Искусственное опыление растений

ИСКУССТВЕННОЕ ОПЫЛЕНИЕ ЦВЕТКОВ

Виноградное растение имеет 4 типа цветков: мужской — только с тычинками, женский — только с пестиками; функционально-женский — тычинки загнуты вниз, пыльца не активна; обоеполый — с нормальным пестиком и прямостоящими тычинками, на концах которых пыльники с активной пыльцой. Определить тип цветка виноградарь-любитель может с помощью лупы во время цветения.

Цветки культурных сортов винограда всегда обоеполые или функционально-женские.

Сорта с функционально-женским типом цветка, например Чауш и его разновидности, Пухляковский, Мадлен Анжевин, Нимранг, Катта Курган, обладая многими хозяйственно-ценными свойствами, не дают урожая в сплошных чистосортных насаждениях. Они требуют смешанных посадок с чередованием сорта-опылителя или применения искусственного опыления пыльцой обоеполых цветков винограда.

В промышленном виноградарстве нет сплошных посадок винограда с функционально-женскими цветками. При закладке виноградников эти сорта чередуют с обоеполыми, высаживая их через ряд или два, благодаря чему обеспечивается перекрестное опыление.

В любительских виноградниках повсюду встречается смесь сортов и в самих рядах.

Однако даже при такой посадке не всегда достигается достаточно хорошее опыление. Для повышения урожая данных сортов применяется искусственное опыление смесью пыльцы обоеполых цветков.

Искусственное доопыление дает также значительный эффект и в посадках обоеполых сортов. Особенно хорошие результаты получают на сортах, склонных к осыпанию и развивающих рыхлые грозди.

Существует несколько способов искусственного опыления: применение специальных аппаратов (вплоть до пылесосов), ручных мехов, ручных меховых пуховок.

Для любительского виноградника наиболее приемлемы ручные пуховки. Их я использую в течение многих лет и изготовляю сам. Размер пуховки — 20X8 см. Меховую кроличью шкурку укрепляю маленькими железными сапожными гвоздями на дощечке с ручкой из многослойной фанеры (толстая фанера удобна тем, что не деформируется после промывки и сушки). После этого подстригаю мех, промываю его теплой водой с мылом для снятия естественного жирового слоя с ворсинок и тщательно просушиваю. В таком виде пуховка готова для работы.

На моем винограднике в каждом ряду высажена смесь сортов, поэтому я начинаю опыление от края шпалеры и прохожу до ее конца, а потом возвращаюсь вдоль тех же кустов обратно и таким образом переношу смесь пыльцы в обоих направлениях на все кусты любого сорта, оказавшиеся в ряду. Затем перехожу на другую сторону шпалеры и проделываю то же самое.

Таким образом получается и опыление функционально-женских цветков и доопыление обоеполых смесью пыльцы. Растению присуща избирательная способность, и хотя на пестик попадает смесь пыльцы разных сортов, искусственное опыление цветков винограда не влияет на его сортовые признаки.

Техника процесса опыления заключается в том, что каждое соцветие быстрым, легким прикосновением зажимается между двух пуховок (лучше дважды подряд). На пуховках остается пыльца цветков куста-опылителя, которая передается соседнему кусту и одновременно дозаряжается.

Зажимая соцветие, не следует тянуть пуховки на себя, чтобы не травмировать нежные тычинки.

Соцветия расцветают не все сразу. Опыление начинаю в начале цветения нижней половины соцветия и повторяю через 3—4 дня в период полного цветения.

Лучшее время для этой операции — утро до 11 часов в сухую погоду.

Начало и конец цветения у различных сортов винограда различны. Иногда цветение заканчивается за 5—6 дней или длится до 10—14.

В эту важнейшую фазу развития растений, особенно до полудня, при тихой погоде или слабом дуновении ветра в воздухе стоит как бы дымка и ощущается аромат резеды. Это движение массы пыльцы, самого ценного материала природы, дающего жизнь.

По окончании всей работы пуховки промываю теплой водой с мылом и тщательно просушиваю. Хранить их до следующего сезона следует в завязанном мешочке (лучше полиэтиленовом), с целью предохранения от моли.

На моем винограднике искусственное опыление всегда обеспечивало высокие урожаи сортов с функционально-женским типом цветка (Мадлен Анжевин, Молдавский черный, Пухляковский, Дамасская роза).

Можно ли пыльцу собирать и передавать на расстояние для опыления других виноградников? Хочу привести случай в моей практике в 1954 году.

На одном приусадебном винограднике случайно оказалось 20 кустов только одного сорта Молдавский черный. Ряд лет эти кусты не давали урожая. На моем винограднике заготовили пыльцу в две чистые сухие литровые банки путем стряхивания в них соцветий с различных кустов обоеполых сортов (примерно 20 кустов на каждую банку). Закрытые пергаментом банки доставили на виноградник, где проводили опыление путем опускания соцветий в банку и потряхивания их. Вдоль шпалеры проходили только в одном направлении. Опыление повторили через три дня. В результате впервые был получен высокий урожай полноценных, красивых гроздей. Завязыванию ягод также благоприятствует опрыскивание 0,1-процентным раствором борной кислоты по листьям до и во время цветения (метод П. М. Бушина).

Необходимым агротехническим приемом, обеспечивающим лучшее опыление соцветий, является своевременная подвязка зеленых побегов и их прореживание. Практика показала, что больше всего осыпаются цветки внутри куста, закрытые листьями, а также у самой земли, куда проникает меньше пыльцы при свободном опылении.

Следует отметить, что у некоторых сортов фаза цветения проходит не совсем нормально, например у известного сорта Мускат венгерский, цветки которого не сбрасывают вовремя значительное количество колпачков, в результате чего тычинки с пыльниками остаются под ним. Происходит вынужденное самоопыление под колпачком своею пыльцой, приводящее в большинстве случаев к торошению. Следовательно, для таких сортов искусственное опыление можно считать необходимым. В данном случае пуховки выполняют еще и роль механических сбрасывателей колпачков, хотя это не всегда удается выполнить на 100%.

На таких сортах искусственное опыление пуховками полезно провести три раза с промежутками в три дня.

Читайте также:  Сливы дольками на зиму

В Узбекистане научным сотрудником М. Г. Цетлиным был разработан способ стимуляции оплодотворения любых сортов винограда, заключающийся в опыливании соцветий во время массового цветения молотой серой при помощи ручных опыливателей, а на больших площадях — тракторными опыливателями.

Применение этого способа в наших условиях на сильно горошащемся сорте — Мускате гамбургском дало хорошие результаты. Горошения не наблюдалось. Все грозди были отлично выполнены, ягоды ровные.

Однако считаю необходимым добавить, что среди ученых вопрос о применении молотой серы в качестве стимулятора опыления остается спорным, так как сера является химикатом и может отрицательно влиять на цветок. Поэтому и против оидиума рекомендуется опыливать виноградник серой до цветения и после него.

Для дальней перевозки собранную пыльцу хранят в прохладном помещении в стеклянной посуде, закрытой ватой. А. М. Негруль рекомендует хранить ее в эксикаторах над крепкой серной кислотой. Срок годности пыльцы 15—20 дней.

Пыльцу можно собирать и с соцветий мужских растений дикого винограда, если данный вид цветет раньше опыляемых. Для заготовки пыльцы, например, морозоустойчивых сортов, у которых цветение происходит раньше, чем у европейских сортов, срезают соцветия в начале цветения и перед хранением высушивают в комнате на бумаге.

Источник: wine.historic.ru

Перекрестное опыление и самоопыление растений


Большинство растений в природе – перекрестноопыляемые. У них имеются разные мужские и женские цветки (в одних цветках только тычинки, в других – только пестик). Чтобы произошло опыление, нужна помощь соответствующих насекомых, ветра, росы или дождя. У самоопыляемых растений все цветки имеют и тычинки, и пестики одновременно. Они у таких растений созревают одномоментно.

Пыльца с тычинок одного цветка подходит для пестика того же самого цветка и также подходит для пестиков соседних цветков этого же растения. Пример: помидоры, пшеница, горох, фасоль, фиалки, нектарин, ячмень. Перекрестноопыляемые растения в свою очередь подразделяются на однодомные и двудомные. У первых цветки с тычинками (мужские) и с пестиками (женские) расцветают на одном растении. У вторых – женские и мужские цветки располагаются на разных растениях.

Самоопыление растений

Перенос пыльцы с тычинок на рыльце того цветка называется самоопылением. У самоопылителей и тычинки, и пестики на одном цветке созревают одновременно. У растений в ходе длительного эволюционного развития выработались приспособления для перекрестного опыления, т.к. оно является прогрессивным. Образуется потомство с признаками материнского и отцовского организмов, а при самоопылении у потомства проявляются признаки лишь одного организма.

Самоопыление ведет к снижению урожайности, к вырождению сорта. Поэтому наиболее распространено перекрестное опыление и цветки большинства растений имеют приспособления, препятствующие самоопылению:

1. однополость (орешник, конопля, осина и др.);
2. неодновременное созревание пыльников и рылец;
3. различная длина тычинок и пестиков.
Однако самоопыление имеет значение в селекции при выведении чистых линий и может быть запасным актом на тот случай, если не произойдет перекрестного опыления.

Самоопыление в естественных условиях встречается реже, чем перекрестное опыление.
В естественных условиях не все цветки могут опылиться. Часто пыльца теряет свои свойства из-за воздействия слишком высоких температур или повышенной влажности. В безветренную погоду или, наоборот, при шквальном ветре опыление ветроопыляемых растений трудновыполнимо.

Из культурных растений размножаются путем самоопыления, например, пшеница, вика, соя, горох, ячмень и др. Такие растения как гречиха, клевер красный, эспарцет, яблони большинства сортов, нуждаются только в перекрестном опылении. При этом следует отметить, что перекрестное опыление способствует получению более мощных, плодовитых и жизнеспособных растений. Есть группа растений, которые сохранили способность к самоопылению (подсолнечник, люцерна, хлопчатник, малина, крыжовник и некоторые другие), но и они при перекрестном опылении насекомыми дают более высокие урожаи.

У многих растений в процессе длительного эволюционного развития выработался целый ряд приспособлений, препятствующих самоопылению и способствующих перекрестному опылению. У целой группы растений невозможно самоопыление, потому что у них женские цветки с пестиками развиваются на одном экземпляре, а мужские с тычинками на другом (однополые). Такие растения принято называть двудомными. В эту группу входят ива, тополь, конопля, клубника и др. Есть растения, у которых цветки, так же как и у двудомных растений, имеют или тычинки или пестики, но они находятся на одном и том же экземпляре. Такие растения называют однодомными.

Препятствием самоопылению является неодновременное созревание тычинок и пестиков, находящихся в одном и том же цветке (обоеполый цветок). Так, у подсолнечника, крыжовника, кипрея пыльники созревают раньше, чем рыльце, а у яблони, груши, подорожника и других раньше созревает рыльце. В этих случаях опыление происходит пыльцой с других цветков, перенесенной насекомыми. У ряда растений (гречиха, медуница, дербенник) самоопыление затруднено из-за того, что цветки имеют разностолбчатые органы: у одних длинные тычинки и короткие пестики, у других наоборот — длинные пестики и короткие тычинки. Поэтому в пределах цветка опыление собственной пыльцой, как правило, не осуществляется.

У некоторых растений (клевер красный, эспарцет) наблюдаются явления самобесплодности (самостерильности). В этом случае собственная пыльца на рыльце цветка не прорастает или прорастает значительно медленнее, чем попавшая с другого цветка. Самобесплодность встречается у яблони, груши, черешни и ряда других плодовых и ягодных культур, оплодотворение у которых происходит лишь в том случае, если на рыльце пестиков одного сорта попала пыльца с цветков другого сорта. Чтобы создать условия для нормального плодоношения этих культур, необходимо в садах иметь соответствующие сорта плодовых деревьев, обеспечивающие межсортовое опыление.

Читайте также:  Варенье из черноплодной рябины через мясорубку

У множества цветковых растений выработан механизм невозможности самоопыления, что предотвращает родственное скрещивание и увеличивают генетическое разнообразие вида. Это достигается благодаря процессу, названному самонесовместимостью, при котором опыление не в состоянии произойти, если пыльца идентифицирует попадание на пестик цветка, на растении которого она появилась. Но принцип действия этого механизма долго оставался загадкой, которая теперь успешно решена.

Перекрестное опыление

В перекрестном опылении участвуют насекомые. В весеннее время на деревьях появляются белые или розовые сильно пахнущие цветки. Много пчел, шмелей детят к цветкам. Они садятся то на один цветок, то на другой. Цветы прямо манят насекомых к себе, благодаря нектару, выделяемому внутри цветка. Насекомые едят сладкий сок растений. А пчелы собрав нектар, преобразуют его в мед, чтобы покормить свое потомство. Помимо нектара, пчелы добавляют к корму личинок собранную с цветков пыльцу.

Целый день – от рассвета до заката – пчелы летают над цветами. Садясь на разные цветки, они извлекают своим удлиненным хоботком из недр цветка нектар. Выполняя это действие, пчелы прикасаются к пыльце и переносят ее на брюшке, хоботке, лапках, так как она прикрепляется к волоскам, густо покрывающим тело насекомого. Попадая на другой цветок, пчела дотрагивается своими частями тела липкого рыльца. Таким образом, насекомые являются переносчиками пыльцы с одного цветка на другой, причем эти цветки могут располагаться на разных деревьях. Это описание процесса перекрестного опыления растений посредством насекомых.

Чем ярче окрашен венчик растения, тем он привлекательнее для насекомых. Они видят его на большом расстоянии. Также насекомые могут ориентироваться на запах в поисках еды.

Интересно, что большие белые цветки душистого табака раскрываются в вечернее время, днем они обычно закрыты. А опыляют эти цветки сумеречные бабочки. Причем интенсивный цветочный аромат цветков этого растения приманивает насекомых издалека. А венчики белого цвета хорошо различимы в темноте.
В опылении цветков огурцов также принимают участие насекомые, чаще пчелы. В сельском хозяйстве часто выращивают огурцы в теплицах. Поскольку там пчел нет, чтобы получить урожай, необходимо вручную опылять цветки. Процесс опыления заключается в переносе с помощью кисти пыльцы с цветка на цветок. Эта работа трудоемкая и длительная. В настоящее время из положения нашли выход. В теплицах размещают маленькие ульи с пчелами, которые опыляют растения и помогают получить хороший урожай.

Часто у растений мелкие цветки составляют соцветия, как например, у подсолнечника. Таким образом, насекомые с далекого расстояния замечают эти соцветия, что способствует перекрестному опылению посредством насекомых.

Также перекрестное опыление может осуществляться при помощи ветра. Это связано с тем, что не у всех растений есть яркие цветки с нектаром и сильным запахом. На отдельных растениях, к примеру, многих деревьях (ива, тополь), злаковых растениях (рожь, кукуруза), кустарнике (лещина), распускаются мелкие бледные цветки, которые не содержат нектара и без запаха. Поэтому они не привлекают насекомых и опыляются с помощью ветра.

Можно самостоятельно понаблюдать летом за процессом опыления ржи. Придите на поле ржи ясным солнечным утром. Яркое солнце уже согревает землю. Три тычинки каждого из цветков этого растения свисают вниз на длинных тычиночных нитях. Их пыльники, содержащие пыльцу, качаются под порывами даже легкого ветерка. Со временем пыльник лопается. Тогда освобождается светлое облачко сухой пыльцы, рассеивающейся вокруг. В это же время перистые рыльца обнажаются из цветка. Это благоприятствует попаданию пыльцы с цветков одного растения на рыльца других. Это описание перекрестного опыления посредством ветра.

Источник: cvet-dom.ru

ОПЫЛЕНИЕ И ЕГО СПОСОБЫ

Соединение пыльцы тычинки с рыльцем пестика называется опылением.

Если не произойдёт опыления, то после отцветания растения не завяжется плодов. Потому что растение не осеменится.

Опыление одного цветка пыльцой другого цветка называется перекрёстным опылением. Перекрёстное опыление, как правило, происходит с помощью насекомых.

Вы, наверное, замечали весной перелетающих с одного на дру­гой цветок пчёл, бабочек? Что их привлекает в цветке?

Вот пчела опустилась на цветок. Она тут же прибли­жается к нектару на дне венчика. В поисках нектара она рыщет около пыльников, задевает рыльце пестика и, погружая длинный хоботок в нектарник, наслаждается сладким соком. Её мохнатое тело быстро покрывается пыльцой цветка, даже задние ноги пчелы покрываются пыльцой. Через несколько секунд пчела улетает и присаживается на другой цветок. Таким образом, перелетая с од­ного цветка на другой, она производит опыление.

Оказывается, насекомых привлекает пыльца и сладкий сок — нектар. Нектар образуется в нектарнике растений. В большинстве случаев он расположен в основании лепестков. Пыльца и сладкий нектар считаются основной пищей некоторых видов насекомых.

По красоте цветов, нектару и благоухающему аромату мож­но сразу определить, что растения опыляются насекомыми пере­крёстно. Белый цветок душистого табака благоухает, раскрыва­ясь ближе к вечеру. Как же опыляется цветок душистого табака в темноте?

Оказывается, этот цветок приспособился к опылению ночны­ми бабочками. С момента наступления сумерек его цветок своим усиливающимся ароматным запахом и большими белыми цвета­ми издалека привлекает к себе ночных насекомых.

Пчёлы и другие насекомые, облетая цветущие растения в по­исках пищи, осуществляют опыление цветов. Поэтому в период цветения в садах устанавливают пчелиные ульи. Пчёлы опыляют садовые деревья, в результате чего повышается урожайность.

Опылению цветов способствуют некоторые представители птиц, а иногда и млекопитающих .

Перекрёстное опыление с помощью ветра

Пыльца тычинок с одного цветка переносится на рыльце пес­тика другого цветка не только насекомыми. Опыление может проис­ходить и с помощью ветра. В таком случае цветы растут скученно. Например, лесной орех растёт очень плотно, а берёза — густым ле­сом. Рожь и кукурузу человек засевает на многие сотни, а то и ты­сячи гектаров. Это облегчает опыление.

Читайте также:  Шиповник как сушить

Почему растения, опыляемые ветром, расцветают ранней весной?

Весной цветы тополя, серебристого тополя, берёзы, лесного оре­ха, ржи, кукурузы, сахарной свёклы, крапивы и других растений — тусклого цвета. Большинство из них расцветают ранней весной, до появления листьев. Вследствие этого листья не препятствуют попаданию пыльцы на пестики цветов.

Цветы растений, опыляемые ветром, приспособлены не препят­ствовать пыльце и никогда не имеют больших лепестков, аромат­ного запаха и яркого цвета. Такие растения характеризуются от­сутствием опылителя цветов. Например, рожь .

Подняв пыльцу, ветер разносит её к мохнатым рыльцам со­седних цветов. Достигнув цветка, пыльца останавливается на во­лосиках рыльца цветка. Всё это происходит в течение нескольких минут.

У некоторых растений, кроме перекрёстного опыления, проис­ходит самоопыление. При самоопылении пыльца тычинок цветка опыляет пестик этого же цветка. Так опыляются пшеница, лён, ячмень, чечевица, картофель и другие. Самоопыление растений происходит, как правило, у закрытых цветов.

Опыление с помощью пчёл, других насекомых и ветра — это естественный способ опыления. В сельском хозяйстве применяет­ся исскуственное опыление. При искусственном опылении человек специально опыляет пыльцой тычинок рыльце пестика. Например, учёные-селекционеры для выведения новых сортов пыльцой одного сорта растения опыляют пестик другого сорта.

Пыльцу можно перенести чистой сухой кисточкой или резин­кой, прикреплённой к проволоке. Опыляемое растение должно быть подготовлено заранее. Для этого, ещё до раскрытия, обрыва­ют цветочные элементы, чтобы исключить самоопыление. Затем накрывают всё растение колпаком из марли, чтобы оно случайно не опылилось насекомым или ветром. После раскрытия цветов под колпаком опыляют пестик цветов приготовленной заранее пыль­цой. Иногда искусственное опыление используют для повышения урожая культурных растений.

Для повышения урожая кукурузы и подсолнечника также про­водят искусственное опыление. Человек, проводящий опыление, проходя сквозь ряды растений, прикасается к корзинкам цветов подсолнуха, надев на руки перчатки из мягкой ткани. Затем пере­носит прилипшую к перчаткам пыльцу на соцветия других цветов.

Источник: life.ansor.info

Искусственное опыление растений

Опыление — это процесс переноса пыльцы с пыльника на рыльце пестика у цветковых растений и на микрополе семязачатка голосеменных. Опылeние предшествует оплодотворению. Различают самоопыление и перекрестное опыление.

Самоопыление — это опылeние в пределах одной и той же особи или одного и того же цветка; при этом цветок может не раскрываться, и опыление осуществляется в бутоне. Самоопыление является особой жизненной стратегией цветковых растений, позволяющей им выжить и распространиться в условиях, когда перекрестное опыление затруднено или невозможно.

Перекрестное опыление — перенос пыльцы с пыльника одного растения на рыльце пестика другого. С генетической и эволюционной точек зрения оно более предпочтительно. Перекрестное опылeние может быть биотическое и абиотическое.

Биотическим называется опыление, при котором перенос пыльцы осуществляют живые opганизмы: насекомые (жуки, бабочки, двукрылые, перепончатокрылые), птицы (колибри), летучие мыши. При таком типе опыления цветки и растения в целом имеют ряд приспособлений для привлечения и использования тех или иных агентов-опылителей. Дли насекомоопыляемых растений характерны яркая окраска и душистые цветки, наличие в цветках нежной пыльцы и сладкого нектара, объединение мелких цветков в соцветия.

Абиотическим называется опыление, при котором перенос пыльцы осуществляется без участия живых существ, при помощи ветра и воды. Ветроопыляемые растения, как правило, растут группами, имеют невзрачные цветки с плохо развитым околоцветником, зацветают раннем весной до распускания листьев, образуют много мелкой и сухой пыльцы. Пыльники, в которых образуется много мелкой, сухой и легкой пыльцы, расположены на длинных тычиночных нитях. Рыльца пестиков таких растений широкие, длинные или перистые — приспособленные к улавливанию пыльцы.

Оплодотворение

Оплодотворение происходит после опыления. У некоторых растений оплодотворение происходит через несколько дней или недель, у сосны — даже через год.

Оплодотворению предшествует образование мужского и женского гаметофитов. Женский гаметофит формируется внутри завязи пестика. В одной из диплоидных клеток семязачатка (мегаспорантия) в результате мейоза образуются четыре гаплоидные мегаспоры. Три из них отмирают, а одна проходит три митотических деления, в результате чего эта клетка содержит восемь гаплоидных ядер. Это и есть женский гаметофит, или зародышевый мешок. В зрелом женском гаметофите образуются яйцеклетка, диплоидная центральная клетка и ряд дополнительных клеток. Мужской гаметофит образуется в пыльниках тычинок. В пыльцевых мешках (микроспорантиях) материнские клетки спор делятся мейозом, в результате чего из каждой образуются четыре гаплоидные микроспоры. Сформировавшаяся микроспора имеет оболочку и ядро. Ядро затем делится митозом с образованием генеративной и вегетативной клеток. Это и есть мужской гаметофит. Генеративная клетка вскоре еще раз делится митозом и формирует два спермия. Таким образом, пыльцевое зерно содержит вегетативную клетку и два спермия.

После попадания пыльцевого зерна на рыльце пестика оно прорастает. Из вегетативной клетки образуется пыльцевая трубка, которая прорастает до зародышевого мешка. По этой трубке в зародышевый мешок проникают два спермия. Один из них сливается с яйцеклеткой, образуя диплоидный зародыш, другой соединяется с диплоидной клеткой, образуй триплоидную клетку, из которой развивается эндосперм. Такой процесс называется двойным оплодотворением. Он был открыт в 1898 году.

Прочие клетки зародышевого мешка разрушаются. Зародыш (зачаточный побег) вместе с эндоспермом образуют семя, покрытое кожурой. Из стенок завязи или цветоложа формируется плод.

Это конспект по теме «Опыление. Оплодотворение». Выберите дальнейшие действия:

Источник: uchitel.pro