Биологические особенности папоротников

Папоротники являются листопадными растениями, которые при выращивании нуждаются в тенистом местоположении. Часть из них может выращиваться в открытом грунте, другие в оранжереях или на подоконниках. Они сильно варьируют по форме, размеру и габитусу. Они так хороши и притягательны, что вызывают наш повышенный интерес к ним для использования в качестве декоративно-лиственных растений в садах.

Присутствующее в некоторых латинских названиях папоротника слово "pteris" является производным от греческого слова "ptеron" - крыло, перо, которые так напоминают его листья. Русское название папоротника произошло от славянского слова "порть" и «пороть», что тоже значит «крыло». Сейчас славянский корень сохранился только в слове «парить». В языческой Руси папоротник был посвящен 6oгy грома и молнии Перуну.

Папоротники бесполые растения, не имеющие ни цветов, ни семян. Их способ размножения во многом уникален. Вайи папоротников (а все побеги папоротников называются вайями) усыпаны со своей обратной стороны крошечными капсулами, каждая из которых содержит порошковидные споры. При посеве споры образуют маленький плоский сердцевидный росток, называемый заростком и имеющий мужские и женские половые органы. Каждый мужской орган выделяет подвижные клетки, которые движутся поперек влажного заростка и оплодотворяют клетки, выделенные женскими органами. В результате оплодотворения образуется новый маленький папоротник. Заростки не похожи на папоротники и могут расти годы пока не сформируют свои половые органы. Но обычно все происходит за один сезон. Таким образом, происходит смена генераций: папоротник, заросток, папоротник...

Папоротники - это древний род растений. Они были особенно разнообразны и наиболее распространены в мезозойской эре. а вот наиболее обширные семейства, многоножковые и кочедыжниковые, получили наибольшее распространение позднее, в третичном периоде. Существует порядка 12 семейств папоротников. Наиболее древними и примитивными являются небольшие семейства группы простых папоротников: чистоусовые (Osmundaceae - Todea barbata), глейхениевые (Gleicheniaceae), матониевые (Matoniaceae), схизеевые (Schizaeaceae), гименофилловые (Hymenophyllaceae). у этих папоротников спорангии развиваются все одновременно. К группе сложных папоротников относятся папоротники, у которых отмечено неодновременное развитие спорангиев. К ним принадлежат семейства: паркеровые (Parceriaceae), диптеридовые (Dipteridaceae), и другие, в том числе и семейство кочедыжниковые, содержащее до 3000 видов. Последнее семейство содержит роды Polypodium (785 видов), Dryopteris (750 видов), Asplenium (450 видов), Pteris (157 видов). На самом деле, собственно папоротники, о которых и шла речь до сих пор, это лишь подпорядок типичных папоротников. Правильно было бы говорить о папоротниковидных.

Папоротниковидные разделяют на 2 класса: первичные папоротники (Primofilices) и настоящие папоротники (Filicineae). Первичные папоротники – наиболее древний класс, его представители известны только в ископаемом состоянии. Настоящие папоротники представлены как ископаемыми, так и ныне живущими формами. Появление настоящих папоротников на Земле относят к верхнепермскому периоду. В современную эпоху настоящие папоротники представлены тремя порядками: ужовниковые (Ophioglossales), мараттиевые (Marattiales) и типичные папоротники (Filicales). Первые два порядка имеют еще ряд черт, сближающих их с первичными папоротниками, с которыми их часто объединяют в одну группу так называемых эуспорангиатных папоротников: спорангий имеет многослойную стенку и развивается из группы клеток.

Ужовниковые – небольшие многолетние травы, некоторые – эпифиты, с коротким корневищем и одним или несколькими листьями, разделенными на зеленую пластинку, простую или рассеченную, и спороносную часть; последняя имеет форму колоска или метелки. Заростки подземные, бесцветные, с микоризой. Известно 3 рода (около 80 видов): гроздовник (Botrychium), ужовник (Ophioglossum) и Helminthostachys. Первые растут в обоих полушариях, в том числе в России, третий только в тропиках Азии и Австралия.

Мараттиевые – в этом порядке только одно семейство: мараттиевые. У одного рода – крупные растения с ползущими корневищами, у других родов – с прямостоящими стеблями. Всего известно до 70 видов относящихся к 5 родам. Все мараттиевые растут в тропиках и субтропиках обоих полушарий. В оранжереях могут культивироваться растения родов marattia и angiopteris.

Типичные папоротники по строению и развитию спорангиев относятся к группе лептоспорангиатных папоротников. У них спорангий имеет однослойную стенку и развивается из одной клетки. Заросток наземный, часто однослойный, зеленый, недолговечный. Выделяют подпорядок собственно папоротников (Filices), у которых развиваются одинаковые споры и обоеполые заростки, и подпорядок водные папоротники, или разноспоровые (Hydropterides), у которых развиваются разные споры.

Про подпорядок собственно папоротников говорилось выше. Подпорядок водных папоротников содержит два семейства: сальвиниевые и марсилиевые, включающие 73 вида. Семейство сальвиниевые распространено преимущественно в тропиках и только один вид – однолетник сальвиния плавающая (Salvinia natans), встречается почти повсеместно в северном полушарии. Семейство марсилиевые – небольшие наземные растения, встречающиеся в теплых областях земного шара на болотистых местах. В России (в низовьях Волги и на Северном Кавказе) встречаются 3 вида – марсилея четырехлистная (marsilea quadrifolia), марсилея египетская (marsilea aegyptiaca) и марсилея щетинистая (marsilea strigosa). Последние два вида очень редки (возможно уже исчезли) и занесены в Красную книгу.

Общая агротехника

Почва для папоротников не должна быть тяжелой и чрезмерно питательной. Основные требования к ее составу - рыхлость и кислотность в пределах 4,5-6. Наилучшими почвенными добавками являются торф, прелый лист, хвоя и песок. Совершенно не нужны, а порой и вредны папоротникам жирная садовая земля и навозный перегной. На бедных супесчаных кислых почвах большинство из них развивается роскошнее.

Пересадки папоротники не требуют многие годы - это долгоживущие растения, как правило, обладающие мощной корневой системой. Наиболее благоприятным сроком пересадки является ранняя весна (начало роста). Можно произвести ее и в период активного роста, но при условии высокой влажности и минимального нарушения корневого кома. После пересадки папоротники наращивают корневую систему и 1-2 года набирают силу. В этот период они более влаголюбивы, чем не пересаженные экземпляры. Хорошо окоренившиеся растения крайне неприхотливы. Влага необходима для всех папоротников и не только для лесных, но и для скальных. Недостаток влаги в период весеннего роста не позволяет им полноценно развить вайи (листья) и приводит карликовости. Летняя пересушка приводит к подсыханию, а порой и к полному отмиранию ваий. Восстановиться после засухи способны только сильные экземпляры. При выращивании в тени папоротники более выносливы. Отношение к свету у папоротников весьма своеобразно и напрямую связано с обеспеченностью водой. Даже тенелюбивые лесные формы прекрасно растут на открытых солнечных местах при обильном поливе. Правда, при этом они более компактны и имеют более светлые вайи. Но не стоит забывать и того, что большинство папоротников - это растения леса и лесных опушек. Даже скальные виды стараются селиться в притененных местах расщелинах или нишах.

Подкормки для папоротников не обязательны, а порой и вредны. Если растение имеет мощную корневую систему, оно само обеспечит себя питательными веществами в нужной степени.

Вегетативное размножение

Для рассмотрения основного вегетативного способа размножения папоротников - деления, мы обязаны условно разделить их на две группы:

1. имеющие расползающиеся ( чаще всего поверхностно) корневища с отрастающими от них одиночными вайями. Такие растения образуют куртины, в которых трудно распознать каждый отдельный экземпляр;

2. образующие подобие розетки, пучка иликомпактной группы, связанной единым коротким корневищем.

Растения первой группы рассаживают, разделяя расползшиеся корневища. Желательно выбирать конечные отрезки - они имеют активно отрастающие почки возобновления. В упрощенном, щадящем растения варианте, возможно отделение части пласта общей куртины без мелкого разделения на отдельные кусочки корневища.

У растений второй группы, для крупных форм, возможно отделение боковых розеток, а для мелких - простое разделение выкопанного экземпляра.

Лучший срок совпадает со сроком пересадки - ранняя весна (начало роста). В другие сроки деление нежелательно.

Некоторые виды папоротников, такие, как Cystopteris bulbifera и Polystichum setiferum имеют способность к образованию ростовых почек на листьях (вайях). Этим нетрудно воспользоваться, пригибая бульбоносные вайи к влажному субстрату.

Споровое размножение

Все папоротники можно вырастить из спор - микроскопических клеток, служащих для размножения.

На нижней стороне вайи взрослого растения легко заметить маленькие бугорки, расположенные беспорядочно, рядами или штрихами. Иногда они формируют сплошную корку или окантовывают край. Эти структуры называются сорусами - в них собраны спорангии, в которых и образуются споры. Некоторые виды имеют специальные спороносные вайи.

О зрелости спор судят по побурению сорусов. Собирают их вместе с частью листа и укладывают на просушку в бумажный пакет, который содержат в сухом прохладном помещении или в холодильнике и открывают непосредственно перед посевом. Сроки сохранения жизнеспособности спор разных папоротников сильно варьируют: от нескольких дней, до 15-20 лет.

Для посева споры отделяют в защищенном от сквозняков помещении. Для этого надо, не открывая пакет, постучать по нему, от чего споры высыпаются. Если споры не отделились, то сорусы соскабливают ножом. Можно собирать споры и со свежего зеленого листа. Споры чрезвычайно мелки и внешне похожи на бурый порошок. Каждый образец обрабатывают отдельно, предварительно тщательно вымыв и высушив руки. Стол и инструмент периодически промывают. Если меры поддержания стерильности не соблюдать, то споры разных видов будут смешиваться.

Посев спор можно производить в любой срок, но при недостатке света и тепла в умеренной зоне лучший период конец зимы - начало весны.

Споры способны прорасти на любом влажном субстрате, однако для успешного развития всходов необходима слабокислая среда. Обычно используют следующую смесь: верховой торф, листовая земля, песок (2:1:1). Все компоненты должны быть тщательно подготовлены: из них удаляют как очень мелкие, так и самые крупные частицы. Тщательно перемешанный субстрат стерилизуют, чтобы уничтожить семена и споры других растений, возбудителей болезней и вредителей.

Пропаривание - лучший метод стерилизации почвы, не нарушающий ее структуру. Субстрат помещают на мелкое сито, ставят над кипящей водой и накрывают крышкой. Через 2-3 часа после того, как он увлажнится, процедуру заканчивают (в общей сложности она занимает примерно 3-4 часа). Через 2-3 дня почвенная смесь готова. Хранят ее в чистой посуде с закрытой крышкой.

Для посева можно использовать глубокие "чашки Петри" с плотно прилегающими крышками или небольшие полупрозрачные полиэтиленовые коробочки, прикрытые стеклом. Любую посуду обязательно стерилизуют кипячением, сухим жаром или спиртом.

Прежде чем начать посев, готовят помещение: закрывают двери и окна, расстилают на столе чистую бумагу. Посуду на половину высоты заполняют влажным субстратом, легко прижимая его по краям. Споры распределяют по поверхности довольно густо, но обязательно в один слой. Сверху не присыпают. Увлажняют водой из мелкого распылителя и закрывают крышкой.

Споры прорастают на свету при t° 15-25° (оптимум 20°). Всходы появляются через 1-2 месяца, а иногда и гораздо раньше. Внешне они похожи на коврик мха, в котором, внимательно приглядевшись, можно заметить отдельные тонкие сердцевидные пластинки. Это заростки или гаметофиты - половое поколение папоротников. У них нет корней и к грунту они прикрепляются волосовидными ризоидами. Их размеры в зависимости от вида варьируют от 1,5 до 10 мм в поперечнике. На заростке располагаются мужские (антеридии) и женские (архегонии) половые органы. После оплодотворения образуется спорофит - листовая, бесполая форма папоротника.

Процесс оплодотворения происходит только при высокой влажности, поэтому субстрат необходимо регулярно поливать чистой мягкой водой.

Заростки не выносят прямых солнечных лучей перегрева, в связи с чем посевы содержат на рассеянном свету или притеняют бумагой.

Посуда с посевами должны быть закрыта, чтобы поддерживать постоянную влажность и избежать засорения. Однако периодическое проветривание полезно, так как застой воздуха приводит к активному росту грибов и водорослей, из-за которых заростки могут погибнуть.

При задержке роста, загущенности, появлении плесени или водорослей заростки необходимо немедленно рассадить. Пикируют их группами по 3-10 штук, не заглубляя, а лишь слегка прижимая к поверхности влажного субстрата, на расстояние, равное диаметру групп. Посуда, субстрат и условия ухода такие же, как для сеянцев. При пикировке удобнее всего пользоваться тонкой заточенной палочкой и лопаточкой.

Примерно через 1,5-2 месяца после образования заростков начинают образовываться листья и корни. В этот период уход за папоротниками значительно упрощается. Им необходим больший объем воздуха и почвы, поэтому растения не только регулярно поливают, но и проветривают. При смыкании отдельных экземпляров их рассаживают в плошки, но так, чтобы в каждой емкости была одновозрастная рассада (ведь среди хорошо развитых попадаются растения, еще не сформировавшие настоящих корней и листьев). Субстрат дается более грубый и не обязательно стерильный. Первое время рассаду следует прикрывать влажной бумагой и уже через 1-2 недели начинается активный рост, и вскоре папоротники разрастаются настолько, что их высаживают в ящики, а затем и на гряды.

Период выращивания от посева спор до формирования взрослых растений составляет около 2 лет.

Оставить комментарий

©2012-2018, пользовательское соглашение :: контакты