Семейство бобовых

2. Общая характеристика рода Чина.

    Чина (Lathyrus)  род однолетних и многолетних травянистых растений семейства бобовых. Название произошло от двух греческих слов  la – очень и thuros – привлекательный. Растет на степных склонах, лугах, лесных полянах, опушках в лесостепной зоне. Разные сорта чины распространены на территории России, Европы, Азии и северной Африки, в Средиземноморье.  Основные стебли четырёхгранные, многие полегающие, цепляющиеся и вьющиеся, иногда прямостоячие, высотой 15-20 см (до 1,5 м). Боковые ветви быстро обгоняют в росте основной стебель.  Листья однопарноперистые, реже 2-4-парные, продолговато-ланцетовидные или ланцетные, с усиками, реже с остроконечием. Трубка чашечки в зеве часто косая. Флаг широко обратнояйцевидный или округлый. Крылья коротко прикреплены к лодочке. Тычиночная трубка прямо срезанная. Столбик линейный, к вершине расширенный, сплюснутый со стороны спинки, обычно ещё закрученный, вверху бородатый. Соцветие из одного, реже из двух белых, пурпурово-фиолетовых, желтых, оранжевых, сине-лиловых или розовых цветков. Чина, как правило, - самоопылитель. Плод - двукрылый боб. По окраске семян и цветков выделяют три группы Чины : белосемянные, светлосемянные и тёмносемянные; по размеру семян - крупносемянные, мелкосемянные,

    среднесемянные (длина 4-16 мм). Существует  более 100 видов чины в Европе, Азии, северо-западной Африке; в СССР - 50 видов. Большинство видов Чины  кормовые растения. Культивируется во многих  странах, В СССР возделывают на небольших площадях из однолетних видов Чину посевную (L. sativus), Чину нутовую (L. cicera), Чину танжерскую (L. tangitanus) и др;  из многолетних - чину луговую (L. pratensis). Наибольшее распространение имеет. чина посевная, выращиваемая на зерно (на Северное Кавказе, в Закавказье, лесостепных районах УССР, в центральных областях РСФСР, в Западной Сибири и Средней Азии), на зеленый  корм и сено (и в более северных районах). Малотребовательна к почвам, засухоустойчива, выдерживает понижение температуры до –8 градусов. Продолжительность вегетационного периода 100-115 суток (в средней полосе). Высевают одновременно. с ранними яровыми культурами широкорядным (на зерно) или сплошным (на зелёную массу или сено) способом. Норма высева при чистых посевах 130-160 кг/га. Глубина заделки семян 4-8 см , На зерно убирают при пожелтении 75% бобов, на зелёный корм : в начале цветения, на сено - в начале образования бобов. Во влажные годы может давать хорошую отаву, а в смеси с суданской травой -второй укос. Урожаи с 1 га зеленой массы в чистых посевах 220-230 центнеров , сена 30- 35 центнеров , зерна 15-20 центнеров. В 100 кг  зерна 108,2 кормовой единицы и 20,5 кг переваримого протеина, в 100 кг зелёной массы - 15,8 кормовой единицы и 3,6 кг переваримого протеина. Зелёная масса хорошо поедается крупным рогатым  скотом и cвиньями, сено - крупным рогатым скотом, овцами. Чина луговая отличается большей облиственностью. Возделывают ее на зелёный корм и сено в районах лесной, лесостепной и степной зон, горных районах Кавказа и в Средней Азии. Урожай сена 25-35 центнеров с 1 га. Хорошо предается овцами и лошадьми, хуже - крупным рогатым скотом. Чина луговая удовлетворительно поедается гусями. В западной Европе, преимущественно в Англии, Германии чина луговая введена в культуру и имеет особое значение для долголетних лугов, так как после посевов держится в продолжении десяти и более лет.

          Некоторые виды чины обладают приятным запахом (L. tuberosus) и яркими цветками, почему введены в культуру. Наиболее обычным культурным растением является душистый горошек (L. Odoratus), разводимый в садах. В настоящее время насчитывается около 10000 сортов душистого горошка, наиболее часто встречаются 200 сортов. Сейчас выведены декоративные сорта чины видов : L. Latifoius – сорта White pearl, Blushing bride – цветки полной розовой гаммы, лишены запаха; L. Gmelinii – сорта Уильям, Галакси, Руфлед и др – различная цветовая гамма от кремового до синего, обладают сильным запахом;L. Tuberosus –высокое многолетнее растение; L. Silvestris – растение с малиновыми соцветиями,  хороший медонос; L. Vernis – редкое охраняемое растение, обладающее яркими соцветиями из 3-8 цветков.

3. Морфологическое описание

  Чина  луговая — травянистое  многолетнее  поликарпическое длнниокорневищное растение с симподиалыю возобновляющимися удлиненными лианообразными вегетативными и генеративными побегами, надземное развитие которых протекает по моноциклическому яровому, реже озимому типу.

   Одновременно вегетирует несколько  побегов, связанных длинными (5—48) см гипогеогенными корневищами, от которых отходят придаточные корни. Из верхушечной почки корневища образуется надземный побег. Таким образом, корневище чины — это подземная часть надземного трофофильного побега. Благодаря ветвлению подземных побегов и их нарастанию образуется симподиальная система корневищ, размещающаяся в верхнем (до 10— 15 см) слое почвы. Корневища на первом году жизни белые, с возрастем они буреют. В первые годы жизни растения (до 3—5 или 7—10 лет) у него имеется главный стержневой корень, проникающий в почву по наблюдениям на лугах в пойме р. Оки до 140—150 см .

  Придаточные корни, отходящие от корневищ, возникают  на растении еще при жизни главного корня. После образования клона и отделения корневища от главного корня возникшие особи вегетативного размножения живут только за счет системы придаточных корней, которые у чины двух типов. Одни (их меньше) обычно возникают в месте ответвления корневища, отличаются от других придаточных корней большим долголетием, большей длиной и диаметром,

  Чина  луговая - Lathyrus  pratensis (рис 4)

  меньшим ветвлением. Более тонкие придаточные корни образуются по всей длине корневища, сохраняются в среднем до 2—4 лет,

  проникают в почву до 15—20 см, а отходящие от них боковые корни пронизывают почвенный горизонт в разных направлениях. На этих корнях формируется большое число клубеньков. Молодые корни имеют светлую окраску, по мере старения они приобретают темно-бурую окраску. Клубеньки на старых корнях отсутствуют или обнаруживаются в небольших количествах.

  Надземные побеги чины достигают 60—70 (до 100) см длины. Они голые или слабо опушены. Листорасположение очередное с  углом дивергенции в 180°. В основании  надземного побега, так же как и  на корневище, образуются листья низовой  формации, сменяющиеся выше зелеными сложными парноперистыми листьями с одной парой листочков, крупными зелеными прилистниками и простым или слабоветвящимся усиком на верхушке. Черешок бескрылый, угловатый; листочки   продолговато-ланцетные или ланцетные, цельнокрайние, с  заостренной  верхушкой, 20—40  мм длины и  5—10 мм ширины, с 5 хорошо заметными жилками. Прилистники яйцевидно-ланцетные с заостренной верхушкой и стреловидным основанием с неравно-ланцетными ушками. Между листьями низовой и срединной формаций возможно образование листьев своеобразной переходной формы с небольшими листочками и без усика или последний слабо развит. Для чины характерно наличие сериальных пазушных почек.

    Стебель ребристый, с несколько  сжатыми между ребрами гранями. На поперечном срезе видно, что два супротивных ребра образованы крыловидным.и выростами коры, или «ушками», а два других — идущими по стеблю и несколько выступающими тяжами склеренхнмных волокон, которые окаймляют по периферии медианные пучки листовых следов. Эти два ребра соответствуют ортостихам на побеге при листорасположении ½.

  Эпидермис надземных стеблей богат железистыми  клетками . Под эпидермисом развивается  хлорофиллоносная паренхима коры, в  ребрах под покровной тканью хорошо выражена колленхима. Отчетливая граница между корой и центральным цилиндром отсутствует. Сложные коллатеральные пучки стелы располагаются по кругу. Сердцевина выполнена паренхимой или в центре она полая. Узел трехлакунный , листовой след пятипучковый, но 3 срединных пучка до включения в стель сливаются, проходя по коре, и в центральный цилиндр через медианную лакуну входит 1 медианный пучок, а через латеральные лакуны включаются латеральные пучки другого листового следа от листа, расположенного на одно междоузлие выше. Соответственно латеральные листовые пучки, вошедшие из листа в стебель на уровне рассматриваемого узла, включаются в стель на одно междоузлие ниже но побегу, проходя это междоузлие по коре, в ее крыловидных выростах.

   Стебель корневища отличается от надземного стебля более мощной корой и относительно меньшим диаметром центрального цилиндра. Пучковое строение, характерное для ранних этапов развития подземного стебля, сменяется при работе камбия сплошным кольцевым расположением ксилемы и флоэмы . На отдельных корневищах, а также на участке близ выхода подземного побега на поверхность образуется

Рис 5    

Рис 6

  вторичная покровная ткань при заложении феллогена в перицикле, реже в эндодерме.

  Верхушка  конуса нарастания побега никогда не переходит к заложению репродуктивных органов. Цветки собраны в З—10 (12)-цветковые  кисти, выходящие из пазух зеленых  листьев и значительно превышающие их. Цветок зигоморфный, мотылькового типа, 10—15 мм длины. Чашечка из 5 сросшихся   чашелистиков; зубцы ее ланцетно-шиловидные, нижние длиннее, верхние короче трубочки или все зубцы более или менее одинаковых размеров и почти равны трубочке. Венчик из 5 желтых лепестков. 10 тычинок расположены в два круга по 5; 9 из них срослись нитями, а 1

  тычинка, принадлежащая внутреннему кругу  и располагающаяся против паруса, свободна. (рис 5) Гинецей апокарпный из 1 пестика, завязь удлиненная, столбик    не скрученный, с бородкой.

  Боб продолговато-линейный, до 25—35 мм длиной, сплюснутый, (3) 8—10-семянный, при созревании чернеющий. Семена шаровидные, овальные или несколько сплюснутые, 2,5—3,5 мм в диаметре, рубчик охватывает vg часть семени.(рис 7) Окраска семян от черно-пурпуровой до лнмонно-желтой с мраморовидной пятнистостью. Вес 1000 семян 9—26 г . Диплоидное число хромосом 14 .

4. Географическое распространение

  В пределах СССР чина луговая распространена очень широко по всей европейской части страны от берегов Баренцева моря до Крыма и Кавказа, а также в Западной и Восточной Сибири до Забайкалья, в Казахстане и Средней Азия .Обычна во всех районах Московской области. За пределами СССР чина луговая произрастает по всей Европе, в северной и тропической Африке, Малой Азии, Иране, Монголии, в Западных Гималаях, Китае, Японии.

  Произрастание ее в странах Древнего Средиземноморья - явление вторичное; сюда чина мигрировала  с севера.). Считается вполне вероятным, что чина луговая получила видовую самостоятельность в южной Сибири в плиоцене, обособившись от восточно-азиатской предковой формы типа Lathyrus davidii Нance. Из Сибири вид распространился к западу, а в эпоху оледенения

  Рис.7

  продвигался на юг. В межледниковые эпохи и послеледниковое время вид распространился к северу.                 Тип ареала — бореально-лесной, палеарктический или пале-обореальный

5. Онтогенез

  Прорастание семян подземное. Образующийся проросток  имеет удлиненный вегетативный побег, развившийся из .почки зародыша семени. В основании побега 3 чешуевидных листа, нижний — однолопастной, верхний — трехлопастной. Выше них — зеленые листья, размеры которых увеличиваются снизу вверх, наибольшие "из них достигают 7—8 мм длины и 3—4 мм ширины. Корневая система проростка представлена главным корнем и отходящими от него боковыми корнями.

  В разных условиях по-разному складывается дальнейшая судьба растения. Па сильнозадернованных и бедных почвах у чины в первом году жизни может образоваться только главный побег или главный побег и 1—2 побега кущения. В благоприятных условиях возможен переход к кущению и образованию побегов следующих двух порядков из почек в пазухах чешуевидных листьев главного и боковых побегов. Однопобеговое стсржнекорневое растение сменяется растением кустовндной жизненной формы. В течение вегетационного периода возможно формирование боковых побегов двух порядков. От оснований побегов отходят придаточные корни. Система главного корня сменяется смешанной корневой системой. Придаточные корни образуются близ семядольного узла. Осенью на поемных лугах наблюдется отрастание корневищ.

  Первые  плагиотропные побеги обычно образуются из почек семядольного узла. Из верхушечных  почек перезимовавших корневищ весной развертываются надземные побеги. В питомнике, подземные корневищные побеги появились в воздушной среде уже осенью на расстоянии до 20 см от материнского куста.

На 2-й  год у чины наблюдалось интенсивное  образование надземных побегов, корневищ и корней, дальнейшее углубление и ветвление главного корня. Кустовидная жизненная форма сменилась корневищностержне-корневой. В условиях культуры чина .зацветает на 2—3-й год, в естественных условиях — на 4—5-й год. К моменту зацветания в питомнике она сохраняет корневищностержне-корневую форму. В естественных условиях ко времени появления первых генеративных побегов материнский куст и связанный с ним главный корень в отдельных случаях может отмирать, что приводит к смене корневищно-стержневой формы длинно-корневищной. Длинно-корневищная форма характерна для чины луговой на протяжении всего дальнейшего периода ее жизни, который по продолжительности занимает наибольший отрезок времени в большом жизненном цикле, поэтому ее мы и принимаем за основную жизненную форму. Эта жизненная форма сохраняется у чины в разных эколого-фнтоценотическнх условиях, где возможно ее произрастание.