Методики посева папоротников

Модераторы: bodd, Gartem

Ответить
sergey
Сообщения: 44
Зарегистрирован: 16 фев 2011, 14:43
Меня зовут: botaniq
Откуда: irkutsk

Методики посева папоротников

Сообщение sergey »

Вот небольшой обзор из моей диссертации, если фотки будут нужны нафотаю. Просто времени почти нет, снова остался один на две оранжереи, и начальник и работник.


РАЗМНОЖЕНИЕ ПАПОРОТНИКОВ

Полный жизненный цикл папоротников складывается из двух фаз – фазы гаметофита и фазы спорофита. Когда говорят о папоротниках, то имеют в виду, прежде всего спорофит. Как и у большинства высших растений (за исключением Bryophyta), спорофит папоротников является доминирующей фазой в их жизненном цикле. Все папоротники можно вырастить из спор. На нижней стороне вайи взрослого растения располагаются сорусы, как правило, беспорядочно, рядами или штрихами. Иногда они формируют сплошную корку или окантовывают край. В них собраны спорангии, в которых и образуются споры. Некоторые виды имеют специальные спороносные вайи - спорофиллы.

Размножение спорами

Методика размножения спорами

О зрелости спор судят по побурению сорусов. Собирают их вместе с частью листа и укладывают на просушку в бумажный пакет, который содержат в сухом прохладном помещении или в холодильнике и открывают непосредственно перед посевом. Сроки сохранения жизнеспособности спор разных папоротников сильно варьируют: от нескольких дней до 15-20 лет.
Для посева споры отделяют в защищенном от сквозняков помещении. Для этого надо, не открывая пакет, постучать по нему, от чего споры высыпаются. Если споры не отделились, то сорусы соскабливают ножом или, лучше всего, скальпелем. Можно собирать споры и со свежего зеленого листа. Споры чрезвычайно мелки и внешне похожи на бурый порошок. Каждый образец обрабатывают отдельно, предварительно тщательно вымыв и высушив руки. Стол и инструмент периодически промывают и дезинфицируют. Если меры поддержания стерильности не соблюдать, то споры разных видов будут смешиваться.
Посев спор можно производить в любой срок, но при недостатке света и тепла в умеренной зоне лучший период - конец зимы — начало весны.
Споры способны прорасти на любом влажном субстрате, однако для успешного развития всходов необходима слабокислая среда.
Примерно через 1,5-2 месяца после образования заростков начинают образовываться листья и корни. В этот период уход за папоротниками значительно упрощается. Им необходим больший объем воздуха и почвы, поэтому растения не только регулярно поливают, но и проветривают. При смыкании отдельных экземпляров их рассаживают в плошки, но так, чтобы в каждой емкости была одновозрастная рассада (ведь среди хорошо развитых попадаются растения, еще не сформировавшие настоящих корней и листьев). Субстрат дается более грубый и не обязательно стерильный. Первое время рассаду следует прикрывать влажной бумагой и уже через 1-2 недели начинается активный рост, и вскоре папоротники разрастаются настолько, что их высаживают в ящики, а затем и на гряды.
Период выращивания от посева спор до формирования взрослых растений составляет около 2 лет. На третий год мы получаем вполне развитые растения.
Споровое размножение папоротников, в отличие от вегетативного, представляет большие трудности и в практике декоративного садоводства почти не применяется. Между тем, споры папоротников образуются в огромном количестве и, обладая способностью сохранять всхожесть в течение 15-20 лет и более, могут с успехом служить для массового выращивания папоротников. Размножение при помощи спор самый экономически важный метод в производстве посадочного материала папоротников. Исключение составляют виды, содержащие в спорах хлорофилл – Osmunda, Osmundastrum или виды, прорастание спор которых, проходит в отсутствии света, под землей – Ophioglossum, Botrychium, Angiopteris, Marattia (которые развиваются под землей в течение 7-9 лет).
Выращенные из спор растения, в отличие, от полученных при вегетативном размножении, имеют мощные кусты, хорошо развитую корневую систему и более устойчивы к неблагоприятным условиям.
Причинами, затрудняющими выращивание папоротников из спор, являются следующие: трудность проращивания спор, необходимость поддержания влажной среды, поражаемость плесневыми грибами, узкая экологическая и биологическая приспособленность гаметофитов, сложный уход за ними и молодыми спорофитами ( авторы).
Сбор спор. Для сбора спор срезаются вайи с сорусами. Затем укладываются на листы чистой бумаги и лежат до высыпания, класть необходимо сорусами к бумаге. Самое главное, прежде всего, это чистота вида. Если сушить вайи разных видов в одном помещении, то есть вероятность засорения, так как споры легкие и могут с потоками воздуха перемещаться в помещении. После высыпания спор лист необходимо свернуть вдоль срединной линии и легкими потряхиваниями очистить от индузиев и растительных остатков, тяжелые части быстро ссыпаются, а споры задерживаются. Некоторые авторы советуют просевать споры через сито, но тогда воздух в помещении будет обсеменен ссорами, и делать это нужно очень аккуратно. Если вайя взята уже с созревшими или вскрытыми сорусами, есть вероятность, что спор уже осталось мало, тогда придется вручную счищать сорусы с вайи. Для этого лучше всего подойдет скальпель. После этого чистые споры помещаются в бумажные пакетики и этикитируются.
Методы посева спор. Посуда с посевами должна быть закрыта, чтобы поддерживать постоянную влажность и избежать засорения. Однако периодическое проветривание полезно, так как застой воздуха приводит к активному росту грибов и водорослей, из-за которых заростки могут погибнуть.
При задержке роста, загущенности, появлении плесени или водорослей заростки необходимо немедленно рассадить. При чрезмерно загущенном посеве происходит выпревание дерновинки, закисление субстрата и появление уродливых пролиферированных проталлиев.
Для развивающихся гаметофитов необходим свет 12-15 часов в день. Многие птеридологи советуют подкармливать гаметофиты и молодые спорофиты раствором удобрений: 2 чайные ложки нитрата аммония на 9 литров воды. Пикируют их группами по 3-10 штук, посуда, субстрат и условия ухода такие же, как для сеянцев. При пикировке удобнее всего пользоваться тонкой заточенной палочкой и лопаточкой. Пересаживают молодые спорофиты в фазе 2-3 ювенильных листьев, или колонии гаметофитов, кучками по 3-6 гаметофитов, когда они образуют загущенное поселение, не заглубляя, а лишь слегка прижимая к поверхности влажного субстрата, на расстояние, равное диаметру групп. Содержать необходимо в 100% влажности. Большинство лесных видов обсеменено различными мхами (зелеными, печеночниками, водорослями), что затрудняет дальнейшее их развитие из спор и развитие гаметофитов. Споры прорастают на свету при 15-25°С (оптимум 20°С). Заростки не выносят прямых солнечных лучей перегрева, в связи, с чем посевы содержат на рассеянном свету или притемняют бумагой.
Температура при проращивании не должна повышать 30° С, так как в это время гаметофиты и ювенильные спорофиты очень чувствительны к температуре, при поднятии температуры проталлии и протонемы, а также и заростки будут «вариться», вследствие чего погибать (авторы).
Субстраты. Для посевов спор используются различные субстраты. Ниже рассматриваются методики, предложенные разными авторами и использованные нами.
В качестве субстрата Ю.А. Котухов (1968) предложил использовать брикеты из осоковых кочек, используя дернистые виды осок, таких как Carex juncella. Из кочек ножовкой вырезались брикеты 10 см шириной, 10 см толщиной и 20 см длиной. Брикеты кипятили в течение 30 мин., просушивали и выдерживали в течение 12 часов в питательной среде. Можно приготовить ее самим, для этого необходимо: коровяка 300 г, суперфосфата 4 г, сульфата аммония 2 г, аммиачной селитры 1 г, борной кислоты 10 мг, меди сернокислой 5 мг, цинка сернокислого 10 мг, аммония молибденовокислого 0,2 мг, калия йодистого 0,2 мг, кобальта сернокислого 0,2 мг, марганца сернокислого 20 мг; все это растворяли в 10 литрах воды (добавляли микроэлементы в таблетках). Сейчас, имея большой арсенал различных удобрений все эти изыскания можно свести к одному какому-либо виду комплексного удобрения. Мы проверяли KEMIRA и POCON, они прекрасно подходят для замачивания брикетов.
После этого брикеты помещали в ящики и производили посев. При посеве необходимо соблюдать все меры предосторожности против засорения посевов спорами других видов, необходимо сеять в разных помещениях, так как в окружающем воздухе споры могут летать до 7-15 дней. Закрытые стеклом и затененные ящики необходимо содержать при температуре 18-25°С. Брикеты лучше увлажнять со дна ящика, чтоб не смыть споры.
Обычно через 11-15 дней, в зависимости от вида на поверхности брикета появляются протонемы папоротников (начальная стадия гаметофита), которые через 25-40 дней превращаются в нормально сформировавшиеся сердцевидные гаметофиты, способные к половому размножению. Половой процесс у гаметофитов протекает быстрее при сильном увлажнении воздуха и субстрата (обильный полив, частое опрыскивание) и поддержании постоянного температурного режима 18-25°С. При соблюдении этих условий спорофиты образуются обильно и дружно. Как правило, они появляются через 45-60 дней после оплодотворения. При благоприятных условиях один брикет может дать от 200 до 400 молодых растений.
После появления первой пары листьев молодые растения пикируют в кочко-осоковые кубики 5 х 5 см, приготовленные также как и брикеты. Перед пикировкой на одной поверхности кубика делают воронкообразное углубление и заполняют его земляной смесью (одна часть перегноя, одна часть речного песка, две части бурого волокнистого торфа). Кубики с распикированными растениями укладывают в ящики и ставят в полутень или парничок.
В осенне-зимний период растения необходимо держать в домашних или оранжерейных условиях, так как они еще являются вечнозелеными. Как правило, вечнозеленость сохраняется у сеянцев до трех-четырех лет. На следующий год растения можно высаживать на постоянное место.
Удобный способ для прорастания предложила Н.М. Стеценко (1989). Только вместо пакетов из целлофана мы использовали зиплоки, в которых влажность легко контролировать, вследствии чего, весь процесс упрощается.
В методике, прописанной Jones (1989), он описывает простой способ, однако необходимо постоянно следить за посевами. Используются любые емкости. Субстрат стерилизуется в течение 30 минут при температуре 97°С. Также, стерилизацию можно провести в СВЧ печи в течение 10 мин.
Для дезинфекции спор можно использовать раствор соды или гидрокарбонат кальция (10 г/140 мл), в коммерческом производстве можно дезинфицировать гидрохлоридом. Обычно споры помещают в небольшую емкость или бутылочку с дезраствором и взбалтывают 5-10 мин. После этого споры просушивают на бумаге, промывая 1-2 раза стерильной водой. Затем в зависимости от субстрата посева, споры высыпают на среду или на фильтровальную бумагу и высушивают, перенося их по пакетикам. Часто зарубежные коллеги используют следующие почвенные смеси: платицериумый торф 1 часть и 2 части крупного песка; 1 часть мохового торфа и 2 части молотой терракоты; 1 часть волокон древесных папоротников и 2 части крупного песка; 1 часть мохового торфа и 2 части золы или крупного песка. Коммерческие производства используют чистый моховой торф или смесь из 1 части мохового торфа и 2 частей крупного песка. Контейнеры используются любые. После посева накрываются пищевой прозрачной пленкой. Полив из пульверизатора сверху или через поддон.
Методики посева Mickel & Fiore (1979), Dyce (1992) похожи на предшествующие, но достаточно упрощены и адаптированы для всех желающих.
Marinelli (1994) использует те же приемы при сборе и стерилизации спор и приводит свою смесь из части перлита и мохового торфа с добавкой микроэлементов.
Hoshizaki and Moran (2001) описывают общие методы сбора спор и хранения. Стерилизация проводится 5-10% раствором белизны с замачиванием спор на 1 мин (для чувствительных видов 2% раствор и экстраполяция в течение 5-10 сек), после чего их выливают на фильтровальную бумагу и промывают стерилизованной водой 2-4 раза. Для стерилизации спор в спорангиях используют 5-10% раствор (редко 20%) белизны, выдерживают, 5-10 сек не промывая. Затем по обычным методикам производится посев в различные емкости: чашки Петри, плошки.
Lane (1980) предлагает метод выращивания папоротников из спор на питательных агаровых растворах.
Обычно используют следующую смесь: верховой торф + листовая земля + песок (2:1:1). Все компоненты должны быть тщательно подготовлены: из них удаляют как очень мелкие, так и самые крупные частицы.
За рубежом используют готовую земляную смесь + сфагнум, готовую земляную смесь + рубленые корни осмунды, чистый сфагнум, смесь сфагнум + песок, смесь листовой + дерновая + песок (вместо листовой земли можно использовать вермикулит).
Для успешности крупномасштабного тиражирования папоротникообразных закрытого грунта вегетативное размножение не может дать большой выход продукции. При споровом размножении с одного экземпляра можно получить до 3.200 растений. Как правило, до выхода в продажу проходит от 1.2 до 2.5 лет, в зависимости от видоспецифичности.
Best regards,
Sergey Kalyuzhny
Botanic Garden of Irkutsk State University,
93 Koltsov Street, POBox 48, Irkutsk, 664039,
Russia
Tel/FAX +7(3952)413476
E-mail kaluzhniy@mail.ru
Tasmanka
Ветеран форума
Сообщения: 1617
Зарегистрирован: 18 июл 2010, 02:53
Меня зовут: Анka
Откуда: Australia, 9b

Re: методики посева папоротников

Сообщение Tasmanka »

Классный материал! Спасибо, Сергей!
The greatest joy in Nature is the absence of man.
Ответить

Вернуться в «Папоротники (в том числе древовидные)»