Способы размножения растений. Способность к размножению, как вы помните, является одним из основных свойств живых организмов. Размножение обеспечивает рост численности организмов и, таким образом, поддержание жизни на Земле.

Семенные растения могут размножаться половым и вегетативным способами. Половое размножение цветковых растений связано с образованием половых клеток в тычинках и пестиках цветка. Так, в пыльниках созревают пыльцевые зерна, внутри которых формируются мужские половые клетки – спермии. Женские половые клетки – яйцеклетки – образуются в семязачатках. После опыления и оплодотворения образуется зигота, из которой развивается зародыш. Благодаря половому размножению потомки несколько отличаются от родительских особей. Возникающая таким образом при половом размножении изменчивость облегчает приспособление потомков к разнообразным изменениям окружающей среды.

Вегетативное размножение происходит в результате отделения от материнского организма многоклеточных частей, из которых впоследствии развиваются новые особи. В его основе лежит явление регенерации. Регенерация (от лат. регенерацио – возрождение, восстановление) – это способность восстанавливать целостный организм из его части за счет деления и дальнейшей специализации клеток.

Вегетативно размножаться способно большинство цветковых растений. С помощью разных вегетативных органов или их видоизменений (например, клубней, корневищ, луковиц, усов, выводковых почек).

Вегетативное размножение наблюдается в природе повсеместно – в лесах, водоемах, на лугах, его можно увидеть и на приусадебных участках. Так, корневищами размножаются многолетние травы (например, пырей, ландыш, мята, осот). Луковицами – многие дикорастущие виды: подснежники, лилии, тюльпаны, нарциссы. Некоторые виды растений размножаются стеблевыми (картофель, топинамбур) или корневыми (георгины, чистяк) клубнями. Надземными ползучими побегами – усами – размножаются лапчатка и земляника. Выводковыми почками, способными отделяться от материнского растения и давать начало новой особи, размножаются росянка, каланхоэ и другие. Многие растения размножаются стеблевыми (тополь, ольха) или корневыми (вишня, слива, малина) отпрысками, которые развиваются из дополнительных почек.

Вегетативное размножение широко используют при выращивании сельскохозяйственных культур, в садах, парках. Оно позволяет быстро увеличивать численность культурных растений. Клубнику, картофель, лук, тюльпаны и многие другие виды искусственно размножают преимущественно свойственными им видоизменениями вегетативных органов.

Часто растения размножают черенками- частями вегетативного органа (корня, побега) с несколькими почками. Стеблевые черенки – это части побега с узлами, междоузлиями и почками.

В садоводстве нередко используют и корневые черенки. Их нарезают из боковых корней длиной до 20 см, на которых образуются дополнительные почки (малина, слива). Некоторые растения (бегонию, сенполию) размножают с помощью листовых черенков. Для этого отдельные листья помещают в воду или высаживают во влажный песок. Со временем на них развиваются дополнительные почки и корни. В декоративном растениеводстве используют также прием деления кустов (например, флоксы, примулы, маргаритки): каждый куст делят на части, имеющие собственные корни и побеги, и высаживают их в новые места.

Прививка. В растениеводстве широко используют и прививку – особый способ искусственного объединения частей разных растений, то есть приживление части вегетативного органа одного растения к другому. Растение, к которому приживляют часть другого, называют подвоем, а растение, которое прививают – привоем.

Прививку часто проводят для того, чтобы усилить определенные качества растения. Например, морозоустойчивость южных сортов плодовых культур повышают, прививая к морозоустойчивой дикой форме этого растения, или дичку. Дичок – особь определенного вида деревянистого растения, произрастающего в природе или выращенного из семени. Таким образом, удается соединить высокие вкусовые качества плодов южного привоя с морозоустойчивостью подвоя. В результате прививки привой и подвой в основном сохраняют свои наследственные свойства, но они могут определенным образом изменяться под влиянием друг друга. Кроме того, в результате такого взаимодействия могут проявляться новые полезные свойства искусственно созданного организма.

Известно много различных способов прививки.

Окулировка – прививка привоя, представляющего собой почку с тонким слоем древесины (так называемый глазок). На подвое делают Т-образный надрез коры, куда и вставляют глазок. Края коры свертывают, прижимают к привою, обмазывают садовым варом и обвязывают.

Способ прививки, при котором срезанный наискось привой соединяют с таким же образом срезанным подвоем, называют копулировкой. Его используют в том случае, когда привой и подвой одинаковой толщины. Косые срезы позволяют увеличить поверхность их контакта, что ускоряет процесс срастания.

Если же подвой значительно толще привоя, применяют прививку в расщеп. При этом подвой расщепляют и в образовавшуюся щель вставляют черенок привоя, конец которого срезают в форме клина. Место прививки замазывают садовым варом и обвязывают.

Прививку под кору проводят весной, когда у растений усиливается активность камбия. Кору в это время легко отделить от древесины. На подвое делают горизонтальный срез. Затем кору надрезают в вертикальном направлении вниз от среза и осторожно отгибают ее край. В качестве привоя берут черенок с 2-4 междоузлиями. С нижнего конца делают конусовидный срез и вставляют привой под кору подвоя так, чтобы его выпуклая сторона была направлена наружу. При этом отогнутые концы коры хорошо прижимают и место прививки обвязывают.

Чем быстрее срастаются привой и подвой, тем лучше результаты прививки. Если ткани привоя и подвоя совпадают, особенно камбий проводящих пучков, срастание происходит очень быстро и прививка бывает успешной.

Биологическое значение вегетативного размножения. В результате вегетативного размножения из материнского организма образуются дочерние особи, схожие с ним по наследственным признакам. Это обеспечивает быстрый рост численности вида и его расселение, что особенно важно для видов с коротким периодом жизни и в тех случаях, когда половое размножение невозможно (например, если определенные особи произрастают отдельно от других растений своего вида).

Вегетативное размножение культурных растений имеет большое практическое значение.

Во-первых, благодаря ему человек может получать значительное количество посадочного материала (вспомните, например, сколько клубней может образоваться у одного растения картофеля).

Во-вторых, благодаря вегетативному размножению у потомков сохраняются наследственные свойства материнской особи, то есть они являются ее копией. Как вы уже знаете, в результате перекрестного опыления потомки часть наследственного материала получают от одной из родительских особей, а часть – от другой. Поэтому по своим наследственным свойствам они несколько отличаются от исходных форм.

Основным и наиболее полноценным способом пополнения коллекции является семенное размножение. По существующему определению семя - это оплодотворенная зрелая семяпочка, имеющая зародыш, запасные питательные вещества и защитную оболочку. У зародыша семени выделяют зародышевый корешок, гипокотиль или подсемядольное колено (часть стебля), зародышевую почку и семядоли, число которых у кактусов обычно равно двум. Остальной объем семени заполнен питательным веществом называемом эндоспермом. На оболочке можно различить рубчик - место прикрепления семени и микропиле - узкий канал, через который проникает пыльцевая трубка и происходит оплодотворение. При прорастании семян происходит удлинение корешка и проникновение его в почву. В начале прорастания делятся все клетки зародыша, но после сформирования проростка, деление клеток локализуется в кончиках побега и корня.

Продолжительность жизни семян растений, в том числе кактусовых, сильно различается. Известно, например, что семена люпина из арктической тундры пролежав в замороженном иле около 10 тысяч лет хорошо проросли. Семена кактусов имеют различную продолжительность жизни. Короткая жизнь у семян ребуций, айлостер и некоторых других родов. Срок их прорастания ограничивается, примерно, одним годом. И наоборот, у представителей рода Cereus и Mamillaria срок жизни семян может достигать 7 - 9 лет. Известны и более долгоживущие семена.

Кроме биологических причин, продолжительность жизни семян зависит от условий их хранения. Существует два независимых правила хранения: 1) при увеличении воды в семенах на 1% (при оптимуме 5 - 14%) срок их жизни сокращается в 2 раза, при этом ниже оптимума происходит окисление жиров, выше - поражение грибами; 2) при увеличении температуры на каждые 5° (в диапазоне 0 - 50°) срок жизни семян также сокращается в 2 раза. Иначе говоря, чтобы семена не потеряли всхожесть их желательно хранить в оптимальном диапазоне температур и влажности, по возможности не меняя эти параметры.

Для прорастания семян необходимо создание определенных условий. Среди важнейших факторов прорастания следует назвать воду, температуру и, в меньшей степени, свет. Чтобы выйти из состояния покоя семена должны поглотить определенное количество воды. При этом возобновляются физиологические процессы, обеспечивающие прорастание. Недостаток влаги тормозит прорастание семян и сокращает всхожесть. Растущему проростку требуется гораздо большее количество воды, чем для прорастания семени.

Температурный диапазон прорастания семян обычно достаточно широк, но для быстрого прорастания необходим определенный оптимум, который может различаться даже у разных растений одного вида. Опытным путем было установлено, например, что семена клейстокактусов, в отличии от большинства других видов кактусов, имеют лучшую всхожесть при температуре всего 11°. Большинство семян могут хорошо прорастать при постоянной температуре, но все же желательны суточные колебания, как это происходит в природе.

Считается, что семена большинства видов растений для прорастания не нуждаются в свете и лишь немногие виды требуют некоторого количества света. Для светочувствительных видов необходим определенный фотопериод, то есть смена дня и ночи. Было также установлено, что семена многих видов растений чувствительны к свету определенной длины волны. Так освещение семян красным светом разной длины волны стимулировало их прорастание.

Наиболее простой и надежный способ выведения из состояния покоя семян кактусов - замачивание их в слабом растворе марганцовокислого калия на одни сутки при комнатной температуре. Для этого семена пересыпаются в пакетики из рыхлой хорошо пропускающей воду бумаги и погружаются в раствор. Соответствующие надписи на пакетиках можно сделать простым карандашом или шариковой ручкой.

Наиболее подходящее время для высева семян - весна. Мартовские посевы дают возможность вырастить к концу года достаточно крупные жизнеспособные растения, легко переносящие зимовку. Время прорастания семян неодинаково у разных видов кактусов. Обычно большинство семян прорастает в течение недели. Это зависит от качества семян и от того насколько глубок был их покой. За время многолетних посевов рекордсменом по скорости прорастания был один из видов крупноцветковых неочилений. Замоченные семена взошли, примерно, через 12 часов.

Различают два вида бесполого размножения: вегетативное и собственно бесполое. У некоторых низших растений четкой границы между этими видами размножения пет.

Наиболее обычная форма бесполого размножения - вегетативное размножение . При вегетативном размножении от растения отделяется относительно большая, обычно дифференцированная часть, которая развивается в самостоятельное растение. Осуществляется частями таллома, корня, стебля, листа. Оно основано на способности растений к регенерации - восстановлению целого организма из его части. У одноклеточных растений (водоросли, бактерии) вегетативное размножение происходит путем деления клетки, у колониальных и низших многоклеточных - путем расчленения таллома на части, у грибов – при помощи специализированных одноклеточных образований: хламидоспор и др. У высших растений вегетативное размножение осуществляется частями корня, стебля, листа или их видоизменениями - корневищами, клубнями, луковицами, выводковыми почками. На основе естественного вегетативного размножения в практике сельского хозяйства разработаны разнообразные способы искусственного вегетативного размножения овощных, плодовых и декоративных растений. Для этого наиболее часто используют: клубии (картофель, батат, георгины), корневища (ирис, флокс), усы (земляника), луковицы (лук, тюльпан), корневые отпрыски (малина, вишня). Многие возделываемые растения размножают черенками, отводками, а также путем прививок.

Размножение черенками . Черенок - это отрезанный от матеинского растения участок побега, корня, листа. Побеговые черенки могут быть зимними - без листьев (но с почками), и летними - с листьями с побегом текущего года. Листовой черенок состоит из листовой пластинки и черешка. Придаточные корни возникают чаще на морфологически нижней стороне листа в местах разветвления крупных жилок, почки, а затем и побеги – на верхней стороне. Размножать листовыми черенками можно лишь немногие растения (лилия, бегония, алоэ и др.). Корневыми черенками размножают виды растений, корни которых легко образуют придаточные почки (малина, вишня, слива, финиковая пальма, роза, флокс и др.).

Размножение прививкой. Прививка - это срастание срезанных почек или стеблевых черенков одного растения (размножаемого) с другим (укорененным). В этом случае размножаемое растение называют привоем, а растение, к которому прививают, - подвоем. Известно около 100 разнообразных способов прививок, но их можно свести к трем основным типам: прививка сближением , или аблактировка, - привой не отчленяется от материнского растения до срастания с подвоем; прививка черенком , или копулировка, - на однолетних черенках привоя с 2-3 почками и на стебле подвоя делают косые срезы и прикладывают их друг к другу, при этом стебли привоя и подвоя подбирают одинаковой толщины, чтобы их камбиальные слои совпали. Если диаметры привоя и подвоя не совпадают, то прививку делают врасщеп , под кору, вприклад или другими способами; прививка глазком, или окулировка, - привоем служит спящая или растущая почка, отделенная от срединной части побега размножаемого растения, которую вставляют под кору подвоя. Лучше всего срастание происходит, если привой и подвой принадлежат к одному виду или близким видам одного рода, если же они относятся к разным родам, срастание затруднено.

СОБСТВЕННО БЕСПОЛОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ Осуществляется специализированными клетками - спорами или зооспорами . Споры имеют твердую стенку и распространяются ветром, зооспоры не имеют твердой стенки и передвигаются при помощи жгутиков. Они образуются внутри органов бесполого размножения - спорангиев или зооспорангиев. У низших растений - это одноклеточный орган, у высших - многоклеточный. Разнообразие спор велико. По происхождению и назначению споры подразделяют на две группы: споры (зооспоры), которые образуются путем митотического деления и способны непосредственно воспроизводить новую особь , сходную с материнской. При созревании они покидают материнский организм и обычно служат для размножения ираспространения. Размножение такими спорами свойственно низшим

растениям (водорослям, грибам и др.). Во вторую группу входят споры, которые не могут воспроизвести материнскую особь . Они гаплоидны (n), так как образуются в результате мейоза. Такие споры бывают у высших растений, а также у некоторых водорослей. У последних из споры вначале вырастает заросток (проталлий, протонема), на котором происходит половое размножение.

Суть полового размножения или воспроизведения состоит в формировании растением специализированных клеток - гамет (n), в попарном их слиянии (копуляция) и образовании зиготы (2n), из которой вырастает новое растение.

Гамета - эго половая клетка, ядро которой содержит гаплоидное число хромосом. Копулирующие гаметы могут различаться между собой по структуре (форме, величине, подвижности), но обязательно физиологически, то есть по полу и по наследственности. В результате слияния гамет в новом организме объединяются материнская и отцовская наследственность. Если копулирующие гаметы одинаковы по форме, величине и подвижности, их называют изогаметами , а половой процесс - изогамным . Если гаметы одинаковы по форме, но женская гамета более крупная и менее подвижная, чем мужская, их называют гетерогаметами , а половой процесс - гетерогамным . Половой процесс называют оогамным , когда женская гамета крупная, шаровидная, неподвижная (яйцеклетка), а мужская очень маленькая и подвижная (сперматозоид).

Специализация гамет служит показателем уровня эволюции. Наиболее примитивной формой полового процесса является изогамия. Гаметы формируются в специальных органах, называемых гаметаигиями: мужские - в аитеридиях, женские - у низших растений в оогониях, а у высших - в архегониях. У низших растений гаметангии, как и спорангии, одноклеточные, а у высших - многоклеточные. У некоторых групп водорослей и грибов органов полового размножения нет, хотя половой процесс осуществляется регулярно. Зигота у них образуется вследствие слияния неспециализированных клеток или члеников. Такой половой процесс называют соматогамией. Разновидность сомагогамии - гологамия, когда происходит слияние двух одноклеточных вегетативных особей без образования гамет.

Оплодотворение - это процесс слияния двух половых клеток - мужской и женской гамет. Мужскую гамету у покрытосеменных называют спермием, женскую - яйцеклеткой. Одна из клеток пыльцы, попавшей на рыльце пестика, вытягивается через пору экзины в длинную пыльцевую трубку, достигающую иногда нескольких сантиметров. В ней за счет деления генеративной клетки образуются два спермия. Пыльцевая трубка растет сквозь рыхлую ткань рыльца и столбика в направлении завязи пестика, входит в семязачаток через микропиле или сквозь покровы и вступает в контакт с одной из синергид. Затем пыльцевая трубка проникает внутрь синергиды и лопается, освобождая спермии. Один из них сливается с яйцеклеткой, образуя зиготу (2n), второй сливается с центральной клеткой зародышевого мешка, образуя триплоидную клетку (Зn). Так происходит двойное оплодотворение , свойственное только покрытосеменным. Открытие двойного оплодотворения принадлежит русскому ученому академику С.Г. Навашину (1898). После двойного оплодотворения из зиготы образуется зародыш (2n): из триплоидной клетки - эндосперм (запасающая ткань, Зп), из интегументов - спермодерма (семенная кожура), а из всего семязачатка - семя. Синергиды и антиподы обычно разрушаются, а нуцеллус используется как питательный продукт при формировании зародыша, реже он превращается в запасающую ткань - перисперм.

После оплодотворения семязачаток называют уже семенем, а завязь - плодом.

Зигота растет путем многократных митотических делений и превращается в многоклеточный зародыш, состоящий из первичного побега, или плюмулы, первичного корешка и одной (у однодольных) или двух (у двудольных) семядолей. Семядоли имеют более простую структуру, чем первые настоящие листья; иногда они бывают наполнены питательными веществами и служат запасающей тканью, как, например, у гороха и у конских бобов. Плюмула состоит из стебля, первой пары настоящих листьев и терминальной почки. Триплоилное ядро первичного эндосперма многократно делится путем митоза, образуя эндосперм - скопление триплоидных ядер, отделенных друг от друга тонкими клеточными стенками. У некоторых злаков, например у пшеницы и кукурузы, эндосперм сохраняет роль запасающей ткани. Если запасающей тканью служат семядоли, то они растут за счет эндосперма, который может при этом совершенно исчезнуть. У некоторых семян запасы питательных веществ содержатся и в эндосперме, и в семядолях. По мере продолжения роста зародыша и запасающей ткани окружающий их нуцеллус разрушается, поставляя необходимые для роста питательные вещества. В дальнейшем необходимые для роста питательные вещества обеспечивает проводящий пучок ножки семязачатка (фуникулуса). Теста (семенная кожура) развивается из интегумента. Эго тонкий, но прочный защитный слой. Микропиле сохраняется в виде маленькой поры в тесте, через которую при прорастании семени поступают кислород и вода. На завершающих стадиях созревания семени содержание в нем воды снижается от обычных для растительных тканей примерно 90% (по массе) до 10-15%. Это сопровождается заметным снижением метаболической активности и представляет собой важный шаг к переходу семени в состояние покоя. По мере развития семени завязь превращается в зрелый плод, и ее стенки получают название перикарпия. Происходящие при этом изменения у разных видов растений различны, но обычно эти изменения направлены на то, чтобы плод мог защищать семена и способствовать их распространению. Остальные части цветка увядают, отмирают и сбрасываются, подобно листьям у листопадных деревьев.

Преимущества и недостатки размножения семенами. Преимущества

1. Растение не нуждается в водной среде для полового размножения, и. следовательно, лучше адаптировано к жизни на суше.

2. Семя зашишает зародыш.

3. Семя содержит питательные вещества, необходимые зародышу; эти вещества содержатся либо в семядолях, либо в эндосперме.

4. Семя обычно имеет приспособления для распространения.

5. Семя может перейти в покоящееся состояние, чтобы пережить неблагоприятные условия

6. Семя реагирует на благоприятные условия, но иногда прорастает не сразу.

Недостатки

1. Семена имеют относительно крупные размеры из-за содержащихся в них значительных запасов питательных веществ. Это осложняет распространение семян по сравнению со спорами.

2. Запасы питательных веществ делают семена привлекательной пищей для животных.

3. Опыление в значительной степени осуществляется такими внешними факторами, как ветер, насекомые и вода. Поэтому опыление (и, следовательно, оплодотворение) во многом зависит от случая, особенно ветроопыление.

4. Потери семян очень велики ввиду ограниченности шансов на выживание каждого данного семени. Поэтому для обеспечения успеха родительским растениям приходится вкладывать в производство семян большие количества веществ и энергии.

5. Пищевые ресурсы семени ограничены, тогда как при вегетативном размножении дочернее растение получает питательные вещества от родительского растения до тех пор, пока не достигнет самостоятельности.

6. В размножении двудомных растений участвуют две особи, что делает его более зависимым от случайностей, чем размножение, в котором участвует одна родительская особь. Следует, однако, заметить, что двудомные растения встречаются довольно редко.

Древесные растения размножаются двумя способами - семенным и вегетативным. Семенное размножение в питомниках осуществляется путем посева семян и выращивания из них сеянцев. Вегетативное размножение производится частями растения ис­ходной формы - черенками, отводками, корневыми отпрысками и прививкой. Вегетативным способом размножают в питомнике мно­гие виды тополя, ивы, смородину, тамарикс, виноград и другие кустарники, а также садовые формы древесных пород (шаровидные, пирамидальные, плакучие, пестролистные) и саженцы плодовых культур.

Широкое применение в питомниках семенного способа размно­жения объясняется, во-первых, его простотой, высокой продуктив­ностью и, отсюда, большой экономичностью, а во-вторых тем, что получаемые этим способом древесные растения отличаются мощной корневой системой, лучшими техническими качествами древесины, большей жизнестойкостью, а следовательно, и большей долговеч­ностью.

Плодоношение и сбор семян.

Как только древесное растение той или иной породы достигнет возраста физиологической зрелости, оно начинает систематически плодоносить. Физиологическая зрелость у разных пород наступает в разное время, что зависит от целого ряда внутренних (биологи­ческих) и внешних причин. Так, большинство быстрорастущих пород начинает плодоносить в более раннем возрасте, чем породы медленнорастущие. Например, клен ясенелистный начинает давать регулярно семена уже с 7 лет, акация белая - с 5-6, а дуб обык­новенный - не раньше как с 12-15 лет. Деревья в естественных условиях вступают в пору плодоношения в среднем в 20-25 лет, кустарники - в 4-5 лет.

Время наступления возраста плодоношения зависит от почвенно-климатических условий и особенно местоположения древесного растения в насаждении и связанной с этим степени освещения. На­пример, сосна в естественных полных насаждениях начинает пло­доносить в 40-50 лет, в искусственных же посадках в южных степ­ных условиях - с 8-10 лет. Дуб в естественных насаждениях начинает систематически плодоносить с 35-40 лет, а в искусствен­ных посадках в южных степных районах - с 20 и даже с 15 лет. Береза в есте­ственных массивах плодоносит с 25 - 30 лет, а в искусственных степных посадках - с 10 лет.

В плодоношении древесных, пород имеется важная биологическая особенность - это так называемая периодичность плодоношения, свойственная большинству важней­ших лесных древесных пород. Заключается она в том, что большие урожаи семян у этих пород повторяются не каждый год, а через определенные периоды. Годы обильных урожаев семян - семенные обычно сменяются неурожайными годами, когда семян очень мало или вовсе не бывает. В промежутках между неурожайными и семенными годами бы­вают годы средних урожаев.

Как показали многолетние наблюдения, семенные годы у раз­ных древесных пород повторяются следующим образом:

ежегодно - у акации белой, березы, каштана конского, клена ясенелистного, клена-явора, тополей, ясеня зеле­ного, ильмовых, вишни обыкновенной, у большинства кустарников;

через 1 - 2 года - у граба, клена полевого, клена сереб­ристого, гледичии, липы, орехов, абрикоса, шелковицы белой, алычи, ясеня обыкновенного, туи, можжевельника, жимо­лости, лоха, черешни, облепихи, скумпии, рябины обыкновенной, яблони, груши;

через 3 - 4 года - у клена остролистного, пихты, сосны, ели, лещины;

через 5 - 7 лет - у дуба, лиственницы, бука.

Периодичность плодоношения, к тому же у важнейших - для лесоводства и зеленого строительства древесных пород (дуба, бука, клена, ясеня обыкновенного, сосны, ели и др.) следует рассматри­вать как явление отрицательное с хозяйственной точки зрения. Периодичность плодоношения всегда держит под угрозой срыва планомерность производства посадочного материала или создания зеленых лесных и лесопарковых насаждений путем посева семян непосредственно на постоянное место.

4. Факторы, влияющие на семеношение.

На периодичность плодоношения и вообще на плодоношение древесных пород влияют:

1.Климатические условия и особенно температура воздуха: там, где климат теплее, семенные годы повторяются чаще и качество семян выше. Например, семенные годы у сосны обык­новенной в условиях Украины наступают через 3-4 года, в се­верных районах России с суровым климатом (Кольский полуост­ров) - через 10-15 лет, а в Западной Европе с мягким клима­том- через 2-3 года. Дуб обыкновенный (летний) в централь­ных районах России обильно плодоносит через 5-7 лет, а в Запад­ной Европе с теплым климатом -почти ежегодно.

2. Почвенные условия: там, где они благоприятны, обильные урожаи семян повторяются чаще.

3. Степень освещения: чем больше света получают деревья, тем обильнее плодоносят. Освещаемость дерева опреде­ляется положением его в лесу, вообще в насаждении. В наилучших условиях освещения находятся деревья, произрастающие на опуш­ках леса, в рединах и особенно свободно растущие (семенники на лесосеках, солитеры на полянах). Они плодоносят обильно и почти ежегодно.

Наоборот, деревья, растущие в полных древостоях, где условия освещения для большинства из них (кроме самых высоких) небла­гоприятны, отличаются слабым плодоношением с редкой повторяемостью семенных годов.

4. Метеорологические условия, особенно в пе­риод цветения древесных растений и созревания семян. Так, весе­нние заморозки во время цветения повреждают цветки и образовав­шуюся завязь, вследствие чего урожай семян снижается. Сильно дождливая погода во время цветения в большей или меньшей сте­пени губит урожай, так как мешает нормальному опылению цвет­ков. Сухое и очень жаркое лето также неблагоприятно для урожая, так как нормально завязавшиеся плоды недоразвиваются, «сгорают» и преждевременно опадают.

5. Вредители и болезни леса, которые при мас­совом распространении нередко полностью уничтожают урожай. Таковы, например, дубовая и яблонная плодожорки, дубовый дол­гоносик, плодовая гниль и др.

Зная причины периодичности плодоношения древесных пород, можно добиться более частых и обильных урожаев семян путем устранения неблагоприятных и создания более благоприятных ус­ловий среды, окружающей маточные насаждения. Сильно разрежи­вая густые или так называемые плотные древостои, прореживая кроны отдельных деревьев, обеспечивая тем самым максимальный доступ света к маточным растениям, улучшая условия питания их путем внесения органических и минеральных удобрений, можно добиться ежегодного получения хороших урожаев семян большин­ства древесных пород.

Указанные мероприятия по борьбе с периодичностью в плодо­ношении древесных пород легли в основу организации в лесном хозяйстве семенных участков как базы для получения посевного материала высокого качества.

Учет урожая.

Учет урожая - это определение фактического наличия шишек, плодов, семян. Для учета урожая применяют различные методики, которые позволяют не собирая шишки, плоды, семена определить их количество. Учет урожая позволяет грамотно спланировать свою деятельность в отношении заготовки шишек, плодов, семян и понять какое количество урожая можно заготовить и требуется ли покупать недостающие семена на стороне. Учет урожая проводят в третьей фазе развития шишек, плодов, семян когда они хорошо различимы. Учет урожая проводят в сухую погоду.

Все древесные растения размножаются двумя способами - семенным и вегетативным. Семенное размножение осуществляется путем посева семян в питомнике и выращивания из них сеянцев. Этот способ отличается простотой, высокой продуктивностью, большой экономичностью. Древесные растения, полученные таким способом, имеют мощную корневую систему, жизнестойки и долговечны.

Вегетативное размножение производится частями растения - черенками, отводками, корневыми отпрысками и прививкой. Этим способом размножают в питомнике тополя, ивы, смородину, тамарикс, виноград и другие растения, а также шаровидные, пирамидальные, плакучие пестролистные формы древесных пород и саженцы древесных культур.

Деревья и кустарники начинают систематически плодоносить по достижении зрелого возраста. Быстрорастущие породы плодоносят в более раннем возрасте, чем медленнорастущие. Так, плодоношение акации начинается с 5-6 лет, а дуба обыкновенного - с 12-14 лет. Деревья в естественных насаждениях начинают плодоносить в более позднем возрасте, чем в искусственных. Так, сосна в естественных насаждениях начинает плодоносить в 40-50 лет, в искусственных - с 10 лет; дуб в естественных насаждениях плодоносит с 35-40 лет, а в искусственных (на юге) - с 20 лет.

Все древесные и кустарниковые приносят плоды не ежегодно, а через определенные периоды. Заготовка семян начинается обычно со сбора плодов. Плоды древесных пород делятся на две группы: сухие и сочные. Сухие плоды - это плоды с однороднокожистым или деревянистым околоплодником. Они в свою очередь делятся на нераскрывающиеся и раскрывающиеся. К нераскрывающимся относится орех - плод с жестким одревесневшим околоплодником, например, желудь дуба, лещина, буковый орешек, лесной орех; орешек (типа семянки) - у березы, ольхи, липы, граба. Семянка - это крылатки плодов ясеня, клена, ильмовых, под действием ветра они распространяются на большие расстояния. Раскрывающиеся плоды - это коробочки и бобы. К первым относятся коробочки ивы, тополей, осины, сирени, каштана, бересклета, ко вторым - бобы желтой и белой акаций, гледичии.

Существуют и другие типы плодов. Так, костянка - сочный, односемянный плод вишни, сливы, кизила, черемухи, терна, калины, лоха, бобовника, гордовины, миндаля, фисташки, ореха грецкого и черного; ягода - сочный многосемянной плод смородины, крыжовника, бирючины, жимолости, амурского бархата, облепихи, винограда и др. Семя - часть плода, развившаяся из семяпочки завязи, орган размножения всех семенных растений. В практике семенами иногда называют и сами плоды, особенно когда семена трудноотделимы, например крылатки кленов, ясеней и др.

Хороший посевной материал можно получить только из созревших и своевременно собранных семян. По мере созревания окраска плодов меняется от зеленой у незрелых плодов до темно-бурой, коричневой, красной, черной у зрелых. Одни семена после созревания сразу осыпаются (береза, тополь, пихта, ильмовые), другие еще долго сохраняются на деревьях, часто до следующей весны (акация белая, клен ясенелистный, липа и др.). Семена, поврежденные различными грибными болезнями или вредителями, сбору не подлежат. Сбор производится с растущих деревьев до опадения семян или с земли, после опадения их с деревьев.

Семена из шишек извлекают в сушилках при определенной температуре. Максимальная температура в сушильных камерах для сосны 50° С, а для ели и лиственницы 40-45° С. Сушильные камеры должны быть оборудованы постоянно действующей вентиляцией для быстрого удаления испаряющейся из шишек влаги.

Семена вяза обыкновенного, ильма, береста начинают собирать с момента пожелтения крылаток за 3-5 дней до их массового опадения, затем очищают их от примесей и просушивают в течение 4-5 дней в защищенном месте. Крылатки собирают в безветренную погоду (отрывают или отряхивают) на специально подостланный полог. Собранные крылатки сразу же высевают.

С земли обычно собирают крупные семена дуба, бука, ореха, каштана конского, плоды яблони, груши, абрикоса и др. Семена яблони и груши получают из плодов путем дробления их на специальных дробилках или же вручную - плоды высыпают в бочку, переминают деревянным пестом, а затем отмывают в ситах.

Сочные плоды вишни, сливы, абрикоса, алычи, жимолости, смородины, шелковицы и т. д. высыпают в бочку, наливают туда немного воды и переминают руками или деревянными пестами. Затем наливают воды в пять-шесть раз больше, чем объем перемятой массы, перемешивают и всплывшую наверх мязгу удаляют. После двух-трех таких операций на дне остаются чистые семена, которые затем просушивают в течение нескольких дней в помещениях на чердаках. Сочные плоды через день-два необходимо сразу перерабатывать, так как в кучах они самонагреваются, бродят и теряют всхожесть. Из бобов акаций белой и гледичии семена извлекают путем подсушивания плодов и обмолачивания их палками, цепями и молотилками, после чего очищают на решетах и на веялке.

Хранение и подготовка семян к посеву. Период с момента посева до массового их всхода называется семенным покоем. Семена бывают с коротким семенным покоем, быстропрорастающие, они не требуют специальной подготовки к посеву (береза, дуб, ильмовые, ель, сосна обыкновенная, акация белая и желтая, шелковица и др.). Семена с длительным семенным покоем, медленно прорастающие, для ускорения срока прорастания требуют предварительной подготовки. К ним относятся семена граба, липы, ясеня обыкновенного, бересклетов, шиповника, клена, большинство косточковых, плодовых семечковых (яблоня, груша и др.).

Стратификация - это способ подготовки семян к посеву, обеспечивающий прорастание семян, имеющих длительный семейной покой. Стратификации подвергаются семена, которые без предварительной подготовки не дают всходов в тот же год. Сущность стратификации заключается в создании условий, необходимых для прохождения начальной стадии прорастания семян. Ее проводят в специальных помещениях, в теплых, холодных и летних траншеях или под снегом. Оптимальная температура стратификации для большинства семян +4-6°С с допустимыми колебаниями от 0 до + 10° С. Продолжительность стратификации в зависимости от породы колеблется от одного до восьми месяцев.

Лучшей средой для стратификации семян является торфяная крошка (сухой торф, просеянный через решето с ячейками в 5 мм) и чистый речной или хорошо промытый материковый песок (размер частиц 0,5-1 мм). Для стратификации семена хорошо перемешивают с тройным объемом торфяной крошки или песка (на одну часть семян 3 части торфа или песка). Смесь семян с торфом или песком увлажняют до умеренно влажного состояния. Требуемая влажность песка (50-60% от полной влагоемкости) достигается путем добавления к нему воды из расчета 0,15 л/кг. При такой влажности песок при сжатии его в руке не выделяет воду, но и не рассыпается, сохраняет форму. Требуемая влажность торфяной крошки проверяется аналогичным образом. Если при ее сжатии вода выступит медленно - редкими каплями, влажность торфяной крошки считается нормальной.

Стратификацию проводят в деревянных ящиках, установленных на стеллажах в специально выделенных для этой цели помещениях. Семена, смешанные с песком или торфом, засыпают в ящики высотой 0,3 м, шириной 0,4 м, длиной 0,6-0,7 м с отверстиями диаметром 0,5 см в дне для отекания лишней воды и в боковых стенках - для аэрации. Сверху ящики для защиты от грызунов накрывают металлическими сетками и ставят в подвалы на пол или стеллажи.

Для ускорения стратификации семена, собранные в прошлом году, предварительно замачивают на 3-5 и более суток в зависимости от особенности строения их внешних покровов. Воду ежедневно меняют. Семена липы, скумпии, кизила, шиповника, имеющие более твердый покров, замачивают обычно в течение 10 суток. Семена должны хорошо набухнуть, что определяется путем их взрезывания. Во время стратификации смесь песка с семенами периодически, (не реже одного раза в 15 дней) высыпают из ящиков, тщательно перемешивают и увлажняют, если это необходимо, до первоначальной влажности.

Понижение температуры в помещении допускается до -4°С, но не более чем на 2-3 дня. В тех случаях, когда семена начнут прорастать раньше срока, ящики выносят из хранилища в тенистое место, где закапывают в снег с таким расчетом, чтобы толщина снежного слоя над ящиками была не менее 1 м или же (если снега нет) устанавливают на ледник. Сверху, чтобы снег не таял, его покрывают соломой или навозом. Можно поместить ящики в холодильную камеру и сохранять их там до весеннего посева. Весной, за день-два до посева, семена отделяют от песка или торфа, просеивают через сито (с такими отверстиями, чтобы семена не проходили через них), после чего немедленно высевают, чтобы они не подсыхали.

Существует и ряд других способов подготовки семян для быстрого их прорастания. Скарификация - это нарушение целостности оболочки семян механическим путем. Производится она путем перетирания семян с крупным песком между наждачной бумагой. После скарификации семена мочат в воде в течение 12 ч и высевают во влажную почву.

Ошпариванием обрабатывают семена белой акации, гледичии, древовидного пузырника, софоры японской и др. Эта операция выполняется следующим образом. В ведро или бочку насыпают семена, заливают их водой, температура которой 80-90°С, перемешивают в течение 10-15 мин и оставляют для набухания на сутки. Затем воду сливают, а семена проветривают на брезенте до состояния сыпучести, после чего немедленно высевают.

Перед весенним посевом для размягчения оболочки и набухания зародыша семена часто замачивают. Так, замачивание семян сосны и ели производится в течение 12 ч, лиственницы- 12-24 ч, вяза, ильма, береста - 3-4 ч, шелковицы белой, облепихи, березы - 2-3 суток, ясеня зеленого - 2-3 суток, ореха грецкого, каштана, платана (в теплой воде) -3-5 суток. При замачивании на время более суток воду ежедневно меняют. Температура в помещении должна быть не ниже 18-20°С. Семена насыпают на 2/3 в мешки из редкой ткани и погружают в бочки с водой комнатной температуры. Хорошие результаты дает замачивание семян хвойных пород в 0,25%-ном растворе перманганата калия (марганцовокислого калия), при этом в 1 л воды растворяют 2,5 г вещества в течение 30 мин.

Применение стимуляторов роста. Предпосевная обработка семян водными растворами микроэлементов повышает их энергию прорастания, а, следовательно, и всхожесть семян. Наиболее эффективными в этом отношении являются микроэлементы:

для сосны - 0,02%-ный раствор сернокислого цинка, 0,05%-ный раствор сернокислого кобальта, 0,002%-ный раствор марганцовокислого калия, 0,03%-ный раствор сернокислой меди и смесь (раствор марганцовокислого калия, борной кислоты, сернокислой меди, сернокислого цинка и сернокислого кобальта по 0,002% каждого); для лиственницы - 0,029 %-ный раствор сернокислого цинка, 0,03%-ный раствор сернокислого кобальта и 0,1 %-ный раствор двууглекислого натрия; для ели - 0,03%-ный раствор сернокислого кобальта, 0,03%-ный раствор сернокислой меди и смесь (раствор марганцовокислого калия, борной кислоты, сернокислой меди, сернокислого цинка и сернокислого кобальта по 0,002% каждого).

В растворах микроэлемента семена следует замачивать в течение 10-12 ч, а затем просушивать на воздухе в тени, после чего сразу же высевать. На 1 кг семян расходуется 2 л раствора.

Протравливание семян . Чтобы предупредить поражение семян грибками и бактериями, которые, поселяясь на их поверхности, мешают прорастанию и вызывают заболевание всходов, семена протравливают. Существует три вида такой обработки. Мокрое протравливание проводится путем погружения семян, помещенных в мешочках или в сетчатых ящиках, в 0,15%-ный раствор формалина (1 часть 40%-ного формалина в 300 частях воды) и выдерживают 3-5 мин или 0,5%-ный раствор марганцовокислого калия (50 г марганцовокислого калия на 10 л воды), после чего просушивают в тени и в тот же день высевают. Марганцовокислый калий не снижает всхожести даже при высоких концентрациях, он не ядовит и поэтому нашел широкое применение в практике. Семена в нем выдерживают в течение 2 ч.