Лекция 3. Способы размножения декоративных растений
1. Способы размножения цветочных растений.
2. Семенное размножение.
3. Вегетативное размножение.
4. Микроклональное размножение цветочных культур.
Одно из обязательных свойств живого организма — воспроизведение потомства, размножение. В природе существуют два способа размножения растений: половое и бесполое.
Половое размножение растений — это размножение семенами, образующимися в процессе слияния специализированных клеток — гамет. В результате появляются новые особи с более богатыми наследственными возможностями. Семенное размножение для многих растений — единственный способ разведения. Это относится прежде всего к однолетним растениям. Но в практике выращивания цветочной продукции из семян получают и многие многолетние растения, разводимые как однолетники — агератум, вербена, лобелия, петуния и др. Семенами размножают и многие оранжерейные, промышленные культуры — цикламен, цинерарию, глоксинию, кальцеолярию, а также многолетники открытого грунта — аквилегию, люпин многолистный, алиссум, лилии, примулы и др. Семенами размножаются и современные гетерозисные F1-гибриды. Основной недостаток семенного размножения заключается в том, что при нем только самоопыляющиеся растения сохраняют свои сортовые качества. У перекрестноопыляющихся (цинния, тагетес) без специального отбора не всегда сохраняются признаки сорта. Последнее характерно и для гибридных растений, тех же F1-гибридов. В то же время семенное размножение дает возможность получать новые ценные растения, отличные по своим качествам от родительских.
Бесполое размножение в ботанике разделяется на две основные формы: вегетативное и собственно бесполое. Примером собственно бесполого размножения является размножение спорами у папоротников. Вегетативное размножение очень широко представлено у декоративных травянистых растений в природе и у культурных растений. Оно имеет разнообразные формы, но основано на способности частей растения восстанавливать утраченные органы или их части. У цветочных культур вегетативное размножение осуществляется частями вегетативных органов — корней, стеблей, листьев и метаморфизированными органами (луковицами, корневищами), а также группами клеток (микроклональное размножение, меристемкультура). Достоинством вегетативного размножения является то, что оно позволяет воссоздавать и сохранять растения с определенными декоративными качествами, присущими исходной материнской особи. Потомство растений такой особи обладает сходной наследственностью и называется клоном.
Семенное размножение цветочных культур
К области цветоводства относится семенное размножение культур при получении цветущей, декоративной продукции на продажу и семеноводство декоративных культур — получение семян, из которых впоследствии выращивается цветочная продукция.
В процессе размножения семенами культур на продажу важными элементами являются кондиции семян, предпосевная подготовка семян, сроки и способы посева семян, уход за молодыми растениями.
Кондиции семян определяются такими показателями, как чистота, всхожесть, энергия прорастания, хозяйственная годность, Которые должны быть указаны в сертификате или паспорте в соответствии с ГОСТом.
Чистота семян определяется по весовому соотношению в образце семян данного вида или сорта и примеси семян других растений и мусора различного характера. Это соотношение определяется в процентах.
Всхожесть семян и энергия прорастания проверяется проращиванием семян на специальных подложках или растильнях. Для этого отбирается 100 штук семян (крупных 50 штук), за которыми наблюдают каждый день, и подсчитывают количество проросших семян. Общее количество нормально проросших семян составляет процент всхожести от всех положенных на проращивание. Одновременно со всхожестью определяется энергия прорастания семян, т.е. динамика появления всходов по дням. Анализ всхожести проводят обычно от 10 до 28 дней. Для семян с твердой оболочкой (люпин, фасоль) определяют жизнеспособность.
Для определения жизнеспособности семян применяют биохимические методы, основанные на использовании различных веществ для окрашивания зародышей (индигокармин, метиленовый голубой, креозоловый красный, нейтрально красный и др.). Все красители окрашивают только неживые семена, а всхожие остаются неокрашенными. Соли химических веществ (тетразола), наоборот, окрашивают лишь живые ткани в красный цвет.
Хозяйственную годность семян определяют как произведение показателей всхожести и чистоты, поделенное на 100.
Методы выявления посевных качеств семян цветочных культур определяются ГОСТ 24933.1 - 81 - 24933.3 - 81. По результатам определения посевных качеств семена относят к первому, второму или третьему классу в соответствии с ГОСТ 12260-81 (для однолетних и двулетних культур) и ГОСТ 1420-81 (для многолетних культур). Важным показателем качества является масса 1000 штук семян: чем полнее и крупнее семена, тем, как правило, зародыш в них лучше развит, семена более здоровые и из них вырастают лучшие растения. По размерам семена декоративных травянистых растений очень различаются - так, у бегонии всегдацветущей и клубневой в 1 г содержится 70000-150000 семян, у лобелии — 20000-50000, у львиного зева — 6200-8000, у виолы Витрокка — 800-1000, у гвоздики Шабо, Гренадин, Геддевиги и бородатой — 550—750, у календулы — 90-150, у люпина — 10-60, у душистого горошка и настурции — 6-10.
Подготовка семян к посеву чаще всего бывает направлена на ускорение прорастания семян, но ее воздействие оказывает влияние и на другие этапы развития и роста растений.
Способы обработки семян при подготовке к посеву следующие: обработка высокими температурами (до 30°С) сухих семян; обработка переменными температурами влажных семян; намачивание; обработка растворами микроэлементов; стратификация; скарификация; обработка различными протравителями от вредителей и болезней.
Воздушно-тепловое прогревание семян эффективно для культур с растянутым (вербена, табак, портулак, арктотис) или продолжительным (настурция, календула, львиный зев, эшшольция, рудбекия) периодом покоя. Прогревание можно проводить на солнце в течение 3—5 дней, рассыпав семена тонким слоем.
Обработка влажных семян переменными температурами возможна для холодостойких культур (душистый горошек, флокс Друммонда, астра китайская и астры многолетние, гвоздика Шабо) и заключается в следующем. Намоченные в течение 12 ч семена помещают на 12 ч сначала в холодильник с температурой от -2 до 0 °С, а затем выдерживают при 18 - 20 °С до их наклевывания; наклюнувшиеся семена сразу, без подсушивания, высевают. Обработка намоченных семян переменными температурами оказывает положительное влияние на цветение астры китайской, тагетесов, флокса Друммонда, сальвии, гвоздики Шабо, виолы.
Намачивание перед посевом проводят для труднопрорастающих семян. Для ускорения прорастания семена с твердой оболочкой (душистый горошек, фасоль огненно-красная, люпин, настурция, ипомея и др.) опускают в воду в марлевых мешочках. Мелкие и средние семена намачивают в течение 6-12 ч, крупные — 24 ч. Воду меняют дважды в сутки; намачивание прекращается, когда появляется пена, которая показывает, что в семенах начался процесс перехода крахмала в сахар, необходимый для прорастания семян. После намачивания семена чуть подсушивают, чтобы они рассыпались, и высевают.
Высокий эффект дает намачивание семян в течение 12—24 ч в растворе солей микроэлементов (%): КМпО4 — 0,02, CuSO4 — 0,02, ZnSO4 - 0,02, Н3ВО3 - 0,02, (NH4)MoO4 - 0,02.
Наряду с микроэлементами применяют намачивание семян в растворах биологически активных веществ, в частности ГК3 (гибберелловой кислоты). Этот метод эффективен для семян фрезии, купальниц, петунии гибридной, периллы, монарды, молюцеллы.
Стратификация семян — это продолжительное выдерживание набухших семян при низкой температуре для облегчения прорастания семян с толстой оболочкой. Для семян травянистых культур срок такой обработки составляет в большинстве случаев 0,5 — 2 месяца, иногда — до 3 месяцев, при температуре 0—5 °С. Используют холодную стратификацию для семян аквилегии гибридной, колокольчиков персиколистного и круглолистного, ирисов, наперстянки, примул, периллы, люпина, лилии (одноцветной, золотистой, кудреватой) и др.
Скарификация — нарушение плотной или твердой оболочки семян механическим повреждением: надпиливанием, подрезанием, перетиранием с гравием или крупным песком — применяется для семян канны, люпина, безвременника, стрелиции и др.
Для улучшения всхожести семян перспективен заводской способ предпосевной подготовки семян — дражирование, т.е. заключение семян в оболочку специального состава, повышающего посевные качества семян и защищающего семена от различных заболеваний.
Для защиты растений от многих болезней, которые передаются с семенами (альтернариоз, фузариоз, вертицеллезное увядание, фитофтороз, бурая гниль, черная ножка, септориоз, аскохитоз и др.) за 1 -2 месяца до посева проводят протравливание семян ТМТД (5 г на 1 кг семян), фентиурамом (4—6 г на 1 кг семян) или АПС (активатор прорастания семян) и бактофосфином. Обработку биопрепаратами проводят в день посева в течение 2-3 ч, после чего семена подсушиваются в тени до сыпучего состояния.
Сроки и способы посева. Сроки посева семян зависят от биологии растения, срока высадки в грунт и типа культивационного помещения. В зависимости от длительности вегетативного развития растений и от климатических условий цветочные культуры выращивают рассадным или безрассадным способом.
Все цветочные культуры по их отношению к пониженным температурам воздуха делятся на три группы:
1. выносливые, или холодостойкие, выдерживают повторные заморозки; весной можно высевать в открытый грунт или высаживать их рассаду за 2—4 нед. до последнего заморозка (львиный зев, календула, виола, флокс Друммонда, хризантема корейская и др.); некоторые культуры этой группы можно высевать под зиму;
2. полувыносливые могут переносить случайные легкие заморозки, их неопасно высевать или высаживать в дни последних заморозков (агератум, бальзамины, вербена, лобелия, настурция, петуния, портулак, тагетесы, целозия, цинния);
3. теплолюбивые погибают от любого незначительного понижения температуры до -0,5 °С (ипомея, сальвия, фасоль огненно-красная, георгина культурная, бегония).
Все теплолюбивые, большая часть полувыносливых и холодостойкие виды с длительным периодом вегетации (астра, львиный зев, левкой, гвоздика Шабо) почти везде выращивают рассадным способом. Ранние посевы в феврале—марте проводят в теплицах, семена высевают в ящики с последующими пикировками. Средние (конец марта) и поздние (апрель) посевы можно проводить в парниках с последующими пикировками. Посевы проводят рядками с маркировкой мест размещения семян или вразброс. Нормы посева, которые зависят от размеров и весовых характеристик семян, для отдельных видов следующие (г/м2): виола — 2—3, незабудка — 0,5, гвоздика турецкая — 5, флокс Друммонда — 0,2, петуния — 0,02, львиный зев — 0,5, тагетес — 25, календула — 40. Посевы мелких семян вразброс проводят в ящики, горшки, плошки с помощью специальных ручных сеялок, непосредственно с руки, с изогнутого картона, из пакета. Искусство посева состоит в правильном, равномерном распределении семян по поверхности почвы, для чего очень мелкие семена смешивают с сухим песком или почвой, а семена темной окраски (например, львиный зев) смешивают с мелко толченым мелом. При посеве мелких семян, например лобелии и бегонии, землю в ящике или плошке не заделывают, а лишь слегка прижимают доской к субстрату. При посеве крупных семян землю в ящиках чаще всего маркируют и в образовавшиеся ямки опускают семена. При этом глубина ямок должна соответствовать размеру семян, чтобы при посеве в расклад семена не оказались недопустимо заглубленными. Посеянные вразброс и по маркеру семена засыпаются сверху слоем просеваемой через сито легкой садовой земли, причем толщина слоя не должна превышать тройную толщину семени.
Перед посевом почва в ящике должна быть уплотнена с помощью легкой трамбовки и хорошо увлажнена. Почва, покрывающая семена, должна быть увлажнена с помощью ручного опрыскивателя. Посев семян в оранжерее и получение рассады используют при выращивании цветочных культур для цветников, расположенных на важных объектах озеленения, куда растения высаживаются, как правило, уже цветущими.
Грунтовые посевы цветочных культур возможны в цветниках лесопарков и придомовых участков, в насаждениях ограниченного пользования.
Семенами, размножаются и культуры закрытого грунта — цикламен, цинерария гибридная, кальцеолярия и др. Технология их размножения приведена при описании конкретных культур.