На кормовых угодьях травы размножаются в основном вегетативным путем, поскольку в сформировавшихся травостоях появляющиеся из семян всходы попадают в условия сильной конкуренции с уже произрастающими на участке растениями и, не выдерживая ее, часто погибают.
Роль семенного размножения повышается при появлении по какой-либо причине не занятых растительностью участков, например при размывании почвы или отложении большого количества наилка на пойменных лугах, при отмирании не соответствовавших условиям местообитания высеянных трав. В основном семенами размножаются стержнекорневые и кистекорневые растения, рыхлокустовые и плотнокустовые злаки и осоки.
Вегетативное размножение происходит в результате механического отделения от растений любых их частей, способных к укоренению и образованию побегов, а также естественного отделения укоренившихся побегов от материнского растения. Особая форма вегетативного размножения — формирование в цветках вместо плодов вегетативных образований, так называемых луковичек, например у мятлика луковичного, горца живородящего, изредка у луговика дернистого, полевицы тонкой, ситника членистого и др.
Длительное вегетативное размножение снижает жизненность растений, поэтому периодически необходимо пересевать травостой или давать травам самообсемениться.
При семенном размножении новые растения появляются из семян. Образованию семян предшествуют цветение и опыление.
Большинство бобовых трав — перекрестноопыляемые энтомофильные растения. В зависимости от складывающихся условий перекрестноопыляемой или самоопыляемой может быть люцерна желтая.
У люцерны посевной и ее гибридов наиболее полноценным опыление бывает тогда, когда цветок вскрывают насекомые, обычно шмели и дикие пчелы. Во время вскрытия происходит выброс тычиночной трубки с пестиком из лодочки раскрывшегося цветка; на рыльце пестика, скользящего по брюшку насекомого, разрушается слой слизи, препятствующий прорастанию попадающей на него пыльцы. Одновременно на тело насекомого попадает пыльца с опыляемого цветка, которую оно переносит на другой цветок. Таким образом обеспечивается перекрестное опыление.
Цветок люцерны может раскрыться в любое время дня, сохраняет обычно способность к опылению не более 2 сут, максимум через неделю он опадает. В случае вскрытия раскрывшегося цветка и его опыления лепестки венчика быстро увядают. Поэтому признаками хорошего опыления посева люцерны считают невзрачный, тусклый вид цветущего поля, наличие большого количества вскрытых и увядших цветков на растениях, отсутствие ароматного запаха. Плохо обстоит дело с опылением, если к концу дня поле представляет собой ароматный цветной ковер, а в соцветиях мало раскрытых увядших цветков. Соцветие цветет в течение 5…7 дней, все растение — 25…30 дней. На 1 га формируется около 1 млрд цветков, которые могут обеспечить потенциальную урожайность 3…15 т семян с 1 га, но в производственных условиях урожайность люцерны обычно составляет около 0,2 т семян с 1 га. Цветки люцерны могут вскрываться и без воздействия на них насекомых, например под влиянием легкого заморозка, действия солнечных лучей, низкой относительной влажности воздуха.
Для искусственного вскрытия цветков можно использовать передвижные установки, подающие горячие отработавшие газы двигателя на цветущие растения, создающие мощные воздушные потоки вертолеты, механически воздействующие на цветки волокуши. Эффективность искусственного опыления люцерны ниже естественного. Следовательно, для получения высоких урожаев семян люцерны необходимо достаточное количество естественных опылителей.
Опыление клевера лугового насекомыми бывает эффективным тогда, когда насекомые имеют возможность достать нектар, находящийся на дне цветочной трубки венчика, длина которой составляет 8…12 мм. У обычной медоносной пчелы длина хоботка 6…7 мм, поэтому большинство пчел добывают нектар на клевере либо при высоком его уровне в трубке, либо на растениях с короткой трубкой венчика, либо через отверстия, прогрызенные сбоку венчика так называемыми насекомыми-операторами. В последнем случае они не опыляют цветок, так как не касаются рыльца пестика. Пчелы постепенно привыкают собирать нектар с клевера, не опыляя его цветков.
Основные опылители клевера лугового — виды шмелей, длина хоботка у которых 7,8…13,4 мм. Посещают клевер и одиночные дикие пчелы нескольких видов, бабочки с длинным хоботком. Роль последних в опылении клевера невелика, так как пыльников они не касаются и, следовательно, пыльцу не переносят.
Попытки вывести сорта клевера с коротким венчиком к значительным успехам не привели. Селекция на короткий венчик обычно отрицательно сказывается на хозяйственных характеристиках клевера.
Головка клевера лугового цветет в течение 8…10 дней, весь посев — 30 дней и более. Одна из проблем семеноводства клевера лугового состоит в том, что массовое его цветение обычно начинается на 15…25 дней раньше массового лёта насекомых-опылителей. Один из приемов повышения семенной продуктивности клевера — раннее высокое подкашивание травостоя. В результате соцветия появляются позднее и лучше опыляются. Семена клевера, как и люцерны, созревают через 25…30 дней после опыления.
У клевера гибридного проблем с опылением пчелами нет, так как трубка венчика у него короче, чем у клевера лугового. Пчелы опыляют более 90 % цветков. Цветет посев клевера гибридного 30…40 дней.
У клевера ползучего длина трубки венчика не превышает 3 мм, поэтому опыляют его многие насекомые. Семена созревают примерно через 1,5 мес после начала цветения травостоя.
Почти все злаковые травы — перекрестноопыляемые анемофилы. Насекомые опыляют их очень редко. У злаковых трав пыльца более легкая, чем у бобовых, ее образуется больше, она дольше сохраняет жизнеспособность. Такие свойства пыльцы способствуют переносу ее ветром на большие расстояния, пребыванию ее в воздухе во взвешенном состоянии.
Фазу цветения у злаков отмечают при появлении пыльников, имеющих у разных растений различный цвет. Несколько раньше пыльников из цветка появляется рыльце. Пыльники выбрасываются из цветка с большой скоростью, раскрываются, из них высыпается пыльца. Обычно это происходит с 3 до 10 ч утра, но у некоторых растений (кострец безостый, полевица гигантская) массовое появление пыльников отмечают и во второй половине дня. Днем многие травы зацветают в пасмурную или прохладную погоду. В дождливую погоду пыльники могут не раскрываться до подсыхания цветков.
В период цветения метелки у злаков обычно раскидистые, после отцветания — сжатые. У разных трав первые цветки раскрываются в разных частях соцветия. Соцветие тимофеевки луговой цветет 3…5 дней, лисохвоста лугового, двукисточника тростникового, овсяницы луговой, костреца безостого — 6…7, ежи сборной — 8…9 дней. Все растение цветет примерно в 2 раза дольше, чем соцветие. Оптимальная температура для цветения 14…15 °С. У разных трав период от начала цветения до созревания семян неодинаков. У ежи сборной, например, он составляет около 1 мес. Обычно более крупные семена формируются из цветков первых сроков цветения.
У осок, как и у злаков, основной способ опыления — с помощью ветра, но возможно опыление и насекомыми. При недостаточном перекрестном опылении ветром и насекомыми существенную роль может играть самоопыление.
Период формирования семян трав можно подразделить на несколько этапов, знание которых, в частности, необходимо в семеноводстве многолетних злаковых трав. После оплодотворения семяпочки у них начинается период формирования зерновки. К концу его зерновка достигает по длине размеров, типичных для вида и сорта трав. Затем следует период налива зерновки, когда она увеличивается в толщину и ширину. Далее идет период созревания, который подразделяют на фазы молочной, восковой и полной спелости. В фазе молочной спелости цвет зерновок зеленый, при раздавливании их появляется молочно-пастообразная масса. В это время некоторые семена способны уже к прорастанию. В фазе восковой, или желтой, спелости семена сохраняют зеленоватый оттенок, но еще нетвердые. В фазе полной спелости они твердые, имеют серый или светло-серый цвет.
С учетом фаз созревания устанавливают сроки и способы уборки семенных посевов злаковых трав.
Созревшие семена многих злаковых трав, особенно дикорастущих, сразу после уборки или самообсеменения прорастать не могут. За периодом созревания у них следует период послеуборочного дозревания, продолжающийся обычно 4…10 нед. Быстро дозревают семена тимофеевки луговой, райграса пастбищного. У культурного мятлика лугового период послеуборочного дозревания семян может достигать 4 мес, у семян дикорастущих растений мятлика лугового, двукисточника тростникового, лисохвоста лугового — от 7…8 до 10…12 мес.
Среди семян бобовых трав встречаются так называемые твердые семена, которые даже в оптимальных условиях всходят позже других. Главная причина этого — непроницаемость оболочки семян для воды и воздуха, необходимых для прорастания. В естественных условиях выходу семян из такого состояния способствуют значительные колебания температуры или влажности. Специально нарушить целостность оболочки семян можно путем нанесения царапин механическими приспособлениями (скарификация) или воздействием различными химическими веществами. Твердосемянность у бобовых трав является формой покоя их семян. Находясь в состоянии покоя, но сохраняя при этом жизнеспособность, твердые семена могут прорастать в почве через несколько лет.
У дикорастущих растений люцерны желтой, донников, эспарцетов, лядвенца рогатого доля твердых семян может достигать 80…90 %. У клевера ползучего в некоторых случаях твердые семена сохраняли в почве всхожесть до 7 лет, у люцерны хмелевидной — до 10, у клевера гибридного — до 17 лет.
Семена после созревания осыпаются с растений и формируется их запас в почве. Особенно долго сохраняются в почве семена, находящиеся в покоящемся состоянии. На кормовых угодьях в почве накапливаются семена не только трав, но и растений других жизненных форм. Запас семян в почве способствует семенному размножению трав при изреживании травостоев или их распашке. Прямого соответствия между видовым составом хранящихся в почве семян и видовым составом растений, произрастающих в момент определения запаса семян, не бывает. На распаханном кормовом угодье могут появиться растения, которых вообще не было в травостое в период распашки, а растения, присутствовавшие в старом травостое, в новом могут отсутствовать.