Соцветие у сорго-суданковых гибридов – метелка, имеющая большое количество форм (цилиндрическая, овальная, округлая, яйцевидная, веретеновидная, пирамидальная и др.), по плотности (рыхлая, развесистая, сжатая, комовая) и окраски (белая, черная, коричневая, оранжевая и др.). Длина метелок колеблется от 15 до 70 см. Главная ось метелки бывает длинная (стержневая) или укороченная (бесстержневая). Указанные выше параметры являются важными морфологическими признаками при определении групп, видов и сортов. Каждая ветвь метелки, отходящая от главной оси, несет ветви второго, третьего, четвертого и т.д. порядков. Ветви по длине бывают разные, в зависимости от этого метелки имеют разнообразную форму и плотность, свойственную тому или иному сорту и виду. Признаки метелки более четко вырисовываются в фазе цветения. Величина метелок изменяется в зависимости от густоты растений. Веточки последнего порядка на концах несут колоски, которые к метелке располагаются с боков попарно. Один – сидячий, обоеполый, плодущий, другой – мужской (бесплодный) на короткой ножке. При тройчатом расположении на концах веточек один из них сидячий, обоеполый, плодущий, два других – мужские (бесплодные). В каждом колоске под развивающимся цветком находится чешуйка недоразвившегося цветка. Каждый плодущий колосок имеет две колосковые выпуклые, блестящие чешуи, которые охватывают как плодущий, так и бесплодный колоски. Обоеполый цветок имеет две цветочные тонкие, прозрачные чешуи ( нижняя может быть с остью или без ости), три тычиночных нити с прикрепленными пыльниками и пестик, состоящий из верхней одногнездной завязи и двух хорошо развитых рылец. В однополых мужских колосках, растущих на коротких ножках, наружные чешуи мягкие, кожистые с четко выраженными жилками.
Соцветие у сорго-суданковых гибридов образуется в зависимости от скороспелости сорта: у раннеспелых через 45-55 дней, у среднеспелых – 60-65 дней, у позднеспелых – 75-100 дней после всходов. Выметывание метелок зависит и от условий выращивания. В жаркую сухую погоду метелки появляются раньше, чем в прохладную и влажную. Цветение метелки начинается на 2-6 день после выметывания с верхней части метелки, постепенно перемещаясь книзу. Цветковые чешуи раскрываются, тычинки и перистые рыльца высовываются одновременно наружу. Пыльники по мере созревания меняют окраску от светло-желтой до коричневой. После созревания они лопаются и высвобождают облако легкой пыльцы, которая с помощью ветра переносится на рыльца цветков других растений порой на значительные расстояния. Таким образом, осуществляется процесс оплодотворения путем переопыления.
Сорго-суданковые гибриды, как и сорго, являются факультативными перекрестноопыляющимися растениями. Растения выделяют очень большое количество пыльцы, на отдельных метелках может развиваться до 100 млн. пыльцевых зерен. Установлено, что данные растения переопыляются в основном в пределах своего сорта по принципу избирательности в оплодотворении. Возможно опыление в пределах одного растения, т.е. самоопыление. Но это происходит в основном в силу необходимости. Однако на практике это имеет очень большое значение в сильно засушливых районах страны, где в жаркую сухую погоду пыльца погибает в воздухе, и перекрестного опыления цветков не происходит, но тем не менее, урожай от этого значительно не страдает.
Раскрываются цветки главным образом в ранние утренние часы по типу «взрыва», а именно, за 5-10 минут почти одновременно открывается большое количество цветков. Следующий «взрыв» наступает ровно через сутки. После 11-12 часов цветение почти прекращается. Наибольшее количество распустившихся цветков приходится на 3-4 день. Продолжительность цветения – 6-10 дней в зависимости от температуры воздуха: чем выше температура, тем быстрее проходит цветение на метелке. Однополые мужские цветки играют важную роль в опылении, т. к. они совместно с двуполыми усиливают пыльцеобразование.
Важным видовым, групповым и сортовым признаком сорго-суданковых гибридов являются: форма сидячих колосков, степень их раскрытия при созревании, наличие остей, форма и окраска колосковых чешуй и наличие опушенности.
После оплодотворения завязь, разрастаясь, заполняет всю полость, образованную цветковыми и колосковыми чешуями, тем самым формируется плод – зерновка. В зависимости от сорта цветковые и колосковые чешуи либо плотно охватывают зерно, либо нет.
Зерновка по анатомическому строению существенно не отличается от строения зерен других злаков. Сверху оно покрыто наружной оболочкой, образовавшейся из стенки завязи, под которой залегает внутренняя оболочка, образовавшаяся из стенок яйцеклетки. Под внутренней оболочкой находится стекловидный роговой, богатый белком алейроновый слой. Основная часть зерновки заполнена мучнистым белым эндоспермом, преимущественно зернами крахмала, являющимися запасными питательными веществами. В нижней части зерновки, обращенной к веточкам метелки, в затемненном углублении располагается широкий и длинный зародыш со стебельком и зародышевым корешком. Зародыш от эндосперма отделяется щитком.
Количество зерна, его форма, окраска, величина очень разнообразны и зависят от сорта, гибрида и условий выращивания Количество зерен на одной метелке колеблется от 1800 – 2190 у сортов, до 3000-5600 у гибридов. Значительное количества зерна с одной метелки у гибридов - это проявление высокой степени гетерозиса. ( Н.А.Шепель, 1989 г.).
Зерно бывает по форме: овальное, яйцевидное, бочковидное, округлое, удлиненное и др.; по величине: крупное (вес 1000 зерен – 30г), среднее (вес 1000 зерен – 25г), мелкое (вес 1000 зерен – 20г); по окраске оболочки: белое, оранжевое, коричневое, бурое, кремовое и др.; по наличию пленок: пленчатое и голозерное.
1.2 Биологические особенности
Отношение к теплу и свету. Сорго-суданковый гибрид обладает большой пластичностью, поэтому легко приспосабливается к почвенно-климатическим условиям выращивания. Благодаря этому он имеет широкий ареал распространения – от тропических, пустынных и полупустынных климатических зон до умеренных и увлажненных широт. Это растение по своим биологическим особенностям и хозяйственно-ценным признакам является уникальным. Оно без вреда для себя может переносить очень высокие температуры. Клетки листьев не страдают от сильного солнечного перегрева и не расходуют лишнюю влагу усиленным испарением на свое охлаждение (что происходит у большинства растений).
По происхождению сорго – южное растение, поэтому оно теплолюбивое. Семена его начинают прорастать при температуре +8-10º С , но оптимальной температурой для прорастания семян, роста и развития растений считают +25-30º С (Ю.Ф.Олексенко, 1986 г.). В период от всходов до кущения, когда еще не сформировалась мощная корневая система, высокие температуры действуют на сорго-суданковые гибриды угнетающе. Во второй половине вегетационного периода высокие температуры они переносят безболезненно. Сорго-суданковые гибриды чувствительны к пониженным температурам и заморозкам, особенно в фазе цветения, когда уже при -1º С наступает гибель растений. Всходы погибают при температуре -2-3º С. Поэтому сорго-суданковые гибриды относят к поздним яровым культурам и высевают, когда среднесуточная температура почвы на глубине 10 см достигает +14-16º С Посев в непрогретую почву (7-8ºС) приводит к тому, что семена плесневеют, долго не прорастают, всходы бывают изреженными, а посев зарастает сорняками, что затрудняет и удорожает уход за всходами и значительно снижает урожай. Об этом говорят исследования, проведенные на Генической опытной станции (Н.А.Шепель, 1994 г.).
Растения этой культуры отличаются медленным ростом в начале вегетации и весьма интенсивным ростом после фазы кущения. При благоприятных условиях всходы появляются через 6-8 дней. Однако при пониженных температурах, почвенной корке, глубокой заделке семян всходы появляются на 10-15 день, а при ранних сроках сева на 20-30 день (П.М.Шорин, 1973 г.). Сумма активных температур для сорго-суданковых гибридов зависит в основном от условий выращивания и составляет 2000-3800 градусов. Наибольшая потребность в тепле у сорго наблюдается в период всходы-выметывание (1400-2100о), наименьшая в период посев-всходы (243-297о). Сорго типичное растение короткого дня (А.В.Алабушев, 1989 г.).При коротком 9 – 10 часовом дневном освещении у него настолько быстро происходят жизненные процессы развития, что даже у позднеспелых форм резко сокращается вегетационный период, ускоряется выбрасывание метелки, цветение и созревание в ней зерна. При естественном 16-17 часовом дневном освещении позднеспелые формы могут вообще не выбросить метелки, а среднепоздние удлиняют вегетационный период.
Таким образом, основной причиной нестабильности у многих линий, сортов и гибридов является их высокая реакция на продолжительность дня, температуру и другие экологические факторы среды. Поэтому перед селекционерами генетиками стоит задача создать сорго-суданковые гибриды с фотопереодически нейтральной реакцией, что позволит внедрять их в районах с высокой продолжительностью светового дня.
Отношение к влаге. Характерной особенностью сорго является способность приостанавливать свой рост в период особо неблагоприятных условий для роста и развития и оставаться в анабиотическом состоянии до тех пор, пока не наступят благоприятные условия.
Сорго-суданковые гибриды легче, чем другие культурные растения переносят воздушную и почвенную засухи, суховеи и высокие температуры. В процессе эволюции это растение выработало большую приспособляемость к недостатку влаги и экономному ее расходованию. По степени засухоустойчивости и жаростойкости оно относится к числу уникальных растений.