Опишите процесс размножения сосны кратко

Обновлено: 05.07.2024

Сосна — светолюбивое растение, внешний вид которой зависит от условий произрастания. В густом лесу деревья сосны прямые, стройные, с гладким стволом, достигают 35-40м в высоту. Прозрачная крона располагается на самой вершине.

Нижние боковые ветви не выносят затенения и рано отмирают. На открытых местах сосны имеют раскидистую крону. Сосновые леса встречаются в самых различных условиях, в том числе на песчаных почвах, болотах, меловых горах, голых скалах.

Строение сосны

Корневая система сосны стержневая, очень хорошо развита. Кроме длинных корней, главных или боковых, есть короткие мелкие и сильно ветвящиеся боковые, как правило, с микоризой. Придаточных корней нет. Форма корневой системы зависит от типа почв. Так, на песке у сосны кроме глубоко уходящих корней разрастаются многочисленные поверхностные корни. На болотах у нее только поверхностные корни.

Ствол сосны имеет тонкую кору и массивную древесину, состоящую из трахеид. Паренхимы в древесине очень мало. Она располагается вокруг смолянистых ходов — удлиненных межклеточных пространств в виде каналов, наполненных эфирными маслами, смолой, бальзамом. Все эти вещества выделяются клетками однослойного эпителия, выстилающими смоляной ход.

В стволах сосны ярко выражены годичные кольца прироста древесины. Они образуются, как и у цветковых растений, в результате сезонной периодичности деятельности камбия.

Листья сосны — сизо-зеленые иголки (хвоя) — живут 2-3 года. Располагаются они попарно на молодых ветвях. Поверхность хвоинок покрыта толстым слоем кутикулы, под которой находятся мелкие клетки эпидермиса с сильно утолщенными стенками.

Устьица погружены в углубления, заполненные зернышками воска. Такое размещение устьиц является приспособлением для уменьшения испарения воды. Благодаря этому в зимнее время сосна при наличии хвои испаряет воды в десятки раз меньше, чем оголенные покрытосеменные.

Ранней весной на ветвях сосны из зимующих почек появляются новые побеги. Различают два типа побегов:

Удлиненные, покрытые буроватыми чешуйками;
сидящие в пазухах этих чешуек укороченные, несущие по две хвоинки.

Молодые хвоинки новых побегов мягкие, имеют ярко-зеленую окраску. Во второй половине лета на концах побегов закладываются почки, надежно защищенные плотно прилегающими друг к другу тонкими чешуйками, покрытыми слоем смолы. Это зимующие почки.

Размножение сосны. Строение шишки

Размножается сосна семенами. Образование семян начинается на 30-40 году жизни. К этому времени на деревьях формируются шишки двоякого рода:

Красноватые женские шишки вырастают на верхушках побегов этого года в конце весны. На оси такой шишки расположено 2 вида чешуй:

Наружные — кроющие;
внутренние — семенные.

У основания семенной чешуи открыто расположено два семязачатка (семяпочки) с пыльцевходами на верхушках. Внутри каждого семязачатка из макроспоры после мейоза формируется гаплоидный женский заросток с двумя архегониями. В каждом архегонии находится крупная яйцеклетка и 2-4 мелких шейковых клетки.

Мужские шишки, созревающие на верхушках побегов прошлого года, также имеют ось с чешуйчатыми листочками. Каждый листок с нижней стороны имеет два микроспорангия, в которых созревают микроспоры — пыльцевые зерна.

Опыление

Сосна, как и все голосеменные растения, опыляется ветром. Поздней весной или в начале лета семенные чешуи женских шишек несколько раздвигаются. Большое количество пыльцы, принесенной ветром, попадает между семенными чешуями и задерживается расширениями пыльцевхода семязачатка. К этому времени или несколько раньше на поверхности пыльцевхода выделяется капля жидкости, которая смачивает пыльцевые зерна и засасывает их внутрь семязачатка примерно в течение 10 минут.

После опыления семенные чешуи сближаются и остаются плотно прижатыми до созревания семян. У сосны между опылением и оплодотворением проходит 12-14 месяцев. Оплодотворение начинается с прорастания пыльцевой трубки, которая медленно продвигается к яйцеклетке. Слияние женских и мужских ядер также происходит очень медленно.

Таким образом, у голосеменных растений мужские клетки достигают женских благодаря наличию пыльцевой трубки и не нуждаются в наличии воды, что является важным приспособлением к обитанию на суше.

Формирование, созревание и прорастание семян сосны

После образования диплоидного ядра зиготы начинается развитие зародыша и формирование семени. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается зародыш семени, который состоит из корешка, стебелька, нескольких семядолей (15-12) и почки, из покровов семязачатка формируются покровы семени.

Созревают семена в конце второго лета после опыления или в начале осени. По мере созревания женская шишка сильно разрастается, из красной становится зеленой, а затем — коричневой. У зрелой коричневой шишки зимой или ранней весной чешуи раскрываются, семена, снабженные крылышками, высыпаются и разносятся ветром. Это происходит через 1,5 года после опыления.

Семена сосны прорастают на любой почве: песчаной, каменистой, болотистой, даже на голых скалах. Молодые проростки могут выдержать заморозки, недостаток влаги, но погибают в тени. Сосенки быстро растут, увеличиваясь за год на 30-40см. Начиная со второго года жизни дерево образует ежегодно мутовку веток. По числу мутовок можно сосчитать, сколько лет сосне.

Главное отличие голосеменных растений от споровых — размножение семенами . Семена этих растений не защищены околоплодником, так как у них плод не образуется .

Рассмотрим как происходит размножение у сосны. К концу зимы на деревьях появляются шишечки двух видов. Мужские зеленовато-жёлтые шишки располагаются группами у основания молодых побегов. Женские шишки красноватого цвета располагаются на верхушках побегов.

Шишка представляет собой видоизменённый побег. В ней есть ось и чешуи. На каждой чешуйке женской шишки располагаются два семязачатка . В них образуются яйцеклетки .

В мужских шишках формируются пыльцевые мешочки . Внутри каждого пыльцевого мешочка образуются микроскопические пыльцевые зёрна. Лёгкая пыльца разносится ветром. Часть пыльцевых зёрен попадает на семязачатки. Этот процесс называется опылением . После опыления начинается процесс оплодотворения. Он происходит не сразу.

Сначала женские шишки закрываются и склеиваются смолой. Пыльца внутри шишек начинает прорастать, у неё появляется длинная тонкая пыльцевая трубка . В трубке образуются спермии — мужские половые клетки.

Способность голосеменных образовывать пыльцевую трубку, осуществляющую перемещение неподвижных спермиев к яйцеклетке без использования воды, — важный эволюционный шаг в освоении растениями наземно-воздушной среды.

В закрытых шишках через некоторое время происходит оплодотворение. Из образовавшейся зиготы формируется зародыш, а из семязачатка образуется семя. Семена голосеменных растений имеют эндосперм, образованный запасающей тканью. В нём содержатся питательные вещества.

Результатом размножения у голосеменных является образование семян, в которых имеется зародыш и запас питательных веществ для его развития. Зародыш и эндосперм защищены от неблагоприятных воздействий семенной кожурой.

В практическом садоводстве сосны размножают двумя способами: природные - семенами, а сортовые - прививками. Выращивание из семян сортовых разновидностей используют лишь для получения новых форм. Теоретически возможно размножение черенками и отводками, но оно связано со столь большими сложностями, что рассматривать его в данном пособии не имеет смысла.

Проращивают семена следующими способами.

Подзимний посев. Семена сеют в гряду на глубину 1,5-2 см и мульчируют рыхлой землей на высоту 1-1,5 см. Весной, после появления всходов, растения, прищипнув корешок, рассаживают или оставляют на гряде до осени или следующей весны.

Снегование. Осенью или зимой семена сеют в ящики, затем 1-2 недели выдерживают посевы в тепле, после чего переносят на улицу и вкапывают в снег до весны. Всходы появляются в конце весны - начале лета, их распикировывают в гряду или оставляют в ящиках до осени.

Холодная стратификация. В конце зимы семена смешивают с крупным, чистым, слегка влажным песком, опилками или мхом сфагнумом и помещают в полиэтиленовые мешки или ящики, которые хранят в холодильнике или подвале при температуре +3 -5 °С в течение 1-3 или 4-6 месяцев в зависимости от вида.

Можно посеять семена в ящики или плошки в земляную смесь, состоящую из перепревшей листовой земли, торфа и крупного просеянного песка в соотношении 3:1:1, и хранить в холодильнике или подвале так же, как и семена, разложенные по полиэтиленовым пакетам, поддерживая постоянную температуру и ровную умеренную влажность субстрата.

Важнейшее преимущество голосеменных растений перед споровыми (водорослями, мхами, хвощами, плаунами, папоротниками) состоит в том, что половой процесс у них не зависит от капель- но-жидкой воды.

Пыльца — мужской гаметофит с гаметами — спермиями попадает на женскую шишку с помощью ветра и прилипает к смоле. Пыльцевое зерно прорастает, спермий по пыльцевой трубке достигает яйцеклетки (яйцеклетка и эндосперм — это женский гаметофит) и сливается с ней (у сосны между опылением и оплодотворением проходит 12—14 месяцев). После оплодотворения женские красные шишки заклеиваются смолой и начинают расти, сначала превращаясь в зеленые, а потом в деревянистые коричневые. Соединяясь, спермий и яйцеклетка образуют клетку с диплоидным набором хромосом — зиготу, первую клетку спорофита. После оплодотворения яйцеклетки из семязачатка развивается семя с запасом питательных веществ, которое одето защитными оболочками. У сосны семена созревают через 1,5 года, высыпаются и разносятся ветром через 2 года после опыления.

Большинство садоводов считают, что размножение сосны – это очень трудоемкое и сложное занятие. Но это не так. Существует несколько способов разведения этого красивого и любимого всеми хвойного дерева.

Как размножается в природе?

В естественной среде размножение сосны, как и всех остальных хвойных, происходит семенами. Обычно они лежат на чешуйках попарно, размещение – открытое, именно потому сосны и относят к голосеменным. Кстати, семенной способ размножения считается основным признаком, который отличает голосеменные культуры от тех, которые размножаются при помощи спор, кроме того, такие культуры не формируют плодов.

С наступлением весеннего тепла на молодых хвойных ветках появляются шишки. Некоторые из них имеют желтовато-зеленоватую окраску.

Такие шишки собираются небольшими кучками у основания новых побегов, другие растут одиночно и имеют красноватый оттенок.

На чешуйках желтовато-зеленых шишек формируются мешочки, в которых созревает пыльца. Оболочка каждой пылинки включает пару заполненных воздухом пузырьков. Благодаря им они впоследствии разносятся ветром на дальние расстояния.

Красноватые шишки чаще растут на верхушках молодых веток, на их чешуйках формируются семяпочки. Когда пыльца попадает на семязачатки, происходит опыление, после чего чешуйки красных почек сразу же закрываются и склеиваются древесной смолой. Внутри постепенно формируется семя, сами шишки при этом продолжают расти и древесневеть.

Спустя 1,5 года с момента опыления семена достигают зрелости, а через 2 года начинают сыпаться из шишек. В каждом семени голосеменных растений содержатся ткань, представляющая собой скопление питательных веществ – она окружает зародыш.

Выращивание из семян

В домашних условиях сосну чаще всего размножают так же, как и в природе – семенами. Обычно они достигают зрелости к середине января, в этот момент можно начинать сбор посадочного материала. Осенние семена тоже можно использовать, но их всхожесть будет намного ниже.

Упавшие с хвойника шишки необходимо принести в дом и положить в емкость, например, в чашку, и поставить ее на батарею – тогда уже через несколько дней чешуйки раскрываются и семена сами высыплются на дно емкости.

Посадку производят зимой или весной. В первом случае семена помещают в ящики, а во втором – непосредственно в открытый грунт. Считается, что первый способ позволяет держать под контролем прорастание и потому более результативен, а в открытом грунте семена часто становится кормом для грызунов.

Стратификация для этих семян не требуется, но она может ускорить прорастание. Известно, что в естественной среде обитания семена начинают прорастать после зимнего набухания в талой воде и последующего потепления с наступлением весны. Эти условия можно имитировать дома. Для этого посадочный материал помещают во влажный песок и ставят в морозилку, выдерживают пару месяцев, затем вынимают, ополаскивают в теплой воде и снова кладут в песок, но уже в теплом месте.

Такие меры необходимы в том случае, если вы планируете посадить семена уже осенью, иначе они могут и не дать всходов.

Если вы намереваетесь сажать семена сразу в открытый грунт, следует подготовить посадочные лунки. Для этого в грунте выкапывают ямку глубиной 35-45 см, на дно насыпают дренаж слоем 20-25 см, а поверх укладывают почвенную смесь, состоящую из торфа, дерновой земли и песка в равных частях.

Мелкие семена заглубляют на 1 см, оставляют между ними расстояние в 5-6 см. Конечно, всходы могут появиться и при более плотной посадке, но тогда они будут приподнимать верхний слой земли и открывать не сформировавшиеся молодые корни, а это неминуемо приведет к пересыханию саженцев.

Лунку после посадки следует замульчировать, для этого используют измельченную хвойную кору, опилки или слой торфа.

Для того чтобы семена сосны прорастали, их необходимо увлажнять, так как из песчаного грунта вода уходит вниз очень быстро. Желательно орошать землю несколько раз в день. Если проращивание ведется в ящике, можно поступить проще – поставить емкости в поддоны с водой и накрыть сверху полиэтиленовой пленкой. Испаряясь, вода будет оставаться на поверхности пленки, не выходя за пределы пространства.

Первые всходы начинают появляться через месяц после посадки.

Как размножить прививкой?

Сосну в домашних условиях можно размножать при помощи прививки, однако данный способ чаще используют опытные садоводы, хотя и новички вполне могут испытать такой метод.

Для подвоя подойдут сосны 4-5 лет, а привой получают с более молодых саженцев возрастом в один год. Прививку проводят во время активного весеннего сокодвижения либо в первой половине июля, при этом весеннюю прививку делают на прошлогодние ветки, а летнюю – на самые молодые побеги текущего года.

Обычно используют два основных способа прививки: вприклад сердцевиной либо камбием на камбий.

При размножении хвойных вприклад сердцевиной на камбий последовательность действий включает несколько шагов.

С подвоя удаляют все иголки, почки по бокам срезают. Размер подготовленной ветки должен быть на пару-тройку сантиметров больше длины привоя.
Привой длиной 7-10 см тоже очищают от иголок, оставляют только 10-12 пучков около самой верхней почки.
Сразу после того, как привой и подвой будут полностью готовы, можно приступать непосредственно к прививке. Для этого заостренным ножом следует сделать надрез на черенке так, чтобы он проходил сквозь самый центр сердцевины – он должен начинаться под иголками и оканчиваться внизу ветки.
На подвое острым лезвием нужно аккуратно снять кусочек коры прямоугольной формы. Длина и ширина фрагмента должны соответствовать параметрам среза на черенке. Необходимо, чтобы срез прошел точно по слою камбия.
На финишном этапе черенок соединяют с открытым камбием подвоя, а потом крепко фиксируют.

Наибольшей эффективностью обладает способ прививки камбием на камбий – приживаемость при таком подходе составляет 100%. В этом случае следует предпринять несколько шагов.

Однолетний осевой отросток подвоя сосны возрастом 4-5 лет освобождают от хвои на участке примерно в 7-10 см.
На подвое и привое очень осторожно, пользуясь острым лезвием, срезают кору небольшой полосой в 5-6 см, при этом нужно следить за тем, чтобы ширина полос на подвое и привое была одинакового размера.
Места срезов соединяют и плотно обвязывают.
Процесс срастания обычно длится около месяца. После того как черенки полностью приживутся и пойдут в рост, обмотку можно снимать. Сразу после этого при помощи садовых ножниц срезают верхушку побега на первой мутовке и верхушку осевого побега на новой. Это способствует усилению роста привоя. В дальнейшем в течение 3 лет все мутовки на подвое придется удалять.

Разведение черенкованием

Сосну можно размножать даже при помощи черенка – небольшой веточки. Этот процесс очень медленный, но конечный результат, вне всякого сомнения, обрадует всех любителей хвойников.

Подобный способ размножения относится к бесполым. Это означает, что в ходе выращивания молодого хвойника новые вариации генов не будут образовываться и полученное растение будет полностью идентично родительскому.

Размножение черенками обычно проводят в июне-июле. В этот период ветки будут достаточно сформированы, но при этом еще не выйдут из стадии активного роста. За счет продолжительного светового дня черенки успевают полностью укорениться. В регионах с теплым климатом сосну можно размножать этим способом раньше. А вот зимой эти работы не приведут к успеху, так как световой день короткий и за это время черенки попросту не успевают насытиться естественным освещением. Укоренение будет очень медленным, хотя искусственная подсветка может стать неплохим решением этой проблемы.

Выращивать сосну из веточки несложно. Для этого следует отыскать дикорастущую сосну и отрезать от нее молодую ветку. Чем она будет моложе, тем скорее появятся первые корни.

Ветку снимают секатором, длина отростка не должен превышать 9-10 см.

При размножении ветками скорость появления корней во многом обусловлена составом и структурой почвы. Чем более плодородным будет субстрат, тем активнее идет формирование корневой системы. Лучше всего использовать смесь песка и торфа, взятых в равных количествах. В качестве дренажа в подготовленный субстрат можно добавить крупноволокнистый торф либо перепревшую кору хвойных растений. Желательно добавить немного перлита – он обеспечит аэрацию и облегчит приток кислорода к корням.

В торфе находится большое количество самых разных микроорганизмов, при этом некоторые из них не самым лучшим образом влияют на состояние деревца, потому подготовленный грунт необходимо предварительно обеззаразить. Для этого его можно прокалить или обработать бледным раствором перманганата калия.

В качестве посадочной емкости лучше всего взять деревянную рамку или парник. И в том, и в другом случае будущий саженец необходимо покрыть пленкой.

Имейте в виду, при разведении сосны отростками ни в коем случае не следует сажать ветку сразу в открытый грунт -это окажет самое неблагоприятное воздействие на корнеобразование и приживаемость растения в целом. Последовательность действий при укоренении черенков выглядит следующим образом:

подготовленную тару необходимо заполнить почвосмесью и увлажнить;
при помощи любого твердого предмета в грунте сделать углубление и поместить в него ветку;
верхний слой почвы следует примять и уплотнить;
для профилактики появления гнилей место посадки нужно дополнительно опрыскать раствором фунгицидного препарата.

Прорастающие ветви предпочитают полутень, поэтому их нужно закрывать от ярких солнечных лучей. Поливают саженец по мере необходимости и умеренно. Отросткам нужен постоянный приток воды, но если ее окажется больше, чем нужно, корневая система попросту сгниет. Пленку необходимо время от времени снимать для того, чтобы саженцы проветривались. Обычно полноценные корни начинают формироваться спустя 4 недели, общий процесс укоренения занимает 2-4 месяца.

Через год ветки с корнями становятся пригодными для пересаживания в открытый грунт. Чем более мощной и сильной будет в этот момент корневая система, тем больше вероятность того, что растение приживется в грунте и пойдет в активный рост.

Для посадки лучше выбирать затененные места, но полной тени лучше избегать. Грунт должен быть супесчаным с низкими показателями кислотности. Посадкой лучше заниматься весной в пасмурный, но теплый день.

Для начала следует приготовить посадочную яму глубиной около 1 м, ширина лунки должна в 2-3 раза превышать диаметр земляного кома. Дно выкладывает керамзитом, галькой либо любым другим дренажем слоем в 10-15 см. После этого яму заполняют смесью речного песка и дерновой земли в соотношении 3 к 1, помещают туда саженец, присыпают почвосмесью, уплотняют и поливают.

Приствольную область по окончании работ следует замульчировать.

Этот способ больше всего подходит для малоопытных садоводов – он не требует специальных знаний и навыков работы с растениями.

Вырастить сосну в домашних условиях несложно. Но все же, вне зависимости от того, каким способом вы воспользуетесь – будьте готовы к тому, что получить новое деревце вы сможете только через несколько лет. Если вы не обладаете изрядным запасом терпения – лучше приобретите готовый саженец в любом питомнике.

О том, какие существуют особенности размножения сосны, смотрите в следующем видео.

Первыми семенными растениями были ныне вымершие семенные папоротники, они дали начало голосеменным растениям. Голосеменные — это древние семенные растения, находящиеся на пути биологического прогресса. Появились они на Земле свыше 350 млн. лет назад, задолго до возникновения покрытосеменных. Ученые считают, что голосеменные произошли от древних разноспоровых семенных папоротников, которые не дожили до наших дней. Отпечатки семенных папоротников находят в глубоких слоях земной коры.

Строение ветки сосны

Строение женской шишки сосны

Весной на верхушках молодых побегов можно увидеть маленькие красноватые шишки. Это женские шишки. Женская шишка состоит из оси, или стержень, на котором располагаются чешуи. На чешуях женских шишек ничем не защищённые, как голые (отсюда название — голосеменные), лежат семязачатки, в каждом из них образуется яйцеклетка.

Строение женской шишки сосны

Строение мужской шишки сосны

На тех же ветках, на которых расположены женские, находятся и мужские шишки. Они располагаются не на верхушке молодого побега, а у их основания. Мужские шишки мелкие, овальные, жёлтые и собраны в тесные группы.

Строение мужской шишки сосны

Каждая мужская шишка состоит из оси, на которой также расположены чешуйки. На нижней стороне каждой чешуйке по два пыльцевых мешочка, в которых созревает пыльца — совокупность пылинок, в которых позже образуются мужские половые клетки — спермии.

Строение зрелой шишки сосны

Оплодотворение у сосны происходит через год после попадания пыльцы на женские шишки. А высыпаются семена ещё через полгода, в конце зимы. К этому времени зрелая женская шишка становится бурого цвета и достигает 4-6 см.

Строение зрелой шишки сосны

Когда чешуи зрелой женской шишки раздвигаются, становится видно, что семена лежат попарно на верхней стороне чешуй, у их основания. Семена лежат, открыто, голо. Каждое семя сосны снабжено прозрачным пленчатым крылышком, обеспечивающее перенесение его ветром.

Процесс опыления и оплодотворения у сосны. (Цикл развития)

Размножение: половое — семенами.

Размножение осуществляется в два этапа: процесс опыления и процесс оплодотворения.

Цикл развития голосеменных

Процесс опыления

Пыльца оседает на семязачатки женской шишки.
Пыльца проникает внутрь семязачатка через пыльцевход.
Чешуи смыкаются и склеиваются смолой.
Подготовка к оплодотворению.
Пыльца, прорастая, образует спермии и пыльцевую трубку.

Процесс оплодотворения

Оплодотворение происходит в семязачатке через 12 месяцев после опыления.

Спермий сливается с яйцеклеткой, в результате чего образуется зигота.
Из зиготы развивается зародыш.
Из всего семязачатка — семя.

Шишка растёт и постепенно одревесневает, цвет её становится бурым. Следующей зимой шишки раскрываются и семена высыпаются. Они могут долго находиться в состоянии покоя и прорастают только в благоприятных условиях.

Очень своеобразно выглядят проростки сосны, когда они только что появились из семени. Это маленькие растеньица, у которых стебелек короче спички и не толще обыкновенной швейной иглы. На верхушке стебелька — пучок лучеобразно расходящихся во все стороны очень тонких иголочек-семядолей. Их у сосны не одна и не две, как у цветковых растений, а гораздо больше — от 4 до 7.

Проросток семени сосны

Таким образом, растения, относящиеся к отделу голосеменных, отличаются от всех остальных растений тем, что производят семена. Внутреннее оплодотворение, развитие зародыша внутри семязачатка и появление семени — главные биологические преимущества семенных растений, давшие им возможность приспособиться к наземным условиям и достигнуть более высокого развития, чем бессемянные высшие растения.

Читайте также: