З чого складається врожай кукурудзи, або Що впливає на якість запилення рослин?
Формування качанів і початок запилення у кукурудзи цього року стало найочікуванішою подією в українських аграріїв. Неабияке хвилювання викликало уповільнення перебігу вегетативного періоду внаслідок низьких нічних температур протягом червня - початку липня, які подекуди не перевищували 12°C.
На сьогодні у більшості областей відмічають початок цвітіння культури. В Мінагрополітики вже прогнозують валовий збір зернової в 26 млн тонн. Аграрії, з огляду на погодні умови, з висновками не поспішають.
У зв’язку з цим, ми вирішили поділитися з вами інформацією про складність процесу запилення кукурудзи від американських колег. Вони наголошують, що успіх запилення залежить від того, що відбувається протягом двох тижнів після того, як кукурудза сформує волоть і починається формування пилку.
Якщо хтось пише книгу про «сім великих чудес сільського господарства», то у списку обов’язково мають бути качан кукурудзи та запилення. Процес формування сотень нових зерен кукурудзи на рослині з однієї насінини є простим, але водночас складним.
Боб Нільсен, який протягом 40 років займався кукурудзою у коледжі Purdue Extension, каже:
«Якими б важливими не були процеси формування волоті та пилку для визначення врожайності зерна, дивно, як мало деякі люди знають про це».
Тому він написав статтю, присвячену процесу запилення кукурудзи та його особливостям. Серед яких він виділив 12 основних моментів.
1. Дві «ідеальні» двостатеві квітки на одній рослині
Так, волоть — це квітка, як і качан, що має шовковисті волокна (маточки). Нільсен зазначає, що багато хто не усвідомлює, що на ранніх фазах розвитку волоті (ред. — які є чоловічим суцвіттям) мають жіночий компонент, але він відмирає. Так само відмирає чоловічий компонент, або тичинки, які спочатку існують у качані. Отже, залишається чоловіче суцвіття — волоть, і жіноче суцвіття — качан.
2. Фаза розвитку VT, або формування волоті у кукурудзи
Це момент, коли остання гілочка волоті виходить з колотівки. Частини волоті можуть бути видимими до повної появи останнього листка рослини з комірцем. І хоча все це мало б відбуватися до появи маточок, сьогодні іноді маточки починають з'являтися ще до того, як стане видно останню гілочку волоті, каже Нільсен. Ці маточки можуть навіть почати з’являтися до початку випадання пилку.
У фазі VT кукурудза досягає максимальної висоти або невдовзі після неї, коли завершується видовження останніх міжвузлів стебла. Рослина кукурудзи найбільш вразлива до пошкодження градом на стадії росту VT/R1, оскільки все її листя оголене. Повна (100%) втрата листя на стадії росту VT зазвичай призводить до повної (100%) втрати врожаю до збирання. Навіть якщо насіннєві зачатки на качанах успішно запліднені пилком, сильна дефоліація у фазах VT/R1 часто призводить до їхнього відмирання. Оскільки слабкий фотосинтетичний апарат не може підтримувати розвиток качана та зернівок.
3. Найбільш вразлива фаза кукурудзи — VT/R1
«Навіть якщо всі насіннєві зачатки були запліднені до граду, 100% дефоліація все одно може призвести до 100% втрати врожаю. Листя для фотосинтезу не залишиться», — каже Нільсен.
4. Складна структура суцвіть
Кожна волоть містить близько 1000 окремих колосків. Кожен колосок містить дві квітки у двох великих лусках, а кожна квітка складається з трьох пиляків. Пиляк та прикріплена до нього нитка є справжніми тичинками у «квітці» кукурудзи. Загалом кожна рослина кукурудзи виробляє близько 6000 пиляків.
Жовтий або білий пилок, що падає з волоті, складається з мільйону окремих, майже мікроскопічних, сферичних, жовтуватих або білуватих напівпрозорих пилкових зерен. Оцінки загальної кількості пилкових зерен, що утворюються на одній китиці, коливаються від 2 до 25 мільйонів. Кожне пилкове зерно містить чоловічий генетичний матеріал, необхідний для запліднення зав'язі одного потенційного зернятка.
Читайте також: Як визначити фазу розвитку кукурудзи методом комірців та за шкалами BBCH, Arvalis і Ritchie?
5. Залишки пиляків на листках — відпрацьовані пиляки
Крихітні білі частинки на листках кукурудзи, які можна спостерігати під час запилення — це не сам пилок. Пилок зазвичай виглядає як дрібний жовтуватий пил на листках. Білі частинки — це відпрацьовані пиляки, які вже вивільнили пилкові зерна. Уявіть їх як крихітні стріляні гільзи, що викидаються після пострілу.
6. Як пиляки знають, коли з’явитися?
«Нитки, що утримують пиляки, починають видовжуватися, що дозволяє їм з’явитися», — пояснює Нільсен.
Пиляки зазвичай спочатку з'являються з верхньої пари суцвіть, тоді як пиляки з нижньої зазвичай з'являються пізніше того ж дня або в наступні дні.
7. Весь пилок з одного пиляка може бути вивільнений лише за три хвилини
Всім пилякам на окремій волоті може знадобитися до семи днів, щоб завершити скидання пилку, хоча найбільша кількість пилку зазвичай випадає протягом другого та третього дня після появи пиляків. Для повного скидання пилку всьому полю може знадобитися до 14 діб.
Пік виділення пилку зазвичай припадає на середину ранку. Деякі дослідження показують, що процес йде на спад після того, як температура перевищує 36°C. Другий «сплеск» виділення пилку часто відбувається пізно вдень або ввечері, коли температура знижується. Виділення пилку протягом більшої частини дня може відбуватися за відносно прохолодних, хмарних умов.
Екстремальний тепловий стрес (38°C або вище) може знищити пилок кукурудзи, але, на щастя, рослина уникає значної втрати життєздатності пилку завдяки тому, що не всі пиляки дозрівають одночасно та не весь пилок виділяється одразу. Тому день або два екстремальної спеки зазвичай не мають великого впливу на запилення.
8. Пилкові зерна у кукурудзи крихкі
Зовнішня мембрана пилкового зерна настільки тонка, що вона може висохнути та втратити життєздатність лише за кілька хвилин.
Після розсіювання в атмосфері пилкові зерна залишаються життєздатними лише кілька хвилин, перш ніж висохнути. Кожне зерно містить генетичний матеріал, здатний запліднити один насінний зачаток, утворюючи одне зернятко.
9. Дрейф пилку кукурудзи може стати проблемою у селекції
Якщо пилкові зерна такі крихкі, чому селекціонери та фермери турбуються про можливий дрейф пилку з трансгенної культури на неГМО культуру?
Тому що за швидкості вітру лише 24 км/год, пилкові зерна можуть подолати відстань до 1,5 км, каже Нільсен.
10. Кожна волоть може виробляти від 2 до 25 мільйонів пилкових зерен
Так, це широкий діапазон, зазначає Нільсен. Різні фактори, включаючи гібридну генетику, можуть впливати на точну кількість.
«Крім того, їх просто надзвичайно важко порахувати», — жартує він.
11. Подовження запилення кукурудзи
Окремий пиляк скидає свою кількість пилку приблизно за три хвилини. Однак, з такою кількістю пиляків як у кукурудзи, одній волоті може знадобитися до семи днів, щоб скинути весь пилок. Це подовжує період запилення, знімаючи занепокоєння про затримку появи маточок в качанах.
Оскільки існує природна мінливість серед рослин, за словами Нільсена, цілому полю може знадобитися до 14 днів, перш ніж запилення закінчиться.
12. Вплив спеки на пилок кукурудзи
Пік виділення пилку зазвичай припадає на середину ранку. При температурі 29°C і вище він зменшується. Якщо температура падає, часто відбувається другий етап виділення пилку. Якщо падає дощ або волоті мокрі від роси, пилок не виділяється.
«Пам’ятайте, що більша частина пилку виділяється вранці, коли температура прохолодніша», — каже Нільсен.
Джерело: Farmprogress.com
Переклад: SuperAgronom.com
Думка редакції SuperAgronom.com може не збігатися з точкою зору автора. Редакція не несе відповідальності за достовірність і тлумачення наведеної інформації і виконує роль виключно носія.
