Биология орхидей

По своей биологии и агротехнике орхидеи настолько отличаются от большинства цветочных культур, что опыт, приобретенный при выращивании других комнатных растений, оказывается непригодным. Более того, методы культуры, перенесенные без изменении с других растении на орхидеи, нередко губительны для них и приводят к результатам, прямо противоположным ожидаемым.

Cymbidium sp.

Наверное, именно из-за этого среди цветоводов постепенно сложилось мнение, что культура орхидей в комнатах исключительно трудна и доступна лишь немногим «посвященным». К тому же опытные орхидеисты, не умея или не желая объяснить уже понятые ими тонкости культуры орхидей, сами во многом становились творцами этой легенды, рекламируя победы и умалчивая о поражениях на пути к ним. Новичкам, едва только вступившим в мир орхидей, ничего не оставалось, как учиться на собственных ошибках, приобретая по крупицам драгоценный опыт и расплачиваясь за него разочарованием и погибшими растениями.

Для того чтобы понять, чем же все-таки орхидеи отличаются от остальных представителей растительного царства, необходимо немного вспомнить ботанику. Авторы же, со своей стороны, постараются всячески облегчить эту задачу, избегая везде, где только это возможно, сложных ботанических терминов или давай подробные пояснения.

Основным отличием орхидей от большинства хорошо известных цветоводам растений является их эпифитный образ жизни. «Эпи» - по-гречески значит «на», «фитон»- «растение». В вольном переводе - «живущий на растении».

Бывая в лесу, многие наверное, обращали внимание на небольшие растения, иногда обитающие на замшелых пнях и ветвях, в трещинах коры старых деревьев и в дуплах. Именно так и растут эпифиты - растения, использующие другие растения в качестве опоры (только не надо их путать с паразитами, которые питаются соками живого растения-хозяина). Эпифит, поселившийся на дереве, довольствуется только теми питательными веществами, которые собираются на поверхности растения-опоры. Опавшие листья и птичий помет, погибшие насекомые и отмершая кора - все это, перегнивая, создает тот субстрат, на котором развиваются эпифиты. Так же растут в природе и орхидеи. Поселяясь на ветвях деревьев и в трещинах скал, они занимают места, малопригодные для обитания большинства растений.

Помимо эпифитных в природе существуют и наземные виды орхидей. Например, всем известна растущая в наших лесах любка двулистная, называемая ночной фиалкой, многочисленные ятрышники и ставшие редкими венерины башмачки. Есть наземные орхидеи и в тропиках.

Перейдя на эпифитный образ жизни, орхидеи получили определенные преимущества перед многими растениями. При эпифитном образе жизни межвидовая конкуренция, особенно борьба за свет, слабее, чем на земле. Да и самого света наверху больше - он не так перехватывается листьями более высоких растений, поэтому все растения в тропическом лесу стремятся как можно скорее вынести свои листья к солнцу.

Однако, сумев занять место высоко в кроне дерева или на отвесной скале, орхидеи сделали весьма сомнительное приобретение, ведь почвы мало, воды тоже не в избытке, солнце сушит, а тут еще и ветер. Поэтому растениям пришлось приспосабливаться. Как им это удалось? Ответ на данный вопрос следует искать в особенностях строения этих растений.

Внешний облик орхидей чрезвычайно разнообразен. Есть среди них такие 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 бульбофиллумов, софронитисов и дендробиумов, цветущие экземпляры которых свободно помещаются в спичечной коробке.

У орхидей ботаниками выявлено более 10 типов роста. Среди них есть розеточные растения со слабовыраженным стеблем и неразвитым корневищем (пафиопедилум), а также виды, длина корневища которых измеряется десятками метров. 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 (рис. 1). 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.

Между этими двумя крайними типами имеется целый ряд переходных форм, основное различие между которыми состоит в различной скорости роста стебля. 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 (рис. 2).

Как у моноподиальных, так и у симподиальных орхидей стебли часто содержат зеленый пигмент - хлорофилл и принимают участие в фотосинтезе. Кроме того, у симподиальных орхидей стебли, как правило, сильно утолщены и превращены в стеблевые клубни - туберидии, которые по устоявшейся традиции называют бульбами. Бульбы орхидей имеют различную форму: от округлой, почти сферической, до сильно удлиненной, отдаленно напоминающей стебли тростника или бамбука. Вне зависимости от формы, бульбы могут быть образованы как одним, так и несколькими междоузлиями стебля.

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. О том, насколько совершенны эти приспособления, можно судить по результатам следующего опыта.

Отделенные от растения бульбы дендробиума золотистого хранили на окне жилой комнаты. Бульбы были размещены непосредственно на подоконнике, без какой-либо изоляции от сухого воздуха комнаты, влажность которого колебалась в пределах 35-50%. В таком положении бульбы находились 10 месяцев, потеряв за время хранения почти 30% массы. Несмотря на это, будучи помещенными на влажный мох, через 80 дней эти бульбы дали вполне нормальные побеги, развившиеся из придаточных почек. Десять месяцев почти полной сухости не смогли убить в них жизнь!

У орхидей, не имеющих бульб, функции запасающих органов выполняют мясистые листья (брассавола, фаленопсис) или сочные стебли (некоторые виды ванили). 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 «пестролистные драгоценности», или «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 симподиальных орхидей происходит за счет образования все новых и новых боковых побегов. У моноподиальных 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 растений находятся полностью в недеятельном состоянии. Несмотря на то что потребности растения в воде и элементах питания в это время сведены до максимума, 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 поглотает 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!

Как же работает веламен? Дождевые потоки или сконденсировавшиеся капли росы, протекая по коре деревьев или скалам, покрытым мхом и лишайниками, постепенно вымывают питательные вещества, превращаясь в сильно разведенный питательный раствор. Самые первые его порции имеют большую, чем последующие, концентрацию питательных веществ и поглощаются веламеном, В дальнейшем, особенно при продолжительных ливнях, концентрация питательных веществ в дождевой воде сильно снижается, но для растения это не имеет решающего значения, так как веламен его корней уже насыщен первыми, наиболее ценными порциями питательной влаги.

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. Насколько надежен этот механизм, можно убедиться, читая описание флоры обширных песчаных полупустынных участков, иногда встречающихся в некоторых странах Южной Америки: «Иные малорослые деревья были украшены пучками орхидей, спускавшихся по их коре наподобие розовых цветочных водопадов, и тут, в этой похожей на пустыню местности, такие деревья выглядели очень нарядными и цветущими, но совершенно неуместными».

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 яз 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 орхидей).

Примечание. Подобная динамика развития корневой системы с небольшими вариациями характерна для большинства видов орхидей, имеющих явно выраженный период покоя.

В развитии корневой системы большинства видов орхидей обычно четко прослеживаются три основные стадии (рис. З): первая - образование и рост молодых корней, которые внедряются в субстрат или прикрепляются к нему: вторая - ветвление прошлогодних или двулетних корней, что дополнительно увеличивает поверхности корневой системы и усиливает поглощение питательных веществ и воды, необходимых для роста: третья - отмирание наиболее старых корней. Развитие корневой системы тесно связано с состоянием надземной части растения и фазами его развития (табл. 1).

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. Многие из изобретений, использованных природой при их создании, настолько необычны, что о них просто невозможно не рассказать.

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. Цветки у орхидей обычно обоеполые, но есть два рода орхидей - катазетум и цикнохес, отдельные представители которых наряду с обоеполыми развивают и однополые цветки (мужские и женские).

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 (рис. 4). Она бывает трубчатой, чашевидной, шлемовидной, мешковидной и т. д.; может быть подвижной, свободно качающейся вверх и вниз. У многих орхидей при основании губы расположен шпорец, содержащий нектар. Рекордная длина шпорца (35 см) отмечена у ангрекума полуторафутового. 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.

Наиболее сильна специализация цветков орхидных в строении тычинок и пестика. Они срастаются вместе, образуя особый орган, подобного которому нет у других растений. Это сложное образование называется колонкой. На ее вершине расположена единственная тычинка с двумя половинками пыльника, в которых пыльца склеена в общую массу - поллиний. От него обычно отходит короткая ножка - каудикула, основание которой расширено и образует диск - прилипальце.

Природа «продумала» до мелочей приспособления орхидей к опылению. Так, пчела, подлетая к цветку обычного для наших лесов ятрышника, усаживается на губу цветка и всовывает свой хоботок в отверстие шпорца, чтобы добраться до нектара. Пока насекомое старается просунуть свой хоботок поглубже внутрь шпорца, липкое прилипальце прочно приклеивается к ее голове и, улетая, пчела захватывает поллинии с собой. Во время полета каудикула слегка подсыхает и поллинии занимают горизонтальное положение, благодаря чему на следующем цветке они окажутся точно против рыльца. Часть пыльцы прилипнет к покрытому клейкими выделениями рыльцу, и произойдет опыление (самоопыление практически исключено),

Многие орхидеи имеют совершенно неожиданные приспособления, надежно обеспечивающие перенос пыльцы с цветка на цветок. Так, катазетумы выстреливают поллинии в голову прилетевшего на цветок насекомого из специальной «катапульты». Некоторые кориантесы опьяняют насекомых особой жидкостью, скапливающейся в шлемовидной части губы. Единственный выход из этой ловушки лежит мимо колонки. Задевая ее, насекомое высвобождает из нее поллинии и переносит их на другой цветок. У других орхидей на лепестках находятся особые выросты, привлекающие насекомых, которые и производят опыление, объедая мясистые части околоцветника.

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.

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 (табл. 2).

2. Продолжительность цветения разных видов орхидей коллекции ГБС АН СССР

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 гол, а несколько изменяется в зависимости от специфических условий года и состояния растений.

В нашем кратком обзоре рассмотрены лишь некоторые, наиболее важные для цветовода черты биологии орхидеи. Но и этого небольшого экскурса достаточно, чтобы удостовериться в необычности этих растений.

Литература: Орхидеи. С. О. Герасимов, И. М. Журавлев - Издательство «Росагропромиздат», 1988