DOI: https://doi.org/10.21498/2518-1017.13.1.2017.97334

Structural peculiarities of shoots of switch grass (Panicum virgatum L in the context of introduction in the Right-Bank Forest-Steppe and Polissia zones of Ukraine

Т. О. Щербакова, Д. Б. Рахметов

Abstract


Purpose. To define morphological peculiarities of the different types of shoots of switch grass (Panicum virgatum L.) in the context of introduction in the Right-Bank Forest-Steppe and Polissia zones of Ukraine.

Methods. Morpho-physiological and ontogenetic analysis, morphometric technique, statistical evaluation.

Results. It was found that P. virgatum plants were producing the following types of shoots: vegetative-generative short or long rhizomatous ones (they appeared as in the underground part of a maternal shoot in «the area of shortened internodes» and in the base of its aboveground part); vegetative underground and aboveground ones (they are forming both in the axils of scales of the underground part of a maternal shoot and in the axils of cauline leaves); generative aboveground shoots (borne in the axil of cauline leaves). Morphological parameters and features of morphogenesis of reproduction, resting and secondary buds have been described.

Conclusions. During flowering phase of maternal shoot, P. virgatum reproduction buds were on the organogenesis phase I–II, their bursting occured after maternal shoot has flowered. The correlation of internodes length, leave blades and sheaths has been established. The maximum values of the above parameters were observed in the middle part of the prefloral zone of the stem. In the context of introduction, panicle earing came in the third decade of July, flowering began in the first decade of August. It was revealed that complete flowers are bloomed faster than the staminate ones.


Keywords


Panicum virgatum L.; introduction; shoot structure; short rhizomatous shoots; long rhizomatous shoots; reproduction buds

References


Serebryakova, T. I. (1971). Morfogenez pobegov i evolyutsiya zhiznennykh form zlakov [Morphogenesis of shoots and the evolution of grass life-forms]. Moscow: Nauka. [in Russian]

Cortese, L. M., & Bonos, S. A. (2013). Bioenergy Traits of Ten Switchgrass Populations Grown in the Northeastern/Mid-Atlantic USA. Bioenerg. Res., 6(2), 580–590. doi: 10.1007/s12155-012-9271-6

Griffiths, M. (1994). Index of Garden Plant. Portland, Oregon: Timber Press.

McLaughlin, S. B., & Kszos, L. A. (2005). Development of switchgrass Panicum virgatum as a bioenergy feedstock in the United States. Biomass and Bioenergy, 28(6), 515–535. http://dx.doi.org/10.1016/j.biombioe.2004.05.006

Rakhmetov, D. B., Verhun, O. M., & Rakhmetova, S. O. (2014). Panicum virgatum L. as a promising іntroduced species at M. M. Hryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine. Introduktsiia roslyn [Plant Introduction], 3, 3–14. [in Ukrainian]

Kulyk, M. I. (2013). Impact of growing conditions on phytomass productivity of the switchgrass (Panicum virgatum L.) on the second year of vegetation. Vìsn. Poltav. derž. agrar. akad. [Bulletin of Poltava State Agrarian Academy], 2, 30–35. [in Ukrainian]

Roik, M. V., Rakhmetov, D. B., Hontarenko, S. M., Kurylo, V. L., Humentyk, M. Ya., Blium, Ya. B., … Andriushchenko, A. V. (2014). Methods of examination varieties of Panicum virgatum L. the difference, uniformity and stability. In S. O. Tkachyk (Ed.), Metodyka provedennia ekspertyzy sortiv roslyn na vidminnist, odnoridnist ta stabilnist (VOS-test). Kormovi ta koreneplidni [Methods of examination of plant varieties for distinction, uniformity and stability (VOS -test). Food and Root] (pp. 637–651). Kyiv: Nilan-LTD. [in Ukrainian]

Moroz, O. V., Smirnykh, V. M., Kurylo, V. L., Herasymenko, Yu. P., Mostovna, N. A., Horobets, A. M., & Kulyk, M. I. (2011). Switchgrass as a new phytoenergy crop. Tsukrovi buriaky [Sugar Beet], 3, 12–14. [in Ukrainian]

Zaytsev, G. N. (1991). Matematicheskiy analiz biologicheskikh dannykh [Mathematical analysis of biological data]. Moscow: Nauka. [in Russian]


GOST Style Citations


  1. Серебрякова Т. И. Морфогенез побегов и эволюция жизненных форм злаков / Т. И. Серебрякова. − М. : Наука, 1971. − 360 с.
  2. Cortese L. M. Bioenergy Traits of Ten Switchgrass Populations Grown in the Northeastern/Mid-Atlantic USA / L. M. Cortese, S. A. Bonos // Bioenerg. Res. – 2013. – Vol. 6, Iss. 2. – P. 580–590. doi: 10.1007/s12155-012-9271-6
  3. Griffiths M. Index of Garden Plant / M. Griffiths. – Portland, Oregon : Timber Press, 1994. – 1234 p.
  4. McLaughlin S. B. Development of switchgrass Panicum virgatum as a bioenergy feedstock in the United States / S. B. McLaughlin, L. A. Kszos // Biomass and Bioenergy. – 2005. – Vol. 28, Iss. 6 – P. 515–535. http://dx.doi.org/10.1016/j.biombioe.2004.05.006
  5. Рахметов Д. Б. Panicum virgatum L. – перспективний інтродуцент в Національному ботанічному саду ім. М. М. Гришка НАН України / Д. Б. Рахметов, О. М. Вергун, С. О. Рахметова // Інтродукція рослин. – 2014. – № 3. – С.  3–14.
  6. Кулик М. І. Вплив умов вирощування на врожайність фітомаси світчграсу (Panicum virgatum L.) другого року вегетації / М. І. Кулик // Вісник Полтавської державної аграрної академії. – 2013. – № 2. – С. 30–35.
  7. Методика проведення експертизи сортів проса прутоподібного (Panicum virgatum L.) на відмінність, однорідність і стабільність / М. В. Роїк, Д. Б. Рахметов, С. М. Гонтаренко [та ін.] // Методика проведення експертизи сортів рослин на відмінність, однорідність та стабільність (ВОС-тест). Кормові та коренеплідні / за ред. С. О. Ткачик. – К. : Нілан-ЛТД, 2014. – С. 637–651.
  8. Світчграс як нова фітоенергетична культура / О. В. Мороз, В. М. Смірних, В. Л. Курило [та ін.] // Цукрові буряки. – 2011. – № 3. – С. 12–14.
  9. Зайцев Г. Н. Математический анализ биологических данных / Г. Н. Зайцев. − М. : Наука, 1991. − 184 с.






Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

DOI: 10.21498/2518-1017

Flag Counter