Анатомическое строение стебля льна

Обновлено: 05.10.2024

Лен по совокупности признаков подразделяется на следующие группы разновидностей: 1) долгунец; 2) межеумок; 3) кудряш; 4) стелющийся лен.

Р а б о т а 36. Определение групп разновидностей льна

Признаки	Долгунец	Межеумок	Кудряш
1. Высота растений, см 2. Ветвистость стебля 3. Техническая длина стебля, см 4. Толщина стебля, мм (на 1/2 технической длины) 5. Число стеблей на одно растение 6. Число коробочек на одно растение 7. Число семян в коробочке 8. Число семян на одном растении 9. Масса семян с одного растения, г 10. Масса 1000 семян, г 11. Масса соломки одного растения, г 12. Содержание масла в семенах, % 13. Содержание волокна, %

Р а б о т а 37. Фенофазы роста и развития льна-долгунца

Р а б о т а 38. Биологическая и хозяйственная характеристика

районированных и перспективных сортов льна-долгунца

Высота растений, см

О к о н ч а н и е

МАСЛИЧНЫЕ И ЭФИРНОМАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ

В группу масличных культур входят растения, семена и плоды которых содержат много жира (20–60%). Они являются основным сырьем для получения растительного масла. К ним относятся: подсолнечник, сафлор, рапс озимый и яровой, горчица белая и сизая (сарептская), рыжик, клещевина, кунжут, мак масличный, земляной орех (арахис), перилла, ляллеманция, сурепица и др. В Беларуси наиболее распространены рапс яровой и озимый, на небольших площадях высевают горчицу белую, редьку масличную и подсолнечник.

Эфирномасличные культуры выращивают для получения эфирных масел, используемых в медицине, парфюмерии и пищевой промышленности.

Задание. 1. Определить масличные культуры по семенам и плодам, сделать зарисовки.

2. Изучить морфологические признаки подсолнечника, сафлора, клещевины, кунжута, мака, периллы, ляллеманции, арахиса.

3. Определить эфирномасличные культуры по плодам и растениям.

Материалы и оборудование: практикум

Р а б о т а 39 . Морфологические особенности масличных

Растений семейства астровых, молочайных, губоцветных,

Кунжутовых, бобовых и маковых

О к о н ч а н и е

Р а б о т а 40. Морфологические особенности капустных

Признаки	Рапс	Горчи-ца сизая	Горчи-ца белая	Рыжик	Суре-пица	Редька масличная
1. Латинское название вида
2. Высота стебля
3. Число боковых ветвей, шт /раст.
4. Тип соцветия
5. Окраска цветков
6. Характер цветения и опыления
7. Тип плода
8. Число стручков в соцветии
9. Число стручков на одном растении
10. Число семян в стручке
11. Число семян на одном растении
12. Масса 1000 семян, г

Р а б о т а 41 . Определение капустных масличных культур

По семенам

Культура	Форма (рисунок)	Размер (диаметр), мм	Поверхность	Окраска
1. Рапс яровой
2. Рапс озимый
3. Горчица сизая (сарептская)
4. Горчица белая
5. Рыжик
6. Сурепица
7. Редька масличная

Р а б о т а 42. Отличительные признаки плодов (стручков)

капустных масличных культур

Культура	Рису-нок	Форма	Размеры (длина, ширина), см	Поверх-ность	Носик струч-ка	Растрескиваемость
1. Рапс
2. Горчица сизая
3. Горчица белая
4. Рыжик
5. Сурепица
6. Редька масличная

Р а б о т а 43 . Определение капустных масличных культур

Лен и его свойства. Лен относится к лубяным волокнам, т. е. волокнам, которые содержатся в стеблях, листьях или плодах растений. Лен — травянистое однолетнее растение. Через 5 — 6 недель после посева лен зацветает. В это время происходит наиболее интенсивный рост стеблей в длину и массовое развитие в них волокнистых пучков. Еще через 5 — 6 недель стебель приобретает золотистый цвет, а верхние семенные головки начинают буреть. В это время лен убирают выдергиванием (период ранней желтой спелости).

Волокнистые пучки находятся в стебле льна (рис. 1.10).

Снаружи стебель покрыт пленкой 1 (кутикулой), пропитанной воскообразными веществами. Под ней расположена кожица 2 и кора 3, которые вместе составляют лубяной слой.

Кора состоит из неудлиненных тонкостенных, местами неплотно прилегающих друг к другу клеток, называемых в ботанике паренхимными. Эти клетки служат ложем для прозен- химных клеток 4, склеенных в пучки пектиновыми веществами. Элементарное волокно льна является одной растительной клеткой веретенообразной формы с каналом, закрытым с двух сторон. У элементарного волокна длина 10 — 26 мм,

а поперечник — 12 — 20 мкм. Поперечное сечение волокна имеет вид неправильного пятиугольника или овала. Чем ярче грани, тем лучше волокно (рис. 1.11).

Волокнистые пучки хорошо развиты по всей длине стебля и за счет боковых ответвлений, переходящих из одного пучка в другой, образуют в стебле сетчатый волокнистый слой. Следующий слой 5 имеет название камбий, затем идут древесина 6, сердцевина 7 и полость 8.

Первичная обработка льна заключается в получении тресты, когда в результате расстила на полях в корковом слое нарушаются связи пучков волокон с окружающими их тканями. Затем сухая треста подвергается мятью для измельчения и удаления древесного слоя и трепанию. После трепания получают трепаный лен (длинное волокно) и волокнистые отходы.

Длина технических волокон зависит от высоты стебля растения и степени дробления волокон в процессе трепания и чесания. В среднем длина равна 250 — 1000 мм.

Прочность элементарного волокна, характеризуемая разрывной нагрузкой, равна 10 — 20 сН, а удлинение при разрыве 2 — 3 %. Даже при небольших нагрузках (25 % от разрывной) на долю остаточной деформации приходится до 60 — 70%. Этим объясняется большая сминаемость льняных тканей и изделий из них. . '

Цвет волокон — от светло-серого до темно-серого.

Физико-химические свойства льна близки к свойствам хлопка. Гигроскопичносгь его при нормальных условиях равна 12%. Лен быстро впитывает и отдает влагу. Под действием воды прочность элементарных волокон увеличивается, а технического льна — уменьшается, так как ослабляется связь между отдельными пучками волокон. Особенностью льна является его высокая теплопроводность, поэтому на ошупь волокна льна всегда прохладны. Эти свойства делают лен незаменимым для летней одежды.

Действие кислот и щелочей на лен аналогично их действию на хлопок. Волокна льна окрашиваются и отбеливаются труднее, чем хлопок, поскольку имеют интенсивную природную окраску. Кроме того, у элементарных волокон толстые стенки и узкий канал, закрытый с двух сторон. Эффект мерсеризации менее заметен, чем у хлопка, так как волокна имеют природный блеск.

При кипячении в мыльно-содовых растворах из-за растворения пектиновых веществ волокна становятся светлее и мягче.

Под действием прямых солнечных лучей в течение 990 ч прочность льна снижается на 50 %, т. е. стойкость льна к свету несколько выше, чем хлопка. Горит лен так же, как хлопок.

Лен является однолетним растением с прямым стеблем, достигающим обычно 1 м высоты. Известны более высокорослые формы, но есть и карликовые, около 15-20 см высотой.

Семя льна плоское, яйцевидной формы, с клювовидно загнутым на конце носиком, гладкое и блестящее с поверхности. Окраска семян обычно бурая или коричневая.

Известны сорта с желтой или оливковой окраской семян. Величина семян колеблется от 3 до6 мм.

Семя состоит из зародыша, окруженного тонким слоем клеток эндосперма, покрытого снаружи оболочкой.

Зародыш льняного семени относительно крупный, состоит, в свою очередь, из двух больших семядолей, корешка и почечки между ними.

Оболочка льняного семени содержит особую слизь, придающую семени скользкую поверхность.

При прорастании семени оболочка разрывается, и семядоли выходят на поверхность земли. Вскоре между семядолями начинает развиваться почечка, образующая первые настоящие листья льна.

При дальнейшем развитии центральной почки образуется стебель.

Стебель льна гладкий, цилиндрический, тонкий. Смотря по принадлежности к той или иной форме, стебель льна остается неветвящимся на большей части своего протяжения и ветвится только вверху или же от самого основания. С этим связано и различное использование форм льна. Листья льна ланцетные, заостренные, голые и расположены на стебле поочередно.

На верхушке стебля и его боковых разветвлений располагаются цветки, образующие в совокупности соцветие льна в виде зонтиковидной кисти.

Цветок состоит из чашечки, построенной из пяти заостренных чашелистиков, реснитчатых по краям и остающихся после отцветания при плоде. Венчик состоит обычно из пяти голубых лепестков, суженных к основанию. Известны формы льна с белыми, розовыми и фиолетовыми лепестками. Тычинок пять, пыльники чаще синие или желтые. Завязь пятигнездная с пятью столбиками.

После оплодотворения завязь начинает развиваться, увеличивается в объеме, затем буреет и подсыхает, превращаясь в зрелый плод (рис. 133).

Плод в виде более или менее округлой коробочки, заостренной кверху. Внутренность коробочки разделена полными перегородками на пять гнезд, из которых каждое, в свою очередь, неполной перегородкой делится на две части, содержащие по одному семени. Таким образом, в целой коробочке обычно 10 семян.

В среднем выход семян от массы необмолоченной соломки составляет 12-13%.

Анатомическое строение стебля льна

При использовании льняного растения наибольшее значение имеет его стебель. Поэтому подробное знакомство с анатомическим строением стебля и тех его частей, которые дают конечный продукт возделывания льна – волокно, является весьма важным.

При рассмотрении анатомического строения стебля можно различить в нем следующие основные части (рис. 134).

Наружную поверхность стебля составляет эпидермис (кожица), состоящий из одного ряда клеток с утолщенными стенками, покрытый тонким налетом воска. Под эпидермисом помещается кора, в которой кольцом располагаются волокнистые пучки луба. За кольцом волокнистых пучков находятся ситовидные трубки с клетками-спутниками, соприкасающиеся с камбиальным кольцом, под которым к внутренней части стебля расположена древесина с сосудами. Центральная часть стебля занята сердцевинной тканью, а в самом центре стебля имеется полость.

Основную ценность представляют волокнистые пучки.

Волокнистые пучки (толстостенный луб), расположенные кольцеобразно в коре стебля, имеют различные очертания и состоят из волокон, плотно или рыхло расположенных в пучке. Лучшее по качеству техническое волокно получается из стеблей, содержащих плотные волокнистые пучки, имеющие более округлые очертания в поперечном разрезе.

Волокнистые пучки состоят из элементарных волоконец, склеленных между собой пектиновым веществом. Каждое волоконце является сильно вытянутой веретенообразной клеткой с утончающимися концами. Первоначально клетки эти имеют округлую форму и заполнены протоплазматическим содержимым. Затем, по мере роста соответствующей зоны стебля в длину, они удлиняются, стенки их утолщаются с внутренней стороны, протоплазма ссыхается и пристает к стенкам, а вместо нее в середине волоконца образуется полость. Обычная длина вполне развитых элементарных волоконец 20-30 мм, но в отдельных случаях она может достигнуть и 100-120 мм.

Следует отметить, что в разных частях льняного стебля содержится различное количество и неодинаковое по качеству волокно.

В отношении качества волоконец можно указать, что наиболее толстые волокна находятся в основании стебля; по направлению к вершине толщина их почти равномерно убывает. Примерно с такой же постепенностью меняется и длина волокон, которая у основания стебля бывает наименьшей, более или менее равномерно увеличиваясь к верхушке стебля. Но в верхней части стебля длина волоконец неравномерна, что значительно отражается на технических качествах волокна. Наконец, толщина стенок элементарных волоконец оказывается наибольшей в средней части стебля.

Качество льноволокна оценивается номером. Чем выше номер, тем выше качество волокна. В практике нередко пользуются понятиями килограммономера и центнерономера. Количество килограммов или центнеров чесаного льноволокна, умноженное на средний номер волокна, показывает выход килограммономеров или центнерономеров с единицы площади. При хорошем урожае сбор льноволокна составляет 100 и более центнерономеров с каждого гектара.

Определение групп разновидностей культурного льна

Подвиды культурного (Linum usitatissimum L.) — в свою очередь подразделяются на разновидности, объединяемые в группы по своим эколого-географическим, морфологическим и прочим особенностям. Для нас представляют практический интерес только пять групп разновидностей, из которых первые четыре принадлежат к евразийскому подвиду. Приведем их краткую характеристику (рис.136).

Долгунцы . Высокие растения, достигающие 70-125 см высоты, с прямым неветвящимся стеблем и лишь вверху образующим небольшое количество разветвлений. Число коробочек на растении небольшое. Возделываются преимущественно на волокно.

Межеумки (промежуточные льны). Растения средней высоты, до 50-70 см, одно-двухстебельные, с несколько большим числом коробочек на растении. Возделываются преимущественно для получения масличных семян.

Кудряши . Низкорослые формы, обычно около 30-50 см высоты, с сильно ветвящимся стеблем, кустистые, многокоробочные. Возделываются как масличная культура.

Стелющиеся льны. Растения со многими стелющимися до цветения стеблями (рис. 136). Перед цветением стебли приподнимаются, куст становится канделяброобразным. Высота растений средняя. Формы стелющегося льна полуозимые. При яровом посеве плодоносят, но являются весьма поздними. Возделываются как озимые в Абхазии и Азербайджане, но крайне редко.

Крупносемянные льны. Растения средней высоты, со стеблем длиной 55-70 см, обычно одностебельные. По многим признакам напоминают межеумки, отличаясь от них более крупными (средней величины) коробочками и семенами. Эта группа относится к промежуточному подвиду, но объединяет и формы средиземноморского подвида. Возделывается как масличная культура.

Источник: Практикум по растениеводству

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Хлопов Андрей Анатольевич, Лыбенко Елена Сергеевна, Леконцева Татьяна Аркадьевна, Софронова Екатерина Сергеевна

The varieties of fiber-flax of domestic selection developed in the beginning of the 21st century were studied in the Kirov Region. Among them the best ones by anatomic structure of stem and fibre quality were revealed, such as Zaryanka, Sinichka, Impuls and Tverskoy, as well as the varieties with the best economic-biological indices: Tost 3 and Tost 4.

ANATOMIC STRUCTURE OF STEM AND FIBRE QUALITY OF NEW DOMESTIC SELECTION VARIETIES OF FIBER FLAX (LINUM USITATISSIMUM L.) IN THE KIROV REGION

15. Гайдученко А.Н. Короткоротационные севообороты универсального использования в условиях Амурской области / А.Н. Гайдученко, В.А. Тильба // Пути повышения ресурсного потенциала сельскохозяйственного производства: сб. науч. тр. Владивосток, 2007. С. 299-317,

16. Стёпкин Н.М. Продуктивность севооборотов в зависимости от насыщения их соей, введение поукосных и промежуточных культур в южной зоне Приамурья / Н.М. Стёпкин, В.И. Рафальский // Резервы повышения продуктивности сои: сб. науч. тр. Новосибирск, 1990. С. 80-84.

Ä.Ä. Хлопов, Е.С. Лыбенио, T.Ä. Леконцева, Е.С. Софронова

АНАТОМИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ СТЕБЛЯ И КАЧЕСТВО ВОЛОКНА НОВЫХ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ СОРТОВ ЛЬНА-ДОЛГУНЦА (LINUM USITATISSIMUM L.)

В УСЛОВИЯХ КИРОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Россия на протяжении многих столетий была крупнейшим производителем льняного волокна. В начале XX века 85% валового сбора волокна она экспортировала в страны Восточной и Западной Европы, в США [1].

Сегодня экспорт выглядит значительно скромнее. Между тем потребность в льняном волокне высокого качества с каждым годом растет.

Качество льняного волокна определяется морфологической и анатомической структурой льняных стеблей и зависит от почвенно-климатических условий, сорта, технологии возделывания и первичной обработки льна.

Кряжевые льны России, в основном, имели волокно высокого качества. В тридцатые годы прошлого века они стали заменяться первыми селекционными сортами. Внимание селекционеров было сосредоточено на увеличении содержания волокна в стеблях, что привело к заметному снижению его качества.

В пятидесятых годах прошлого века появились первые гибридные сорта льна (Л-1120) [2]. Селекционеры Томской селекционной станции получили скороспелые гибридные сорта Т-5, Т-7, Т-9, Т-10, которые являлись уникальными по содержанию волокна, но в значительной степени огрубевшими. На направление селекции сказалось отсутствие надежных методов оценки качества волокна на первых этапах [3].

Современные сорта льна-долгунца обладают высокими продуктивностью, содержанием волокна, значительной устойчивостью к болезням и полеганию, являются ценнейшим исходным материалом для селекции. Недостатком многих из них является недостаточно высокое качество волокна.

В Вятской ГСХА селекция льна-долгунца ведется с 60-х годов XX века. Приоритетным направлением является выведение сортов с высоким качеством волокна. Это стало возможным благодаря разработке комплексной методики оценки качества

волокна по анатомическому строению льняных стеблей [4], относительно простых методов: по величине коэффициента вариации диаметра элементарных волокон в одном типичном лубяном пучке [5], средней длине междоузлий стебля и его облиственности [6].

Материал и методика проведения исследований

В условиях Кировской области были изучены сорта льна-долгунца отечественной селекции: Синичка, Импульс, Зарянка, Тверской, Тост 2, Тост 3, Тост 4. Они высевались на территории ботанического сада Вятской ГСХА в 2003-2005 гг. Почвы участка дерново-среднеподзолистые

Изучение коллекции проводили в соответствии с методическими указаниями 8. За стандарт принят сорт Тверца, районированный в Кировской области с 1969 г. Это среднеспелый пластичный сорт, среднеурожайный по соломе, волокну и семенам. Качество волокна удовлетворительное.

Биометрические показатели растений, оценку качества волокна проводили инструментальными методами и по анатомическому строению стебля согласно соответствующим методикам [4, 10, 11].

Для статистической оценки полученных результатов при проведении исследований использовали методы дисперсионного анализа [12, 13].

В последние годы селекционеры уделяют значительное внимание созданию раннеспелых сортов. Они менее требова-

тельны к уровню плодородия почвы, значительно эффективнее используют зимневесенние запасы влаги в почве [14]. Возделывание раннеспелых сортов позволяет проводить уборку и расстил льносоломы в наиболее благоприятное время, что значительно увеличивает выход и качество длинного волокна [15].

Вегетационный период сорта-стандарта в среднем за три года составил 80 сут. Раньше него созревали образцы Зарянка, Тост 2 и Тост 4. В среднем за 3 года вегетационный период этих сортов изменялся от 75 до 77 сут. Сокращение вегетационного периода происходило за счет более интенсивного развития растений в период быстрого роста. Таким образом растения уходят от ранней летней засухи, ставшей характерной для Кировской области в последние годы.

Традиционно лен-долгунец возделывается с целью получения как соломы, так и семян. В среднем за годы исследований урожайность соломы сорта-стандарта составила 229 г/м2 (табл. 1). Урожайность выше, чем у Тверцы, отмечена у сортов Тост 3 (319 г/м2) и Тост 4 (308 г/м2).

Большая урожайность соломы у сортов Синичка, Тост 3 и Тост 4 обеспечивается за счет большей технической части стебля. Эти сорта формируют более короткое соцветие. В среднем за три года сорт Тост 3 превзошел стандарт по технической длине стебля, а сорта Синичка и Тост 4 — по общей длине стебля. Длина стеблей у сортов Синичка, Тост 3 и Тост 4 составила 72,7, 71,2 и 71,8 см соответственно, тогда как у стандарта — только 66,6 см.

Урожайность соломы и элементы структуры продуктивности

Сорт Урожайность соломы, г/м2 Общая длина стебля, см Техническая длина стебля, см

Тверца (ст.) 229 66,6± 1,43 56,9± 1,50

Синичка 343 * 72,7± 1,97* 61,3± 1,62

Тост 3 319 * 71,2± 1,09 61,5± 1,68*

Тост 4 308 * 71,8± 1,48* 60,7± 1,99

Зарянка 214 63,3± 1,52 55,2± 1,55

Тверской 256 61,4± 1,45* 52,0± 1,80*

О о VI - 1,96 1,96

Примечание. Здесь и далее:

по НСР0 5 * — уровень достоверности 95%;

по +0,05: * — уровень вероятности 0,05; ** — уровень вероятности 0,01; *** — уровень вероятности 0,001.

По итогам трехпетнего изучения урожайность стандарта по семенам составила 54 г/м2 (табл. 2). Урожайность выше, чем у стандарта, отмечена у сортов Синичка (76 г/м2) и Тверской (66 г/м2).

Высокая урожайность семян обусловливается большим процентом их завязы-ваемости по сравнению со стандартом и более крупными семенами. На уровне стандарта по количеству коробочек на одном растении (5,8 шт.) и количеству семян в одной коробочке (5,8 шт.) оказались сорта Синичка и Тверской. У этих же сортов можно получить наибольшее количество семян с одного растения. Масса 1000 семян у всех сортов достоверно превысила стандарт в среднем за три года.

При выведении новых сортов обращают внимание на те ценные признаки, которые слабее выражены в сортах, ранее переданных в производство. К таким признакам льна-долгунца прежде всего следует отнести качество волокна.

Сорта Импульс и Тверской имеют высокие стабильные по годам гибкость, разрывную длину и добротность пряжи, содержание волокна 29,8% и 30,6% соответственно (табл. 3). У сортов Синичка и

Зарянка количество волокна больше (34,0 и 35,0%), а его качество близко к качеству вышеупомянутых образцов. Сорта Тост 2, Тост 3 и Тост 4 высоковолокнистые. Содержание волокна в стеблях составляет 38,8, 39,3 и 38,8% соответственно. Среди них Тост 4 отличается гибкостью, а Тост 3 — крепостью волокна. Добротность волокна этих сортов составляет 16,3 и 16,1 км соответственно.

Технологические показатели качества волокна тесно связаны с анатомическим строением стебля. Волокно лучшего качества состоит из клеток небольшого диаметра, выровненных по длине. О ней косвенно можно судить по коэффициенту вариации диаметра элементарных волокон в одном типичном лубяном пучке. Сорта Синичка, Импульс и Зарянка имеют коэффициент вариации диаметра элементарных волокон наиболее низкий среди изучаемых образцов. Он составляет 10,0, 16,9 и 22,5% соответственно, тогда как у сорта-стандарта — 29,9% (табл. 4). У этих сортов, за исключением Импульса, элементарные волокна имеют достоверно меньший диаметр по сравнению со стандартом. Следовательно, качество волокна этих сортов высокое.

Урожайность семян и элементы структуры продуктивности

Сорт Урожайность семян, г/м2 Количество коробочек на 1 растении, шт. Количество семян в 1 коробочке, шт. Масса 1000 семян, г

Тверца (ст.) 54 5,8± 0,95 5,8± 1,22 4,25± 0,026

Синичка 76 * 5,9± 0,57 7,1±1,38 4,48± 0,027***

Тверской 66 * 5,3± 0,74 6,9± 1,13 4,44± 0,008***

Тост 4 49 3,4± 0,23* 5,3± 1,02 4,69± 0,017***

^о.оз - 1,96 1,96 1,96

Технологические показатели качества волокна новых сортов льна-долгунца

в среднем за 2003-2005 гг.

Сорт Гибкость, мм Разрывная длина, км Добротность пряжи, км Выход волокна всего, % Выход длинного волокна, %

Тверца (ст.) 68,1 ±8,67 8,5± 2,64 16,8 ±1,35 31,9± 3,39 20,8± 2,34

Импульс 70,3± 5,67 7,9± 1,60* 17,9± 1,55 29,8± 2,41 17,7 ±2,55

Тост 4 72,7 ±7,35 6,3±0,69 16,1 ±0,51 38,8± 1,90 24,4± 2,70

Синичка 66,7 ±6,84 11,0 ± 1,75 17,1 ± 1,18 34,0± 3,38 24,7± 3,52

Зарянка 65,7 ± 6,15 10,8± 1,49* 17,3± 1,25 35,0± 3,35 22,0± 3,31

Тверской 66,8± 7,01 10,5± 1,85* 18,5 ±1,54 30,6± 4,96 22,5± 4,51

Тост 2 53,3± 6,27 6,6± 1,06* 14,8± 0,40 38,8± 1,00 24,0± 2,57

Тост 3 55,4± 6,08 11,6± 2,17* 16,3± 0,80 39,3± 2,16 24,4± 2,60

Показатели анатомического строения новых сортов льна-долгунца

в среднем за 2003-2005 гг.

Сорт Диаметр элементарного волокна, мкм Коэффициент вариации диаметра элементарного волокна, % Диаметр просветов элементарного волокна, мкм Количество элементарных волокон на срезе, шт. Отношение: кора/ древесина

Тверца (ст.) 24,9± 0,80 29,9± 3,08 11,6± 0,47 454± 19,4 0,62± 0,064

Синичка 23,7 ±0,24** 10,0 ± 0,82 10,8± 0,15** 581 ±58,2*** 0,75 ± 0,165

Импульс 25,5± 0,50 16,9± 2,25*** 12,2± 0,31 546± 36,5*** 0,51 ±0,058

Зарянка 22,6± 0,55*** 22,5± 2,45 10,8± 0,34** 698± 30,2*** 0,54± 0,051

Тверской 21,2± 0,50 25,7 ±2,40 10,2± 0,38*** 490±24,3 0,57 ±0,121

Тост 4 25,8± 0,81 25,0± 3,70 12,9± 0,47** 876± 40,2*** 1,07± 0,080***

Тост 3 25,4± 1,06 36,1 ±6,37 12,6± 0,62 711 ±43,6*** 1,13± 0,078***

Содержание волокна определяется отношением коры к древесине. Как правило, чем более развита кора, тем больше волокна содержится в стебле. У сорта Тверца это отношение 0,6. Среди изучаемых сортов были отмечены образцы, у которых отношение коры к древесине достоверно больше стандарта: Тост 2,

Тост 3 и Тост 4 (1,05, 1,12 и 1,07 соответственно). Волокна этих сортов большого диаметра, со значительным внутренним просветом, а их количество на поперечном срезе стебля льна значительно превышает сорт-стандарт.

Среди высоковолокнистых сортов наименьшим коэффициентом вариации диаметра элементарных волокон отличается сорт Тост 4. Следовательно, у этого сорта волокна более выровненные по длине в сравнении с другими высоковолокнистыми сортами, что объясняет высокую гибкость волокна.

В течение 2003-2005 гг. в условиях Кировской области были изучены современные отечественные сорта льна-долгунца.

По анатомическим признакам стебля и технологическим параметрам волокна современные сорта можно разделить на две группы. Первая — сорта Зарянка, Синичка, Импульс и Тверской, с невысоким и средним содержанием волокна, отличающиеся хорошим его качеством. Технологические показатели волокна этих сортов превосходят сорт-стандарт.

Сорта второй группы Тост 2, Тост 3, и Тост 4 отличаются высоким содержанием волокна (около 39%) и невысоким качеством. В этой группе представляет интерес сорт Тост 4, который имеет наименьший

коэффициент вариации диаметра элементарных волокон и хорошую для высоковолокнистых сортов добротность пряжи. Этот сорт следует использовать в селекционной работе на качество волокна без снижения его количества.

У сортов Зарянка, Тост 2 и Тост 4 в среднем за 3 года отмечен более короткий вегетационный период по сравнению с сортом Тверца.

Самыми урожайными по соломе в среднем за три года оказались сорта Синичка (343г/м2), Тост 3 (319 г/м2) и

Тост 4 (308 г/м2), тогда как урожайность сорта Тверца составила лишь 229 г/м2. Максимальная урожайность семян отмечена у сортов Синичка (76 г/м2), Тверской (66 г/м2).

Стремление селекционеров к выведению сортов с волокном высокого качества позволило создать в начале XXI века урожайные сорта, сочетающие в себе хорошее качество волокна с достаточным его содержанием.

1. Живетин В.В. Лен и его комплексное использование / В.В. Живетин. Л.Н. Гинзбург, О.М. Ольшанская. М.: Информ-Знание, 2002. 400 с.

2. Бородич З.Н. Сорт льна-долгунца Л-1120 / З.Н. Бородич. М.: МСХ РСФСР, 1957. 7 с.

3. Рогаш А.Р. Итоги и перспективы селекции льна-долгунца на повышение качества и содержание волокна, а также на устойчивость к полеганию и болезням / А.Р. Рогаш // Тр. ВНИИЛ. М.: Московский рабочий, 1969. Вып. 7. С. 3-34.

4. Тихвинский С.Ф. Анатомический анализ стеблей льна: методические указания

по проведению полевых опытов со льном-долгунцом / С.Ф. Тихвинский, В.Я. Тихомирова. Торжок, 1978. С. 47-51.

5. Тихвинский С.Ф. Новый метод оценки качества волокна льна-долгунца / С.Ф. Тихвинский, А.Н. Дудина // Биологические и агрономические основы повышения урожайности сельскохозяйственных культур: тр. Киров. СХИ. Пермь, 1976. С. 145-150.

6. Доронин С.В. Новый метод оценки качества волокна сортов льна-долгунца по морфологическим показателям стеблей: информационный листок / С.В. Доронин, С.Ф. Тихвинский, И.Н. Бабинцева. Кировский ЦНТИ, № 24-073-01. 4 с.

7. Методические указания по проведению полевых опытов со льном-долгунцом. ВНИИЛ, 1978. 72 с.

8. Методические указания по изучению коллекций льна (Linum usitatissimum L.). Л.,

9. Методические указания по селекции льна-долгунца. М., 2004. 43 с.

10. Международный классификатор СЭВ вида Linum usitatissimum L. Л.: ВИР,

11. Технологическая оценка малых проб соломы // Методики технологиче-

12. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. М.: Агропромиз-дат, 1985. 351 с.

13. Ваулин A.B. Определение достоверности средних многолетних показателей краткосрочных полевых опытов при обработке результатов исследований методом дисперсионного анализа / A.B. Ваулин // Агрохимия. 1998. № 12. С. 71-75.

15. Павлов A.B. Источники высокого качества волокна в коллекции льна-долгунца ВИР и их селекционная ценность: автореф. дис. канд. с.-х. наук / A.B. Павлов. СПб., 2007. 20 с.

Т.В. Горбачева, С.И. Мозылева

КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТЬ ПРОСА СОРНОГО В ПОСЕВАХ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ ДЛЯ УСЛОВИЙ ЛЕСОСТЕПИ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

За последние годы в лесостепи Западной Сибири посевам зерновых культур, особенно яровой пшеницы, все больший вред наносит позднеяровой сорняк просо сорное. Этому способствует высокая конкурентоспособность этого сорняка [1]. Поэтому, чтобы разработать эффективную систему защиты, необходимо знать его влияние на урожайность культуры и сравнительно безопасный уровень его засоренности.

Объекты и методы

Для изучения конкурентоспособности проса сорного (Рапкит ггнПасеит гис1ега1е) на опытном поле Омского ГАУ в 2002-2007 гг. закладывались полевые мелкоде-ляночные опыты на лугово-черноземной среднемощной малогумусовой почве. Посев яровой пшеницы Эритроспермум 59 проводили во второй декаде мая сеялкой ССФК-7, ориентируясь на появление первых всходов проса сорного. Предшественник — пшеница, первая культура после чистого пара. Площадь делянки 1 м2, по-

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Государственное профессиональное образовательное учреждение

Ярославский колледж управления и профессиональных технологий

зам. директора по УМР

ОП.03 Материаловедение

Рассмотрена и одобрена на заседании

Председатель ЦМК ___ Суворова В.В.

Преподаватель Завгородняя А.С.

Изучение строения льна

Изучение свойств и характера горения льна

Изучение области применения льна

УРОВЕНЬ УСВОЕНИЯ :

Знать основы льноводства, строение волокон льна

Знать химический состав и свойства волокон льна

Понимать влияние строения волокон на внешний вид, свойства и область применения льна

КОНТРОЛЬ УСВОЕНИЯ:

Устный опрос или письменный контроль знаний до начала изучения новой темы.

Проверка приобретенных навыков при сдаче самостоятельной, лабораторной работы.

СТРОЕНИЕ ЛЬНЯНОГО ВОЛОКНА

Волокна льна относятся к так называемым лубяным волокнам, т.е. волокнам, содержащимся в стеблях, листьях или оболочке плодов различных растений. В текстильной промышленности используются в основном стеблевые лубяные волокна; в отчественном производстве тканевых материалов доля льна среди лубяных волокон состаавляет 95-97%. Лён является вторым после хлопка главнейшим видом растительных волокон для изготовления тканей, скатертей, салфеток и др. (Рис. 1)

Волокна льна являются наиболее ценными из всех лубяных благодаря высокой прочности, гибкости и хорошим сорбционным свойствам, т.е. способности поглощать газы, пары, растворённые вещества и микроскопические твёрдые частицы (например, дымов). Существует много ботанических видов льна, но наиболее распространенными его видами являются лён-долгунец и лён-кудряш . Лён-долгунец сеют исключительно для получения волокна.

Лён-долгунец, представляет собой однолетнее травянистое растение с прямым неветвистым стеблем высотой до 80. 90см и диаметром 1…2мм (Рис. 2). Из него получают длинное, эластичное волокно с выходом около 25% массы стебля. Выращивается этот лён главным образом в центральных районах России.

Лён-кудряш сеют в основном с целью получения семян для выработки льняного масла. Стебель его более низкий, ветвящийся от основания. Он даёт грубое, короткое волокно, используемое для выработки толстой пряжи. Лён-кудряш имеет более развитую корневую систему и может произрастать в южных засушливых районах.

Кроме этих сортов, имеется промежуточная разновидность льна – межеумок, который даёт волокно и семена среднего качества. Разводят лён-межеумок на Украине, в Поволжье, Сибири.

Уборку льна-долгунца производят в период ранней жёлтой спелости, когда семенные коробочки пожелтеют, а стебли приобретут ровный жёлтый оттенок. Происходит это примерно через 12 недель после посева семян – в стебле льна заканчивается образование пучков волокон (Рис. 3). При уборке льна в этот период получают наиболее высокий урожай хорошего по качеству волокна. При более позднем сборе льна в волокнах накапливается большое количество лигнина. Лигнин – это сложный ароматический полимер природного происхождения, отвечает за одревесневание растения. В результате его накопления лён сильно одревесневает, делается грубым, жёстким и теряет прядильную способность.

Убирают лён тереблением – выдёргиванием растения с корнем с целью сохранения естественной длины льна-волокна, заложенного в лубяном слое растения. Собранный лён очёсывают для удаления семенных коробочек, а стебли связывают в снопы, которые направляются на первичную обработку.

Поперечный разрез волокна имеет вид пяти- или шестигранного многоугольника со следом канала в центре (Рис. 4а). Под микроскопом элементарное волокно льна в продольном виде представляет собой цилиндр с коленообразными сдвигами и утолщениями (Рис. 4б).

В лубяном слое коры стебля льна располагаются клетки двух видов: паренхимные и прозенхимные. Тонкостенные равновеликие паренхимные клетки содержат запасы питательных веществ и служат для связывания всех элементов коры. Прозенхимные клетки обладают способностью в процессе роста льна значительно удлиняться, они располагаются вдоль стебля льна и являются элементарными волокнами льна (Рис. 5).

1-кожица; 2 – лубяные пучки; 3-сердцевина; 4 – соединительная ткань (паренхема) с пектиновыми веществами; 5 – корковый слой; 6 – древесный слой

Основным полимером льняного волокна является целлюлоза, составляющая до 80% массы, на низкомолекулярные фракции приходится до 8,5%, лигнин – 5,2%, жировосковые вещества – 2,7%, белковые и зольные – 3,2%. Таким образом, по сравнению с хлопком в волокне льна содержится большее количество сопутствующих веществ. Присутствие лигнина в составе волокон придаёт им жёсткость, хрупкость и ломкость.

Пучки элементарных волокон, выделяемые из стебля льна в процессе его обработки, образуют техническое волокно. Элементарные волокна удерживаются в этом пучке благодаря последовательному вклиниванию заострённых кончиков одних волокон в промежутки между другими. Технические волокна, выделенные из стеблей для использования в прядении, имеют длину 250…400мм.

Элементарные волокна льна имеют веретенообразную форму с толстыми стенками, узким каналом и закрытыми заострёнными концами (Рис. 6). Волокно имеет первичную и вторичную стенки, в которых фибриллы расположены по спирали с углом наклона к оси волокна 8…12 градусов. В слоях вторичной стенки по мере приближения к каналу угол наклона фибрилл уменьшается и может достигать 0 градусов. Слоистая структура волокна образуется в результате постепенного отложения целлюлозы на его стенках (Рис. 6).

– кутикула; 2 – кожица; 3 – кора; 4 – элементарные волокна; 5 – камбий; 6 – древесина; 7 – сердцевина

Длина этих волокон варьируется в пределах 10…38мм, в поперечнике достигая 12. 37мкм, в зависимости от места расположения волокна в стебле: наиболее толстые и короткие располагаются у основания стебля, а в направлении верхушки они становятся толще и длиннее. Отдельные элементарные волокна, соединяются между собой в пучки с помощью срединных пластинок, состоящих из пектиновых веществ (полисахариды, являются загустителями) и лигнина по 15. 30 штук, равномерно распределенных по окружности стебля под его покровной тканью. Пучки волокон хорошо развиты по всей длине стебля и благодаря боковым ответвлениям соединяются друг с другом, образуя в стебле сетчатый волокнистый каркас. Обычно в стебле содержится 20…25 таких пучков.

ПЕРВИЧНАЯ ОБРАБОТКА ЛЬНА

Поскольку лубяные волокна расположены пучками в коре льна, конопли и других растений, то для разделения волокон и коры собранные растения должны пройти сложную и длительную первичную обработку. Она состоит из нескольких этапов механических, физических и химических воздействий с целью выделить из стеблей пучки волокон, пригодных для дальнейшей переработки в пряжу, и включает мочку льняной соломы , сушку тресты , мятьё тресты , трепание льна-сырца . Выделенные волокна подвергают гребнечесанию , в результате чего получают пряди длинных очищенных комплексных (технических) волокон чёсаного льна и короткие волокна – очёсы.

Мочка льна осуществляется для разрушения пектиновых (клеящих) веществ , соединяющих лубяные пучки с неволокнистыми тканями стебля. Это необходимо для отделения лубяных пучков друг от друга и дальнейшего успешного очищения волокна. Разрушение пектиновых веществ происходит в результате деятельности микроорганизмов, которые развиваются при намокании стебля. Мочка бывает росяная , водяная холодная и водная тепловая (заводская).

Получаемая после мочки льняная солома называется трестой. Сушка тресты предназначена для снижения её влажности до 10…16%, что необходимо для успешной механической обработки тресты. Тресту мнут на мяльных машинах , или мялках , в которых древесная часть стеблей раздавливается и ломается. Часть изломанной древесины, называемой кострой , выпадает. Получаемый продукт после обработки тресты на мяльных машинах называется льном-сырцом, или мятым льном .

Трепание льна-сырца осуществляется на льнотрепальных машинах с целью очистки его от костры и разделения волокнистых пучков на более тонкие технологические волокна. После трепания получается очищенное длинное волокно – трёпаный лён , отходы – короткие волокна вместе с кострой, называемые отрепком . Выход трёпаного льна из льняной соломы высших сортов составляет 8…20%. Короткое волокно ( кудель ) и очёсы, получаемые в дальнейшем при чесании трёпаного льна, используют для выработки наиболее толстой и грубой пряжи (для грубых полотен, бортовки, мешковины).

СВОЙСТВА ЛЬНА И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Физико-механические и химические свойства природных целлюлозных волокон определяются их химическим составом и надмолекулярной структурой. Поэтому свойства волокон льна и хлопка, одинаковых по химическому составу, имеют много общего. Например, это касается действия на льняное волокно воды, пара, щелочей, кислот, окислителей и света. В то же время, особенности в надмолекулярной структуре этих волокон вносят различия в показатели характеристик основных свойств.

По свойствам льняное и другие лубяные волокна отличаются от хлопковых – они прочные, но более грубые и толстые, особенно технические. Благодаря этому льняные ткани лучше сохраняют форму изделия, чем хлопчатобумажные.

Элементарное льняное волокно имеет наибольшее относительное разрывное усилие и наименьшее разрывное удлинение из всех целлюлозных волокон. Прочность волокон льна в несколько раз превышает прочность хлопка, но их растяжимость, наоборот, меньше. Это объясняется тем, что в сравнении с хлопком лён имеет более плотную и ориентированную структуру. Однако, комплексное волокно льна обладает относительным разрывным усилием, меньшим элементарного, так как в структуре первого имеются менее прочные срединные пластинки , соединяющие элементарные волокна. Доля пластической деформации в полном удлинении льняного волокна больше, чем хлопкового, и составляет 60…65%. Именно этим объясняется ещё большая сминаемость льняных тканей по сравнению с хлопчатобумажными.

Поскольку длина льняных волокон также больше длины хлопковых, но имеет большую неравномерность, то из лубяных волокон получают более толстую пряжу, чем из хлопковых. Из льняной качественной пряжи вырабатывают полотенца, столовое и спальное белье, платьевые, а также технические ткани. Из более грубой льняной пряжи и других волокон (пеньки, кенафа, джута) вырабатывают тарные и мешочные ткани, а также веревки и канаты.

Из чёсаного льна получают гребённую пряжу, идущую на изготовление высококачественных бытовых тканей. Очёсы вместе с короткими волокнами, полученными из отходов трепания, используют либо для получения так называемой оческовой пряжи , либо для получения котонина – хлопкоподобного льняного волокна. Суть котонизации заключается в уменьшении длины пучков очёса и разделении их до уровня элементарных волокон.

В настоящее время применяются несколько способов котонизации: химический (за счёт разрушения пектина и лигнина химическими реагентами), механический (путём разрезания или разрыва волокнистой ленты), механохимический и биологический (путём расщепления пектиновых веществ ферментами). Если комплексное волокно чёсаного льна имеет в длину в среднем 170…250мм и поперечник 150…250мкм, то котонизированные волокна получают длиной 25…45мм и тониной 14…100мкм. Это позволяет использовать их в смеси с хлопком, вискозой, шерстью и рядом других волокон.

При щелочной варке технического льняного волокна наблюдается некоторая потеря прочности из-за частичного удаления пектина, цементирующего элементарные волокна, поэтому льняные ткани и изделия из них кипятить в щелочных растворах не рекомендуется. Эффект мерсеризации на льняном волокне проявляется в меньшей степени, чем на хлопковом. К действию же разбавленных кислот лён более устойчив, чем хлопок.

Наличие в целлюлозе гидроксильных групп обуславливает высокие гигроскопические свойства льняных волокон (больше, чем у хлопка), это придаёт материалам из него хорошие гигиенические свойства. При увлажнении волокна льна сильно набухают, увеличивая свои размеры, особенно поперечные. При этом разрывное удлинение их несколько увеличивается, а прочность повышается на 10…20%.

Льняное волокно обладает высокой теплопроводностью, поэтому для изготовления зимних одёжных тканей его не применяют. Недостатками льна являются малая растяжимость и низкая упругость волокна, вследствие чего льняные ткани сильно сминаются, а одежда деформируется, значительная неровнота технического волокна и пряжи из него по толщине, а также жёсткость волокна, вследствие чего ткани получаются недостаточно однородными и мало драпирующимися. Используют льняное волокно преимущественно для производства летних костюмно-платьевых тканей, белья, мужских сорочек, скатертей, полотенец, а также тканей технического назначения (бортовка, парусина).

Цвет льняного волокна благодаря содержанию пектиновых веществ и пигментов светло-серый или светло-жёлтый, иногда тёмно-бурый или рыжий. Чистые элементарные волокна – белого цвета.

Как и хлопок, лён относится к горючим волокнам, легко загорается в открытом пламени, продолжает быстро гореть после вынесения из него, образуя при этом легко рассыпающийся пепел. При нагревании сухие волокна льна выдерживают более высокую температуру, чем хлопок, и при нагревани до температуры 150°С практически не изменяют своих свойств, и лишь при температуре выше 150°С начинается процесс медленного, ускоряющегося с последующим ростом температуры разрушения волокон, сопровождающийся разложением целлюлозы и её обугливанием. Горит лён с проявлением тех же признаков, что и хлопок.

Светостойкость льна также несколько выше, чем у хлопка, хотя при длительном воздействии неблагоприятных условий окружающей среды у льняных волокон активизируется процесс окисления целлюлозы кислородом воздуха, что приводит к снижению механических свойств (прочности и удлинения), повышению жёсткости и хрупкости волокон.

Читайте также: