Партенокарпия (от греч. Parthenos – «девственница» и karpos – «плод»; дословно – «девственный плод») – частный случай партеногенеза, оплодотворение без опыления у растений.
Плоды, которые образуются при партенокарпии, бессемянные или содержат «пустые» семена без зародышей. Растения, характеризующиеся развитием только бессемянных плодов, размножаются исключительно вегетативным путем и с помощью искусственного опыления.
Партенокарпия – широко распространенное явление у плодовых, цитрусовых и овощных растений. Партенокарпия, как и большинство типов стерильности, явление регрессивное и не имеет эволюционного значения.
Партенокарпия и овощеводство защищённого грунта
В середине прошлого века в агропромышленном производстве европейских стран появился ряд «прорывных» технологий, в числе которых было овощеводство защищенного грунта.
Культивационные площади достигали гигантских масштабов и стали рентабельными из-за удешевления ресурсов. Если выращивать томат в таких условиях нетрудно, поскольку это культура самоопыляемая, то получать плоды огурцов стало сложно. Пчелы с окрестных пространств не залетают в теплицы. На помощь пришло давно известное в природе явление партенокарпии.
Отличие партенокарпии от традиционного способа образования завязей
Традиционно процесс завязывания зеленцов у огурца происходит с опылением, то есть необходимо наличие женских и мужских цветков. При партенокарпии образование завязей происходит без опыления. Отличительная черта партенокарпиков – либо очень мелкие и недоразвитые семена, либо полное их отсутствие. Поэтому собрать семена с таких сортов нет возможности.
Семенной материал получают на селекционно-семеноводческих станциях, искусственно проводя опыление необходимых родительских форм культуры. Партенокарпия огурца широко распространена. Первые гибридные партенокарпические огурцы были выведены еще в середине прошлого века, и с тех пор количество их разновидностей постоянно растет.
Основное преимущество партенокарпиков – независимость от насекомых-опылителей – позволяет получать стабильные урожаи огурцов в любых условиях: в открытом или защищенном грунте.
Введение в культуру партенокарпических гибридов, образующих большое количество плодов, значительно повысило продуктивность культуры за счет того, что у данных гибридов отсутствует необходимость расхода продуктов фотосинтеза на формирование семян.
Различают вегетативную, также называемую автономной, и стимулятивную партенокарпию. Автономная партенокарпия обусловлена генетическими факторами и не требует внешнего вмешательства. Стимулятивная может быть вызвана путем механического раздражения, воздействием химических веществ на рыльце, опылением пыльцой растений других родов и видов. Партенокарпия считается полной, когда все завязи дают бессемянные плоды, и частичной, когда лишь часть плодов без семян.
Партенокарпия обусловлена генетически и имеет гормональную природу, зависит от внешних условий и возраста растений.
Проявлению партенокарпии способствуют низкие температуры (17-18 °С), особенно ночные, а высокие (более 25 °С), наоборот, снижают ее степень. Влияет на проявление партенокарпии и фотопериодизм. Установлено, что высокая освещенность и короткий световой день стимулируют образование бессемянных плодов. Такое же влияние оказывает повышенное содержание СО2.
Высокий уровень минерального питания, обеспечивающий наряду с другими факторами роста хорошее развитие растений, также способствует появлению партенокарпических плодов, что объясняется более высокой концентрацией ауксинов в вегетативных частях, которые стимулируют рост плодов.
Степень партенокарпии изменяется в течение периода выращивания растений, с увеличением возраста растения она также увеличивается. Кроме того, проявление партенокарпии в средней и верхней частях растений выше, чем в нижней.
Сорта огурца, склонные к партенокарпии, различают по степени проявления этого признака. Всего можно выделить 4 группы:
- сорта и гибриды с хорошо выраженной, устойчивой партенокарпией (коэффициент более 0,7);
- сорта и гибриды со средневыраженным проявлением партенокарпии (коэффициент 0,4-0,7);
- сорта и гибриды со слабым проявлением партенокарпии (коэффициент менее 0,4);
- сорта и гибриды, у которых партенокарпические плоды или не образуются вообще, или образуются в очень небольшом количестве под воздействием условий внешней среды.
Гибриды с партенокарпией значительно различаются по типу плодов. Фермеры имеют широчайший выбор – от короткоплодных бесшипых (F1 Хулиган) форм салатного назначения до опушенных огурчиков с различной частотой бугорка (F1 Канцлер и F1 Квест).
Выбирая партенокарпические гибриды, следует обращать внимание на особенности их выращивания: с каким интервалом нужно сажать растения, как часто поливать, подкармливать и каким образом формировать их.
Особенность формировки партенокарпического букетного огурца на примере F1 Стартап заключается в ведении культуры без боковых побегов. Гибрид на главном стебле образует 3-5 плодов. Тогда как F1 Бомбардир, который формирует 2-3 завязи в узле, рекомендуется выращивать с боковыми побегами для получения высоких урожаев, которые дают эти побеги.
Немаловажный признак для современных партенокарпических гибридов огурца – сортовая партенокарпия, то есть степень выраженности признака на начальных этапах плодоношения.
Применение пчелоопыления при выращивании гибридов с низким уровнем начальной партенокарпии позволяет получать достаточно высокие общие урожаи. Однако этот прием имеет и ряд недостатков. Во-первых, пчел можно использовать применительно лишь к среднеплодным (16-18 см), а также к короткоплодным (8-14 см) гибридам, у которых плоды не изменяют форму при опылении (не «дуются»), во-вторых, это повышает себестоимость получаемой продукции. Так, F1 Модель 5532/20 имеет смешанный тип цветения со средневыраженным проявлением партенокарпии (коэффициент 0,4-0,7), а при дополнительном опылении пчелами плоды остаются стандартными!
Модель 5532/20 с плодами, похожими на известные пчелоопыляемые гибриды, но тем не менее гибрид создавался для зимне-весеннего и позднеосеннего оборота с высокой насыщенностью женскими плодами. И хоть и имеет мужские цветки на главном стебле, проявляет хорошую партенокарпию. Поэтому лучше выбирать гибриды с хорошо выраженной на протяжении всего периода выращивания партенокарпией.
Валерий Шевкунов, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник НИИСОК
Валерий Муляр, научный сотрудник лаборатории тыквенных культур НИИСОК
Лидия Тищенко, научный сотрудник лаборатории тыквенных культур НИИСОК
