Systematyka
Rodzina:Orchidiaceae-Storczykowate
Rząd: Orchidales - Storczykowate
Klasa: Jednoliścienne
Rodzina Orchidiaceae obejmuje 30 tys. gatunków; 660-700 rodzajów, co 10 gatunek na Ziemi to Storczyk. Rodzina ta nie ma swoich przedstawicieli wodnych. Występują wszędzie poza obszarami polarnymi i wielkich pustyń. Zarówno na terenach nizinnych jak i w górach można je spotkać.
Wyróżniono 3 główne rejony występowania storczyków:
*międzyzwrotnikowa (tropikalna); Afryka i wyspy leżące na wschód: Angraecum, Disa, Liparis
*międzyzwrotnikowa, Ameryka - stamtąd pochodzą powszechnie uprawiane w ogrodnictwie ozdobnym takie rodzaje jak: Cattleya, Laelia, Miltonia, Gongora
*Międzyzwrotnikowa, Azja i sąsiednie wyspy: Vanda, Cymbidium, Dendrob
W Polsce 49 gatunków np.: Cypripedium calcedus, Platanthera bifolia, Ophrys, Orchis, Gymnadenia. Wszystkie pod ochroną.
Podział storczyków pod względem sposobu życia:
1.naziemne (rosnące w ziemi) - SEMIFITY
2.rosnące na drzewach - EPIFITY
3.rosnące na skałach - LITOFITY
4.rosnące zarówno na ziemi lub jako epifity - SEMIEPIFITY
Storczyki naziemne
Występują głównie w strefie klimatu umiarkowanego. Są tu zaliczane rośliny:
I.Samożywne (autotrofy, zielone) - stanowią większość storczyków naziemnych, mają chloroplasty i w wyniku fotosyntezy produkują związki organiczne z prostych substancji nieorganicznych tkj.: dwutlenek węgla i woda. Cechuje je:
a)Liście normalnie wykształcone
b)Łodyga zazwyczaj słabo rozwinięta
c)Różnego rodzaju korzenie: grube i skupione, cienkie i krótkie, czasem bulwiasto zgrubiałe.
d)Organ przetrwany: bulwy (Platanthera bifolia) lub kłącza (Cypripedium calceolus)
II.Cudzożywne (heterotrofy, saprofityczne) - pozbawione chloroplastów, nie są zdolne do fotosyntezy, ściśle współżyją z grzybami, są jakby ich pasożytami. Grzyby rozkładają materię organiczną, a storczyki czerpią związki węgla i azotu.
Charakteryzują się:
a)Pozbawione normalnych liści, zamiast nich wyrastają łuski
b)Pędy roczne żółtawe, brązowawe, czerwonawe
c)Brak normalnych korzeni, są kępkowate, podobne do korali kłącza (rodzaj Corallorhiza, Epipogium) lub bardzo mięsiste korzenie skupione w rodzaj gniazda (Galeola, Neottia)
d)Kwiaty (jeśli występują) są bardzo drobne i mało efektowne. Ta grupa storczyków nie jest wykorzystywana w produkcji ogrodniczej
Storczyki nadrzewne
Występują na obszarach międzyzwrotnikowych, podzwrotnikowych. Żyją w rozwidleniach konarów drzew do wysokości 3—40 m lub na martwych pniach. W dolnych partiach drzew lokują się rośliny lubiące cień lub półcień (dużo wilgotnego powietrza). Wytwarzają one duże liście lub znaczną ich liczbę. Rośliny rosnące wysoko na drzewach lub skałach są wystawione na silne oddziaływanie promieniowania słonecznego, zraszane obficie przez deszcz, a okresowo wysuszane przez wiatr.
Są to gatunki o budowie gruboszowatej lub kseromorficznej. Mają twarde, skórzaste lub grube, mięsiste liście, łodygi zostały przekształcone w organy magazynujące wodę i składniki pokarmowe, w tzw. Pseudobulwy
Epifity charakteryzują się różnymi rodzajami korzeni:
a)Korzenie czepne (chwytne) - służą do umocowywania rośliny na drzewie oraz pobierania wody i soli mineralnych
b)Korzenie powietrzne - pokryte gąbczastą, wielowarstwową skórką (welamenem), chłoną wilgoć z rosy i mgły
c)Korzenie przejmujące funkcję liści u gatunków, u których normalnie liście uległy redukcji (Taeniophyllum), są spłaszczone, zielone, z chloroplastami, zachodzi więc w nich fotosynteza
Pod względem sposobu życia storczyki dzielimy na:
1.storczyki monopodialne (Phalaenospis, Vanda)
Oś główna kontynuuje wzrost dzieki pakowi szczytowemu
2.storczyki sympodilane (Cattleya, Cymbidium)
Wzrost kontynuowany przez pąki boczne wyrastające u podstawy pędu. Najniższą część osi pędu stanowi pełzające kłącze. U wielu gatunków epifitycznych z tej grupy łodyga przekształca się w pseudobulwę.
Storczyki monopodialne
a)Nie tworzą ani kłączy ani pseudobulw
b)Oś pędu stale kontynuuje wzrost dzięki pąkowi szczytowemu
c)Pędy boczne (niekiedy powstają) nigdy nie przewyższają długości pędu głównego
d)Brak wyraźnego okresu spoczynku, choć w trudnych warunkach np.: zimą, wzrost pędu głównego i pędów bocznych ustaje
e)Rosną bardzo wolno i mimo teoretycznie nieograniczonego wzrostu, nie osiągają zbyt dużych rozmiarów
f)Istnieją formy pnące (Renanthera osiąga wysokość 4-5m), formy długopędowe o pędach długości do 1m oraz formy o pędach silnie zredukowanych (Phalaenospis nie tworzy wyraźnej łodygi, lecz wydaje tylko kilka grubych, mięsistych liści)
g)Liście osadzone luźno (Arachnis) lub bardzo gęsto (niektóre gatunki z rodzaju Vanda) na pędzie
h)Pędy kwiatostanowe wyrastają zawsze z kątów liści na łodydze i nie mają ochronnych pochew otaczających kwiatostany
Storczyki Sympodialne
Każdy pęd zamiera po 1-2 lub kilku okresach wegetacyjnych
Najniższa część każdej nowej osi pędu tworzy krótsze lub dłuższe pełzające kłącza pokryte łuskami. Jego wierzchołek wznosi się w górę wydaje pęd liściowy lub kwiatostanow i kończy swój wzrost.
U epifitów łodyga przekształca się w pseudobulwy.
Typy pseudobulw:
a)Heteroblastyczne - powstają z jednego międzywęźla, na ich wierzchołku wyrastają liście lub pęd kwiatostanowy; Oncidium
b)Homoblastyczne - powstają z kilku międzywęźli, liście wyrastają w różny sposób: Cattleya, Cymbidium
Liście
a)Funkcje: fotosynteza, gromadzenie substancji zapasowych, pobieranie wody i soli mineralnych
b)Są trwałe - tylko niektóre gatunki. Zrzucają liście już po 1 okresie wegetacji
c)Mają różne kształty - od eliptycznych do lancetowatych, całobrzegie, matowe lub lśniące
d)Storczyki monopodialne - liście wyrastają naprzemianlegle, parami naprzeciwlegle wzdłuż całej łodygi, czasem spiralnie
e)Storczyki sympodialne - wyrastają pojedynczo, po 2 lub więcej zależnie od gatunku
f)Epifity - liście są mięsiste (rozbudowana tkanka wodna) lub skórzaste, pokryte grubą skutynizowaną skórką
g)Storczyki naziemne - liście są cienkie, trawiaste lub szerokie, skupione w rozetach
h)Gatunki, u których liście uległy redukcji wytworzyły korzenie pełniące funkcję liści
Korzenie
Z zewnątrz korzenie pokryte są welamenem - gąbczastą warstwą obumarłych komórek skórki. Welamen wychwytuje wilgoć z atmosfery i gromadzi wodę, a także pozwala na przytwierdzenie się roślin do podłoża.
Storczyki naziemne - welamen rozkładany jest w wyniku działalności grzybów symbiotycznych lub nieodpowiednich warunków wodnych lub powietrznych w podłożu.
Komórki welamenu np. u Paphlopedillum, tworzą gęste powłoki martwych włosków w postaci białego filcu, między nimi może zbierać się i długo utrzymywać woda.
Storczyki sympodialne - korzenie wyrastają z kłączy u podstawy pędów nadziemnych. Zazwyczaj są one białe, mięsiste, z zielonymi wierzchołkami. Każdy nowy pęd wytwarza u podstawy swoje własne korzenie. W razie zniszczenia, uszkodzenia tych korzeni roślina korzysta z substancji pokarmowych zgromadzonych w najstarszych pseudobulwach.
Storczyki monopodialne - (głównie epifity) korzenie powietrzne wyrastają z węzłów na całej długości łodygi i rozchodzą się w różnych kierunkach. Mogą rosnąć w podłożu lub swobodnie zwisać w powietrzu. Martwe korzenie są brązowe, zdrowe, srebrzyste od welamenu. Stają się zielonkawe, gdy są silnie nasiąknięte wodą.
Kwiat
I.Rodzaje kwiatów:
a)Pojedyncze (rzadkość) - Paphiopedilum, Cypripedium
b)Kwiatostany - grono - Cattleya, Cymbidium,wiecha - Oncidium, Epidendrum,kłos - Disa, Orchis
II.Pęd kwiatostanowy może być wzniesiony lub zwisły
III.Występuje różna liczba kwiatów w kwiatostanie: kilka, kilkanaście, kilkadziesiąt np. Phalaneopsis wydaje nawet 200 kwiatów w kwiatostanie
IV.Sposób wyrastania pędów kwiatostanowych zależy od charakteru wzrostu storczyków:
a)St. monopodialnie - z kątów liści na pędzie jak korzenie powietrzne, brak pochew otaczających kwiatostany
b)St. sympodialnie - w różnych miejscach na roślinach, mogą ale nie muszą mieć pochew ochronnych:
-na szczycie pędu - Cattleya, Paphiopedilum
-z boku (u podstawy) pseudobulwy lub pędu wegetatywnego - Cymbidium, Oncidium
-z kątów liści osadzonych na pędach wegetatywnych lub pseudobulwach - Dendrobium
Kształt warżki:
Trąbka - Dendrobium nobile
Warga - Cattleya labiata
Bucik - gatunek z rodzaju Cypripedium, Paphiopedilum
Symetryczna płatka - Oncidium
Łódź - Cymbidium
Kotwiczka - Phalaenopsis
Zewnętrzna powierzchnia warżki jest gładka, błyszcząca, nieowłosiona. Od wewnętrznej strony, głównie u podstawy silnie owłosiona, pełni rolę wskaźnika dla zapylaczy (często najintensywniej zabarwiona część kwiatu, z plamkami, kreskami).
Prętosłup (kolumienka) - wznosi się w środku kwiatu, powstał ze zrośnięcia się szyjki i znamienia słupka z 1 lub 2 płodnymi pręcikami i łączy się z zalążnią.
Słupek - jest dolny
Zalążnia - jednokomorowa, zbudowana z 3 owocolistków
Pyłek - Mozę być sypki lub zlepiony w pyłkowinę:
a)Pyłek sypki - u storczyków prymitywnych, gdzie kwiaty przystosowane są do zapylania przez owady o małej masie ciała np. muchy.(np. Vanilla, u gatunków z rodzaju Pterostylis)
b)Pyłek zlepiony - u storczyków wyższych form, zawartość pylnika jest zlepiona w jedną masę i przenoszona razem - pyłkowina
(np. storczyki z rodzaju Neottia)
Zapłodnienie - po kilku tygodniach od zapylenia. Z każdego zalążka powstaje nasienie
Nasiona - są drobne i lekkie jak pyłek, dlatego też mogą być unoszone z prądem powietrza
Owoce - torebki (dojrzewają bardzo długo): W warunkach naturalnych - od jednej pory suchej do drugiej. W warunkach szklarniowych czas od zapylenia do dojrzenia owocu, jest cechą gatunkową i wynosi u gatunków z rodzaju: Vanda 18-20 miesięcy, Cattleya - 12 miesięcy, Phalaenospis - 3-6 miesięcy
Resupinacja (skręcanie się kwiatu) - u wielu storczyków pąk kwiatowy jest zwrócony ku górze i wyprostowany, podczas rozkwitania oś pędu skręca się o 1800, tak więc poszczególne elementy kwiatu są całkowicie odwrócone w stosunku do swego pierwotnego położenia
Kwiaty: Górne, Grzbieciste, Obupłciowe
Typy kwiatów:
a)Kwiaty diandryczne (dwupręcikowe) - 2 pręciki płodne, 3 zanikły, 1 płonny
b)Kwiaty monandryczne (jednopręcikowe) - 1 pręcik płodny, 3 zanikły, 2 tworzą małe pręciki płonne
Okwiat (TEPALA)
-Nie jest zróżnicowany na kielich i koronę
-Listki (działki) okwiatu są w dwóch okółkach
-Trzy listki okółka zew. (sepala) są najmniej zmodyfikowane
Kwiaty diandryczne - górny listek w rozwiniętym kwiecie wznosi się nas warżką, zwykle bardzo okazały, często pochylony w jej kierunku, chroni znajdujące się w pobliżu organy generatywne kwiatu
Kwiaty monandryczne -nie wyróżniają się niczym szczególnym, czasem mają kształt ostrogi lub worka (Disa)
Pozostałe dwa listki okólna zewnętrznego są zazwyczaj asymetryczne, częściowo lub całkowicie zrośnięte (kw. diandryczne) lub wolne (kw. monandryczne)
Okółek wewnętrzny (petala) tworzą trzy listki, dwa zazwyczaj są podobne do siebie, a dolny ma specyficzną budowę i zwany jest warżką (labellum). Wykazuje największą różnorodność form ze wszystkich elementów kwiatu.
Czynniki wabiące:
Nektar, wosk, inne substancje jadalne np. olej, pseudopyłek: masa komórek podobnych do pyłku, jednokomórkowe włoski lub gruczołki, wyrośla kalusowe, wydzielanie substancji narkotycznych np. Stanhopea, Minikra - przybieranie kształtów i barw naśladowczych np. Palca enopsis, ruchy przywabiające np.. Oncidium, wystrzeliwanie pyłkowi, barwa
Mikoryza
Grzyby współżyjące ze storczykami należą do podgromady podstawczaków, większość z nich zalicza się do rodzaju Rhizoctonia; inne grzyby to: Gymnophylus, grzyby z rodzaju Tulasnella. Poszczególne gatunki storczyków współżyją na ogół tylko z jednym określonym gatunkiem grzyba, ale są wyjątki, gdy grzyby są ze sobą spokrewnione.
Zasiedlanie storczyków przez grzyby:
Do zarodka lub protokormu grzyby wnikają przez obumarłe wieszadełko (organ odżywiający zarodek) lub przez włośniki. Do starszych roślin strzępki grzyba wnikają przez komórki skórki. U epifitów grzyby wnikają przez welamen. Grzybnia rozwija się tylko w korze pierwotnej korzenia. Rdzeń i merystem wierzchołkowy nie są zainfekowane. Grzyby nie osiedlają się w komórkach zawierających chloroplasty, czyli nie ma ich w liściach, pędach nadziemnych. Natomiast bulwy korzeniowe i pseudobulwy zasiedlane są bardzo rzadko.
Zasady współżycia:
Pomiędzy rośliną - gospodarzem, a grzybem zachodzi stan równowagi symbiotycznej. Roślina tylko do pewnego stopnia pozwala na penetrację strzępkom grzyba w swoich tkankach i może zahamować ich rozprzestrzenianie się, a nawet „wejście” grzyba, wytwarzając substancje ochronne z grupy fitoaleksyn (np. ORCHINOL). Storczyki otrzymują od grzybów przede wszystkim węglowodany: trechalozę, fruktozę, glukozę i sacharozę, a także fosforany, aminokwasy, substancje wzrostowe i witaminy - głównie z grupy B. Strzępki grzybni zajmują w komórkach żywiciela wyraźnie określoną strefę. Jeśli grzyba jest zbyt dużo lub gdy nie jest już potrzebny, komórki storczyków „trawią” strzępki grzyba wydzielinami jądra. Grzybnia może być strawiona w całości lub częściowo
Rozmnażanie wegetatywne
a)Dzielenie roślin - dobrze zrośnięte i zdrowe rośliny dzieli się podczas przesadzania. Storczyki o wzroście sympodialnym (Cattleya, Cymbidium) dzieli się na części, pozostawiając 3-5 zdrowych, gładkich pseudobulw z liśćmi
b)Odcinanie ukorzenianie pędów - kiedy pęd ma 30 cm wysokości i dużo korzeni powietrznych, odcina się wierzchołek pędu 1cm poniżej korzeni i wysadza się do doniczki. Nie należy przecinać korzeni powietrznych. Jeśli nie występują należy zainicjować ich rozwój poprzez odkłady powietrzne (Vanda, Phalaenospis).
c)Rozmnażanie ze starych pseudobulw - stare, bezlistne, pomarszczone pseudobulwy wysadza się do skrzynek do wilgotnego torfu, perlitu. Po kilku miesiącach z oczek śpiących (u podstawy pseudobulw) wyrosną nowe pędy, a do doniczek przesadza się je po roku
d)Oddzielanie pędów bocznych - można oddzielić pędy boczne, które wyrosły z pąków śpiących na łodydze lub pędy odroślowe. Na młodym pędzie powinny być korzenie powietrzne o długości co najmniej 2,5 cm (Dendrobium)
e)Sadzonkowanie - stare pędy bez liści lub pędy kwiatostanowe tnie się na odcinki 10-15 cm, umieszcza się płasko w skrzynkach w wilgotnym torfem + piaskiem. Skrzynki ustawia się na świetle, nakrywa szybą. Po 2 miesiącach młode rośliny wysadza się do doniczek (Dendrobium, Phalaenopsis)
Rozmnażanie in vitro
Zalety metody:
-Szybkie rozmnożenie
-Potomstwo wyrównane genotypowo i fenotypowo
-Potomstwo wolne od chorób wirusowych
-Hodowla twórcza nowych form roślin
-Szybkie mnożenie cennych mieszańców i odmian
-Banki genów
Rozmnażanie generatywne
Nasiona uzyskuje się poprzez sztuczne zapylenie (w hodowli). Nasiona są bezbielmowe.
a)Metoda symbiotyczna
Polega na wysiewie nasion na pożywkę zawierającą kultury grzyba, które wyizolowano z korzeni danego gatunku storczyka
b)Metoda symbiotyczna
Polega na zastosowaniu pożywki bez udziału grzybów, a z zastosowaniem cukrów, pH 4,8-5,2. Sporządza się na bazie agaru, co sprzyja, ukorzenianiu się siewek. W celu uproszczenia receptury pożywki, wykorzystuje się gotowy nawóz wieloskładnikowy z mikroelementami np.: Mariol w stężeniu 0,2%
2