Власов А.В., г. Москва
Из журнала Кактусы и другие сухолюбивые растения
- КИДСР: N1/19, 2004 (издается РОИКС)

Воздушная культура (Гравийная культура)

Гравийную культуру обычно считают разновидностью водной культуры, что, по моему мнению, в корне неверно. Их роднит только использование минерального субстрата или торфа. Более точно было бы говорить о воздушной или минеральной  культуре.

От земляной  культуры она отличается использованием чисто минерального субстрата, в который высаживается растение, и питательного раствора, вместо воды.

Субстрат состоит из крупных зерен 2-7 мм кварцевого песка, гранитной и кирпичной крошки, керамзита, керамических или пластмассовых гранул и других инертных компонент. Какие ингредиенты использованы, и в каких пропорциях, зависит от возможностей кактусовода, главное, чтобы субстрат был химически нейтрален, хорошо промывался водой и был бы проницаем для воздуха. Питательный раствор составляется по одной из рецептур, приведенных в конце статьи.

От водной культуры минеральная культура  отличается тем, что погружение корней в питательный раствор происходит короткое время при поливе сверху горшка или его погружении в сосуд с питательным раствором. Затем горшок ставится на место, поступление раствора прекращается, и воздух быстро проникает к корням через поры субстрата, заменяя стекающий и высыхающий раствор. Корни постоянно контактируют с воздухом. Такой режим наиболее точно воспроизводит условия существования корней кактусов в природе, и относительно легко достигается в домашних условиях. Поэтому режим воздушной культуры наиболее подходит для выращивания взрослых кактусов . Стагнация в зимнее время в этом случае легко достигается понижением температуры и прекращением полива.

Корни в этой культуре являются обычными "воздушно-земляными", поскольку образуются в воздушной, хотя и влажной среде, никогда подолгу не находятся в растворе, и переход поэтому к обычной земляной культуре при желании возможен без нового укоренения. (Наоборот, переход к водной культуре, например, если все горшки надолго поставить в поддон с раствором, приводит к отмиранию корней). Ввиду отсутствия органики в субстрате, он практически не подвержен грибковым и бактериальным инфекциям, его не любит нематода и корневой червец.

Относительным недостатком метода для домашней культуры можно считать только необходимость промывания субстрата для предохранения от накопления шлаков и высохших солей, в том числе закальцевания. Рекомендуется через раз чередование питательного раствора с дождевой водой.

Другая трудность - заготовка или закупка большого количества нужных компонентов субстрата. Проблема возникает уже при поиске крупнозернистого песка с зерном 2-3 мм. Поскольку он, кроме того, еще не должен содержать известковых включений, то в Подмосковье найти такой готовый песок очень трудно, а химическая обработка нужного количества материала проблематична.

Несколько лет я успешно использую следующий состав субстрата: 30%-мелкая гранитная галька или щебень, 30%- промытый мелкий керамзит, 10%- кирпичная крошка, 20%- крупный песок. Лучше не добавлять перлит, поскольку он перемещается при поливах на поверхность субстрата, и, кроме того, маскирует червеца. Если доступен крупнозернистый (5-7 мм) перлит, то субстрат можно составить, добавив 10% вермикулита, и до 30% песка. Такая смесь довольно устойчива по структуре и рекомендуется многими европейскими кактусистами.

Я получал довольно крупные до 10 см в диаметре импортные растения с ненарушенным корневым комом, в субстрате примерно такого состава. Корни были белые, вполне здоровые…, но продолжать расти в таком субстрате, дополненном нашими перлитом и вермикулитом, почему-то не хотели.

Минеральная культура или ее варианты в настоящее время довольно распространена в крупных коллекциях. Во всяком случае, для трудных видов кактусов минеральная культура, безусловно, предпочтительна . Это, однако, не следует понимать, как рекомендацию перевести все кактусы в минеральную культуру. Взрослые растения, привыкшие к своим условиям, вряд ли стоит подвергать испытаниям, если они здоровы.

Гибридная культура

Последнее время я использую технологию, которая, как кажется, удачно совмещает достоинства водной  и минеральной  культуры. Для определенности назовем ее гибридной .

Основная идея проста: верхняя часть корней должна быть воздушно-земляного типа, нижняя часть может быть водяной. Пришел я к этому методу в поисках способа крепления растений над раствором. Использовал "одноразовые" пластмассовые стаканы одного диаметра, но разной высоты. При вставлении более мелкого в глубокий, между ними образуется полость, в которой может сохраняться питательный раствор. В верхний стакан высаживается растение в минеральном субстрате. Некоторое время после посадки растение поливают, как в минеральной культуре . Остатки раствора стекают и остаются в полости относительно продолжительное время. Через некоторое время корни проникают через отверстия в дне верхнего стакана и образуют "водяные" продолжения в полости с раствором. Теперь уже целесообразно перейти к гидропонике, более эффективной с точки зрения вегетации и цветения. Полив сверху можно заменить установкой всех растений в один поддон с определенным уровнем раствора, который будет проникать в полости стаканов, через пару заранее сделанных отверстий на боковой стороне внешних стаканов, чуть выше среднего уровня полости. Уровень раствора должен быть ниже уровня субстрата во всех стаканах (горшках).

Самый главный плюс этой технологии, на мой взгляд, это то, что от 1/2 до 2/3 корневой системы остаются обычными воздушно-земляными корнями. Если нужно перевести растения в земляную или минеральную культуру, водяная часть корней обрезается, что только стимулирует корнеобразование у оставшейся верхней части в новом субстрате. Таким образом, выгонка растения в режиме водной культуры  не приводит к отрицательным последствиям. Поскольку, после одного или нескольких первоначальных поливов субстрат в дальнейшем остается практически сухим, требования к его составу и структуре менее жесткие, чем при минеральной культуре, промывка не требуется, объем, а значит, и расход субстрата значительно меньше, а замена нужна только, когда растение становится слишком большим.

Интересно, что система из двух сосудов и полостью между ними — обычная профессиональная посуда для гидропоники. Но в традиционной схеме субстрат, окружающий корни растения работает . Он пропитывается раствором и, вследствие этого, относительно быстро теряет начальные свойства. В предлагаемом гибридном методе, наоборот, повышение уровня раствора до субстрата и продолжительное увлажнение субстрата не необходимо и даже нежелательно, поскольку может привести к загниванию верхней части корневой системы или ее перерождению.

Рис. 31. Гибридная культура.

Торфяные культуры

Являются разновидностью воздушной культуры. Хотя торф органический субстрат, он не содержит питательных элементов и в водной среде крайне медленно разлагается. Главными достоинствами торфа являются дешевизна, длительная способность удержания приемлемой кислотности рН 5.5-7.0, относительная устойчивость к грибкам, подходящая структура, обеспечивающая воздухопроницаемость при длительном сохранении влажности. Поэтому европейские (голландские, в особенности) фирмы, производители суккулентов и кактусов, широко используют нормализованный торф, как основной компонент субстратов. К торфу часто добавляется небольшое количество агроперлита, антуки (кирпичная крошка) или аналога керамзита.

При производстве в промышленных масштабах используется главным образом две технологии: принцип минеральной культуры (но на основе торфяного субстрата) и заряженные  субстраты.

В первом случае горшки с растениями в торфяном субстрате помещаются в специальные кассеты-поддоны, имеющие канавки для притока и стока питательного раствора. Поддоны стыкуются друг с другом на специальных стеллажах, так что образуют большую "систему орошения". Через заданные интервалы времени автоматически пропускается питательный раствор. Интервал определяется временем высыхания субстрата. Пересушка недопустима, поскольку пересушенный торф крайне плохо намокает. При достижении товарного размера растения поступают в магазины.

При методе заряженного  субстрата в торфяную смесь добавляются гранулы малорастворимых форм комплексных удобрений. Далее полив осуществляется обычной дождевой водой, растворяющей постепенно гранулы и, таким образом, осуществляющей питание растения. Достоинством этого метода является обеспечение относительно долгого существования растения в новых условиях после продажи, без необходимости пересадки и удобрения. Достаточно лишь поливать их время от времени. Этот метод не всегда дает хорошие результаты. Соотношение макроэлементов сильно варьирует в горшках от случайных причин, приводящих к дифференциации гранул в объеме смеси. Кроме того, большое значение имеет жесткость воды в месте "прописки" растения.

Самый последний "писк моды" — субстраты, заряженные  удобрениями на базе ионообменных смол (ионопоника). По литературным источникам, используемая в Германии, ионообменная смола Levatit HD5, первоначально заряжается ионами всех необходимых растениям элементов. Помещенная в субстрат, эта смола отдает растению необходимые ему элементы по мере надобности, забирая и связывая шлаки. Согласно тем же источникам, данная технология позволяет содержать в офисах и других присутственных местах даже крупные экземпляры экзотов по нескольку лет. При этом растения поливаются простой жесткой водопроводной водой. Видимо препарат довольно дорог, если судить по тому, что 800г аналогичной смолы, используемой в фильтрах для снижения жесткости воды, стоит 800 руб. ($25), а количество препарата на литр субстрата доходит до 50-75г. К сожалению, автору не удалось пока получить этот препарат и поэкспериментировать с ним.

Широко распространенное мнение, что "голландцы" быстро погибают, не растут, стагнируют и т.д., мне кажется несправедливым. У меня не погибло ни одного из десятка приобретенных в разное время растений. И те, которые я пересадил в "свой" субстрат и те, что оставил в торфяном, здравствуют и поныне. Естественно, что в новых условиях всем растениям требуется время на адаптацию. Другое дело, что в наших магазинах голландцев часто можно увидеть в некондиционном состоянии, потянувшихся или пересушенных, зараженных червецом или с признаками грибковых заболеваний.

Все же переводить свои растения на торфяную культуру я бы не рекомендовал. Особенно опасно добавлять небольшое количество торфа к минеральным смесям. Свойства торфа в этом случае резко меняются и его комочки чаще всего и являются источником гнилей и закисаний. Я неоднократно пробовал составить "голландский торфяной субстрат". То ли торф у нас не такой, то ли как-то специально он обрабатывается в фирмах, но получается что-то не то…

Методы размножения кактусов на минеральных субстратах

Посевы семян, также как и миллиметровые сеянцы, требуют очень влажной среды, тепла и достаточного света. Любая "неживая" органика в таких условиях прекрасная среда для быстрого размножения патогенной флоры. Это должно быть знакомо всем кактусоводам, когда-либо делавшим посевы без особых премудростей в плошках с пропаренным земляным субстратом. Попадание грибков, спор и бактерий в эту среду с семенами, при открывании покровного стекла или занесение их на инструментах, может привести к массовой гибели сеянцев, развитию плесеней и синезеленых водорослей.

Как и в первой части, посвящённой выращиванию растений, прошедших детский возраст, и здесь мы не будем обсуждать традиционные методы, многократно и всесторонне описанные в литературе.

Общий недостаток земляных субстратов — большой процент выпадающих сеянцев при ошибках кактусовода, от несвоевременного или чрезмерного полива, защелачивания и засоления, попадания и распространения патогенной флоры.

Первым серьезным шагом на пути к искусственным условиям проращивания семян кактусов был чешский метод посева в закрытых банках (З.Флейшер). Идея состояла в том, что поскольку проростки семян до полугода потребляют крайне мало углекислого газа , допустимо посевы герметически закупоривать в стерилизованных небольших банках (например, герметичные банки от детского питания) с бедной земляной или безземельной смесью, главными компонентами которой являются песок, кирпичная крошка и древесный уголь или торф. (В оригинальном методе рекомендовалось вносить в субстрат небольшое количество садовой земли). Перед внесением семян банки стерилизуются вместе с субстратом и крышками в паровой бане до 45 минут. Затем отдельно стерилизованные семена (перекисью и фунгицидами) быстро вносятся на поверхность остывшего субстрата в банках, и банки закупориваются. Если все делается аккуратно и стерилизация успешна, то семена прорастают, и посевы в банках отлично развиваются длительное время, до года и более, безо всякого вмешательства. Особенно удобно, что перевод сеянцев в обычную культуру можно проводить в любое удобное для вас время, а не по причине загнивания, развития водорослей и др.

Для перевода сеянцев в открытую культуру крышка приоткрывается, и некоторое время субстрат высыхает, а сеянцы привыкают к менее влажному воздуху. Затем их можно пикировать в обычный субстрат для сеянцев. В условиях домашней культуры и малого количества импортных семян метод очень эффективен. Со временем я совсем отказался от использования земли. Субстрат для посева у меня состоит из двух компонент: песок пополам с кирпичной крошкой и смочен (до стерилизации) слабым раствором полного удобрения. Размер зерна выбирается близкий к размеру высеваемых семян. Если семена очень малы (ацтекиум, пародии и др.) то полезно покрыть поверхность субстрата тонким слоем порошка нейтрального селикагеля или самой мелкой фракцией кирпичной крошки. Обычно в течение трех недель 90% всхожих семян прорастают и, в принципе, дальше держать их в банке не имеет особого смысла, если их размеры позволяют с ними работать. Всходы можно пересадить в обычные посевные плошки с безземельным субстратом, а банку закрыть. В течение 1-2 месяцев могут появиться еще несколько всходов.

Особенно полезен рассмотренный метод для семян с малой энергией прорастания. Толчками для их прорастания могут являться резкое колебание температуры, облучение ультрафиолетом, временное затемнение, магнитное поле, и какие-то еще внутренние причины. В этом случае появление проростков происходит как бы спонтанно, на протяжении года и более. Ни один другой метод посева не может обеспечить в посевных плошках поддержание нужных условий для таких семян столь долго. У московского кактусиста В. Сиденко, по его утверждению, семена некоторых видов опунциевых всходили на второй и даже третий год.

И все же есть одно слабое место у этого метода. Если семена старые, то многие из семян нежизнеспособны, а другие имеют малую энергию прорастания. Стерилизация, рассчитанная на живые семена, недостаточна для стерилизации нежизнеспособных семян. Поэтому в какой-то момент вы среди всходов увидите заплесневевшие семена. Либо их нужно как можно быстрее вынуть из банки, нарушив герметизацию, либо, если всходов уже достаточно много, лучше крышку приоткрыть и перейти к обычной культуре. После изъятия комочков плесени банку стоит поставить на несколько часов на такое место под лампой, чтобы температура в ней дошла до 40-45^оС. Другой вариант - облучить ультрафиолетом. В объеме банки появится озон, действующий как антисептик.

Вегетативные методы размножения кактусов

Эти методы тоже получили новое развитие. Мы уже упоминали об укоренении привоев и деток на водной культуре. При использовании минерального субстрата значительно повышается результативность укоренения при уменьшении выпадения растений. При укоренении побегов, адвентивные корни быстрее и охотнее образуются, если срез растения находится на высоте 2-3 мм от уровня воды. Если допустить касание выступающих из стебля кончиков корней воды, то корни быстро, буквально за день-два, образуют водяные корни. Для минеральной, а тем более, земляной культуры растение будет потеряно. Какую бы культуру вы не предполагали использовать для этого растения впоследствии, следует отрастить адвентивные корни как можно более длинные, поскольку в них сохраняется способность образовывать как воздушные, так и водяные продолжения, что делает их в дальнейшем более способными к адаптации. Для этого достаточно постоянно поддерживать уровень воды несколько ниже кончиков корней.

Пропись среды по Мурасиге и Скугу (для культивирования in vitro) Макроэлементы: (г/л) NH4NO3 1,65 KNO3 1,90 CaCl2 * 2H2O 0,44 MgSO4*7H2O 0,37 KH2PO4 0,17 Mикроэлементы: (мг/л) H3BO2 5,2 Mn3O4 * 4H2O 22,3 ZnSO4 *7H2O 8,6 КJ 0,83 Na2MoO4 * 2H2O 0,25 CuSO4 * 5H2O 0,025 CoCl2 * 6H2O 0,025 Fe —хелат 37,8 Витамины: (индивидуально) (мг/л) Глицин 2,0 Никот. Кислота 0,5 Пиридоксин 0,5 Тиамин 1,0 Агар-Агар (гелеобразователь) 7 гр.

Совершенно новые возможности по размножению особо редких видов и форм  представляют методы размножения in vitro, когда целостное растение получают из кусочка его ткани или даже одной клетки ткани. Здесь мы не будем обсуждать теоретических аспектов этого процесса, отсылая интересующихся к специальной литературе.

Метод стерильной культуры в стеклянной посуде (in vitro) получил большое распространение в исследованиях по генной инженерии и влиянию различных внешних факторов на ткани и развитие растений. На фотографиях видно, как на искусственной "MS" —среде из нескольких кусочков ткани меристемы кактусов развиваются клоны. Техника выращивания клонов ценных форм и особо редких растений (широко применяется, кстати, японскими кактусоводами) вполне реализуема в домашних условиях. Как следует из прописи MS- среда пропитывает используемый в качестве субстрата Агар-агар (апробированное, биологически нейтральное вещество). Его можно достать, если очень захочется. Однако, можно вполне успешно заменить его порошком "гидрогеля". Он продается в цветоводческих магазинах, для внесения в почву для рассады, для продолжительного сохранения влаги. В чистом виде при смачивании питательным раствором он превращается в желеобразную массу, допускающую стерилизацию. Другой заменой является селикагель — особая форма аморфного кремния, способная присоединять большое количество молекул воды, образуя гель. Два эксперимента с ним вызвали у меня сомнения в полной химической нейтральности этого субстрата, поскольку образовывали слабощелочную среду.

Главная трудность для использования метода in vitro в домашних условиях состоит в обеспечении стерильности вносимых тканей или, например, очищенных от кожуры (скарифицированных) семян . В условиях лаборатории используются специальные шкафы с поддувом стерильного воздуха, а материалы обрабатываются эффективными, но весьма токсичными веществами, запрещенными для использования в быту.

Однако, имея многолетний опыт работы со стерильными посевами, могу отметить, что хорошо простерилизованную баночку с посевом можно достаточно много раз (5-10) открывать на короткое время, прежде чем в нее из окружающего воздуха попадет достаточное для размножения количество микрофлоры. Думаю, что имеющихся в распоряжении кактусиста современных фунгицидов и окислителей вполне хватает для надежной стерилизации тканей и семян кактусов на достаточный период времени. Можно с этой целью использовать и ультрафиолетовое облучение. Мой собственный опыт в использовании метода in vitro еще слишком мал, чтобы делать какие-либо рекомендации и выводы.

Некоторые вопросы, связанные с темой

1. Удобрения, питательные растворы

Многие кактусисты вообще стремятся избегать применения удобрений. Но в водной и минеральной культурах это принципиально невозможно. Осторожное и обоснованное применение удобрений с учетом свойств рода и вида кактуса я считаю вполне целесообразным, даже для бедной земляной культуры. Рекомендуемое среднее соотношение N-P-K, установленное на практике для культуры кактусов 2-4-6. Такое соотношение обычно имеют растворимые или жидкие полные удобрения, предлагаемые в продаже для кактусов и других суккулентов.

Кроме кислорода (О) и углерода (С), получаемых растением в процессе фотосинтеза из воды и углекислого газа, в процессе роста растению необходимы Азот, Фосфор и Калий - (N-P-K, макроэлементы). Помимо них в значительно меньшем количестве требуются т.н. микроэлементы в порядке убывания необходимого количества: Магний Mg (входит в состав хлорофилла), Кальций Сa, Марганец Mn, Молибден Мо, Железо Fe, Медь Cu, Бор B, Цинк Zn, Селен Se. Отсутствие каждого из этих элементов, в той иной мере ухудшает процессы роста растений.

Во времена СССР кактусисты для подкормки самостоятельно составляли смесь Кадатского, или использовали полное удобрение Herbapon фирмы Haage, содержащее минимум азота. В водной культуре кактусов хорошо зарекомендовали себя полные растворимые удобрения с микроэлементами "КЕМИРА ЛЮКС", жидкое удобрение «POKON» (для суккулентов) и др. В конце раздела приведены составы удобрений для самостоятельного составления. Они рекомендуются для использования в водной и минеральной культуре. Могу заметить, что используя поочередно POKON и KEMIRA, я не заметил какого-либо ухудшения вегетации кактусов при сравнении с результатами применения составляемых смесей.

Популярные удобрительные смеси: