Все эти опыты, поставленные в разных странах и с различными видами растений, привели к совершенно одинаковым результатам.
Известно, что растения, обычно не цветущие в условиях короткого десяти-двенадцатичасового дня, остаются в фазе розетки или компактного куста. Однако, как показали опыты, такие растения под влиянием гиббереллинов успешно образуют стебли, цветы и плоды и при коротком дне.
Это было проверено на белене однолетней, смолевке, бриофиллуме, бородавнике, рудбекии, лесном табаке и других культурах. Иначе говоря, оказалось, что эти растения ведут себя так же, как если бы они находились в условиях длинного дня, дополнительно получая ежедневно шесть-восемь часов солнечного света. Таким образом, гиббереллин служит как бы заменителем действия длинного дня.
Не менее интересно влияние гиббереллинов на сеянцы двухлетних культур в первом году их жизни и на озимые формы, высеянные весной.
Известно, что сеянцы двухлетников в первом году жизни образуют корнеплоды с розеткой листьев или кочаны, как у капусты. Они приобретают способность к образованию стеблей, цветению и плодоношению только после яровизации. Так называют достаточно длительное воздействие холодной температурой, которую в естественной обстановке растения испытывают в течение зимы.
Обработка сеянцев-двухлетников гиббереллином приводит к тому, что они в первом году жизни могут образовать стебли, цвести, плодоносить и без яровизации. Так было в опытах с беленой двухлетней, морковью, капустой, репой, свеклой, брюквой и петрушкой. При этом рост семенных стеблей идет очень быстро. Иногда их высота достигает необычных размеров, как это наблюдалось у капусты.
Интересные результаты дали опыты М. Чайлахяна. Под влиянием гиббереллинов растения озимого рапса в условиях, исключающих воздействие пониженных температур, образовали стебли, цвели и плодоносили. В этом случае для сеянцев-двухлетников и озимых гиббереллин выступает уже в качестве как бы заменителя холода.
Иначе говоря, чего бы не хватало растениям — света или пониженной температуры, гиббереллин возмещает эту недостачу и создает условия для образования стеблей, цветков и плодов.
Так выяснилось, что с помощью гиббереллинов достигается яровизация и химическая стимуляция цветения растений.
Нужно, однако, отметить, что не у всех растений гиббереллины стимулируют цветение. Например, растения, не образующие цветков в условиях летнего длинного шестнадцати-восемнадцатичасового дня, даже обработанные гиббереллинами, так и остаются в вегетативном состоянии, хотя и дают большой скачок в росте. К этим растениям относятся табак «мамонт», соя, перилла, дурнишник и другие. Специально проведенные опыты показали, что для их цветения необходимы не гиббереллины, а какие-то другие вещества гормонального характера.
Применение гиббереллинов тесным образом связано с условиями корневого и светового питания, так как, образно выражаясь, они «повышают аппетит» растений. Сеянцы томатов, которые получали ежедневно только десятичасовую дозу света и находились на сравнительно бедной почве, под влиянием гиббереллина значительно вытянулись. При этом они имели несколько истощенный вид.
С другой стороны, выявляются большие потенциальные возможности роста растений, ранее остававшиеся неизвестными. Табак сорта «мамонт», который находился в условиях длинного дня и получал систематическую подкормку минеральными веществами, под влиянием гиббереллина достиг необыкновенно большой высоты.
Помимо влияния на рост и цветение растений, гиббереллины вызывают также ускорение прорастания семян, образование боковых ветвей и побегов, увеличение числа завязавшихся плодов, а также изменяют содержание таких веществ, как, например, белки, сахарá, алкалоиды.
По своему химическому строению и характеру действия на рост, развитие и обмен веществ у растений гиббереллины резко отличаются от ауксинов, известных синтетических ростовых препаратов, и представляют собой особую группу физиологически активных веществ.
Возникает вопрос: гиббереллины — это продукты только обмена фузариевого грибка, половой стадией которого является гибберелла, или они встречаются и у других растительных организмов?
Изыскания показали, что незрелые плоды и семена многих растений содержат вещества, подобные гиббереллину. В семенах фасоли и плодах дикого огурца этих веществ оказалось так много, что с помощью вытяжек из них удалось достичь почти такой же стимуляции роста и цветения растений, какая вызывается химически чистыми гиббереллинами. А совсем недавно уже совершенно точно было установлено, что в семенах фасоли декоративной содержится такой же гиббереллин, как и в выделениях грибка.
Изучение влияния гиббереллинов на растения проводилось советскими исследователями сначала на препаратах, изготовленных в Японии, США и в Англии.
В 1957 году Институт физиологии растений получил для опыта всего ½ грамма импортного гиббереллина. Но уже через два года был создан отечественный препарат. Профессор Н. А. Красильников и его сотрудники получили его из выделений грибка, взятого с пораженной виноградной лозы. Сравнительное испытание показало, что его активность соответствует активности гиббереллина, полученного в США. Растения рудбекии после полуторамесячной обработки отечественными и зарубежными препаратами (ежедневно по одной капле) в одинаковые сроки образовали высокие стебли и зацвели.
Теперь есть основания считать, что гиббереллины — продукт жизнедеятельности не только фузариевых грибков, но и некоторых других микроорганизмов.
Поразительное действие гиббереллинов на рост и цветение растений делает весьма перспективным их использование в практических целях. Уже предприняты многочисленные попытки использовать эти замечательные вещества для повышения урожайности различных сельскохозяйственных культур. В таком случае применяют, конечно, не метод ежедневного нанесения отдельных капель на растения, а способ опрыскивания их очень слабыми растворами. С этой целью кристаллический порошок гиббереллина растворяют в очень небольшом количестве спирта. Потом раствор разбавляют водой с таким расчетом, чтобы на миллион частей воды пришлось от одной до ста частей вещества (в зависимости от культуры). Опрыскивание проводится несколько раз с недельными интервалами.
Уже сейчас можно сказать, что при уточнении сроков и дозировки гиббереллины успешно можно применить в цветоводстве и овощеводстве.
Весьма заманчивы перспективы использования гиббереллинов для технических и прядильных культур, при выращивании кормовых трав и растений, идущих на силос, в лесном деле.
Конечно, внедрению новых препаратов в практику растениеводства должна предшествовать большая предварительная работа.
Открытие гиббереллинов и бурное развитие исследований, связанных с их физиологической ролью в жизненных процессах растительных организмов, изыскание новых активно действующих веществ, испытание влияния гиббереллинов на сельскохозяйственные культуры — все это свидетельствует о том, что в науке о жизни растений начался новый этап.
Активное действие советского гиббереллина проверено многочисленными опытами. Результаты их говорят о высокой эффективности нового ростового вещества. Обработанные им растения гороха, например, уже через 10–12 дней почти в 2 раза обгоняли в росте контрольные экземпляры и на 60 процентов увеличивали урожай зерна. Под действием гиббереллина примерно в 4 раза повышался урожай томатов в теплице, почти удваивался урожай укропа, салата, петрушки и других зеленых культур. Табак, опрыснутый раствором гиббереллина, в 2 раза увеличивал рост, зато содержание никотина в листьях снижалось. Удлинялись волокна хлопка и конопли. На 20 процентов увеличивался урожай зеленой массы клевера, на 14 процентов — вес початков кукурузы. Сирень и многие декоративные растения ускоряли рост примерно в 5 раз! Такие результаты достигаются ультрамикроскопическими дозами.
Нет сомнения, что гиббереллины, как и другие стимуляторы, в руках человека явятся новым могучим средством управления ростом и развитием растений.
Могучие гаммы
Выяснение химического состава и структурного строения гиббереллина показало, что он представляет собой органическую кислоту (точнее, девять довольно похожих кислот). Наиболее активным оказался гиббереллин А3. Его формула: C12H22O6.
Каков механизм его воздействия?
Шестилетние исследования физиологии и биохимии его показали, что он относится к новому классу растительных гормонов. По своему действию он близок к ауксинам. Факты говорят о взаимодействии гиббереллина с другими метаболитами (участниками обмена веществ в растении) — витаминами, минеральными соединениями и стимуляторами.
