Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань в своє навчання і роботи, будуть вам дуже вдячні.
Походження культурних рослин в сільському господарстві
Центри походження. Більшість культурних рослин відбувається з гірських місцевостей теплих зон земної кулі. На підставі великих даних, зібраних експедиціями, встановлені центри походження, в яких окремі види характеризуються великим багатством форм (рис. 1). У міру віддалення від цих центрів число і різноманіття стійких форм цих рослин зменшується. У меж їх ареалу характерно все більш узгодженим форм. Там, де культурні рослини зі своїх первинних центрів походження потрапили в області, де діють природні чинники, також сприяють збільшенню різноманіття форм, для ряду видів можуть створюватися нові, "вторинні" центри походження.
Особливо важлива область включає південно-західну Азію від Кавказу і сходу Малої Азії до Паміру. Звідси походить в даний час найбільш широко оброблювана з усіх видів пшениці пшениця звичайна (Triticum vulgare aestivum), жито (Secale cereale), овес (Avena sativa), дворядний ячмінь (Ніг-deum distichum), дрібносем'яні форми льону (Linum usitatissi-mum) , сочевиця (Lens culinaris), боби (Vicia faba), горох (Pi-sum sativum), далі люцерна (Medicago sativa), суріпиця (Brassi-ca rapa), цибуля ріпчаста (Allium сірка), а також найважливіші плодові дерева - яблуня , груша, слива, вишня і черешня.
Мал. 1. Центри походження культурних рослин (по Вавілову, з деякими змінами).
1 - Південно-Західна Азія; 2 - Середземноморський регіон: 3 - Абнссііское нагір'я; 4 - Індія; 5 - Південно-східна Азія; 6 - Центрально-Американська гірська область; 7 - болівійський-Перуанська гірська область.
Другий великий центр утворюють гірські ландшафти і узбережжі середземноморських країн. Поряд з деякими зараз менш поширеними видами пшениці та вівса там була батьківщина насамперед люпину (Lupinus), серадели (Ornithopus sativus), конюшини цікарнатного (Trifolium incarnatum), цукрових та кормових буряків (Beta vulgaris), капусти (Brassica oleracea) і ріпаку ( Brassica па-pus). Морква посівна (Daucus sativa) відбувається, мабуть, із Середземномор'я в результаті схрещування дикорослих в Середній Азії D. carota з морквою гігантської (D. maxima), так само, як, ймовірно, і редька (Raphanus sativus) сталася від схрещування атлантично -средіземноморской R. maritimus з західно-середземноморсько-понтійського R. rostratus. Для гороху, сочевиці, бобів і льону, що зустрічаються тут в крупносемянних формах, ця область є вторинним центром походження. Нарешті, звідти ж відбуваються петрушка (Petroselinum sativum), солодкий корінь, або козелец (Scorzonera hispanica), спаржа (Asparagus officinalis) і селеру (Apium graveolens).
Абіссінська нагір'я являє собою вторинний центр походження деяких видів пшениці і ячменю, а також певних сортів гороху і сочевиці. Крім того, це батьківщина кави. З південно-східної Азії відбувається багаторядний ячмінь (Hordeum vulgare polystichum). З цього ж району Далекого Сходу відбуваються персик, абрикос, апельсин, лимон, чай і соя. Індія - батьківщина рису і цукрового очерету, бананів і кокосової пальми.
З центрів походження численних форм в Новому Світі гірська область від Мексики до Гватемали була батьківщиною різних видів квасолі (Phaseolus), гарбузів (Cucurbita), махорки (Nico-tiana rustica), бавовнику (Gossypium hirsutum) і какао; крім того, ця область є первинним центром походження кукурудзи. Анди від Колумбії до півночі Чилі є батьківщиною картоплі і томатів, а також вторинним центром походження кукурудзи, тютюну виргинского (турецького) (Nicotiana tabacum) і іншого виду бавовнику (Gossypium barbadense).
Велике розмаїття властивостей грунту, температур і кількості опадів в гірських країнах підсилює дію чинників ізоляції. Тому нам тепер зрозуміло, чому більшість культурних рослин розвивалося на висоті від 500 до 2500 м. Тут же, мабуть, знаходилися і перші осередки землеробства, яке потім поширилося і на низовині, де для нього найбільш сприятливі умови були перш за все в долинах річок . Виникнення великих культур в долинах, що стало можливим завдяки штучному зрошенню або осушенню земель в басейнах Інду, Євфрату, Тигру чи Нілу, вимагало створення суспільних формацій, які змогли скластися лише значно пізніше.
Вторинні культурні рослини. Багато видів перетворилися в корисні рослини з бур'янів. Їх називають вторинними культурними рослинами. До них відносяться жито і овес, які спочатку засмічували посіви пшениці і ячменю. Жито ще і зараз зустрічається як бур'ян на пшеничних полях в Малій Азії. Точно так же (Vicia), сочевиця, льон і, мабуть, також і горох спочатку були бур'янами. Інші рослини були спочатку супутниками поселень людини. Вони зустрічалися в місцях звалища, на купах сміття або гною, звідки вони були перенесені в городи, щоб служити рослинної приправою до їжі. Тут слід згадати мареві і хрестоцвіті, здатні накопичувати багато нітратів, такі, як буряк (Beta) і шпинат (Spinacia), бруква (Brassica) і гірчиця (Sinapis alba). Крім них, також селера і моркву, томати і картопля, мак (Papaver), конопля (Cannabis) і кропива пекуча (Urtica) мали відповідні для зростання умови в місцях, багатих поживними речовинами, поблизу житла. Повернення багатьох таких корисних рослин на поля в якості товарних або овочевих культур відбувався тільки в відносно недавні часи. Поряд з ячменем і пшеницею, до числа найдавніших корисних рослин відносяться також льон і горох. Вони були відомі в Вавилоні і Єгипті щонайменше за 4000 років до н.е. Найдавніші виявлені насіння жита і вівса мають вік понад 3000 років.
Екологічні вимоги. Вимоги до умов життя, які той чи інший вид пред'являє відповідно до її Конституції у себе на батьківщині, також і в нових ареалах не повинні виходити за відомі межі, навіть якщо з часом ці кордони часто розширюються в результаті схрещування і селекції.
Місцем походження багатьох корисних рослин були біотопи літоральних типу. Часто вживаний термін «культурний ландшафт з полями» біологічно ні в якій мірі не скрізь обгрунтований, як це здається на перший погляд. Як дика капуста (Brassica oleracea), так і Beta maritima, вихідна форма цукрового і кормового буряка, ростуть на узбережжі Середземного моря і Атлантичного океану. Ріпак (В. napus B. campestris B. oleracea) і суріпиця олійна (В. гара), а також виведені з них бруква і турнепс відбуваються в кінцевому рахунку від В. campestris, зустрічається на території від Середземномор'я до Сибіру. В. campestris відноситься також до нітрофільним рослинним співтовариствам, компоненти яких раніше росли на прибережній смузі морів, озер або річок, а тепер живуть переважно на рудеральних місцях і на орних землях. Те ж відноситься до гірчиці (Sinapis alba). Якщо відомі бажані біотопи, то буде зрозуміло, що ріпак, листову капусту і цукровий буряк внаслідок їх солевинослівості можна успішно вирощувати на недавно відвойованих у моря ділянках берега в Шлезвіг-Гольштейн, щоб прискорити можливість орного використання цих площ. Вологолюбні, непридатним для степових умов культурним рослиною є конюшина червона (Trifolium pratense), який, хоча і був місцевим рослиною для великих територій Євразії, але як культура був інтродукований до Німеччини тільки в XIV ст. через Північну Італію і Швейцарію, а в XVI ст. - через Іспанію і Фландрію. У всякому разі в Німеччині він почав широко вирощуватися тільки в XVIII в. і у Франції - в XIX в. Конюшина повзуча (Т-repens), початок культури якого в Центральній Європі відноситься приблизно до того ж часу, здавна ріс на природних луках Євразії. Культурний овес з групи Avena sativa, близько споріднений Вівсюг (A. fatua), з'явився в Центральній і Західній Європі в якості бур'яну в зернових культурах, просуваючись уздовж заплав річок Західної Азії і Східної Європи. Він росте на всіх ґрунтах, що володіють достатньою водоудерживающей здатністю і якщо в період вегетації випадає потрібне кількості опадів. Овес має потребу в досить великих кількостях марганцю, який в достатку був для нього в наносах великих річок - первинних місцепроживання вівса. Цукрові буряки, як рослина морського узбережжя, навпаки, вимагає багато бору. Часто виникають в результаті нестачі цих мікроелементів порушення розвитку у названих рослин неважко зрозуміти, якщо пам'ятати про це.
Не тільки біля берегів моря або річок або на затоплюваних площах, але і в горах клімат може бути вологим, сприятливим найкращому росту вологолюбних рослин. Тут слід назвати горох і боби, тютюн і картопля, які по їх чутливості до посухи потрібно віднести до гігрофільних рослинам. Дикий картопля росте на грунтах, утворених з продуктів вивітрювання в помірно-холодному вологому кліматі високогірних долин Анд. Його батьківщина - область літніх дощів з частими туманами і відносно вирівняною зміною температур, зумовленої близькістю моря. Відповідно до цього картопля відрізняється низькою смокче силою: і великий асиміляційної поверхнею. Він добре росте на кислих грунтах, так як продукти вивітрювання грунтів в місцях його походження спочатку мали кислу реакцію. Його висока потреба в калії відповідає такий же потреби інших рослин на піщаній підгрунті, таких, як люпин або гречка, w тому занадто сильне вапнування грунту діє на картоплю негативно. Чим далі просувається культурний картопля в посушливі області, тим менш сприятливими стають для нього зовнішні умови. Можливо, що культурний картопля походить від диплоїдного дикорослого виду Solatium vernei в результаті більш пізньої природною поліплоїдизації.
Багато в чому вимоги люцерни до життєвих умов протилежні вимогам картоплі. Так само як пшениця, ячмінь, жито і кукурудза, вона відноситься до степових рослин, які віддають перевагу арідні області; однак по їх посухостійкості вони ще є мезофітамі. Подібні вимоги до клімату пред'являють також квасоля, вика і еспарцет. Ірансько-туранська батьківщина люцерни розташована в цьому континентальному ландшафті зі значною амплітудою крайніх і середніх температур. Люцерна має значну по масі кореневою системою і великий смокче силою. Її надземні органи не надто великі, і незначна в порівнянні з картоплею листова поверхня оберігає її від сильного випаровування (рис. 2).
Мал. 2. Форма зростання люцерни (степове рослина) і картоплі (рослина волого-прохолодних високогірних долин)
Люцерна добре розвивається на грунті, що містить лужні солі. Її високу солевинослівость, властиву також деяким рослинам морського узбережжя, наприклад цукровому буряку, слід розглядати як наслідок походження з аридной зони. В умовах вологого прохолодного клімату життєздатність цього степового рослини знижується. На бідних вапном або на кислих грунтах вона також погано росте і стає вразливою до хвороб. Із зернових культур найбільш вимогливий ячмінь. Він дуже чутливий не тільки до вогкості і холоду, перш за все в період до початку літа, але і до кислотності грунту. Завдяки невисокому коефіцієнту випаровування його ще можна обробляти як яру культуру в тих областях, де випадає тільки 450-500 мм опадів. Жито також переносить сильну посуху. Це перша рослина на цілинних землях, яке дуже невимоглива до змісту поживних речовин в грунті і тому може рости навіть на легких ґрунтах при відносно невеликій кількості опадів. Степовим рослиною з більш високим витратою води, ніж у ячменю і жита, є пшениця. Як рослина багатою гумусом і солями лесової грунту, пшениця вимагає до часу сильного зростання достатку води, а в період дозрівання - тепла і сухості. Тому вона найкраще росте в помірно теплих і субтропічних зонах. Тут же вирощується і основна маса кукурудзи, і більшу частину світового виробництва кукурудзи забезпечують США, Бразилія та СРСР.
Мал. 3. Основні ареали і шляхи переселення картоплі (К) (суцільні лінії і плями) і люцерни (Л) (пунктир і штрихування)
Якщо навіть деякі життєві вимоги культурних рослин можна ще встановити, виходячи з умов відбору в обох селах, то, з іншого боку, більшість рас в даний час фізіологічно і екологічно досить далекі від своїх вихідних форм. Правда, і зараз різко виділяються основні райони виробництва, наприклад, люцерни та картоплі (рис. 3), але ці рослини зустрічаються також разом з капустою і цукровим буряком в тому ж кліматі Середньої Європи, де людина акліматизуватися рослини літоральних спільнот і рослини аридних рівнинних і високогірних степів.
культура бур'ян сільськогосподарський вирощується
1. Тішлер В. Сільськогосподарська екологія. М. «Колос», 1971.
Розміщено на Allbest.ru