Биологические особенности суданской травы

Особенности роста и развития

Суданка относится к семейству злаки - Poaceae Barnh. Ботаническое название- Sorghum sudanense Stahf.

Корни мочковатые, проникают в почву на глубину до 2,0-2,5 м. Суданка сплошь пронизывает почву массой корневых тяжей, коренным образом изменяет самую структуру подпочвенных слоев, их физические и химические процессы. Благодаря мощной, глубоко проникающей корневой системе суданка способна противостоять засухе, используя питательные вещества и воду из глубоких слое почвы. Однако основная масса ее корней(2/3)расположена на глубине пахотного слоя(0-25см). рис.1.

Корневая система суданки

Иногда от нижних стеблевых узлов отходят воздушные корни, но это зависит от способа посева, наличия влаги и других факторов. Основное предназначение этих корней – опорное, предохраняющее куст от полегания в широкорядных посевах. После скашивания надземной части корневая система, как у некоторых других однолетних, не отмирает, а образует из узла кущения сильно развитые вторичные корни, обеспечивающие формирование последующих укосов.

Стебель – хорошо облиственный, цилиндрический, высотой 150-350 см, имеет развитые междоузлия и на всем протяжении заполнен белой губчатой паренхимной тканью. Высота и толщина стебля обусловлены не только сортовыми особенностями, но и в значительной степени зависят от плодородия почвы.

Листья 45-55см длиной,3,5-4,5см шириной, пониклые, голые, главная жилка резко выражена. Язычок длиной около 2,5мм.

Соцветие – многоколосковая развесистая метелка пирамидальной, яйцевидной или овальной формы, прямая или несколько раскидистая, до 40 см длиной, полусжатая, пониклая или сорговидная.

Цветки в метелке расположены попарно: один обоеполый, другой тычиночный или стерильный. Тычинок 3, пыльники оранжево - желтого цвета, различных оттенков, реже фиолетовые. Рыльца густоперистые, двураздельные зеленовато – желтые. Во время цветения заметно выступают из колосков. Первыми зацветают 2-3 обоеполых цветка, расположенных на верхушечной ветви метелки. В последующие дни начинают раскрываться по 2-3 цветка на концах веточек нижележащих метелок, а через 4-5 дней после начала цветения раскрываются мужские цветки на окончательно сформировавшихся метелках. Массовое цветение наступает через 4-5 дней после раскрытия первых цветков и продолжается 7-9 дней.

Колосковых чешуй 3, нижняя и верхняя кожистые, третья кроющая чешуя и обе цветковые – пленчатые, нижняя цветочная чешуя с коленчато – прогнутой осью длиной 5-18 мм, скрученной в нижней части. Верхушка зерновки не выступает наружу, чем суданка отличается от других видов сорго.

Зерновки слегка сплюснутые, имеющие длину 3,5-4,0 мм, ширину 2-2,5мм, толщину 1мм. По массе 1000 семян с пленками сорта делятся на крупносемянные (длина колосков 7мм, масса свыше 15г), среднесемянные (5-7мм,10-15г) и мелко семянные (менее5мм и ниже 10г). Большое влияние на это показатель оказывают условия формирования семян и сорт.

Одно из важных биологических особенностей суданки является ее побегообразование на протяжении всей вегетации. Во влажные годы она может давать от 10-60 побегов на одном растении.

В условиях Европы и Сибири кустистость суданки увеличивается вдвое при орошении, что способствует формированию большого урожая зеленой массы, а при возделывании на семена становится существенным недостатком.

В формировании урожая участвуют 3 вида побегов: основные, боковые, образующиеся из узла кущения и воздушные, развивающиеся из почек стеблевых узлов. Вновь появившиеся побеги угнетают появившееся ранее, поэтому доля генеративных побегов у суданки невелика.

Семена, сформировавшиеся на разных побегах и в разных частях метелки, физиологически неоднородны. Развитие цветков в соцветии идет базипетально – от вершины к основанию, в результате чего семена созревают неодновременно в пределах соцветия и растения в целом. Всхожесть свежесобранных семян в восковой спелости из метелок боковых побегов равнялась 94,5%, а из воздушных – всего 4,6% от показателя семян из метелок основных побегов. Снижается она и в соцветии от вершины к нижней части. Физиологически разнокачественные семена дают различное потомство. Таким образом, по продуктивности и посевным качествам семена из метелок основных побегов являются наиболее ценными, поэтому в производстве необходимо ориентироваться на получение урожая семян именно с этих побегов.

Одной из особенностей биологии суданки является растянутый период первоначального роста. После появления всходов растения формируют мощную корневую систему. Период от всходов до кущения в полевых условия длится от 18 до 40 дней. Его продолжительность зависит не только от почвенно - климатических условий, но и от сортовых особенностей суданки.

Развитие сорговых в онтогенезе проходит в 12 этапов.

1 этап – прорастание семян. Наиболее дружное и полное прорастание семян и появление всходов наблюдается, когда почва имеет влажность 65-75% от полной влагоемкости, а температура составляет 10-12 С. Продолжительность фазы от 4 до 12 дней. При прорастании семян трогается в рост главный зародышевый корешок.

2 этап - от всходов до формирования третьего листа. Продолжительность 8-10 дней.

3 этап – кущение и развитие узловых корней. Суточный прирост корней 1,3-1,5 см. Продолжительность 12-14 дней.

4 этап – продолжение кущения. Побеги усиленно растут. Корневая система до 150 см проникает в почву. На этом этапе растения интенсивно потребляют питательные вещества из почвы. Продолжительность 12-14 дней.

5 этап – выход в трубку. Фенологическим признаком является появление второго стеблевого узла. Продолжительность 12-14 дней.

6 этап – продолжается выход в трубку. Усиленно растут междоузлия. Из нижних узлов стебля образуется воздушные корни. Продолжительность 5-7 дней.

7 этап – продолжает расти стебель и увеличиваются стеблевые междоузлия. Основные фенологические признаки – выпрямление язычка последнего листа, сильно выросшее влагалище листа и набухание метелки. Продолжительность 16-18 дней.

8 этап - выметывание. Завершается формирование всех органов метелки, которые вышли из пазух листа. Продолжительность 5-7 дней.

9 этап – цветение. Начинается через 2-6 дней после выметывания. Метелка зацветает постепенно, сверху вниз.

Рост листостеблевой массы прекращается. Начинается переопыление и оплодотворение цветков. Этот этап разделяет жизнь растений на два периода – вегетативный и репродуктивный. Продолжительность 4-7 дней.

10 этап – формирование и рост зерновки. Фаза начала молочной спелости. Продолжительность 12-14 дней.

11 этап – продолжается фаза молочной спелости зерна, накапливаются питательные вещества в зерновках, в конце фазы их содержимое из густого клейкого молока переходит в тестообразное состояние (начало восковой спелости). Продолжительность 10-20 дней.

12 этап – фаза восковой и полной спелости. Прекращается рост зерновки. Зерно затвердевает, приобретает воскообразную консистенцию. Затем оно высыхает, содержание воды уменьшается до 14-18 %, наступает период физиологического покоя, или послеуборочного дозревания зерна. Продолжительность 10-12 дней. (Прил.2.)

Отношение к свету

Суданка – культура короткого дня, и с увеличением фотопериода увеличивается продолжительность ее вегетации, поэтому высокопродуктивные сорта не вызревают в наших условиях. Однако в молодом возрасте она хорошо переносит затенение и поэтому может использоваться в качестве подсевной культуры.

Вегетационный период обычно колеблется от 90 до 120 дней в зависимости от условий произрастания, экологической среды и сортовых особенностей.

Отношение к влаге

Отличительной особенностью суданки является засухоустойчивость. Это свойство обуславливается мощно развитой корневой системой, довольно длинным вегетационным периодом, что позволяет растениям хорошо использовать осадки второй половины лета. Суданка больше всего поглощает влаги из глубоких горизонтов почвы. Это обстоятельство необходимо учитывать при размещении ее посевов в полях севооборотов. Хорошо отзывается на орошение, резко повышая урожай зеленой массы или сена. Избыточного увлажнения не переносит.

Физиологические особенности плазмы клеток суданки позволяют ей в большей степени по сравнению с другими травами противостоять вредному воздействию засухи. Коэффициент транспирации является у нее наименьшим относительно других злаковых.

Отношение к температуре

Суданка теплолюбивое растение. Минимальная температура прорастания семян 8-10° С, оптимальная -20-30°С. Сумма тепла, необходимого для полного развития в зависимости от скороспелости сорта колеблется от 2200 до 3000°С. Заморозки в 3-4°С убивают всходы. Интенсивный рост стеблей происходит в то время, когда среднесуточная температура воздуха превышает 10°С.

Отношение к почве

Суданка нетребовательна к почвам. Лучше всего растет на черноземных и темно- каштановых почвах, хуже на песчаных. Ее продуктивность резко снижается при размещении на кислых и тяжелых глинистых почвах. Она не переносит близкого стояния грунтовых вод. Вполне удовлетворительные урожаи дает на мелиорированных комплексных солонцах с преобладанием глубоко - и среднестолбчатых.