Свет как фактор культуры кактусов

Свет при развитии растений является самым важным модифицирующим (видо-образующим) фактором. Однако части светового спектра могут поглощаться только немногими типами молекул растений, такими, например, как хлорофиллы, которые находятся в так называемых пластидах (хлоропластах) ассимилирующих клеток. Пластиды часто имеют форму овальных тел в виде мешка. Вмятинами мембраны внутреннее пространство пластидов разделяется на этажи в форме стопок блинов, на поверхностях которых в тончайшем молекулярном слое расположены хлорофиллы.

Все растения, которые ассимилируют, и образуют таким образом сахара и крахмал, нуждаются в солнечном свете. С некоторых пор, мы можем заставить большинство растений развиваться, расти и цвести даже при искусственном освещении. Для этого используют люминесцентные лампы со световым спектром, который аналогичен солнечному свету. Растения могут предъявлять, однако, очень различные требования к интенсивности света. Так некоторым мхам, растущим в пещерах, достаточно и 1/100 дневного освещения для существования, в то время как преобладающая часть кактусов имеет, все же, очень высокие требования к свету для развития, роста и образования цветов.

Однако свет не является унифицированным, гомогенным фактором: например, нужно учитывать: угол его падения, продолжительность освещения, ультрафиолетовую составляющую, которая связана с высотой местонахождения, отражающие и рассеивающие субстанции, такие как частицы пыли и т. д. Некоторые растения имеют низкие требования к освещению и приспосабливаются без проблем к различному качеству света; другие прямо-таки фиксированы на определенное качество освещения. Кактусы по отношению к уровню освещения требуют многого. Виды, которые на своей родине предпочитают скорее тень, развиваются и в наших плохо освещенных местностях еще отлично. Светолюбивым и сильно околюченным, как большинство «мексиканцев», многие Мело- и Диско- кактусы, в плохо освещенное время создают условия приближенные к тем, которые бывают на их родине, давая им дополнительное освещение. Например, применяя лишь 15 Вт лампу дневного света, освещающую группу сеянцев, и ежедневную продолжительность облучения от 8 до 10 часов, достигают многих преимуществ: даже зимой можно получить сильные, здоровые, болезнеустойчивые растения с естественным габитусом, удовлетворительным приростом и высокой способностью к цветению.

В местах происхождения большинства кактусов угол падения солнечных лучей больше чем в наших широтах. Ультрафиолетовая часть света существенно больше, чем в нашей широте, т.к . там помимо этого ещё и менее загрязнён атмосферный воздух (частицы пыли действуют, грубо говоря, как фильтр). Ультрафиолетовые лучи вызывают усадку тела растений, сокращение их межрёберного пространства и в целом приземистый рост. Эта часть светового спектра содействует образованию опушения, воскового налёта и плотных колючек, которые должны защищать тело растений от сгорания. Интенсивное солнечное облучение требует изменений в процессах происходящих в растении и образования различных алкалоидов и гормонов. Хороший пример этого — Lophophora (пейотль, шнапсовая голова и т. д.). На своей родине Lophophora образует примерно, в совокупности, 15 известных сегодня галлюциногенных алкалоидов, которые применялись ещё индейскими коренными жителями, особенно их «медиками», при культовых действиях как наркотик. Содержание алкалоидов в лофофоре относительно высоко — они встречаются также в некоторых ариокарпусах, где, однако, лишь подтверждаются их следы. Однако, вернёмся назад к «пейотлю» и фактору света. Культивируя лофофору в наших широтах, по возможности, с точно теми же условиями как на родине и дополнительно применяя еще люминесцентные трубки с похожим на солнечный свет спектром, мы видим, что алкалоиды также образуются, правда только в очень скромных количествах — их недостаточно, чтобы производить зрительные и слуховые галлюцинации. Этим подтверждается важность продолжительного солнечного освещения, т. к. очевидно, маленькие, однако очень существенные факторы ответственны в солнечном спектре за образование алкалоидов.

Растения «работают» с такими же длинами волн света, как и человеческий глаз; но их спектр поглощения простирается несколько далее и в ультрафиолетовой области и в инфракрасной области. Свет влияет первоначально на фенотип (внешний вид) растений. Выращивают два пробных растения одного вида. В то время как первое освещают нормально, другому дают только минимум света, что приводит к вытягиванию (неестественному увеличению длины) стоящего в темноте растения. Определенные, высокоэнергетичные ультрафиолетовые лучи могут влиять, также и на генотип (наследственность) растений, однако, наследственные изменения более или менее редки при нормальных условиях среды. Они могут влиять на растение положительно, нейтрально или чаще всего отрицательно. Положительные мутации скорее редки. Они имеют трудности при приспособлении, так как сегодня существующие виды уже давно твердо заселяют экологические ниши, к которым они уже приспособлены лучшим образом. Нейтральные мутации не несут для существования организмов ни достоинств, ни недостатков. Растения с отрицательными мутациями в своей наследственности осуждены почти без исключения на вымирание, если они не находят свободную «нишу», что бывает в очень редких случаях. Однако некоторые отрицательные мутации приносят очень специальные качества, которые дают возможность заселять их владельцам крайние части местонахождений вида, на которых не могла бы больше существовать «конкуренция».

Literatura:

HILLMAN.W.S. (1967): The physiology of phytochrome. Ann. Rev. Plant Physiol. 18: 301 - 324
JAGGER, J. (1976): Introduction to research In ultraviolet photobiology. Englewood Cliffs: Prentice-Hall
MOHR,H. (1964): The control of plant growth and development by light. Biol. Reviews 39: 87 - 112
MOHR, H. (1971): Pflanzenphysiologie. 143 - 174. Springer Verlag, Berlin. Heidelberg, New York, 2. Auflage
STRASBURGER.E. (1971): Lehrbuch der Botanik. 746 - 751. G. Fischer Verlag, Stuttgart. 30. Auflage

Prof. Dr. Helmut Antesberger KuaS 39 (7) 1988

Перевод — Дмитрий Корнетов, 2002.