Что такое семенное размножение. Как размножать плодовые растения? Уход за сеянцами

а

в

Рис. 4.5. Строение семян различных видов древесных пород:

а - груши, б - магнолии, в - пихты; / - семенные покровы; 2 - семядоли; 3 - гипокотиль; 4 - мясистые покровы семени; 5 - жесткие покровы семени; 6 -

эндосперм; 7-зародыш

вают быстрее; в насаждениях позже, чем на отдельно стоящих растениях. Поэтому сбор плодов и семян надо проводить по мере их созревания, в соответствующие сроки.

Сроки созревания и сбора семян наиболее часто выращивае­мых пород приведены в табл. 4.22; сроки сбора семян средние для региона к югу и северу от Москвы, они являются средними за много лет, на них надо ориентироваться, но обязательно следует учитывать и местный климат, и погодные условия каждого года.

Сроки сбора плодов и семян по данным других авторов приве­дены в приложении 4.

Созревание семян у разных плодов и соплодий определяется по характерным внешним признакам. Чаще всего это изменение окраски плодов: у ильмовых - пожелтение крылаток и! светло-коричневый цвет семян; у березы пушистой - побурение сережек и их ломкость; у караганы древовидной - отвердение и пожелте­ние створок бобов; у сосен и елей - побурение шишек: у сопло­дий липы листочек буреет, а орешки становятся серовато-зелено­ватыми; наблюдается появление первого «пушка» у единичных рас­крывшихся коробочек тополя; у яблони характерную окраску и вкус приобретают сочные съедобные плоды, семена у дуба - тем­но-коричневую окраску.

Заготовку семян производят с момента поспевания плодов до начала их опадения, иначе семена или выпадут из оболочки пло­да, или будут уничтожены животными и насекомыми. Зрелые плоды у одних видов опадают спустя несколько дней после поспевания, у других - в течение нескольких недель и даже месяцев.

Одновременно созревают и опадают плоды и семена у березы плакучей и пушистой, дуба черешчатого и красного, лещины обык­новенной, жимолости синей, покрывальной и съедобной, ивы и

Размножение растений - это процесс воспроизводства орга­низмами новых, подобных им особей. Для плодовых и ягодных растений используют семенное (половое) и вегетативное размно­жение.

Семенное размножение.

Семенное размножение осуществляется

посевом семян, образовавшихся в результате слияния родитель­ских половых гамет. Размножение семенами - распространенный в природе и в культуре тип размножения, наиболее легкий и дос­тупный. При благоприятных условиях семена могут храниться в течение многих лет. Посев семян и выращивание из них растений можно легко механизировать. У отдельных культур (яблоня) се­менное размножение дает возможность получать здоровые расте­ния, свободные от наиболее вредоносных вирусов, характеризую­щиеся долговечностью, широкими адаптивными возможностями к условиям внешней среды, формирующие мощную засухоустой­чивую корневую систему.

Большинство сортов плодовых и ягодных культур образуют в результате перекрестного опьшения гетерозиготные семена, из ко­торых вырастают растения, отличающиеся по генотипу и феноти­пу от родительских особей, поздно вступающие в плодоношение. Поэтому семенное размножение в плодоводстве применяют в ос­новном в селекционной работе при выведении новых сортов и при получении подвоев.

Вегетативное (частями растения) размножение.

Вегетативное размножение представляет собой процесс воспроизводства новых растений из отделенных или неотделенных вегетативных частей материнского растения (рис. 3). Вегетативное размножение осу­ществляется с участием только соматических клеток, тканей и ор­ганов родительского (материнского) растения. Основой вегетатив­ного размножения является регенерация - способность растений восстанавливать утраченные органы и ткани. Вегетативное раз­множение - это основной способ выращивания клоповых подво­ев и сортов плодовых и ягодных культур. При вегетативном раз­множении сохраняются хозяйственно-ценные признаки размно­жаемых сортов, растения рано начинают плодоносить и дают од­нородное потомство. Недостатки вегетативного размножения растений: возможность передачи потомству вирусной инфекции, формирование слабой корневой системы и меньшая долговеч­ность деревьев.

В зависимости от способа вегетативного размножения различа­ют корнесобственные и привитые растения. У корнесобственных растений все ткани и органы состоят из клеток с одинаковой гене­тической наследственностью. Семенные растения (сеянцы) также являются корнесобственными, но получены они на основе семен­ного размножения. У привитых растений надземная часть принад­лежит привою - как правило, культурному сорту, а корневая сис­тема (иногда и часть надземной системы) - подвою, которые раз­личаются по генотипу. Способы вегетативного размножения пло­довых и ягодных растений можно условно разделить на естественные и искусственные.

К естественным способам относят укоренение розетками лис­тьев на усах, размножение укоренением верхушечной почки сви­сающих ветвей, корневыми отпрысками, корневой порослью и де­лением куста (партикуляцией).

Усами называют видоизмененные побеги, в узлах которых фор мируются розетки листьев. При соприкосновении с почвой на ро­зетке образуются корни и таким образом получается новое расте­ние. Этим способом в питомнике размножают землянику и клуб­нику.

У ежевики на верхушке дуговидного побега при соприкоснове­нии с землей формируется почка, на которой возникают прида­точные корни, быстро заглубляющиеся в почву, и побег, в резуль­тате чего формируется новое растение.

Корневые отпрыски образуются в результате прорастания при­даточных почек на горизонтальных корневищах малины. К концу вегетации в нижней части таких побегов появляются корни, от­прыски отделяют от маточного растения. Корневой порослью раз­множают некоторые формы вишни, сливы. У фундука и черно­плодной рябины поросль стеблевого происхождения.

Ягодные культуры размножают делением куста.

К искусственным способам относят размножение черенками, отводками, прививкой и клетками меристемы (клональное микро-размножение, или культура тканей).

Размножение черенками.

Черенком называют часть стебля или корня, отделенную от материнского растения. Получение нового растения из черенка основано на регенерации и полярности, ког­да на морфологически нижнем конце черенка образуются корни, а на верхнем - стебли.

Рис. 3. Способы вегетативного размножения плодовых и ягодных растений:

а - дуговидными отводками; б - розетками; в - вертикальными отводками; г - корневыми

отпрысками; д - горизонтальными отводками; е - одревесневшими черенками; ж - зелеными

черенками; з - корневыми черенками; и - клональное микроразмножение

В плодоводстве применяют размножение стеблевыми одревес­невшими, стеблевыми неодревесневшими (зелеными) и корневы­ми черенками.

Одревесневшими стеблевыми черенками размножают сморо­дину, клоповые подвои, гранат, инжир, облепиху, маслину и дру­гие культуры, зелеными (облиственными) черенками - смороди­ну, крыжовник, лимон, клоновые подвои, облепиху и др. Зеленые черенки укореняются лучше одревесневших. Корневыми черенка­ми перспективно размножать малину, вишню, клоновые подвои, сливу, алычу. Однако из-за трудности заготовки черенков этот способ используют редко.

Клональное микроразмножение следует рассматривать как час­тный способ черенкования, когда для размножения используют точки роста (апексы) растущих побегов, которые представляют со­бой микрочеренки. Размножение проводят в стерильных условиях на питательных средах для получения и размножения безвирусно­го посадочного материала.

Размножение отводками.

Отводками называют ветви, укоренив­шиеся на маточном растении. Размножение отводками основано на способности растущих побегов к образованию придаточных корней. Различают размножение вертикальными, горизонтальны­ми, дуговидными и воздушными отводками.

Вертикальные отводки - основной способ размножения кло-новых подвоев яблони и груши, ягодных культур. Горизонтальны­ми отводками размножают клоповые подвои и смородину.

Дуговидные отводки применяют для размножения трудно уко­реняемых культур (лещина). Ветку материнского растения отгиба­ют дугообразно, засыпают почвой и получают один сильный отво­док.

Воздушные отводки из-за трудности и низкого выхода посадоч­ного материала в питомниках плодовых и ягодных культур не при­меняют.

а - заокулированный семенной подвой: / - щиток культурного сорта; 2 - щиток клопового подвоя; б - вид окулянта через год: 3 - однолетка культурного сорта; 4 - укоренившийся от­водок клопового подвоя

Размножение прививкой.

Прививкой называют соединение час­тей растений для срастания и образования единого организма с новыми свойствами.

Различают прививку глазком (окулировка), черенком и сбли­жением (аблактировка). Окулировка - наиболее распространен­ный способ размножения древесных плодовых культур в питом­нике (рис. 4). Она проста по выполнению, обеспечивает хорошую срастаемость привитых компонентов, высокий выход саженцев.

Прививку черенком применяют реже: в питомнике - при зим­ней прививке, в саду - для улучшения сортимента, при лечении деревьев и т. д. Этот способ прививки более трудоемкий и черенки хуже приживаются. Аблактировку используют редко в селекции и при лечении поврежденных деревьев, при этом прививаемые ком­поненты до срастания находятся на своих корнях.

Прочное срастание привоя с подвоем и дальнейший нормаль­ный рост и развитие привитого растения называют совместимос­тью. Основное условие успешного срастания подвоя с привоем - их ботаническое родство. Различные признаки угнетения приви­тых растений, часто приводящие к гибели, называют несовмести­мостью. Это явление наблюдают при прививке, например, евро­пейских сортов груши на грушу уссурийскую, культурных сортов яблони на яблоню сибирскую. Причины, вызывающие несовмес­тимость подвоя и привоя, до сих пор до конца не выяснены. Био­логическая сущность несовместимости заключается в нарушении обмена веществ между надземной частью и корнями. Опытным путем подбирают хорошо совместимые комбинации, которые в дальнейшем используют при выращивании саженцев.

В процессе жизнедеятельности привитых растений подвой и привой оказывают взаимное влияние. Подвой влияет на силу рос­та, долговечность, скороплодность, урожайность, качество плодов и устойчивость к неблагоприятным условиям внешней среды при­витого дерева. Например, на карликовых подвоях привитые сорта рано вступают в плодоношение, имеют плоды лучшего качества, менее долговечны по сравнению с сортами, привитыми на силь­норослые подвои. От подвоя в значительной мере зависят зимо­стойкость, засухоустойчивость и солевыносливость привитых де­ревьев, прочность закрепления их в почве, устойчивость корней к вредителям и болезням и др. Привой, в свою очередь, влияет на размер и характер размещения корневой системы подвоя. Измене­ния привоя и подвоя в процессе взаимовлияния не являются на­следственными и не сохраняются при создании новой привойно-подвойной комбинации.

Все древесные растения размножаются двумя способами - семенным и вегетативным. Семенное размножение осуществляется путем посева семян в питомнике и выращивания из них сеянцев. Этот способ отличается простотой, высокой продуктивностью, большой экономичностью. Древесные растения, полученные таким способом, имеют мощную корневую систему, жизнестойки и долговечны.

Вегетативное размножение производится частями растения - черенками, отводками, корневыми отпрысками и прививкой. Этим способом размножают в питомнике тополя, ивы, смородину, тамарикс, виноград и другие растения, а также шаровидные, пирамидальные, плакучие пестролистные формы древесных пород и саженцы древесных культур.

Деревья и кустарники начинают систематически плодоносить по достижении зрелого возраста. Быстрорастущие породы плодоносят в более раннем возрасте, чем медленнорастущие. Так, плодоношение акации начинается с 5-6 лет, а дуба обыкновенного - с 12-14 лет. Деревья в естественных насаждениях начинают плодоносить в более позднем возрасте, чем в искусственных. Так, сосна в естественных насаждениях начинает плодоносить в 40-50 лет, в искусственных - с 10 лет; дуб в естественных насаждениях плодоносит с 35-40 лет, а в искусственных (на юге) - с 20 лет.

Все древесные и кустарниковые приносят плоды не ежегодно, а через определенные периоды. Заготовка семян начинается обычно со сбора плодов. Плоды древесных пород делятся на две группы: сухие и сочные. Сухие плоды - это плоды с однороднокожистым или деревянистым околоплодником. Они в свою очередь делятся на нераскрывающиеся и раскрывающиеся. К нераскрывающимся относится орех - плод с жестким одревесневшим околоплодником, например, желудь дуба, лещина, буковый орешек, лесной орех; орешек (типа семянки) - у березы, ольхи, липы, граба. Семянка - это крылатки плодов ясеня, клена, ильмовых, под действием ветра они распространяются на большие расстояния. Раскрывающиеся плоды - это коробочки и бобы. К первым относятся коробочки ивы, тополей, осины, сирени, каштана, бересклета, ко вторым - бобы желтой и белой акаций, гледичии.

Существуют и другие типы плодов. Так, костянка - сочный, односемянный плод вишни, сливы, кизила, черемухи, терна, калины, лоха, бобовника, гордовины, миндаля, фисташки, ореха грецкого и черного; ягода - сочный многосемянной плод смородины, крыжовника, бирючины, жимолости, амурского бархата, облепихи, винограда и др. Семя - часть плода, развившаяся из семяпочки завязи, орган размножения всех семенных растений. В практике семенами иногда называют и сами плоды, особенно когда семена трудноотделимы, например крылатки кленов, ясеней и др.

Хороший посевной материал можно получить только из созревших и своевременно собранных семян. По мере созревания окраска плодов меняется от зеленой у незрелых плодов до темно-бурой, коричневой, красной, черной у зрелых. Одни семена после созревания сразу осыпаются (береза, тополь, пихта, ильмовые), другие еще долго сохраняются на деревьях, часто до следующей весны (акация белая, клен ясенелистный, липа и др.). Семена, поврежденные различными грибными болезнями или вредителями, сбору не подлежат. Сбор производится с растущих деревьев до опадения семян или с земли, после опадения их с деревьев.

Семена из шишек извлекают в сушилках при определенной температуре. Максимальная температура в сушильных камерах для сосны 50° С, а для ели и лиственницы 40-45° С. Сушильные камеры должны быть оборудованы постоянно действующей вентиляцией для быстрого удаления испаряющейся из шишек влаги.

Семена вяза обыкновенного, ильма, береста начинают собирать с момента пожелтения крылаток за 3-5 дней до их массового опадения, затем очищают их от примесей и просушивают в течение 4-5 дней в защищенном месте. Крылатки собирают в безветренную погоду (отрывают или отряхивают) на специально подостланный полог. Собранные крылатки сразу же высевают.

С земли обычно собирают крупные семена дуба, бука, ореха, каштана конского, плоды яблони, груши, абрикоса и др. Семена яблони и груши получают из плодов путем дробления их на специальных дробилках или же вручную - плоды высыпают в бочку, переминают деревянным пестом, а затем отмывают в ситах.

Сочные плоды вишни, сливы, абрикоса, алычи, жимолости, смородины, шелковицы и т. д. высыпают в бочку, наливают туда немного воды и переминают руками или деревянными пестами. Затем наливают воды в пять-шесть раз больше, чем объем перемятой массы, перемешивают и всплывшую наверх мязгу удаляют. После двух-трех таких операций на дне остаются чистые семена, которые затем просушивают в течение нескольких дней в помещениях на чердаках. Сочные плоды через день-два необходимо сразу перерабатывать, так как в кучах они самонагреваются, бродят и теряют всхожесть. Из бобов акаций белой и гледичии семена извлекают путем подсушивания плодов и обмолачивания их палками, цепями и молотилками, после чего очищают на решетах и на веялке.

Хранение и подготовка семян к посеву. Период с момента посева до массового их всхода называется семенным покоем. Семена бывают с коротким семенным покоем, быстропрорастающие, они не требуют специальной подготовки к посеву (береза, дуб, ильмовые, ель, сосна обыкновенная, акация белая и желтая, шелковица и др.). Семена с длительным семенным покоем, медленно прорастающие, для ускорения срока прорастания требуют предварительной подготовки. К ним относятся семена граба, липы, ясеня обыкновенного, бересклетов, шиповника, клена, большинство косточковых, плодовых семечковых (яблоня, груша и др.).

Стратификация - это способ подготовки семян к посеву, обеспечивающий прорастание семян, имеющих длительный семейной покой. Стратификации подвергаются семена, которые без предварительной подготовки не дают всходов в тот же год. Сущность стратификации заключается в создании условий, необходимых для прохождения начальной стадии прорастания семян. Ее проводят в специальных помещениях, в теплых, холодных и летних траншеях или под снегом. Оптимальная температура стратификации для большинства семян +4-6°С с допустимыми колебаниями от 0 до + 10° С. Продолжительность стратификации в зависимости от породы колеблется от одного до восьми месяцев.

Лучшей средой для стратификации семян является торфяная крошка (сухой торф, просеянный через решето с ячейками в 5 мм) и чистый речной или хорошо промытый материковый песок (размер частиц 0,5-1 мм). Для стратификации семена хорошо перемешивают с тройным объемом торфяной крошки или песка (на одну часть семян 3 части торфа или песка). Смесь семян с торфом или песком увлажняют до умеренно влажного состояния. Требуемая влажность песка (50-60% от полной влагоемкости) достигается путем добавления к нему воды из расчета 0,15 л/кг. При такой влажности песок при сжатии его в руке не выделяет воду, но и не рассыпается, сохраняет форму. Требуемая влажность торфяной крошки проверяется аналогичным образом. Если при ее сжатии вода выступит медленно - редкими каплями, влажность торфяной крошки считается нормальной.

Стратификацию проводят в деревянных ящиках, установленных на стеллажах в специально выделенных для этой цели помещениях. Семена, смешанные с песком или торфом, засыпают в ящики высотой 0,3 м, шириной 0,4 м, длиной 0,6-0,7 м с отверстиями диаметром 0,5 см в дне для отекания лишней воды и в боковых стенках - для аэрации. Сверху ящики для защиты от грызунов накрывают металлическими сетками и ставят в подвалы на пол или стеллажи.

Для ускорения стратификации семена, собранные в прошлом году, предварительно замачивают на 3-5 и более суток в зависимости от особенности строения их внешних покровов. Воду ежедневно меняют. Семена липы, скумпии, кизила, шиповника, имеющие более твердый покров, замачивают обычно в течение 10 суток. Семена должны хорошо набухнуть, что определяется путем их взрезывания. Во время стратификации смесь песка с семенами периодически, (не реже одного раза в 15 дней) высыпают из ящиков, тщательно перемешивают и увлажняют, если это необходимо, до первоначальной влажности.

Понижение температуры в помещении допускается до -4°С, но не более чем на 2-3 дня. В тех случаях, когда семена начнут прорастать раньше срока, ящики выносят из хранилища в тенистое место, где закапывают в снег с таким расчетом, чтобы толщина снежного слоя над ящиками была не менее 1 м или же (если снега нет) устанавливают на ледник. Сверху, чтобы снег не таял, его покрывают соломой или навозом. Можно поместить ящики в холодильную камеру и сохранять их там до весеннего посева. Весной, за день-два до посева, семена отделяют от песка или торфа, просеивают через сито (с такими отверстиями, чтобы семена не проходили через них), после чего немедленно высевают, чтобы они не подсыхали.

Существует и ряд других способов подготовки семян для быстрого их прорастания. Скарификация - это нарушение целостности оболочки семян механическим путем. Производится она путем перетирания семян с крупным песком между наждачной бумагой. После скарификации семена мочат в воде в течение 12 ч и высевают во влажную почву.

Ошпариванием обрабатывают семена белой акации, гледичии, древовидного пузырника, софоры японской и др. Эта операция выполняется следующим образом. В ведро или бочку насыпают семена, заливают их водой, температура которой 80-90°С, перемешивают в течение 10-15 мин и оставляют для набухания на сутки. Затем воду сливают, а семена проветривают на брезенте до состояния сыпучести, после чего немедленно высевают.

Перед весенним посевом для размягчения оболочки и набухания зародыша семена часто замачивают. Так, замачивание семян сосны и ели производится в течение 12 ч, лиственницы- 12-24 ч, вяза, ильма, береста - 3-4 ч, шелковицы белой, облепихи, березы - 2-3 суток, ясеня зеленого - 2-3 суток, ореха грецкого, каштана, платана (в теплой воде) -3-5 суток. При замачивании на время более суток воду ежедневно меняют. Температура в помещении должна быть не ниже 18-20°С. Семена насыпают на 2/3 в мешки из редкой ткани и погружают в бочки с водой комнатной температуры. Хорошие результаты дает замачивание семян хвойных пород в 0,25%-ном растворе перманганата калия (марганцовокислого калия), при этом в 1 л воды растворяют 2,5 г вещества в течение 30 мин.

Применение стимуляторов роста. Предпосевная обработка семян водными растворами микроэлементов повышает их энергию прорастания, а, следовательно, и всхожесть семян. Наиболее эффективными в этом отношении являются микроэлементы:

для сосны - 0,02%-ный раствор сернокислого цинка, 0,05%-ный раствор сернокислого кобальта, 0,002%-ный раствор марганцовокислого калия, 0,03%-ный раствор сернокислой меди и смесь (раствор марганцовокислого калия, борной кислоты, сернокислой меди, сернокислого цинка и сернокислого кобальта по 0,002% каждого); для лиственницы - 0,029 %-ный раствор сернокислого цинка, 0,03%-ный раствор сернокислого кобальта и 0,1 %-ный раствор двууглекислого натрия; для ели - 0,03%-ный раствор сернокислого кобальта, 0,03%-ный раствор сернокислой меди и смесь (раствор марганцовокислого калия, борной кислоты, сернокислой меди, сернокислого цинка и сернокислого кобальта по 0,002% каждого).

В растворах микроэлемента семена следует замачивать в течение 10-12 ч, а затем просушивать на воздухе в тени, после чего сразу же высевать. На 1 кг семян расходуется 2 л раствора.

Протравливание семян . Чтобы предупредить поражение семян грибками и бактериями, которые, поселяясь на их поверхности, мешают прорастанию и вызывают заболевание всходов, семена протравливают. Существует три вида такой обработки. Мокрое протравливание проводится путем погружения семян, помещенных в мешочках или в сетчатых ящиках, в 0,15%-ный раствор формалина (1 часть 40%-ного формалина в 300 частях воды) и выдерживают 3-5 мин или 0,5%-ный раствор марганцовокислого калия (50 г марганцовокислого калия на 10 л воды), после чего просушивают в тени и в тот же день высевают. Марганцовокислый калий не снижает всхожести даже при высоких концентрациях, он не ядовит и поэтому нашел широкое применение в практике. Семена в нем выдерживают в течение 2 ч.

Цветок - орган семенного размножения, представляет собой укороченный видоизмененный побег с ограниченным ростом 10 . Цветком обычно оканчивается главный или боковой побег. Часть стебля, несущая на себе цветок, т. е. под цветком, называется цвето ножкой. Нередко цветоножка едва заметна или отсутствует. Такие цветки называют сидячими.

У некоторых однодольных растений на цветоножке бывает один, у двудольных - два и больше маленьких верхушечных листиков, получивших название прицветников. У цветков многих растений они отсутствуют. Расширенная часть цветка называется цветоложем. Для него характерно наличие слабо выраженных междоузлий.

На узлах цветоложа расположены все части цветка: чашелистики, лепестки, тычинки и пестики. Цветоложе видоизменяется, становится у одних растений плоским, у других выпуклым или различным образом вогнутым. Доказательством стеблевой природы цветоложа являются случаи его прорастания (пролификации), т. е. сильного удлинения оси с образованием над цветком побега или нового цветка.

Чашечка цветка состоит из различного числа обычно зеленых, а иногда другого цвета листочков, расположенных свободно или сросшихся. Их называют чашелистиками. Следовательно, чашечка - это совокупность чашелистиков цветка. По своему происхождению чашелистики в большинстве случаев являются видоизмененными верхушечными листьями. Они защищают части цветка, особенно в состоянии бутона.

Венчик цветка представляет собой совокупность лепестков, окраска которых зависит от наличия различных пигментов - красящих веществ, содержащихся в клетках растений. Лепестки венчика не только защищают пестик и тычинки, но и привлекают насекомых-опылителей.

Лепестки в венчике могут располагаться так, что через него можно провести несколько осей симметрии (цветки капусты, редьки и др.). Их называют правильными. Цветки, в которых можно провести одну ось (цветки гороха, шалфея) или ни одной (цветки канн), называют неправильными.

Размеры, строение и окраска венчиков исключительно разнообразны. Но бывают растения, у которых венчики недоразвиты или отсутствуют, что обычно связано с приспособлением к ветроопылению или самоопылению.

Чашелистики чашечки и лепестки венчика составляют вместе так называемый околоцветник. Когда в цветке имеется чашечка и венчик, то околоцветник называют двойным. Когда в цветке лепестки отсутствуют или когда нет ясно выраженных различий между чашелистиками и лепестками, околоцветник называют простым. Существуют цветки, не имеющие околоцветника, их называют голыми (у ясеня, ивы).

Главные части цветка - тычинки и пестики - произошли из листьев. Доказательством этого может быть превращение тычинок и пестиков в лепестки (в махровых цветках).

Строение тычинки у разных растений различно. Например, тычиночная нить бывает узкоцилиндрической, плоской, короткой и вовсе не развитой. К верхушке тычиночной нити прикреплен пыльник, который состоит из двух продольных половинок. Каждая половина пыльника у большинства растений разделена на два пыльцевых гнезда, или пыльцевых мешка. В них развиваются микроспоры, а затем пыльца, которая представляет собой совокупность пыльцевых зерен, образующихся в пыльниках. Пыльцевое зерно (пылинка) - микроскопическое образование семенных растений, в котором развиваются мужские половые клетки - спермии, необходимые для оплодотворения.

Пестик в цветке бывает один, а иногда их несколько. В последнем случае они свободные или срастаются между собой. Количество пестиков определяют по наличию завязей. Пестик состоит из завязи, в которой находятся семенные зачатки (семяпочки), столбика (одного или нескольких) и рыльца, на котором прорастает попавшая при опылении пыльца. Завязь бывает верхняя (свободная), т. е. прикреплена основанием к цветоложу; средняя - срастается с цветоложем или основаниями остальных частей цветка не до самого верха - и нижняя - находится под цветком, остальные части цветка прикреплены к ее верхушке. В свою очередь, завязь бывает одногнездная, двугнездная и многогнездная. В гнезде может быть одна или много семяпочек, из которых после опыления и оплодотворения развиваются семена, а из завязи образуется плод. Обычно встречаются цветки, в которых есть как тычинки, так и пестики. Такие цветки называют обоеполыми.

Однополыми называются такие цветки, которые имеют только тычинки или только пестики (тычиночные и пестичные цветки). Растения с однополыми цветками делятся на однодомные и двудомные. Например, у кукурузы на верхушечной части расположено соцветие метелка, состоящее из тычиночных цветков, а пестичные цветки расположены в соцветии початок. Так как они находятся на одном растении, их и называют однодомными. К ним относятся орешник, тыква, дуб, береза и др. У конопли - двудомного растения - на одном растении расположены тычиночные цветки, а на другом - пестичные. К двудомным относятся ива, тополь, осина и др.

Нектарники - особые железки в цветках, выделяющие сахаристую жидкость - нектар. Они очень разнообразны по величине и форме, по происхождению и расположению на частях цветка. Добывая нектар, пыльцу, насекомые опыляют цветки. Количество нектара не остается постоянным в течение суток. Например, у липы, глухой крапивы, душицы и др. наибольшее количество нектара выделяется в утренние часы. У фацелии, кипрея и др.- в дневные часы, а у медуницы, чины и др.- вечером.

Соцветия. У многих растений развиваются одиночные цветки. Они располагаются по одному на верхушке побега (верхушечные) или в пазухах листьев (пазушные). У других растений цветки сидят не одиночно, а группируются в определенном порядке на верхушке вегетативных побегов. Такие разветвленные побеги, которые несут на себе цветки, получили название соцветий. Соцветия бывают простые и сложные.

Простые - те, у которых на неразветвленной оси в пазухах прицветников расположено по одному цветку. Например, простой колос у подорожника. У него цветки не имеют цветоножек и расположены на общем цветоносном побеге. У черемухи, ландыша также простое соцветие кисть, у которой на удлиненной оси расположены отдельные цветки.

Сложные - состоят из нескольких простых. Например, соцветие пшеницы, ржи образовано несколькими простыми колосками, и его называют сложный колос. Соцветия моркови, петрушки образованы также несколькими простыми зонтиками, поэтому их называют сложный зонтик. Мелкие цветки, собранные в соцветия, хорошо заметны для насекомых-опылителей, а ветроопыляемые (с длинными тычиночными нитями), качаясь на ветру, рассеивают пыльцу.

Опыление - необходимое условие для процесса оплодотворения. Оно осуществляется путем переноса пыльцы из пыльников на рыльце пестика.

Различают два типа опыления: самоопыление и перекрестное опыление. При самоопылении пыльца переносится в пределах данного цветка или данной особи. Самоопыление происходит различными способами:

• а) когда на рыльце пестика попадает пыльца с тычинок этого же цветка;
• б) когда на рыльца пестика попадает пыльца других цветков той же особи;
• в) когда самоопыление происходит в закрытых, нераспускающихся цветках.

При перекрестном опылении перенос пыльцы осуществляется между цветками разных особей одного вида. Перекрестное опыление осуществляется с помощью ветра, воды, насекомых, птиц и других животных. Цветки насекомоопыляемых растений преимущественно яркой окраски, имеют запах, нектар, липкую пыльцу с выростами. Перекрестному опылению способствует и приспособление, связанное с неодновременным созреванием пыльцы и пестиков в одном цветке.

Цветки, опыляемые птицами (колибри, нектарницы, белоглазки), характеризуются отсутствием запаха, что связано со слаборазвитым у птиц обонянием. Птицеопыляемые цветки растений тропических и внетропических районов имеют яркого цвета околоцветник или прицветные листья (чаще красные, оранжевые, иногда с сочетанием зеленой, желтой и алой расцветки). Нектар у этих цветков водянистый (около 5% сахара), но выделяется его очень много, что и привлекает птиц-опылителей.

У ветроопыляемых растений цветки мелкие, не имеют яркой окраски и аромата и обычно собраны в соцветия. Пыльники, в которых образуется много пыльцы, расположены на длинных тычиночных нитях. Пыльца сухая, мелкая и при раскрывании пыльника выбрасывается наружу, образуя «облачко». Рыльца пестиков широкие или длинные, перистые - приспособленные к улавливанию пыльцы.

Опыление с помощью воды, т. е. перенос пыльцы в воде или по водной поверхности, встречается у немногих водных растений (роголистников, взморников, валлиснерии, элодеи и др.).

Искусственное опыление - это перенос пыльцы с тычинок на пестики цветков, осуществляемый человеком с определенной целью: для повышения урожайности культурных растений или выведения новых сортов растений. При выведении новых сортов подбирают исходные виды и сорта растений для искусственного опыления, которое называется скрещиванием. Скрещивание двух или нескольких наследственно различающихся по тому или другому признаку растений, получило название гибридизации. При помощи гибридизации ученые вывели многие сорта культурных растений.

Оплодотворение должно произойти после попадания пыльцы на рыльце пестика. Этому процессу предшествует прорастание пыльцевого зерна на рыльце. Прорастание пыльцы начинается с разбухания пыльцевого зерна и развития пыльцевой трубки, которая растет в направлении завязи. Достигнув завязи через микропиле (от греч. «микро» - малый, «пиле» - ворота), т. е. отверстие между покровами семя почки, пыльцевая трубка проникает в семенной зачаток, разрывается, и из нее выходят два спермин. Один из них сливается с яйцеклеткой, образуя в дальнейшем зародыш нового растительного организма. Другой спермий сливается с вторичным ядром, в результате чего образуется питательная ткань семени, составляющая эндосперм. Такое оплодотворение называют двойным, потому что оплодотворяется не только яйцеклетка, но и вторичное ядро (11). (более подробно об оплодотворении см. в разделе «Общая биология».)

После оплодотворения из семенного зачатка развивается семя, имеющее зародыш и питательную ткань, которые формируются из оплодотворенных клеток. Уплотненные покровы семяпочки превращаются в кожицу семени.

Завязь также разрастается, образуя околоплодник, окружающий семя, и плод - образование, возникшее после оплодотворения на месте цветка и несущее в себе семена. В образовании плода могут принимать участие и другие части цветка. В зависимости от этого плоды бывают настоящими, образованными только от одного пестика. Если в образовании участвуют другие части цветка - цветоложе, околоцветник, то их называют ложными (у яблони, шиповника, земляники).

Плод, образованный из нескольких пестиков одного цветка, получил название сборного (у малины, ежевики). Плоды бывают самые разнообразные по величине, форме, консистенции околоплодника (сухие или сочные), односемянные (подсолнечник, вишня и др.) и многосемянные (мак, огурец и др.). Их классифицируют по общим признакам.

Распространение плодов и семян является результатом естественного отбора. Разбрасывание плодов и семян происходит при помощи самого растения или используются различные посторонние силы (ветер, вода, животные). Наиболее простой способ самораспространения - это откатывание плодов и семян при падении их на землю с материнского растения (яблоня, грецкий орех и др.). У многих бобовых, недотроги, журавельника зрелые плоды при подсыхании с силой лопаются и отбрасывают семена на значительное расстояние от материнского растения. Растение бешеный огурец «стреляет», если прикоснуться к его зрелым плодам. Вместе с липкой жидкостью вылетают и семена на большое расстояние. Арахис, или земляной орех, «зарывает» свои плоды в почву на некотором расстоянии от материнского растения.

Наиболее часто встречаемый способ распространения плодов и семян ветром. Такие плоды и семена снабжены различными парусными приспособлениями.

Увеличение парусности идет за счет всякого рода выростов, крыльев, летучек и т. д. Выросты эти возникают из семенной кожуры, оболочек плода, частей цветка и др. Например, семена ив, тополей, иван-чая и др. имеют хохолок из волосков, выросших на кожуре семени. У других растений (гравилата, ветреницы, ковыля) имеются плоды-летучки. У вяза, клена, ясеня, березы - плоды-крылатки. Некоторые растения степей (курай, качим, василек растопыренный и др.) при созревании плодов отрываются от земли целиком и ветер «перекатывает» их по полю, рассеивая семена на большие расстояния. Такие, гонимые ветром растения получили название перекати-поле. Ветром разносятся и мельчайшие семена заразихи, орхидеи и др.

Распространение семян животными имеет место у растений, образующих сочные плоды, которые поедаются животными, а семена их не перевариваются и извергаются вдали от материнского растения.

Сухие плоды лопуха, череды, дурнишника снабжены зацепками, шипами, крючками. Этими выростами они цепляются к животным и разносятся на большие расстояния. У омелы, липкого шалфея и др. семена или плоды липкие. Они прилипают к животным и, подсохнув, отваливаются на новом месте.