Центры происхождения и многообразия культурных растений

 

 

 

 
 

 

 

 

 

 

Реферат на тему: 
"Центры происхождения и многообразия культурных растений"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Волгоград 2014

1. Центры происхождения и многообразия культурных растений. Вступление.

Человек использует растения в пищу, как лекарства, на корм животным, производит из них ткани, бумагу, строительный материал и другое. Человечество всецело зависит от растений. Те растения, которые человек специально выращивает, называются культурными. Люди выводят различные сорта культурных растений, разрабатывают приемы их возделывания.

Первобытные люди не выращивали растения, они питались, собирая съедобные плоды, семена, корни и побеги дикорастущих растений. Осваивая новые менее благоприятные места обитания, людям не всегда хватало пищи. Они были вынуждены учиться выращивать растения, отбирать из них наиболее ценные, ухаживать за ними и почвой. Люди отбирали на посадку семена лучших по тем или иным признакам растений. Так происходил искусственный отбор, зарождалось растениеводство как вид деятельности человека.

Из-за отбора постепенно растения, которые возделывал человек, начали отличаться от своих дикорастущих предков. У культурных растений больше семян (злаки), крупнее плоды (яблоки) и т. д. Методы искусственного отбора со временем совершенствовались, создавались новые формы растений — сорта. Вопросами создания новых сортов растений и пород животных занимается наука селекция.

Селекция (от лат. selection – отбор, выбор) – это наука о получении новых форм растений, животных и микроорганизмов с ценными для человека свойствами. Селекция, о которой Н.И. Вавилов говорил, что это «эволюция, направляемая волей человека», является одновременно и искусством, и наукой, и особой отраслью сельского хозяйства.

Итогом селекционных работ являются сорт растений, порода животных, штамм микроорганизмов. Сорт растений или порода животных – это совокупность особей одного вида, созданная в результате селекции и обладающая определенными, передающимися по наследству, морфологическими, биологическими, хозяйственными признаками и свойствами.

 

2. Учение Н. И. Вавилова. Его вклад в изучение селекции. Открытие центров происхождения культурных растений.

Один из основоположников научной селекции, академик Николай Иванович Вавилов, считал, что для успешного решения задач селекции, необходимо изучение:

– исходного сортового, видового и родового разнообразия растений и животных; 
– влияния среды на развитие интересующих селекционера признаков; 
– наследственной изменчивости; 
– закономерностей наследования при гибридизации;  
– особенностей селекционного процесса для самоопыляющихся или перекрестноопыляемых растений.

Это позволяет построить стратегию и тактику искусственного отбора.

Н. И. Вавилов (1887-1943) - российский и советский учёный-генетик, ботаник, селекционер

Любая селекционная программа начинается с подбора исходного материала. Чем он разнообразнее, тем эффективнее будут результаты. Важнейший раздел селекции – учение об исходном материале – фактически был разработан Н.И. Вавиловым и подробно изложен в его работе «Центры происхождения культурных растений».

Любая селекционная программа начинается с подбора исходного материала. Чем он разнообразнее, тем эффективнее будут результаты. Важнейший раздел селекции – учение об исходном материале – фактически был разработан Н.И. Вавиловым и подробно изложен в его работе «Центры происхождения культурных растений».

Решая проблему исходного материала, Н.И. Вавилов обследовал многие районы земного шара и выявил территории с наибольшим генетическим разнообразием культивируемых растений и их диких сородичей. В 1920–1930 гг. Н.И. Вавилов вместе с сотрудниками осуществил более 60 экспедиций в 54 страны мира по всем обитаемым континентам, кроме Австралии.

Участники этих экспедиций – ботаники, генетики, селекционеры – были настоящими охотниками за растениями. В результате огромной работы они установили важные закономерности, показав, что не во всех географических зонах культурные растения обладают одинаковым разнообразием. Для разных культур существуют свои центры многообразия, где сосредоточено наибольшее число сортов, разновидностей, разнообразных наследственных отклонений. Эти центры многообразия являются и районами возникновения культурных сортов. Так, у картофеля максимум генетического разнообразия отмечен в Южной Америке, у кукурузы – в Мексике, у риса – в Китае и Японии, у пшеницы и ржи – в Средней Азии и Закавказье, у ячменя – в Африке. Большинство центров совпадает с древними очагами земледелия. Это в основном не равнинные, а горные районы. Таких центров многообразия Н.И. Вавилов насчитал сначала 8, а в более поздних работах сократил их число до 7.

1. Южноазиатский тропический (Индийский, или Индонезийско-Индокитайский);
2. Восточноазиатский (Китайский, или Китайско-Японский);
3. Юго-Западноазиатский (Переднеазиатский и Среднеазиатский);
4. Средиземноморский;
5. Абиссинский (Эфиопский);
6. Центральноамериканский (Южномексиканский, или Среднеамериканский);
7. Южноамериканский (Андийский).

 

3. Информация о перечисленных центрах происхождения культурных растений (по Н. В. Вавилову)

 

1. Южноазиатский тропический (Индийский, или Индонезийско-Индокитайский)

Индо-Малайский центр дополняет Индийский очаг происхождения культурных растений, включая весь Малайский архипелаг, Филиппины и Индокитай. Очень высокие влажность и температура, круглогодичная вегетация. Испытал некоторое влияние Китайского и Индостанского центров.

Растения: рис, хлебное дерево, банан, кокосовая пальма, сахарная пальма, саговая пальма, арека, сахарный тростник, помпельмус, дуриан, манильская пенька, ямс, таро, пак чой, восковая тыква, чино, лимон, помело, бергамот, лайм, померанец, бетель, кардамон, мангостан, гвоздичное дерево, чёрный перец, мускатный орех, лонган, трихозант, кажура.

2. Восточноазиатский (Китайский, или Китайско-Японский)

Китайский центр охватывает горные части центрального и западного Китая с прилегающими к ним низменными районами. Основа этого очага — области умеренного пояса по реке Хуанхэ. Характеризуется сравнительно высоким температурным режимом, очень большой степенью увлажнения, умеренным вегетационным периодом.

Растения: рис (японская разновидность), цинкэ, просо, чумиза, гаолян, пайза, адзуки, овёс, соя, редька, пекинская капуста, китайская капуста, салат спаржевый, лук-батун, лук душистый, хлопчатник коротковолокнистый, лерилла, актинидия, грецкий орех, лещина, апельсин, мандарин, кинкан, хурма, лимонник, китайская горькая тыква, унаби, чайное дерево, тунговое дерево, белая шелковица, камфорный лавр, бамбук, женьшень, китайский артишок, сахарный тростник, мушмула японская, канатник, малина пурпурноплодная, личи, восковница красная.

3. Юго-Западноазиатский (Переднеазиатский и Среднеазиатский)

Переднеазиатский центр сосредоточен в Передней Азии, и включает территорию Плодородного полумесяца, в том числе внутреннюю Малую Азию, всё Закавказье, Иран и горную Туркмению. Очень низкое увлажнение, высокие температуры (в отличие от Среднеазиатского и Средиземноморского центров редки отрицательные температуры), продолжительные засушливые периоды. Испытал влияние Средиземноморского и Среднеазиатского центра. Практически невозможно определить границы этих трёх центров, так как они сильно перекрываются.

Растения: пшеница, спельта, эммер, однозернянка, ячмень, овёс, рожь, горох, лён, ляллеманция, нут, люцерна, слива, айва, фундук, кизил, яблоня, груша, вишня, алыча, инжир, мушмула германская, каштан, виноград, черемуха, фисташка, финиковая пальма, лук-порей, пастернак, шпинат, салат, кресс-салат, эстрагон, чабер, майоран, любисток, эгилопс, эспарцет, вика, могар, барбарис.

Среднеазиатский центр включает северо-западную часть Индии (Пенджаб), северную часть Пакистана, Афганистан, Таджикистан, Узбекистан и Западный Тянь-Шань. Очень низкое увлажнение (часто грунтовыми водами), достаточно высокие температуры с сильными суточными и сезонными колебаниями, умеренная продолжительность вегетации (сезон дождей). Данный центр испытал очень сильное влияние со стороны Китайского и Переднеазиатского. Так, почти для всех произошедших здесь плодовых культур он является вторичным.

Растения: Рожь, конопля, чеснок, лук многоярусный, лук афлатунский, шнитт-лук, лук-слизун, лох, виноград, люцерна, чечевица, пшеница, дыня.

4. Средиземноморский

Средиземноморский центр — Балканы, Греция, Италия и большая часть средиземноморского побережья. Характеризуется не очень продолжительным вегетационным периодом (в особенности северные его части), достаточным увлажнением и умеренными температурами. Испытал влияние Переднеазиатского центра.

Растения: укроп, сафлор, хрен, огуречная трава, тмин, фенхель, кориандр, анис, мята, змееголовник, иссоп, мелисса лекарственная, катран, артишок, спаржа, ревень, щавель кислый, салат, цикорий, козлобородник пореелистный, скорционера испанская, турнепс, брюква, редис, редька, мангольд, свёкла, сельдерей, пастернак, петрушка, морковь, боб садовый, горох, рапс, листовая капуста, савойская капуста, брюссельская капуста, брокколи, кольраби, капуста  краснокочанная, капуста белокочанная, горчица белая, дуб пробковый,  виноград, лавр благородный, рожковое дерево, оливковое дерево, клевер, лён, чина, люпин, овёс.

5. Абиссинский (Эфиопский)

Абиссинский центр — автономный мировой очаг культурных растений в окрестностях эфиопского нагорья: Эфиопия, юго-восточный Судан, Эритрея. Иногда его расширяют на всю тропическую Африку, но это достаточно спорно по причине горного климата Эфиопии, создавшего условия для первичного очень древнего проникновения земледелия в окружающие тропические регионы. Характеризуется круглогодичной вегетацией, очень высокими температурами и недостаточным увлажнением (в том числе грунтовыми водами).

Растения: кат, лук-шалот, мелотрия шершавая, сикимор, кивано, хлопчатник, вигна, масличная пальма, просо, кунжут, клещевина, ямс, бамия, арбуз, энсета, кола, кофе, нуг, тэфф, сорго.

6. Центральноамериканский (Южномексиканский, или Среднеамериканский)

Центральноамериканский центр — южная Мексика, Центральная Америка, отчасти Антильские острова. Преимущественно умеренное увлажнение (увеличивается с северо-запада на юго-восток), достаточно высокие температуры, с сильными суточными и сезонными колебаниями, умеренная продолжительность вегетации (сезон дождей).

Растения: хикама, чайот, физалис, пекан, папайя, махорка, табак, агава, хлопчатник обыкновенный, авокадо, подсолнечник, перец овощной, какао, ангурия, батат, тыква обыкновенная, фасоль обыкновенная, кукуруза.

7. Южноамериканский (Андийский)

Южноамериканский (Перуано-эквадоро-боливийский) центр охватывает горные области и плоскогорья Колумбии, Эквадора, Перу, Боливии. Достаточно высокие температуры, недостаточное увлажнение. Испытал некоторое влияние Центральноамериканского центра (причём взаимное).

Растения: банановая гранадилла, жёлтая гранадилла, сладкая гранадилла, амарант, тыква фиголистная, тыква крупноплодная, бразильский орех, фейхоа, хлопчатник перуанский, аноа, ананас, арахис, кока, тамарилло, томат, якон, уллюко клубненосный, кислица клубненосная, картофель, папайя.

4. Селекционная и исследовательская работа после Н. И. Вавилова

Начатая Вавиловым работа была продолжена другими ботаниками. В 1970 г. П.М. Жуковский установил еще 4 центра: Австралийский, Африканский, Европейско-Сибирский и Североамериканский. Таким образом, в настоящее время насчитывается 11 первичных центров культурных растений.

5. Информация о перечисленных центрах происхождения культурных растений (по П. М. Жуковскому)

 

1. Австралийский

Включает Австралийский континент и Новую Зеландию. Недостаточное увлажнение, высокие температуры, круглогодичная вегетация. Образовался в Новейшее время.

Растения: эвкалипт, акация, австралийский орех, киви, унаби, шпинат новозеландский, новозеландский лён.

2. Африканский

Для него характерно разнообразие природных условий от влажных вечнозеленых лесов до саванн и пустынь. В растениеводстве сначала использовались только местные виды, а затем уже занесенные из Америки и Азии. Африка – родина всех видов арбуза, центр возделывания риса и проса, ямса, некоторых видов кофе, масличной и финиковой пальм, хлопчатника и других культурных растений. Вызывает вопрос происхождение посудной тыквы кулебасы, возделываемой в Африке повсеместно, но неизвестной в диком состоянии. Особая роль в эволюции пшеницы, ячменя и других хлебных растений принадлежит Эфиопии, на территории которой не было их диких предков. Все они были заимствованы земледельцами уже окультуренными из других центров.