Lauderovy MŠ, ZŠ a gymnázium při Židovské obci v Praze
Pokusné pěstování masožravé rostliny Nepenthes ampullaria x ventricosa
Autor: Aron Primas Vedoucí: Pavlína Jiroušková 2014/2015
Abstrakt Tato seminární práce se zabývá masožravostí v rostlinné říši a popisuje pasti masožravých rostlin rodů Drosera (rosnatka), Dionaea (mucholapka), Nepenthes (láčkovka) a Utricularia (bublinatka). Součástí práce je také morfologický popis křížence Nepenthes ampullaria x ventricosa a možnosti jeho pěstování v domácích podmínkách. S touto rostlinou byl prováděn po dobu 3 měsíců pokus, který měl ověřit hypotézu, že pro dobrý růst láčkovek je dobré rostliny přihnojovat hnojivy. V pokusném pěstování tak srovnávám 3 exempláře: 1. přihnojován jen umělým hnojivem, 2. vyživován členovcem a 3. bez dodávání živin (kontrolní rostlina). Hypotéza byla pokusem potvrzena, neboť nejvitálnější byla rostlina přihnojovaná syntetickým hnojivem. Klíčová slova Masožravost, rostliny, pasti, živiny, hnojení, kořist
2
Obsah Abstrakt .................................................................................................................................... 2 1.
Úvod ................................................................................................................................. 4
2.
Teoretická část ................................................................................................................. 5
3.
2.1
Proč jsou rostliny masožravé? ................................................................................ 5
2.2
Srovnání lapacích mechanizmů vybraných rodů masožravých rostlin ................... 5
2.3
Nepenthes ampullaria x ventricosa ........................................................................ 9
Experimentální část........................................................................................................ 12 3.1
Popis pokusného pěstování .................................................................................. 12
3.2
Průběh vlastního pokusu ...................................................................................... 14
3.3
Srovnání rostlin v průběhu pokusu....................................................................... 15
4.
Závěr............................................................................................................................... 18
5.
Seznam literatury ........................................................................................................... 19
6.
Přílohy ............................................................................................................................ 20
3
1. Úvod Cílem této seminární práce je seznámení s masožravou rostlinou - křížencem Nepenthes ampullaria x ventricosa, jejím lapacím mechanizmem, dále jeho srovnání s lapacími mechanizmy rodů Drosera (rosnatka), Dionaea (mucholapka) a Utricularia (bublinatka) a také informace o tom, jak lze tuto rostlinu pěstovat v našich podmínkách. V experimentální části této seminární práce bych rád ověřil, zda je lepší pěstovat tuto masožravou rostlinu bez doplňování živin, s dodáváním živin v podobě členovců nebo s přihnojováním roztokem hnojiva na orchideje po stanovenou dobu. Jelikož se pěstování masožravých rostlin věnuji dlouhodobě, rád bych ověřil informaci, která se často objevuje v literatuře popř. v ústním sdělení pěstiteli, že pro optimální růst je vhodné jim dodávat živiny formou hnojiva na orchideje. Rád bych proto zjistil, jestli bude u hnojené rostliny výrazný rozdíl v růstu oproti rostlině bez přihnojování či krmení a exempláři, jemuž bude podáván členovec (jejich pravděpodobná součást stravy v přirozených podmínkách). Průběžné výsledky 3měsíčního pokusu (za tuto dobu by měl být vidět rozdíl v růstu pokusných exemplářů), zaznamenávané do tabulky, nakonec vyhodnotím.
4
2. Teoretická část Tato část se zaměřuje na charakteristiku životní strategie, která se vyvinula u masožravých rostlin. V krátkosti zde srovnám typy lapacích mechanizmů a seznámím s pokusnou rostlinou Nepenthes ampullaria x ventricosa.
2.1
Proč jsou rostliny masožravé?
Na tuto důležitou otázku jsem našel odpověď v knize Studničky: „ Živočišná kořist je zdrojem biogenních prvků a je důležitá v ekosystémech, kde v půdě a ve vodě panuje trvalý nedostatek živin ve formě sloučenin přímo přijatelných rostlinami.“1 Těmto rostlinám to také dává možnost vyniknout nad ty, které tuto životní strategii nemají. Pokud je zde nedostatek světla, masožravé rostliny snáze vyrostou do výšky a tím zastíní ostatní rostliny, které vedle nich rostou. Pokud jim tedy nějaká jiná rostlina na jejich stanovišti odebírá z půdy živiny, kterých je zde malé množství, masožravé rostliny mohou živiny odebírat ze své kořisti a tím si vykompenzovat nedostatek živin, které jsou pro jejich růst nesmírně důležité.
2.2
Srovnání lapacích mechanizmů vybraných rodů
masožravých rostlin Různé rody masožravých rostlin mají odlišné typy pastí. Uvedu základní rozdíly mezi rody Drosera (rosnatka), Dionaea (mucholapka), Nepenthes (láčkovka) a Utricularia (bublinatka) a pro představu o jejich vzhledu zde přikládám také jejich kresby.
1
STUDNIČKA, M. (2006): Masožravé rostliny, Praha, Academia, s. 13
5
Obr. č. 1 - Past láčkovky2
Past láčkovky funguje na principu nalákání na nektar na hrdle láčky a vypadá jako jakási „prapodivná“ nádoba (viz Obr. č. 1). Jak píše Studnička: „ Na povrchu konvice, nejvíce na křídlech a na obou stranách víčka, jsou nektarové žlázy, určené k lákání kořisti.“3 Hmyz je tedy nalákán a pak vlivem gravitace padá do láčky, kde velmi pravděpodobně po jisté době utone ve slizké trávicí tekutině.4 Enzymy z ní získají pro rostlinu důležité látky a zbytek těla zůstává v láčce, popřípadě je vyplaven deštěm.
2
N. bicalcarata spodní past [online]. Vydáno 26. května 2008, [cit. 20. března 2015; 19:10]. Dostupné na WWW:
3
STUDNIČKA, M. (2006): Masožravé rostliny. Academia, Praha s. 270
4
STUDNIČKA, M. (2006): Masožravé rostliny, Academia, Praha, s. 270
6
Obr. č. 2 - Past rosnatky5
Lapací mechanizmus rosnatky je dosti odlišný od pasti láčkovky. Hmyz je nalákán, přilepí se na sliz na tentakulích (viz Obr. č. 2) a tím, jak se snaží dostat pryč, se přichycuje čím dál tím více. Obaluje se v lepivém sekretu a jeho únik je velmi těžký (pokud jde o větší kořist, např. o vosu obecnou, únik je vzhledem k poměru velikosti vosy a rosnatky možný, avšak záleží na konkrétním druhu rosnatky). Osobně jsem to na mnou pěstovaných rosnatkách občas pozoroval. Následuje vylučování enzymů a trávení kořisti. Obr. č. 3 - Past bublinatky6
5
Drosera slackii [online]. C1991-2015, [cit. 20. března 2015; 18:55]. Dostupné na WWW: 6
U.floridana [online]. Vydáno 26. června 2008, [cit. 20. března 2015; 18:35]. Dostupné na WWW:
7
Bublinatka může růst submerzně (pod vodou), ale i emerzně (nad vodou). Kořist získává svými důmyslnými měchýřky na lodyze (viz Obr. č. 3), které fungují na principu podtlaku: „V lapacím měchýřku je vakuum a každý z měchýřků má víčko opatřené titěrnými chloupky. Víčko bývá obvykle zavřené, ale když se nějaký drobný živočich (prvok, roztoč, korýš, drobný hmyz nebo jeho larva) dotkne chloupků, víčko se prudce otevře a podtlak vsákne kapku vody i s živočichem do měchýřku. Víčko se opět přiklopí, a proto oběť nemůže uniknout.“7 Obr. č. 4 - Past mucholapky čekající na svou kořist8
Lapací mechanizmus mucholapky funguje tak, že kořist je nalákána, podráždí svým pohybem několik chloupků, které jsou na obou stranách pasti (viz Obr. č. 4). Mucholapka rychlým sklapnutím čepelí kořist uvězní. Následným vylučováním enzymů ji stráví.
7
Bublinatka [online]. Naposledy editováno 28. února 2015, [cit. 20. března 2015; 19:45], Dostupné na WWW: 8
Dionaea muscipula kresba [online]. Vydáno 11. srpna 2008, [cit. 20. března 2015; 19:18]. Dostupné na WWW:
8
Zjednodušeně lze říci, že láčkovka lapí hmyz na základě gravitace, rosnatka díky svým lepkavým tentakulím, bublinatky nasávají kořist s vodou díky podtlaku a pasti mucholapek fungují na principu podráždění chloupků na vnitřních stranách pastí a jejich následném rychlém uzavření.9 Je tedy vidět, že pasti bublinatky a mucholapky jsou si podobné v lapání kořisti pomocí rychlého pohybu. Past láčkovky je oproti tomu pasivní. Rosnatka je aktivní (obtočí se kolem své kořisti), ale zároveň je mnohem pomalejší než mucholapka nebo bublinatka, u kterých jde o zlomek sekundy. Obtočení rosnatky ale trvá v řádu hodin.
2.3
Nepenthes ampullaria x ventricosa
Obecný botanický popis křížence Nepenthes ampullaria x ventricosa jsem ve zdrojích nenašel, a proto se můj popis zaměří na znaky v podobě láčky. Pokusné rostliny jsou křížencem druhu, který má láčky nízké a zakulacené, jejich barva je zelená - Nepenthes ampullaria (viz Obr. č. 5) a druhu Nepenthes ventricosa, který má pasti poněkud vytáhlé a zahnuté a jehož ústí je široké v barvě růžovo – červené, dolní část láčky je světle zelená (viz Obr. č. 6). Geny rodičů se promísily a Nepenthes ampullaria x ventricosa má kombinaci znaků obou svých rodičů – láčky jsou spíše vytáhlé, barevně jde v případě juvenilních (mladých) láček o kombinaci žluté a červené barvy, naopak dospělé láčky jsou rudé (viz Obr. č. 7).
9
STUDNIČKA, M. (2006): Masožravé rostliny, Praha, Academia, s. 87
9
Obr. č. 5 – Past Nepenthes ampullaria10
Obr. č. 6 – Past Nepenthes ventricosa11
10
Nepenthes ampullaria [online]. Naposledy upraveno 29. prosince 2014 [cit. 28. února 2015], Dostupné na WWW: 11
Nepenthes ventricosa “porcelaine form“ [online]. Vydáno 17. listopadu 2010 [cit. 28. února 2015], Dostupné na WWW:
10
Obr. č. 7 – Past Nepenthes ampullaria x ventricosa12
Stejně jako všechny láčkovky má rád i tento kříženec vysokou vzdušnou vlhkost. Tu můžeme zajistit pěstováním v akváriu. Jde ovšem o nenáročného křížence, který by po jisté aklimatizační době snad snesl i pokojovou vlhkost. Nároky na teplotu uvádím v Popisu pokusného pěstování (viz kapitola 2.1). Z vlastní zkušenosti mohu říci, že při teplotě kolem 21° - 25°C rostly exempláře láčkovky dobře. Jak uvádí Pásek: „Nejlépe rostou při dostatku rozptýleného světla. Dají se trvale pěstovat pod umělým osvětlením (12 – 16 hodin osvit). Druhům nížinným můžeme dopřát sluníčka (a vysokých teplot) více, druhy horské přes léto raději stíníme.“ 13 Pravděpodobně nejjednodušší je pěstovat ji pod umělým osvětlením (např. zářivky), protože nemusíme řešit přehřívání způsobené sluncem. Rostlinu můžeme pěstovat na přímém slunečním svitu v akváriu, popř. v jiném průhledném prostoru, avšak akvárium s umělým osvětlením je dle mě bezpečnější, protože rostlina není tak přehřívána. Osobně mám dobré zkušenosti s pěstováním této rostliny v téměř uzavřeném akváriu s umělým osvětlením pomocí zářivek.
12
N. ampullaria x ventricosa [online]. Vydáno 28. července 2009 [cit. 12 května 2015], Dostupné na WWW : 13
PÁSEK, K. (2013): Masožravé rostliny, Praha, Grada Publishing, s. 73
11
3.
Experimentální část
V této kapitole se věnuji pokusnému pěstování uvedeného křížence v domácích podmínkách. Podrobnosti k prováděnému pokusu jsou v následujících podkapitolách.
3.1
Popis pokusného pěstování
Součástí této seminární práce je experiment, jehož prostřednictvím chci zjistit, který z následujících způsobů dodávání/nedodávání živin je pro rostlinu z hlediska vzrůstu nejefektivnější. V tomto pokusu budou pěstovány 3 rostliny křížence Nepenthes ampullaria x ventricosa. Původně jsem měl k dispozici 4 rostliny tohoto křížence a z nich jsem vybral tři, které byly podobného vzrůstu. Prostředím pro pokus je akvárium o rozměrech 60cm x 30cm x 30cm (délka x výška x hloubka). Akvárium je vybaveno zářivkovým osvětlením o výkonu 15W, ale přidal jsem zde ještě lampu o výkonu 11 W, protože původní osvětlení mi připadalo nedostačující pro kvalitní růst rostlin. Světlo je zapnuto 12 hodin denně od rána (od cca 8:15) do večera (do cca 20:15) díky spínacím hodinám. Všechny rostliny jsou zasazeny v substrátu složeném z rašeliny, perlitu a křemičitého písku. Rostliny kromě dodávání/nedodávání živin nijak nezalévám, neboť akvárium je zcela zakryté sklem a větrání je zajištěno pouze v malé míře mezerami mezi krycím sklem a dvěmi bočními stěnami. V takto vlhkém prostředí by se ovšem mohly velice jednoduše vyskytnout plísně, a proto rostliny pěstuji společně s rašeliníkem (r. Sphagnum). Ten má fungicidní účinky (zabraňuje výskytu plísní) a zároveň zvyšuje vlhkost vzduchu. Rostliny jsou položeny na keramzitu, což je materiál, který se přidává do květináče nebo na něm rostliny v květináčích stojí, protože dobře odpařuje vodu (= zvyšuje relativní vzdušnou vlhkost). Proto se v akváriu drží vysoká vzdušná vlhkost, díky které rostliny odpařují velmi málo vody do vzduchu v akváriu. Květináče jsou v kontaktu s vodou, takže si rostlina potřebnou vláhu obstará sama, viz následující foto:
12
Obr. č. 8 – Pokusné akvárium (v levém rohu pokusné rostliny)
Teplota v akváriu se pohybuje přes den kolem 23° - 24 °C díky zářivkovým svítidlům, která vnitřní prostor lehce zahřívají na horní části. V noci, jelikož světla jsou vypnutá, dochází ke snížení teploty na 19° - 20°C. Rodiče Nepenthes ampullaria x ventricosa jsou nížinný (N. ampullaria) a horský (N. ventricosa) druh láčkovky.14 Nepenthes ampullaria tedy vyhovuje teplota nížinných druhů, tj. 27° - 35°C přes den, s možnými malými poklesy na noc (21° - 25°C) a Nepenthes ventricosa vyhovuje teplota druhů horských, tj. přes den 21° - 29 °C s poklesy na 10° - 18°C.15 Abych se vešel do teplotních intervalů těchto rostlin, musela by teplota v akváriu být minimálně 27°C a maximálně 29°C. Já jsem ale na tyto nároky při určování podmínek prostředí pokusu nebral zřetel a ponechal jsem teploty, při kterých rostliny rostly dobře již před pokusem - tj. 20° - 23°C přes den s nočními poklesy teploty na 19° - 20°C. Rostliny ale budou mít rozdílné podmínky, co se týče dodávání/nedodávání živin. První rostlina bude dostávat každých 14 dní cca 0,5 ml roztoku hnojiva pro pěstování orchidejí (hnojivo na orchideje a bromélie Kapka firmy Forestina). Druhá rostlina bude dostávat středně velkého členovce (pavouk blíže neurčený, odchycený 14
PÁSEK, K. (2013): Masožravé rostliny, Praha, Grada Publishing, s. 71
15
PÁSEK, K. (2013): Masožravé rostliny, Praha, Grada Publishing, s. 73
13
v domě) o velikosti cca 1cm a třetí rostlině nebudou dodávány žádné živiny. U všech budu také ve stejnou dobu pořizovat fotodokumentaci. Přikládám fotografii z úvodu pokusu, kde jsou vyznačené jednotlivé exempláře: Obr. č. 9 – Úvod pokusu – pokusné rostliny
3.2
Průběh vlastního pokusu
Průběh pokusného pěstování jsem zpracoval do tabulky: Tabulka č. 1 Datum/rostlina
17. 8. 2014
Hnojená rostlina
Rostlina, které je
Rostlina bez
podáván členovec.
dodávání živin
Zasazení, hnojení a Zasazení, podání
Zasazení a
fotodokumentace
fotodokumentace
členovce a fotodokumentace
19. 8. 2014
Přemístění na stinnější místo z důvodu výskytu hnědých skvrn
14
na listech, což může být způsobeno přílišným osvětlením 1. 9. 2014
7. 9. 2014
Hnojení a
Podání členovce a
fotodokumentace
fotodokumentace
Fotodokumentace
Seřízení spínacích hodin tak, aby světlo nerušilo okolí. Světla se sice zapínají o cca 45 minut dříve, ale délka svícení zůstává stejná – neměl by to být pro rostliny problém.
14. 9. 2014
1. 10. 2014
15. 10. 2014
28. 10. 2014
12. 11. 2014
14. 11. 2014
Hnojení a
Podání členovce a
fotodokumentace
fotodokumentace
Hnojení a
Podání členovce a
fotodokumentace
fotodokumentace
Hnojení a
Podání členovce a
fotodokumentace
fotodokumentace
Hnojení a
Podání členovce a
fotodokumentace
fotodokumentace
Hnojení a
Podání členovce a
fotodokumentace
fotodokumentace
Fotodokumentace
Fotodokumentace
Fotodokumentace
Fotodokumentace
Fotodokumentace
Konec a vyhodnocení pokusu, závěrečná fotodokumentace všech pokusných exemplářů.
3.3
Srovnání rostlin v průběhu pokusu
Srovnání rostlin v průběhu pokusu: Tabulka č. 2 Datum/Rostlina
Hnojená rostlina
Rostlina, které je
Rostlina bez
podáván členovec
dodávání živin
17. 8. 2014
Rostliny na začátku pokusu jsou přibližně stejného vzrůstu
1. 9. 2014
Rostlina je větší
Dorůstá hnojený
Není viditelná
než další 2
exemplář, ale
změna v růstu,
exempláře, má 7
pořád je menší.
pořád je nejmenší,
15
listů
Zároveň je větší
má 5 listů
než rostlina bez dodávání živin, má 6 listů 14. 9. 2014
Vzrůstem je velmi
Je pořád lehce
Pořád je nejmenší,
podobná rostlině,
menší než hnojený
ale rostlina má
jíž je podáván
exemplář, avšak
lepší vzrůst než při
členovec, avšak
nezdá se být v tak
posledním
stále je o něco
dobré kondici
hodnocení.
větší, ale celkový habitus je vitálnější 1. 10. 2014
K výraznějším změnám nedošlo
15. 10. 2014
Stav rostlin je víceméně stejný jako při posledním hodnocení, avšak rostlina, jíž je podáván členovec, vypadá zdravěji, než při fotodokumentace z 1. 10. 2014.
28. 10. 2014
Růst je skoro
Růst má velmi
Pořád je nejmenší
stejný jako u
podobný jako
ze všech
rostliny, jíž je
hnojený exemplář.
exemplářů, není
podáván členovec,
vidět změnu
má 9 listů
v růstu oproti začátku pokusu.
12. 11. 2014
Oproti poslednímu hodnocení není vidět rozdíl až na to, že rostlina bez dodávání živin vypadá, že se jí oproti poslednímu porovnávání zlepšil růst.
14. 11. 2014
Její vzrůst je ze
Je o něco menší,
Je ze všech rostlin
všech rostlin
než rostlina
nejmenší, ale
v pokusu
hnojená, avšak
vypadá celkem
jednoznačně
stále je větší než
vitálně.
nejlepší.
rostlina bez
16
dodávání živin
V Přílohách (viz kapitola 5) je přiloženo několik fotografií (Obr. č. 10 – 15) z průběhu pokusu pro ilustraci změn v růstu. Z obr. č. 15 je jasně vidět rozdíl ve vzrůstu pěstovaných exemplářů – nejvitálnější je přihnojovaná rostlina.
17
4.
Závěr
V této seminární prací jsem se snažil čtenáře seznámit s tím, proč se u masožravých rostlin masožravost vyvinula. Nastínil jsem, jaké benefity jim to oproti ostatním rostlinám na místě, kde rostou, přináší. Dále jsem zkonkretizoval způsob, jakým masožravé rostliny získávají živiny potřebné pro jejich růst. Ukázal jsem, že existují různá lapací zařízení, která pracují na rozličných principech a rychlost, kterou lapají kořist, se podstatně liší a někdy se jedná o past pasivní – tak je tomu například u láčkovek. Dále jsem popsal odlišující znaky v láčkách u Nepenthes ampullaria x ventricosa a jejích rodičů. Přiblížil jsem možnosti jejího pěstování v našich podmínkách, které se od těch panujících na jejích přírodních lokalitách podstatně liší. Nejlepšího vzrůstu v mém pokusu dosáhl exemplář, který byl přihnojován syntetickým hnojivem na orchideje. Na začátku byl sice větší než oba pěstované exempláře, ale na konci pokusu byly rozdíly mnohem větší a rostlina oproti ostatním působí také mnohem zdravěji. Krmený exemplář také působí dobře a dodávání kořisti do láček tedy rozhodně není zbytečné, avšak hnojený exemplář svůj vzrůst zlepšil mnohem efektivněji. Tím jsem tedy prokázal hypotézu, že pro dobrý vzrůst láčkovek je vhodné jim dodávat živiny formou hnojiva na orchideje. Toto hnojení tedy mohu doporučit pěstitelům láčkovek pro lepší vzrůst pěstovaných rostlin. Jako méně efektivní alternativu lze použít krmení, které se nám navíc může zdát přirozenější.
18
5.
Seznam literatury
PÁSEK, K. (2013): Masožravé rostliny, Praha, Grada Publishing STUDNIČKA, M. (2006): Masožravé rostliny, objekt badatelů, dobrodruhů a snílků, Praha, Academia N.bicalcarata spodní past [online]. Vydáno 26. května 2008, Dostupné na WWW: http://www.darwiniana.cz/chramst/www.darwiniana.cz/chramst/view430d.html?ci sloclanku=2008050009 Drosera slackii [online]. C1991-2005, Dostupné na WWW: http://www.darwiniana.cz/vamr/?page=slovnik&id=254 U. floridana [online]. Vydáno 26. června 2008, Dostupné na WWW: http://www.darwiniana.cz/chramst/www.darwiniana.cz/chramst/view0716.html?ci sloclanku=2009050002 Bublinatka [online]. Naposledy editováno 28. února 2015, Dostupné na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Bublinatka Dionaea muscipula kresba [online]. Vydáno 11. srpna 2008, Dostupné na WWW: http://www.darwiniana.cz/chramst/www.darwiniana.cz/chramst/rserviceaec6.htm l?akce=tisk&cisloclanku=2008080002 Nepenthes ampullaria [online]. Naposledy upraveno 29. prosince 2014, Dostupné na WWW: http://en.wikipedia.org/wiki/Nepenthes_ampullaria Nepenthes ventricosa “porcelaine form“ [online]. Vydáno 17. listopadu 2010, Dostupné na WWW: http://carnivorousockhom.blogspot.cz/2010/11/nepenthesventricosa-porcelaine-form.html
19
6.
Přílohy
Obr. č. 10 – Fotografie rostliny Nepenthes ampullaria x ventricosa (14. 11. 2014)
Obr. č. 11 – Rostliny na začátku pokusu (17. 08. 2014)
20
Obr. č. 12 – Rostliny v průběhu pokusu – vpravo dole hnojený exemplář (15. 10. 2014)
Obr. č. 13 – Rostliny v průběhu pokusu – krmený exemplář (15. 10. 2014)
21
Obr. č. 14 – Rostliny v průběhu pokusu – exemplář bez dodávání živin v zadní části (15. 10. 2014)
Obr. č. 15. – Celkový pohled na rostliny na konci pokusu (14. 11. 2014)
22
