Рассмотрим, что представляет собой семя. По существующему определению семя – это оплодотворенная зрелая семяпочка, имеющая зародыш, запасные питательные вещества и защитную оболочку. На рис. 2 показано внутреннее строение семени (упрощенный вариант). У зародыша семени выделяют зародышевый корешок, подсемядольное колено (гипокотиль), являющееся частью стебля, зародышевую почку и семядоли, число которых у кактусов обычно равно двум. Остальной объем семени заполнен питательным веществом, называемым эндоспермом. На оболочке можно различить рубчик – место прикрепления семени и микропиле – узкий канал, через который проникает пыльцевая трубка и происходит оплодотворение. При прорастании семян происходит удлинение корешка и проникновение его в почву. В начале прорастания делятся все клетки зародыша, но после сформирования проростка деление клеток локализуется в кончиках побега и корня.
Продолжительность жизни семян растений, в том числе Кактусовых, сильно различается. Известен, например, случай, когда семена люпина из арктической тундры, пролежав в замороженном иле около 10 тысяч лет, хорошо проросли. Семена кактусов имеют различную продолжительность жизни. Короткая жизнь у семян ребуций, айлостер и некоторых других родов. Срок их прорастания ограничивается примерно одним годом. И наоборот, у представителей рода
Для того чтобы семена проросли, необходимо создание определенных условий. Среди важнейших факторов прорастания следует назвать воду, температуру и в меньшей степени свет. Чтобы выйти из состояния покоя, семена должны поглотить определенное количество воды. При этом возобновляются физиологические процессы, обеспечивающие их прорастание. Недостаток влаги тормозит прорастание семян и сокращает всхожесть. В дальнейшем растущему проростку требуется гораздо большее количество воды, чем для прорастания семени. Температурный диапазон прорастания семян обычно достаточно широк, но для быстрого прорастания необходим определенный оптимум, который может различаться даже у растений одного вида. Опытным путем было установлено, например, что семена клейстокактусов, в отличие от большинства других видов, имеют лучшую всхожесть при температуре всего 11 ° С. Большинство семян могут хорошо прорастать при постоянной температуре, но все же желательны суточные колебания, как это происходит в природных условиях.
Считается, что семена большинства видов растений для прорастания не нуждаются в свете, и лишь немногие виды требуют некоторого количества света. Это относится и к кактусам. Для светочувствительных видов необходим определенный фотопериод, то есть смена дня и ночи. Экспериментально было установлено, что семена многих видов растений чувствительны к свету определенной длины волны. Так, освещение семян красным светом разной длины волны стимулировало их прорастание. Семена кактусов к моменту посева могут находиться в состоянии покоя. Наиболее простой и надежный способ выведения семян из состояния покоя – замачивание их в слабом растворе марганцовокислого калия на одни сутки при комнатной температуре. Для этого семена пересыпаются в пакетики из рыхлой бумаги, хорошо пропускающей воду, и погружаются в раствор. Соответствующую маркировку пакетиков можно сделать простым карандашом или шариковой ручкой.
Высевать семена можно практически в любое время года, но наиболее подходящим временем для этого все же является весна. Мартовские посевы дают возможность вырастить к концу года достаточно крупные жизнеспособные растения, легко переносящие зимовку. Время прорастания семян неодинаково у разных видов кактусов. Обычно большинство семян прорастает в течение недели. Скорость прорастания зависит от качества семян и от того, насколько глубок был их покой. За время многолетних весенних посевов рекордсменом по скорости прорастания был один из крупноцветковых видов рода Acanthocalycium. Замоченные семена взошли примерно через 12—13 часов. К сожалению, среди приобретаемых семян попадаются и абсолютно невсхожие.
Всхожесть семян подавляющего большинства кактусов достаточно высокая. В таблице 2 приведены данные по всхожести семян некоторых видов кактусов. Большинство высеянных семян имели всхожесть от 70 до 100%, включая такие трудные для выращивания роды, как
Выращивание сеянцев требует специального субстрата, отличного от субстрата, применяемого для выращивания взрослых растений. Существует немало рецептов приготовления субстратов для посева, начиная с чистого песка и мелкой кирпичной крошки (при этом утверждается, что питание прорастающим сеянцам вообще не требуется) и кончая достаточно питательными почвенными смесями различного состава. Многолетний опыт посевов показал эффективность применения посевного субстрата следующего состава:
листовая земля – 1 часть;
мелкий промытый песок – 1 часть;
мелкотолченый древесный уголь – % части.