Чи є насіння в банані? Звичайно, є - в дикому: рослина це відноситься до багатонасіневих. Добре відомі нам плоди - справа рук селекціонерів. А чи існують кавуни без насіння? Так - метод вирощування їх запропонований (і застосовується) в Японії.

Про партенокарпію в плодівництві

Менш екзотичні сорти яблунь і груш, у яких насіння можна виявити тільки в одиничних плодах. Відомі сорти винограду з тими ж властивостями, цитрусові (наприклад, деякі сорти мандаринів) і інші культури. На перший погляд, основна перевага безнасінних плодів - зручність їх споживання. Скажімо, родзинки з насінням взагалі нікому задоволення не доставлять. А як приємно з'їсти грушу без насіння! Але ця перевага не головне.

Візьмемо, наприклад, огірки. У традиційних сортів для зав'язування плодів необхідно квіти опилити. На городах це роблять комахи. А в теплицях? У закритому приміщенні доводиться кожну жіночу квітку запилювати штучно, не менше двох-трьох разів. Робота ця, звичайно, не найпродуктивніша. Зі збільшенням площ теплиць від неї довелося відмовитися. Зрештою, людина давно розводить бджіл, так чому б не поставити вулик прямо в теплицю? З закритого приміщення вони не полетять, інстинкт наказує їм однозначні дії, отже, запилення піде, як і в природі, без участі людини.

Зараз у великих господарствах так і роблять. Це, звичайно, простіше, ніж запилювати квітки вручну. Але і цей спосіб не позбавлений недоліків. Бджолам в закритому приміщенні працювати важко. Нектару з квіток вони збирають мало, тому доводиться підгодовувати їх цукровим сиропом. Сам клімат в теплиці - температура, вологість повітря - погано діє на бджіл. Вони турбуються, рвуться на свободу, вдаряються об шибки, багато при цьому гинуть. Зазвичай за сезон чисельність бджіл у вуликах теплиць скорочується настільки, що бджолині сім'ї доводиться ліквідовувати, приєднуючи залишилися бджіл до інших сімей.
Від усіх цих клопотів вдалося позбавитися, коли селекціонери вивели сорти огірків, в яких плоди утворюються без всякого запилення. У ботаніці це називається партенокарпією. Партенокарпія відома у багатьох рослин - у тих же бананів. Партенокарпічні плоди зазвичай безнасінні або містять насіння без зародків. Рослини в цьому випадку розмножуються вегетативним шляхом (наприклад, живцями або бруньками), або частину квіток запилюють штучно і утворені плоди залишають визрівати на насіння.

Тепер повернемося до груш. Адже їх у теплицях не вирощують; отже, якщо вдається отримати плоди без запилення, тобто без насіння, то оцінювати їх будуть виключно з позиції гурманства? Зовсім ні: для нормального розвитку плоду з добре визрілим насінням рослина витрачає вдвічі більше поживних елементів (таких, наприклад, як сполуки фосфору), ніж на плід безнасінний. (А скільки зайвих речовин витрачається на утворення нікому не потрібного насіння багатонасінних плодів, наприклад кавунів?)
Економія поживних елементів і підвищення за рахунок цього врожайності - одне з головних переваг партенокарпії. Інша перевага полягає в наступному. Квітки запилюються різними способами, в тому числі і комахами. Надійність цього процесу залежить від багатьох факторів, але в першу чергу від погоди. Бджоли - головні запилювачі садових рослин - не літають при температурі нижче 12°С, а також під час дощу і сильного вітру. На жаль, в період цвітіння погода часто буває саме така. Тому плоди можуть взагалі не зав'язатися або їх кількість буде набагато менше очікуваного. А на врожайність партенокарпічних плодів, які не потребують запилення, нестійкість погоди не впливає.

Дослідники, які вивчали партеноКарпію у плодових дерев (наприклад, німецький вчений Р.Еверт на початку нашого століття і радянський вчений В.А.Колесников в двадцятих роках), головну увагу приділяли пошуку перспективних сортів, схильних до партенокарпії. Існувала думка, що можна збільшити число безнасінних плодів на дереві, ізолюючи під час цвітіння рильця маточки, тобто перешкоджаючи їх запиленню. Вся робота велася в основному в цьому напрямку. Р.Еверт навіть розробив якийсь препарат, склад якого був суворо засекречений. Втім, на перевірку він виявився неефективним.

Зате хороші результати були отримані дослідниками при обробці рилець маточок слабкими розчинами фізіологічно активних речовин (ФАР), таких, як гібберелін, альфа-нафтілуксусна кислота, бета-нафтілуксусна кислота та інші. Отримані дані ботаніки пояснювали по-різному. Одні вважали, що для утворення партенокарпических плодів досить механічного роздратування рилець, яке збуджує зав'язь і цим змушує її розростатися. Інші стверджували, що ефект досягається тільки тому, що на поверхню рилець маточок наносять речовина, необхідна для формування плодів. Яке саме - гіббереллин, нафтілуксусна кислоти або інші, думки теж розділилися.

Академік С.Г.Навашин - творець цитоембріологічної школи - думав, що процес запліднення у рослин має не тільки генетичний, а й фізіологічний характер, тобто полягає не тільки в злитті спадкових ознак боку батьківськиї або материнських особин, але також і в збагаченні того що утворюється комплексу ФАР. Виходячи з цього, можна було припустити, що для розвитку плодів і насіння потрібно не одна якась фізіологічно активна речовина, а всі ті, які зазвичай знаходяться в маточці (рильцях, стовпчику, зав'язі) і в пилку. Дослідження показали, що в маточки і пилку знаходяться різні речовини. Плоди і насіння починає розвиватися тільки при їх взаємодії.

У 1966 р на кафедрі ботаніки Полтавського сільськогосподарського інституту почалися дослідження цих процесів. На першому етапі перевірялася активність різних ФАР. Для цього пилок пророщували на штучних середовищах, в яких містилися різні ФАР. Майже всі речовини (їх досліджували більше десятка) при певній концентрації стимулювали зростання пилку. На наступному етапі досліджень активними речовинами обробляли рильця. Це збільшувало число утвореної зав'язі, а отже, і плодів.
Звичайно, різні ФАР діяли по-різному. Найбільш ефективними виявилися ті речовини, які були не чужими рослинам, а вироблялися ними як необхідні компоненти або витягали з грунту. Кращі результати дали вітамін В1 (тіамін), вітамін РР (нікотинова кислота), гібберелін і борна кислота. Оптимальні концентрації для перших трьох - 0,0001%, для останньої - 0,001%.

Але найбільший ефект спостерігали, коли рильця маточки обробляли не одним ФАР, а їх сумішшю. Утворювалося більше зав'язі, збільшувався урожай і, головне, партенокарпічних плодів виходило набагато більше.
Спочатку, при відносно невеликому обсязі робіт, розчини ФАР наносили на рильця маточки м'яким пензликом. Потім довелося скористатися перукарським пульверизатором, а потім і садовим обприскувачем з дрібнокраплинновим розпилювачем. Результати перевершили очікування. Найефективнішими були досліди з грушею сорту Улюблена Клаппа: без будь-якої обробки цей сорт не давав жодного безнасінного плода, при обробці гіббереліном - 5% партенокарпічних плодів, сумішшю ФАР - 83,3%.

Кращі результати отримані при дворазовій обробці: на початку цвітіння, коли розкривається приблизно 1/3 квіток, і після того, як розкриється не менше Уз квіток. Розпорошувати ФАР виявилося зручніше під вечір або рано вранці, коли немає сильного вітру і температура повітря невисока. При обробці квіток обприскувачем не обов'язково ізолювати їх від випадкового перехресного запилення. Хоча кількість партенокарпічних плодів знижується, але загальна врожайність зростає, оскільки зав'язі обсипаються менше. У дослідах з грушами урожай збільшувався на 25-30%.

Між іншим, всупереч численним твердженням, що розміри партенокарпічних плодів в порівнянні зі звичайними не збільшуються, досліди показали зворотне. Можна припустити, що раніше, при видаленні маточки (основний прийом більшості дослідників) або при обробці одним ФАР, плодам для повного розвитку не вистачало якихось речовин. При використанні суміші ФАР плоди отримували необхідну підгодівлю.

Ще про одну перевагу цього методу. Якщо застосовувати одне ФАР - гиббереллін, то на наступний рік після обробки посилюється ріст пагонів, а це помітно знижує врожай. В суміші же з іншими речовинами гібберелін діє не так різко. А для того, щоб взагалі позбутися його побічної дії, гібберелін раз в два-три роки можна взагалі не включати в суміш ФАР.
Звичайно, робота з вивчення партенокарпії обмежувалося дослідами з плодовими деревами. Ще один об'єкт досліджень - жито. Колосся без зерен, зрозуміло, нікому не потрібні. Але мета тут була іншою: домогтися утворення зав'язей зерна при самозапилення. Перед початком цвітіння колосся жита ізолювали пергаментним папером, а в розпал цвітіння їх обробляли ФАР. Якщо зазвичай в ізольованих колосках зерна не утворюються, то під дією ФАР в кожному колосі з'являлося до 10, а іноді і більше зернівок. Всі вони літом добре проростали, рослини розвивалися нормально.

Навіщо це потрібно? Справа в тому, що при виведенні нових сортів жита хороший результат дає інцухт або інбридінг (в даному випадку - примусове самозапилення рослин, що перехрестнозапиляються).
В результаті інцухтіуовання в потомстві вичленяються (елімінуються) шкідливі небажані спадкові задатки. Після неодноразового інцухтірування потомство (інцухтлінії) зазвичай бувають ослабленими, але після перехрещення між собою у них відновлюється висока продуктивність при відсутності шкідливих особливостей, властивих батькам. Таким способом можна отримати нові, поліпшені сорти рослин. Раніше здійснити інцухт у жита було справою нелегкою, тепер же робота селекціонерів помітно полегшиться.

Подальші дослідження в цьому напрямку теж виявилися цікавими. Якщо деякими активними речовинами обробити посіви жита з неізольованим колоссям, які запилюються звичайним способом, то зерна в колосках стають важчими, врожайність збільшується. Оскільки рильця маточки жита виступають за межі квітки, для обробки посівів можна використовувати будь-яку техніку, аж до сільськогосподарської авіації. Звичайно, ефект залежить від речовини і її концентрації. Гіберелін в дослідах з житом не використали. Вітамін В1 давав кращі результати при концентрації розчину 0,0000001%.

Безумовно, результати цих досліджень вимагають ще неодноразової перевірки в різних умовах, на різних культурах. Бажано вивчити дію фізіологічно активних речовин і на виноград, баштанні культури, пасльонові. Адже не виключено, що цей спосіб впливу на рослини обіцяє збільшення врожаїв багатьох сільськогосподарських культур.