Культура кактусов

Батов Сергей Геннадьевич

Фото 24. Поперечный срез стебля Discocactus spinosior.

эпидермис, покрытый кутикулой

Фото 25. Поперечный срез стебля Eriocereus jusbertii.

На поперечном срезе стебля кактуса видно

расположенное в центре, состоящее из проводящих пучков кольцо, которое называют камбиальным. У безлистных кактусов диаметр этого кольца во много раз меньше внешнего диаметра стебля.

Камбиальное кольцо неоднородно. При увеличении четко выделяются три основных слоя. Средний слой (собственно камбий) состоит из почти одинаковых, постоянно делящихся клеток. Эти клетки растут, развиваются и формируют ткань ксилемы, ближе к центру, и флоэмы—к периферии. С возрастом клетки ксилемы и флоэмы грубеют, их стенки становятся прочнее. Поэтому при укоренении или прививке кактусов следует помнить, что успешнее эти операции проходят на срезе с «молодым» камбиальным кольцом, т.е. на неодревесневшей зеленой части стебля.

В стебле происходит постоянное перемещение веществ: органических, преимущественно, вниз и минеральных — вверх. Такое движение веществ в растении идет по различным тканям: по ксилеме — восходящий ток и по флоэме—нисходящий.

Древесина кактуса легкая, но прочная, ажурного строения. Хотя она и не имеет хозяйственного значения, но иногда используется для изготовления различных поделок и сувениров. Зачастую древесный скелет столбовидного кактуса в виде вертикальных прутьев долго остается напоминанием о погибшем растении.

В центре камбиального кольца расположены клетки сердцевины, а пространство от камбиального кольца до внешних покровов — эпидермиса занято паренхимной запасающей тканью, представляющей собой разросшиеся клетки первичной коры (т.е. той тоненькой кожицы, которая покрывает зародыш семени). Цитоплазма клеток этой ткани студенистая, в виде густого коллоида, что способствует быстрому всасыванию воды, особенно конденсированной (росы), удержанию ее в клетке. Густая цитоплазма обеспечивает сильный ток воды и минеральных веществ от корня в стебель.

В клетках запасающей ткани происходит синтез органических веществ, некоторые из них могут оказывать воздействие на организм человека: широко известно использование кактусов из рода Lophophora в лечебных или культовых целях.

От центрального цилиндра к ареолам отходят проводящие пучки. Проводящих пучков в стебле мало, они простые, с преобладанием флоэмы, поэтому движение питательных веществ и воды в толще стебля чаще происходит путем осмоса, т.е. пассировки их от клетки к клетке.

Mammillaria dioica

Ferocactus townsendianus

Opuntia pilifera

Maihuenia patagonica при

Увеличении

в 250 раз

Ferocactus townsendianus при увеличении в 620 раз

Фото 26 – 30. Древесина

кактусов (по A.Gibson и P.Nobel).

Werckleocereus tonduzii толщина эпидермиса и кутикулы 0,12мм

Pachycereus pringlei 0,25 мм

Stenocereus gummosus

0,25 мм

Фото 31 - 33. Микрофотографии эпидермиса и кутикулы кактусов

(по A.Gibson и P.Nobel).

Фото 34. Участок стебля Obregonia denegrii (по E.Anderson).

У поверхности почвы покровные ткани могут иметь пробкоподобную структуру, большая же часть стебля покрыта тонкой эластичной «кожицей», имеющей способность очень сильно растягиваться. Клетки эпидермиса имеют зеленый цвет, т.к. в них находятся хлоропласты, содержащие зеленый пигмент хлорофилл, однако у горных растений они чаще бурой, красноватой, фиолетовой или белесой окраски из-за преобладания пигментов каротина, ксантофилла и некоторых других, а бесхлорофильные формы отличаются красной, оранжевой, желтой или лиловой окраской стебля.

По поверхности стебля разбросаны крошечные отверстия—устьица, через которые происходит газообмен и испарение воды—транспирация. Количество устьиц на 1 мм2довольно велико, в среднем около 40*, что объясняется необходимостью обеспечения полного газообмена в клетках запасающей ткани. При этом наблюдается закономерность: чем толще запасающая ткань, тем больше устьиц, с одной стороны, и чем больше устьиц, тем тоньше и эластичнее эпидермис.

При увеличении видно, что устьица состоят из двух запирающих клеток с неодинаковой толщиной запирающих и противоположных им клеточных стенок. Когда количество влаги в этих клетках повышается, т.е. они набухают, щель между ними увеличивается. При оттоке воды из устьичных клеток их запирающие поверхности сближаются, и щель закрывается. В устьичных клетках имеются биологические аккумуляторы энергии — хлоропласты, таким образом, можно сказать, что устьица «работают» в автономном режиме.

По поверхности эпидермиса разбросаны специальные клетки, выделяющие воск. Слой воска на стебле называется кутикулой. Кутикула защищает более нежные клетки от перегрева и потери влаги.

Кактусы аридных зон для защиты от механических повреждений и чрезмерного испарения влаги из стебля могут быть покрыты также и крапом или опушением (напр, кактусы из pozaAstrophytum). Иногда эпидермис покрыт частыми мелкими порами (род Neogomesia, Uebelmannia, некоторые Gymnocalycium sp.sp. и др.). Интересно, что эти поры являются следами специализированных отмерших клеток, в цитоплазме которых образуются кристаллы органических кислот или их солей (чаще оксалата кальция). Подобные кристаллы очень гигроскопичны и способны абсорбировать воду даже при минимальной влажности воздуха.