Про що можуть «розповісти» кукурудзяні качани?

Спочатку трохи нагадування-лікбезу. Кукурудзяний качан до запилення являє собою скупчення близько 1000 жіночих квіток — суцвіття. Якщо усі відповідні процеси проходять добре, ця структура стане ядром (зерном), а саме яйцеклітиною (an ovule). У фазі R1 (тобто коли починається репродуктивна стадія) всі пилкові трубки виходять з обгорток качана. Якщо час правильний, то пилок потрапить з китиці на шовк. Потім запилені зернівки проростають, і пилкові трубки ростуть всередині волокна по всій довжині до насінного зачатку. Під час запліднення чоловічі і жіночі гамети з'єднуються й утворюються ядра. Це дивовижний процес, а в хороший рік він успішно повторюється від 15 до 20 мільйонів разів на кожному полі кукурудзи.

Іноді цей процес запилення не призводить до утворення ядра. Шовк із яйцеклітин біля кінчика насіннєвого колоска починає видовжуватись в останню чергу і розвивається повільніше, ніж решта волосків шовку. Вони з'являються останніми і часто закриваються іншими волосками. Через це іноді пилок на них не потрапляє. На малюнку 1 показано нормальний качан, без впливу стресу, як він має виглядати в кінці стадії R1 (без обгорткових листків). Зверніть увагу, що єдині волокна шовку, що залишились, містяться біля кінчика. Після запліднення шовк відділяється від насіннєвого колоска. Отже, у цього качана чудове запліднення по всій довжині. Яйцеклітини біля кінчика ще не запліднені, але запилення на полі, де зірвано качан, ще триває.

Є дві основні причини, що перешкоджають заплідненню яйцеклітин. Перша причина пов'язана з повільним видовженням шовку. Якщо під час росту волокон шовку доступність вологи обмежена, видовження сповільнюється. Викидання пилку може бути завершено до того, як з'являться всі волокна. Оскільки шовк на кінчику качана з’являється останнім, саме такі волокна, найімовірніше, пропускають пилок. На малюнку 2 показано качан, який отримав стрес від посухи. Незважаючи на те, що качан пройшов стадію появи зерна (R2), на його кінчику все ще прикріплені волокна шовку, що вказують на відсутність запліднення. Верхні зернівки не запліднені, і зростання ядра не відбувається.

Друга проблема може трапитися протягом 24 годин між проростанням пиляка і самим заплідненням яйцеклітини. Шовк має залишатися повністю набряклим, щоб пилкові трубки росли. Якщо погода спекотна або суха, шовк може випаровувати вологу, і зростання пилкових трубок припиняється. Оскільки пилкова трубка не досягає сім'ябруньки, запліднення не відбувається. Незапліднені яйцеклітини через пошкодження шовку можуть утворитися в будь-якому місці качана. Розміщення залежить від того, коли сталась ця проблема. На малюнку 3 зображений качан, який сильно постраждав від посухи. На кінчику є велика ділянка незапліднених сім'ябруньок, проте є також незапліднені сім'ябруньки, розкидані по інших ділянках качана.

Якщо насіннєвий зачаток не запліднений, зростання ядра не відбувається. Пухирці - це тканина самого качана. З розвитком качана ця тканина набуває ворсистого вигляду. Коли на останніх фазах розвитку качан висихає, ділянки пропущеного запліднення зменшуються й можуть ставати непомітними. Іноді запліднення таки відбувається, але розвиток ядра зупиняється. Зерна на качані конкурують одне з одним за цукор, мінеральні речовини та воду. Оскільки ці поживні речовини потрапляють в качан від стебла, ядра на кінчику перебувають в невигідному становищі. І в разі дефіциту згаданих елементів, вони, найімовірніше, розвиватися не будуть.

Ріст ядра залежить від постійного надходження цукрів в результаті фотосинтезу, тому фактори, що знижують фотосинтез, будуть впливати на цей процес. Стрес через посуху призводить до закриття продихів листків і їх скручування, що може значно знизити фотосинтез. Щільна хмарність також може уповільнити розвиток, якщо такий режим триває кілька днів. На жаль, щойно розвиток ядра зупинений, його не можна буде перезапустити, навіть якщо умови поліпшаться.

Малюнок 4. Качан кукурудзи з великою ділянкою нерозвинених зерен (Фото: ipm.missouri.edu)

На малюнку 4 показаний качан, у якому зерно зупинилося в рості. Певні зерна на кінчику качана більше не розвиваються. Вони виглядають інакше, ніж незапліднені сім'ябруньки, і часто мають явні ознаки розвитку, включаючи розмір та колір. Якщо порівняти з малюнком 2, то там показано незапліднені насіннєві зачатки, але на кінчику качана також видно декілька ядер із затримкою розвитку.

Агрономи називають симптоми на малюнках з 1 по 4 «відмиранням кінчика». Відмирання деяких верхівок качана - це нормально. Якщо регулювати норми висіву кукурудзи для збільшення врожайності, то може спостерігатися певне всихання верхівки. Це свідчить про наявність достатньої кількості качанів для отримання максимального врожаю. За такої густоти стояння відбувається конкуренція за світло та простір, що призводить до невеликої кількості відмирання. Звичайно, кількість качанів більш ніж компенсує невелике зменшення їх розміру.

YouTube-кaнaл SuperAgronom

Підписуйтесь нa YouTube-кaнaл СуперAгроном