Вегетативное размножение - это размножение частями растений: побега, корня, листа, либо группами соматических клеток этих органов. Такое размножение - одно из приспособлений для образования потомства там, где затруднено половое размножение.
Сущность вегетативного размножения
В основе вегетативного способа лежит регенерационная способность растений. Этот тип размножения широко распространен в природе и часто используется в растениеводстве. При вегетативном размножении у потомства повторяется генотип родителя, что очень важно для сохранения признаков сорта.
В природе вегетативное размножение происходит корневыми отпрысками (вишня, осина, осот, бодяк), отводками (скумпия, дикий виноград), усами (земляника, лютик ползучий), корневищами (пырей, тростник), клубнями (картофель), луковицами (тюльпан, лук), листьями (бриофиллум).
Все естественные способы вегетативного размножения растений широко используются человеком в практике растениеводства, лесоводства и особенно садоводства.
Природные способы размножения
Размножение отводками применяют для выращивания смородины, ореха, винограда, шелковицы, азалии и др. Для этого одно-, двулетний побег растения наклоняют в специально вырытую канавку, пришпиливают и засыпают землей так, чтобы конец побега оставался над поверхностью почвы.
Можно и без канавки разложить побеги радиусами на выровненной поверхности почвы, пришпилить их и присыпать землей. Укоренение идет лучше, если под почкой делают надрезы коры. Приток к надрезам питательных веществ стимулирует образование придаточных корней. Укоренившиеся побеги отделяют от материнского растения и рассаживают.
Ягодные кустарники размножают также делением куста на несколько частей, каждую из них высаживают на новое место.
Корневыми отпрысками размножают розу, сирень, айву, рябину, боярышник, малину, ежевику, вишню, сливу, хрен и др. Специально травмируя корни, садоводы вызывают усиленное образование корневых отпрысков. Пересаживают их с частью материнского растения.
Искусственные способы
Черенками называют срезанные для этой цели части побега, корня, листа. Стеблевые черенки - одно-, двулетние побеги длиной 20-30см. Срезанные черенки высаживают в почву. На их нижнем конце вырастают придаточные корни, а из пазушных почек - новые побеги. Для повышения приживаемости перед посадкой нижние концы черенков обрабатывают растворами стимуляторов роста. Черенкованием размножают многие сорта смородины, крыжовника, винограда, роз и др.
Листовыми черенками размножают бегонии, узамбарские фиалки, лимон и др. Срезанный с черенком лист кладут нижней стороной на влажный песок, сделав на крупных жилках надрез для ускорения формирования придаточных корней и почек.
Корневые черенки - участки боковых корней длиной 10-20см заготавливают осенью, хранят в песке и весной высаживают в парники. Применяют для размножения вишни, сливы, малины, цикория, яблони, розы и др..
Размножение прививкой широко используют в садоводстве . Прививка - сращивание почки или черенка одного растения со стеблем другого, растущего в почве. Черенок, или почка, называется привоем, а растение с корнем - подвоем.
Окулировкой называется прививка почки с кусочком древесины. При этом на стебле одно-, двулетнего сеянца делают Г-образный надрез длиной 2-3см, горизонтальный - не больше 1см. Затем края коры осторожно отгибают, под кору вставляют глазок, обрезанный с кусочком древесины. Глазок плотно прижимают к древесине отворотами коры. Место прививки обвязывают мочалом, оставляя открытой почку. После срастания стебель подвоя выше глазка удаляют. Окулировку проводят летом и весной.
Копулировка
- прививка однолетнего черенка с несколькими почками. В этом случае привой и подвой должны быть одинаковой толщины. На них делают одинаковые косые срезы. Привой прикладывают к подвою так, чтобы их ткани совпали (особенно важно совпадение камбия) и тщательно привязывают мочалом. При разной толщине подвоя и привоя делают прививку в расщеп, за кору, в прикладку и др.
Значение в сельском хозяйстве
Искусственное вегетативное размножение растений имеет большое значение в сельском хозяйстве. Оно дает возможность быстро получить большое количество посадочного материала, сохранять признаки сорта и размножать растения, не образующие семян.
Поскольку при вегетативном размножении происходит митотическое деление соматических клеток, потомство получает тот же набор хромосом и полностью сохраняет признаки материнских растений.
Вегетативное размножение в декоративном растениеводстве чаще всего преследует цель получить растения с определенными качествами: формой кроны, окраской и формой листьев, махровостью цветков и т.п., которые при семенном размножении потомству не передаются или передаются очень небольшому количеству экземпляров.
Размножение неотделенными частями
Получение новых растений из не отделенных от материнского экземпляра частей включает в себя получение растений из стеблевых отводков и корневых отпрысков.
Размножение отводкамиприменяется в первую очередь для лип и их форм, роз, сиреней, чубушников, гортензии, калины буль-де-неж, форм елей и вьющихся растений, граната; может применяться для бересклета европейского, бобовника, боярышников, бузины, калины обыкновенной, кизильников, облепихи, спирей, берез, вязов, пихт, лещины, лиственниц, лоха, можжевельников, ясеней, форзиции, вейгелы.
На специальную отводковую плантацию высаживают стандартные саженцы на расстоянии между растениями 1,5-2 (кустарники) и 3-4 м (деревья). Через год после посадки (в течение этого года ведется тщательный уход и полив), весной, саженцы сильно обрезают - сажают на пень, оставляя над землей побег 12-18 см. В год обрезки на оставшемся пне развиваются порослевые побеги длиной (в зависимости от породы) 40-60 и 100-150 см. Эти побеги (не все, а 3 / 4 их количества) весной следующего, третьего, года различными способами укладывают на землю, прикрепляют к почве и присыпают землей, богатой органическими веществами. Можно побеги не пригибать к земле, а окучить их, но в этом случае получаются растения с худшей корневой системой. Укоренившиеся отведенные побеги доращивают на плантации еще год, после чего их отделяют от материнского растения и высаживают для дальнейшего формирования на новую площадь.
Рис. Различные способы размножения отводками:
а - отведение ветвей в канавки дужкой; б - отведение ветвей змейкой; в - раскладка ветвей (китайский способ); г - отведение ветвей окучиванием
Корневыми отпрысками размножают осину, тополи серебристый, белый, осокорь, груши, сливы, черемухи, лох, скумпию, дерен, робинию и другие породы. У большинства растений отпрыски развиваются на корнях, расположенных на глубине 1 - 3 см, но у некоторых - слив, вишен - на глубине около 50 см. В последнем случае для получения отпрысковых растений нужно спиливать маточные растения, поэтому этот прием применяют редко.
Корневые отпрыски заготовляют на маточных участках, вызывая их обильное появление путем перепашки междурядий и поранения корней. Заготовка корневых отпрысков нередко производится простейшим приемом: отрыванием от материнского корня (отдирками).
У отдирок корневая система обычно развита слабо, поэтому для успешного укоренения растений надземную часть обязательно укорачивают.
Размножение кустарников делениемкустов применяют только к корнесобственным растениям, способным к увеличению размеров в результате появления отпрысков (чубушник, магония, снежноягодник, дейция, бересклет, спирея, шиповник, смородина, бирючина, олеандр, жасмин, барбарис и др.).
Деление куста на две или более частей проводится непосредственно на месте остро отточенной лопатой.
Размножение отделенными от растения частями
Отделенные части растений, из которых должны развиться новые самостоятельные растения, называются черенками. Размножение отделенными частями производится корневыми, стеблевыми одревесневшими, стеблевыми полуодревесневшими (зелеными), листовыми черенками. В декоративном древоводстве используют в основном стеблевые черенки, меньше - корневыеи совсем не используют листовые черенки. Новые растения из стеблевых черенков получают путем их укоренения или прививки на другие растения (подвой).
Размножение корневыми черенками применяется очень ограниченно: считается, что оно возможно для пород, дающих корневые отпрыски, - роз (шиповников), ольхи, робинии, вишни, сливы, осины, липы, боярышников, хеномелеса, бересклета и др.
Корневые черенки берут в октябре-ноябре или очень рано весной, до роста надземной части. Длина черенков 5-8, толщина 0,5 - 1,5 см. При посадке нельзя путать базальную и апикальную части черенков, они должны быть строго сориентированы. Исследования ясеня пушистого показали, что способность к образованию как корней, так и надземной части выше у черенков, взятых из зоны, близкой к корневой шейке; по мере удаления от нее эта способность снижается и на расстоянии 20-25 см от корневой шейки практически равна нулю. Для ясеня пушистого оптимальные размеры корневых черенков таковы: длина 10-12, диаметр 4-6 см.
Возможность размножения корневыми черенками хвойных пород не изучалась.
Размножение одревесневшими (зимними) черенками
Это наиболее простой вид вегетативного размножения. Используются однолетние вызревшие ветки. Более старые ветви используют при размножении тополей (двулетние) и ивы серебристой (трех-, четырехлетние). На черенки берут вегетативные, сильнорослые ветки из средней части кроны.
Одревесневшие черенки, предназначенные для укоренения в открытом грунте, представляют собой части ветки длиной 15 - 30 см с несколькими (тремя-семью) междоузлиями (рис.). В особо тяжелых климатических условиях (в Каракумах) их делают более длинными - 40-50 см. Черенки длиной более 20 см высаживают наклонно под углом 40°, что облегчает в последующем выкапывание растений.
Если одревесневшие черенки укореняют в парниках, их нарезают длиной 4-10 см, что зависит от длины междоузлий, которых должно быть не менее трех.
Для получения черенков ветви заготовляют чаще всего осенью, после листопада, реже зимой и еще реже весной, до начала сокодвижения (в феврале-марте).
Рис. Одревесневшие (1) и зеленые (2) черенки:
а- тополя; б и в - розы; г - сирени; I - удаленные почки; II - укороченные листовые пластинки
Предпочтительнее срезать ветви после листопада, потому что в это время в тканях ветвей больше, чем зимой и весной, пластических веществ, необходимых для хорошего укоренения и дальнейшего роста растений.
Сажают черенки в открытый грунт глубоко, до верхней почки, на легких почвах и в южных районах - вертикально, на тяжелых почвах и в средней зоне - наклонно.
Размножение одревесневшими черенками весьма эффективно для хвойных пород (рис.), но технология их размножения имеет следующие особенности:
черенки берут непосредственно перед укоренением; сроки черенкования приходятся на апрель-май, до начала вегетации; черенки берут с верхушечной почкой и с «пяткой».
Рис. Черенкование хвойных пород (на примере туи):
а - неправильно срезанный черенок; б - правильно срезанный черенок с «пяткой» с последующим укорачиванием коры; в - правильно срезанный черенок по кольцу
Непосредственно в открытом грунте укореняются черенки тополей, ив, чубушника, вейгелы, форзиции, а также вечнозеленых - олеандра, бересклета японского, самшита, жасмина, жимолости блестящей. У вечнозеленых на черенки берут приросты прошлого года, у черенков на базальной части (на 2 / 3 длины черенка) удаляют листья. У зимних черенков розы в этой части удаляют все почки. Черенки на укоренение в открытом грунте сажают под меч Колесова, под сажальный колышек, оставляя над землей одну почку. Черенки высаживают в гряды по схеме 10x10 см, для сильнорослых видов расстояние между черенками увеличивают до 30 см. Можно сажать и лентами - расстояние между лентами 50 - 70 см, строк в ленте - 2 - 3, расстояние посадки в ряду - 15 - 20 см.
В закрытом грунте - в парниках, под пленкой - укореняют одревесневшие черенки трудноукореняющихся видов, редких и ценных сортов, имеющих длину 4-10 см, в зависимости от длины междоузлий. Их высаживают ранней весной на расстоянии 5 см друг от друга в слой песка толщиной 10 см, насыпанного на хорошо дренированный плодородный субстрат (почву). Черенки укореняются 4-6 недель, затем в июле-августе их высаживают в открытый грунт отдела размножения, где они растут еще 1 - 2 года до высадки в открытый грунт соответствующей школы деревьев или кустарников. Укоренившиеся черенки быстро растущих пород из-под пленки или из парника высаживают сразу в школу.
Размножение зелеными (летними) черенками
Для размножения растений этим способом используют побеги, текущего года, закончившие или заканчивающие свой прирост, но еще не успевшие одревеснеть и находящиеся в состоянии полуодревеснения. Морфологически состояние полуодревеснения побега характеризуется тем, что основание побега стало твердым, а вершина еще травянистая. Середина же побега гибкая, зеленая не окрашивается в цвет, свойственный одревесневшим побегам конкретной породы.
Техника черенкования. Зеленые черенки имеют длину 5-7 в зависимости от размеров междоузлий могут иметь одно (у сирени) или два (у розы) междоузлия. Глубина посадки зеленых черенков 0,5-1,0 см; на 1 м 2 площади высаживают 200 до 800 черенков в зависимости от величины листьев.
Нарезают черенки ножом, секатором или фрезой в утренни часы или в пасмурную погоду.
Обычно у зеленых черенков лиственных пород при их нарезке получаются два среза - в верхней (апикальной) и нижней (базальной) части. Однако у некоторых пород хорошо укореняются лишь черенки из верхней части побега с верхушечной почкой, такие черенки имеют лишь один срез внизу (актинидия, миндаль трехлопастный, арония черноплодная, карагана древовидная, вишня войлочная, скумпия, облепиха, гортензии, смородина кроваво-красная, вяз Андросова, калина обыкновенная карликовая). Черенки хвойных пород также берут преимущественно с верхушечной почкой и для большинства видов - с побегов, растущих вертикально, так как у растений, полученных из черенков от боковых побегов, обычно сохраняется тенденция расти не вверх, а в сторону (топофизис).
У хвойных пород, имеющих укороченные междоузлия, черенки заготовляют путем отдергивания веточек от материнской ветки. При этом на текущем побеге остается кусочек древесины. Укоренение производят в парниках, теплицах.
Прививки
Прививки - это искусственное сращивание прививаемого компонента - привоя - с растением, на которое прививается привой, - подвоем. Приемы прививок были разработаны еще в древности, их описывали в произведениях древних римлян. Главной областью, в которой разрабатывались способы прививок, является плодоводство, где необходимо массовое размножение сортов. Те же цели преследует и декоративное растениеводство при размножении форм, сортов, клонов. В результате прививки привой и подвой срастаются в единый растительный организм, каждая часть которого, развиваясь, сохраняет свои функции: подвой снабжает все растение водой и минеральными веществами из почвы, а привой, образующий крону растения, обеспечивает растение продуктами фотосинтеза - органическими веществами.
При прививках приходится строго учитывать свойства привоя и подвоя, влияющие как на приживаемость прививок, так и на долголетие сложного организма.
Хорошее срастание тканей и максимальное долголетие обеспечиваются при прививках близких в систематическом отношении видов, а также при прививках форм и сортов на тот вид, от которого они происходят. Биологически несовместимые подвои и привои или не срастаются совсем, или образуют нежизнеспособные организмы. Примером последнего в декоративном растениеводстве может служить опыт прививки сортов сирени обыкновенной на сирени венгерской. Прививки эти стали практиковаться в силу того, что сирень венгерская более сильнорослая, чем сирень обыкновенная, и скорее дает готовый подвой для кустовых, полуштамбовых и штамбовых растений. Но через 5 -9 лет, в зависимости от привитого сорта, выявляется его несовместимость - в месте прививки образуется наплыв и привой отламывается.
Иногда представление о несовместимости создается из-за недостаточно точного знания времени сокодвижения у подвоя, от которого зависит успех прививки (например, у группы иволистных груш), от недостаточного соблюдения технологии - подсушки компонентов, загрязнения совмещаемых поверхностей и малого мастерства того, кто прививает.
Взаимовлияние подвоя и привоя у сирени проявляется и в таком факте: при прививке белого сорта на подвой, полученный из семян сирени с сиреневыми цветками, приживаемость бывает ниже, чем при прививке на белоокрашенном подвое, да и окраска у сорта из чисто-белой становится грязноватого оттенка, что особенно бывает заметно при выгонке сирени зимой в оранжереях.
Прививки различаются: по месту - в корень, корневую шейку, штамб, крону; по времени - весенняя, летняя, осенняя, зимняя; по производству - в закрытом или открытом грунте.
Способы проведения прививок можно объединить в три группы:
аблактировка, или прививка сближением ветвей двух корнесобственных растений;
прививки черенком с 2 -5 почками, взятого от многолетней ветви;
окулировка - прививка одной почки (глазка).
Аблактировка применяется редко и только для трудно срастающихся пород: берез, каштана, бука. Для аблактировки подвой и привой выращивают рядом. На соседних побегах (подвоя и привоя) делают продольные неглубокие срезы коры с тонким слоем древесины длиной 4-5 см и совмещают обнаженными поверхностями. Для прочности на обнаженных участках делают расщепы на % длины поверхности среза. Совмещенные побеги обвязывают мочалом или пленкой. Используют также аблактировку с седлом на верхушечный побег.
Во избежание раскачивания ветром прививку привязывают к колу. После срастания привой отделяют ниже места прививки и срезают крону подвоя выше места прививки.
Прививка черенком заключается в том, что на подвой переносят побег с двумя и более глазками. Ее можно проводить разными способами в течение всего года.
Копулировку проводят, если диаметры привоя и подвоя одинаковы.
Для прочности прививки, как и при аблактировке, вдоль среза также делают ращепы - это копулировка улучшенная (рис.).
Прививку вприклад осуществляют, когда диаметр привоя меньше диаметра подвоя (рис. а). Для большей прочности делают прививку с седлом (рис. б) и с язычком (рис. в).
Рис. Способы копулировки:
а - простая; б - простая копулировка для кленов (сохраняется супротивное расположение почек); в - копулировка улучшенная с язычком
Прививка вприклад с седлом легче в исполнении. Наиболее подходящее время - период весеннего сокодвижения, но делают ее и зимой.
Прививки за кору (рис.) - лучший способ для прививок взрослых деревьев и перепрививок; он самый легкий, с него и надо начинать осваивать технику прививок. Время проведения этих прививок - весеннее сокодвижение и зима. Прививку за кору проводят чаще с разрезом коры, чтобы меньше повреждать камбий при вставлении черенка привоя. Для прочности прививки срез на привое делают с седлецом.
Прививки в расщеп - самые древние и самые несовершенные, но самые подходящие для хвойных пород (рис. а).
Триангуляцию (инкрустацию, «козью ножку») проводят для хвойных и нежных лиственных пород в предвесенний период, с января по март, если подвой намного толще привоя (рис.б). Лучшая прививка для ильмовых, а также для ясеня - «в узел», т.е. чтобы почки привоя и подвоя находились на одном уровне.
Боковую прививку (рис.в, г) применяют при пополнении кроны недостающими ветвями. Лучшее время для боковой прививки - весна, но розы, сирени можно прививать в закрытом помещении зимой. Черенок - привой берут с пяточкой, которую вставляют за кору разреза на подвое.
Окулировка (прививка глазка, почки) - наиболее часто применяемый способ прививки, так как прост, надежен и дает хорошие результаты приживаемости для всех лиственных пород. Проводят ее в два срока: так называемую окулировку весеннюю прорастающим глазком делают в период весеннего сокодвижения; в период позднелетнего оттока, в июле-августе, проводят летнюю окулировку спящим глазком.
Рис.Прививка вприклад: а - простая; б - с седлом; в - с язычком
Рис. Прививка за кору:
а - черенок при простой прививке за кору; б - черенок при улучшенной прививке с седлецом; в - прививка без разреза коры подвоя; г - прививка с разрезом коры подвоя с последующей обвязкой;
В указанные периоды, когда идет активное сокодвижение, кора у подвоев хорошо отделяется от древесины, что является залогом успешного срастания подвоя и привоя.
а б в г
Рис. Способы прививки:
а - в расщеп; б - триангуляция («козья ножка»); в, г - в боковой надрез (боковая внадрез)
При окулировке весной привоем служит почка (глазок) пpeдыдущего года, которая распустится и даст побег в этом же году. При окулировке в июле-августе привоем служит почка, образовавшаяся этим же летом, она распустится и даст побег лишь после перезимовки, на следующий год (рис.).
Весенняя окулировка по технике исполнения менее удобна, чем летняя, так как у весенней почки нет листового черешка. Поэтому ее раньше применяли редко, но в связи с ростом выпуска привитых растений для расширения сроков работ применяютвсе шире. Кроме того, весенняя окулировка для климатических районов с малоснежными и суровыми зимами является единственно возможной, так как глазки, прививаемые в июле-августе, в этих районах за зиму вымерзают.
Существует несколько способов окулировки. Первый и наиболее распространенный - окулировка за кору почкой со щитком, состоящим из коры и тонкого слоя древесины, так называемая окулировка с древесиной (рис. а и б).
Второй способ - такая же окулировка за кору, но щиток не имеет слоя древесины - это так называемая окулировка без древесины.
Окулировка спящим и прорастающими глазками чаще всего проводится в Т-образный или крестообразный разрезы (рис. г, д).
Третий способ - окулировка трубкой, когда почка снимается не со щитком, а с большим участком коры,»имеющим прямоугольную форму. Этот способ применяют при толстокорых подвоях - на орехах, конском каштане, инжире, тунге (рис. е).
Рис. 4.38. Способы окулировки:
а - щиток при окулировке прорастающим глазком (апрель-май), виды сбоку и спереди; б - щиток при окулировке спящим глазком (июль-август), виды сбоку, спереди и среза; в - щиток при окулировке вприклад при недостаточном сокодвижении; г, д - Т-образный и крестообразный разрезы на подвое; е - снятие участка коры на подвое при прямоугольном щитке
Использование способа, когда кора снимается без куска древесины, дает лучшую приживаемость глазков, но он сложен тем, что может проводиться при условии хорошего отделения древесины от коры, иначе часто повреждается сосудистый пучок почки и значительное количество прививаемых глазков становятся негодными. Поэтому в практике чаще проводят окулировку щитком с древесиной.
Четвертый способ - боковая окулировка вприклад с вырезом на месте пазушной почки подвоя у первого или второго узла однолетнего побега.
В зависимости от требований, предъявляемых к декоративному посадочному материалу, окулировку проводят в разные части подвоя. При выращивании деревьев и кустарников с различной окраской или строением листьев в их естественной жизненной форме окулировку проводят как можно ближе к корневой шейке, чтобы вся надземная часть - штамб и крона у дерева, побеги у кустарников развивались из глазка - привоя. Окулировку плакучих и шаровидных форм проводят не в корневую шейку, а в штамб, на высоте, определенной техническими требованиями на материал. В штамб проводят окулировку и для получения штамбовых и полуштамбовых роз и сиреней.
Окулировку в корневую шейку проводят, как правило, на двух-, трехлетних растениях, имеющих диаметр стволика 0,7-1,5 см. Окулировку в полуштамб и штамб проводят по мере достижения подвоем нужной высоты - 0,6-1,5 м, толщина в месте окулировки должна быть 0,7-1,5 см.
Для получения растений, привитых любым способом, необходимо иметь здоровые маточные растения прививаемых (размножаемых) форм и здоровый подвой. Вегетативные подвои выращивают меньше, например для получения карликовых растений.
Вегетативное размножение растений — это размножение с помощью вегетативных органов — корней, побегов, листьев или даже небольшой его частички. При вегетативном размножении новые растения получаются точно такими же, как и материнское растение.
Никаких генетических изменений у нового растения не отмечается и все признаки материнского полностью повторяются в дочернем растении.
Вегетативное размножение растений применяется
1. Если растения при семенном размножении не повторяют материнские качества, проще говоря, если растение в первом поколении выращено из семян гибрида F1 , то с такого растения нельзя брать семена, потому что новые растения не будут похожи на материнское. К таким растениям можно отнести многочисленные гибриды овощей, а также розы , гладиолусы, тюльпаны, георгины, некоторые сорта петуний , флоксы , эдельвейс , сирень, нефролепис, вейгелу .
2. Если некоторые растения не образуют жизнеспособных семян или выращиваются в условиях, когда семена не вызревают. К таким растениям, например, можно отнести фикус, фуксию , тростник, драцену , алоказию , калатею, маранту, жасмин комнатный, пеларгонию , манжетку, панкрациум, некоторые пестролистные формы растений .
3. Если вегетативное размножение экономически выгодно, например, если вы готовите растения на продажу: для получения низких растений, для более быстрого и раннего цветения.
4. Если вегетативное размножение намного легче семенного. У некоторых растений, например, у бирючины, астильбы , лимонника, замиокулькаса , аронии черноплодной, кипарисовика Элвуди . Семена этих растений должны пройти сложные условия подготовки к посеву. Даже после длительной стратификации семена очень трудно всходят, а черенкование этих растений, наоборот, очень легко сделать. У селагинеллы семенное размножение практически невозможно в домашних условиях, так как для семенного размножения нужны мужские и женские споры, а это даже в лаборатории очень трудно сделать. Поэтому, вегетативное размножение селагинеллы — делением куста или черенками — единственный способ размножения в домашних условиях.
5. Вегетативное размножение применяется и для того, чтобы продлить ювенильные фазы развития растений. Ювенильной фазой называют «юношеский» период растения, он продолжается от прорастания семян до закладки первых бутонов. В этот период формируются вегетативные органы растений: нарастают корни, стебли, листья. Такие растения, как циперус , лучше все время обновлять, иначе циперус быстро желтеет.
В промышленном цветоводстве широко практикуется вегетативное размножение растений , ведь его преимущества неоспоримы: растения, выращенные из семян зацветают намного позже, чем при вегетативном размножении. Например, амариллисы из семян зацветут на пятый год, а при размножении дочерней луковицей - через три года.
Также, вегетативно размноженные растения более низкие по высоте. Например, бархатцы, вербена или агератум при семенном размножении отрастают до в высоту до полуметра, и при создании бордюров такие высокие растения использовать уже нельзя. А при вегетативном размножении этих растений из черенков получаются новые растения высотой всего 15-20 сантиметров при очень сильном цветении. (Так вот в чем секрет буйного цветения городских клумб!) Но, у вегетативного размножения есть и свои недостатки: у растений низкий иммунитет, они сильнее подвержены заболеваниям, менее долговечны.
Вегетативное размножение растений может быть искусственным и естественным
Искусственное вегетативное размножение - размножение черенками , листьями, частью листа. Успех вегетативного искусственного размножения зависит от земляной смеси , в которой укореняются новые растения, влаги , освещения , температуры воздуха , а также от сортовых особенностей растения, его возраста. Во время весенней обрезки комнатных растений, таких, как клеродендрум , пассифлора голубая , остается много побегов, которые легко укореняются. А сенполию и глоксинию можно размножать листьями.
При естественном вегетативном размножении участвуют вегетативные органы, которые легко укореняются сами.
Естественные вегетативные органы размножения растений
1.Например, нефролепис , хлорофитум , садовая земляника , камнеломка размножаются усами , или столонами . У всех растений, размножающихся усами, или столонами, характерен розеточный рост.
2.Некоторые растения отпускают надземные побеги - плети . Плети и усы очень похожи. На конце плети также образуется розетка. Плети образуются у живучки ползучей. В междоузлиях, в местах соприкосновения с землей на плетях образуются корни. Таким способом можно укоренять виноград, клематис , девичий виноград . Весной плеть положить на землю, присыпать землей, а осенью плеть можно разрезать на междоузлия и посадить уже как самостоятельные растения.
3.У некоторых растений у основания стебля образуются отпрыски . Многие луковичные у основания образуют отпрысковые луковички. Такими отпрысками размножается ананас, бромелия, финиковая пальма. У симподиальных орхидей боковые побеги на корневищах также можно назвать отпрысками.
Если отпрысков мало, их рост можно стимулировать. Для этого розетку отрезают с небольшой частью стебля и укореняют, а у оставшегося растения быстро появляются отпрыски.
4.У некоторых растений образуется корневая поросль . У кого растут сливы в саду, тот хорошо знаком с корневой порослью)).
5.Есть растения со сбрасывающимися побегами . К ним относятся некоторые кактусы и суккуленты , например, мамилярия, бриофиллиум (более известный, как каланхоэ), семпервивум. Попадая на землю побеги быстро укореняются и начинают расти.
6. У некоторых растений образуются дочерние луковицы, клубни, клубнелуковицы, псевдобульбы, корневища - видоизмененные органы, участвующие в вегетативном размножении. В этих органах растения накапливают питательные вещества. Таким способом размножаются многолетние растения : гиацинт , ирис , тюльпан , лилия , тигридия, флокс, лилейник , подснежник, кливия, амариллис, кринум, кислица, пион и многие другие корневищные растения.
Другой вариант бесполого размножения осуществляется путем отделения от организма его части, состоящей из большего или меньшего числа клеток. Из них развивается взрослый организм. Примером может служить почкование у губок и кишечнополостных или размножение растений побегами, черенками, луковицами или клубнями. Такая форма бесполого размножения обычно называется вегетативным размножением. В своей основе оно аналогично процессу регенерации. Вегетативное размножение играет важную роль в практике растениеводства. Так, может случиться, что высеянное растение (например, яблоня) обладает некой удачной комбинацией признаков. У семян данного растения эта удачная комбинация почти наверняка будет нарушена, так как семена образуются в результате полового размножения, а оно связано с рекомбинацией генов. Поэтому при разведении яблонь обычно используют вегетативное размножение -- отводками, черенками или прививками почек на другие деревья.
Бесполое размножение, воспроизводящее идентичные исходному организму особи, не способствует появлению организмов с новыми вариантами признаков, а тем самым ограничивает возможность приспособления видов к новым для них условиям среды. Средством преодоления этой ограниченности стал переход к половому размножению.
3. Половое размножение
Принципиальное отличие полового размножения от бесполого состоит в том, что в нем участвуют обычно два родительских организма, признаки которых перекомбинируются у потомства. Половое размножение свойственно всем эукариотам, но преобладает оно у животных и высших растений.
Переход к этому типу размножения имел огромное значение для эволюции жизни на Земле. Половое размножение создает бесконечное разнообразие особей, в том числе и таких, которые успешно адаптируются к изменчивым внешним условиям, «завоевывают мир», распространяясь в новые места обитания, и оставляют потомство, передавая ему свой наследственный материал. Потомки же двух успешных родительских особей могут оказаться обладателями еще более удачной комбинации наследственных признаков, и соответственно они разовьют успех родителей. Особи с неудачной комбинацией признаков будут элиминированы естественным отбором. Таким образом, половое размножение создает богатый материал для естественного отбора и эволюции. Любопытно и другое: само возникновение особи как индивидуальности, неделимого и смертного существа, является результатом перехода к половому размножению. При бесполом размножении клетка бесконечно делится, повторяя саму себя: она потенциально бессмертна, но особью может быть названа только условно, так как не отличима от неопределенного множества дочерних клеток. При половом размножении, напротив, все потомки различаются между собой и отличаются от родителей, а те с течением времени умирают, унося с собой свойственные им неповторимые особенности. Американский зоолог Р.Хегнер, обсуждая простейших, выразил это таким образом: «Они приобрели очередное новшество - пол; цена этого приобретения - неминуемая естественная гибель... Не велика ли эта цена?»[ Гормональная регуляция размножения у млекопитающих. М., 1987] Подчеркнем однако, что одновременно открылись возможности для развития и совершенствования, и они привели к появлению разнообразных живых форм, не сопоставимых по уровню организации с теми организмами, которые остановились на бесполом размножении.
3.1. Половое размножение животных
Переход к половому размножению связан с появлением специализированных половых клеток - мужских и женских гамет, в результате слияния которых (оплодотворения) образуется зигота - клетка, из которой развивается новый организм, обладающий новой комбинацией исходных генетических признаков.[ Мэйнард Смит Дж. Эволюция полового размножения. М., 1981]
Половое размножение впервые появилось у простейших, но переход к нему не был связан с немедленной утратой способности к репродукции бесполым путем: ряд животных сохранили ее, обычно чередуя бесполое размножение с половым. Такое чередование поколений наблюдается у некоторых простейших, кишечнополостных и оболочников.
3.2. Гаметы и гонады
Основой образования гамет (гаметогенеза) служит мейоз - клеточное деление с уменьшением вдвое числа хромосом, вследствие чего гаметы, в отличие от всех других клеток организма, гаплоидны. Слияние гамет восстанавливает число хромосом в зиготе до диплоидного. Последующее деление зиготы происходит путем митоза. Отметим, что у всех многоклеточных организмов деление всех клеток тела, кроме половых, происходит путем митоза. Следовательно, бесполое размножение клеток посредством деления надвое сохранилось в эволюции как основной механизм роста и развития организма, но не его репродукции.
У многих простейших половое размножение происходит с участием морфологически одинаковых мужских и женских гамет (у фораминифер, например, они представлены очень мелкими клетками, образующимися в гаплоидной родительской клетке в цикле чередования поколений). Такое явление называется изогамией. Она свойственна только одноклеточным.
Однако уже у некоторых простейших, например споровиков, и у всех многоклеточных организмов произошла дифференциация гамет: они стали различаться по форме и функции - возникла гетерогамия, т.е. разделение половых клеток на яйца (женские гаметы) и сперматозоиды (мужские гаметы).
Большинству животных свойственна т.н. оогамия: крупная неподвижная яйцеклетка (яйцо) и мелкий подвижный сперматозоид, за счет активных движений которого происходит его контакт с яйцом, ведущий к оплодотворению.
У губок и некоторых ресничных червей половые клетки рассеяны в теле и выводятся через разрывы стенки тела или через ротовое отверстие, но у многих плоских червей (а в зачаточной форме - и у гидры) появились гонады - специальные железы, продуцирующие гаметы. Мужские гонады - это семенники, женские - яичники. Правда, у таких гермафродитных животных, как брюхоногие моллюски, мужские и женские половые клетки созревают в одной и той же гонаде, но обычно в разное время, так что гонада функционирует то как семенник, то как яичник, и самооплодотворения не происходит. У других гермафродитных животных, например плоских червей или пиявок, одна особь содержит и яичники, и семенники; однако даже в случае одновременного созревания яиц и сперматозоидов животное избегает самооплодотворения и обычно спаривается с другой особью (исключение составляют, например, солитеры (цепни), одиночно живущие в кишечнике). Гермафродитизм наиболее распространен у червей и моллюсков и редко встречается у более высокоорганизованных форм - иглокожих, членистоногих и позвоночных; с другой стороны, он довольно редок и у таких древнейших многоклеточных, как кишечнополостные и в частности медузы.
Уже у некоторых червей и моллюсков в дополнение к гонадам сформировались половые протоки - семяпроводы и яйцеводы. Гонады и половые протоки составляют основные функциональные части внутренних половых органов, и они имеются у всех более высокоорганизованных животных.
На основе этих положений и громадного количества экспериментальных данных русский ученый Н.П. Кренке (1892–1939) создал замечательную теорию, дающую ответ и на вопрос о старении или «бессмертии» сортов, размножаемых вегетативно.
Согласно этой теории растительный организм, как и всякий другой, в процессе своего онтогенетического развития стареет. Старение растения происходит непрерывно, но неравномерно. Наряду с процессом общего индивидуального старения происходит непрерывное омоложение растения. Такое омоложение совершается при развитии каждого нового побега. Таким образом, общее развитие растения (взятого в конкретной форме растительной особи, или en masse, т.е. в виде преемственного ряда вегетативно размноженных отпрысков) является борьбой и единством двух противоположных процессов: старения и омоложения.
Размножение воздушными отводками
Общая степень омоложения растительного организма, по мере его развития, прогрессивно падает. В процессе онтогенетического развития растения старение выражается в прогрессивном отставании процессов омоложения. Сначала эти процессы идут весьма интенсивно, развитие растительного организма имеет восходящий характер, и растение достигает максимальной мощности. Затем эта интенсивность процессов начинает постепенно падать – растение становится более слабым.
Однако, поскольку растение представляет собой сложный организм, индивидуальность которого слилась с колониальностью, различные органы его (побеги, листья, являющиеся в то же время членами единой колонии) должны считаться в каждый данный момент неодновозрастными.
Каждый из органов растения, согласно учению Кренке, имеет как свой собственный, так и общий возраст. Собственный возраст какого-нибудь листа определяется периодом времени, протекшим от закладки этого листа до настоящего момента. Но тот же самый лист обладает и общим возрастом, который зависит от положения листа на растении и от возраста того растения, на котором этот лист развился. Два листа – ровесники по собственному возрасту – будут все же разновозрастными, если один из них развился на молодом растении, а другой – на старом растении.
Отсюда проистекает возможность управлять процессами старения и омоложения растений при их вегетативном размножении. Теория Кренке дает указания, как нужно выбирать материал для прививки, окулировки и черенкования. Материал, общий возраст которого является более молодым, будет легче укореняться и даст при своем развитии более мощную вегетативную массу. Материал более старый по общему возрасту, скорее придет к цветению и плодоношению. Если вырождение растительных сортов от вегетативной старости и существует (вероятность чего Кренке защищает), то оно идет настолько медленно, особенно у большинства древесных и кустарниковых растений, что едва ли в настоящее время борьба с вырождением сортов плодовых деревьев является задачей неотложной. Однако такую борьбу с вырождением сортов Кренке считал теоретически вполне возможной и указывал методы борьбы, логически вытекающие из его учения о циклическом старении и омоложении растений.
Размножение вертикальными отводками
Особое значение теория Кренке приобретает в тех отраслях растениеводства, где при заложении новых плантаций путем черенкования или прививки имеется в виду либо получение большой вегетативной массы (например, сбор листа), либо ускорение плодоношения. И в том, и в другом случае сознательный выбор материала для черенкования и прививок, рекомендованный Кренке, открывает возможность управления урожаем.