ЗНАЧЕНИЕ ТЕМПЕРАТУР В ЖИЗНИ ОРХИДЕЙ

Для обмена веществ, происходящего внутри растения, помимо солнечного СВЕТА, ВОДЫ и прочего так же необходима и ТЕПЛОВАЯ ЭНЕРГИЯ. Для одних процессов важен нагрев, для других — охлаждение, а для третьих — чередование нагрева и охлаждения.

Для того, чтобы понять важность правильно подобранных температур, нужно вспомнить, что такое ФОТОСИНТЕЗ — это процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды на свету при помощи фотосинтетического пигмента (хлорофилла).

Общую схему фотосинтеза можно выразить следующим образом:

Как мы видим, УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ (CO₂) играет очень важную роль в жизни растения. Он поглощается растениями из окружающей среды через листья, уже внутри встречается с водой (H₂O), которая попала внутрь через корни, и под действием определённого освещения распадается на кислород (O₂) и глюкозу (C₆H₁₂O₆). Кислород выходит наружу, а глюкоза целенаправленно движется в места образования новых клеток, будь то цветоносы, бутоны, новые листья, кончики корней и т.д. Она циркулирует везде, где в данный момент нужна. Процесс распада глюкозы является обратным фотосинтезу и часто называется АЭРОБНОЕ ДЫХАНИЕ, его конечным результатом также является выход углекислого газа (CO₂).

Мир орхидей очень многообразен и среди его представителей встречаются растения, имеющие чистый C₃ ФОТОСИНТЕЗ, C₄ ФОТОСИНТЕЗ (пока установлен только в группе Cymbidium у Cymbidium canaliculatum и Cymbidium madidum), CAM ФОТОСИНТЕЗ различных степеней выраженности (ЯРКО выраженный или СЛАБО выраженный) и ФАКУЛЬТАТИВНЫЙ (САМОНАСТРАИВАЮЩИЙСЯ) C₃-CAM ФОТОСИНТЕЗ (как показывают развёрнутые исследования последних лет, это наиболее часто встречающийся вариант). Они имеют ряд различий, в первую очередь в отношении поступления и ФИКСАЦИИ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА (так например, днём или ночью, или по средствам образования различных субстанций, или же в отношении места, где происходят данные действия).

CO₂ КОМПЕНСАЦИОННЫЙ ПУНКТ — это состояние растения, при котором количество зафиксированного углекислого газа и количество вышедшего в окружающую среду через дыхание ОДИНАКОВО.

Для простоты понимания можно выделить ТРИ СОСТОЯНИЯ орхидеи:

• Нахождение в КОМПЕНСАЦИОННОМ ПУНКТЕ — ничего не происходит.

• Нахождение в состоянии ВЫШЕ компенсационного пункта — орхидея начинает наращивать корни, листья и т.д.

• Нахождение в состоянии НИЖЕ компенсационного пункта — сохнуть листья, корни, в итоге растение умирает.

Существует очень тесная взаимосвязь между ТЕМПЕРАТУРОЙ, ОСВЕЩЕНИЕМ и CO₂ КОМПЕНСАЦИОННЫМ ПУНКТОМ. В принципе можно даже выделить ТЕМПЕРАТУРНЫЙ КОМПЕНСАЦИОННЫЙ ПУНКТ и СВЕТОВОЙ КОМПЕНСАЦИОННЫЙ ПУНКТ. Так, например, рассмотрим Oncidium Lippstadt (Oncidium Brocade х Oncidium alexandrae) — орхидея относится к умеренно-холодному температурному режиму, что зачастую вызывает скептическое отношение среди новичков, да и многих других любителей орхидей, которые содержат данное растение умеренно-тепло. При температурах + 10 °C и интенсивности освещения 200 Люкс (и холодно и темно) данное растение находится в компенсационном пункте, т.е. все химические процессы, протекающие внутри, ничего полезного (образование новых клеток) самому растению не приносят, сколько оно углекислого газа заглатывает, столько же и выдыхает. Какие-то положительные изменения (часть углекислого газа остаётся и идёт на образование новых клеток) начинают появляться только при увеличении интенсивности освещения, а максимума достигают при 5.000 Люкс и дальнейшего роста «полезности» не происходит, т.е. + 10 °C и 5.000 Люкс — ОПТИМУМ, и если мы сейчас оставим температуру на прежнем уровне (+ 10 °C), но увеличим интенсивность, например, до 10.000 Люкс, «полезность» останется на прежнем уровне, и как бы мы его сейчас не повышали, он будет точно также полезен, как и 5.000 Люкс. Если мы сейчас увеличим температуру до + 25 °C, то компенсационный пункт сместится на 1.200 Люкс, а при температуре + 30 °C это будет уже 2.100 Люкс, но вот достигая + 35 °C вы не найдёте компенсационного пункта вообще, растение всегда будет выдыхать больше, чем получать. Если рассмотреть все возможные температуры и все возможные варианты освещения, то ОПТИМАЛЬНЫЙ ФОТОСИНТЕЗ для Oncidium Lippstadt будет при + 15 °C и интенсивности освещения от 5.000 до 10.000 Люкс. Для сравнения при + 30 °C и 10.000 Люкс польза для растения будет ровно в 2 раза меньше, чем при + 15 °C. Для простоты понимания можно сказать, что если вы возьмёте 2 совершенно одинаковых растения Oncidium Lippstadt и поместите одно при + 15 °C и 10.000 Люкс, а другое при + 30 °C и 10.000 Люкс, то первое будет расти гораздо быстрее, чем второе.

Деление растений на ТЁПЛЫЕ, УМЕРЕННЫЕ и ХОЛОДНЫЕ происходит на основании ОПТИМАЛЬНОГО ФОТОСИНТЕЗА.

Как раз в данном месте и происходит заминочка, так как среди орхидей есть:

• C₃-растения,

• C₄-растения,

• CAM-растения различных степеней (форм) выраженности и

• C₃-CAM-орхидеи.

Если с первыми двумя всё предельно ясно, то с последними двумя могут возникнуть некоторые неясности и неточности, особенно, с ФАКУЛЬТАТИВНЫМИ орхидеями, так как у них есть оптимальный C₃ и оптимальный CAM ФОТОСИНТЕЗЫ.

Для того, чтобы узнать ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ действия всех трёх основных видов фотосинтеза, можно хотя бы прочитать учебник биологии, но коротко, рассматривая самые яркие моменты, можно сказать:

ТЕМНОВАЯ ФАЗА ФОТОСИНТЕЗА встречается у всех этих трёх разновидностей. Во время неё фиксируется углекислый газ и перерабатывается в необходимые для роста углеводы. У C₃-растений углекислый газ пассивно поступает через устьица вовнутрь, а потом уже посредством цикла Кальвина фиксируется. C₄-растения работают немного эффективней, они разделяют место, где происходит первоначальная фиксация (как бы в разных «комнатах» дело идёт), но, так как среди орхидей таких пока что известно всего лишь два представителя, на этом виде фотосинтеза мы своё внимание заострять не будем. Единственно, что можно отметить: такой вид фотосинтеза позволяет частично прикрывать устьица, от чего потери воды днём снижаются. CAM-растения пошли ещё дальше, они ночью углекислый газ фиксируют, а днём он уже участвует в цикле Кальвина. Так как устьица днём закрыты, то и потери влаги минимальные.

CAM ФОТОСИНТЕЗ имеет различные ПОДВИДЫ (степени выраженность), которые в мире орхидей в том или ином количестве есть все.

CAM ФОТОСИНТЕЗ «ХОЛОСТОГО ХОДА»: Суровые климатические условия во время затяжной засухи могут подвергнуть орхидеи к тому, что их устьица будут закрыты даже ночью, а освобождающийся в процессе жизнедеятельности углекислый газ (не выходя наружу) будет снова пущен в дело (дефиксация).

СЛАБО ВЫРАЖЕННЫЙ CAM ФОТОСИНТЕЗ или же ПОЧТИ C₃-растение: Ночью устьица закрыты, освобождённый углекислый газ снова фиксируется, но днём фиксируется по аналогии с C₃-растением. Образованный ночью малат декарбоксилируется.

Рассматривая ОБЛИГАТНЫЙ (типичный) CAM ФОТОСИНТЕЗ, нужно отметить несколько важных моментов, связанных с особенностями НОЧНОЙ ФИКСАЦИИ CO₂. Для того, чтобы растение в принципе смогло ночью зафиксировать необходимое количество углекислого газа:

• ДНЁМ на него должно СВЕТИТЬ ОПРЕДЕЛЁННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ, так, например, будет днём пасмурная погода — ночь зафиксируется мало CO₂, и наоборот.

• НОЧНАЯ ТЕМПЕРАТУРА содержания таких орхидей тоже очень важна. Рассматривая всё многообразие мира орхидей по весьма грубой прикидке можно сказать, что оптимальная фиксация для большинства орхидей происходит при температурах от + 15 °C до + 24 °C, многое виды орхидей при + 25 °C ночью вообще почти не фиксируют CO₂.

ОПТИМАЛЬНОСТЬ именно CAM ФОТОСИНТЕЗА определяется несколько иначе, чем у C₃-растений, хотя бы по тому, что фиксация CO₂ идёт другими, более эффективными путями, для которых достаточно и небольшой его концентрации.

Наиболее интересным на сегодняшнее время является, конечно же, ФАКУЛЬТАТИВНЫЙ (САМОНАСТРАИВАЮЩИЙСЯ) C₃-CAM ФОТОСИНТЕЗ. Встречается он чаще всего у ЛИТОФИТОВ и ЭПИФИТОВ из регионов, где имеется чёткое чередование ВЛАЖНОГО и СУХОГО ПЕРИОДА. В неиндуцированном состоянии (т.е. в состоянии, когда CAM ФОТОСИНТЕЗ не пробужден к действию) орхидеи действуют как обычные C₃-растения — собирают углекислый газ в дневное время, при этом яблочная кислота по ночам не образуется, т.е. никаких признаков CAM нет. Смена климатических условий с благоприятных на мало- или откровенно неблагоприятные:

• начинается ПЕРИОД ЗАСУХИ;

• очень сильно ЗАСОЛЁН СУБСТРАТ или же орхидея поливается очень ПЛОХОЙ по качеству ВОДОЙ (изобилие солей);

• НЕДОСТАТОЧНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ (часто встречается в зимний период или же, если окно в принципе слишком тёмное для данного вида орхидей);

• НЕДОСТАТОК АЗОТА или ФОСФОРА

— индуцирует (пробуждает) CAM ФОТОСИНТЕЗ (его слабо выраженную облигативную форму). Скорость переключения с «режима» на «режим» очень тесно связана с особенностями того или иногда вида, а также самой причины стресса. Обычно от 1 до 7-8 дней. Орхидея переходит на ночную фиксацию углекислого газа и образование яблочной кислоты.

Растения ФАКУЛЬТАТИВНОГО (САМОНАСТРАИВАЮЩЕГОСЯ) C₃-CAM ФОТОСИНТЕЗА известны уже давно, однако, их детальное изучение продвигается достаточно медленно, так как многие факультативные орхидеи могут всю жизнь в природе прожить как C₃-растения и только после того, как их запихивают в искусственную среду впервые переходят на CAM ФОТОСИНТЕЗ, и наоборот, CAM-растения в искусственной среде переходят на C₃-путь.

Если переход с C₃ на CAM более или менее ясен — УСЛОВИЯХ содержания орхидеи должны УХУДШИТЬСЯ, то с обратимостью процесса (переход с CAM обратно к C₃) обычно не до конца всё ясно! Где находится та волшебная грань, когда плохие условия снова становятся хорошими?!?

Углублённое изучение данного явления показало, что у растений ФАКУЛЬТАТИВНОГО (САМОНАСТРАИВАЮЩЕГОСЯ) C₃-CAM ФОТОСИНТЕЗА ПРИ ПОВЫШЕНИИ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА ДО 70 % (и выше) УСТЬИЦА РАСКРЫВАЮТСЯ ДНЁМ. Данное явление широко распространено не только среди орхидей, но и многих других тропических растений, например, многие деревья могут «настраивать» один лист на один вид фотосинтеза, а другой — на другой, попеременно меняя их. На сегодняшний день можно сказать, что около 70 % всех видов орхидей имеют склонность переключаться с одного вида фотосинтеза на другой. Возможно, их намного больше, так как исследования продолжаются и по сей день. Весьма грубо можно сказать, что все растения с ТОЛСТЫМИ, МЯСИСТЫМИ ЛИСТЬЯМИ могут (в зависимости от условий) переходить то на один, то на другой путь. Эту милую особенность очень широко используют в практике реанимации орхидей, когда помещают больное растение в тепличку при высокой влажности воздуха и хорошей освещённости, чтобы оно как можно быстрее образовывало новые клетки — работало на максимуме. Устьицы открываются днём, происходит одновременно и поступление CO₂ и его дальнейшая переработка. В принципе по этой же самой причине не рекомендуется держать растения в условиях ночного охлаждения, чтобы оно не сильно много усердствовало по ночам, а отдыхало. Также данное свойство широко используется при более быстром разведении Phalaenopsis(ов), начиная работать с сеянцами примерно за 2-3 года до цветения, чтобы сократить период «взросления», при очень хорошем раскладе это удаётся сделать даже на 1 год. C₃-орхидеи РАСТУТ НАМНОГО БЫСТРЕЕ, ЧЕМ CAM-растения!

Иногда слуачется, что орхидея в стадии сеянца функционирует как C₃-растение, а к моменту взросления переходит на CAM-путь.

Copyright © 2007 NjuTIKA