O opylování ovocných a bobulovin (část 1)
Všichni zahrádkáři již dávno vědí, že výnos a kvalita jablek, hrušek, švestek, třešní, angreštu, rybízu, malin, jahod a dalšího ovoce a bobulí do značné míry závisí na opylení květů těchto plodin hmyzem. Včely medonosné zaujímají přední místo v opylení, zatímco plná úroda a vysoká kvalita plodů a bobulí jsou obecně nemyslitelné bez účasti včel.
Proces opylování
Proces opylení květu spočívá v tom, že zralý pyl z praskajících prašníků té či jiné květiny dopadne na bliznu pestíku a vyklíčí. Naklíčené zrnko pylu prorůstá do sloupce pestíku, proniká do vaječníku obsahujícího neoplozená vajíčka a tím dochází k oplodnění. Oplodnění lze definovat jako proces spojení dvou zárodečných buněk – jedné obsahující mužský princip a druhé ženského principu. Oplodnění květu tedy musí předcházet opylení, tedy přenos pylu z prašníků na bliznu.
Plodiny ovoce a bobulí se týkají rostlin, které jsou opylovány pouze hmyzem. Vyznačují se přítomností hmyzí návnady v podobě vůně a nejčastěji pestrobarevných květů. Vůně květiny způsobená uvolňováním éterických olejů není o nic méně důležitá než jasná barva okvětních lístků. Z dálky působí na čich hmyzu a vede ho při hledání rostliny, která mu dává potravu – sladké šťávy vylučované medovými žlázami květu – nektaru a pylu. Nektar je nejdůležitějším faktorem při pravidelném lákání hmyzu, protože mu slouží jako potrava. Pokud jeho sekrece chybí nebo je slabá nebo obsah cukru je nižší než 5 %, mnoho hmyzu, včetně včel, přestává navštěvovat květiny, které si původně vybral, a přechází na jiné rostliny, jejichž květy vylučují nektar ve větším množství a s větším množstvím cukru.
Účelem barvy a vůně květů je tedy především naznačit hmyzu, kde získat potravu, a pouze dostatečná sekrece nektaru zajistí, že hmyz bude květy daného rostlinného druhu systematicky navštěvovat.
Včely berou kromě medu i pyl z květů a nosí ho do úlu. Je nezbytný pro výživu jejich larev a navíc ho včely konzumují, když vylučují vosk. V otázce opylení je zcela lhostejné, co včely z daného druhu rostliny sbírají – nektar nebo pyl. Včely navštěvující květiny pro nektar nebo pyl přispívají stejnou měrou k opylení. Tělo některých druhů hmyzu – čmeláků, včel, vos – je tak hustě pokryto chlupy, že na něm může krátkodobě zůstat obrovské množství pylových zrn. Pyl ovocných a bobulovinových rostlin je rovněž lepkavý a opatřený velkým množstvím drobných ostnů. Díky tomu se pylová zrnka snadno nalepí na hmyz.
Když včela navštíví květy jabloní, proti její vůli se díky hustému dospívání zadrží na jejím těle 60-70 tisíc pylových zrnek, nepočítaje pyl, který si včela sama dává do košíčků na nohou, aby tuto zátěž unesla. do úlu. Při hojném kvetení se včely pylem tak pokrývají, že se nachází nejen na těle hmyzu, na břiše a zádech, ale také na nohách a hlavě.
Tato pylová zrna jsou směsí pylu odebraného ze stovek květů, které včela navštívila od doby, kdy opustila úl. Při každé návštěvě květu včela na něm, a tedy i na jeho blizně, zanechá část směsi pylu nasbíraného z jiných květů a často doplňuje množství zrn, která na stejném květu zůstala. Když tedy hmyz navštíví květiny a přenese na ně směs pylu, dojde ke křížení a navíc k selektivnímu hnojení s pylem nejvhodnějším pro danou odrůdu ovocné nebo bobulovité rostliny.
Úloha elektřiny při opylení
Nedávný výzkum vědců odhalil, že elektřina hraje velmi důležitou roli při opylování rostlin. Již dlouho je známo, že pyl vyšších rostlin má různé hnojící schopnosti a je často sterilní. Bylo zjištěno, že je to způsobeno přítomností nadbytečného obsahu určitých aminokyselin. Poté bylo rozhodnuto studovat vztah mezi tímto faktorem a dalším – různými pylovými náboji. Ukázalo se, že pylová zrna se mohou nabíjet kladně i záporně. Velikost tohoto náboje je pouze 10-16-10-17 coulombů. A náboj stigmatu a vajíčka je vždy zápornější – 10-13-10-14 coulombů. Když jsme v experimentu prováděli analýzy a pozorování, zjistili jsme, že kladně nabitá pylová zrna mají 2-3x větší vitální aktivitu než záporná. A vše bylo dáno tím, že ty druhé obsahují ve větším množství aminokyseliny, které jsou strukturálně jednodušší. Kladně nabitá pylová zrna obsahují méně aminokyselin, ale všechna jsou komplexní, a proto je jejich životaschopnost mnohem vyšší.
Moldavští vědci (Maslobrod S.N. a další) svého času provedli řadu unikátních studií o elektrofyziologii pohlavního rozmnožování vyšších rostlin. Jako první objevili fenomén generování a šíření elektrického akčního potenciálu v kukuřičných pestících po aplikaci pylu na blizny. Takové jevy byly pozorovány i při jeho následném klíčení. Tato forma elektrické odezvy je prvním článkem v řetězci reakcí, které připravují rostlinu na přechod do nového kvalitativního stavu. Poté se elektrická excitační vlna šíří za květ – ke stonku, kořenu a tak dále. Řetězec elektrofyziologických reakcí během procesu hnojení tedy pokrývá celou rostlinu. Ve světle těchto jevů je role a význam elektrického náboje pylu prezentována novým způsobem. Ukazuje se, že ovlivňuje konečný výsledek pohlavního procesu, přenos dědičné informace do nového organismu, a tím i kvalitu potomstva. To je to, co stojí malá nálož mikroskopického pylového zrnka!
Po stanovení elektrofyziologické rozmanitosti kvality pylu začali vědci okamžitě hledat způsoby, jak prakticky uplatnit svůj objev. Nejprve bylo nutné rozdělit pyl na frakce – pozitivní a negativní. Ukázalo se, že taková separace pylu není náročná a funguje dobře při použití elektrostatického pole o vysoké intenzitě cca 2×105 V/m (například při použití elektroforové instalace). A pak se ukázalo, že pole samo o sobě má pozitivní vliv na hnojící schopnost pylu. Když byla semena kukuřice opylovaná kladně nabitým pylem zaseta a vypěstována do rostlin, bylo zjištěno, že tato technika významně zvýšila produktivitu rostlin.
Pokud to lidé nedávno ustanovili, pak příroda odnepaměti vybírá potřebný pyl pomocí elektřiny. A hmyz to dělá. To je skutečně úžasná vynalézavost přírody. Je známo, že létající hmyz (včely, čmeláci, vosy, mouchy a další) jsou pokryty chitinózní schránkou. Materiál, který jej tvoří, je dielektrikum. Je zřejmé, že máváním křídel a třením různých částí chitinového obalu o sebe hmyz vyrábí elektřinu, analogicky s elektroforem, v důsledku čehož jednotlivé části jeho těla dostávají náboj. Bylo zjištěno, že například včela, která opouští úl brzy ráno, nese slabý záporný náboj. Brzy – během letu – se ale mění na pozitivní. Navíc se jeho hodnota postupně zvyšuje do poledne, za dobrého slunečného dne, a dosahuje 1,5-1,8 stupně.
Elektrický náboj přináší včele značné výhody: když se přiblíží ke květu, pyl se nerozprchne, ale pevně se přitáhne a dobře drží nejen mechanicky, ale i elektricky na jejím chlupatém těle. Díky tomu ukládá více potravy a zároveň lépe opyluje rostliny. Navíc změnou náboje zbývajícího pylu včela jakoby varuje své přátele, aby z této květiny odebírali nektar a pyl. Z výše uvedeného vyplývá, že včela s kladným nábojem může přijímat a přenášet negativně nabitý pyl na jiné rostliny, ale pro rostliny by měl být nejlepším pylem kladně nabitý pyl. Dosavadní pozorování však vyprávějí jiný příběh. Jednak se během dne mění náboj Země a mění se i u včely. Za druhé, protože chitin je dielektrikum a jeho hlavní fyzikální vlastností je polarizace, představuje soubor dipólů. Elektrický dipól jsou dva póly, které jsou opačné ve znaménku, ale mají stejný náboj. Včela má tedy dva různé náboje, odděluje pyl přilnutý k tělu – kladně nabitý předá sousední květině a záporně nabitý odnáší do úlu. Je zřejmé, že taková akce připravená přírodou je pro ni výhodnější. Ihned tedy můžeme hovořit o výrazně nižší kvalitě opylení rostlin uměle bez předběžné separace pylu a naopak o vysoké kvalitě opylení kladně nabitého pylu separovaného opylujícím hmyzem, který je přirozeně přitahován a dopadá na negativní nabité stigma pestíku květiny.
Podmínky pro opylení
Počasí během květu má velký význam pro získávání plodin. Studené nebo příliš horké jaro má nepříznivý vliv na kvetení. Při nízkých teplotách se poškozují choulostivé části květu, při vysokých teplotách klesá náchylnost blizny. Teploty pod 12°C oddalují vznik mnoha hmyzu, který opyluje květy. Když je horko, když teploměr ukazuje nad 30 °C, včely přestávají létat. Nejintenzivnější hmyzí léta nastávají v teplých, jasných dnech. Slunce blahodárně působí na životní činnost rostlin, na uvolňování nektaru a na náboj pylu. Naopak vlhké, chladné počasí během kvetení natolik narušuje úspěšné opylení, že násada plodů a bobulí je někdy zanedbatelná.
Déšť, i když neničí pyl v prašnících, i když jej zcela nesmyje z blizn, je při kvetení stále krajně nežádoucí. Včely, nejlepší opylovače květin, je okamžitě opouštějí, když začne pršet a spěchají do svého úlu. Dokud květy neuschnou, je opylení vlhkým nebo mokrým pylem s výrazně sníženým nebo přebitým negativním nábojem nespolehlivé. Hlavním negativním vlivem deštivého počasí je často doprovázející pokles teplot a zastavení letu hmyzu. Dlouhotrvající déšť, pokrývající celé období květu, může snížit budoucí sklizeň na žalostné výsledky. Kromě toho, že překáží v letu hmyzu a jeho návštěvě květin, podporuje rozvoj houbových chorob, které mohou postihnout pyl a květiny obecně.
Silný vítr brání hmyzu soustředit se na opylování květin. Protivítr navíc včelám extrémně ztěžuje návrat do úlu se svou zátěží. Za velmi větrného počasí včela nasbírá velmi malé množství pylu pokaždé, když opustí úl. V takovém počasí nosí na zadních nohách pár velmi malých kuliček pylu, to znamená, že předtím, než tak učiní, navštíví, a proto opylí málo květin. Naopak v klidném, klidném počasí, kdy má včela možnost donést do úlu těžkou zátěž, před tím navštíví a opylí 300-400 květů a odlétá domů s velkými hrudkami pylu.
Negativní význam větru při kvetení navíc spočívá v tom, že vítr vysušuje nektar přítomný v květech, případně potlačuje jeho sekreci a květy se stávají pro hmyz nepřitažlivé. Proto při vytváření klidného prostředí na zahradě má velký význam ochrana ovocných a bobulových výsadeb před větrem pomocí větrolamů, budov a různých speciálních konstrukcí. Tím, že zahradu chrání před větrem, umožňují v ní udržovat i mírnou vlhkost.
Během kvetení je vždy žádoucí, aby počasí nebylo horké, ale teplé a bezvětří. V této době květy produkují nejvíce nektaru, který k nim láká hmyz. Med sbírají včely pouze za příznivého počasí, kdy jsou nejaktivnější, a úplnost opylení závisí na aktivitě tohoto hmyzu.
Vliv opylování na plodiny
Jak známo, křížové opylení rostlin, tedy opylení pylem přineseným z jiné květiny, z jiné rostliny, má oproti samosprašování řadu výhod. Naprostá většina odrůd ovocných dřevin patří mezi samosterilní odrůdy – samosprašování je u nich nemožné. Navíc pyl téže odrůdy, byť přivezený z jiného stromu, není schopen oplodnit stejný typ stromu – násada plodů se nevyskytuje nebo je nevýznamná.
V květech jabloní nejprve dozrávají samičí orgány a poté samčí. Takže pro okamžité opylení na květu jabloně je třeba dodat pyl z jiného květu, na kterém jsou v tu chvíli připraveny samčí orgány. Existují také samosprašné odrůdy jabloní, hrušní, švestek, třešní, meruněk a dalších ovocných stromů, které v jednoodrůdových výsadbách přinášejí určitý výnos. Většina odrůd bobulových keřů, jako je rybíz, maliny, angrešt a jahody, může být opylována vlastním pylem, ale odrůdy zimolezu jsou pouze cizosprašné. Ve všech případech, ať už se jedná o samosprašování nebo samosprašné plodiny ovoce a bobulí, však pouze křížové opylení a opylení výhradně pomocí hmyzu zajišťuje normální a vysoký výnos.
“Uralský zahradník”, č. 7, 2009