1.3 Рост растений и его структура, особенности образования волокна

У льна принято различать 5 основных фаз роста и развития, которые характеризуются морфологическими изменениями в онтогенезе или образованием новых органов: всходы, елочка, бутонизация, цветение, созревание. В фазе созревания различают три степени зрелости: зеленую, раннюю желтую и желтую. Уборку льна на волокно приурочивают к ранней желтой спелости, поскольку в этом возрастном состоянии растений техническое волокно обладает наиболее хорошими качественными показателями.

 Лен-долгунец в фазу цветения

Рис. 5. Лен-долгунец в фазу цветения

 

Лен-долгунец в фазу желтой спелости

Рис. 6. Лен-долгунец в фазу желтой спелости

 

Продолжительность каждой фенологической фазы, как и всего жизненного цикла льна-долгунца, зависит от сортовых особенностей и условий выращивания. В среднем его вегетационный период составляет 80-90 дней.

От появления семядольных листьев до фазы елочка проходит около 15 дней. К это­му времени растения достигают высоты 5-10 см и имеют 6 пар близко расположенных друг к другу листьев.

Рост льна в фазе елочка характеризуется очень медленными темпами, что некоторые исследователи связывают с прохождением растениями двух основных стадий развития - яровизации и световой.

Стадия яровизации у льна-долгунца длится 5-8 суток и у одних сортов проходит до появления всходов, а у других - после. В этот период растения не чувствительны к интенсивности света и лучше развиваются при пониженных положительных температурах (+5-8°С).

К световой стадии лен обычно переходит в состояние развернутых семядольных листьев. Ее продолжительность колеблется в значительном диапазоне и даже у одного сорта в зависимости от температуры может варьировать от 15 до 28 суток.

В это время у растений интенсивно развивается корневая система, вытягивается точка роста, и закладываются потенциальные возможности формирования стебля. Чем продолжительнее световая стадия, тем больше образуется междоузлий и тем больше создается предпосылок для последующего интенсивного линейного роста стебля. Пониженная температура воздуха (+8-12°С) способствует удлинению световой стадии и приводит к повышению конечной продуктивности растений.

После прохождения световой стадии растения льна вступают в период быстрого роста, который длится до цветения. Среднесуточный прирост стебля в это время может достигать 4 см и более. За 15-22 дня до цветения растение образует до 75% сухих веществ и 60% волокна. В это время происходит реализация потенциальных возможностей растений льна.

Увеличение длительности активного роста, вызывается ли оно пониженными температурами или является генетической спецификой, приводит к увеличению периода вегетации и повышению урожая волокна.

Во время цветения рост стебля в высоту сильно замедляется и к концу его прекращается. Важным условием прохождения этой фазы и формирования полноценных семян является повышенная температура воздуха и умеренная влажность почвы.

Многолетние исследования показали, что период между цветением и созреванием льна охватывает 22-44 дня и протекает при температуре 12-17°С. В условиях более высоких ее значений он сокращается, что, однако, уже не стимулирует роста урожая.

Ключевой стадией для формирования лубяных волокон в развитии растений является межфазный период от быстрого роста до начала бутонизации. В фазу быстрый рост происходит их удлинение до окончательных размеров. В дальнейшем масса волокна увеличивается только за счет утолщения (радиального роста) клеточных стенок. Все качественные характеристики волокна определяются уже на стадии быстрого роста и в дальнейшем не могут быть изменены.

При значительной изученности многих биологических и физиологических аспектов формирования стебля и лубяных (элементарных) волокон мало исследованной остается структура диффузного или поверхностного роста растений льна-долгунца. В процессе роста увеличивается как высота растений (вертикальный рост), так и их диаметр (радиальный рост). Физиологический механизм вертикального и радиального роста, имея общую основу, в то же время сохраняет и важные различия.

Радиальный рост у растений менее выражен, чем вертикальный и его величина в формировании массы воздушно-сухого вещества невысока (10,0-13,9%). Доля вертикального роста в накоплении массы вещества во влажных условиях произраста­ния льна повышается, в засушливых - снижается. Основные факторы, определяющие продуктивность растений - срок посева, норма высева семян, репродукция посева, оказывают влияние на величину радиального и вертикального роста в различные межфазные периоды развития льна-долгунца. Прежде всего, ранний срок сева и высокая репродукция посева увеличивают интенсивность вертикального роста и уменьшают выраженность радиального роста растений в период елочка - бутонизация.

Анализ стеблей современных сортов масличного льна показал, что ему присущи общие закономерности, установленные для долгунца. Однако имеется и ряд существенных различий стеблей, которые могут оказывать существенное влияние, как на протекание технологического процесса, так и на его результаты.

Для масличного льна характерно наличие соцветия, состоящего из большого количества тонких ответвлений, составляющего примерно 30% от общей длины стебля, а также явно выраженная конусность стеблей (соотношение диаметров комлевой и вершинной частей стеблей изменяется в пределах 1,3-3,5). Масличный лен охватывает две группы - межеумки и кудряши. Высота растений изменяется чрезвычайно сильно, но соотношение между высотой растений различных групп межеумков и кудряшей при произрастании в одних условиях сохраняется и может служить признаком для их распознавания. Сорта льна межеумка можно разбить по высоте на группы. Группу низкорослых составляют наиболее скороспелые, а группу высокорослых наиболее поздние сорта. По степени ветвления льны - межеумки во всех районах возделывания довольно сходны, средняя ветвистость составляет 1,2-1,8 стебля. У основных межеумочных сортов ветвление начинается обычно на высоте 20-30 см. Толщина технической части стебля равна 1,5-1,9 мм. Эти средние показатели, характеризующие стебель, значительно изменяются в зависимости от погодных и почвенных условий и приемов возделывания.

Неодинаковая реакция на дефицит влаги прядильных и масличных льнов объясняется биологическими особенностями растений, различиями технологий и целей их возделывания. Вследствие высокой густоты стояния растений в посевах льна- долгунца быстрее расходуются влагозапасы почвы в первые периоды вегетации, у растений слабее развиваются корневые системы. Важной целью выращивания долгунцов является обеспечение максимальной длины стебля, а этот показатель в очень большой степени зависит от влагообеспеченности территорий.

У масличных льнов уменьшение высоты растений является одним из показателей адаптации растений к недостаточной влагообеспеченности. Разные генотипы масличного льна существенно различаются по засухоустойчивости. В целом кудряши устойчивее к засухе, чем межеумки. Наследственные различия по продолжительности вегетации влияют на оценки урожайности льна почти в такой же степени, как различия территорий по влагообеспеченности. Лен-долгунец не дает урожая семян при таких низких значениях показателя увлажнения, при которых еще можно получить урожаи масличного льна. Оптимум температуры может изменяться в зависимости от особенностей генотипов и конкретных экологических условий. Усиление жары влечет за собой сокращение вегетационного периода и высоты растений, увеличение числа стеблей и коробочек.

Масличные льны, обладая более развитой корневой системой (чем долгунец), способны использовать влагу глубоких горизонтов почвы и переносить засуху до начала цветения. В среднем на образование 1 т. семян масличный лен расходует до 440 т. воды.

Лен масличный предъявляет повышенные требования к теплу, особенно в период созревания. При низких температурах воздуха прорастание семян и появление всходов в значительной мере замедляются. Для полного развития - от прорастания до созревания - льну масличному необходима сумма температур 1600-1800°С. Всходы пе­реносят весенние заморозки до 4°С.

Длина вегетационного периода льна изменяется в зависимости от географического положения местности и метеорологических условий года. При этом влияние этих условий больше, чем влияние сорта. Период от всходов до полного созревания различных сортов масличного льна колеблется в пределах 72-108 дней. Меньшее количество тепла и обилие осадков удлиняют вегетационный период, и, наоборот, большее количество тепла и меньшее количество влаги сокращают период вегетации.

Наиболее характерный анатомический признак для межеумков - строение элементарных волокон древесины. Межеумки отличаются сравнительно узкой корой, механическими клетками тангентального типа, элементарными волокнами правильной формы и плотными стенками (слоистость видна слабо) с небольшой круглой или овальной полостью; древесина узкая и состоит главным образом из мелких элементов. Количество коробочек находится в прямой связи со степенью ветвистости.