Способ доопыления растений

Способ доопыления растений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к средствам, способствующим опылению растений, произрастающих в открытом грунте.

Известен способ и устройство для опыления растений, включающий сбор пыльцы и подачу ее на цветки растений, при этом сбор и подачу пыльцы на цветки растений осуществляют путем последовательного использования поступательных и возвратных потоков воздуха, подаваемых через адсорбер-распределитель пыльцы, поднесенный к цветкам растений. См. патент РФ №2061371 от 10.06.96 года.

Устройство для опыления растений содержит источник подачи возвратных и поступательных потоков воздуха в виде сосуда, выполненного из упругого эластичного материала с трубкой, соединенной с насадкой, причем трубка выполнена конической с уменьшающимся в направлении от сосуда сечением, при этом насадка снабжена адсорбером-распределителем и диафрагмой с отверстием, на которой закреплен адсорбер-распределитель с возможностью пропускания потоков воздуха в прямом и обратном направлениях. В качестве материала адсорбера-распределителя применяют волосяные кисточки или другие материалы с развитой поверхностью, например синтетические кисточки, поролон, а в качестве источника поступательно-возвратной продувки воздуха может быть использован поршневой насос двухстороннего действия.

Недостатками известного способа являются его малая производительность и высокие трудозатраты, связанные со сбором пыльцы и подведением устройства на близкое расстояние практически к каждому опыляемому цветку.

Известен способ опыления подсолнечника, заключающийся в разбивке участков по срокам плодоношения со смещением фазы цветения на 10-12 дней относительно друг друга путем посева подсолнечника в разные сроки и обеспечения возможности насекомым опылителям осуществлять опыление.

Несовпадение по времени периодов цветения растений разных участков обеспечивает последовательное насыщение насекомыми-опылителями сначала первого, затем второго и далее третьего участков, что позволяет увеличить процент опыления и, как следствие, урожай семян отдельных участков и в целом всего массива. Такой способ опыления увеличивает общую продолжительность цветения подсолнечника, последовательно концентрирует насекомых-опылителей на цветущих участках поля. Повышает урожайность семян подсолнечника за счет продления срока цветения на 15-20%, что дает прибавку урожая на 1,5-2,0 ц/га.

К недостаткам известного способа можно отнести полную зависимость опыления от наличия насекомых опылителей.

Биологической особенностью строения диморфных цветков гречихи является наличие в одном посеве цветков с различными по высоте тычинками и пестиками - с короткими тычинками и длинными пестиками (длинностолбчатых) на одних растениях и длинными тычинками и короткими пестиками (короткостолбчатых) на других растениях. Такая биологическая особенность цветков гречихи предполагает несколько типов опыления: а) - перекрестное между растениями с различным строением цветков: б) - перекрестное между растениями с одинаковым строением цветков, в) - самоопыление. С полнотой опыления во многом связана озерненность растений гречихи, а следовательно, и качество, и количество урожая. Перекрестное опыление длинностолбчатых цветков пыльцой короткостолбчатых или наоборот - короткостолбчатых пыльцой длинностолбчатых - называется однотипным (легитимным), так как пыльца с коротких тычинок попадает на короткие пестики, а пыльца с длинных тычинок - на длинные пестики. При опылении растений с одинаковыми цветками происходит разнотипное (иллигитимное) опыление: на рыльца попадает пыльца с тычинок иной длины, чем длина пестиков. Когда пыльца с тычинок цветка попадает на рыльце пестика этого же цветка, то происходит самоопыление. Пыльца гречихи тяжелая и липкая, что затрудняет ее перенос ветром, поэтому ветроопыление не эффективно.

Известен способ искусственного доопыления растений волокушей, изготовленной из мешковины или полотна шириной 25-40 см и длиной 5-10 метров. На Кемеровской сельскохозяйственной опытной станции в 1952 году применили марлевую волокушу, которая оказалась намного эффективнее полотняной волокуши и других приспособлений для искусственного доопыления. Марлевая волокуша очень легкая, быстро высыхает и не повреждает соцветий, а при протягивании ее по цветущим растениям она задевает за верхнюю часть растений, встряхивает их, чем и способствует переносу пыльцы с одних цветков на другие - прототип. См. кн. С.У.Броворенко, Возделывание гречихи в западной Сибири, западно-сибирское книжное издательство. Новосибирск 1970 год, стр.62-63.

К недостатку прототипа можно отнести недостаточную эффективность опыления, например, гречихи, так как в основном более полно опыляются длинностолбчатые цветки, а рыльца пестиков короткостолбчатых цветков испытывают недостаток пыльцы с коротких тычинок длинностолбчатых цветков, которая марлей не захватывается, что является причиной низкой эффективности доопыления короткостолбчатых цветков. К тому же марля как средство для доопыления быстро истирается и изнашивается.

Задачей настоящего изобретения является устранение недостатков прототипа, в частности повышение эффективности и производительности искусственного доопыления растений.

Поставленная задача достигается тем, что доопыление растений осуществляют по окончании периода доступности нектара для насекомых при помощи сети, выполненной из прочного синтетического материала с размерами ячейки 15-50% диаметра цветков растения, путем ее перемещения по поверхности цветущих растений с многократным, по количеству ячеек на ширину сети, последовательным разнонаправленным воздействием нитями сети на цветки и дополнительным последовательным воздействием, по меньшей мере, одним рядом бахромы, выполненным на всю длину сети.

Новизной предложенного способа является доопыление растений по окончании периода доступности нектара для насекомых при помощи сети с размерами ячейки 15-50% диаметра цветков растения путем ее перемещения по поверхности цветущих растений. Так, например, для гречихи, диаметр цветков у которой составляет 30,0-40,0 мм, размер ячеек сети выполняют 15,0×15,0 мм. При этом ромбической формы стороны нитей каждой ячейки сети воздействуют на части цветка растения разнонаправленно, либо смещают их в стороны, либо, наоборот, перемещают друг к другу, при этом после выхода частей цветка из ячейки сети вследствие упругих свойств растений происходят многократные соударения как частей цветка, так и самих цветков друг о друга. Наличие как минимум одного ряда бахромы обеспечивает касание бахромой коротких тычинок длинностолбчатых цветков и перенос с них пыльцы на пестики как длинностолбчатых, так и короткостолбчатых цветков, способствуя доопылению растений.

Последовательное, по количеству рядов бахромы, воздействие на цветки значительно повышает полноту опыляемости растений.

На фиг.1 схематично представлено устройство, позволяющее осуществить предлагаемый способ.

На фиг.2 схематично представлены цветки гречихи, а) - цветок с длинными тычинками и коротким пестиком, б) - цветок с длинным пестиком и короткими тычинками, в) - схематично показано взаимодействие нитей ячеек сети с тычинками.

Устройство для доопыления растений состоит из сети 1, выполненной из прочного синтетического материала с размерами ячейки 2, равной 15-50% диаметра цветка. С нижней стороны сети 1 выполнен, по меньшей мере, один ряд бахромы 3, нити которой превышают разницу расстояний между тычинками и пестиками. Короткостолбчатый цветок содержит длинные тычинки 4 и короткий пестик 5, длинностолбчатый - длинный пестик 6 и короткие тычинки 7.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Для доопыления растений по окончании периода доступности нектара для насекомых сеть 1 из прочного синтетического материала при помощи транспортного средства либо вручную перемещают по поверхности цветущих растений, которые необходимо искусственно доопылить. При этом на опыляемые растения воздействует сначала нити первых ячеек 2, а затем последующих ячеек. Пестик в цветке окружен тычинками. Диаметр сосредоточения тычинок вокруг пестика составляет 12-15 мм. При перемещении сети 1 тычинки короткостолбчатых цветков 4 проникают в ячейки сети. При подходе ячейки к тычинкам нити сети 1 ударяют по тычинкам и часть пыльцы падает с длинных тычинок 4 на короткий пестик 5, способствуя самоопылению короткостолбчатых цветков. Часть пыльцы, вследствие ее липких свойств, прилипает на передние нити ячейки. При воздействии нитей передней расширяющейся части ромбической ячейки сети 1 тычинки отводятся в стороны, соскальзывая по нитям и плавно пригибаясь, попадают внутрь ячейки, где сразу же, вследствие упругих свойств выпрямляются. Затем к этим тычинкам подходят нити сходящейся части ячейки сети 1, которые вновь подвергают тычинки смещению в стороны вплоть до их соприкосновения друг с другом. Пыльца тычинок при этом вновь высыпается и частично попадает на рыльце пестика этого же цветка, а часть пыльцы остается на сходящихся нитях ячейки. При дальнейшем перемещении сети 1 осуществляется последовательное колебательное воздействие ячеек сети на цветки, приводящее их к соударениям и соприкосновениям с другими цветками, при этом прилипшая ранее к нитям ячейки сети пыльца отрывается и попадает на поверхность других цветков, в том числе и на рыльца пестиков.

В результате происходит однотипное (легитимное) опыление длинностолбчатых цветков и разнотипное (иллегитимное) опыление короткостолбчатых цветков. При этом короткостолбчатые цветки не получают однотипного (легитимного) опыления. Легитимному опылению короткостолбчатых цветков с длинными тычинками 6 способствует бахрома 3. При прохождении сети 1 над цветками бахрома 3 касается коротких тычинок цветков с длинными пестиками. Пыльца прилипает к ткани бахромы 3 сети 1. Поскольку колебания бахромы происходят сильнее и интенсивнее, то прилипшая пыльца при дальнейшем перемещении сети 1 отрывается от ткани бахромы, без труда осуществляя доопыление растений. Часть пыльцы с коротких тычинок попадает на рыльца короткого пестика и осуществляется однотипное (легитимное) опыление короткостолбчатых цветков, а часть пыльцы с коротких тычинок попадает на рыльца длинного пестика других цветков, осуществляя тем самым разнотипное (иллегитимное) опыление длинностолбчатых цветков. Так же часть пыльцы с коротких тычинок попадает на рыльце длинного пестика этого же цветка, осуществляя тем самым самоопыление длинностолбчатых цветков.

Таким образом, при перемещении сети 1 по поверхности цветущих растений у каждого типа цветков осуществляется комплексное (однотипное, разнотипное и самоопыление) доопыление, что увеличивает возможности оплодотворения цветка, т.к. его успех зависит от набора пыльцы.

Конкретный пример осуществления предлагаемого способа.

Опытный участок учебного хозяйства КГО НПО «ПУ-57» Целинного района, площадью в 70 га весной 2009 года был засеян гречихой. По окончании периода доступности нектара для насекомых 26-30 июля 2009 года проводилась работа по искусственному доопылению гречихи при помощи сети с ячейками 15×15 мм. Для этого к сети длиной в 100 метров предварительно по всей ее длине прикрепили три ряда бахромы высотой 8-14 см и начали перемещать сеть над посадками гречихи.

При этом на опыляемые растения воздействовали сначала нити первых ячеек 2, а затем последующих ячеек. При перемещении сети 1 тычинки 4 короткостолбчатых цветков проникали в ячейки сети. При подходе ячейки к тычинкам нити сети 1 ударяли по тычинкам и часть пыльцы падала с длинных тычинок 4 на короткий пестик 5, способствуя самоопылению короткостолбчатых цветков. Часть пыльцы, вследствие ее липких свойств, прилипала на передние нити ячейки. При воздействии нитей передней расширяющейся части ромбической ячейки сети 1 тычинки отводились в стороны, соскальзывали по нитям и, плавно пригибаясь, попадали внутрь ячейки, где сразу же, вследствие упругих свойств выпрямлялись. Затем на эти тычинки воздействовали нити сходящейся части ячейки сети 1, которые вновь подверглись смещению в стороны вплоть до их соприкосновения друг с другом. Пыльца тычинок при этом вновь попадала на рыльце пестика этого же цветка, а часть пыльцы оставалась на сходящихся нитях ячейки. При дальнейшем перемещении сети 1 осуществлялось последовательное колебательное воздействие ячеек сети на цветки, приводящее их к соударениям и соприкосновениям с другими цветками. При этом прилипшая ранее к нитям ячейки сети пыльца отрывалась и попадала на поверхность других цветков, в том числе и на рыльца пестиков. В результате происходило однотипное (легитимное) опыление длинностолбчатых цветков и разнотипное (иллегитимное) опыление короткостолбчатых цветков. До этого момента короткостолбчатые цветки не получали, в процессе осуществления доопыления, легитимного опыления. Легитимному опылению короткостолбчатых цветков способствовала бахрома 3. При прохождении сети 1 по поверхности цветущих растений бахрома 3 касалась коротких тычинок цветков с длинным пестиком. Пыльца прилипала к ткани бахромы 3 и при дальнейшем перемещении сети 1 отделялась от ткани бахромы без труда, осуществляя доопыление растений.

Часть пыльцы с коротких тычинок попадала на рыльца коротких пестиков, осуществляя однотипное (легитимное) опыление короткостолбчатых цветков, а часть пыльцы с коротких тычинок попадала на рыльца длинных пестиков других цветков, осуществляя тем самым разнотипное (иллегитимное) опыление длинностолбчатых цветков. Так же часть пыльцы с коротких тычинок попадает на рыльце длинного пестика этого же цветка, осуществляя тем самым самоопыление длинностолбчатых цветков. Таким образом, при перемещении сети 1 по поверхности цветущих растений у каждого типа цветков осуществлялось комплексное (однотипное, разнотипное и самоопыление) доопыление.

Использование предлагаемого способа возможно и при опылении других растений независимо от особенностей их биологической структуры.

В настоящее время на предлагаемый способ разработана техническая документация. Предварительные испытания опытного образца устройства, осуществляющего предлагаемый способ, показали положительные результаты. Урожайность гречихи при опылении пчелами составляла 10-11 центнеров с гектара, а при доопылении при помощи предлагаемого способа урожайность возросла и составила 18-19 ц/га.

Способ доопыления растений, включающий перемещение по поверхности цветущих растений полотна, отличающийся тем, что доопыление растений осуществляют по окончании периода доступности нектара для насекомых при помощи сети, выполненной из прочного синтетического материала с размерами ячейки 15-50% диаметра цветков растения, путем ее перемещения по поверхности цветущих растений с многократным по количеству ячеек на ширину сети последовательным воздействием нитями сети на цветки и дополнительным последовательным воздействием, по меньшей мере, одним рядом бахромы, выполненным на всю длину сети.