Народно-хозяйственное и пищевое значение культуры. Состояние культуры и ее семеноводства

Микроспорогенез и микрогаметогенез. Мейоз в микроспороцитах происходит тогда, когда длина бутонов достигает 2 мм. Первое и второе деления мейоза протекают, как правило, нормально, в результате чего формируется тетрада. Микроспоры располагаются изобилатерально или тетраэдрально. Мейоз происходит по симультанному типу. Микроспоры, образовавшиеся сразу после распада тетрад, имеют ядро, расположенное в центре клетки, плотную цитоплазму, тонкую оболочку. По мере роста они приобретают наиболее характерную форму. До первого митоза форма микроспор у капусты трехлопастная. Приобретение характерной формы связано с синтезом клеточной стенки. Стенки зрелой пыльцы имеет два слоя, внешний - экзину и внутренний - интину. Интина в значительной степени состоит из пектоцеллюлозы, а экзина - из спорополленина, вещества очень стойкого к разрушению. Для следующего этапа характерно появление крупной вакуоли и смещение ядра от центра к стенке. Оно занимает пристеночную позицию, максимально удаленную от поры. Это поздняя стадия развития микроспоры. На этом этапе она завершает свое существование и вступает в ассиметричный митоз, в результате которого образуется новая структура - пыльцевое зерно. Оно состоит из вегетативной и генеративной клеток. Вскоре после первого митоза генеративная клетка перемещается в центр пыльцевого зерна, где она подвергается следующему митотическому делению с образованием двух спермиев. Зрелая пыльца у капусты трех клеточная. За этот промежуток времени диаметр пыльцевого зерна увеличивается почти в 1,7 раза. Однако незадолго до растрескивания пыльника объем пыльцы уменьшается, происходит её дегидратация. Содержание воды в зрелой пыльце составляет 10-15%. Зрелая не проросшая пыльца содержит белки, которые синтезировались в течение созревания, а также запасы информационной РНК, которые необходимы для её прорастания. Вся информационная РНК, которая присутствует в пыльцевом зерне в момент цветения, является продуктом транскрипции 20000 различных генов, из которых 10% уникальны для пыльцы.

Макроспорогенез, макрогаметогенез. В процессе мейоза макроспороцита возникает тетрада макроспор линейного типа. В тетраде халазальная макроспора дифференцируется и дает начало зародышевому мешку, а остальные три клетки распадаются. Яйцевой аппарат зародышевого мешка состоит из двух синергид грушевидной формы с крючкообразными выростами и нитчатым аппаратом. Яйцеклетка имеет удлиненную форму. Три антиподы дегенерируют до созревания зародышевого мешка. Полярные ядра сливаются при оплодотворении. Зародышевый мешок готов к оплодотворению до распускания бутона.

Механизмы прорастания пыльцевых трубок. Выпущенное из пыльника зрелое пыльцевое зерно существует как самостоятельный организм и при попадании на рыльце пестика, оно начинает новую стадию своей жизни. Если пестик совместимый, пыльцевое зерно прорастает, образуя пыльцевую трубку, с помощью которой спермии транспортируются в зародышевый мешок. В течение этого периода развития наблюдается тесное взаимодействие с тканями пестика. Биохимические процессы, которые происходили в вегетативной клетке пыльцевого зерна до цветения, были направлены на подготовку к прорастанию и росту пыльцевой трубки в пестике. В образовании и росте пыльцевой трубки участвует вегетативная клетка. Обычно она содержит полный набор всех основных цитоплазматических компонентов развитых в той или иной степени: эндоплазматический ретикулум (ЭР), рибосомы, мелкие вакуоли, липидные капли, белковые тела, микротрубочки, микрофиламенты и плотную гиалоплазму. Полирибосомные зоны в цитоплазме вегетативной клетки являются местами активного синтеза белка, необходимого для прорастания пыльцы. Соотношение числа мелких пузырьков и присутствие цистерн гранулярного ЭР, упакованного в пачки, может быть показателем продолжительности времени, необходимого для прорастания. Большое число мелких пузырьков и малое число цистерн ЭР характерно для пыльцы прорастающей в течение нескольких минут. У большинства растений, образующих как двух клеточную, так и трех клеточную пыльцу, белки необходимые для прорастания уже имеются в зрелом пыльцевом зерне и новый синтез требуется лишь для роста пыльцевой трубки. Пыльцевая трубка содержит цитологические различные зоны. Чаще всего выделяют пять или четыре зоны: апикальная зона роста (зона кончика), зона гладкого ЭР, зона гранулированного ЭР, зона вакуолизации и обедненная органеллами зона. Цитоплазма в зоне предшествующей кончику пыльцевой трубки содержит митохондрии, диктиосомы, ЭР и секреторные пузырьки. Область кончика контрастно содержит большое количество секреторных пузырьков, а другие же органеллы отсутствуют. Характер роста пыльцевой трубки сильно отличается от роста других растительных клеток, где идет увеличение всей поверхности клетки. Рост пыльцевой трубки ограничен её кончиком. Так как рост не происходит в стенках трубки, то кончик является единственной её частью, которая может влиять на направление роста трубки. Рост пыльцевой трубки управляется тургорным давлением. В течение прорастания пыльцевого зерна формируется вакуоль, которая, увеличиваясь, заполняет пыльцевое зерно так, что цитопласт перемещается в растущую трубку. После того как трубка удлинилась, вакуоль содержится в самой старой её части, отделенная от остальных секций каллозной пробкой. В кончике пыльцевой трубки находятся самые высокие концентрации Са, как свободного, так и связанного. Разрушение градиентов концентраций ионов кальция всегда со провождается нарушением полярности органелл и потерей нормального роста пыльцевых трубок. Вторым элементом, оказывающим сильное влияние на рост пыльцевой трубки, является бор. Возможно, бор является хемотропным агентом для роста пыльцевой трубки через репродуктивные ткани. Эта гипотеза подтверждается высокой концентрацией бора в женских частях цветка. Определенную физиологическую роль в прорастании пыльцы и росте пыльцевой трубки играет показатель рН среды. Цитоплазма пыльцевой трубки имеет слабо щелочную реакцию, поэтому она растет в направлении уменьшения кислотности.

 

Характеристика почвенно-климатических условий, которые необходимо учитывать при семеноводстве капусты белокочанной.

 

Отношение к теплу. Капуста - холодостойкое растение. Прорастание семян происходит при температуре 2 ... 3°С, при 18 ... 20° на третий-четвертый день дружно появляются всходы. Температура выше 25°С неблагоприятна для прорастания, а выше 30° может быть для них губительна. Только что появившиеся всходы выдерживают заморозки до -2 ... - 3°С. Молодые растения в фазе одного двух настоящих листьев и более выдерживают заморозки до -3 ... 5°С. Закаленная, приземистая и хорошо политая рассада может вынести кратковременное понижение температуры до -5 ... -7°С сразу же после высадки ее в поле. Взрослые растения белокочанной капусты в фазе хозяйственной спелости переносят похолодания до -8 ... -10°С. Ранние сорта капусты белокочанной по устойчивости к заморозкам уступают позднеспелым. Температура 5 ... 12°С приводит к ослаблению ее роста и ускоряет переход из вегетативного состояния в репродуктивное (цветушность). Температура 15 ... 20°С наиболее благоприятна для развития капусты. При такой температуре в условиях достаточной влагообеспеченности получают максимальные урожаи. При повышении температуры до 30°С снижается интенсивность ассимиляции, замедляется процесс накопления сухого вещества в растениях.

Отношение к свету. Капуста - светолюбивое растение. Ее относят к растениям длинного дня, отличающимся на первых этапах развития повышенной требовательностью к интенсивности света. Свет ускоряет рост и развитие растений, формирование ассимиляционного аппарата. Капуста не переносит затенения, особенно в период появления всходов и в фазе рассады. Длинный день ускоряет формирование рассады и кочанов, а у семенников - цветение.

Отношение к воде. Капуста очень влаголюбивое растение. При урожайности 40 т/га суммарное водопотребление составляет 4000 м³, а на 1 т товарной продукции - 100 м³. Ежесуточный расход воды взрослым растением в летний период может достигать 10 л. При недостатке влаги замедляется рост растений, снижается урожай. Это объясняется тем, что крупные листья сильно испаряют влагу, а основная масса корней располагается неглубоко. У позднеспелых сортов потребность во влаге больше, но раннеспелые сорта к ее недостатку более чувствительны. Следует также учесть, что, несмотря на большую потребность капусты в воде, ее корневая система не переносит перенасыщения почвы влагой. Отсутствует почвенная аэрация, прекращается поступление фосфора, и растения быстро погибают. При затоплении корни капусты начинают отмирать через 6-12 ч.

Влажность воздуха. Большое значение для нормального роста капусты имеет и относительная влажность воздуха. При относительной влажности воздуха 30-40% листья капусты теряют тургор, и рост растений приостанавливается. Относительная влажность воздуха должна находиться в пределах 70-90%. Особенно важно это в период формирования кочана, поэтому в жаркую сухую погоду необходимо давать освежительные поливы малыми нормами - 50-100 м³ /га. Надо поливать и под корень, и по листьям.

Почвенный состав. Капусту белокочанную выращивают на различных по гранулометрическому составу почвах, за исключением тяжелых глинистых, песчаных и сильно кислых. Оптимальная реакция почвенной среды рН 6,5-7. На почвах с высоким содержанием гумуса и глубоким пахотным слоем капуста белокочанная переносит кислотность до рН 5,5 (торфяные почвы), избыток кальция, снижение содержания которого вызывает подкисление почвы. Подходят для выращивания капусты низинные торфяно-болотные почвы, где урожайность может быть в несколько раз выше, чем на дерновых. Капуста белокочанная потребляет большое количество минеральных элементов: в фазе нарастания листьев - в первую очередь, азота, а в период формирования кочана - фосфора и калия. С урожаем 60 т растениями белокочанной капусты выносится 250 кг азота, 50 кг фосфора, 250 кг калия, 200 кг кальция с 1 га. В 100 г почвы должно содержаться около 30 мг калия, 12-15 мг фосфора, 260-360 мг кальция, 40 мг магния, а также микроэлементы - бор, медь и марганец.

 

Характеристика почвенно – климатических условий области.

 

Характеристика температурных условий.

Тамбовская область относится к северному агроклиматическому району. Климат умеренно-континентальный. Континентальность его обусловлена значительной удаленностью от Атлантического океана, свободным доступом арктических холодных масс воздуха и влиянием Сибирского антициклона в зимний период.

Лето довольно теплое, зима холодная. Длительность безморозного периода наименьшая – 112 дней, наибольшая – 175 дней.

В условиях Тамбовской области отрицательным явлением для сельскохозяйственных культур являются осенние и весенние заморозки. Весенние заморозки губительно отражаются на развитии яровых посевов, овощных культурах. Первые весенние заморозки наступают приблизительно 4-5 мая. Прекращение весенних заморозков в среднем приходится на первую декаду мая, но иногда значительное похолодание с понижением температуры до отрицательных значений наблюдается в первой декаде июня.

Первые осенние заморозки наступают в среднем в третьей декаде сентября (приблизительно 29 сентября). Продолжительность периода с температурой воздуха выше 00С – 220, выше +50С – 185 дней, выше +100С – 150 дней, выше 150С – 110 дней. Абсолютный годовой максимум температуры воздуха составляет +370С - +400С, а абсолютный минимум         (-370С) – (-430С).

 

Осадки.

 

Наибольшее число дней с осадками падает на зиму, наименьшее – на вегетационный период. Если же сопоставить количество осадков, выпадающих по месяцам, с количеством дней с осадками в месяц, то можно сделать следующие выводы:

1. Сумма  осадков, выпадающих в вегетационный  период, удовлетворяет потребность  выращиваемых культур во влаге.

2. Осадки  в вегетационный период выпадают  весьма неравномерно, т.е. в большинстве  случаев это ливни. Ливневой характер  выпадения осадков приводит к  сокращению числа дней с осадками  и удлинению бездождевых периодов. Так как летние температуры очень высокие, то очень высокая и потеря влаги на испарение (в мае – августе испаряется до 75% годовых осадков), что отрицательно сказывается на развитии сельскохозяйственных культур.

Поэтому большое значение имеет вопрос накопления влаги и ее сохранения. Общая продолжительность снегового покрова составляет около 130 дней. Максимум снегового покрова наблюдается в феврале; на открытых местах 20 – 25 см, на защищенных – 35 – 45 см.

 

 

 

  Ветер.

Преобладающим направлением ветра является юго-западное и северное в зимний период и западное и юго-западное летом. Отличительной особенностью летнего времени является некоторое увеличение северо-западных и северных ветров. Скорость ветра в осенне-зимний период является наибольшей в году и составляет 4 – 5 м/сек. В тёплое время ветры ослабевают, средние скорости за месяц не превышают 3,5 м/сек.

 

Почвы.

На территории Тамбовской области в условиях умеренно-континентального климата и лугово-степной растительности сформировались почвы черноземного типа. Наибольшую площадь занимают черноземы типичные и выщелоченные, которые занимают водораздельное плато и очень пологие склоны. В поймах рек имеют место пойменные зернистые и пойменные слоисто-зернистые почвы. В понижениях – пойменные лугово-болотные. В балках залегают овражно-балочные почвы.

 

Строение профиля.

Характерными морфологическими признаками  почв являются: темно-серая и черная окраска гумусового горизонта, хорошо выраженная зернистая структура горизонта Ап/пах, полное отсутствие кремнеземистой присыпки в почвенном профиле, отсутствие иловатых пленок на поверхности структурных отдельностей в горизонтах В и ВС.

Линия вскипания у черноземов типичных в пределах гумусового горизонта, но не выше 30см от поверхности. Горизонт ВС всегда карбонатный. Карбонаты встречаются в виде «белоглазки» и мицелия. В этих почвах часто наблюдается перерытость землероями.

Черноземы типичные относятся к среднемощным разностям, они имеют мощность горизонтов А+В от 40 до 80 см. Механический состав типичных черноземов тяжелосуглинистый. Преобладают фракции мелкого песка и ила. В связи с тяжелым мехсоставом черноземы типичные обладают большой связностью, оказывая при обработке значительное сопротивление.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Строение профиля чернозема типичного

Генетические горизонты		Рисунок	Свойства
Буквенное Обозначение	Мощность, см
Апах	30-60		свежий, темно-серый, тяжелосуглинистый, комковато-пылеватый, уплотнен, тонкопористый, корни, переход заметный.
А1	20		свежий, темно-серый, тяжелосуглинистый, зернистый, слабо уплотнен, тонкопористый, корни, вскипает с 35см от 10% НСI, переход постепенный.
В	15-30		Горизонт гумусовых затеков. увлажнен, темно-серый с бурым оттенком, тяжелосуглинистый, комковато-зернистый, уплотнен, тонкопористый, вскипает от HCI, корни, переход заметный.
ВС	40-45		Переходный к материн. породе. увлажнен, желто-бурый, затеки гумуса, тяжелосуглинистый, комковатый, слабо уплотнен, пористый, встречаются карбонаты в виде мицелия, корни, переход постепенный.
С	-		Материн. порода. влажный, палево-желтый, тяжелосуглинистый, комковатый, бурно вскипает от соляной кислоты.

 

Технология выращивания гибридных семян.

 

Технология выращивания гибридных семян по двулетней культуре.

Первый год культуры

Площадь под маточники 3 га

Место выращивания маточников открытый грунт.

Технология выращивания родительских линий:

Сроки и схемы посева, норма высева семян.

Семена среднеспелых сортов капусты высевают на рассаду 10-20 марта или в апреле прямо в грунт под пленку. Выращивание маточников родительских линий лежкой капусты проводят обязательно рассадным способом. Рассаду выращивают в кассетах в пленочных теплицах, в разборно-переносных укрытиях, холодных рассадниках. В пленочных теплицах ежегодно с осени необходимо обеззараживать грунт пропариванием или обработкой 10% раствором формалина из расчета около 10 л на 1 м 2 . Кислотность субстрата доводят до нейтральной внесением мела или доломитовой муки. Посев в пленочных теплицах проводят сеялками: самоходной СТС-0,7 или ручной ПРСМ-7. Схема посева 5x3-5 см, расход семян в зависимости от их размера и схемы посева - от 2 до 3 г на 1 м 2 . При работе ручной сеялкой ПРСМ-7 ее нужно тщательно очищать при переходе на посев следующей линии.