Корневая система клевера лугового: структура и функции

Корневая система клевера лугового: структура и функции

Клевер красный (Trifolium pratense L.) — многолетнее бобовое травянистое растение, удерживающееся в травостое 2—3 года и более. По морфологическим и биологическим признакам он делится на два типа: позднеспелый, или одноукосный, и раннеспелый, или двуукосный. Одноукосный клевер возделывают преимущественно в северной части СССР, двуукосный — в южной.

Корневая система одноукосного клевера стержневато-мочковатая, двуукосного — стержневая. Глубина проникновения корней в почву зависит от почвенно-климатических условий и колеблется от 1 до 3 м. Боковые корни распространяются в стороны от главного на 50—60 см. Одноукосный клевер имеет более разветвленную сеть боковых корней, чем двуукосный. Корневая система обладает способностью к сокращению главного корня путем погружения корневой шейки в почву. Это способствует предохранению почек от поедания животными и вымерзания зимой.

Одноукосный клевер имеет полуразвалистый или развалистый, хорошо ветвящийся куст, стебель высокорослый, с 7—9 удлиненными и 2—4 сближенными междоузлиями.

У двуукосного клевера куст прямостоячий и слаборазвалистый, стебли низкорослые менее ветвящиеся, удлиненных междоузлий 5—7, сближенных 1—2.

Стебли зеленой или антоциановой окраски, слабо опушенные, округлой формы, внутри полые. Высота стеблей может достигать 1,5 м и более.

Листья тройчатосложные, с прилистниками. Большая часть листьев имеет беловатое пятно в виде треугольника. Верхние листья сидят на менее длинных черешках, чем нижние. Более облиственным является двуукосный клевер (42—44%), в то время как у одноукосного вся надземная масса составляет около 40%.

Соцветие — головка округлой или продолговато-округлой формы. Цветки мотылькового типа, окраска венчика чаще всего лилово-красная. Клевер красный является энтомофильным перекрестноопыляющимся растением.

Плод — боб одно-, реже двусемянный; семена мелкие, яйцевидной или продолговато-овальной формы. Окраска семян фиолетовая, желтая или фиолетово-желтая. У полноценных семян поверхность блестящая, у невсхожих блеск отсутствует.

У клевера встречаются твердые (каменистые) семена, которые трудно набухают, однако они являются вполне всхожими. Масса 1000 семян 1,8—2,3 г.

Семена клевера прорастают при температуре 2—3°С, оптимальная температура прорастания 5—7°С. При такой температуре всходы в виде семядолей появляются через 6—8 дней после посева. Минимальная температура, при которой могут происходить рост и развитие, 1—5°С, максимальная 37—44°С.

На второй год жизни сумма активных температур (выше 10°С) от отрастания до первого укоса составляет для одноукосного, позднеспелого клевера 650—900°С, для двуукосного, раннеспелого 800°С. Сумма положительных температур для созревания семян одноукосного клевера 1400—1600°С, для двуукосного, раннеспелого 650—900°С.

Клевер— растение умеренного влажного климата с суммой годовых осадков 400—500 мм. Для набухания и прорастания семян он требует 110—140% воды от их воздушно — сухой массы. Оптимальная влажность почвы в период интенсивного роста составляет 70—80%.

Источник: https://vashsadluchshij.ru/novosti/morfologicheskiy-kriteriy-klevera-polzuchego-prosmotr-soderzhimogo-dokumenta-laboratornaya

Связанные вопросы и ответы:

Что такое корневая система у растений

Определение 1

Корень — это подземный вегетативный орган, который характеризуется радиальной симметрией, неограниченным верхушечным ростом в длину и способностью к ветвлению.

Боковые разветвления корня возникают эндогенно (из внутренних тканей). Точка роста корня покрыта корневым чехликом. У корня нет ни листьев, ни в определённом порядкепочек.

Корень возник позже стебля и листа — в связи с переходом растений к жизни на суше. Настоящие корни впервые образовались у плаунов, но наивысшейи специализации достигли у семенных растений.

По происхождению различают такие типы корней:

• главный, который образуется из зародышевого корешка семени;
• придаточные, которые образуются на стеблях, листьях или их видоизменениях;
• боковые, которые отходят от главного или дополнительных корней.

Зародышевый корень, который при прорастании семени выходит из него, даёт главный корень. Участок на границе между главным корнем и стеблем называется корневой шейкой. Разветвления главного корня образуют боковые корешки.

Придаточные корни, развивающиеся не из корня, а из иной части тела растения, увеличивают корневую систему, а там, где нет главного и боковых корней, заменяют их. Такие корни образуются у однодольных растений из нижней части стебля; при окучивании некоторых растений (картофель, капуста) — из той части стебля, которая засыпается землей; у многолетних трав — на подземных стеблях (корневищах); на луковицах — из донца; при— на листьях (фиалки, бегония).

У многих растений поверхность корня намного больше поверхности надземной части (у озимой ржи — в $130$ раз). Корни могут углубляться более чем на 20 м (растения пустыни).

Глубина проникновения корней, степень их ветвления и глубина, на которой оно происходит характерны для каждого отдельного вида растений и зависят от внешних условий.

Какие функции выполняет корневая система у клевера лугового

|

Многолетнее травянистое растение. Корневая система стержневая, со многими вторичными корнями (Бобров, 1947; Wilsie, 1962). На заливных лугах в пойме Оки в Московской обл. корневая система достигает глубины 30—40 см (Покровская, 1960 а; Крылова, 1964).

Клевер луговой.

В условиях европейской лесостепи глубина проникновения корней —около 120 см (Голубев, 1962). Культурные формы клевера в благоприятных условиях на хорошо дренированных и аэрированных почвах развивают корневую систему до 1—2 м (Сергеев, 1951, 1958; Fergus, 1960) и даже до 3 м (Weaver, 1926). На влажных материковых лугах корневая система поверхностная, углубляется на (5— 12 см (Linkola, Tiirikka, 1936).
Клевер луговой имеет прямостоячие или слегка изогнутые надземные побеги. Число побегов в кусте значительно варьирует л мл-висимости от условий местообитания и составляет от 1 до 10 л даже 18 на растение (Покровская, 1960а; Крылова, 1964). Центральный побег укорочен и в течение почти всего жизненного цикла кленера сохраняется в виде прикорневой розетки листьев, вокруг которой расположены боковые генеративные и вегетативные побеги (моиоподиальный тип возобновления). На генеративных побегах насчитывается 6—7 ясно различимых междоузлий и 2 сближенных (Крылова, 1964). Число узлов у клевера — признак непостоянный (Лисицын, 1951). Встречаются особи с числом узлов от 9 до 18 (Покровская, 1960 а). Листья тройчатые, цельнокрайние, верхние листья на коротких, нижние—на более длинных черешках. Стебли и листья опушены. Прилистники срослись с листовыми черешками.
Соцветие—-головка, у основания которой имеются два небольших сидячих листа. Длина трубки венчика у клевера лугового от 3,83 до 9,7 мм (Абрамова, 1960; Крылова, 1964). Плод — односемянный, реже двусемянный боб. Семена желтоватого, буроватого или фиолетового цвета, яйцевидной формы (Сергеев и др., 1963). Средний вес 1000 семян— 1,71 г, колебания от 0,96 до 2,03 г (Филимонов, 1953; Лебедев,'1956). Наибольший абсолютный вес семян клевера лугового в пойме Оки — 1,37 г (Крылова, 1964).
Как культурные сорта, так и дикорастущие формы клевера лугового разного географического происхождения являются диплои-дами и имеют 2"= 14 (Арутюнова, 1940; Шутова, 1965).Клевер луговой в диком виде широко распространен во многих районах Евразии, а как культурное растение — во всем мире. Это важная кормовая культура в Европе, западной части Центральной Азии, США, Канаде, Новой Зеландии и Австралии (Ларин и др., 1951).
Дикорастущий клевер луговой делится на две расы: атлантическую Т. pratense proles atlanticum Bobr. и континентальную Тр. proles continentale Bobr. (Флора СССР, 1945). В обширном ареале культурного клевера на территории СССР принято выделять три части (Лисицын, 1951).
1. Юго-западная, часть занята двуукосным клевером. Сюда относится вся Украина, Курская и Брянская области, южная половина Белоруссии.
2. Дальше к северо-востоку расположен пояс смеси двуукосных клеверов с одноукосным. Сюда относится центральная и западная части Ленинградской обл., а также северная половина Белоруссии, западная и юго-западная части Орловской и Брянской областей.
3. Дальше на северо-восток и на север распространен в основном одноукосный клевер.

Какова структура корневой системы клевера лугового

Отмечается 6 фаз роста и развития клевера лугового: всходы, отрастание, стеблевание, бутонизация, цветение, созревание семян.

Основными морфологическими показателями при выделении возрастных этапов у клевера принято считать состояние главного побега и главного корня, а также наличие или отсутствие боковых генеративных побегов и придаточных корней разных порядков. В развитии клевера лугового выделяют следующие возрастные этапы (Покровская, 1960):

I -- ювенильный и отчасти предгенеративный (кущения нет, хотя в пазухах листьев имеются почки возобновления);

II -- предгенеративный (крупные розетки, в пазухах листьев которых находятся укороченные побеги или почки);

III -- начально-генеративный (ясно выражены боковые генеративные побеги, но они немногочисленны);

IV -- генеративный (имеется большое число генеративных побегов при одновременном существовании верхушечной почки);

V -- этап вегетативного размножения (полное отмирание верхушечной почки и начало разрушения главного корня);

VI -- сенильный (постепенное отмирание и разрушение главного корня).

Наблюдения за фиксированными особями в пойме Оки позволили выделить в жизненном цикле клевера лугового следующие возрастные группы особей: всходы, ювенильные, имматурные и взрослые виргинильные, генеративные, сенильные (Крылова, 1964).

На лугах в пойме Оки у всходов в течение одного-двух месяцев после появления сохраняется первый простой листочек, который является точным признаком возникновения особи в данном вегетационном сезоне. Всходы наряду с простым округло-сердцевидным листом несут 1--4 тройчатых листа, уже на первом листе легко просматривается опушение (Крылова, 1964).Ювенильные особи клевера лугового представляют собой маленькие розетки листьев с хорошо выраженным главным корнем. Кущение отсутствует, но в пазухах листьев отчетливо просматриваются почки возобновления. Переход от состояния всходов к ювенильной фазе выражается в утолщении узлов кущения и гипокотиля. Высота ювенильных особей на окских лугах от 3 до 11 см. Обычно в этот период развиваются третий -- пятый настоящие листья. В чистых посевах эта фаза наступает на 60--65 день после посева (Исаин, 1959). Нарастание стебля и листьев на данном этапе идет за счет бокового ветвления верхушечного конуса роста, которое протекает у клевера по типу моноподиального ветвления (Лебедев, 1958). В связи с бактериотрофией -- получением от клубеньковых бактерий связанного азота -- молодые особи развиваются на лугах быстро, если нет каких-либо других ограничивающих условий.

Клевер луговой (Epipactis palustris) - это вид растений, который имеет уникальную структуру корневой системы. Она состоит из шести фаз роста и развития:

• Всходы - это начальный этап развития, характеризующийся появлением первого простого листочка.
• Отрастание - это период, когда растение начинает развивать свои стебли и листья.
• Стеблевание - это этап, когда растение формирует свой стебель и листья.
• Бутонизация - это этап, когда растение формирует бутоны.
• Цветение - это этап, когда растение цветет.
• Созревание семян - это последний этап, когда растение созревает семена.

Основными морфологическими признаками, которые используются для определения возрастных этапов, являются:

• Состояние главного побега;
• Состояние главного корня;
• Наличие или отсутствие боковых генеративных побегов;
• Наличие или отсутствие придаточных корней разных порядков.

В развитии клевера лугового выделяют следующие возрастные этапы:

1. I - ювенильный и отчасти предгенеративный (кущения нет, но в пазухах листьев имеются почки возобновления);
2. II - предгенеративный (крупные розетки, в пазухах листьев которых находятся укороченные побеги или почки);
3. III - начально-генеративный (ясно выражены боковые генеративные побеги, но они немногочисленны);
4. IV - генеративный (имеется большое число генеративных побегов при одновременном существовании верхушечной почки);
5. V - этап вегетативного размножения (полное отмирание верхушечной почки и начало разрушения главного корня);
6. VI - сенильный (постепенное отмирание и разрушение главного корня).

Наблюдения за фиксированными особями в пойме Оки позволили выделить в жизненном цикле клевера лугового следующие возрастные группы особей:

• Всходы;
• Ювенильные;
• Имматурные;
• Взрослые виргинильные;
• Генеративные;
• Сенильные;

Как развивается корневая система клевера лугового от семени до взрослой особи

В пределах рода Trifolium L. известно свыше 300 видов. На территории РФ произрастают 65 видов клевера, в культуру введено только 20, однако имеется еще много ценных видов, представляющих практический интерес (Шпаков, 2002).

В РФ из многолетних видов на кормовые цели возделывают клевер луговой (красный), клевер ползучий (белый) и клевер гибридный (розовый). Наибольшее распространение получил клевер луговой. Его чаще всего используют для приготовления сена и сенажа. В 1кг хорошо приготовленного клеверного сена содержится 0,55 корм. ед. и 70г сырого белка. При заготовке сена, особенно естественной сушки, часть листьев обламывается, теряется, кормовая ценность снижается. При заготовке сенажа листья сохраняются полностью, потери питательных веществ бывают минимальными (Шевелуха, 1984).

Клеверосеянием в РФ занимаются более 200 лет. Первые опыты с клевером луговым были проведены известным русским агрономом А.Т. Болотовым в середине 18 века. Позднее клевер стали систематически высевать крестьяне Пермской, Ярославской и других губерний Нечерноземной зоны. Знаменитые ярославские и пермские местные сорта клевера до сих пор не потеряли значения (Посыпанов, 2006).

Клевер луговой - главная бобовая кормовая культура в полевых севооборотах европейской части Нечерноземной и степной зон РФ. Его возделывают в десятках областей, краев и автономных республик.

Потенциальная продуктивность вегетативной массы достаточно высока. При оптимизации режима минерального питания и достаточной влажности клевер может за вегетацию сформировать до 12т сухого вещества надземной массы на 1га. В условиях естественного плодородия почв Нечерноземной зоны клевер луговой обеспечивает сбор сена 2-3 т/га (Харьков, 1977).

Клевер луговой (Trifolium prаtense) представлен двумя сортотипами: раннеспелым, или двуукосным (var. praccox), и позднеспелым, или одноукосным (var. serotinum). Двуукосные возделывают в южных, юго-западных и частично западных районах клеверосеяния. Позднеспелый одноукосный клевер возделывают в северных, северо-восточных, восточных и центральных районах РФ. Клевер южного типа характеризуется более высокой облиственностью, меньшим ростом, пониженной зимостойкостью по сравнению с северным. Клевер южного типа в год посева дает семена, а северный, как правило, образует лишь прикорневую розетку листьев. По морфологическим признакам двуукосные сорта отличаются тем, что имеют 5-7 междоузлий, а одноукосные - 7-9 и более (Посыпанов, 2006).

Корневая система у клевера лугового позднеспелого типа стержневато-мочковатая, у скороспелого - стержневая, хорошо развитая. Корни клевера лугового проникают в почву на глубину - 2-2,5м и распространяются в стороны от стержневого корня на 50-60см. Однако большая часть корней располагается в пахотном слое почвы (20-25см). Масса их обычно составляет 70% надземной части. Клубеньки вначале развиваются на стержневом корне, а затем на боковых корнях. Образование клубеньков совпадает с появлением первого тройчатого листа и к фазе начала цветения масса клубеньков достигает максимума. У позднеспелых сортов формируется более развитый симбиотический аппарат, чем у раннеспелых сортов. Через 2 месяца после всходов корневая шейка центрального корня втягивается в почву на глубину 3-4см. Погружение корневой шейки в почву предохраняет почки от поедания животными и вымерзания в зимний период. Стебли клевера округлые, внутри полые, опушены прижатыми белесоватыми волосками. При избыточном увлажнении они полегают (Харьков, 1977).

Какие факторы влияют на развитие корневой системы клевера лугового

Экстремальные условия среды — холод, засуха, почвенная кислотность (ионы Аl⁺⁺и Н⁺) и другие стрессовые факторы отрицательно влияют на растения клевера во всех его фазах роста и развития. Это приводит к значительным потерям кормовой, семенной продуктивности и приносит большой ущерб АПК России. Поэтому поиск и разработка эффективных путей (особенно селекционных, технологических и др.) повышения устойчивости растений клевера к различным стрессовым воздействиям — задача государственной важности.

Одним из лимитирующих факторов клеверосеяния в условиях Нечерноземной зоны России является недостаточно высокая зимостойкость многих сортов клевера. Зимостойкость, как приспособительное свойство, представляет собой устойчивость растений против комплекса неблагоприятных условий перезимовки. Установлено, что устойчивость растений клевера к действию низких температур в значительной степени коррелирует с устойчивостью их к другим неблагоприятным условиям, например действию ледяной корки, выпреванию и др.

При создании сортов клевера нового поколения, наряду с признаками, генетически обусловливающими долголетие генотипов, существенное влияние на продолжительность жизни травостоя клевера оказывает и такой показатель как морозоустойчивость генотипов. В селекционной практике актуальной задачей является разработка методов, пригодных для массовой оценки зимостойкости коллекций и другого селекционного материала клевера и выделение с их помощью генотипов и отдельных образцов, устойчивых к неблагоприятным условиям перезимовки. В этой связи нами проведены были исследования по разработке метода ускоренного отбора генотипов клевера и отдельных образцов на повышенную зимостойкость с помощью экспресс-метода.

В настоящее время в селекционной практике клевера лугового актуальной задачей является разработка методов, пригодных для массовой оценки зимостойкости коллекций и селекционного материала клевера и на этой основе выделение перспективных образцов для создания новых сортов.

С этой целью нами (М. Ю. Новоселов, С. Г. Пайвин) были проведены специальные исследования в лабораторных условиях по разработке экспресс-метода морозостойких генотипов.

Для выявления генотипической изменчивости генотипов по морозоустойчивости образцы семян клевера были разделены по окраске на желтую и фиолетовую фракции раннеспелого сорта Ранний 2 и сорта ВИК 7 (контроль). Проростки длиной 3–3,5 мм обоих сортов были подвергнуты промораживанию в течение 24 часов при следующих температурах: –14; – 16; – 18 и – 20 ºС. Проведенный опыт показал следующие результаты: проростки клевера при температуре – 20 ºС погибли полностью. Количество выживших проростков при температуре промораживания – 18 ºС у сорта Ранний 2 составило по фиолетовой фракции семян 11,3 %, а по желтой — 7,5 %, у контрольного сорта ВИК 7–5 % и 3,2 % соответственно (рис. 1 и 2, табл. 2).

Преимущества повышенной устойчивости проростков фиолетовой окраски семян сорта Ранний 2, по-видимому, можно объяснить тем, что сорт Ранний 2 является мутантной формой, у которой генетически преодолена отрицательная коррелятивная связь между зимостойкостью и скороспелостью.

Рис. 1. Зависимость выживания проростков (%) клевера лугового от температуры промораживания (сорта Ранний 2 и ВИК 7, семена фиолетовой окраски)

Рис. 2. Зависимость выживания проростков (%) клевера лугового от температуры ромораживания (сорта Ранний 2 и ВИК 7, семена желтой окраски)

Отобранные в лабораторных условиях более морозостойкие образцы из семян фиолетовой и желтой окраски были оценены и в полевых условиях (табл. 3).

Какие типы корней присутствуют у клевера лугового

Page 37 of 44

Клевер луговой

1.Типы клевера лугового

Северный одноукосный (позднеспелый)

Южный двуукосный (раннеспелый)

2. Особенности к биологии

Требования к теплу

Клевер луговой – холодостойкое растение. Клевер луговой малотребователен к теплу. Семена прорастают при 2-3°С. Оптимальная температура для роста и развития – 18-20°С. Если полевая влагоемкость – 70-80% и температура почвы – 18-20°С, то всходы клевера появляются через 5-6суток, а при 10-15°С через 6-8суток.

В период вегетации сумма активных температур, необходимая для формирования урожая сена от отрастания до проведения первого укоса, составляет примерно – 950°С для позднеспелого и 800°С для раннеспелого клевера; от послеукосного отрастания до второго укоса на сено – 600-800°С.

Требования к влаге

Клевер луговой – влаголюбивое растение. Если влажность почвы продолжительное время удерживается ниже ВРК (влажность разрыва капилляров), то клевер сбрасывает симбиотический аппарат и рост растений замедляется. Клевер не переносит избытка влаги в почве, а при застое воды на поле погибает. Транспирационный коэффициент – 400-600ед.

Требования к свету

Клевер луговой – растение длинного дня. Северные клевера более чувствительны к изменению длины дня, чем южные. При продвижении к югу, сокращении длины дня и повышении напряженности температурного режима междоузлия у позднеспелого клевера становятся короче, высота стеблей заметно уменьшается. Это связано с тем, что в более южных районах клевер быстрее набирает необходимую сумму активных температур для перехода из одной фазы в другую и меньше остается времени на ростовые процессы.

Требования к почвам

Клевер луговой хорошо растет на дерново-подзолистых, серых лесных, черноземных почвах. Он не переносит кислых и сильно засоленных почв. При рНсол почвенного раствора менее 4,5 он, как правило, выпадает. Неустойчивы посевы клевера лугового на супесчаных почвах с песчаной подпочвой.

Требования к элементам питания

К фазе бутонизации на формирование 1т сена максимальное потребление элементов питания у клевера лугового составляет: азота – 31кг, фосфора – 9кг, кальция – 16кг, магния – 5кг, серы – 1,5кг; вынос: азота – 22кг, фосфора – 5кг, калия – 16кг. Клевер требует достаточной обеспеченности бором и молибденом.

3.Морфологические особенности

Корневая система у клевера лугового позднеспелого типа стержневато-мочковатая, у скороспелого – стержневая, хорошо развитая. Корни клевера лугового проникают в почву на глубину – 2-2,5м и распространяются в стороны от стержневого корня на 50-60см. Однако большая часть корней располагается в пахотном слое почвы (20-25см). Масса их обычно составляет 70% надземной части

Стебли клевера округлые, внутри полые, опушены прижатыми белесоватыми волосками. При избыточном увлажнении они полегают.

Листья сложные, тройчатые; нижние имеют длинные черешки, верхние более укороченные. Форма листовых пластинок яйцевидная, удлиненно-яйцевидная, эллиптическая. На пластинке имеется характерное белое треугольное пятно. Масса листьев раннеспелого южного клевера составляет – 42-44% массы надземной части, позднеспелого – около – 40%.

Соцветие – плотная головка, состоящая в среднем из 100 цветков. При достаточном количестве опылителей и благоприятной погоде во время цветения около 50 цветков оплодотворяются и дают семена.

Плод – односемянный, редко двусемянный боб.

Семена яйцевидной формы, с выступающим зародышевым корешком, сплюснутые, желтоватой, бурой или фиолетовой окраски. Масса 1000 семян – 1,6-1,8г.