Листья кактуса могут запасать воду

Кактусы и другие растения, запасающие воду

Для жизни всех растений необходима вода. Ее недостаток — настоящее бедствие для жителей засушливых мест. Поэтому многие растения тщательно собирают воду. Это и подземная вода, и роса, и редкие дожди. Растения выработали для этого множество приспособлений: например, у них в корнях высокое осмотическое давление, благодаря чему вода легко поднимается.

Кроме того, сами корни могут быть очень длинными и доходить до глубоко расположенных водоносных слоев. Листья у некоторых растений имеют форму желоба и улавливают дождевую воду, которая стекает по ним прямо к корням. На стеблях и листьях отдельных растений имеется пушок, на котором конденсируется влага из воздуха. А есть такие растения, которые запасают воду в утолщенных стеблях или листьях. Они называются суккулентами.

Кактусы — тоже суккуленты. Среди них есть растения и с обычными листьями, но большинство кактусов сохраняет влагу в толстом ребристом стебле, а листьев у них нет, от них остались только колючки.

Стебель у большинства кактусов имеет ребра и ареолы. Ребра могут быть низкими, высокими, узкими, широкими. Обычно они вертикальные. В местах расположения ареол на ребрах имеются наросты или утолщения.

Корни кактусов тоже приспособлены к условиям пустыни. У одних растений они представляют собой большую сеть, расположенную на глубине в несколько сантиметров. Такие корни впитывают влагу из почвы, которая увлажнена росой и капельками тумана. Во время сильных засух самые тонкие корешки отмирают, а новые образуются из более толстых корней. Другие кактусы имеют утолщенные корни, которые накапливают влагу и питательные вещества.

Колючки представляют собой видоизмененные листья; они бывают очень разнообразными. Одни похожи на крохотные волоски, другие — на иглы, некоторые имеют форму булавы или шила, а есть и такие, которые напоминают щетинки. Кроме того, встречаются плоские и граненые колючки. Их длина тоже сильно варьируется — от крохотных (в 1—2 мм) до 25-сантиметровых гигантов.

Интересную разновидность представляют глохидии. Они очень хрупкие, и у каждой имеется крохотный крючок. Если прикоснуться к колючке, крючок тут же впивается в кожу и обламывается.

Колючки очень важны для кактуса. Они защищают его не только от поедания животными, но и от жаркого солнца, рассеивая свет. Однако главная задача колючек — конденсировать влагу и всасывать воду.

Таким образом, кактус максимально приспособлен к тому, чтобы выживать в засушливом климате.

Как отличить кактус от других растений?

Иногда кактусами называют другие растения-суккуленты, но это неверно. Кактусы отличаются от прочих суккулентов наличием ареолы. Это особая почка, чешуйки которой превращаются в защитные колючки, волоски, ворс, а также развиваются в цветки и побеги. У многих кактусов цветки и побеги образуются в верхней части ареолы, а колючки — в нижней.

Бывают ли съедобные кактусы?

Кактусы не только декоративные растения. Их выращивают и в качестве пищи. Неудивительно, ведь плоды некоторых кактусов — ягоды. И у нескольких видов они носят название драконий фрукт или питайя.

Источник

Почему кактусы не высыхают

Но в жару много воды теряется, и весь запас влаги может просто высохнуть. Вообще транспирация (так называется испарение воды растением) — необычайно важный процесс. Листья, испаряющие влагу, играют роль насоса: они создают всасывающую силу, которая заставляет воду с растворёнными веществами подниматься по корням и сосудам. Однако, если растению выпало жить в условиях постоянной жары и засухи, испарение лучше как-то затормозить. Для этого можно избавиться от листьев, тем самым уменьшив испаряющую поверхность. Кактусы так и сделали: их листья превратились в колючки, а фотосинтетическую функцию листьев взял на себя стебель. Можно усовершенствовать собственную «кожу»: снабдить клетки внешнего слоя (эпидермиса) волосками и толстой восковой кутикулой. Через восковой слой воде труднее пробиться наружу, волоски же ослабляют воздушные потоки непосредственно вблизи поверхности стебля, что тоже уменьшает влагопотерю. Но у кактусов есть ещё одна хитроумная уловка, которая связана с их способом фотосинтеза и которая тоже позволяет сохранять воду, невзирая на постоянную жару и засуху вокруг.

Фотосинтезом называют процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды с использованием энергии солнечного света. Сначала энергия светового фотона с помощью сложных светособирающих молекул и молекулярных комплексов, в состав которых входит хлорофилл, сохраняется в специальных химических соединениях (именно на этом этапе нужна вода, из которой в качестве побочного продукта получается кислород), а потом с её помощью клетка синтезирует органические вещества. У фотосинтеза есть довольно интересные разновидности: например, некоторые бактерии способны осуществлять аноксигенный фотосинтез, при котором кислород не образуется. «Обычный» оксигенный фотосинтез присущ растениям, водорослям и цианобактериям.

Итак, растительной клетке, чтобы сделать молекулу глюкозы, нужны свет, вода и углекислый газ. Вода поступает из-под земли через корни и систему сосудов, углекислый газ — из воздуха. Но у растения нет ни рта, ни лёгких, чтобы вдыхать СО₂. Газообмен с окружающей средой осуществляется через устьица — особые поры в поверхности листьев и стеблей, окружённые замыкающими клетками.

Устьица вносят довольно существенный вклад в испарение воды, и в жару их следовало бы держать всё время закрытыми. Но как тогда получать углекислый газ для фотосинтеза? Причём это не единственная проблема, связанная с фотосинтезом в жарком климате. Главнейший фотосинтетический фермент под названием «рибулозобисфосфаткарбоксилаза» (или РуБисКО), задача которого — присоединять углерод из углекислого газа к растущей молекуле сахара, при высокой температуре начинает работать в обратную сторону, то есть расщеплять полусинтезированный сахар. В таком случае клетке приходится возвращаться назад и заново повторять уже сделанную работу, естественно, с лишними тратами энергии. Поэтому эффективность фотосинтеза при повышении температуры сильно падает. Этого можно избежать, если поднять в листе концентрацию СО₂ — тогда фермент при избытке углекислого сырья будет синтезировать углеводы. Но как это сделать?

Кактусы поступают так: они открывают устьица ночью и поглощают углекислый газ, но в производство глюкозы его не запускают — света-то нет. СО₂ откладывается про запас в специальных мембранных пузырьках-вакуолях внутри клетки. Хранится он здесь не в чистом виде, а присоединённым к молекуле-посреднику, которая потом выдерживает ещё несколько превращений. В результате получается яблочная кислота. Но вот наступает день, и яблочная кислота отправляется из вакуоли в цитоплазму, где от неё отщепляется СО₂, — теперь он может вступить в цикл фотосинтетических реакций, работающих от света. Растению уже не нужно открывать устьица, ведь можно использовать углекислый газ, запасённый за ночь, а значит, сильно сэкономить на испарении воды. Кроме того, соотношение СО₂ и О₂ за счёт запасов смещается в пользу первого, следовательно, фотосинтетические ферменты будут работать в сторону присоединения атомов углерода к растущей молекуле сахара, а не расщеплять её кислородом.

Такой тип фотосинтеза, когда фиксация СО₂ и его использование в фотосинтетических реакциях разделены во времени, называется CAM-фотосинтезом. CAM расшифровывается как Crassu-laceae acid metabolism: здесь acid — кислота, в которую превращается запасённый углекислый газ, а Crassula-ceae, или толстянковые, — название семейства растений, у которых впервые обнаружили такой путь метаболизма. Но толстянки и кактусовые не единственные, кто его использует. CAM-фотосинтез нашли у ананаса и других представителей бромелиевых, у некоторых тыквенных, перечных, гераниевых и ряда других семейств, всего примерно у 9000 видов. Обычно это растения, которым приходится жить в жарком и сухом климате. Но не только: CAM-фотосинтез используют также и виды, живущие в воде, например полушники, стрелолисты и некоторые другие. Никакого противоречия тут нет: вод-ным растениям приходится решать ту же проблему, что и тем, которые вынуждены терпеть жару. Хотя в воде может быть довольно много растворённого СО₂, диффундирует он в ней намного медленнее, чем в воздухе, так что рядом с растением, активно поглощающим углекислый газ, его будет хронически не хватать. Выход — собирать СО₂ не только днём, но и ночью, а поскольку ночью фотосинтезировать нельзя, то захваченный углекислый газ нужно запасать. А фотосинтез CAM-типа как раз и позволяет делать «углекислые» запасы.

Напоследок снова вернёмся к жаровыносливым растениям. CAM-механизм позволяет максимально экономить воду, но, если оценивать количество готового продукта и энергию, потраченную на него, он менее эффективен, чем другие виды фотосинтеза. Так что некоторые CAM-виды используют его только по мере необходимости. Но кроме него существует ещё одна разновидность фотосинтеза, позволяющая днём держать бoльшую долю устьиц закрытыми. В этом случае фотосинтетические реакции происходят в глубинных клетках листа, окружающих жилки-сосуды. Клетки, лежащие ближе к поверхности, во-первых, с помощью энергии света производят топливо для синтеза углеводов, во-вторых, ловят углекислый газ и присоединяют его к молекуле-посреднику. Образовавшаяся в результате кислота и энергетические молекулы сразу отправляются в глубь листа, где СО₂ отсоединяется от кислоты-переносчика и вступает в синтетический цикл. Такой путь называется С₄-фотосинтезом, и он, как видим, похож на CAM, только здесь фиксация углекислого газа и его использование в синтезе разделены не во времени, между ночью и днём, а в пространстве, между разными клетками.

Смысл С₄-фотосинтеза в том, чтобы переправить СО₂ во внутренние ткани листа, где концентрация кислорода невелика. Мы помним, что при повышении температуры фермент РуБисКО всё сильнее начинает работать в обратную сторону, то есть расщеплять с помощью кислорода промежуточные продукты фотосинтеза. Но если кислорода мало, фермент будет работать в правильном синтетическом направлении. С другой стороны, С₄-путь позволяет сократить испарения воды через устьица: в самое жаркое время дня растение может использовать накопленный углекислый газ, запасы которого образовались благодаря пространственному разделению разных блоков реакций; сами же устьица на время можно и закрыть. Экономия воды здесь не так велика, как при CAM-способе, но зато продуктивность фотосинтеза получается выше, так что неудивительно, что С₄-схему используют около 7600 видов растений, среди которых множество злаков, в том числе кукуруза, сорго, просо и сахарный тростник.

Источник

Как поливать кактусы

Кактус — пустынный суккулент, который великолепно чувствует себя под испепеляющими солнечными лучами. Гибридные разновидности растения цветоводы успешно выращивают в квартирах.

Скидка на кактусы 5% по промокоду SR5!

Специально для читателей нашего блога.

Кактус известен своей неприхотливостью — он не предъявляет особых требований к уходу и является самым терпеливым обитателем подоконника. Но эта черта не исключает необходимости ухаживать за цветком. Особое внимание следует уделить поливу. Кактус, подобно другим растениям, нуждается во влаге. Но при слишком частых поливах из почвы вытесняется кислород, что может привести к загниванию корней и гибели растения.

Главное правило ухода за суккулентами — лучше недолить, чем перелить. Единственное исключение — кактус Шлюмбергера, предпочитающий обильные поливы.

Чем поливать

Для поливов следует брать мягкую воду — отстоянную, дистиллированную, талую или дождевую. Если вода жесткая, то ее кипятят или фильтруют. Можно добавить азотной или уксусной кислоты (2–3 капли на литр воды). Если постоянно поливать суккуленты жесткой водой, то почва защелачивается, что способствует развитию заболеваний.

В воде не должно быть примесей. Образование белого или коричневого налета (со временем он превращается в неудаляющийся корковый нарост) на почве либо стебле свидетельствует о повышенной концентрации солей. Поэтому поливать такой водой растения не стоит.

Летом оптимальная температура для полива — 22–25⁰С, зимой — лучше подогреть воду до 30 градусов. Холодную воду (ниже 16⁰С) корни неспособны впитывать.

Если вы желаете, чтобы кактус приобрел креативный вид, то можете растворить в воде пищевой краситель (без вредных добавок). В таком случае иголки окрасятся в соответствующий цвет.

Способы полива

Поливают кактусы сверху или снизу.

При верхнем поливе увлажняют только почвенный субстрат. Нельзя допускать попадания воды на ствол — если она проникнет в микротрещину, то начнется загнивание. Желательно увлажнять весь грунт. Если смочить его частично, то вода быстро испарится и не успеет проникнуть к корешкам.

Если после полива вода скапливается в поддоне, то ее следует выливать — переувлажнение окажет негативное действие. В почве начнут размножаться грибки, что приведет к развитию гнили.

Полив сверху рекомендован для новичков, так как позволяет контролировать и дозировать количество воды, сводит к минимуму риск переувлажнения, обеспечивает качественное промокание земляного кома. Но при постоянном верхнем поливе питательные элементы вымываются из грунта.

При нижнем поливе воду вливают в поддон. Когда верхний слой грунта станет влажным, воду с поддона сливают. Этот метод более эффективен, так как вода медленно поступает в грунт, а затем в корни — исключается чрезмерное увлажнение, не размывается почва, питательные вещества почти не вымываются из грунта. К тому же вода сразу поступает к корням, находящимся в нижней части горшка. Но при поливе в поддон сложно контролировать потребление жидкости суккулентом, из-за чего этот способ лучше использовать профессионалам.

Еще один вариант нижнего полива — помещение горшка в емкость, наполненную водой. Через четверть часа горшок извлекают из воды и возвращают на место.

Опрыскивать суккуленты можно только в теплую погоду. В прохладном помещении подобная процедура запрещена. Орошение проводят в утренние или вечерние часы, чтобы не допустить солнечных ожогов.

Исключение из правил — суккуленты, у которых есть листья (эпифиллум, рипсалис). Этим растениям, помимо опрыскиваний, рекомендуется регулярно устраивать душ. Он удалит пыль и не даст поселиться на растениях паутинному клещу.

Частота полива

На частоту и время поливов влияют разнообразные факторы, среди которых основные — время года, температура и влажность. Чем жарче в помещении и суше, тем быстрее испаряется влага, тем чаще поливают кактусы. В жару полив производят вечером, а в прохладную и облачную погоду — утром. Подобный график легко объяснить. Летом вечерний полив позволит воде проникнуть до дна и напоить корни. Если же в сильный зной полить кактус утром, то вода не успеет увлажнить землю и испарится.

В жару суккуленты увлажняют через день. Если же лето прохладное, то достаточно проводить орошение грунта еженедельно.

В зимний период кактус поливают один–два раза в месяц. Если же воздух в помещении достаточно влажный, то поливы прекращают до весны.

Осенью и весной ориентируются на влажность воздуха. В среднем поливы производят еженедельно.

На график поливов влияет и местоположение цветка. Кактусы, расположенные на южных окнах, хорошо освещенных солнцем, питают влагой чаще. Растения, находящиеся в тени, на северных окнах, поливают реже.

Режим поливов определяет и материал, из которого изготовлен горшок. Кактусы, посаженные в пластиковые вазоны (пластик задерживает воду), поливают реже, чем те, которые находятся в керамических емкостях.

Немаловажное значение имеет и почва. Если в ней много песка, то поливают растения достаточно часто. Если же субстрат глинистый, то поливы сводят к минимуму.

Еще один важный фактор, влияющий на график и объем поливов — вид суккулента.

Тропические эпифитные кактусы (например, рипсалидопсис), произрастающие на деревьях, требуют много влаги. Поэтому их следует часто поливать даже в холодные зимние месяцы.

Пустынные кактусы, напротив, равнодушны к влаге. Ариокарпус зимой не поливают, летом достаточно оросить почву один раз. Учащают поливы (проводят их ежемесячно) только в начале осени (в это время ариокарпус активно растет). Кактус пародию в осенне–зимний период поливают ежемесячно. Опунцию летом увлажняют раз в месяц, а зимой поливы прекращают.

Кактусы, обитающие в скалистой горной местности, обожают солнечные ванны и почти не нуждаются во влаге. Зимой их совсем не поливают, а температуру понижают до 8 градусов тепла. Летом увлажняют почву ежемесячно.

Когда кактус выбрасывает цветоносы, то потребность в воде сильно возрастает. Влага помогает растению набраться сил для распускания бутонов. Поэтому частоту поливов увеличивают. Но не переусердствуйте — застой влаги спровоцирует сбрасывание нераспустившихся цветов.

Опрыскивания на время цветения лучше прекратить. В противном случае нужно действовать очень осторожно — при попадании холодных капель на цветок растение его сбросит.

Что же делать, если кактус решил зацвести зимой, ведь в эту пору частые поливы могут спровоцировать развитие различных заболеваний? Дальнейшие действия зависят от возраста суккулента и силы желания полюбоваться цветением.

Обычно здоровые взрослые растения, цветущие зимой, великолепно обходятся без поливов.

Если же кактус молодой и слабый, то лучше удалить цветонос, чтобы предотвратить риск болезни и гибели. За зиму растение окрепнет и на следующий год порадует новыми цветами. Если же очень хочется оставить цветок, то можно «переселить» суккулент в сухое и теплое помещение и перейти на летний график поливов.

Учащают поливы не только при цветении, но и в период активного роста, который припадает на весну и начало лета.

Откорректировать график поливов придется и после пересадки суккулента. Если пересаживают большое взрослое растение, то поливы откладывают на одну–две недели. При пересадке молодого растения орошения проводят через трое суток.

Подкормка кактусов

Подкормки производят только в период активного роста (с начала апреля до середины июля). Пересаженный кактус несколько недель не подкармливают, чтобы дать ему акклиматизироваться к новым условиям и залечить раны после микротравм.

Кактусам необходимы специальные удобрения (для кактусов и суккулентов). Их особенность — минимальное содержание азота. Использование азотных удобрений может стать причиной гибели растений. В таком случае стебель становится рыхлым и водянистым, на нем образуются рубцы и загнивающие раны. Поэтому органические подкормки суккулентам категорически противопоказаны.

Лесные кактусы удобряют ежемесячно, а пустынные — два раза в месяц.

Подкармливая суккуленты, следует строго соблюдать дозировку. При избытке питательных веществ кактус сильно увеличивается в размерах и надувается, а в запущенных случаях может лопнуть. Но не стоит впадать в панику — растение можно спасти. Рану присыпают серой либо измельченным активированным углем. Вскоре от нее останется только рубец.

Рекомендации и советы

Обеспечить правильный полив и оптимальные условия помогут советы опытных кактусоводов:

• Лучше увлажнять кактус изредка и обильно, чем часто и понемногу.
• Поливая суккулент, воду льют медленно, по краю вазона, чтобы хорошо смочить грунт, не затронув ствола.
• Чтобы избежать застоя влаги, на дно горшка насыпают дренаж.
• Вода должна быть теплой (минимальная температура — 15⁰С).
• На следующий день после полива желательно взрыхлить почву, чтобы насытить ее кислородом и избежать загнивания.
• Изредка (2–3 раза за сезон) рекомендуется подкислять воду лимонной кислотой. На литр воды кладут лимонную кислоту на кончике ножа.
• Если зимой в помещении с кактусами влажность слишком высокая, то воздух высушивают при помощи кондиционера либо переставляют растения в другое место. Поливать их в таких условиях нельзя — существует высокий риск загнивания.
• Категорически противопоказано орошение при температуре ниже 10 градусов. Увлажнение спровоцирует гибель растения.
• Для зимовки кактусам нужны прохлада и полутень.
• На летний период можно вынести растения на улицу, защитив тентом от дождей (незапланированных увлажнений).

Поливают кактус только после полного высыхания почвенного субстрата. Если пришло время полива, а почва влажная, то процедуру откладывают. Чтобы проверить, достаточно ли просох субстрат, втыкают в него деревянную палочку.

Оценить необходимость полива можно и по внешнему виду цветка. Если влаги мало, то кактус сморщивается и «сдувается», а его ребра становятся четко очерченными. При достаточной увлажненности ребра сглаживаются, а суккулент «надувается».

Определить частоту поливов поможет таблица.

Достаточно часто поливают кактусы:	Очень редко увлажняют суккуленты:
принадлежащие к влаголюбивым видам (зигокактусы, рипсалисы); в вегетативный период; обладающие хорошо развитыми корнями; посаженные в пористую (например, глиняную) посуду; произрастающие в рыхлом субстрате, содержащем много песка; обитающие в слишком теплых квартирах; живущие в сухих квартирах, особенно оборудованных центральным отоплением.	относящиеся к сухолюбивым видам (маммилярии); находящиеся в зимней спячке; корни которых повреждены либо сильно ослаблены; высаженные в непористые (к примеру, пластиковые) емкости; произрастающие в плотной, богатой глиной, почве; обитающие в холодных квартирах; живущие в квартирах с повышенной влажностью.

Чтобы разбудить цветок от зимней спячки, прибегают к опрыскиванию. Процедура стимулирует рост молодых побегов и способствует переходу к периоду вегетации.

Увлажнить воздух и предотвратить появление солнечных ожогов на стебле позволят мелкодисперсные опрыскиватели.

Источник