Вячеслав Котов - Биологические основы получения высоких урожаев овощных культур

Состояние покоя у растений может быть физиологическим (глубоким) и вынужденным. Под глубоким покоем следует понимать такое состояние, при котором растения не могут начать рост даже при наличии благоприятных условий среды. Переход в состояние физиологического покоя связан с накоплением ингибиторов (абсцизовая кислота, фенольные соединения). Физиологи объясняют это установлением короткого дня и длинного темнового периода.

Примером глубокого состояния покоя могут служить свежеубранные клубни картофеля, которые не тронутся в рост, если их посадить сразу же после уборки. Если же клубни сохранять до января — февраля в хранилище, то они приобретают способность к прорастанию.

Такое же явление наблюдается при созревании репчатого лука. В Нечерноземной зоне РФ растения лука заканчивают вегетацию в начале августа и переходят в состояние покоя, хотя условия для роста растений в этот период бывают благоприятными.

Выход растений из состояния покоя обусловливается биохимическими процессами, протекающими в растениях, в ходе которых разрушаются ингибиторы и накапливаются фитогормоны (ауксин, гиббереллин), а сложные органические соединения превращаются в более простые и становятся доступными для пробуждающихся почек.

Состояние растений, когда они приобретают способность к прорастанию, но условия среды этому не благоприятствуют, называется состоянием вынужденного покоя. Примером такого состояния является хранение картофеля и овощей в таких условиях, при которых их почки не прорастают.

Способность растений находиться в состояния покоя или вегетации используется в овощеводстве для управления жизнью растений в нужном направлении.

Например, если нужно «заставить» растения быстрее закончить свой рост, прекращают поливы, уменьшают азотное питание, подрезают корневую систему.

В других случаях, например, при выгонке лука применяют отдельные приемы выведения растений из состояния покоя с целью быстрейшей их вегетации. Такими приемами являются теплые ванны для луковиц, воздействие химическими реактивами, например, тиомочевиной, этиленхлоргидрином, роданистым натрием, различными стимуляторами роста (гетероауксин, гиббереллин, этрел, производные бензимидазола и т. д.).

Ускорение выхода растений из состояния покоя и активацию процессов роста практикуют при семеноводстве двулетних овощных растений. С этой целью маточные растения (корнеплоды, кочаны вместе с кочерыгой и корнями) прикапывают для подращивания на утепленных площадках в теплицы или парники за 15–20 сут. до высадки на постоянное место.

При хранении продовольственного и кормового картофеля бывает необходимость задерживать прорастание глазков. С этой целью практикуют обработку клубней препаратом ТБ (5 %-ный дуст 2, 3, 5, 6 тетрахлорнитробензол) из расчета 2–3 кг дуста на 1 т клубней.

В состояние покоя переходят не все клетки и ткани растения. В то время как одни органы пребывают в покое (почки), другие (корни) продолжительное время растут. При переходе в спящее состояние оводненность протоплазмы в клетках почек значительно снижается и она обособляется от клеточных оболочек. Плазмодесмы, соединяющие соседние протоплазмы, втягиваются внутрь клетки, и протоплазма каждой клетки теряет связь и с клеточной оболочкой и с соседними клетками. В покоящихся почках внутриклеточные превращения протекают замедленно.

Боковые почки стебля впадают в спящее состояние в такой же последовательности, в какой они закладывались вдоль стебля, то есть первыми переходят в состояние покоя нижние, а затем верхние и, наконец, последней — верхушечная почка.

Чем раньше почка переходит в покоящееся состояние, тем продолжительнее и глубже ее покой, тем в меньшей степени она подвержена воздействию внешних условий: в ней медленнее протекают процессы обмена веществ, которые подготавливают дифференциацию точек роста и переход почки из вегетативного состояния в репродуктивное. Нижние пазушные почки характеризуются как возрастно старые, но по развитию являются молодыми. По мере поднятия вверх по стеблю возраст почек уменьшается, они позже переходят к спящему состоянию и раньше из него выходят. Главным органообразующим центром является верхушечная почка. По возрасту она самая молодая, долгое время остается деятельной, поздно переходит в состояние покоя и отличается сравнительно коротким периодом покоя. Несмотря на молодой возраст, верхушечная почка двулетних растений в период хранения самой первой заканчивает фазу дифференциации и раньше других переходит к репродуктивному развитию.

Биологическая разнокачественность почек учитывается в семеноводстве овощных культур. Генеративные органы растений обычно образуются из верхних почек стебля. Для получения семян капусты, моркови, свеклы и других двулетних растений верхушечная почка и близко к ней расположенные боковые почки более ценны, чем нижние, из которых цветоносные побеги образуются гораздо позже. Однако, при вегетативном размножении отдельных растений (томат, капуста) наибольший интерес представляют нижние почки.

Верхние почки оказывают тормозящее влияние на жизнедеятельность нижних почек. Так, у капусты после уборки кочана из верхней части оставшейся кочерыги развиваются новые побеги с листьями и даже образуются кочаны. Известны многочисленные случаи получения повторного урожая кочанов с каждого растения капусты.

Эволюция (филогенез) каждого из овощных растений включает два периода: первый — в дикой (спонтанной) флоре до введения в культуру; второй — после введения в культуру, когда наряду с естественным отбором в качестве мощного фактора эволюции включается искусственный отбор, деятельность человека с его селекционным и техногенным воздействием.

Первый период значительно продолжительнее второго. С ним связано образование крупных таксонов, семейств, родов и видов. Второй период, начавшийся с введением растений в культуру (доместикация), положил начало созданию большого разнообразия жизненных форм и сортов, привел к значительному расширению ареалов их возделывания. В этот период возникли новые виды (культигены), неизвестные в дикой природе. К ним относятся огурец и возделываемые виды тыквы, предки которых в дикой флоре неизвестны. Ч. Дарвин в качестве примера изменчивости в условиях окультуривания приводит большое разнообразие капустных растений, имеющих одного предка. Из однолетнего дикорастущего растения путем отбора и гибридизации человек получил около десяти видов: кормовая, листовая, кочанная, брюссельская, цветная, кольраби.

Существует несколько точек зрения о предках капустных растений. Древние архивы не содержат информации о происхождении этих видов. Еще менее объяснимо происхождение брюквы, репы, рапса, горчицы, которые являются амфиплоидами, полученными в результате межвидовой гибридизации капусты, горчицы, репы или сурепицы. Об этом свидетельствуют данные цитологических исследований.