Можно ли ускорить цветение растений с помощью стимуляторов роста? Этот вопрос ставили многие исследователи, и многие из них разочаровывались. Были испытаны тысячи различных растений, но ярко выраженного стимулирующего эффекта не было получено.
В этом отношении в выгодном положении оказались те, кто работал с ананасами. Именно растения ананасов оказались отзывчивыми на обработку стимуляторами роста. Опрыскивая ананасы, произрастающие на Гавайских островах, водными растворами АНУ (альфа-нафтилуксусная кислота) и 2,4-Д, взятыми в концентрации 5 мг/л, удалось заставить цвести их не через 1,5—2 года, как обычно, а через 6—8 недель после обработки.
Этот прием позволил равномерно получать урожай ананасов. Зная, что цветение после обработки наступает через 6—8 недель, а созревание плодов через 5 месяцев, можно организовать возделывание ананасов так, чтобы плоды поспевали тогда, когда это нужно.
И лишь недавно, после получения гиббереллина, удалось заставить цвести многие не цветущие по тем или иным причинам растения.
Исследования, проведенные профессором М. X. Чайлахяном, показали, что гиббереллины влияют не непосредственно на цветение растений, а стимулируют образование и рост стеблей, на которых формируются цветки.
При выращивании рудбекии и белены на 10-часовом дне у этих растений не образуются стебли и они не цветут, хотя растения и обеспечиваются хорошим питанием и получают нужной интенсивности свет. Если же на центр розетки в течение 1—1,5 месяцев наносить по одной капле 0,01-процентный раствор гиббереллина, то происходит формирование крупных стеблей и цветение растений.
Такие растения, как соя, просо, табак Мамонт и другие, образуют стебли и цветут только на коротком дне (10-часовом), а в условиях длинного дня они, хотя и имеют крупные стебли, но не цветут. При нанесении раствора гиббереллина на верхушку этих растений у них усиливается рост стебля, но цветения не происходит. На основании этих опытов был сделан вывод, что гиббереллины влияют на формирование и рост стеблей, но не оказывают действия на образование цветков.
Подтверждают сказанное и такие факты. Озимые формы пшеницы, ржи и рапса, высеянные весной, усиленно кустятся или образуют розетку листьев, но не зацветают. Если их обработать раствором гиббереллина, то у этих растений начинается энергичный рост стеблей и цветение. Так же реагируют на введение этого стимулятора сеянцы двулетников. При обработке их гиббереллином они формируют стебли и плодоносят, хотя на них и не воздействовали пониженной температурой.
Эти данные побудили к постановке новых опытов. Надо было выяснить, не связано ли торможение роста стебля у озимых форм и двулетников, с низким содержанием в них гиббереллиноподобных веществ. А если да, то почему при воздействии пониженных температур эти формы переходят к цветению?
Проведенные опыты показали, что у яровых форм гиббереллиноподобных веществ заметно больше, чем у озимых. При воздействии же на озимые формы пониженных температур происходит усиленное образование этих веществ, в результате у яровизированных форм оно достигает такого же уровня, как и у яровых.
Аналогичное увеличение накопления гиббереллиноподобных веществ установлено и при стратификации. Если получить экстракт этих веществ из стратифицированных семян персика или вишни и нанести его на сеянцы из нестратифицированных семян, то рост таких сеянцев заметно увеличивается. Это же явление наблюдается и при обработке сеянцев персика из нестратифицированных семян гиббереллином.
Таким образом, эти опыты не оставили сомнения в том, что задержка образования стеблей и цветения связана с недостаточным количеством в растениях гибберллинопообных веществ.
Ускоряя цветение, гиббереллин способствует более раннему образованию плодов у томатов, баклажанов и других культур, увеличивает размер плодов и ягод.
Как известно, всякое нарушение процесса оплодотворения у винограда, вызванное дождливой погодой или низкой температурой (ниже 15°), приводит к резкому снижению урожая. Особенно сильно это проявляется у сортов Чауш, Нимранг, Пухляковский и другие, которые неспособны к самооплодотворению в связи со стерильностью их пыльцы. Образующиеся у винограда без оплодотворения бессемянные ягоды всегда бывают небольшого размера. Эти обстоятельства побудили многих исследователей изучить влияние гиббереллина на урожай таких сортов.
Как показали опыты, трехкратное опрыскивание соцветий в период цветения винограда сорта Кишмиш черный раствором гиббереллина 0,002-процентной концентрации привело к заметному увеличению кисти и ягод. Подобные результаты дала обработка и других сортов.
При опрыскивании раствором гиббереллина (25—100 мг/л) цветков груши и инжира также увеличивается число плодов и повышается урожай. Такие же результаты получены у лимона, мандарина и апельсина при обработке этим стимулятором роста (250—1000 мг/л) цветков и завязей.
Около 100 лет назад огородники Клинского уезда для повышения урожайности огурцов использовали «копчение» растений угарным газом, возникающим при неполном сгорании дров. Такое окуривание приводило к увеличению числа женских цветков, а вместе с этим способствовало получению более ранних и высоких урожаев.
Позднее было установлено, что активными составными частями угарного газа являются окись углерода и этилен. Наибольшее образование женских цветков получается при содержании окиси углерода от 0,5 до 1%, а этилена — 0,3%. Полученные факты позволили заменить старый метод получения угарного газа путем неполного сгорания дров новым непосредственным введением этилена и окиси углерода. В зависимости от сорта и возраста растений продолжительность воздействия этими газами в течение вегетации колеблется от 50 до 216 часов.
Аналогичный эффект получен и при газации рассады огурцов ацетиленом. Как известно, этот газ получается при соединении воды с карбидом кальция. И если карбид кальция положить около рассады огурцов (100 г на парниковую раму) и рассады дынь и арбузов (70—80 г), то при соединении его с парами воды из воздуха создается нужная концентрация ацетилена. Такая обработка увеличивает число женских цветков и повышает урожай на 20%. В том же случае, если на огурцы воздействовать эфиром или хлороформом в течение 3 часов, а на тыквы в течение 12 часов, то на растениях образуются только мужские цветки.
В настоящее время накопился обстоятельный материал о биосинтезе и содержании витаминов в плодах и ягодах. Многим известны высоковитаминные сорта черной смородины и шиповника, перца, яблок и других культур. Селекционеры получили новые сорта, содержащие большое количество нескольких витаминов. Но очень мало мы знаем о той физиологической роли витаминов, которую они выполняют в образовании, росте и созревании плодов и ягод.
В опытах с развивающимися плодами томатов и тыкв было установлено, что недостаток витаминов в начальный период их роста приводит к торможению ростовых процессов и к уменьшению размера плодов. Если же цветки культивировать на питательной среде в отсутствии витаминов, то плоды вообще не образуются. При добавлении в эту среду витаминов и органических кислот происходит образование плодов и их успешный рост.
Недавно получен еще один интересный факт о важной роли витаминов в жизнедеятельности растений.
Растения томатов при длительном самоопылении очень плохо росли. За 4 месяца их высота составила всего 7—15 см. Изучение этого явления показало, что в таких растениях почти не происходит образование витамина В1. При опрыскивании раствором витамина В1 восстанавливался нормальный рост растений и образовывались плоды.