Опыление представляет собой важнейший биологический процесс переноса пыльцы с мужских репродуктивных органов (пыльников у цветковых растений или микроспорангиев у голосеменных) на женские (рыльце пестика или семяпочку соответственно). Этот процесс является обязательным предшественником оплодотворения и образования семян. В зависимости от источника пыльцы все растения классифицируются на две основные группы: самоопыляющиеся и перекрестноопыляющиеся.
Самоопыление и его особенности
У самоопылителей (автогамия) оплодотворение происходит при попадании пыльцы из тычинок на пестик в пределах одного и того же цветка или растения. К типичным сельскохозяйственным самоопылителям относятся такие культуры, как пшеница, овес, ячмень, горох, соя, фасоль и лен-долгунец. Существуют также растения с факультативным самоопылением, например хлопчатник и томат, которые в определенных условиях могут опыляться и собственной пыльцой.
Перекрестное опыление и его значение
Перекрестноопыляющиеся растения (ксеногамия) для успешного оплодотворения требуют переноса пыльцы с цветков одного растения на цветки другого, иногда даже другого вида. Эта группа чрезвычайно обширна и включает многие важные культуры: рожь, просо, сорго, гречиху, подсолнечник, а также большинство овощных, кормовых, плодовых и ягодных растений.
Интересно, что даже у типичных самоопылителей возможно перекрестное опыление пыльцой других растений того же вида. Именно этот принцип лежит в основе получения гибридов у самоопыляющихся культур.
Практическое применение в селекции
Перекрестное опыление активно используется в селекционной работе для создания гибридного потомства, которое служит ценным исходным материалом для выведения новых, более продуктивных и устойчивых сортов сельскохозяйственных растений.
Способы и агенты опыления
В природе процесс опыления осуществляется с помощью различных агентов: ветра (анемофилия), воды (гидрофилия), насекомых (энтомофилия), а также мелких птиц и других животных. Каждый способ имеет свои адаптации у растений, например, яркие цветки и нектар для привлечения насекомых или легкая и сухая пыльца для распространения ветром.
Искусственное опыление как агротехнический прием
При неблагоприятных погодных условиях (дождь, сильный ветер, отсутствие насекомых-опылителей) в период цветения перекрестноопыляющихся культур эффективность естественного процесса может резко снижаться. В таких случаях применяют дополнительное, или искусственное, опыление. Этот простой, но эффективный агротехнический прием позволяет значительно повысить урожайность.
Например, во время массового цветения ржи, конопли или некоторых кормовых трав проводят механическое встряхивание растений. Для этого два человека проходят по полю, неся натянутую длинную веревку на уровне соцветий, что способствует распространению пыльцы и улучшает оплодотворение.