Биология кактусов. Как устроен кактус? Функции кактуса

Разберемся, что означает название и к какому семейству относится это растение. Кактус получил свое название из-за своих характерных колючек : от др. греч. κάκτος означает «колючее растение».

Семейство двудольных растений Кактусовые (лат. Cactaceae) относят к порядку Гвоздичноцветные. В состав семейства входит 150 родов, а число переваливает за 3000. Далее сравнительная характеристика суккулентов и кактусов.

Представители Кактусовых - многолетние суккуленты с толстыми, мясистыми, почти полностью ребристыми стеблями. Суккулентами (что по-латыни значит succulentus - сочный) называют многолетние растения сухих мест, запасы воды которые хранят в листьях или стеблях (кактусы - по-английски Cactus). Однако, следует понимать, что кактусы и суккуленты - это далеко не одно и то же.

Суккуленты запасают воду в мясистых листьях, которых у кактуса нет, стебле и корнях. Суккуленты - это не семейство и не группа, а, скорее, растения, объединенные общим свойством - умением сохранять влагу внутри. Проще говоря, суккуленты - понятие более широкое.

Кактусы - цветковые растения. Назвать его цветком было бы ошибочно, ведь цветок - это орган растения. Тем не менее, многие виды кактусов цветут. Необычных свойств и признаков у растения великое множество. Например, неповторимый пигмент цветка, большое разнообразие формы и размера стеблей - от крохотных двухсантиметровых шариков до высочайших растений в несколько метров.

Отличительная особенность кактусов - специальный орган ареола, который представляет собой видоизмененную пазушную почку с почечными чешуйками в виде волосков или колючек.

У кактусов оригинальное строение цветка и плода: они являются тканью стебля. На цветках и плодах растения почти всегда есть почки, а они, в свою очередь, принадлежат стеблю, который отвечает за фотосинтез. Сами цветки чаще одиночные, иногда собраны в кистевидное соцветие, расположенное на цефалии - особом выступе.

Кактусы не просто зеленые стебли, усыпанные . У них довольно интересное цветение. Чашелистики плавно переходят в лепестки, которые бывают белыми, желтыми, розовыми, фиолетовыми, красными и разноцветными. Цветки бывают совсем маленькими, а иногда их диаметр достигает 20 см.

Плоды ягодообразные, яркие, с множеством мелких семян. У многих кактусов они съедобные.

Фото цветка

Здесь можно посмотреть все фото самых красивых кактусов (cactus), в горшке и уличных:

Закон роста

Кактусы и впрямь очень неприхотливые и красивые растения , но их существенный недостаток - медленный рост. Хотя считается, что кактусы любят сухую почву и не нуждаются в частом поливе, растут они лучше всего во время дождя, если говорить о дикорастущих растениях. Кроме уровня влажности, для них важен и солнечный свет. Поэтому активно расти кактусы начинают весной.

Определить начало этой фазы просто, потому что у многих видов растения она проявляется внешне. Например, у одних - верхушки колючек становятся ярче, колючек становится больше, кожица верхней части стебля приобретает другой, более насыщенный оттенок.

Вегетативный период характеризуется временным замедлением или прекращением роста. Дело в том, что цветение отнимает много энергии, поэтому на рост у растения просто не остается «сил».

Зимой у кактуса протекает цикл покоя , и они больше всего нуждаются в полезных веществах. Весной растение начинает цвести, ему нужно больше влажности, удобрения, много света и тепла. Цветение продолжается и летом.

Более детально о том, как растут кактусы, рассказано .

Как определить возраст?

Визуально возраст кактуса определить невозможно. Существует лишь два варианта его узнать: отслеживать с момента посева или спросить у того, кто его выращивал. Возраст кактуса исчисляется по периодам покоя. Если, например, три года кактус растёт в одних и тех же условиях – от влажности до освещения, то все три года - это один год жизни кактуса. Если за 5 лет у кактуса был один период покоя, то значит ему не 5 лет, а всего лишь второй год (а о том, сколько живут кактусы в домашних условиях и в природе, читайте ).

Сколько растет кактус, зависит, в первую очередь, от вида. Некоторые виды могут при правильно подобранном горшке достичь нескольких метров в высоту. Но в любом случае, диким кактусам достичь максимальной высоты легче, чем домашним. Известная «Царица ночи» может достигать 20 м в высоту.

История происхождения: где его родина и как растет в природе?

Теперь о том, где находится родина кактусов. Первые упоминания о кактусах встречаются в испанских газетах 1535 года. Тогда же их начали выращивать. В Европу кактусы впервые попали после экспедиции Колумба в Америку. В 30-х годах XVIII в своих работах Карл Линней описал 22 вида растений, которых назвал Cactus. В этом веке было много описаний и сведений о кактусах, возникла мода на разведение этих растений. Страной их происхождения считается Южная и Северная Америка. Где еще обитают кактусы, расскажем далее.

Кактусы распространены в основном на этом континенте, в том числе и в пустынях. Кроме того, представители некоторых видов растут в Африке, Маврикии и на Мадагаскаре, встречаются в Австралии, Индии, в странах Средиземноморья. В общем же, кактусы обитают на всех континентах, кроме Антарктиды.

Как приспосабливается к среде обитания?

Сейчас о том, почему у кактуса растут колючки вместо листьев. Для природа наградила кактусы специальными желобками, по которым вода скапливается к корням и скапливается в них. Шаровидная форма способствует малому испарению влаги. Образованию трещин препятствуют ребра на стебле.

Толстая кожица защищает растение от жары , а колючки и ворсинки создают защитную тень. Кроме того, колючки обладают уникальной способностью притягивать капли воды электростатически, а также защищают растение от голодных животных и способствуют опылению. Листьев у кактуса нет, чтобы не расходовать драгоценную влагу.

Можно ли держать дома?

Кактусы давно научились выращивать и содержать в домашних условиях в комнате. Домашние растения совершенно не ядовитые. Максимум, чем они могут вам насолить, - уколоть своими колючками (как не уколоться кактусом и что делать, если это произошло, узнайте ).

Польза и информация о калорийности

Плоды кактуса широко используют в кулинарии, потому что они отличаются полезными свойствами (более детально о плодах и их использовании узнайте ). Они имеют низкую калорийность - всего 41 ккал на 100 граммов. Съедобные плоды содержат большое количество углеводов (5,97 г), жиры (0,51 г) и белки (0,73 г). Кактусы помогают бороться с гипертонией, сахарным диабетом, снижают уровень холестерина.

Подробнее о пользе и вреде кактуса для человека узнайте в .

Что можно приготовить?

В пищу употребляются все части растения, кроме, естественно, колючек . Из кактусов делают соки, которые хорошо утоляют жажду, сиропы-сахарозаменители, которые можно употреблять диабетикам.

Блюда из кактусовых плодов

Плоды употребляют не только в сыром виде, но и готовят из них джемы, варенья, мармелад и даже приправы. Плоды некоторых видов обладают не только приятным вкусом, но и целебными свойствами. Употребляют в пищу и стебли кактуса: их можно мариновать, жарить, варить, печь, тушить, делать из них салат.

Напитки

Из кактусов делают не только полезный освежающий сок, но и алкоголь. «Королем» этого направления является опунция, широко распространенная в Мексике. Самый известный напиток из кактуса - ликер «Байтра», который производят на Мальте.

Не так давно чехи научились делать из кактуса диетическое пиво , которое пока не добилось признания во всем мире, но в Европе пользуется популярностью. Из кактусов мексиканцы делают крепкий алкогольный напиток «Sahuaro», который употребляется не только в чистом виде, но и в составе коктейлей, а так же хорошо сочетается с мартини.

Особенности ухода

Кактус в домашних условиях нуждается в достаточном количестве света, поэтому лучше размещать горшки на южном или восточном окне. Но только в том случае, если речь идет о пустынных видах! Лесные кактусы, напротив, предпочитают западные и северные окна.

Летом кактус лучше поместить на балкон, чтобы обеспечить большее количество свежего воздуха. Зимой же им нужно прохладное место (15-17 градусов) и тень. Вопреки всеобщему мнению, кактус нуждается в обильном поливе. Для этого лучше использовать воду комнатной температуры, а в идеале - дождевую или талую воду.

Размножение

В домашних условиях кактус следующими способами:

• Детками (отростками).
• Черенками.
• Семенами.
• Прививкой.

Самыми простыми являются первые два способа.

Детками

1. От материнского растения открепляются детки (1,5-2 см).
2. Детки закрепляются на стакане с водой на расстоянии 5-7 мм от воды до кактуса.
3. По мере испарения воды она добавляется. Лучше поддерживать температуру 25-30 градусов.
4. После образования корней детки садятся. Вокруг кактуса можно посыпать вирмикулит, цеолит, крупный песок или мелкие камни.

Черенками

1. Выбираются здоровые и крепкие части кактуса.
2. Срезается верхняя часть кактуса, затачивается, подсушивается около 7 дней и укореняется в грунте.
3. Для лучшего укоренения нижняя часть срезанного кактуса помещается в тёплый раствор Корневина (1 ч.л. на 0,5 л воды) на несколько часов. Затем подсушивается 2–3 дня и сажается в грунт.

Семенами

Редко увенчивается успехом. На некоторых проявившихся ростках появляется грибок, другие теряют корни, сохнут или гниют.

Цвети, моя звезда!

Кактусы могут вообще не цвести, если нет подходящих для этого условий. Некоторые виды начинают цвести уже с трехлетнего возраста, некоторым для этого понадобится целых 10 лет. обычно начинается весной, после периода покоя . Цветения растения добиться достаточно сложно, и подходящих условий для них не всегда достаточно.

Необходимо чередование жизненных стадий, которые наблюдаются в естественных условиях роста кактуса. Поэтому, если вы хотите, чтобы кактус зацвел, нужно выбрать один из двух путей: либо приложить максимум усилий для желаемого результата, либо выбрать неприхотливые виды.

Болезни

Болезни кактусов чаще всего вызваны бактериями, низшими грибами, микоплазмами, вирусами. Их воздействие может привести к гибели растения, и мишенью врагов чаще всего становятся редкие и ценные виды. Чтобы избежать заражения кактусов, помогут опять же благоприятные условия существования.

Среди заболеваний кактуса самыми распространенными являются :

• пятнистости;
• вирусная мозаика эпифиллумов;
• вирус мозаики эуфорбий;
• желтуха;
• ведьмины метлы опунций;
• сухая и мокрая гнили;
• разрастания грибов и другие.

О болезнях и вредителях кактусов можно узнать .

Кактусы, как и любые растения, требуют тщательного , заботы и особых условий. О домашних цветах порой нужно заботиться, как о собственных детях, ведь именно отношение хозяина к растениям определяет здоровье, красоту и нормальное их развитие.

Когда мы произносим слово "кактус", то перед нами встает образ чего-то толстого, колючего и необычного. Внешнее несходство с другими растениями сразу же привлекло к ним внимание первых мореплавателей, попавших на Американский материк. Позднее, завезенные в Европу, кактусы стали предметом изучения ботаников. Мы постараемся показать, что кроется за необычным внешним видом кактусов, в чем их сходство и отличие от прочих растений.

Огромное число кактусов (около 3000 видов и разновидностей) объединяется в единое семейство - Кактусовых. Растения этого семейства имеют одинаковый тип строения цветка, семени и зародыша, ягодообразные плоды, сочные стебли и, наконец, особый орган - ареолу. У большинства представителей отсутствуют листья.

Принадлежность кактусов к классу двудольных растений отчетливо видна уже при прорастании семени; а именно - наличие у молодого сеянца двух первых листьев (семядолей). Однако кактусы не обычные двудольные растения. Стебли их сочные, суккулентные (от латинского succus - сок). Поэтому и проростки, за редким исключением, отличаются от проростков несуккулентных растений. Как правило, они очень малы, их семядоли сильно изменены и имеют вид или небольших бугорков, или острых, шиловидных выростов. У таких кактусов, как мамиллярия и мелокактус, их практически трудно различить. У некоторых кактусов семядолей может быть не две, а три. Вниз от семядолей идет подсемядольное колено, (или гипокотиль), который так же, как и семядоли, сочный. В основании семядолей у многих родов имеются почки, которые в случае нарушения точки роста дают побег. У эриоцереуса; Мартина и Э. Гюлиха такие почки, возникают на гипокотиле. У одних кактусов стебель развивается довольно быстро и в 5-6 месяцев они приобретают вид взрослого растения. У других же ювенильная (юношеская) форма роста сохраняется в течение нескольких лет. У эхинофоссулокактусов, например, вместо ребер около 4-5 лет появляются на стебле сосочки. Уже при первом беглом знакомстве с проростками видно, как непохожи кактусы на другие растения. Что же сделало их такими необычными? Прежде всего - условия обитания. В процессе длительного исторического развития как растений засушливых областей у них вырабатывались приспособления, направленные на экономный расход влаги и максимальный запас ее. Все это отложило отпечаток на внешний облик и внутреннее строение кактусов. Какова же роль и значение каждого органа?

Корень . От подсемядольного колена (гипокотиля) вниз отходит главный корень. Он постепенно ветвится, образуя целую систему боковых корней, простирающихся на многие метры. У мелокактуса крученого (Melocactus intortus ), например, развивается корневая система до 7 м в длину, расположенная на глубине 5-6 см от поверхности почвы. Поэтому даже незначительные дожди, едва смачивающие землю, улавливаются корнями. Главный корень у многих кактусов (Mammillaria dawsonii, Gymnocactus mandragora и др.) сильно утолщен и служит "складом" питательных веществ. Такие реповидные или веретеновидные корни могут весить до 50 кг и достигать в поперечнике 60 см, как, например, у неочилении реповидной (Neochilinia napina ). У эпифитных кактусов корни развиваются и на стеблях. Их называют воздушными или придаточными. Функция этих корней - улавливание влаги из воздуха и прикрепление к стволам деревьев. Придаточные корни часто возникают и у неэпифитных кактусов (эхинопсис, римнокалициум, корифанта). Развиваются они, как правило, на молодых отростках, так называемых детках. Опадая с материнского растения и имея готовые корни, детки быстро укореняются. У некоторых кактусов на корнях могут возникать почки, из которых развиваются новые побеги. Эту способность давать корневые отпрыски можно использовать при разведении некоторых кактусов (Trichocoreus macrogonus, Myrtillocactus geometrizans, Notocactus ottonis, N. scopa, Gymnocalycium proliferuiii ).

Стебель . У подавляющего большинства кактусов он сочный, зеленый, безлистный, покрытый колючками, волосками или и тем и другим одновременно. Лишь некоторые, такие как переския, родокактус, перескиопсис, имеют деревянистый стебель и нормально развитые широкие листья. У опунциевых сочные шиловидные листья появляются весной на вершине побега на очень короткое время, затем засыхают и опадают. Кактус, как и всякое растение, растет своей верхушкой, называемой точкой роста или апексом. За счет деления клеток точки роста и дальнейшего их роста кактус увеличивается в толщину и высоту. На точке роста закладываются в виде небольших бугорков (у Echinocereus reichenbachii , например, не более 0,1 мм) зачатки листьев. Если у большинства растений из них развиваются нормальные листья - с черешком и листовой пластинкой, то у кактусов дело обстоит иначе. Анатомические исследования Н. Кауфмана, К. Гебеля, В. Троля, Н. Бока и других ученых показали, что верхняя часть листа (или пластинка листа) не развивается, зато огромными темпами идет деление и увеличение клеток листового подножия, т. е. в зоне, где тесно соприкасаются ткань, основания листа и ткань стебля. Сильно разрастаясь эти - клетки выступают на стеблях кактусов в виде ребер и сосочков. Там, где листья есть (хоть и очень измененные), листовые подножия имеют вид своеобразных плоских бугорков, носящих название "подарий" (Cylindropuntia, Austrocylindropuntia, Opuntia ). Отсутствие листьев или их недоразвитие (у опунции) является приспособлением кактусов к суровым засушливым условиям местообитания: благодаря этому растение меньше испаряет воды. С этой особенностью кактусов тесно связана и другая их характерная черта - слабое развитие проводящих пучков: сосудов в каждом пучке немного, все они узкополостные и вторично примитивной структуры (так называемые сосудистые трахеиды). Чем же компенсируется отсутствие жизненно важного органа - листа? Функцию зеленого листа - процесс фотосинтеза - берут на себя зеленые стебли кактусов, в клетках которых находится хлорофилл. Однако необычность кактусов проявляется и в механизме фотосинтеза, при котором активное поглощение углекислоты и выделение кислорода происходит в ночное время.

Ткань суккулентных растений очень однородна и в основном специализирована как водозапасающая. Она состоит преимущественно из тонкостенных клеток. Клеточный сок наряду с органическими кислотами и сахарами содержит и слизистые вещества, обладающие водоудерживающими свойствами. Крупные экземпляры кактусов накапливают до 2000 л воды! Согласно данным К. Вемера, у многих видов вода составляет 80-96% от веса стебля. Даже после трехмесячной засухи, как показали исследования, проведенные в Техасе, опунция многоколючковая содержала в своих стеблях почти 81% воды. Испарение поды происходит в ночное время, когда открыты устьица. Сравнительно большое число их (на 1 мм 2 у Cereus azureus - 380; у Opuntia maculacantha - 350), видимо, объясняется необходимостью обеспечения кислородом толстых слоев ткани. Благодаря густоте волосяного покрова, мощным колючкам, а также восковому налету на кожице испарение влаги замедляется. Многочисленные ребра, равномерно распределяющие свет и тень, предохраняют стебель от чрезмерного перегрева.

Такие кактусы, как роузокактус Кочубея, некоторые виды эхинофоссулокактуса, переживают сухое время года благодаря втягиванию стебля в почву, из которой торчит лишь его незначительная часть.

Размеры и формы стеблей у кактусов весьма разнообразны. У представителей подсемейства Опунциевых они плоские, цилиндрические, округлые или дисковидные, расположенные в виде члеников. Членистые стебли опунций могут легко обламываться и быстро укореняться в земле. Особенно известна в этом отношении цилиндропунция Бигелова (Cylindropuntia bigelowii ), названная прыгающей опунцией: при малейшем дуновении ветра стебли ее обламываются и укореняются. Для высокогорной опунции из рода тефрокактус характерны округлые мясистые стебли, напоминающие клубни картофеля. У бразилиопунции бразильской (Brasiliopuntia brasilensis ) два типа побегов: главный - цилиндрический, а боковые - небольшие, плоские, напоминающие листья. Время от времени они желтеют и опадают.

Огромное разнообразие форм мы находим у представителей подсемейства Цереусовых. Здесь и мощные колонновидные кактусы до 15-18 м высоты, такие, как карнегия гигантская и пахицереус Вебера, и тонкие, стелющиеся по земле (гаррисия, никтоцереус) и самые миниатюрные кактусы, едва заметные среди окружающего каменистого субстрата, такие, как мамиллярия Терезы (Mammillaria theresae ) и блоссфельдия крошечная (Blossfeldia liliputana ) - 2-4 см высоты.

Идеальной формой стебля в условиях пустынь является форма шара. В этом случае наибольшему объему соответствует наименьшая поверхность испарения. У всех кактусов стебли многолетние, за исключением единственного представителя - опунции Чаффи (Opuntia chaffeyi ), у которой с наступлением засухи надземный побег отмирает. Возобновляется он за счет подземного клубня.

В природе многие кактусы обильно ветвятся, образуя мощную крону. В оранжерейных же условиях дело обстоит иначе. Наряду с легко ветвящимися кактусами (Mammillaria elongata, M. glochidiata и др.), многие (Ecninocactus, Ferocactus, Espostoa, Cephalocereus и др.) не дают боковых побегов или ветвление наступает в возрасте 30-40 лет и более.

Ускорить появление боковых побегов можно, нарушив точку роста, что стимулирует пробуждение боковых почек.

Довольно часто у кактусов встречаются формы с монстрозным разрастанием стебля. Это - гребенчатые, кристатные (от латинского crista - гребешок) формы. Такие гребенчатые формы известны у цефалоцереуса старческого, маршаллоцереуса Турбера, ферокактуса Вислицена, карнегии гигантской и др. Число родов, подверженных кристации, можно продолжить до 60. Причины возникновения таких уродливых форм полностью еще не выяснены. Одно из предположений - механическое повреждение точки роста (вызванное птицами, долбящими кактусы, и насекомыми, откладывающими личинки в мякоти стебля) - не было достаточно веско подтверждено. Ни грубое механическое воздействие на кактус, ни действие электрического тока, ни впрыскивания внутрь растения различных кислот, ни применение колхицина, а также радиоактивных излучений не приводили к искусственному созданию кристатных форм.

Это многолетнее растение с утолщёнными сочными мясистыми стеблями, покрытыми колючками, волосками или щетинками. Плоды у большинства кактусов мясистые, ягодообразные, у многих даже съедобные (Cereus, Opuntia). Семейство кактусовых включает около 2800 видов и подразделяется на три подсемейства: перескиевые, опунциевые и цереусовые. У кактусов мы не находим листья. Их функцию выполняет зелёный стебель округлой, приземистой или вытянутой цилиндрической формы, часто ребристый, плоский как лист или вытянутый наподобие виноградной лозы. Они взяли на себя основную функцию листьев - фотосинтез, в них много хлорофилла. Листья и стебли кактусов приспособлены к засухе. Колючки - это видоизмененные листья, которые служат для уменьшения испарения и для защиты от травоядных животных. У многих кактусов мы встречаем волоски вместо иголок. Эти волоски служат не только для уменьшения испарения и защиты от резких температур, но и для запаса влаги. Кактусы умеют цвести, после цветения образуется завязь, а потом появляется плод с семенами. Именно жизнь в пустыне заставила предков этих растений лишиться листвы, превратив её в колючки, а драгоценную воду они стали накапливать в толстом массивном стебле. Кактус старается поглотить как можно больше влаги и запасти её на длительный срок. А потом очень медленно расходует её. Итак, кактус должен увеличить объём, чтобы запасти больше воды, но должен уменьшить свою поверхность, чтобы уменьшить испарение. Из математики известно, что геометрическим телом, которое имеет наибольший объём при наименьшей поверхности, является шар. Поэтому кактусы чаще всего встречаются шарообразные. Однажды в США провели такой опыт. Был взят кактус, его выкопали из земли и подвесили к потолку. Ученые хотели узнать, сколько времени кактус будет жить. Результат потряс всех: кактус жил 6 лет.

Кактусы - это семейство многолетних травянистых двудольных растений, относящихся к группе стеблевых суккулентов. "Кладовой" воды являются не только стебли - у большинства кактусов они на 90 процентов состоят из нее, - но и корни, и даже листья некоторых видов. Кактусы добывают влагу при помощи корней и через устьица на поверхности стебля. Большое значение в этом процессе принадлежит колючкам. Они представляют собой миниатюрные биологические насосы, поглощающие дождевые капли и влагу непосредственно из воздуха. Кактусы обладают удивительной способностью не только поглощать много воды, но и экономно ее использовать.

Слово "кактус" происходит от греческого "кактос", которым в древней Элладе называли растения с колючками, а Карл Линней (18 ст.) впервые употребил его для обозначения группы ранее неизвестных растений, завезенных в Европу из Америки. Родина кактусов - обширные пространства Северной и Южной Америки.

В процессе длительной эволюции кактусы хорошо приспособились к различным климатическим условиям, и их можно встретить в засушливых пустынях, на бескрайних просторах прерий, на голых неприступных скалах, у берега моря, на пойменных лугах, в развилинах ветвей, в дуплах и на пнях в тропических лесах.

На стеблях кактусов располагаются колючки, которые сидят на ареолах - своеобразных почках-бугорках - в определенном для каждого вида порядке.

Фото: Ryan Somma

Климат

Климат на родине кактусов характеризуется значительной интенсивностью инсоляции, резкой сменой суточной и сезонной температур, нерегулярным, а порой и длительным отсутствием увлажнения почвы. Все эти факторы привели к чрезвычайной специализации большинства представителей семейства кактусовых. Они приспособились к суровым экстремальным условиям жизни. Создать подобный режим в оранжереях и особенно в комнатах не всегда возможно, поэтому культура многих кактусов трудна.
Сравнительно более выносливы и пластичны виды, которые являются эволюционно молодыми (маммиллярий, эхинопсисы, пародии и др.). Существует несколько советов основанных на опыте личных наблюдений за их развитием и опытом культуры в условиях Украины.

Места произрастания

Различны почвы, в которых растут кактусы, - от влажного гумуса тропических лесов, суглинка степей до песка и гравия пустынь. В северо-восточной Бразилии кактусы растут даже в зоне кварцевого песка - кактусы Melocactus, Uebelmannia и Pilosocereus. Кактусы растут на юге США, в Мексике, Бразилии, Боливии, Чили и Аргентине в пустынях и полупустынях. Климат пустынь и полупустынь характеризуется засушливостью, скудными осадками, интенсивным солнечным светом, дневной жарой и ночными холодами. Температура в этих районах колеблется от 40 °С и выше до пределов промерзания грунта. Такие экстремальные условия кактусы выдерживают, потому что в холодное время сухо. Клеточный сок растений концентрируется, что снижает точку замерзания. Растение так сморщивается, что если водянистый клеточный сок растения замерзает, то остается достаточно места в клетках, чтобы растение расправилось без вреда для себя.Некоторые виды кактусов произрастают в Европе, в районах Средиземноморья, а также в тропиках Африки и на острове Мадагаскар. Кактусы разводят как декоративные растения в открытом грунте на Юге России, а на Севере - в комнатах и оранжереях. Эти растения нередко являются характерной чертой ландшафта, местами они встречаются как трудноискоренимые сорняки. Например: Опунции заселили Австралию. В Америке кактусы распространены преимущественно от 56° с. ш. до 54° ю. ш. В Мексике произрастает около 1000 из 2000 видов с лишним кактусов, встречающихся на нашей планете. Так же Кактусы встречаются на Южном берегу Крыма, в окрестностях Ялты. А разновидность опунции темноколючковой произрастает в Астраханской области, где выносит температуру минус 19 градусов.

Отличительные признаки кактусов

В ареолах закладываются цветочные бутоны, появляются цветки, у некоторых видов и листья. Колючки развиваются обычно в нижней части ареолы, над ними появляются цветки и боковые отростки. Различают центральные и радиальные колючки. Обычно они отличаются формой, величиной и окраской. Встречаются круглые, плоские, лентовидные, игольчатые, шиловидные, крючковатые колючки. Их поверхность может быть гладкой и шероховатой. У одних видов кактусов они маленькие, а у других достигают нескольких десятков сантиметров. Им присуща широкая палитра белого, желтого, красного, лилового, серого, черного цветов и их оттенков, переходы от одного тона к другому. Кроме того, встречаются прозрачно-стекловидные, почти бесцветные колючки. Колючки - живые многофункциональные органы кактусов.
Они поглощают влагу из воздуха, защищают стебель растения от повреждений, зноя и холода, предохраняют от поедания животными, способствуют распространению плодов. Всеми оттенками цветов радуги, среди которых отсутствуют только синие, цветут кактусы, опровергая многочисленные легенды о том, что кактус цветет лишь один раз в жизни, после чего погибает.

Цветки какутсов и их опыление

Цветки у кактусов различной величины. Прекрасные цветки селеницереуса, например, достигают 36 см в диаметре, а перламутрово-прозрачные цветки - "звездочки" маммилярии не превышают в диаметре и 1 см. Колокольчатые, воронковидные, трубчатые, колесовидные цветки кактусов никого не оставят равнодушным. Так "царицей ночи", или "ночной принцессой", называют селеницереус за крупные, распускающиеся с заходом солнца, желтоватые цветки, в глубине которых золотыми точками искрятся желтые тычинки. Встречаются кактусы, цветущие днем, сохраняя свежесть цветков более десяти суток. Цветки "колючего семейства" могут украшать верхушку, располагаться на боковой поверхности стебля или у самого его основания. Большинство видов кактусов перекрестно опыляются при помощи различных насекомых, колибри, летучих мышей; некоторые виды образуют семена от опыления собственной пыльцой (айлостера, ребуция и др).

Искусственное опыление в комнатных условиях следует производить мягкой кисточкой, перенося пыльцу с тычинок цветка одного растения на рыльца пестиков других растений того же вида. После опыления и оплодотворения на месте цветков образуются плоды с семенами. Они могут быть покрыты волосками, колючками, чешуйками или иметь нежную шелковистую поверхность. Плоды некоторых видов кактусов, например опунции, съедобны. Они крупные, сочные и ароматные, напоминают по вкусу апельсин, землянику или крыжовник. В Латинской Америке их едят сырыми, делают из них компоты, варенье, вино, желе, добавляют как приправу к мясным и рыбным блюдам.

Семена большинства кактусов небольшие, гладкие или шероховатые, блестящие или матовые с очень тонкой оболочкой. Есть, правда, и такие, которые для проращивания в домашних условиях необходимо надпилить или надрезать. Об этом нужно помнить, когда имеешь дело, например, с семенами опунции. Говоря о способности выживания кактусов в неблагоприятных природных условиях, нельзя не упомянуть о разнообразном строении их корневой системы.

Одни виды, растущие по берегам рек и морей, имеют мочковатую корневую систему, - поглощая воду из поверхностных слоев почвы при помощи густо расположенных, тонких корешков. В американских пустынях, где на поверхности глинистой почвы образуется мощная корка, растут кактусы со стержневой корневой системой, добывающие воду на большой глубине. Кактусы с репчатым корнем запасают в нем воду в период дождей и питают ею стебель в период засухи. У некоторых видов корень полурепчатый, т. е. с несколькими утолщенными отростками.

У эпифитных кактусов, живущих во влажной атмосфере тропических лесов, развиваются воздушные корни, при помощи которых растения прикрепляются к опоре и "черпают" влагу из воздуха.

Какой цветок ваш любимый? По нему можно определить ваш характер…

Если вы обожаете розы, то вы активная, уверенная в себе женщина. Такие особы умеют любить себя и дарить любовь своей второй половинке, ведь этот цветок – символ красоты и любви. Что еще можно сказать о таком человеке? В основном это люди с устойчивой психикой, они крепко стоят на ногах,

существуют в реальном мире – здесь и сейчас. Им неведомы несбыточные мечты, они реалисты. Такие женщины превыше всего ценят комфорт. Поговорку о том, что с милым и рай в шалаше, они не признают. Нет рядом любимого мужчины – да она и сама за себя отлично постоять может, Про таких женщин говорят – своего она не упустит. Волевая, страстная, незаурядная, амбициозная, напористая – в общем не женщина, а мечта.

Посмотрите на тюльпан – изящный цветок на тонкой ножке, пластичный и гибкий. Так и женщины, любящие больше всего тюльпаны, удивительные натуры. Они не сгибаются не перед какими трудностями, у них очень высокий жизненный потенциал. Они очень легки в общении, но в то же время никто с уверенностью не может сказать, что у них на душе, чего им хочется на самом деле.

И еще одно достоинство. Такие люди незаурядные оптимисты, в глубине души у них всегда живет надежда на лучшее будущее, чтобы в данный момент не происходило.

Гвоздика

Женщины, обожающие гвоздики весьма неоднозначны. С одной стороны они тщательно скрывают свое истинное лицо под вполне дружелюбной маской, любят выполнять всякие формальности и очень дипломатичны в общении. С другой стороны они не прочь пококетничать, ведь гвоздика с ее толстой ножкой имеет очень соблазнительное соцветие. Будьте осторожны в общении с такими людьми – среди них часто встречаются манипуляторы и авантюристы.

Фиалки и анютины глазки

Предпочитают люди, с виду не придающие значения вопросам чувств, хотя на самом деле способны на большую страсть.

Пион считается противоречивым цветком. С одной стороны – это символ тщеславия, с другой – робости и стыдливости. Что можно сказать про женщин, явных любительниц пионов? Они очень любвеобильны. Один брак на всю жизнь – это явно не про них. Но в то же время у них может быть неутоленная страсть или подавленная сексуальность. Они ненасытны во всем – в любви, в стремлении к богатству, к славе, признанию.

Лилии неслучайно стали элементом королевской геральдики. Среди людей лилия тоже чувствует себя королевой. Во всяком случае, эти цветы любят люди с ярким чувством собственного достоинства, уверенные в себе и собственных силах. Они энергичны, горды, иногда даже высокомерны и заносчивы. В них есть какое-то незаметное очарование. Утонченность натуры. Среди отрицательных качеств лилий можно отметить пренебрежение чужим мнением - лилии не хватает самокритичности, зато в избытке - самоуверенности. Kстати, такие люди должны быть склонны к маскараду, обману, флирту.

Орхидею в наших условиях мы видим вырванной из своей природной среды: она часто даже лишена стебля и спрятана в пластиковую коробочку. Эта экзотика привлекает натур, безусловно, сложных и оригинальных, со странностями и капризами. Они не умеют получать удовольствие простыми, доступными средствами и ищут во всем изыска. Возможно, это следствие глубокой

неудовлетворенности жизнью.

Сирень и полевые цветы

Предпочитают сдержанные в проявлениях чувств люди, которым чужда всякая вычурность и экзальтация. Впрочем, эта внешняя строгость может быть и оборотной стороной больного самолюбия. В неблагоприятных обстоятельствах они могут уйти в себя, отгородиться от жизни, часто бывают разочарованы и ищут совершенства в дикой природе. В чем-то сиренелюбы сходны с любителями

фиалок: это натуры утонченные, с богатым внутренним миром и глубинной тревогой, которую они едва ли осознают. Им часто не хватает энергии и напора в достижении целей. Старательная. Любитель сирени с удовольствием помогает другим.

Хризантема

Женщина-хризантема слишком отгораживается от жизни, замыкается в себе, поэтому понять ее

бывает непросто и полюбить нелегко, как всегда случается с людьми, которые сами не умеют себя любить.

Ирисы и гладиолусы

Это энергия, сила и одиночество. Любители ирисов изо всех сил устремляются к цели или подчиняют свою жизнь конкретным желаниям. Но часто у них нарушен контакт с окружающими, а желания входят в конфликт с реальностью. Отсюда непонимание близких, которое приносит им боль. Этим гордецам не хватает гибкости, но они не смиряются и продолжают свой путь одиночки. Ценители луковичных трудолюбивы и исполнительны. При этом они могут легко добиться желаемых результатов и возглавлять крупные фирмы и компании.

Любители кактусов - это люди "колючие", несколько агрессивные и воинственные, ценящие ум, мудрость.

В последнее время увеличилось число видов домашних растений, которые стали частью обстановки. Кактусы – растения, которые пользуются огромной любовью у цветоводов. Причудливые формы и строение кактусов вызывают живейший интерес к ним. Каждому хочется иметь в своей коллекции как можно больше представителей этой группы растений.

Чтобы предстать комнатному растению во всей красе и блеске своих листьев и цветков, в квартире нужно найти именно его место: на свету, под прямыми солнечными лучами или в тени на подоконнике; в висящей под потолком вазе, чтобы его зелёные плети свободно спускались вниз или около подпорки, по которой вьются его ветви.

Получив в подарок кактус, было решено собрать коллекцию кактусов и стать настоящим кактусистом.

Цель исследования: изучение существующих видов кактусов, условий их выращивания в нашей клима-тической зоне, способов размножения этих цветов; их роль в жизни человека.

Для достижения этих целей необходимо решить несколько задач:

Изучить соответствующую литературу;

Провести эксперимент и определить наиболее оптимальные условия для выращивания «деток» кактусов.

В ходе исследования было выдвинуто предположение: если взять питательную почву, песок и воду и в каждую из этих сред посадить детку кактуса, то корневая детки кактуса должна развиваться быстрее в почве так, как в ней больше питательных веществ.

Для достижения цели исследования и решения поставленных задач использовалась литература как отечественных, так и зарубежных авторов, сравнительный анализ строения кактусов разных видов, опытно- экспериментальная работа по выращиванию «деток» кактусов, анкетирование, анализ и обобщение результатов анкетирования и эксперимента.

Работа состоит из введения, основной части, заключения. Во введении дано обоснование темы исследования, его задач и методов. В основной части, дано определение понятия «кактус», характеристика растения; показаны условия произрастания, затронуты проблемы сохранения растения как вида.

В практической части проведён анализ строения различных видов растений, условий выращивания этих растений дома, анкетирования. Здесь же приводятся результаты эксперимента. Выводы, вытекающие из результатов практических исследований, содержатся в заключении.

Результатом исследовательской деятельности по изучению кактусов стало создание коллекции кактусов.

2. Основная часть

2. 1. Что такое кактус?

В Европу кактусы попали после открытия Америки. Карл Линней (1707 – 1778), создатель систем классификации растительного и животного мира, объединил все 20 видов кактусов, известных к тому времени, в единый род Cactus.

Кактусы причислены к большой группе суккулентных растений, относятся к семейству двудольных, многолетних растений, обычно с мясистыми, сочными стеблями, которые представляют собой вместительные водные резервуары. Своей хорошо развитой системой корней и волокон они вытягивают из субстрата влагу с силой до 147, 15 бар.

Листья кактусов видоизменённые (редуцированы) и заменены колючками, волосками или щетинками. Это хорошая защита от желающих полакомиться сочной мякотью растения. Молодые колючки кактусов часто ярко окрашены антоцианами. Это своего рода защита растущих частей растения от ультрафиолетового излучения и тепловых лучей солнца. Кроме того, самые мелкие колючки собирают влагу и впитывают её. Цвет колючек у кактусов разнообразен, меняется с возрастом и является украшением многих видов кактуса.

Кактусы могут выглядеть совершенно по-разному. «Некоторые виды имеют форму шара, не вырастая более 1-2 см высоту. Но есть шаровидные кактусы, которые весят несколько тонн, а также колонновидные кактусы, высота которых может достигать 20 м». В мире различают свыше 3000 (в других источниках указывают 5000) видов этих растений различных форм (древовидные, кустарниковые и лиановидные). Многие кактусы растут, образуя непроходимые заросли.

В зависимости от форм кактусы делятся на три подсемейства:

1. Перескиевые с плоскими или мясистыми настоящими листьями, которые выдерживали один вегетативный период, образуя заросли в светлых сухих лесах, похожие на лиственные деревья средней величины.

2. У опунциевых выпускаются листья, но они быстро опадают. Их ареолы, с большим количеством колючек, всегда покрыты тонкими волосками (глохидиями). Цветки – в форме чаш и трубок – среди них практически не встречаются.

3. Цереусовые самые богатые в видовом отношении подсемейство кактусов.

У них нет листьев, формы стебля очень разнообразны. Встречаются ребра, которые определяют внешний облик растения, обладая типичными для рода бугорками и сосочками, которые затеняют части стебля от прямых солнечных лучей. У некоторых видов в основании располагаются вегетационные точки (аксиллы), из них появляются цветки. Среди кактусов этого вида встречаются аномалии – кристатная форма Точечный.

вегетативный конус на верхушке преобразовывается, приобретая форму ленты. Причины этого феномена до сих пор не изучены.

Главным образом кактусы произрастают в пустынях и полупустынях Америки. Температура в этих районах колеблется от +40 градусов до пределов промерзания грунта. Такие экстремальные условия растения выдерживают, потому что в холодное время суток клеточный сок растений концентрируется, что снижает точку замерзания. Растение так сморщивается, что если водянистый клеточный сок растения замерзает, то остается достаточно места в клетках, чтобы растение расправилось без вреда для себя. Есть виды кактусов - эпифиты, которые растут в тропических лесах в развилках ветвей. Большинство видов кактусов – выраженные горные обитатели, их можно найти на высоте до 4. 800 м.

Плоды и мякоть некоторых видов кактусов съедобны. Раньше местные жители использовали кактусы как топливо, в строительстве. В современном мире эти растения выращивают, как комнатные или оранжерейные культуры.

Все кактусы находятся под защитой Вашингтонской конвенции 1974г об охране видов, в ней перечислены виды кактусов, которым грозит исчезновение. Их запрещено собирать на месте произрастания, причинять им вред и торговать ими. На продажу выставляются специально выведенные молодые растения, и продавец в магазине должен предоставить покупателю соответствующее подтверждающее «свидетельство CITES».

2. 2. Строение кактусов и особенности ухода за ними

Чтобы создать лучшие условия домашним растениям, необходимо изучить растения, выявить сходства и различие в строении, в условиях произрастания.

Растения, как и все живые существа, состоят из клеток. Сотни клеток одинаковой формы и с одинаковой функцией образуют ткань, из нескольких тканей состоит орган. Основными органами растения являются корни, стебель, листья, каждый из них выполняет свою роль. Важным органами, предназначенными для размножения, являются цветки, семена, плоды.

Корни растения выполняют две основные функции: питать растение и закреплять его в почве. Корни даже у растений одного вида бывают самой разной длины, которая зависит от типа почвы и её влажности. У кактусов различают стержневые (вертикальные, маловетвистые), репчатые и мочковатые корни.

Для профилактики заболеваний перед пересадкой необходимо опустить очищенные корни в слабый мыльный раствор.

Основные функции стебля – поддержка надземной части и связь между корневой системой и листовой. Стебель регулирует равномерное распределение питательных веществ по всем внутренним органам растения.

80 -90% массы кактуса составляет вода.

У кактусов для защиты от испарения есть толстый восковой слой и покров из шипов и колючек, защищающий их от сильных солнечных лучей.

Существуют некоторые виды кактусов (например, рипсалис), у которых вообще нет колючек, а другие, как маммиллярия, наоборот, покрыты толстым слоем колючек.

У листьев много различных функций, главная – фотосинтез, то есть химическая реакция в ткани листа, с помощью которой создаются не только органические вещества, но и кислород. Колючки кактуса выполняют ещё две важные задачи: защита растения и впитывание влаги из воздуха.

По колючкам также можно определить, какой уход необходим растениям.

Характерным признаком любого кактуса являются наличие ареол. Нижняя часть её несёт колючки, а верхняя соответствует цветочной почке. Из ареолов вместе с колючками появляются чешуйки, волоски, щетинки. Они не являются образованием верхнего слоя стебля, как шипы у розы.

Цветы кактуса самые разнообразные по форме, размеру, окраске. Они могут появляться по одному или сразу несколько, как на цефалии. Кактусы, цветущие днём, имеют яркую окраску, привлекая насекомых и колибри. Ночные цветы кактусов обладают сильным запахом, чтобы привлечь мотыльков и даже летучих мышей.

Чтобы цветы у кактуса цвели каждый год необходимо соблюдать период покоя. Чем дольше период покоя (40 -70 дней), тем больше будет цветов. Обильному цветению способствует хорошее освещение в зимней квартире кактусов и местоположение в первые весенние дни. Постепенная, обильная поливка и подкормка весной пробуждает к жизни цветковые почки.

Кактусы не любят известковой воды. От неё они болеют, а некоторые и погибают. При излишках извести в воде на нижней части стеблей кактусов образуются известковые отложения. Чтобы смягчить воду, её надо предварительно вскипятить. Наилучшей температурой воды для полива кактусов считается такая, когда опущенная рука не чувствует ни холода, ни тепла, т. е. +35-40 градусов. Для обрызгивания должна быть значительно теплее, просто горячей: ведь при разбрызгивании температура воды резко понижается.

Не желательно способствовать росту побегов путём полива с одновременным подогреванием. Рост в этот момент должен быть максимально подавлен, чтобы растение могло образовать цветочные почки. Исключение составляет зигокактусы и рипсалис. Их жизненный ритм не соответствует нашей смене времени года, они растут и цветут тропическим летом, то есть в то время, когда у нас лежит снег, поэтому требуют зимой светлое место с повышенной влажностью воздуха, которая достигает опрыскивания.

Итак, кактусы нуждаются в большом количестве света. Чем больше у кактусов колючек, волосков и щетинок, тем ближе их можно ставить к окну.

Нет единых правил по уходу и выращиванию, применимых ко всем сук-кулентам. Каждый требует индивидуального ухода. Зная строение корешков, можно правильно подобрать почву.

При правильном уходе кактусы цветут ежегодно и даже по два раза в году.

2. 3. Пересадка кактусов и размножение кактусов

Кактусы сами подскажут, когда их лучше пересаживать. Как правило, это происходит весной 1 раз в два года, когда они начали идти в рост, у них полезли верхушки, стали раскрываться новые ареолы. Надо увеличивать полив и готовить земляную смесь. Пересаживать живое растущее растение не опасно, оно быстро пойдёт в рост, крепко ухватиться корешками за землю. Для «спящего» растения пересадка может оказаться губительной.

Несколько дней до пересадки кактусы лучше не поливать, тогда земляной ком легко вынимается из горшка, и мелкие корешки остаются целыми.

Кактусы, такие как Маммиллярия, образуют отростки. Их можно использовать как черенки. Иногда «детки» уже на материнском растении образуют корни и легко отламываются и укореняются. Если отростки крепко держатся на материнском, то их надо срезать острым ножом на самом тонком месте растения горизонтально. Несколько дней подсушивать черенок на воздухе, крупные отростки подсушивают 1 -2 недели.

Для эксперимента были взяты черенки Эхинопсиса примерно равные по толщине и высоте. Самих корней на «детках» не было, но отделились от материнского растения легко, поэтому были сразу посажены в почву, песок, воду. Температура в комнате была + 25 + 27 градусов. Воздух был достаточно сухой: черенки стояли недалеко от батареи.

Эксперимент показал, если посадить «детки» кактуса в разную среду, то и результат получается разный. Ни один саженец не погиб, но корневая система развивалась по-разному.

Первые корешки у черенков в почве наметились уже на 4 день. На 8 день – корешки были длинной, примерно, 5мм.

Корешки у «детки» в воде прорастать не торопились: седьмой день, а результата нет. На следующий день добавил комплексное минеральное удобрение для цветочно-декоративных комнатных растений. Первые корешки наметились 16-й день.

Прорастание корневой системы в песке проходило очень медленно. Проблема возникала в том, песок быстро высыхал. Пришлось также добавить цветочное удобрение, а на поверхность положить глиняные черепки. Эти меры не ускорили прорастания корешков. Только через три недели в воде появились первые тоненькие ниточки корешков, а в песке так ничего не проросло.

Когда корешки немного подросли, растения были пересажены в горшок с почвой. Теперь кактусы растут в классе.

Чтобы укоренить черенки в почве потребовалось примерно 4 недели, а выращивание «деток» в песке и в воде требует больше времени. К тому же есть риск загнивания растения, если он находится долго в постоянно сырой среде.

Избежать загнивания растения, предполагаю, удалось благодаря слишком сухому воздуху. К тому же песок стал увлажнять 1 раз в 1,5 – 2 недели.

Развитие корней у «деток» кактуса (в почве).

4 день 8 день 21 день 30 день

Таким образом, практическим путём было установлено, что для прорастания корневой системы у кактусов наиболее подходит субстрат, состоящий из 2/3 земли с небольшим количеством удобрения и 1/3 песка. Оптимальная температура воздуха + 25 +27. Если растения долго держать в воде или в постоянно влажной земле без добавления песка, то есть риск загнивания растения.

Заключение

Таким образом, подводя итоги в целом необходимо отметить, что ребята, хотя любят и выращивают растения, но конкретно о кактусах имеют весьма расплывчатое представление. Это исследование может помочь им восполнить пробелы, а советы применить при выращивании кактусов в классе и дома.

В современном мире человек разводит кактусы, прежде всего, ради удовольствия, это доставляет эстетическое удовольствие.

Изучив специальную литературу о кактусах, можно подобрать для выращивания более легкие в уходе кактусы, такие как: эхинопсис, эпифюллюм, маммилярия, нотокактус и другие.

Строение корней, внешний вид колючек могут подсказать правильный уход за растением: место, освещение, полив, состав почвы, даже выбор ёмкости для посадки.

Размножать растения можно разными способами: семенами, отводками, черенками. Наиболее простой и быстрый по времени – размножение «детками».

Их лучше посадить в смесь, состоящую из 2/3 земли с небольшим количеством удобрения и 1/3 песка. Оптимальная температура воздуха для укоренения + 25 +27.

Результатом исследования стала небольшая коллекция кактусов, некоторые из которых уже цвели. Приобретён и обобщён первый опыт по уходу и выращиванию кактусов, который можно применить во внеклассной работе.