Меню

Как узнать опылился ли цветок арбуза

Как узнать опылился ли цветок арбуза

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.

Читайте также:  Сравнения в сказке неизвестный цветок

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)

Часы дня Муравьи Трипсы и личинки их Пчелы, шмели и мухи Другие насекомые Число цветков, на которых обнаружены насекомые
В Поволжье 21/VII 1934 г
4-5 6 19 22
5-6 22 43 51
6-7 12 16 2 1 25
7-8 18 10 1 5 21
8-9 10 11 9 5 23
9-10 13 4 10 4 20
10-11 10 9 11 3 22
11-12 31 20 10 57
12-13 4 16 3 1 21
13-14 15 1 4 11
14-15 5 13 1 23
Всего 115 172 58 33 296
На Кубани 26/VII 1935 г
4-6 19 1 42
6-8 13 3 15 6 198
8-10 4 21 8 198
10-12 1 8 5 230
Всего 37 4 44 19 668

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.

Читайте также:  Из чего сделать цветок в силиконовой форме

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 м 2 . 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 м 2 . Более крупные массивы следует удалять дальше друг от друга, но необходимо проверить, нужна ли многокилометровая изоляция посевов арбуза в степях.

Источник

Выращивание рассады и опыление арбузов

Опыление арбузов

Теперь об опылении арбузов. Как я уже упоминал, у арбуза есть мужские и женские цветы.

На женском цветке сразу есть маленький плодик, опылять его нужно в первый или во второй день после распускания цветка.

Чтобы опылить женский цветок, срывают мужской, осторожно удаляют лепестки и прикладывают пыльниками несколько раз к рыльцу женского цветка. Наилучшие температурные условия для нормального оплодотворения +18…+20°С утром и +22…+25°С днем.

Если накануне опыления ночная температура была ниже +12°С, ручное опыление не дает результата. Опылять нужно в ранние часы, потому что в утренние часы (от 6 до 10 часов) пыльца и рыльце наиболее активные, поэтому и происходит лучшее оплодотворение завязи. Рост ягоды арбуза начнётся только после опыления.

Первые мужские цветки раскрываются через 7-12 дней после начала ветвления, а женские – через 10-15 дней. От срока раскрытия женских цветков зависит длина вегетационного периода сорта, время раскрытия мужских цветков не влияет на него. Располагаются женские цветки в основном на главном стебле и ветвях первого порядка. Если рассматривать цветки арбуза с точки зрения биологии, то здесь всё несколько сложнее, так как существуют: мужской, чисто женский цветок, без тычинок и пестичный гермафродитный. Ещё Н.И.Вавилов считал, что у арбузов присутствует неполный гермафродизм.

Если говорить о количестве плодов на растении, то культурные сорта арбузов обычно развивают 2-4 и максимум 5-8 плодов на растении. Однако женских цветков на растении бывает в несколько раз больше (от 15 до 60). Число мужских цветков достигает 400-600, а на мелкоплодных сортах цветков еще больше. Так что количество плодов, которое можно получить с одного растения, привязано к сорту.

Неправильно некоторые считают, что арбузы опыляются только пчелами и шмелями. Опылителями арбуза могут быть до 150 различных видов насекомых. Оказалось, что муравьи посещают цветки арбуза раньше всех других насекомых – в первый момент их раскрытия, примерно в 6 часов утра. Они и помогают получить ранний урожай, так что не надо уничтожать муравьёв.

Не всё так гладко с пчелами. Насекомые чаще посещают мужские цветки, так как пыльца служит насекомым отличным кормом, ведь в ней обнаружено более сотни полезных веществ, в том числе белки, жиры и многие витамины. Чтобы состоялось полноценное опыление арбуза, пчела должна посетить женский цветок до 30 раз. Можно считать, что все способы для опыления хороши. Цветок арбуза – это, конечно, не цветки душистого табака, которые опыляются только ночными бабочками, но цветки арбуза не слишком привлекательны для пчел по сравнению с цветками других культур или сорняков.

Читайте также:  Желтый цветок садовый расцветает вечером

Поэтому соседства арбуза с растениями-медоносами следует избегать, а сорняки-медоносы на период цветения арбуза уничтожать. Да и ручное опыление нужно проводить правильно. Для полноценного опыления на пестик должно попасть от 500 до 1000 зерен пыльцы. Если попадет меньшее количество пыльцы, могут образовываться искривленные (уродливые) плоды.

Процесс опыления – это не так просто. Попав на рыльце пестика, пыльцевое зерно начинает прорастать. Из вегетативной клетки развивается длинная пыльцевая трубка (ее рост стимулируют ауксины пестика), которая по тканям столбика дорастает до завязи и далее до семязачатка. Из генеративной клетки к этому моменту образуются два спермия, которые спускаются в пыльцевую трубку. Пыльцевая трубка входит в семяпочку через пыльцевход, ее ядро дегенерирует, а кончик трубки разрывается, освобождая мужские гаметы.

Спермии проникают в зародышевый мешок. Один из спермиев оплодотворяет яйцеклетку с образованием зиготы. Из диплоидной зиготы формируется зародыш нового растительного организма. Второй спермий сливается с центральным диплоидным ядром или с двумя полярными ядрами, образуя триплоидную клетку, из которой впоследствии возникает питательная ткань – эндосперм. В его клетках содержится запас питательных веществ, необходимых для развития зародыша растения.

После оплодотворения семяпочка разрастается и превращается в семя, а в результате разрастания завязи пестика формируется плод. Стенки завязи становятся стенкой плода – околоплодником, внутри которого находятся семена. Почему я так подробно остановился на теории опыления? Дело в том, что если не произойдёт опыление, а оно внутри цветка проходит в два этапа, причём при определенной температуре, то не будет у вас арбузов.

И чем скорее произойдёт этот процесс, тем раньше будет урожай, так что это очень важный этап. Причём здесь многое зависит от эффекта гетерозиса гибрида в этом направлении, ведь скороспелые гетерозисные гибриды могут созревать через 30 дней после опыления, а обычные сорта – через 45-50 дней. Так что подбирайте себе соответствующий гибрид.

Рассада ускорит урожай

Несколько замечаний об особенностях выращивания рассады арбузов. Вообще рассадный метод помогает избежать поражения всходов арбуза проволочником, который может уничтожить до 60-70% всходов. Это напоминание для любителей сажать всё без рассады, да ещё необработанными семенами.

Состав почвенно-грунтовой смеси под рассаду следующий: торф – 76%, компост – 10 %,песок – 10 %, биогумус – 4%. Такой стандартный универсальный состав рекомендует Ботанический сад, у них в продаже всегда есть хорошие грунты. Можно использовать и другие составы, но вот присутствие биогумуса желательно. Можно добавлять в грунт опилки, только не хвойных растений, кокосовый субстрат, главное, чтобы субстрат не уплотнялся после поливов и не образовывал корку. Арбуз органически не любит плотных почв.

Высевают по одному семени в горшочки, наполненные на 2/3 влажным субстратом на глубину 1,5-2 см. Остальную почву добавляют постепенно на протяжении всего периода выращивания рассады. Это способствует образованию у растений дополнительных корней.

После окончания сева горшочек поливают небольшим количеством воды. Следующий полив проводят после появления всходов. Во все время роста рассады её поливают, когда субстрат высыхает. Ежедневные поливы могут стать необходимыми, когда рассада достигнет пригодного для пересадки возраста.

Во время прорастания нужно поддерживать температуру в пределах +25…30°С. При появлении всходов температуру снижают в течение 6-9 дней до +16…18°С. В период роста растений температура должна быть днем +20…25°С, а ночью +16…18°С. Возраст рассады до посадки не должен превышать 24-28 дней. Подкармливают рассаду 1-2 раза в неделю из расчета 10-15 г аммиачной селитры и 18-20 г монокалияфосфата на 10 л воды на 1 м². За 6 дней до высадки рассаду начинают закалять, снижая дневную температуру 1-2 часа на 2…3°С, а перед высадкой в теплицу – до реальной тепличной температуры на 5-6 часов.

Закаленные растения более устойчивы к низким температурам, они развивают новые корни гораздо быстрее, чем незакаленные, впрочем, слишком закаленные растения растут медленнее и в некоторых случаях никогда полностью не восстанавливаются. Так что с закалкой не перестарайтесь. Нужно помнить, что молодые растения арбуза испытывают стресс, если при пересадке корни будут повреждены даже минимально.

Источник

Adblock
detector