Арбуз-инфо Семена арбуза Соль-Илецкий арбуз Арбузы оптом | |
Главная » Статьи » Книга "Бахчеводство" » Бахчевые культуры |
Биология цветения и оплодотворения
Процессы цветения и оплодотворения в литературе освещаются
противоречиво. Ряд авторов считают арбуз типичным перекрестноопылителем
(Краинский, 1905; Кузнецов, 1915; Вильморен, 1925; А. Н. Харузин, 1928;
Козлов, 1929; Беккер-Диллинген, 1932; И. П. Павлов, 1933; Сафронов, 1933
и др.). Случайное получение плодов без опыления в условиях строгой
изоляции объясняли явлениями партеногенеза (Спаланцани, 1785; Сажере,
1826). Рис. 1. Цветки арбуза: 1 - мужской; 2 - чисто женский без тычинок; 3 - пестичный гермафродитный Другие авторы утверждают наличие у арбузов неполного гермафродизма (Серенж, 1849; Гросье, 1888; Мунсон, 1892; Марта, 1791; Паммель, 1892; 1894; Миллер и Пах, 1894; Бейме, 1924; Н. И. Вавилов, 1922; 1925; С. М. Букасов, 1925; Роза, 1925; Кнут, 1928; С. Рытов, 1928; К. И. Пангало, 1934). Роза (1925) и С. Н. Лутохин (1927, 1929) путем опыления рылец гермафрбдитных цветков пыльцой того же цветка доказали наличие у арбузов автогамии. Всесоюзным институтом растениеводства была установлена связь между полом цветка и формой плода. Оказалось, что раздельнополым сортам свойственна удлиненная форма плода, а гермафродитноцветковым - шаровидные плоды. К последним относится большинство сортов арбуза. Исключение составляют толстокорые субтропического типа сорта из южных влажных районов и из районов Средней Азии, хотя они имеют раздельнополые цветки, но образуют шаровидные плоды. Эти данные указывают на необходимость изыскания закономерностей биологии опыления арбузов в сортовом и экологическом разрезах. Цветки арбуза имеют светло-зеленую чашечку и спайно лепестный серно-желтый венчик. Число чашелистиков всегда соответствует числу лепестков и равно 5, отклонения от этой цифры весьма редки. Тычинок три, из них две сдвоенные. Пестик варьирует по длине: у длиниоплодных сортов он доходит до 7-9 мм, у сортов шароплодных он равен 4-6 мм. Рыльце также может быть коротким и более вытянутым в связи с изменчивостью длины пестика. Ширина рыльца составляет 4-5 мм, оно имеет желтовато-зеленоватую окраску и состоит обычно из трех лопастей. Каждая лопасть рыльца соответствует отдельной плаценте завязи, которых бывает также большей частью 3; иногда попадаются плоды с 4 и 5 плацентами, в этом случае и рыльце бывает 4-5 - раздельным, а в цветке имеется 4-5 тычинок. Таким образом, по количеству тычинок и лопастей рыльца в цветке можно узнать плацентность завязи. Рис. 2. Плаценты у арбуза: а - после снятия коры, б-в поперечном разрезе Это совпадение числа плацент и лопастей рыльца приобретает еще больший интерес в связи с другой зависимостью, которая существует между числом плацент в завязи и величиной плодов, развивающихся из этих завязей. В результате просмотра большого числа плодов разных сортов арбуза нами установлено, что из многоплацентных завязей развиваются наиболее крупные плоды на растении. В гермафродитном цветке тычинки находятся на уровне рыльца и облегают его со всех сторон, лишь иногда оставляя узкие щели между пыльниками. Верхняя сторона рыльца обычно открыта, доступна для посещения насекомых. Несмотря на близость пыльников к рыльцу, самоопыление без вмешательства посторонних факторов, главным образом насекомых, обычно не происходит, ибо пыльники трескаются с наружной стороны, а пыльца у арбуза тяжелая и не переносится ветром. Культурные сорта арбузов обычно развивают 2-4 и максимум 5-8 плодов на растении. Однако женских цветков на нем бывает в несколько раз больше (от 15 до 60). Число мужских цветков достигает до 400-600, на мелкоплодных сортах цветков еще больше. Цветки у абруза одиночные, они появляются в пазухах листьев, главным образом на боковых побегах (иногда и на главном стебле), женские цветки обычно закладываются через 2-3 междоузлия. Цветение арбуза в степных районах Европейской части СССР начинается в первых числах июля и продолжается до усыхания плетей. Первыми обычно появляются мужские цветки, но при выращивании арбузов в более северных районах часто первыми появляются женские цветки. Мужские цветки цветут один день, а женские 1-2 дня, в зависимости от полноты опыления. Полностью опыленные цветки закрываются в день опыления и не раскрываются вновь. Неопыленные цветки бывают раскрыты два дня и свертываются только на ночь. Такие же случаи наблюдаются и в пасмурную погоду. Раскрывание цветков начинается одновременно с наступлением рассвета, а закрывание - в 16 часов. Еще задолго до начала закрывания, в 11-12 часов дня, почти всю пыльцу уносят насекомые. Рыльца еще в нераскрытом цветке становятся липкими. Зерлость у них наступает за 3-4 дня до раскрытия цветка, а последней стадией, когда рыльце способно воспринимать пыльцу, является стадия сомкнувшихся после отцветания лепестков и начала почернения его. Это наблюдается к концу второго дня после раскрытия цветка. Пыльца в бутонах имеет белый молочный цвет, а в цветках за 24 часа до раскрывания - светло-желтую окраску, которая при высыпании пыльцы из пыльников становится ярко-желтой. Момент высыпания пыльцы из пыльников наступает чаще всего несколько позднее раскрытия лепестков цветка. На поверхности зрелых пыльников и на пыльце имеются яркожелтые капельки маслянистого вещества, придающего пыльце свойство прилипать ко всем соприкасающимся с ней предметам. Рыльце также липкое. Пыльцевое зерно, прилипая к рыльцу, через 15-20 минут начинает прорастать. Пыльца становится способной к прорастанию еще за сутки до раскрывания цветка, а потеря способности к прорастанию у нее в полевых условиях наступает одновременно с засыханием цветка. Слияние яйцеклеток с ядрами пыльцы происходит через 4-5 часов после попадания пыльцы на рыльце, то есть в 9-10 часов утра. Техника искусственного опыления сводится к нанесению пыльцы на рыльце женского цветка при помощи кисточки или прикладыванием мужского цветка к женскому. В качестве изоляторов с успехом применяются матерчатые мешочки, надеваемые на отдельные цветки. Пергаментные изоляторы затрудняют вентиляцию и способствуют перегреванию воздуха в них, что препятствует нормальному оплодотворению. Марлевые изоляторы для арбузов совершенно ненадежны, ибо через них проникают к изолированному цветку муравьи - главные опылители арбузов. В утренние часы (от 6 до 10) пыльца и рыльце наиболее активные, поэтому происходит лучшее оплодотворение завязи. В работе Портера (1933) указано, что очень высокая температура препятствует оплодотворению и рост пыльцевых трубок утром идет быстрее, чем среди дня. С. Н. Лутохин (1947) установил, что нанесение на рыльце капли 3%-ного раствора борной кислоты весьма сильно стимулирует оплодотворение и завязываемость плодов. Если 35-40 женских цветков в обычных условиях дают 1-2 плода, то в его опытах из 30 обработанных бором цветков было получено 11 плодов, причем сахаристость последних была повышенной. Количество пыльцы, необходимое для оплодотворения и нормального развития плода, зависит от количества семяпочек, число которых в завязи колеблется в пределах 400-1000. Следовательно, для полного оплодотворения завязи необходимо до 1000 пыльцевых зерен. После работ Лутохина (1928) и Роза (1925) (Работы Роза не были известны С. Н. Лутохину, когда им была открыта автогамия у арбузов), доказавших наличие автогамии у арбузов, этот вопрос мало разрабатывался в дальнейшем. Наличием автогамии у арбузов можно объяснить сортовую устойчивость некоторых сортов в несортовых посевах. Исследованиями была доказана высокая фертильность пыльцы из гермафродитных цветков и ее положительная роль в самоопылении арбузного растения. Пыльца гермафродитных цветков по своей оплодотворяющей способности не уступает пыльце с чисто мужских цветков. Преобладание автогамии над другими видами опыления у сортов арбузов, имеющих гермафродитные цветки, выяснилось лишь после того, как было установлено, что главными опылителями их в большинстве степных районов являются муравьи, трипсы и другие насекомые с малым радиусом действия (Филов, 1935). Оказалось, что муравьи и трипсы посещают цветки арбуза ранее всех других насекомых, в первый момент их раскрытия, что видно из таблицы 3. Таблица 3. Количество насекомых на арбузах в разные часы дня (в шт)
Нами было подсчитано в 6 часов утра число опыленных и неопыленных рыльцев на 100 женских цветках арбуза. Оказалось, что все рыльца были до начала лёта пчел и шмелей полностью вымазаны прилипшей к ним пыльцой. Видимо, пыльца была принесена муравьями и трипсами. Пчелы же, посещая цветки, производят главным образом дополнительное запоздалое опыление, которое малоэффективно. Таким образом, муравьи являются почти единственными опылителями гермафродитных сортов арбузов, а это объясняет механизм их самоопыления в естественных условиях степных районов СССР. Роль муравьев как постоянных и активных посетителей цветков арбуза признают также Л. Е. Кревченко (1935), А. Н. Невкрыта (1953), Ф. А. Ткаченко (1954), однако они отводят в опылении арбузов все же главную роль пчелам. Это, очевидно, объясняется применяемой ими методикой исследования. В опытах А. Н. Невкрыта не были изучены самые ранние сроки опыления с 4 до 7 часов утра, оттого и не была замечена активная роль муравьев. Нами был поставлен опыт по изучению пространственной изоляции у арбузов с гермафродитными цветками. Опытные делянки имели площадь 300 м2. Ассортимент был подобран таким образом (мать - арбуз Желтокорый), чтобы по гибридным растениям первого поколения можно было установить степень засоренности этих делянок в результате опыления их сортом с общего массива арбуза.
Результаты этого опыта следующие. В середине общего массива было
гибридных растений 19%, на опытных делянках рядом с массивом - 3,6, на
расстоянии 10 м от массива - 0,7, на расстоянии 20 м - 0,6, на
расстоянии 50 м - 0,6% и на расстоянии 100 м гибридных растений уже не
обнаруживалось. Этот опыт дает возможность наметить примерную
пространственную изоляцию для гермафродитных сортов арбуза, высеянных на
площади 300 м2. Более крупные массивы следует удалять дальше
друг от друга, но необходимо проверить, нужна ли многокилометровая
изоляция посевов арбуза в степях | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Просмотров: 13889
| Теги: |