Спросим мнение самого растения

Завезенный после открытия Америки в Европу, подсолнечник долгое время выращивался всюду как декоративное растение. Лишь после того, как в России, в слободе Алексеевке, бывшей Воронежской губернии, местным крестьянином был изобретен способ добывания подсолнечного масла, стал возделываться он как масличная культура. Пришелец из-за океана обрел у нас свою вторую родину и с огородов вышел на обширные поля.

Масличный подсолнечник культивируется преимущественно в полосе недостаточного увлажнения и в засушливой зоне. Хотя он и относительно засухоустойчив, при недостатке влаги в почве все же резко снижает урожай, и одним из верных приемов повышения урожайности служит там орошение.

Вырастите подсолнечник с поливом и без полива, понаблюдайте за его ростом и развитием и сравните полученный урожай.

Посев

У масличного подсолнечника односемянные плодики (семянки) отличаются сравнительно тонкой кожурой и мелким семенем, которое заполняет всю занимаемую им полость. У грызового подсолнечника семянки крупнее и семя находится у них в просторной камере. Промежуточное положение по величине занимают семянки подсолнечника межеумка.

Для опыта надо взять семянки масличного подсолнечника ранее принятого в районе сорта.

В начальный период своего развития подсолнечник довольно холодостоек. Семена его прорастают, хотя и очень медленно, уже при 3–5°, а всходы могут переносить кратковременные заморозки до минус 5–7°. Все это позволяет высевать его в ранние сроки.

Для посева обыкновенно употребляют семена урожая прошлого года, имеющие лучшую всхожесть. При более длительном хранении она постепенно снижается…

Отберите около 250 крупных, выровненных по величине семянок и, чтобы ускорить их прорастание, замочите в течение суток в тарелке с небольшим количеством воды, часто ее меняя.

Для опыта надо подготовить две разделенные метровой дорожкой делянки, длиною 7 метров и шириною 1,4 метра, с совершенно ровной поверхностью.

Равномерно разбросайте на них по пол-литровой банке древесной золы, по стакану гранулированного суперфосфата и по полстакана сульфата аммония. Перекопайте почву и тщательно заделайте в нее удобрения.

Выровняйте поверхность почвы на делянках и наметьте на каждой из них с помощью натянутых шнуров два продольных ряда с междурядьями в 70 сантиметров, а в каждом рядке — по 19 лунок, на расстоянии 35 сантиметров одну от другой. В каждую лунку посейте по три семени, заделав их на глубину 5–6 сантиметров влажной почвой, а сверху прикрыв измельченным перегноем.

Всходы у подсолнечника появляются не скоро, и все это время почву на делянках надо поддерживать рыхлой и чистой от сорняков.

Всходы

Пробиваясь сквозь толщу почвы, развивающийся побег своей изогнутой верхушкой прокладывает себе выход на дневную поверхность. Не легок этот путь, и не все всхожие семена дают всходы.

Выйдя на поверхность почвы, стебель распрямляется и поднимает семядоли. Они разъединяются, образуя «вилочку», а затем расходятся в стороны. Когда у 10 и 75 процентов показавшихся ростков развернутся семядоли, отметьте начало и массовое появление всходов.

Как увеличились развернувшиеся семядоли, какими маленькими были они в семенах!

На первых порах семядольные листья являются единственным органом фотосинтеза, но постепенно они уступают эту роль развертывающимся настоящим. Проследите, как долго держатся на растении семядоли.

Когда всходы достаточно окрепнут, можно будет провести прореживание, или прорывку, хотя эту операцию нередко выполняют и позднее — при отрастании первой или даже второй пары настоящих листьев. Но дальнейшее откладывание ее недопустимо: выросшие в тесноте, растеньица оказываются ослабленными, они меньше закладывают в корзинке цветков и дают меньший урожай.

В каждом гнезде оставьте по одному наиболее сильному растению. Теперь в рядках вы будете выращивать по 19, а на делянках по 38 растений. И если на одной делянке почему-либо выпадет растение, надо будет выключить симметричное ему на другой: на них всегда должно быть одинаковое число растений.

Вслед за прореживанием на обеих делянках рыхлят почву на глубину 6–8 сантиметров, чтобы сделать ее более проницаемой для воздуха и воды, которые необходимы не только для возделываемых растений, но и для почвенных бактерий, разлагающих остатки органических веществ и повышающих плодородие почвы.

А теперь можно начать поливы. Они предоставляются только растениям на опытной делянке, контрольные растения оставляют во власти засухи, если… она наступит.

Чтобы вода не стекала с орошаемой делянки, по краям ее надо сделать невысокие бортики.

Сначала выливают 10 леек, а когда вода впитается, можно добавить столько же или даже больше, чтобы глубже промочить почву. На следующий день или позже, когда почва достаточно подсохнет, поверхностным рыхлением надо предупредить образование почвенной корки. Такая обработка почвы необходима после каждого полива и после каждого дождя.

Рост растений

Теперь можно наблюдать, как из находящейся между семядолями почки развивается надсемядольный стебель и выносит к свету распускающиеся на нем настоящие листья. Отметьте появление первой, а за ней второй пары. Через сколько дней после всходов они появились?

Понаблюдайте далее, какие листья — одиночные или парные — раскрываются на 3-м и 4-м «этажах» стебля. У одних сортов подсолнечника бывает две пары супротивных листьев, у других — три и четыре; все последующие обыкновенно возникают по одному.

Вторично взрыхлите почву на обеих делянках на глубину 6–8 сантиметров, а затем на одной полейте ее, внося, в зависимости от влажности почвы, два-три раза по 10 леек воды.

Спустя 10–12 дней проводится третье такое же рыхление, а при сухой погоде и полив.

Обыкновенно после отрастания 6–8 листьев, приблизительно через 25–30 и более дней от появления всходов, у раннеспелых сортов на верхушке стебля уже бывает заложена скрытая листьями цветочная корзинка. В сухую погоду она закладывается раньше.

Просматривая опытные и контрольные растения, сравнивайте их по высоте стебля, по числу и величине листьев. Когда впервые становятся заметны различия между ними?

Время от времени измеряйте высоту нескольких растений на той и другой делянках. В какой период усиливается их рост?

Последите, какие растения — поливаемые или оставленные без поливов — раньше образуют небольшую, величиной с луковку, цветочную корзину, и отметьте эти даты. Какой высоты достигают к этому времени те и другие и по скольку листьев несут на себе?

С образованием соцветия появление новых листьев прекращается, но продолжается рост стебля и листьев, Растет и сама корзинка.

У энергично растущих растений повышается потребность в воде, и в этот период необходим очередной полив. Воду можно вносить в прорытые вдоль междурядья борозды в два-три приема по 10 ведер воды. Когда впитается вся вода, борозду заравнивают сухой землей.

Корзинки перед цветением

Казалось бы, что интересного могут дать наблюдения за нецветущими корзинками, покрытыми зелеными шершавыми листочками обертки…

Но придите к выращиваемым растениям на рассвете, когда на востоке занимается заря, и просмотрите, куда обращены венчающие их соцветия. Верхушки стеблей изогнуты, и корзинки «смотрят» на восток, в сторону показывающегося над горизонтом солнца, как бы приветствуя его восход. Вы удивлены?

Пометьте несколько корзинок, обвязав несущие их стебли белыми ленточками. Просматривая положение их через каждые два часа, вы сможете заметить, что они постепенно поворачиваются вслед за поднимающимся солнцем.

А какое положение занимают корзинки в полдень? И теперь они обращены к солнцу, но оно не на юге, а вверху, прямо над головой, в зените. Изгиба на верхушках уже нет, стебли выпрямились, и корзинки приняли горизонтальное положение.

Поворачивание корзинок продолжается и в послеполуденные часы. По мере того как солнце опускается к горизонту, изгибаются в его сторону верхушки стеблей и наклоняются корзинки. Перед закатом все они обращены в основном на запад.

И если весь день, от восхода до заката, еще не раскрывшиеся корзинки поворачиваются вслед за солнцем и улавливают отвесно падающие на них лучи, то надо полагать, что растению необходимо, чтобы его соцветия сильнее пригревало солнце. Как верно оно названо: подсолнечник!

А теперь интересно было бы проследить, каким путем обращенные на запад корзинки приходят в то положение, в каком бывают на рассвете. Продолжают ли они поворачиваться вслед за солнцем и после того, как оно скроется за горизонтом, или же возвращаются в исходное положение уже пройденным путем?

Может быть, вам удастся заинтересовать этими вопросами кого-либо из взрослых, чтобы вместе после заката, через каждые два часа проверять положение корзинок. Хороши для этой цели светлые, лунные ночи, а в темную ночь воспользуйтесь карманным электрическим фонариком.

Проследите, в какие стороны при своем обратном движении бывают обращены корзинки. В каком часу ночи или утра возвращаются они в то положение, в каком встречают восход? Следовательно, за сколько же часов совершают они свой ночной путь? А сколько времени затрачивают на дневной?

Цветение

Зацветает подсолнечник либо перед закатом, либо вскоре после восхода солнца. Первыми раскрываются у него краевые, язычковые цветки, с крупными, в виде высунутых языков, желтыми венчиками. Ни тычинок, ни пестиков у них нет, плодов они не образуют, но и эти нарядные, бесплодные цветки имеют свое биологическое значение: обрамляемые ими соцветия становятся очень заметными для насекомых, опыляющих другие, плододающие цветки, у которых есть и тычинки и пестики.

Отметьте, когда у большинства растений на той и другой делянке раскроются язычковые цветки. В одно ли время начинают цвести поливаемые и неполиваемые растения?

Вы измерили высоту нескольких растений в начале образования корзинок. Теперь измерьте ее в начале цветения. Каков средний прирост стебля за весь этот период и за одни сутки? Есть ли различия в высоте и приросте у растений на опытной и контрольной делянках?

С началом цветения у подсолнечника резко возрастает потребность в воде — он вступает в так называемый критический период, — и растениям на опытной делянке надо предоставить полив: в прорытые продольные борозды внесите два-три раза, через достаточные промежутки времени, по 10 леек воды.

Обыкновенно уже на другой день после появления язычковых цветков начинают распускаться примыкающие к ним трубчатые. Их сросшиеся лепестки образуют одну трубочку, а внутри нее сросшиеся пыльники тычинок — другую. Из этой двойной трубочки позднее появляется рыльце пестика. С каждым днем цветение охватывает два-три ряда трубчатых цветков.

Выделите на делянках по одной типичной корзинке и ежедневно наблюдайте, как волна цветения распространяется от окружности к центру. Сколько дней длится процесс цветения каждой из них?

Дважды измерьте диаметр тех же корзинок — в начале и в конце цветения. На сколько сантиметров и процентов увеличился он за весь период цветения?

Интересно понаблюдать за цветением отдельного цветка — оно продолжается более суток. Картина представляется такой: растущие тычиночные нити поднимают пыльники, они вскрываются, и из них в образуемую ими трубочку выпадает пыльца, а затем ее выносит выходящее из трубочки рыльце пестика.

Может показаться, что здесь происходит самоопыление. Но всмотритесь: внутренние, воспринимающие поверхности лопастей рыльца сомкнуты; пыльца прилипла к их наружной поверхности, на которой она прорасти не может — самоопыления нет.

Лишь после того, как разъединятся и раздвинутся в стороны воспринимающие лопасти рыльца, возможно опыление. Но к этому времени тычинки подвядают и пыльцы на них уже не остается. Цветки подсолнечника опыляются «чужой» пыльцой, которую переносят насекомые, а отчасти и ветер с соседних растений, — пред вами перекрестник.

В корзинках подсолнечника образуется до 1500 и даже до 2000 цветков. Но при естественном опылении далеко не все они дают плоды. И здесь на помощь растению приходит человек.

Изготовьте себе суконную рукавичку и, прикасаясь ею к недавно распустившимся цветкам, переносите пыльцу с одной корзинки на другую. А так как каждый день распускаются все новые ряды цветков, то и дополнительное опыление должно проводиться ежедневно или через день на обеих делянках, пока продолжается цветение.

Вероятно, вас уже давно занимает вопрос: а поворачиваются ли и цветущие корзинки вслед за солнцем?

Понаблюдайте, и вы удивитесь, что, вопреки распространенному мнению, теперь они уже не следуют за дневным светилом и в своей массе обращены на юг, юго-восток, юго-запад, оставаясь в одном положении.

Надеюсь, что все вы видели цветущий подсолнечник. Прежде чем он стал у нас масличной культурой, его долго выращивали как декоративное растение.

Измерьте высоту стеблей в начале и по окончании цветения. Выросли ли они за этот период?

Созревание

Вслед за опылением и оплодотворением начинается налив — к скрытым завязям из листьев и корней начинают усиленно притекать растворенные в воде органические и минеральные вещества. Налив связан со значительным потреблением воды, и в эту пору растениям на опытной делянке следует дать еще один полив — последний!

Растения вступают в новую фазу развития — фазу созревания. К этому времени у них заканчивается рост стебля, перестает расти глубоко проникший в почву главный корень с распространившимися во все стороны боковыми корнями. Прекращают рост средние и нижние листья, а самые нижние даже опадают. Лишь верхние листья все еще растут и создают на свету крахмал и сахар. Продолжают разрастаться и корзинки. Промерьте: в период цветения или созревания они дают наибольший прирост?

С притоком питательных веществ завязи постепенно превращаются в плоды — семянки, состоящие из одревесневшей плодовой оболочки (лузги) и заключенного в ней семени (ядра).

Но не все завязи совершают такое превращение, некоторые из них дают так называемую «пустозерницу», то есть только плодовую оболочку, без семени. В одних случаях это проявляется при отсутствии опыления, и тогда «пустые семянки» оказываются разбросанными в разных местах корзинки, в других — при нарушении оплодотворения из-за недостаточного снабжения центра корзинки водой — «пустозерность» концентрируется.

Недостаточный же приток к завязям питательных веществ приводит к образованию мелких семянок.

В зависимости от сорта и условий возделывания рост семян и плодов продолжается 8-14 дней. Из притекающего сахара в семенах образуется масло, которое в виде мельчайших капелек откладывается в клетках, как запасной материал. У лучших селекционных сортов содержание жира в ядре превышает 50 процентов и иногда достигает 60. К этому надо прибавить до 20 процентов белка, а также некоторое количество крахмала и сахара. Недаром семянки («семечки») издавна используются как лакомство, особенно каленые.

Длительный процесс созревания семянок сопровождается побурением и пожелтением корзинок. По этим изменениям определяют сроки уборки. У перестоявших растений семянки могут осыпаться.

Что же дает полив?

Когда у большинства растений корзинки с тыльной стороны станут желтыми, а семянки по окраске такими, какими высевали их весной, приступайте к уборке. Отметьте, одновременно ли созревают они на той и другой делянке. Не «спешат» ли испытывающие засуху растения скорее закончить свое развитие?

Корзинки срезают у самой верхушки стебля. Измерьте: есть ли различия по величине между убираемыми с той и другой делянки? А каково различие между ними по массе?

Удалив еще сохранившийся слой засохших околоцветников, рассмотрите, образовались ли семянки в центре корзинок: нет ли здесь сплошной пустозерницы?

А теперь предстоит наиболее трудоемкая операция, соответствующая обмолоту, — выборка из корзинок семянок. Определите массу семянок с опытной и контрольной делянок, и вы получите основной результат опыта. На сколько процентов выше дали урожай поливаемые растения?

Если затем взвесить срубленные под корень стебли, то можно будет определить, какую прибавку дает надземная вегетативная масса.

Из всех полевых культур подсолнечник считается наиболее отзывчивым на орошение: в полтора и даже в два раза полив повышает урожай семянок. Вот результат одного очень эффектного опыта, проведенного в Поволжье: без полива, но с удобрением урожай составил 18,8 центнера с гектара, при поливе и удобрении он возрос до 45,5 центнера, а это — 242 процента по отношению к контролю. Полив в сочетании с удобрением — оно вносилось и на ваших делянках — особенно повышает урожай.