§ 4. Ботаническое описание

Из однолетних культурных форм наиболее распространено сорго обыкновенное (Sorghum Moench).

Корневая система у сорго расходится от узла кущения тонкими, длинными нитями во все стороны на расстоянии 60-130 см, проникая на глубину до 250-300 см. Прорастает сорго одним корешком, который в первое время, до образования 3-4-го листа, интенсивно ветвится, образуя множество боковых корешков, покрытых волосками, и до появления вторичных корней служит основным органом почвенного питания растений. Через 4-8 дней после появления всходов четко обозначается узел кущения. От него отходят вторичные корни, которые образуются после появления 3-4 листочков. В. М. Смирнов (1956) выделяет несколько типов корней: зародышевые, эпикотильные, узловые и воздушные.

После появления всходов в течение 30-40 дней происходит интенсивный рост корневой системы, надземная часть растения в это время растет очень медленно. И только после образования мощной корневой системы начинается развитие ее надземной части. Данные исследования показывают, что в начале фазы полной спелости семян одна весовая часть корня обеспечивает пищей и водой 10,6 весовых частей надземной массы. Это говорит о высокой продуктивности корневой системы сорго. Сильно развитая и глубоко уходящая корневая система дает возможность растениям сорго получать влагу и питательные вещества из таких слоев почвы, которые являются недоступными для многих растений. Этим прежде всего объясняется большая выносливость и исключительная засухоустойчивость культуры сорго.

За последние годы ученые обнаружили на корнях сорго азот-фиксирующие клубеньковые бактерии.

Стебли сорго прямостоячие, бледно-зеленые, гладкие, более тонкие, чем у кукурузы, с заполненной сердцевиной. В зависимости от группы и сорта сердцевина стебля сорго бывает заполнена соком различной степени. Морфологическим признаком, свидетельствующим о сочности или сухости сердцевины стебля, является окраска центральной жилки листа. Если она белая, то губчатая ткань сердцевины стебля, будучи заполнена воздухом, - белая, сухая (веничное и зерновое сорго); серо-зеленая окраска центральной жилки листа свидетельствует о том, что сердцевина стебля заполнена соком (сахарные и некоторые сорта зернового сорго).

Стебель сорго состоит из отдельных междоузлий, число и длина которых различны в зависимости от вида культуры и скороспелости. Число междоузлий на главном стебле является довольно устойчивым признаком. Раннеспелые сорта имеют меньшее количество междоузлий - 6-10, среднеспелые - 10-15 и позднеспелые - 16-25, длина которых 0,5-2 см в нижней части, до 40 см и более в верхней части стебля в зависимости от вида и сорта. В зависимости от сорта, густоты посева, а также от степени плодородия почвы и климатических условий высота стебля бывает различной. Высокорослые сорта сорго достигают 2-3 м, а в тропической зоне - 6-7 м. Карликовые же сорта имеют высоту 0,6-0,8 м. Кустистость у сорго также зависит от сорта и условий выращивания. Кустовые формы (сахарные сорта и сорго-суданковые гибриды) образуют от 2 до 4 и более вполне развитых стеблей, отходящих от узла кущения. Имеются сорта одностебельные, некустящиеся (в основном зерновые). Кроме этого, у некоторых сортов сорго развиваются боковые ветви.

Лист у сорго состоит из двух частей - влагалища и листовой пластинки. Влагалищная часть листа плотно охватывает значительную часть или все междоузлие, а у низкорослых сортов даже другие междоузлия, защищая стебель от неблагоприятных внешних условий, придавая ему большую прочность. Листья формируются от узла стебля, располагаются поочередно с двух сторон. Количество их зависит главным образом от сорта и условий выращивания: раннеспелые формы имеют 6-10, среднеспелые - 11-25 и позднеспелые - 16-25 и больше листьев. У листьев нет ушек, язычок маленький, листовая пластинка сидячая, широко-ланцетная, длинная (40-80 см), широкая (5-14 см). У некоторых сортов после всходов листья молодых растений имеют антоциановую окраску и являются устойчивым морфологическим признаком при определении сортов в молодом возрасте.

Соцветие у сорго - метелка, имеет большое количество форм (стержневая, цилиндрическая, овальная, округлая, яйцевидная, веретеновидная, пирамидальная и др.), различной плотности (рыхлая, развесистая, сжатая, комовая), окраски (белая, черная, коричневая, оранжевая и др.) и величины (от 15 до 70 см). Главная ось метелки бывает длинная (стержневая) или укороченная (бесстержневая). Все перечисленное является важным морфологическим признаком при определении групп, видов и сортов сорго.

Колоски на веточках метелки располагаются в основном с боков попарно, причем один из них - сидячий, обоеполый, плодущий, а другой - мужской (бесплодный) на короткой ножке, при тройчатом расположении на концах веточек один из них - сидячий, обоеполый, плодущий, а два колоска - мужские, бесплодные. Каждый плодущий колосок имеет две колосковые выпуклые блестящие чешуи, которые охватывают как плодущий, так и бесплодный колоски. Обоеполый цветок имеет цветочные тонкие, прозрачные чешуи (одна из них - нижняя - может быть с остью или без ости), три тычиночные нити с прикрепленным пыльником и пестик, состоящий из верхней одногнездной завязи и двух хорошо развитых перистых рылец (рис. 1 и 2).

Рис. 1. Цветок сорго (вверху): 1 - колосковая чешуя, 2 - наружная цветковая чешуя, 3 - пыльники, 4 - внутренняя цветковая чешуя, 5 - рыльца, 6 - ость

Рис. 2. Детали колосков сорго (внизу): а - обоеполый цветок открытый, б - обоеполый цветок закрытый, в, ж - наружные и внутренние стороны веточки с колосками, г - зрелый колосок с семенами, д - зрелое семя, е - поперечный разрез семени

Начало заложения метелки - на 40-45-й день после посева. Продолжительность этой фазы длится в пределах двух недель, после чего начинается период формирования цветков.

Соцветие (метелка) у сорго образуется в зависимости от скороспелости сорта: у раннеспелых - через 45-55 дней, у среднеспелых - через 60-65 дней, у позднеспелых - через 75-100 дней после всходов. Цветение метелки начинается на 2-6-й день после ее выметывания с верхней части метелки, постепенно распространяясь вниз.

При раскрытии цветка тычинки и рыльца высовываются наружу, пыльники лопаются и высвобождают облако легкой пыльцы, которая подхватывается ветром, переносится на значительное расстояние и попадает на рыльца цветков других растений сорго. При этом осуществляется весьма важный процесс оплодотворения путем переопыления.

После оплодотворения завязь, распространяясь, заполняет всю полость, образованную цветковыми и колосковыми чешуями - формируется плод-зерновка.

Зерно сорго сверху покрыто наружной оболочкой, образовавшейся из стенки завязи, под которой залегает внутренняя оболочка, образовавшаяся из стенок яйцеклетки. Под внутренней оболочкой находится стекловидный, роговой, богатый белком, так называемый алейроновый слой. Основная часть зерновки заполнена мучнистым эндоспермом, преимущественно зернами крахмала, являющимся питательным веществом (см. рис. 2). В нижней части зерновки, обращенной к веточкам метелки, в заметном углублении располагается широкий и длинный зародыш со стебельком и зародышевым корешком. Зародыш от эндосперма отделяется щитком. По данным Б. М. Смирнова (1956), соотношение между составными частями зерновки примерно такое: оболочка - 8%, алейроновый слой и мучнистый эндосперм - 82,4%, зародыш - 9,6%.

Зерно сорго по форме бывает овальное, яйцевидное, бочковидное, округлое, удлиненное и др.; по величине - крупное (1000 зерен более 30 г), среднее (20-30 г) и мелкое - (менее 20 г); по окраске - белое, оранжевое, коричневое, бурое, кремовое и других цветов и оттенков; по наличию пленок - пленчатое и голозерное. У большинства сортов сорго оболочки зерна, окрашенные в различные, цвета, имеют в своем составе гликозид-танин.

Семена сорго, особенно у позднеспелых сортов, сразу после уборки имеют низкую всхожесть, так как проходит период Послеуборочного дозревания. После периода покоя (30-45 дней) всхожесть значительно повышается.

По вегетационному периоду и созреванию зерна сорта сорго разделяются на раннеспелые - от 80 до 100 дней, среднеспелые - от 101 до 120 и позднеспелые - от 121 до 140 дней. По мере созревания зерно сорго проходит следующие фазы спелости: молочную, молочно-восковую, восковую, и полную. Степень спелости зерна может быть определена по его консистенции и влажности.