, черемуха).

Ø Простой колос образуют не имеющие цветоножек (то есть сидячие) цветки, расположенные на общей оси соцве­тия, как у подорожника.

Ø Соцветия пшеницы, ржи, ячменя называют сложным колосом . В этом соцветии на общей оси сидят несколько колосков, каждый из которых образован несколькими цветками, у ржи, например, двумя.

Ø Початок отличается от колоса толстой, обычно мяси­стой осью соцветия (кукуруза).

Ø Простой зонтик - соцветие, в котором цветоножки выходят от вершины оси соцветия (примула, вишня). Простые соцветия могут быть сгруппиро­ваны в сложные соцветия.

Ø Морковь и петрушка имеют со­цветия-зонтики, состоящие из нескольких простых зонти­ков. Такое соцветие называют сложным зонтиком .

Ø Корзинка - это соцветие подсолнечника, астры, оду­ванчика, осота, бодяка и многих других растений. В таком соцветии обычно многочисленные мелкие сидячие цветки расположены на утолщенном и расширенном ложе соцве­тия. Снаружи это соцветие защищено зелеными листья­ми - обверткой.

Ø Щиток - сходен с кистью, но у щитка нижние цвето­ножки длиннее верхних, и поэтому цветки его расположены на одном уровне, в одной плоскости (рябина, боярышник).

Ø Головка - видоизмененный зонтик, у которого разрас­тается главная ось в виде головки, а на ней располагаются цветки на укороченных цветоножках (клевер).

Ø Метелка - (сложная кисть) - главная ось ветвится, т.е. образует боковые побеги первого или второго порядка, на которых располагаются цветки на цветоножках (си­рень).

ü С1. Растение кукурузы имеет два типа соцветий: початок и метёлку. Почему плоды образуются только в початке и часть початка иногда не заполнена зёрнами? 1) початок состоит из женских цветков, в которых образуются плоды – зерновки; 2) не все цветки початка опыляются и оплодотворяются, поэтому часть початка будет пустозёрной.

У большинства плодовых пород процессы опыления и оплодотворения во многом схожи. Все они протекают внутри распустившегося цветка.

Весной у плодовых растений трогаются в рост цветочные генеративные) и ростовые (вегетативные) почки. У яблони и груши и те и другие распускаются одновременно, у миндаля, абрикоса, персика и других — сначала цветочные, а потом ростовые. Из распустившихся цветочных почек формируются бутоны, а потом и цветки.

Цветок — орган плодоношения. Он состоит из цветоножки, чашелистиков, которые все вместе образуют чашечку, лепестков, составляющих венчик, и расположенных внутри них тычинок и пестиков. каждая тычинка. Оканчивается пыльником, внутри которого формируются пыльцевые зерна! Пестик состоит из столбика и рыльца или из нескольких столбиков и рылец. В нижней части столбика имеется завязь, внутри которой скрыта семяпочка (одна или несколько) с зародышевым мешком, в котором формируется женская половая клетка.

Когда наступает время цветения, пыльца тем или иным путем попадает на рыльце пестика. Здесь каждое из нулевых зерен набухает и начинает прорастать, образуя пыльцевую трубку, которая внедряется в ткани рыльца по направлению к семяпочке. В нижней части пыльцевой трубки находятся две мужские половые клетки-спермии.

Наиболее энергично прорастающая пыльцевая трубка первой попадает в завязь, внедряется в семяпочку и там лопается. При этом один из спермиев сливается с яйцеклеткой семяпочки, а другой — с центральной клеткой зародышевого мешка. Слияние мужских и женских половых клеток и называется оплодотворением.

Было установлено, что от момента попадания пыльцы на рыльце до слияния мужских и женских половых клеток протекает от 24 часов до нескольких суток, после оплодотворения ткани завязи начинают быстро расти и в результате образуют плод. Внутри плода заключены семена; они сформировались из оплодотворенных семяпочек.

Таков в общих чертах процесс оплодотворения растений, в результате которого образуются плоды.

Следует помнить, что различают два типа цветка: однополый (в нем есть и тычинки и пестики и однополый, имеющий только тычинки или только пестики. Обоеполые цветки у яблони, груши, айвы, вишни, сливы, абрикоса, персика, малины и других растений. Однополые цветки (только мужские или только женские), например, у грецкого ореха: у него и мужские и женские цветки расположены на одном и том же дереве (однодомное растение); однако существуют и двудомные растения; у них на одном экземпляре есть только мужские цветки, на другом — только женские (актинидия, облепиха).

При опылении на рыльце пестика иногда попадает пыльца из своего цветка, иногда — из цветков других растений того же сорта или других сортов и даже видов.

Одни породы самоплодны, то есть в результате опыления пыльцой того же сорта (самоопыления) образуют плоды, другие — самобесплодны, то есть, плодов в таких случаях не образуют и для нормального плодоношения к ним нужно подсаживать сорта-опылители. Например, сорт яблони Антоновка не сможет образовать плоды, если на его цветки не попадет пыльца какого-либо другого сорта (Грушовки, Боровинки), то есть, ему нужно перекрестное опыление. Причём, было установлено, что даже самоплодные сорта при перекрестном опылении дают более высокие урожаи.

Перенос пыльцы с одних цветков на другие у плодовых растений осуществляют насекомые, главным образом пчелы. Они обычно посещают огромное количество цветков и поэтому наносят на рыльца пестиков смесь пыльцы различных сортов, а это особенно благоприятно для оплодотворения.

У некоторых пород и сортов (цитрусовые, немногие сорта яблони и груши) была отмечена способность образовывать плоды без оплодотворения и соответственно без семян. Это явление получило название партенокарпии.

Иногда в таких плодах образуются и семена — из неоплодотворенных семяпочек, особенно у цитрусовых (партеногенезис).

Опыление закончено, завязи начали расти. Однако, как внимательные садоводы могут сами заметить, в процессе развития плодов часть их осыпается.

В практике отмечают три волны опадения завязи: вскоре после опыления, через две недели после опыления и через месяц после него.

Две первых волны связаны в основном с неправильностями в процессе оплодотворения, третья волна обычно бывает вызвана несоответствием между количеством завязавшихся плодов и реальным запасом питательных веществ в растении, необходимых для их формирования.

Опадением завязей дерево как бы само регулирует урожай, который оно может вынести, вырастить до состояния спелых плодов. Чём в лучшем состоянии находится дерево, тем меньше завязи оно сбросит в это время.

Ведь не нужно забывать, что одновременно с процессом формирования урожая проходит процесс закладки ростовых и цветочных почек — урожая будущего года, для которого тоже необходимо большое количество питательных веществ. Вот почему необходимо заранее своевременно и хорошо ухаживать за плодовыми растениями и правильно удобрять их, чтобы к этому моменту они имели достаточное количество питательных веществ. Правильный уход в сочетании с нормированием цветков й завязей можно считать реальным путем к ликвидации периодичности плодоношения яблонь и груш.

Кукуруза - однодомное раздельнополое растение, способное формировать три типа цветков: мужские, женские и реже - обоеполые.
Мужские цветки, у которых преимущественно развиваются мужские генеративные органы - тычинки, и у которых зачатки пестиков редуцированы, собраны в метелку, которая отличается от других злаков тем, что ее боковые ветви слабо ветвятся. Окрашена метелка в зеленый, светло-зеленый, синефиолетовый или красный цвет (от присутствия пигмента антоциана).
Колоски в метелке расположены попарно, один имеет удлиненную колосовую ось, другой - укороченную. Колосковые чешуи широкие, вверху заостренные, опушенные, с 3-8 продольными жилками. На центральном стержне метелки колоски расположены спирально, очень плотно вокруг его оси, а на боковых веточках - они расположены на верхней стороне.
В зависимости от сорта или гибрида число колосков варьирует на одной метелке от 750 до 1400.
Колоски двухцветковые. Цветок состоит из 2-х цветочных пленок и 3-х тычинок. Четырехгнездный пыльник к моменту созревания расположен на длинной тычиночной нити, которая во время цветения еще больше удлиняется и выносит пыльник наружу за пределы цветочных пленок.
В каждом пыльнике содержится 1000-2500 пыльцевых зерен, зрелая пыльца имеет золотисто-желтый цвет.
Женские цветки, у которых развиваются женские генеративные органы и редуцируются зачатки, пыльцевых мешков, обычно формируются в виде початка, как, верхушечное соцветие боковых побегов, развившихся из пазушных почек. Потенциально растение может сформировать початки в пазухе каждого листа, кроме 2-4 верхних, однако практически они закладываются в пазухах листьев, расположенных от 7 до 15 узла стебля.
Наиболее крупным и наиболее развитым является самый верхний початок, остальные - меньше и отстают в развитии.
Ножки початков в зависимости от укорачивания междоузлий пазушного побега имеют вертикальное, горизонтальное или поникающее направление. Масса стержня спелого початка обычно составляет 18-25% от массы всего початка.
Колоски на початках, как в метелке, расположены попарно, располагаясь продольно вдоль мясистого стержня початка и в каждом из них формируется по одному цветку, поэтому число продольных рядов цветков, а затем зерен початков всегда четное, кратное четырем - 4-8-12-16-20 до 32. У самоопылителей или мутантов бывает число рядов зерен 6-1015-19 и ряды теряют прямолинейность.
Початки бывают разной длины и содержат разное число колосков в каждом ряду - от 20 до 50 и более.
Женский цветок состоит из хорошо выраженного пестика, 3-х редуцированных на ранних этапах развития тычинок и 2-х крупных нефункционирующих лодикул. Пестик состоит из округлой завязи, длинного столбика и еще более длинного рыльца, заканчивающегося двумя лопастями. У верхних цветков пестичные столбики и рыльца (нити) самые короткие, у нижних - длиной 30-50 см. Они представляют собой шелковистую нить, покрытую дольками и волосками. Дольки рыльца выделяют липкую жидкость, помогающую улавливать носящуюся в воздухе пыльцу и воспринимать эту пыльцу по всей своей длине. Окраска рылец светло-зеленоватого, иногда розового или лилового цвета, после оплодотворения рыльца усыхают и становятся буро-коричневыми.
Початок, как правило, плотно укрыт оберткой, однако, если его стержень опережает в росте листья обертки, то он не прикрыт сверху и может подвергаться поражению вредителями и болезнями.
Оболочка зерновки кукурузы состоит из многослойного перикарпия, развивающегося из стенок завязи и слабо развитой семенной оболочки и обычно срастающегося с околоплодником.
Оболочки зерновок в зависимости от наличия пигментов могут быть окрашены в желтый, оранжевый, красный, темновишневый или фиолетовый цвета, при отсутствии пигментов - в белый цвет.
Алейроновый слой и эндосперм также могут быть различно окрашенными. Если эндосперм прозрачный, то его окраска может зависеть от окраски алейронового слоя.
Эндосперм зерновок у разных ботанических групп и сортов различается и по консистенции - бывает мучнистый, роговидный, стекловидный и восковидный.
Сбоку в нижней части зерновки расположен зародыш со щитком. В зародыше можно различить первичную почечку с 5-7 зачаточными листочками, зародышевый корешок с корневым влагалищем и эпикотиле. В месте соприкосновения щитка с зародышем имеется слой всасывающих цилиндрических клеток.
Масса разных органов в сухой зерновке составляет ко всей массе зерна: зародыша - 7,6-12,8%, эндосперма - 80,2-85,6% и оболочки - 6,2-7,8%.
Иногда на початке встречаются зерновки, отличающиеся своей окраской и строением, такие зерна называют ксенийными.

В продолжение темы:
Педагогам

На форумах и в социальных сетях мы часто видим выражения «развели тут холивар», «классная фича, бро», «ИМХО, это просто фейспалм»... Значения этих слов, конечно, уже...