Для дачников.ру Интересные статьи для дачников
Самоопыляемые и перекрестноопыляемые растения.
Автор: admin | Категория: Сад и огород | Опубликовано: 23-11-2013
В описании интересных нам сортов растений мы часто встречаем эти понятия. Для большинства из нас эта информация нужна лишь для понимания того, нужно ли сажать вместе с желанным растением в нагрузку ещё и сорт-опылитель. И мало кто уже помнит из школьного курса биологии, что же такое опыление и для чего оно нужно. Давайте немного освежим память?
Начнем с того, что цветки любых растений состоят из цветоложа, околоцветника, тычинок и пестика.
Опыление — это процесс переноса пыльцы с тычинок на пестик.
Растения могут быть:
— Самопыляемые — это растения, у которых опыление происходит цветами одного растения. При созревании пыльцы пыльник тычинки лопается и пыльца разносится ветром или насекомыми. Самоопыление в природе встречается крайне редко. К таким растениям относятся горох, фиалки, пшеница, помидоры, ячмень, фасоль, нектарин.
— Перекрестноопыляемые или аллогамные (от др.-греч. ἄλλος (allos) «другой» и γάμος (gamos) «брак»)- это растения, у которых есть мужские и женские цветки (на разных растениях). Опыление происходит с помощью ветра, дождя, росы.
Перекрестноопыляемых растений в природе — большинство.
— Однодомные — растения, у которых мужские (имеющие тычинки) и женские (имеющие пестик) цветки расцветают на одном растении.
Кукуруза — однодомное растение. Мужские цветки собраны на верхушке метёлкой, женские — на стволе початками. Также однодомными растениями являются огурцы, тыква. У них на одном растении растут цветки разного типа, хотя внешне и не так сильно отличающиеся. Но мужские цветки после опыления отмирают и отпадают. Из женских же вырастают плоды.
— Двудомные — растения, у которых мужские и женские цветки располагаются на разных растениях того же вида.
Тополь и облепиха — двудомные растения: на мужских деревьях имеются только цветки с пыльцой, а плоды дают женские деревья (у тополя в виде пуха). Если выращивать из черенков только мужские тополя, то можно избавиться от пуха.
Источник
Опыление пчелами зерновых и кормовых растений
Гречиха является не только ценной крупяной культурой, но и хорошим медоносом.
Строение цветка гречихи не одинаковое у всех растений. У одних он имеет длинный столбик и короткие тычинки, у других наоборот. Длинностолбчатые цветки имеют мелкие пыльцевые зерна, приспособленные для оплодотворения короткостолбчатых цветков. Еще Ч. Дарвин установил, что наиболее успешное оплодотворение достигается в тех случаях, когда пыльца с длинных тычинок попадает на длинные пестики, а с коротких тычинок — на короткие.
Такое опыление называется легитимным (законным) и дает урожай семян в три раза больше, чем при опылении иллегитимном (незаконном), когда пыльца с коротких тычинок попадает на рыльца пестиков длинностолбчатых цветков.
Самоопыление у гречихи внутри отдельного цветка или растения невозможно, если на ней работают пчелы. Они являются основными опылителями этой культуры.
Во время поиска корма пчелы переползают по соцветию, ножками опираются на отцветшие цветки и лепестки, на пестики и тычинки, оставаясь над цветками, проникая к нектарникам сверху. Таким образом все органы цветков остаются под пчелами, в результате чего отдельные участки тела покрываются пыльцой с длинно- и короткостолбчатых цветков гречихи. Эту смесь пыльцы пчела переносит на рыльца пестиков, что влияет не только на повышение урожая, но и улучшение посевных качеств семян.
Хотя известно, что основными и лучшими опылителями гречихи являются медоносные пчелы, в руководствах по агротехнике возделывания культуры рекомендуется опылять ее по методу А. С. Мусийко.
Он предлагает проводить опыление при помощи волокуш — обыкновенных веревок, к которым прикрепляется мешковина шириной в 20-30 см. Волокушу тянут по посеву, пыльца при этом осыпается с цветков, набирается на мешковину и переносится на цветки других растений.
К опылению гречихи с помощью волокуши рекомендуется приступать в период массового ее цветения и проводить не менее двух-трех раз, повторяя его через день-два.
Иногда мешковину заменяют марлей, увеличивают число протаскивания волокуш. Для определения экономической эффективности разных способов опыления исследователями был поставлен опыт на участке площадью свыше 25 га, расположенном в 500 м от пасеки. Были учтены: посещаемость насекомыми, количество нектара, выделяемого гречихой, урожай и затраты на опыление. Были получены результаты, из которых видно, что основными опылителями были медоносные пчелы.
Учитывая, что цветочек гречихи живет всего один день, а для полного урожая необходимо посетить каждый цветок как минимум два раза, провели наблюдения за работой пчел, чтобы убедиться, достаточно ли этого количества для полного опыления.
Выяснилось, что одна пчела в течение минуты посещает до 30 цветков. На 1 га ежедневно цвело до 23 млн. цветков. Рабочий день пчелы длится 6 часов. За это время пчела посещает до 10-11 тысяч цветков. Таким образом, для однократного посещения каждого цветка на площади 1 га нужно 2300 пчел.
Данные таблицы посещаемости и подсчета необходимого количества пчел показывают, что насыщенность посева пчелами была достаточной для 5-6-кратного опыления каждого цветка.
Во время опыта было определено количество выделяемого нектара методом смывания. Оказалось, что 1 га гречихи выделил 2-8 кг сахара, или 5-20 кг нектара.
Для опыта по опылению участок разделили на две равные части. На одном в период массового цветения провели трехкратное опыление веревкой с марлей. За день двое рабочих производили опыление на 12 га.
Второй участок опылялся пчелами. Уборку проводили раздельно.
С участка, опыленного только пчелами, собрали урожай по 12,09 ц/га.
С участка, где кроме пчелоопыления применили трехкратное ручное опыление, собрали такой же урожай — по 12,11 ц/га.
Следовательно, при 5-6-кратном посещении цветков пчелы выполняют работу по опылению настолько хорошо, что дополнительного опыления вручную не требуется, а значит, не нужны расходы на оплату рабочим, покупку веревок, марли.
От реализации семян с обоих участков получена одинаковая сумма (равный урожай), но с участка, опыляемого пчелами, с каждого гектара собрано по 3,5 кг меда.
Опыт показал, что если хозяйство применяет добавочное опыление гречихи, то оно несет убытки на каждом гектаре.
На следующий год опыт повторили на площади 10,5 га. Одну половину опыляли насекомые, а на другой провели 6-кратное ручное опыление веревкой с марлей.
Учитывая, что медоносность гречихи может резко меняться в зависимости от условий ее произрастания и сложившейся погоды к моменту цветения, провели учет пчел и других насекомых в период массового цветения. Подсчет проводился два раза в день с 9 до 10 и с 12 до 13 часов.
В опыте густота стояния гречихи на 1 м 2 была 574 растения. На гектаре ежедневно открывалось более 32 млн. цветков. Одна пчела в среднем за час посещала 12600 цветков. При такой работе 9600 пчел, работавших на гектаре, обеспечивали 2-5-разовое посещение каждого цветка, а в отдельные дни до 10 раз. В этих условиях дополнительное опыление марлей (6-кратное) не дало прибавки урожая. На участке, где опыляли пчелы и другие насекомые, с каждого гектара собрали в среднем по 10,74 ц/га семян. Почти такой же урожай получили и с участка, где дополнительно опыляли веревкой. Но так как была была применена 6-кратная работа по дополнительному опылению, то в этом случае также получили убыток на каждый га.
Кроме полевых опытов, провели исследования в изоляторах. В изоляторе с доступом насекомых урожай составил 18,8 ц/га, а в изоляторе, где гречиха опылялась ветром, урожай составил 0,9 ц/га.
Без доступа насекомых снизилось также количество семян. Вес 1000 зерен составлял при изоляции от насекомых 20,4 г, а при свободном их доступе — 26,4 г.
В годы, когда гречиха плохо посещается пчелами, необходимо провести дрессировку. Для этого каждой пчелиной семье рано утром до вылета необходимо дать по 100 г гречишного меда, оставленного с прошлого года специально для этих целей.
Мелкие цветки гречихи не позволяют путем опыления вручную произвести много гибридных семян, так как связано это с трудностью кастрации цветков и опылением нужной пыльцой. Эту работу можно выполнить лишь с помощью пчел.
Для производства гибридных семян делают посев различных сортов гречихи через рядок. В начале цветения в рядках материнского сорта выдергивают все растения с короткостолбчатыми цветками. В этом случае пчелы будут переносить пыльцу с короткостолбчатых цветков отцовского сорта и тем самым обеспечивать наиболее продуктивное (легитимное) оплодотворение длинностолбчатых цветков материнского сорта.
Уровень урожая и эффект гетерозиса во многом зависит от сортов, участвующих в скрещивании. Для этого требуется подбор родительских сортов.
Установлена высокая эффективность по выращиванию гибридных семян гречихи, когда материнской формой берут один сорт, а отцовской — смесь семян 10 различных сортов. В этом случае пчелоопыление повышает урожай и вес семян. Урожай гибридных семян на 3-5 ц/га выше, чем при обычном выращивании. Пчелы не только повышают урожайность, но также улучшают посевные качества семян гречихи.
Источник
По способу опыления гречиха является перекрестно опыляемый культурой самоопыляющейся культурой
Ботаническое описание. Стебель гречихи полый, прямой, голый, ребристый, коленчатый, красноватый. Высота его колеблется от 50 до 120 см, в отдельных случаях достигает 2—2,5 м. Число междоузлий в зависимости от сорта от 6 до 20. При обычном рядковом посеве растения образуют ветви первого и второго порядков, в загущенном посеве ветвление отсутствует.
Листья различаются по форме в пределах растения. При прорастании семени появляются семядольные округло-почковидные листья. Затем развиваются черешковые сердцевидно-заостренные, которые к верхушке стебля и ветвей переходят в сидящие стреловидные.
Корень стержневой, проникает в почву на глубину 1 м, основная масса корневых ответвлений залегает на глубине до 40 см и разрастается в стороны не больше чем на 20—30 см. Цветки гречихи обыкновенной расположены на длинных пазушных цветоносах, обоеполые. Тычинок 8, из них 5 образуют наружный круг и 3 — внутренний. В центре цветка находится пестик с тремя столбиками и тремя рыльцами. На дне цветка вокруг завязи располагаются в два круга 8 нектарников. Цветки гречихи диморфные, гетеростильные: т. е. в одних столбик длиннее тычинок (длинностолбчатые), в других, наоборот, тычинки длиннее столбика (короткостолбчатые) (рис. 52). На каждом растении имеются цветки только одного типа. В строении цветков иногда бывают отклонения, когда тычинки и столбики имеют одинаковую длину. Такое строение цветка называется гомостилией. Опыты Маршалла в США, а также Ф. Е. Замяткина и Н. В. Фесенко в СССР показали, что формы с гомостильными цветками могут быть наследственно закреплены.
Плоды гречихи (часто называемые зерном) имеют обычно трехгранную форму. Плодовые оболочки плотно облегают семя, но не срастаются с ним, что позволяет легко проводить обрушивание. У одних сортов ребра плода разрастаются и образуют крылья (крылатые плоды), у других они очень слабо развиты (бескрылые плоды). Крылатые плоды имеют более высокий процент пленок, чем бескрылые.
Биологические особенности. Цветение у гречихи начинается на 15—40-й день после появления всходов, а продолжается около месяца и обычно не заканчивается к уборке. Цветок раскрывается, как правило, утром — от 6 до 10 ч, бывает раскрытым только один день и если не оплодотворится, то высыхает и опадает. Скороспелые сорта зацветают в начале ветвления, а позднеспелые — после начала образования ветвей.
Перенос пыльцы с одного растения на другое и опыление в естественных условиях происходят у гречихи при помощи насекомых (преимущественно пчел) и в значительно меньшей степени — ветром. Семена завязываются, как правило, только при перекрестном опылении растений, имеющих цветки с разными типами столбчатости.
Опыление цветков одной формы столбчатости пыльцой другой формы называется легитимным. В эксперименте можно осуществить и иллегитимное (незаконное) опыление, т. е. скрестить короткостолбчатое растение с короткостолбчатым или длинностолбчатое с длинностолбчатым, однако при таких комбинациях семена завязываются плохо. Еще меньше семян образуется при изоляции отдельных растений, т. е. при самоопылении (рис. 53).
На одном растении гречихи раскрывается в среднем 500 цветков, однако встречаются растения с 2—3 тыс. цветков. Между тем урожай часто создается за счет 4—6% цветков, а остальные опадают. Это основная причина низких и неустойчивых урожаев гречихи.
Причины сильного опадения цветков и плодов гречихи давно занимают внимание исследователей, были высказаны различные точки зрения, объясняющие это явление.
Рис. 53. Схема различных типов опыления гречихи: сплошной линией показано самоопыление; пунктирной — иллегитимное опыление; точками — легитимное опыление.
Многие ученые решающую роль в пониженной продуктивности культуры гречихи отводят несовместимости при опылении, связанной с диморфным строением цветка. Эти выводы основаны на результатах опытов, показывающих значительное уменьшение озерненности растений гречихи при самоопылении и иллегитимном опылении по сравнению с легитимным.
Рассматривая однозначные результаты этих многочисленных опытов, следует, однако, иметь в виду, что в полевых условиях на рыльцах пестиков и грудной части пчелы содержится, как правило, смесь пыльцы от длинностолбчатых и короткостолбчатых цветков гречихи; значительное отмирание завязей и плодов наблюдается и тогда, когда все цветки на растении опыляются легитимно; оно отмечается и у обычно самоопыляющейся гречихи татарской, и, наконец, отмирание генеративных органов у гречихи происходит во все фазы развития, начиная с зачаточного бутона и кончая щуплым зерном, т. е. как до оплодотворения, так и после него.
Таким образом, качество опыления, оказывая влияние на урожайность, не может быть главной причиной низкой продуктивности гречихи. Такое же заключение можно сделать относительно остальных внешних факторов, выдвигаемых другими исследователями в качестве ведущих причин пониженной продуктивности гречихи: метеорологических и почвенных условий, уровня агротехники и т. д.
Сильное опадение женских генеративных органов у гречихи обусловлено прежде всего внутренними (наследственно обусловленными) потенциальными возможностями самого растения. Отмирание большей части завязей гречихи происходит в результате неподготовленности гинецеев к оплодотворению, недостаточного снабжения их питательными веществами, а основная причина недостатка пластических материалов заключается в одновременном сильном росте вегетативных органов и образовании большего количества репродуктивных органов. За время цветения, которое у гречихи составляет 2/3 вегетационного периода, на растении образуется от 500 до 3000 цветков, а надземная масса увеличивается в три и больше раз по отношению к массе, выросшей к началу цветения. Отмечается слабая листообеспеченность цветков гречихи, что не позволяет удовлетворить относительно высокую потребность ее в пластических веществах во время опыления и плодоношения и обусловливает отмирание большей части цветков и плодов. Только выведение новых сортов с высокой озерненностью может решить проблему высоких н устойчивых урожаев гречихи.
Источник
