Отличительные (родовые) признаки зерновых культур

Задание 1 Знакомство с наиболее характерными признаками зерна. Определение хлебных злаков по зерну

    Материалы и оборудование: зерновки различных хлебных злаков, разборные доски, шпатели, пинцеты, лупы.

Пояснения к заданию. Плод хлебных злаков - одно­семянная зерновка, называемая обычно зерном. Зерна (зерновки) различных хлебных злаков различаются между собой следующими признаками: наличием или отсутствием бороздки на брюшной стороне, пленчатостью, формой, величиной и окраской, наличием или отсутствием хохолка на вершине зерновки, характером поверхности зерновки и др.

У голозерных хлебов (пшеница, рожь и голозерные овес, ячмень, сорго) при обмолоте колосковые и цветковые чешуи легко отделяются от зерна. У пленчатых хлебов зерновки после обмолота остаются покрытыми цветковыми чешуями (просо, рис и большинство сортов овса, ячменя и сорго).

    Зерновка хлебных злаков состоит из трех главных частей: зародыша, эндосперма и оболочки. Ту часть зерновки, где расположен зародыш, называют нижним концом зерна, а противоположную – верхним. На верхнем конце зерновки у пшеницы, ржи и овса есть небольшой хохолок из маленьких волосков. Сторону зерновки, имеющую продольную бороздку, называют брюшной, а противоположную ей – спиной. У хлебов первой группы (пшеница, рожь, ячмень, овес) зерновка с бороздкой, а у хлебов второй группы (кукуруза, просо, сорго) она отсутствует.

    Поверхность зерновки может быть гладкой и морщинистой, форма зерновки – от округлой до удлиненной. При определении зерновых пленчатых хлебов следует обращать внимание на поверхность и окраску цветковых чешуй, покрывающих зерновки.

    Ход работы:

1) разобрать смесь зерен на отдельные ботанические роды;

    2) взять зерновки растений одного рода и ознакомиться с их внешними признаками;

    3) описать зерновку. Например, зерно голое, неопушенное, на верхушке имеется хохолок, зерновка удлиненная, к основанию суженная и заостренная, с глубокой бороздкой, поверхность зерновки мелкоморщинистая, окраска зеленоватая (или желтоватая, коричневатая, разноцветная) – рожь.

Для определения принадлежности зерновки к тому или иному роду хлебных злаков и описания ее можно пользоваться проводимым ниже ключом (по Н.А. Майсуряну).

        

Ключ для определения зерен хлебных злаков

 

1. Зерновки с продольной бороздкой по брюшной стороне (хлеба первой группы) ………………………………………………………		2.
0. Зерновки без продольной бороздки по бороздки по брюшной стороне (хлеба второй группы)……………………………………..		8.
2. Зерна голые ……………………………………………………….		3.
0. Зерна пленчатые…………………………………………………..		6.
3. Поверхность зерновки покрыта длинными, тонкими, прижатыми и легкостирающимися волосками ………………...….... голозерный овес.
0. Поверхность зерновки не покрыта волосками или волоски имеются только на верхушке (хохолок) …………….…………….		4.
4. Хохолок на верхушке зерновки есть ……………………………		5.
0. Хохолок на верхушке зерновки отсутствует… голозерный ячмень.
5. Зерновки удлиненные, к основанию суженные и заостренные, с глубокой бороздкой, по поверхности мелкоморщинистые, обычно зеленоватые, реже желтоватые, коричневые или разноцветные ………………………………………………………………….……. рожь.
0. Зерновки более утолщенные, к основанию почти не суживающиеся, с широкой бороздкой, по поверхности гладкие, белые, желтоватые или красноватые ……………………………………………..... пшеница.
6. Чешуи (пленки) склеены с зерновкой, зерна эллиптической, удлиненной формы, слегка сдавленные с брюшной стороны ………………………………….…………………… пленчатый ячмень.
0. Чешуи не склеены с зерновкой (легко снимаются)……………		7.
7. Зерна пленчатые, удлиненные, более широкие в основании и узкие вверху (веретеновидные). Чешуи по поверхности гладкие ………………………………………………………….. пленчатый овес.
0. Зерна обычно в целых колосках (с цветковыми и колосковыми чешуями). Чешуи с отчетливыми ребрами или килем на поверхности ……………………………………………...………………...….…. полба.
8. Зерна голые ………………………………………..……………..	9.
0. Зерна пленчатые …………………………………………………	10.
9. Зерна крупные (более 6 мм длиной), округлые или отчетливо гранистые, иногда вверху заостренные ………...…....……… кукуруза.
0. Зерна крупные (более 6 мм длиной), округлые, почти шаровидные ……………………………………………….…...…… голозерное сорго.
10. Зерна крупные (более 6 мм длиной). Чешуи по поверхности продольно-ребристые ……………..…………..…………………….. рис.
0 Зерна округлые или слабоудлиненные и заостренные на концах, менее 6 мм длиной. Чешуи на поверхности гладкие……………….		11.
11. Зерна около 4-6 мм длиной. Чешуи плотные, кожистые, блестящие…………………………….………………... пленчатое сорго.
0. Зерна менее 4 мм длиной. Чешуи хрупкие, глянцевитые или у некоторых мелкозернистых видов тускло-блестящие ……….… просо.

 

Задание 2 Определение хлебных злаков по зародышевым корешкам

    Материалы и оборудование: проростки зерен хлебных злаков в растильнях, пинцеты, лупы.

    Пояснения к заданию. При прорастании зерна пер­выми трогаются в рост первичные, или зародышевые, корешки, ко­торые вскоре начинают ветвиться, затем появляются придаточные корни. У разных хлебов число корешков, образующихся при про­растании зерновки, неодинаково.

 Хлебные злаки первой группы (пшеница, рожь, ячмень, овес) имеют по 3-8 корешков. Хлеба второй группы (кукуруза, рис, просо, сорго) - один корешок. Вслед за их прорастанием начинает расти стебелек с за­чатками листьев, прикрытых колпачком (колеоптиле). Прорывая оболочки зерна, стебелек выходит наружу, растет кверху и устремляет­ся к поверхности почвы. У голозерных злаковых хлебов стебелек появ­ляется из зародыша на том же конце зерна, где и корешок, а у плен­чатых хлебов он сначала проходит под чешуями, покрывающими зерно, и выходит на противоположном конце, а затем растет кверху.

Ход работы:

1) взять проросток и, подсчитав число кореш­ков, определить культуру;

2) описать и зарисовать проростки каждой культуры;

 

Число зародышевых корешков у хлебных злаков

 

Хлеба первой группы					Хлеба второй группы
пшеница		рожь	овес	ячмень	просо	рис	сорго
яровая	озимая	4	3	5-8	1
5	3

 

Задание 3 Определение хлебных злаков по всходам

    Материалы и оборудование: двух-, трехнедельные всходы хлебных злаков, лупы.

    Пояснения к заданию. Выходящий на поверхность стебелек покрыт первым прозрачным влагалищным листом – колеоптиле, который предохраняет росток от повреждений. На свету колеопиле прекращает рост и под давлением следующего листа разрывается; наружу выходит первый зеленый лист, который и характеризует наступление фазы всходов. В этой фазе хлебные злаки можно различить по ряду признаков: цвету листа, опушенности, положению листа относительно поверхности почвы, характеру скручивания листьев, ширине листа и пр.

    Всходы хлебных злаков имеют характерную окраску: всходы пшеницы – зеленую; ржи – фиолетово-коричневую; ячменя – сизовато-зеленую, дымчатую; овса – светло-зеленую или зеленую; хлебов второй группы – зеленую. Окраска может изменяться в зависимости от освещенности и температуры. Всходы некоторых хлебных злаков имеют сильно опушенные листья (яровая пшеница, просо). Большинство же хлебов имеет голые или слабо опушенные листья (озимая пшеница, рожь, ячмень, овес).

Отличаются всходы и положением листьев: у пшеницы, ржи, овса и ячменя листья располагаются вертикально по отношению к поверхности почвы, а у проса, сорго, кукурузы они слегка отогнуты книзу. У пшеницы и ячменя листья, кроме того, скручиваются спирально по ходу часовой стрелки, а у овса – против часовой стрелки.

Ход работы:

Определить хлебные злаки, пользуясь приведенным ниже ключом.

Ключ для определения хлебных злаков по всходам

 

1. Листья всходов голые или слабо опушенные….….…………….	2.
0. Листья всходов сильно опушенные……………………………...	7.
2. Листья узкие или средней ширины, расположенные вертикально к поверхности почвы ………………...……………….	3.
0. Листья широкие или средней величины, слегка отогнуты к низу …………………………………………………………………..	6.
3. Листья изумрудно-зеленые…..……………………. озимая пшеница.
0. Листья других оттенков …………………………………….…….	4.
4. Листья фиолетово-коричневые …………..………… ………….. рожь.
0. Листья других оттенков ……………………..…………………...….. 5.
5. Листья зеленые или светло-зеленые………………...………...… овес.
0. Листья сизовато-зеленые, дымчатые……..…………………. ячмень.
6. Листья воронковиднораскрытые, зеленые………..……….. кукуруза.
0. Листья зеленые …………………..……………………………..  сорго.
7. Листья узкие, расположены вертикально к поверхности почвы, серовато-зеленые ……………………..………….….. яровая пшеница.
0. Листья широкие, воронковиднораскрытые, слегка отогнуты книзу, зеленые ………………………………..…………………………… просо.

 

Задание 4 Определение хлебных злаков по вегетативным органам (ушкам и язычку)

    Материалы и оборудование: заготовленные заранее обрезки стебля с листовым влагалищем и кусочком листовой пластинки, сохраненные в спирте или формалине, лупы.

    Пояснения к заданию. В ранний период развития хлебов первой группы, вплоть до их выколашивания, хлебные злаки можно определить по наличию ушек и язычка.

Листовой язычок представляет собой пленчатое образование, плотно прилегающее к стеблю и мешающее проникновению влаги между стеблем и листом. Язычок располагается в месте перехода листового влагалища в листовую пластинку. По краям листового влагалища есть два выроста, закрепляющие влагалище на стебле; их называют ушками или рожками.

    Ход работы:

1) определить культуру хлебных злаков, пользуясь приведенным ниже ключом.

    2) описать и зарисовать стебли хлебных злаков, обратив особое внимание на различие язычка и ушек.

Ключ для определения хлебных злаков по ушкам и язычкам

 

1. В месте перехода листового влагалища в листовую пластинку есть длинный, сильно развитый по краю зубчатый язычок и совсем нет ушек ………………………………………………………………...………….. овес.
0. Язычок короткий и имеются ушки ………………………………….	2.
2. Ушки очень большие, часто заходят концами друг за друга, охватывая стебель …..……………………………………………….…………... ячмень.
0. Ушки короткие, рано отсыхают или отпадают ……………...……. рожь.
00. Ушки небольшие, но ясно выраженные, часто с редкими ресничками (опушением) по краям ……………………………….………….... пшеница.

 

Задание 5 Определение хлебных злаков по соцветиям

    Материалы и оборудование: соцветия различных хлебных злаков, лупы, пинцеты.

    Пояснения к заданию. Строение соцветий у хлебных злаков различно. Соцветие у пшеницы, ржи и ячменя – сложный колос; у овса, проса, сорго, риса – метелка. У кукурузы мужские цветки собраны в султаны (метелки), а женские – в початки.

В основе колоса лежит колосовой стержень, который представляет собой продолжение стебля. Колосовой стержень состоит из члеников, на уступах (узлах) которых располагаются колоски (по одному у пшеницы и ржи и по три у ячменя). Так как членики стержня обычно сдавлены, то они имеют две широкие стороны, называемые лицевыми, и две узкие – боковые. По ним лучше всего различать лицевую и боковую стороны колоса.

       Каждый колосок состоит из двух колосковых чешуй, между которыми находится один или несколько цветков. Цветок имеет две цветковые чешуи – нижнюю (наружную) и верхнюю (внутреннюю). Нижняя цветковая чешуя у остистых форм несет на себе ость.

    Соцветие метелка также имеет центральный стержень, состоящий из узлов и междоузлий. В узлах стержня располагаются боковые веточки, которые в свою очередь могут ветвиться. Эти разветвления создают ветви второго, третьего и последующего порядков, а на конце каждой веточки метелки сидят колоски.

Соцветие початок имеет толстый ячеистый стержень, в ячейках которого сидят колоски с женскими цветками.

При определении соцветий хлебных злаков пользуются следующими признаками: число колосков на уступе стержня или веточки (один - у пшеницы, ржи, овса, проса; несколько - у ячменя, сорго); число цветков в колоске (один - у ячменя, проса, сорго; не.. сколько- у пшеницы, ржи, овса); форма и величина колосковых чешуй; консистенция колосковых и цветковых чешуй и т. п.

    Ход работы:

    1) разделить набор соцветий на группы: колос, метелка, початок;

    2) расчленить колос каждой культуры на колоски и найти в нем стержень с уступами (узлы);

    З) расчленить колосок, выделив в нем колосковые и цветковые чешуи и цветки (или зерна);

4) разложить составные части колоска на листе белой бумаги, рассмотреть при помощи лупы, описать и зарисовать (или, наклеить на бумагу), сделав соответствующие надписи.

    Для определения хлебных злаков по соцветиям можно пользоваться следующим ключом (по В.Ф. Цупак).

 

    Ключ для определения хлебных злаков по соцветиям

 

1. Соцветие - колос …………………………………….………………….2. 0. Соцветие – метелка…………………………………………..………...5. 00 Соцветие - початок..................…….………….……………8. 2. Колос с одним колоском на уступе стержня. Колоски многоцветковые………………………………………….………….…….3. 0. Колос с несколькими колосками на уступе стержня. Колоски одноцветковые……..….……………………………………….……..… 4. 3. Колоски обычно двухцветковые, часто с зачаточным третьим цветком. Колосковые чешуи узкие, ланцетошиловидные, голые, с продольным килем. Наружные, цветковые чешуи ланцетовидные, с З-5 нервами, киль ясно выражен, по краю реснитчатый…...……....рожь. 0. Колоски содержат от 2 до 7 цветков. Колосковые чешуи по строению похожи на лодочку с килем на спинке и зубцом наверху. Наружные цветковые чешуи гладкие, у остистых форм на вepхушке с остью........ ……………………………………………...….пшеница. 4. На уступе стержня З колоска. Колосковые чешуи узкие, линейно­ланцетные, с короткой тонкой остью. Наружные цветковые чешуи широкие, с пятью жилками, с остью на верхушке, у плен­чатых форм жилки зазубренные или гладкие, у безостых форм чешуи с трехлопастными придатками.. ……………..…..……..…….…..ячмень. 5. Метелка с одним колоском на веточках..………………………..…..6. 0. Метелка с несколькими колосками на веточках. …………………...7. 6. Колоски одноцветковые. Колосковые чешуи перепончатые, широкие, две колосковые чешуи крупные, третья значительно короче колоска. Наружные цветковые чешуи гладкие, глянцевитые.. …………………………………… ………………..……………….. просо. 0. Полоски многоцветковые, содержат от 2 до 4 цветков (реже 1). Колосковые чешуи широкие перепончатые, наружные цветко­вые чешуи округловыпуклые, с 5~9 жилками, у остистых форм с остью на спинке........... …………………………….…………………....овec. 7. Колоски по 2-3 на концах разветвлений, плодоносящий один ­сидячий; бесплодные - на коротких ножках, после цветения обычно опадают. Колосковые чешуи широкие, кожистые, вы­пуклые, глянцевитые или опушенные. Цветковые чешуи тонкие нежные- сорго 0. Колоски многоцветковые, с мужскими цветками, сидят на веточ­ках, метелки попарно (редко по 4), на боковых ветках метелки колоска расположены в 2 вертикальных ряда, на главной оси ­в несколько рядов; колоски двухцветковые. Колосковые чешуи широкие, опушенные, с продольными жилками. Цветковые чешуи тонкие, пленчатые.... …………………………...кукуруза (мужское соцветие). 8. На толстой оси початка колоски расположены попарно, в углуб­лениях - продольными рядами, число рядов от 8 до 20 и более. Колоски двухцветковые, плодоносящий - только один, верхний. Колосковые чешуи небольшие, мясистые; цветковые чешуи ши­рокие и короткие.... …………………………... ………………......кукуруза.