Реферат: Биология орхидей

По своей биологии и агротехнике орхидеи сильно отличаются от других комнатных растений. Основным отличием орхидей от большинства хорошо известных цветоводам растений является их эпифитный образ жизни.

Эпифитный образ жизни не является уделом одних только орхидей. Эпифитные растения есть и среди папоротников, ароидных, бромелий и даже кактусов. Все они в различных сочетаниях образуют в тропическом лесу так называемые подвешенные сообщества, одним из компонентов которых и являются орхидеи.

Помимо эпифитных в природе существуют и наземные виды орхидей. Внешний облик орхидей чрезвычайно разнообразен. Есть среди них великаны, как ваниль, лиановидный стебель которой достигает в длину нескольких метров, грамматофиллум, под тяжестью разросшихся кустов которого обламываются крупные ветви и стволы деревьев. Есть и карлики, например некоторые виды софронитисов и дендробиумов, цветущие экземпляры которых свободно помещаются в спичечной коробке.

Цветоводы обычно подразделяют орхидеи всего на две большие группы, которые выделены на основании особенностей ветвления растений.

Моноподиальные орхидеи. У этих растений верхушечная почка сохраняется на протяжении всей жизни побега, который благодаря этому обладает неограниченным ростом в длину. Среди моноподиальных орхидей есть как лиановидные, быстро вытягивающиеся растения (например, ваниль), так и розеточные формы (например, фаленопсис), стебель которых так медленно растет в длину, что листья, постоянно образующиеся на его верхушке, оказываются собранными в розетку.

Соцветия и боковые побеги у моноподиальных орхидей образуются из боковых почек, закладывающихся в пазухах листьев.

Симподиальные орхидеи. От представителей первой группы эти растения отличаются тем, что после достижения побегом определенной величины верхушечная почка отмирает или превращается в соцветие. В дальнейшем этот побег больше не растет в длину, а у его основания начинает развиваться новый. Помимо верхушечных у симподиальных орхидей образуются и боковые соцветия, развиваясь из почек, расположенных у основания побега.

Кроме того, у симподиальных орхидей стебли, как правило, сильно утолщены и превращены в стеблевые клубни которые по устоявшейся традиции называют бульбами. Бульбы орхидей имеют различную форму: от округлой, почти сферической, до сильно удлиненной, отдаленно напоминающей стебли тростника.

Роль бульб в жизни орхидей чрезвычайно велика. Их ткани, заполненные слизью, являются резервуарами, сохраняющими для растения запас питательных веществ и воды. Благодаря наличию бульб орхидеи выдерживают продолжительные засухи, неизбежные при эпифитном образе жизни.

У орхидей, не имеющих бульб, функции запасающих органов выполняют мясистые листья (фаленопсис) или сочные стебли. У эпифитных орхидей листья, как правило, грубые, покрытые плотной кожицей.У наземных орхидей, происходящих из районов с равномерным увлажнением в течение всего года, бульбы отсутствуют (пафиопедилум), а листья более нежные, чем у их эпифитных родственников. Наземные орхидеи из мест с более или менее выраженным сухим сезоном имеют бульбы.

Листья орхидей отличаются изрядной долговечностью и у многих видов до 10 лет сохраняются живыми. Однако среди этих растений встречаются виды, сбрасывающие листья на сухое время года. Листопадные виды есть как среди эпифитных, так и среди наземных орхидей.

У целого ряда представителей семейства орхидных наблюдается пестрая окраска листьев. Отдельные виды и даже роды орхидей с совсем невзрачными цветками введены в культуру именно благодаря красоте их листьев, а представители родов анектохилус, гемария, макодес и некоторые другие получили название драгоценные орхидеи. Впрочем, не все пестролистные орхидеи имеют невзрачные цветки. Так, среди представителей родов фаленопсис и пафиопедилум есть виды, которые по красоте своих цветков могут быть причислены к наиболее декоративным орхидеям.

Рост надземной части симпоидальных орхидей происходит за счет образования все новых и новых боковых побегов. У монопоидальных орхидей рост осуществляется за счет закладки листьев на верхушке и удлинения стебля. Период, во время которого развиваются побеги симподиального растения или образуются листья у моноподиального, называется периодом роста, или вегетационным периодом.

По окончании вегетационного периода, когда последний прирост достигает своего максимального размера, наступает период покоя. В это время происходит вызревание тканей молодых побегов и листьев: они становятся более жесткими и плотными. В период покоя орхидеи внешне не претерпевают никаких изменений (за исключением листопадных видов, которые по мере вызревания очередного побега сбрасывают листья), но это не значит, что растения находятся полностью в недеятельном состоянии. Несмотря на то что потребности растения в воде и элементах питания в это время сведены до минимума, в нем происходят очень сложные физиологические процессы, связанные с перераспределением питательных веществ и подготовкой к началу нового роста.

Период покоя у разных видов орхидей имеет различную продолжительность. У видов, происходящих из тропических районов, для которых нехарактерны резкие колебания температурных и других условий в течение года, период покоя выражен слабо, и новый рост начинается сразу после завершения развития последнего побега или листа. У растений, происходящих из районов с заметными сезонными изменениями климата, период покоя бывает очень продолжительным и может длиться до полугода.

Большинство приспособлений, выработанных у орхидей в процессе эволюции, позволяют им успешно противостоять неблагоприятным воздействиям окружающей среды. Плотные покровные ткани, утолщенные листья и стебли, превращенные в резервуары питательных веществ и воды, более или менее продолжительные периоды покоя - все это направлено к одной цели: сохранению того малого количества жизненных благ, которые этим растениям удается получить в непростых условиях эпифитного образа жизни.

Надземная часть орхидей является лишь потребителем воды и минеральных солей, которые растению сначала нужно добыть. Эту работу выполняет корневая система. Она поглощает питательные вещества и воду из окружающей среды и обеспечивает их транспортировку к надземным органам - листьям, стеблям, цветкам; надежно закрепляет растение в почве или на опоре, что особенно важно для эпифитов, подверженных воздействию сильных ветров и тропических ливней.

Корневая система большинства растений справляется с этими задачами следующим образом: корни глубоко внедряются в почву, надежно закрепляя растение, а из почвенного раствора, окружающего их, с помощью корневых волосков поглощает все необходимые растению минеральные соли и воду.

Для орхидей такое приспособление неприемлемо. Ведь там, где они обитают, почвы в обычном понимании этого слова практически нет. Более того, нежные корневые волоски с их тончайшей оболочкой, приспособленной для беспрепятственного проникновения веществ из почвы, будут немедленно высушены беспощадным тропическим солнцем и ветром. Поэтому корневая система орхидей состоит из множества придаточных корней, покрытых слоем опробковевшей ткани, которая называется веламеном. Именно благодаря веламену, состоящему из пустотелых клеток с тонкими, опробковевшими оболочками, орхидеям удается решить задачи водоснабжения и питания. Всего несколько слоев клеток (от 2 до 18) - и все проблемы решены!

Кроме того, веламен, как всякое пористое вещество, способен поглощать влагу из воздуха. Даже без дождей воздух тропиков всегда насыщен влагой. Именно она и обеспечивает орхидеи водой в периоды между дождями или в сухой сезон.Веламен молодых корней белый. По мере старения корней он темнеет, потому что в его клетках накапливаются окрашенные вещества.

Поглощение растворов, которые содержат незначительное количество питательных веществ, а также извлечение влаги из воздуха требуют развития большой поглощающей поверхности. Иначе растению не удастся нормально расти и развиваться. Поэтому эпифитные орхидеи образуют огромные бороды воздушных корней, свисающие с ветвей дерева. Располагаясь вдоль его ствола или скалы, они захватывают достаточное для растения количество влаги.

Вторая, не менее важная функция корней орхидей - закрепление растения на опоре. Внедряясь в мельчайшие трещинки коры или камня, обвиваясь вокруг опоры или прикрепляясь к ней, корни надежно удерживают орхидею даже на совершенно отвесной поверхности. Корни многих орхидей присасываются к опоре, приобретая при этом плоскую форму.

Корневая система наземных видов орхидей, как правило, не столь развита, как у эпифитных видов, так как условия их обитания характеризуются более равномерным режимом увлажнения. Веламен у них менее развит или его нет совсем. Более того, у некоторых наземных видов, происходящих из районов с продолжительным сухим сезоном, корневая система после вызревания побега полностью отмирает, и на протяжении всего периода покоя растение практически не имеет корней (этот момент очень важен для агротехники ряда орхидеи).

В развитии корневой системы большинства видов орхидей обычно четко прослеживаются три основные стадии: первая - образование и рост молодых корней, которые внедряются в субстрат или прикрепляются к нему; вторая - ветвление прошлогодних или двулетних корней, что дополнительно увеличивает поверхность корневой системы и усиливает поглощение питательных веществ и воды, необходимых для роста; третья - отмирание наиболее старых корней.

Корни орхидей очень хрупки. Небольшая небрежность при пересадке - и растение отброшено в своем развитии на год, а то и на два назад. В результате в этом сезоне уже не удастся увидеть долгожданных цветов, а ведь именно ради них и культивируют орхидеи.

Цветы орхидей-изысканно неожиданные расцветки, прихотливые контуры лепестков, экзотические ароматы. Но с точки зрения природы цветы орхидей - не более чем предельно специализированные и доведенные до полного совершенства устройства, которые обеспечивают опыление и продолжение рода.

Размеры цветков орхидей варьируют в поперечнике от 0,5 мм до 25...30 см. Они могут быть одиночными или собранными в колосовидные и кистевидные соцветия, которые в длину достигают иногда нескольких метров и несут более сотни цветков.Околоцветник у орхидей двойной, трехчленный. Он состоит из наружного и внутреннего кругов. Три листочка наружного круга, или чашелистики - сепалии, у большинства орхидей одинаковы по размеру и форме. Иногда они срастаются, образуя так называемый шлем. Из трех листочков внутреннего круга два более или менее похожи на листочки наружного круга и являются лепестками - петалиями. Третий же листочек - губа - сильно отличается от остальных формой и окраской. Она бывает трубчатой, чашевидной, шлемовидной, мешковидной и т. д.; может быть подвижной, свободно качающейся вверх и вниз. У многих орхидей при осно-вании губы расположен шпорец, содержащий нектар.

По разнообразию окраски и рисунка на лепестках орхидеи не имеют себе равных среди растений. Любые оттенки белого, желтого, фиолетового и красного - вот палитра, которой пользовалась природа, расписывая цветки орхидей. Есть среди них нефритово-зеленые и нежно-голубые.

Ароматы орхидей столь же разнообразны и неожиданны. От нежнейших, напоминающих запах фиалки, гвоздики, ванили и меда, до запахов разлагающегося мяса. Все зависит от того, какой вид насекомых опыляет цветки.

Специализация орхидей в области опыления зашла так далеко, что многие виды этих растений способны опыляться строго определенными видами насекомых и даже птиц. Например, цветки ванили опыляют только крохотные птички колибри.

Некоторые орхидеи имеют подвижные части цветка. У бульбофиллумов, цирропеталлумов, ангулоа и других видов губа перемещается внутри цветка, закрывая выход из него. У отдельных масдевалий губа реагирует на раздражение, вызванное прикосновением к ней. Если насекомое задевает губу, она довольно быстро поднимается и запирает гостя внутри цветка. Все эти приспособления в той или иной степени связаны с механизмом опыления. Но бывают движения, не связанные с этим процессов. Так, цветки многих дендробиумов, лелий, каттлей и некоторых других видов орхидей в первые несколько дней после распускания открываются утром, а во второй половине дня почти полностью закрываются. В дальнейшем, по мере старения цветка, эти движения прекращаются и цветок остается постоянно открытым. Есть ли в этом какой-то биологический смысл, точно утверждать нельзя. Может быть, движения цветка просто являются следствием продолжающегося роста его частей.

Сразу после опыления цветок орхидеи завядает и полностью теряет свою декоративность. До опыления цветки сохраняются очень долго, что значительно увеличивает их ценность как срезочной культуры.

Продолжительность цветения разных видов орхидей:

Каттлея - 45 дней;

Ангеркум - 40 дней;

Фаленопсис - 35 дней;

Каланта - 30 дней;

Онцидиум - 26 дней;

Целогина - 21 дней;

Одонтоглоссум - 20 дней;

Дендробиум - 19 дней.

В комнатных условиях продолжительность цветения не всегда совпадает с приведенными цифрами. У одних видов в комнате она несколько меньше, чем в оранжерее. У других видов цветы сохраняются даже дольше, так как сухой воздух жилых помещений препятствует развитию микроскопических грибков, поражающих цветки в оранжереях. Как правило, продолжительность цветения того или иного растения не остается постоянной из года в год, а несколько изменяется в зависимости от специфических условий года и состояния растений.