Тема: Факторы среды в условиях закрытого и защищенного грунта

1.1. Определение, цели и задачи дисциплины.

2. История декоративного цветоводства.

3. Факторы среды в условиях закрытого и защищенного грунта.

1.1. Определение, цели и задачи дисциплины.

Цветоводство, отрасль растениеводства, занимается выращиванием цветочно-декоративных растений для получения цветов на срезку, высадки их в садах, парках, скверах, для внутреннего украшения помещений. В зависимости от назначения и состава растений различают цветоводство открытого и закрытого (теплицы, оранжереи, парники) грунта. В открытом грунте возделывают приспособленные к местным условиям многолетние и однолетние цветочные культуры (флоксы, пионы, ирисы, анютины глазки, шалфей, лобелию, петунию и др.). В закрытом грунте выращивают теплолюбивые растения (розу, гвоздику, цикламен), комнатные растения (пальмы, кактусы, алоэ, аспарагусы), проводят зимнюю выгонку сирени, тюльпанов и других культур.

Основные задачи цветоводства: увеличение производства цветов, улучшение их ассортимента (путём выведения новых сортов и введения в культуру растений дикорастущей флоры) и качества семенного и посадочного материала; ликвидация сезонности поступления цветочной продукции; уменьшение себестоимости продукции за счёт механизации посадки и ухода за растениями, особенно в защищенном грунте.

Целью декоративного растениеводства является расширение с помощью генетических и селекционных методов ассортимента декоративных гибридов, сортов, форм и разновидностей цветочных культур.

Большую роль в этом играет полиплоидия – наследственные изменения, связанные с увеличением числа хромосом. Растения, у которых число хромосом в ядре удвоено, называются диплоидными. Растения у которых набор хромосом увеличен в нечетное число раз (триплоиды, пентаплоиды), называются анортнополиплоидными. Растения, у которых набор хромосом увеличен в четное число раз (тетраплоиды, гексаплоиды, октаплоиды), называются ортаполиплоидными.

Полиплоидия имеет большое значение в видообразовании растений. В природе полипоидные виды особенно часто встречаются среди многолетних травянистых растений, сравнительно реже среди однолетних и древесных. Спонтанные полиплоиды в природе чаще всего появляются на границе ареала исходных диплоидных видов, где растения встречаются с необычными для них условиями. Для таких полиплоидов характерна пониженная семенная плодовитость, а то и полная стерильность. Эти полиплоиды сохраняются в природе лучше всего у видов, легко размножающихся вегетативно, т.е. у травянистых многолетников.

Полиплоидные растения появляются под влиянием различных факторов: физических (температура, ионизация), механических (повреждение тканей, центрифугирование), химических (воздействие разных веществ, прежде всего колхицина).

В ряде зарубежных цветоводческих учреждений получение полиплоидов стало одним из ведущих методов селекционной работы. Экспериментально полученные полиплоиды используются в качестве промежуточного компонента для создания новых сортов с восстановленной способностью к семенному размножению.

Полиплоидия вызывает изменение признаков у растений. Первый, наиболее заметный признак – увеличение количества и размера цветков, что приводит к изменению форм соцветия (львиный зев, гладиолус, фрезия). Очень часто возникает новая окраска (ирис, гладиолус, фрезия), изменяется форма цветков и листьев, появляется мохровость и гофрированность лепестков, меняется общий габитус растений. У тетраплдоидов увеличивается, по сравнению с диплоидами, диаметр стеблей, черешков, цветоносов. Последние прочнее, меньше полегают, часто не нуждаются в подвязке (гладиолусы), как правило, бывают и более длинными, что особенно ценно для культур, выращиваемых для срезки. Полиплоидия нередко вызывает изменения темпов роста и развития растений: вегетационный период полиплоидных растений, как правило, продолжительнее, цветение иногда более позднее, но более длительное (на 10-15 дней). Поэтому получение стерильных растений часто бывает целью селекционной работы. Используя диплоидные и полиплоидные сорта, можно увеличить период выпуска продукции конкретного вида (фрезия, летнки). Общая продолжительность жизни у цветков полиплоидов возрастает так же из-за их частичной стерильности и пониженной транспирации цветков.

У полиплоидных растений может изменятся фотопериодическая реакция (хризантемы), повышается устойчивость к грибным и вирусным болезням, вредителям (гвоздика), увеличиваться размер семян (фрезия). Реакция на свет может измениться из-за увеличения толщины лепестка; например, сорта полиплоидного табака группы (Tageslicht) не закрываются на солнце из-за утолщенных лепестков. Утолщение лепестков приводит и к увеличению насыщенности окраски.

Уровни плоидности, обеспечивающие максимальную декоративность, у разных видов различны. Так, у альстремерии, тюльпана, канны, крокуса, агератума, бегонии всегдацветущей, львиного зева, тагетесов наиболее декоративны тетраплоидные растения, которые не дают семена и очень продолжительно цветут. У гладиолуса, ириса, нарцисса, пиона, роз, фрезии, цикламена наиболее декоративны тетраплоидные растения. Тетраплоидами являются и мохровые сорта львиного зева и портулака У дельфиниума, виолы, фуксий, георгины, наиболее декоративны гекса- и октаплоиды.

Большое место в современном ассортименте занимают и гетерозисные F₁-гибриды. Гетерозис пожжет появляться по одному или нескольким признакам, по габитусу растений и по отдельным органам (листьям, цветкам, соцветиям, плодам). Он может выражаться и в изменении физиолого-биохимических показателей.

F₁-гибриды получают с помощью инбредных (самоопыленных) линий растений и растений с мужской стерильностью, которые являются материнскими. У большинства цветочных культур гетерозисные гибриды получают с помощью кастрации цветков у материнских растений и опыления их подобранными инбредными линиями (цикламен, виола Витрокка, пеларгония, примулы, сенполия, глоксиния и др.)

Без кастрации, но при использовании мужской цитоплазматической стерильности, получены гетерозисные F₁-гибриды у тагетесов, бальзамина, аквилегии, бегонии всегдацветущей, циннии, львиного зева, агератуми, маргаритки.

Семеноводство гетерозисных гибридов ведут только в теплицах. Даже если отбор форм проведен в открытом грунте, растения выкапывают и переносят в теплицу. Особенно много гетерозисных сортов создано у агератума, тагетесов, бальзамина, львиного зева, петунии, циннии и пералгонии. F₁-гибриды львиного зева отличаются по высоте (20-80 см), форме цветка и окраске. К ним относят серии Kolibri, Sprait, Coronette, уникальная серия Madam Batterfly с открытыми цветками, серии для срезки Rocket, Frontier. Каждая серия включает сорта 6-8 окрасок. Среди F₁-гибридов у петуний особенно интересны двуцветные гибриды.

У пеларгонии зональной создание гетерозисных гибридов позволило перейти на семенное размножение культуры, причем цветение растений начинается через 4 месяца после посева семян.

Среди гетерозисных сортов имеются триплоиды, полученные от скрещивания тетраплоидов с диплоидами. Много таких гибридов получено у тагетесов, бегонии всегдацветущей, львиного зева и циннии.

Первые гетерозисные гибриды были получены у бегонии всегдацветущей в 1909 году. Следующий гетерозисный гибрид был получен у бегонии мелкоцветной, цветки которой были махровыми, только в 1934 году. Большое количество F₁-гибридов появилось в конце 60-х – начале 70-х годов ХХ века, когда их стали включать в промышленный ассортимент. В настоящее время F₁-гибриды составляют значительную часть ассортимента всех групп растения.

Расширение работ по получению гетерозисных F₁-гибридов, несмотря на сложность их создания, объясняется рядом их преимуществ. Гетерозисные сорта можно успешно выращивать в разных климатических условиях при сохранении ими выравненности по комплексу декоративных признаков. У львиного зева создание F₁-гибридов, нейтральных по отношению к длине дня, позволило решить вопрос о круглогодичной выгонке.

Гетерозисные гибриды всех культур цветут более обильно. Так напрмер, у тагетеса прямостоячего с помощью F₁-гибридов удалось преодолеть недостаточное цветение. Все гетерозисные сорта, предназначенные для оформления цветников, независимо от культуры (вида) обладают компактностью и хорошим ветвлением.

Появление гетерозисных гибридов у таких культур открытого грунта, как тагетесы, львиный зев, петуния, цинния, дало возможность выращивать их весной в теплицах и использовать в горшках и контейнерах для интерьеров, балконов и раннего оформления цветников.

В качестве декоративных смесей для цветников стали использовать F₂-гибриды ряда цветочных культур. У F₂-гибридов происходит расщепление по окраске цветков, остальные же признаки в значительной степени остаются однородными. Это явление выявлено у агератума, виолы, бальзамина, бегонии, львиного зева, петунии. F₂-гибриды виолы Color Festival превосходят F₁-гибриды по размеру цветка, более раннему цветению, устойчивости к жаре и избытку влаги; другая смесь F₂ Magnifico – так же превосходит F₁-гибриды по размерам цветка, набору окрасок цветков и другим признакам.

Таким образом, с помощью генетических и селекционных методов можно значительно расширить ассортимент декоративных растений. Специалисты изучающие эти новые формы и сорта, должны постоянно изучать биологию и агротехнику этих растений, учитывать полученные данные при разработке технологии выращивания.

Использование современного ассортимента декоративных травянистых растений с изменой декоративностью, особенно цветков и соцветий, не исключает необходимость знать из какого района земного шара происходят виды, так как изменение экологических требований у таких растений наблюдается реже, чем изменение качества цветения.

В цветоводстве используется огромное число видов из разных районов земного шара, однако большая часть их происходит из теплых субтропических и тропических районов Америки, Африки, островов Тихого океана.

При обобщенном делении растений на тропические и субтропические принимают во внимание, прежде всего, температурный фактор, хотя температура – лишь один из элементов среды. При этом надо иметь ввиду, что температурный режим в тропиках и субтропиках отчетливо различается по вертикальной зональности.

Знание экологических и климатических условий мест обитания растений в природе важно для обеспечения культивируемым видам необходимых условий в оранжереях и цветниках. Однако механически переносить условия местообитания в оранжереи, где культуры выращиваются в течение разного времени не экономично. Особенно это касается так называемых промышленных культур (роз, зантедеший, хризантем и др.), которые постоянно растут в оранжереях. Поэтому, прежде чем преступить к выращиванию культуры, важно изучить реакцию растений на условия оранжереи или, наоборот, создать в оранжерее условия, адекватно изменяемые на разных этапах жизни растений в оранжерее.