Вплив високих температур на запилення кукурудзи

Цього разу у agro facts про негативний вплив високих температур у генеративну фазу розвитку кукурудзи на її урожайність.

Запилення є критичним періодом для розвитку та формування врожайності кукурудзи. Будь-який стрес, особливо високі температури, недостатня кількість вологи, низька родючість ґрунту або занадто висока густота посадки, можуть на два або більше тижнів затримати вихід ниток приймочки та спровокувати не співпадіння з терміном цвітіння, що знизить ймовірність запилення. Крім того тривалі періоди спеки можуть зашкодити утворенню пилку і знизити його життєздатність.

Природна реакція рослини на тепловий шок викликає:
• Пригнічення фотосинтезу
• Порушення вуглеводного обміну
• Зниження транспірації
• Втрата фертильності пилку

Вплив на пилок.
Температура вища 35 °C пригнічує виробництво пилку. Після чотирьох днів температура вище критичної призводить до втрати 1% урожаю щоденно. 
Пилкові зерна мають тонку зовнішню мембрану і зберігають життєздатність протягом 18 - 24 годин при сприятливих умовах. Його життєздатність знижується до декількох годин в умовах високих температур. 
Температури 38 °C і більше викликає тепловий стрес, який знижує фертильність пилку або «висушує» його раніше ніж він може запліднити яйцеклітину. 
Температурний стрес призводить до зниження інтенсивності фотосинтезу, вмісту крохмалю і пригнічення ферментативної активності пилку (рис. 2). При високих денних температурах ефективність фотосинтезу знижується, тому рослина продукує менше цукрів для використання чи зберігання. Висока нічна температура збільшує частоту дихання рослини, внаслідок чого вона використовує або витрачає цукри для росту та розвитку. Це призводить до того, що рослина виготовляє менше вуглеводыв, а ніж використовує.
Важливе значення має накопичення крохмалю на пізніх стадіях дозрівання пилкових зерен оскільки він забезпечує джерело енергії для чоловічого гаметофіту під час проростання пилкових трубок. Тепловий стрес також негативно впливає на співвідношення моно- і дисахаридів, що призводить до зниження рівня глюкози і фруктози і підвищенню рівня сахарози в пилку.

Поєднання високих температур (Tденна> 35 ° C і Tнічна> 23 ° C) з низьким рівнем вологості (<40%) збільшує ймовірність порушення роботи пиляків та знижує фертильність пилку. Навіть короткочасний тепловий стрес (24 год) у період розвитку пилку, пригнічує його проростання та призводить до порушення запліднення (рис.3).
Висока вологість, також має негативний вплив збільшуючи теплову масу повітря і забезпечує додаткове збереження тепла вдень та запобігає зниженню температури вночі. Крім того, якщо вологість висока, пиляки можуть опадати на землю, перш ніж пилок буде випущений.

Вплив на нитки приймочки.
При низькій вологості і температурі вище 35 °C нитки можуть передчасно висихати. Наявність ниток, які стають менш сприйнятливим до пилку та старіють ще до його викиду, може призвести до появи початків із меншою кількістю зерен у ряду.
Отже, висока температура є однією з причин втрати врожайності кукурудзи, результат негативної дії якої - зменшення проценту запліднення яйцеклітин під час цвітіння. Порушення запліднення призводить до появи яйцеклітин, які ніколи не утворять зерен а, отже, до недорозвинених початків з низькою продуктивністю. 

Інші факти про запилення кукурудзи:
• Пилок зазвичай випускається на 2-4 дні раніше, а ніж з'являються нитки приймочки.
• На один стовпчик зав'язі (нитку приймочки) потрібно лише одне пилкове зерно.
• Проростання відбувається протягом декількох хвилин після того, як пилкове зерно потрапляє на приймочку.
• Пилкова трубка росте всередині нитки і запліднює яйцеклітину протягом 24 годин.
• Нитки залишається сприйнятливим до проростання пилку до 10 днів після їх появи.
• З початком запліднення нитки приймочки набувають бурого забарвлення і відмирають.