КУЛЬТУРА ОРХИДЕЙ И БРОМЕЛИЙ
Орхидеи (около 30 тыс. видов) – многолетние травянистые растения семейства орхидные (Orchidaceae), охватывающего почти 10% всех цветковых растений и распространенных по всему земному шару, за исключением самых холодных зон.
В соответствии с образом жизни в природных условиях орхидеи объединяют в три группы:
– эпифитные – обитают в кроне дерева, на замшелых пнях, в дуплах, прикрепляясь корнями к коре; питательные вещества получают из скапливающегося на коре гумуса, а также из атмосферы с помощью воздушных корней (Phalaenopsis, Dendrobium, Laelia и др.);
– наземные – растут на почве; их надземная часть зимой отмирает (Paphiopedilum, Orchisидр.);
– литофитные – произрастают на камнях, в трещинах скал; питательные вещества получают из скапливающейся органики (Brassavola, Vanda и др.).
В жизни орхидей важное значение имеют биотические взаимоотношения:
– микоризообразование – связь с определенными грибами, относящимися главным образом к родуRhizoctonia, без чего не может происходить прорастание семян и нормальное развитие орхидей в природных условиях;
– энтомофилия – приуроченность к опылению строго определенными видами насекомых или птиц (цветки некоторых орхидей издает аромат, напоминающий запах самки);
– высокая аллелопатическая чувствительность – орхидеи трудно противостоят натиску со стороны других, более активных в аллелопатическом отношении видов растений.
Корневая система орхидей представлена подземными и воздушными корнями, последние из которых могут быть окрашены в зеленый цвет и способны к фотосинтезу. Корни покрыты веламеном – слоем (2–18 слоев) бархатистой на ощупь, губчатой, гигроскопической ткани, состоящей из пустотелых мертвых клеток, способных активно впитывать воду из воздуха.
Листья орхидных простые,цельнокрайные, влагалищные или стеблеобъемлющие, очередные или двурядные, реже супротивные, различной формы (ланцетовидные, цилиндрические, яйцевидные, эллипсоидальные, округлые, сердцевидные и др.).
Цветки орхидей построены по одной схеме. Околоцветник трехчленный, венчиковидный, зигоморфный. Три доли околоцветника наружного круга лепестковидные, одинаковой формы. Доли внутреннего круга также лепестковидные, но различные по форме: две боковые сходны с долями наружного круга, а средняя отличается своеобразной формой, окраской, рисунком и называется губой (лабеллум).
Губа может иметь трубчатую, чашевидную, шлемовидную, воронковидную, мешковидную или языкообразную формы, что связано с ее приуроченностью к определенным видам насекомых-опылителей, а также различные выросты, утолщения, волоски, пятна, штрихи разнообразной окраски. Она нередко несет нектарник в виде короткого или длинного шпорца.
Цветки орхидных обычно обоеполые, имеют одну тычинку (реже две или три). Тычиночная нить срастается со столбиком в колонку. Пыльца орхидей одиночная или собрана в тетрады, которые соединяются клейким веществом в общую восковидную массу – поллиний. В цветке бывает 2–8 поллиниев, каждый из которых включает сотни тысяч пыльцевых зерен.
Соцветие орхидей – кисть, которая может достигать крупных размеров (свыше 1 м) и состоять из множества цветков до 30 см в диаметре, имеющих разнообразную окраску (белую, желтую, зеленую, голубую,фиолетовую, оранжевую, красную самых разнообразных оттенков).
Плод – коробочка. Семена мелкие, многочисленные (до 6 млн. в плоде), с недифференцированным зародышем, созревают длительный период (2–20 месяцев).
В промышленном цветоводстве используют разные виды и гибриды орхидей, но в наибольшей степени освоена культура цимбидиума, фаленопсиса, каланты. Широко выращивают целогину, каттлею, дендробиум, пафиопедиллюм и др.
Цимбидиумгибридный (Cymbidium × hybridum) – одна из наиболее перпективных культур защищенного грунта, занимающая на европейском рынке третье место после розы и гвоздики. В природных условиях виды рода Цимбидиум произрастают в горных прохладных районах тропической Азии со значительным перепадом летних и зимних температур.
Селекцией цимбидиума занимаются с конца XVIII в. Это сложный межвидовой гибрид. В промышленном цветоводстве используют тетраплоидные сорта, образующие цветоносы до 70–100 см высотой, несущие по 5–25 цветков диаметром 5–9 см разнообразной окраски. Цветонос формируется у основания туберидиев. Листья линейные или мечевидные, килеватые, кожистые. Губа трехлопастная, сидячая, часто яркоокрашенная, пестрая.
Фаленопсис приятный (Phalenopsisamabilis) происходит из тропических лесов Юго-Восточной Азии, Филиппин, Сев. Австралии. В естественных условиях растет в дождливых тропических лесах, в тени, поблизости к воде. Для этих районов характерен непродолжительный сухой период с температурой 16–20°С. Образует цветоносы 40–60 см длиной с соцветиями из 12–15 цветков диаметром 10–12 см.
Доли околоцветника чисто-белые, с возрастом приобретают кремовый оттенок; наружного круга – продолговато-эллиптические; внутреннего – очень широкие, округло-ромбические, оттянуты в узкое основание. Губа глубокотрехлопастная, боковые лопасти лепестковидные, белые с красными штрихами в основании, по нижнему краю с желтой каймой. Цветет в октябре-ноябре. Соцветия сохраняют свежесть в течение нескольких месяцев.
Калантаодетая (Calantavestita) родом из Юго-Восточной Азии и Малайского архипелага; растет на известковых скалах, покрытых мхом и гумусом. Листопадная орхидея, имеет период покоя в сухое время года. Листьев 3–4 широколанцетных, складчатых, 30–40 см длиной, 8–10 см шириной. Цветоносы прямостоячие, в верхней части дуговидно изогнутые, густоопушенные. Цветки 5–7,5 см в диаметре, молочно-белые с желтым или кремовым пятном в основании губы и тонким зеленоватым шпорцем. Доли околоцветника овальные. Губа трехлопастная с крупными боковыми лопастями и широкой глубоковыемчатой средней лопастью. Цветет в ноябре-феврале, в безлистном состоянии.
До середины XIX в. вегетативное размножение орхидей было единственно возможным способом увеличения их численности в культуре. Оно не представляет особых трудностей, но имеет низкий коэффициент размножения, что связано с медленным нарастанием вегетативной массы растений. Поэтому использование этого метода для массового выращивания орхидей нецелесообразно.
Применяют следующие способы вегетативного размножения орхидей:
– деление куста (растения) – Cattleya, Cypripedium, Раphiopedilum, Phragmipedilum;
– черенкование побегов – Dendrobium, Thunia;
– отделение верхушечных побегов, отпрысков – Pleione, Epidendrum,Coelogyne, Dendrobium, Thunia;
– деление утолщенных корневых клубней – Orchis, Platanthera.
Делят только сильные, хорошо развитые растения с начинающими отрастать молодыми корнями и хорошо выраженными ростовыми почками. Побеги (туберидии) лучше всего отделять через 1–1,5 месяца после цветения, в марте-мае, с началом роста молодых корней и вегетативных побегов.
Черенкование применяется для тех видов, которые имеют длинные побеги с большим числом спящих почек. Черенки (отрезки туберидий длиной 10–15 см) укладывают на сфагновый мох или влажный песок и укореняют в обогреваемой тепличке.
Отделение отпрысков возможно только у тех видов, которые способны их образовывать (например,Phalaenopsis формирует побеги-отпрыски из спящих почек цветоноса в случае удаления соцветия).
Семена орхидных характеризуются микроскопически малыми размерами, слабо развитым зародышем, отсутствием достаточного количества запасных питательных веществ, длительным периодом созревания и прорастания; проростки развиваются медленно, что затрудняетсеменное размножение этих растений. Кроме того, прорастание семян орхидей в природе происходит под влиянием симбиотических грибов. В силу вышеперечисленных обстоятельств, длительное время семена орхидных считали нежизнеспособными.
Перспективным методом массового размножения орхидей является культура invitro, широко используемая за рубежом для семенного и клональногомикроразмножения. Орхидеи являются первыми декоративными растениями, которые массово размножили в культуре invitro. Это, главным образом, симподиальные орхидеи. Моноподиальные орхидеи труднее ввести в культуру, т. к. их меристемы имеют другое строение. Использование метода клональногомикроразмножения орхидей, предложенного Ж. Морелем, способствовало тому, что во многих странах в настоящее время орхидеи являются более экономичными культурами, чем некоторые другие декоративные растения. Этот метод позволяет, кроме того, освободить растения от вирусных болезней, передаваемых вегетативным путем.
Для посева на питательную среду используют свежесобранные продезинфицированные семена и клетки меристематических тканей, последние выделяют из апикальных и латеральных почек молодых побегов, вегетирующих и отмирающих туберидиев, покоящихся почек цветоносов, оснований и кончиков молодых листьев и др. Семена орхидей чаще всего высевают на модифицированную среды Кнудсона; для культивирования изолированных тканей широко используют среду Мурасиге-Скуга.
В культуре invitroмеристематические ткани орхидей способны формировать особые эмбриональные образования – протокормы. Путем многократного деления и культивирования протокормов, которые в дальнейшем регенерируют растения, можно получить необходимое количество исходного посадочного материала, идентичного материнскому растению. При этом в сотни и тысячи раз увеличивается коэффициент размножения растений. Цикл развития сеянцев колеблется отнескольких месяцев до 1,5–2 лет.
Важными факторами успешного культивирования сеянцев и тканей орхидей на питательной среде являются температура и освещение. Оптимальной для прорастания является температура в пределах 20–25°С, однако некоторые виды могут прорастать и развиваться при температурах 6–40°С и выше. Для успешного культивирования тканей и сеянцев на питательной среде необходима интенсивность освещения не менее 2000–3000 лк при фотопериоде 12–18 ч. Установлено, что скорость развития растений значительно увеличивается в климатической камере при освещении 10–12 тыс. лк, температуре 25–26°С и относительной влажности воздуха 70–75%.
Сеянцы и растения-регенеранты из колб и пробирок высаживают в субстрат, когда большинство из них имеют по 2–3 развитых листа и корня. В качестве субстрата для пересадки растений из стерильных условий в теплицы используют измельченный сфагновый мох.
Таким образом, культура invitro является наиболее эффективным и перспективным приемом массового размножения орхидей.