Текст книги "Занимательная агрономия"
Автор книги: Алексей Дояренко
сообщить о нарушении
Текущая страница: 10 (всего у книги 13 страниц)
Глава VI
СВЕТ И РАСТЕНИЕ
Получение на севере хорошей редиски летом
амечательное открытие было сделано двумя американскими учеными – Гарнером и Аллардом – в области изучения отношения растений к свету. Все началось с изучения «рабочего дня» растений. Так как работа растений по созданию органического вещества происходит лишь на свету, то, следовательно, продолжительность рабочего дня растений определяется длительностью освещения их солнечным или иным светом. Поэтому надо было установить, какая продолжительность ежедневного освещения будет наиболее благоприятна для развития различных растений, а также возможность замены солнечного света электрическим, что позволило бы освещать растения целые сутки.
Первые результаты таких исследований показали большое разнообразие в отношении растений к удлинению или укорачиванию рабочего дня. Упомянутым ученым впервые удалось установить среди растений две группы: одни ускоряют свое развитие по мере удлинения дня – растения длинного дня, а другие, наоборот, ускоряют свое развитие по мере укорачивания дня – растения короткого дня. Растения длинного дня скорее зацветают и плодоносят при удлинении дня, а при укорачивании затягивают плодоношение; растения короткого дня, наоборот, быстрее развиваются при коротком дне, а по мере удлинения дня затягивают свой вегетационный период, задерживаются с цветением и плодоношением, а иногда и совсем не зацветают.
Это замечательное открытие объяснило многие известные до сих пор, но не совсем понятные явления, а кроме того, открыло широкие перспективы и возможности воздействия на получение урожая растений, меняя их световой режим: или искусственно затеняя и освещая растения, или перенося их с юга (короткий день) на север (длинный день) и обратно.
Этим различием растений по их отношению к свету объясняется, например, почему некоторые растения и культуры на севере сильно сокращают свой вегетационный период и гораздо быстрее созревают, – очевидно, это растения длинного дня. С другой стороны, мы знаем много примеров, когда южные растения, перенесенные на север (хотя бы летняя температура там была для них подходящая), опаздывают в своем развитии и не успевают вызреть, – очевидно, это растения короткого дня.
Отсюда целый ряд интересных и важных путей воздействия на растения: затеняя и укорачивая день, мы можем растения короткого дня заставить плодоносить на севере; затеняя и укорачивая день, мы можем заставить растение длинного дня на севере задержать свое развитие на вегетативной стадии и не давать стебля. Очень большое значение может иметь перенесение растений длинного дня на юг, а короткого дня на север: в обоих случаях мы удлиним вегетационный период, что, например, для кормовых растений, трав приведет к увеличению кормовой массы. На этой основе возможен ряд интересных практических экспериментов.
Как получить на севере урожай китайских орешков
Всякий, кто разводил на грядах редиску на севере, знает, что весной редиска имеет сочный и вкусный корень, а чем ближе к лету, тем корень ее становится все хуже и хуже. Если ее посеять летом, то всходы редиски очень скоро начинают идти в стебель и не образуют хорошего корня. А между тем на юге, например в Закавказье, редиску выращивают целое лето, при этом корни все время получаются крупные, сочные и растения долго не идут в стебель. Основная причина та, что редиска – растение длинного дня и ускоряет свое развитие в летние длинные дни на севере. Она раньше начинает цвести и плодоносить, прекращая образование корня, а на юге при коротком дне задерживает выход в стебель и продолжает образовывать корень.
Если это так, то легко себе представить пути, при помощи которых можно заставить редиску летом на время задержать выход в стебель. Надо лишь сократить на несколько часов световой день ежедневным затенением гряд: например, покрывать гряды ящиком без щелей часа на два до захода солнца и открывать их часа через два после восхода. Сокращение дня на 4 часа даст длительность южного светового дня и создаст необходимые условия для образования хорошего, сочного корня и задержку выхода в стебель.
Наши исследователи – Эгиз и его сотрудники – развили это открытие и значительно упростили практические приемы укорачивания и удлинения светового дня.
Оказывается, чтобы укоротить или удлинить рабочий день растения, нет необходимости затенять или освещать его в течение всей жизни. Достаточно дать нужный световой день только в стадии прорастания семян, и это вызовет тот же эффект, как если бы растения все время выращивались при измененном световом дне. Можно себе представить, какие выгоды получаются от этого: прорастающие семена (до их посева) можно подвергнуть какому угодно освещению, затеняя их от солнечного света или освещая дополнительно электрическим светом. Подготовленные таким образом семена в дальнейшем будут вести себя независимо от условий освещения.
Следовательно, вместо того чтобы в нашем опыте с редиской все время затенять на 4 часа гряды, можно ограничиться затенением семян при их проращивании лишь в течение 1–2 дней, а потом высадить в грунт. И получим такое же замедление выхода в стебель и образование корня, какое мы имеем при коротком южном дне. Попробуйте провести такой опыт.
Как получить на севере урожай китайских орешков
Все знают китайские орешки, называемые иногда неправильно фисташками (с которыми они не имеют ничего общего). Это обычно двузерные стручки с легко ломающейся оболочкой и двумя орехоподобными зернами, служащие лакомством наряду с прочими орехами. Но мало кто знаком с самим растением, производящим эти орехи, с его удивительным свойством, не повторяющимся в растительном мире, – зарывать свои завязи в землю, где они потом и созревают, так что эти орехи нужно выкапывать из земли.
Это небольшое однолетнее растение – арахис, очень похожее на фасоль, до цветения мало чем от нее отличающееся. Но после цветения, как только образуется завязь, ее ножка начинает удлиняться, завязь опускается до земли и зарывается в землю, где и происходит созревание плодов или образование орешков. Каждый куст дает очень много плодов в земле; выдернутый или выкопанный из земли, он оказывается увешанным орешками, висящими на длинных ножках, как грозди (рис. 31).
Рис. 31. Арахис.
Арахис возделывается на полях Кубани, в Азербайджанской, Грузинской ССР и является ценной пищевой и кормовой культурой. Подобно сое, его плоды – орешки – очень богаты белком и жиром более высокого качества, чем у сои. Поэтому они могли бы с таким же успехом использоваться для изготовления всех продуктов, которые получают из сои. Уже то обстоятельство, что эти орешки являются лакомством, тогда как соя не может быть употреблена в пищу в сыром виде, говорит за большую ценность этого растения. Арахисовое масло является первоклассным и может заменять наилучшее оливковое масло.
Культура арахиса до сих пор ограничивается у нас южными районами, а на севере арахис обычно запаздывает в развитии и редко вызревает, так как имеет длинный вегетационный период. А мы только что видели, что длительность вегетации находится в полной зависимости от продолжительности светового дня. Мы можем заставить его цвести и плодоносить гораздо раньше и успеть созреть в течение северного лета, воздействуя теми же самыми приемами (укорачиванием рабочего дня), которыми мы заставляли редиску (растение длинного дня) задерживать свое развитие, и этим добиться ускорения цветения и плодоношения у него.
Затеняя растения (покрывая их ящиком без щелей) на 2 часа до захода солнца и снимая ящик лишь через 2 часа после восхода солнца, мы создадим ему короткий южный день и заставим созреть раньше и дать на севере урожай.
Весьма возможно, что и здесь может проявиться действие соответствующей подготовки семян. Если мы заставим прорастать семена при укороченном дне, то есть будем выдерживать их дня 3–4 при меньшем освещении, то это заменит затенение во время вегетации и сделает его излишним. Тогда получение урожая орешков на севере уже не представит никаких трудностей.
Применение фотопериодизма для многих южных культур, особенно однолетних, может дать исключительные результаты, расширив границу их возделывания. Это очень богатая, интересная и многообещающая область для исследований, доступных всякому любителю.
Искусственное дозревание плодов
Очень распространено мнение, что для дозревания плодов необходим свет и что только на ярком солнце плоды дозревают, приобретают вкусовые свойства и характерный внешний вид. Действительно, в некоторых случаях лишь на свету наблюдается появление видимых признаков созревания.
Известен способ образования на крупных краснобоких яблоках разных вензелей и фигур при наложении на них шаблонов из черной бумаги или фольги до покраснения плодов. Тогда под этими шаблонами кожура останется непокрасневшей и на плодах вырисуется его фигура.
Однако ряд других фактов и теоретических соображений говорит за то, что для созревания плодов свет не нужен. Свет в растении играет главным образом роль источника энергии при синтезе органических веществ из элементов, находящихся в воде и воздухе (кислорода, водорода и угольной кислоты). При созревании же происходит главным образом перемещение и превращение уже созданных органических веществ в другие. Исчезновение к этому времени из плодов зеленой окраски, обязанной хлорофиллу – главному передатчику солнечной энергии, говорит за то, что в это время в плодах прекращается использование света как источника энергии.
С другой стороны, мы знаем многочисленные факты дозревания плодов без участия света: все так называемые зимние плоды – яблоки, груши – дозревают в подвалах, где и приобретают вкусовые и внешние свойства. То же наблюдается и при транспорте различных плодов: слив, винограда, бананов, апельсинов, лимонов и т. п., которые убирают в недозрелом состоянии, более устойчивом при перевозках. Особенно яркий пример такого дозревания дают помидоры, убранные совершенно зелеными, они полностью дозревают в теплом месте, совершенно не требуя для этого света.
Отсутствие необходимости света при дозревании плодов навело на мысль о возможности искусственного воздействия на этот процесс в целях ускорения его. Поиски привели к замечательному открытию – быстрому искусственному дозреванию плодов в атмосфере газа этилена. Это сделало большой переворот в торговле плодами.
Совершенно незрелые плоды бананов, томатов, апельсинов и пр., будучи помещены в воздух с очень небольшим содержанием этилена (от 0,1 %), в течение 2–3 дней делаются совершенно зрелыми, с присущим им ароматом, вкусовыми качествами и внешним видом. Это дает возможность транспортировать и хранить эти плоды в незрелом состоянии в закромах, кучах, вагонах и в меру ежедневной потребности искусственно дозревать их, помещая соответствующую партию незрелых плодов на 2–3 дня в атмосферу этилена, в особой герметической комнате, куда по расчету дают известный объем этилена.
Несколько лет назад Говард был приглашен в СССР и в Ленинграде демонстрировал свой способ дозревания на помидорах, мандаринах и землянике с громадным успехом. Плоды, подвергнутые им искусственному дозреванию, несмотря на то что были доставлены в совершенно зеленом состоянии, не отличались от созревших в естественных условиях.
Имея небольшое количество этилена, самый опыт дозревания плодов можно осуществить следующим образом. Берется какой-нибудь ящик без щелей или еще лучше большая банка, определяется ее объем и нужное количество этилена из расчета 0,1 % этилена ко всему объему воздуха в ящике. Затем необходимое количество этилена отмеривают следующим образом: подбирают пузырек, равный нужному объему, или в пузырьке большего объема делается метка, соответствующая нужному объему (от дна); этот пузырек наполняют водой доверху и опрокидывают над наполненной водой чашкой или тазом; снизу (в воде) вводят в его горлышко воронку.
Погрузив в эту же воду склянку с этиленом и подведя ее горлышко под воронку, осторожно открывают пробку в склянке и постепенно выпускают из нее газ, который по воронке пойдет в наполненный водой пузырек и наполнит его до метки. Чтобы объем этилена отвечал точно намеченному объему при обыкновенном давлении, надо, чтобы вода снаружи пузырька в тазу стояла на уровне метки. Отмерив нужный объем, оба пузырька под водой плотно закрывают пробками.
Наполнив плодами ящик (или банку) до половины, кладут туда и пузырек с этиленом, открывая его перед самым помещением в ящик и по возможности не выпуская из него газа. Затем закрывают плотно ящик (банку) и оставляют при обыкновенной температуре.
Стеклянный сосуд тем удобнее, что в нем по изменению цвета легко наблюдать дозревание плодов; оно происходит очень быстро – в 2–3 дня.
При больших количествах плодов их помещают в хорошо запирающиеся отделения подвалов или хорошо изолированные чуланы, комнаты и дают нужное количество этилена по общей емкости помещения. Этилен, да еще в такой ничтожной концентрации, совершенно безвреден; он без всякого запаха, и его присутствие никак не обнаруживается ни в воздухе, ни в плодах.
Глава VII
ВЫВЕДЕНИЕ НОВЫХ СОРТОВ И ФОРМ РАСТЕНИЙ
Скрещивание гороха, люпина, куколя и других растений
амым увлекательным в растениеводстве является получение новых растений, создание новых форм, выведение новых сортов. При этом деятельность человека поднимается до подлинного творчества новой природы, перестройки ее по своему усмотрению, для своих потребностей.
Природа в процессе эволюции[17]17
Эволюция – непрерывное, постепенное количественное изменение, одна из форм движения в природе и обществе.
[Закрыть] постоянно творит новые формы. Создание этих форм проходит в природе различными путями, которые отчасти уже подмечены человеком. То она создает внезапные – скачковые – резкие изменения формы; то дает массу вариантов, сходных по какому-либо признаку, предоставляя в дальнейшем выживать тем из них, которые окажутся наиболее приспособленными; то из всего разнообразия форм комбинирует новые путем их скрещивания (получения помесей или гибридов) и т. д.
Овладевая постепенно этими процессами, мы уже можем некоторые из них воспроизводить искусственно, преследуя свои цели и интересы. В животноводстве и в растениеводстве создано громадное количество форм, не существовавших в природе, обладающих какими-либо полезными признаками. Стоит вспомнить о том, что большинство наших культурных растений выведены из дикорастущих, но они сильно отличаются от своих предков; например, сахарная свекла содержит сахара свыше 20 %, выведена же она из дикой, имеющей сахара всего 6 %. Крупнозерные и богатые крахмалом и белком пшеницы, ячмени и многие сорта картофеля выведены для разнообразных целей, не говоря о плодоводстве и особенно о цветоводстве, где дикие сорняки превращены в красивейшие формы садовых цветов.
Правда, очень многие сорта, особенно из старых, получены из найденных в природе отдельных экземпляров, выделившихся полезными качествами, или путем постепенного отбора отдельных растений, обладающих полезным признаком. За последнее время этот путь массового отбора все больше и больше уступает другим путям – действительного создания новых форм, комбинируя в них нужные качества, так сказать, по заказу.
Одним из наиболее простых путей создания новых форм является путь скрещивания и получения промежуточных форм – гибридов, которые объединяют свойства родителей и дают совершенно новые формы.
Имея громадное разнообразие существующих форм, можно найти формы, обладающие порознь разными интересными для нас свойствами, и, скрещивая их друг с другом, получить новые формы, соединяющие в себе эти свойства. Этот путь широко используется в сортоводстве и доступен каждому любителю, вознаграждая его труд получением новых, интересных форм и сознанием того, что он участвует в перестройке природы. Семеноводы и селекционеры работают теперь этим путем. Такими методами работали у нас И. В. Мичурин и в Америке Бербанк, которые своим многолетним упорным трудом добились поразительных успехов. На этом поприще могут трудиться миллионы юных пионеров, которые способны дать неисчерпаемое разнообразие новых форм, обновить растительный состав окружающего нас растительного мира и стать новыми Мичуриными.
Техника скрещивания очень проста и доступна каждому, но достижение больших успехов, как во всяком деле, требует систематической работы, изучения законов скрещивания и совершенствования самой техники.
Изучение скрещивания и его результатов уже привело к установлению ряда законов, которые позволяют сознательно идти к созданию новых форм этим путем.
Основные законы скрещивания лучше всего изучать на простом примере. Найдите среди посевов обыкновенного гороха два растения – одно с белыми цветами, другое с красными – и попробуйте скрестить их, получить урожай, высеять его на будущий год и понаблюдать, какие получатся результаты.
Принцип скрещивания состоит в следующем: пыльцой, взятой из пыльников одного цветка, нужно опылить рыльце другого. Но так как такое опыление может произойти и без вашего участия и раньше вас (ветром, насекомыми и самоопылением), то надо оградить опыляемый цветок от такого случайного опыления или от самоопыления. Для этого у тех цветков, которые вы хотите опылить, как можно раньше (при самом начале распускания цветков) удаляют все тычинки в цветках (кастрируют их), не повреждая пестика, и затем изолируют их, то есть надевают на цветок или кисть маленький мешочек из пергамента, марли, коленкора и т. п. Не вредно также изолировать и те цветки, откуда вы будете потом брать пыльцу, чтобы на них не попала другая пыльца и не загрязнила нужную вам пыльцу; разумеется, у этих цветков не надо удалять пыльники.
Когда пыльники на цветках (изолированных) раскроются, с них берут пыльцу для опыления ранее подготовленного (с удаленными пыльниками) цветка. Для этого кисточкой переносят пыльцу с пыльников на рыльце кастрированного цветка или кладут цветок с пыльниками на цветок с обрезанными пыльниками и опять закрывают цветок мешочком. Следует сделать возможно большее количество таких опылений на каждом экземпляре и удалить все неопыленные цветки, чтобы в урожае получить только гибриды. Так как горох цветет в течение всего лета, то следует опылить несколько последовательно появляющихся цветков, а затем тщательно удалить все остальные цветки, чтобы дать хорошо развиться и вызреть опыленным плодам.
Через несколько дней после опыления изолятор следует снять, проследить за образованием завязи и дать хорошо вызреть плодам. Ввиду большого количества опыляемых цветков важно тщательно этикетировать их с обозначением свойств как материнского (опыляемого), так и отцовского (с которого взята пыльца) растения. Урожай надо собрать в отдельные пакеты, также хорошо заэтикетировать, хранить до весны и высевать отдельно друг от друга на грядках, чтобы можно было наблюдать результаты каждого скрещивания.
В первом поколении при скрещивании обычно наблюдается однообразие: в случае скрещивания гороха с белыми и красными цветками будут цветки преимущественно красной окраски.
Во втором же поколении часть растений будет иметь промежуточную форму, а часть сохранит отцовскую и материнскую формы, то есть в нашем случае часть растений будет иметь цветы розовые или пестрые, а часть – белые или красные.
Среди промежуточной и двух основных форм всегда появляются единичные экземпляры, имеющие самые разнообразные свойства, часто совершенно неожиданные, повторяющие признаки своих далеких предков. Эта способность давать в потомстве большое разнообразие форм, хотя бы в единичных и скоро вырождающихся экземплярах, является весьма ценной. Она позволяет путем гибридизации получить не только промежуточные формы, но и иные, могущие послужить материалом для дальнейшего скрещивания и закрепления нужных признаков в потомстве.
Для получения новых сортов вначале следует брать наиболее легкие и наглядные объекты, сразу дающие видимый результат. Быстрее всего такие результаты получаются с однолетними растениями, которые, будучи скрещены, в том же году, дадут урожай семян. Эти семена уже в следующем году могут дать новые формы – сорта, которые в том же году могут заново скрещиваться.
Вначале скрещивать лучше такие растения, у которых разные признаки выявляются уже во время цветения, то есть растения, имеющие разную окраску цветков. В этом случае результаты скрещивания выявятся на легко наблюдаемых частях растений – цветках – и обнаружатся гораздо раньше созревания – во время цветения. Это позволит в том же году провести скрещивание второй генерации, в результате чего выигрывается целый год. Итак, наиболее подходящими для начала работ по скрещиванию будут однолетние цветущие растения. Приобретя некоторый навык, можно начать работу для получения новых сортов и с многолетними растениями, но в этом случае требуется более продолжительное время для получения результатов скрещивания.
Среди полевых культурных и сорных растений можно указать несколько интересных растений для начала такой работы. Кроме Горохов, пример которых приведен выше, таковыми будут люпины и куколь.
Люпин возделывается на полях почти исключительно на зеленое удобрение: он дает очень большие урожаи зеленой массы, богатой азотом, который он берет не из почвы, а из воздуха. Поэтому, будучи азотособирателем, он обогащает почву органическим веществом и азотом, заменяя унаваживание почвы.
Возделываются для этой цели однолетние его формы: синий, белый и желтый. Все они цветут крупными красивыми цветками и могут быть использованы и для цветников. Каждый из этих трех видов дает разнообразные оттенки окраски цветков и вариации, которые можно использовать для выведения новых сортов в каждом из этих видов. (Между собой эти три различных вида пока еще не скрещены, что гораздо труднее сделать, чем проводить скрещивание в пределах каждого вида.) Найдя среди посевов того или другого вида люпина экземпляры, уклоняющиеся по цветкам, можно попытаться скрестить их и получить в потомстве иные оттенки цветков.
Но, кроме этих чисто внешних признаков, можно поставить и другую очень важную для сельского хозяйства задачу. Дело в том, что люпины по своей высокой урожайности и исключительному богатству белками зеленой массы и особенно семян представляли бы чрезвычайно ценное кормовое растение, если бы они не содержали горького алкалоида, делающего их совершенно несъедобными для скота и только пригодными на зеленое удобрение. Пытаются удалить из семян этот алкалоид, но было бы очень важно вывести сорт не содержащий алкалоида.
Оказывается, встречаются экземпляры растений люпина, у которых семена бедны или вовсе лишены алкалоида, и следовательно, задача вывести безалкалоидный люпин разрешима. В настоящее время уже имеется сорт безалкалоидного люпина. Правда, работа по выявлению безалкалоидных растений требует оценки новых форм растений по содержанию в семенах алкалоида. Но надо отметить, что теперь уже разработаны быстрые и легкие способы такого анализа. Таким образом, работу по выведению новых, более красивых сортов люпина можно продолжить и для разрешения указанной проблемы.
Следует отметить, что желтый люпин обладает изумительным запахом цветков, редким даже среди садовой флоры, и этот признак также может быть использован при получении новых форм цветочного люпина – нового душистого растения, из которого можно будет получать ценное эфирное масло. Крупность цветов люпина и их обилие делает и технику опыления его сравнительно легкой.
Другим интересным растением для выведения новых сортов мог бы быть широко распространенный в яровых посевах сорняк куколь. Его крупные пурпурные цветы так и просятся на цветочные гряды, и непонятно, почему он не использован, как многие другие сорняки, для получения красивых садовых форм (васильки, колокольчики, водосбор и многие другие). Среди засоренных куколем посевов, а еще лучше в специально сделанном посеве куколя на грядке можно отыскать различные разновидности по оттенкам и формам цветков и использовать их для скрещивания и получения красивых и разнообразных его сортов для цветников.
Возможно введение куколя в культуру и для других целей. Его высокая урожайность, крупность семян и богатство их крахмалом позволили использовать его семена, выделенные из урожая яровых, для винокурения. При этом ядовитые свойства их не оказали влияния на качество получаемого продукта. Весьма возможно выведение таких сортов, которые по урожайности и богатству крахмалом могли бы конкурировать с другими растениями, как сырье для винокурения. Кроме того, и здесь может быть поставлена задача выведения безалкалоидного, неядовитого куколя, который будет использован для разных целей. Наконец, сам алкалоид может найти то или иное применение или в медицине, или в промышленности.
Все это ведет к тому, что увлекательные работы по выведению из люпина и куколя новых сортов цветов могут в дальнейшем привести к разрешению важных сельскохозяйственных проблем.
Кроме указанных растений, можно найти много других, особенно среди полевых сорняков, для получения новых интересных сортов, увеличивая размеры их цветков, создавая разнообразные окраски, меняя формы цветков, усиливая их аромат и прочее. В подтверждение этого можно привести работу с дикими васильками и водосбором, в результате чего выведено много новых сортов.
Большее практическое значение имеет выведение сортов при учете качества плодов, но для этого нужно проводить исследование и оценку получаемого урожая не только по одному признаку, но и по всем его свойствам, что требует более сложной исследовательской работы, которая и ведется на селекционных станциях.
Много интересного можно получить путем скрещивания в плодоводстве, хотя на проведение этой работы требуется много времени. Длительность работы с многолетними растениями делает особенно ценным участие в ней пионеров. Если молодое поколение рано овладеет методом скрещивания в плодоводстве, то оно сможет увидеть не одно, а много поколений своих растительных питомцев и вывести из них немало ценных сортов.
Если такую работу направить по правильно организованному пути среди молодежи, то можно получить настоящую сокровищницу новых форм растений, среди которых будут найдены и полезные сорта и открыты новые закономерности.
