Кактусы являются многолетними суккулентами (от латинского слова sucus — сок, влага), светолюбивы и представляют особый тип жизненных форм, который сложился в процессе своего исторического развития. Произрастая в условиях сильного нагрева, они выработали повышенную устойчивость к высоким температурам, что связано с большой вязкостью плазмы и высоким содержанием связанной воды. Вода накапливается в стеблях благодаря сильно развитой паренхиматической водоносной и слабо развитым механическим тканям и проводящим пучкам. Накопление в клетках большого количества воды считается результатом содержания в них пентоз, усиливающих водоудерживающие свойства сока. Кроме того, стебли кактусов покрыты эпидермисом, который обладает мощной кутикулой и немногочисленными устьицами. Важной особенностью является строение последних: они образуют воронку, обращенную узким концом вверх (у лиственных растений наоборот), отчего и происходит слабое дыхание и водонепроницаемость их кожицы. Поэтому кактусы испаряют мало воды. Одновременно и углекислота в клетки поступает довольно медленно. Благодаря таким особенностям растут они очень медленно. Многие кактусы покрыты налетом голубого или серого цвета. Это выделяется растительный воск, что еще больше увеличивает непроницаемость кожицы. Зеленые стебли их выполняют функции листьев (фотосинтез и транспирация), так как последние редуцированы в очень мелкие, быстро опадающие чешуйки или превращены в колючки. В пределах отдельных групп кактусы имеют свои биологические особенности: требуют им присущей смеси земли, определенного ухода и содержания зимой, нужной степени влажности, температуры и света. Чем лучше известны эти отличительные требования, тем уход становится легче.
При культуре кактусов особое внимание обращают на строение корней. Развитие их обусловлено составом почвы, ее влажностью, содержанием минеральных солей, гумуса и т. д. Различают корни стержневые (вертикальные), когда главный корень достигает мощного развития и резко выделяется по толщине и длине. Такие корни имеют, например, долихотеле длиннососочковое, нотокактусы, лофофора Вильямса, фрайлеи, некоторые лобивии и многие другие. Кактусы, имеющие толстые, длинные, маловетвистые корни, хорошо чувствуют себя в глинистой почве. Их жизненная потребность сложилась при наличии определенных условий: в дождливое время почва размягчается, а когда наступает засуха,— образует плотную поверхность. Мощный стержневой корень пробивается глубоко в землю и своими нижними разветвлениями всасывает воду с растворенными в ней питательными веществами. Засуха ему не страшна: он глубоко проникает в сырой грунт. Некоторые кактусы имеют репообразпые корни с тонкими всасывающими корешками на нижнем конце. Представителями репчатого корня являются эхинокактусы, некоторые маммиллярии. Репчатый корень собирает влагу и во время засухи постепенно выделяет ее в верхнюю часть стебля. Чтобы влага удерживалась в таком корне, требуется плотная земля (глина, глинисто-известковая и вообще тяжелая). Полурепчатый корень — у. некоторых маммиллярий, эхинокактусов и др. Этот вид корня в верхней части имеет утолщение, от которого раздельно идут боковые более или менее утолщенные корни, на концах которых расположены всасывающие корешки. На родине кактусов почва глинистая, климат представляет собой смену сухого и дождливого периодов. Мочковатые корни эхинопсисов состоят из множества мелких, тонких корешков, которые не могут проникнуть глубоко в почву и поэтому расположены вблизи поверхности и в период дождей используют влагу верхних слоев. Растения с такими корнями встречаются там, где засуха проявляется не так сурово или смягчается влажностью воздуха, росой, туманом и пр.
В период посадки кактусов следует стремиться к тому, чтобы приготовленная смесь земли имела такую консистенцию, которая приблизительно подходит к особенностям данного растения. Если корень того или иного кактуса вполне удовлетворен в своих требованиях относительно физических свойств почвы, то внутреннее развитие и строение его идет нормально — формируется крепкий, плотный стебель, хорошие колючки, и растение живет долго. Лобивия, посаженная, например, в легкую землю без примеси глинистой или известковой почвы и других нужных компонентов субстрата, через некоторое время заболевает. Верхняя часть ее разбухает, становится вялой, колючки ослабевают, появляется много гнилых корней, и растение погибает. Наоборот, кактусы с мочковатыми корнями (эхинопсисы, эпифиллюм и др.), посаженные в тяжелую глинистую почву, через некоторое время пускают воздушные корни через края горшка, и растение чахнет. Рипсалисы, селе-ницереусы и другие являются эпифитами, т. е. живут на ветвях тропических деревьев и питаются органическими веществами и пылью, накопившимися в трещинах коры. Они обладают крепкими, цепкими, сильно разветвленными корнями. Такие кактусы живут в тропических лесах.
Кактусы имеют несложную анатомическую структуру. На поперечном разрезе их стеблей видно кольцевое расположение сосудистых пучков. От них, ближе к периферии, идут клетки, содержащие хлоропласты, выполняющие функции листьев. Центральная часть стебля образована крупными клетками, которые заполнены водянистым веществом.
Колючки у кактусов отличаются огромным разнообразием: от тончайших шелковистых волос у маммиллярии перистой до грубых роговых колючек у эхинокактуса роговидного. Шелковистыё и щетинистые волоски предохраняют растение от слишком сильного испарения, а поперечные ребристые колючки задерживают росу и мелкие осадки. Вообще колючки имеют большое значение для жизни и нормального существования кактуса. Известно, что чем суше место произрастания того или иного вида, тем больше проявляется поперечная ребристость колючек и чем плодороднее и сырее природная почва, тем крувлее и более тоньше они.
Все виды кактусов с широкими колючками не любят зимой сырой почвы; летом влажность должна быть также умеренной. Кактусы с волосистым покровом требуют зимой очень незначительной поливки, летом не выносят ярких, прямых солнечных лучей. Маммиллярии бокосана, Шидеиа и перистая, а также цефалоцереус старческий окутаны шерстистым покровом, чтобы противостоять испарению, которое проявляется сильно на их родине. Из кактусов только у опунции кроме колючек в верхней части ареолы размещены глохидии — очень тонкие, короткие колючки, собранные плотными пучками. Будьте осторожны: они легко вонзаются в тело и освободиться от них очень трудно.
В период вегетации рост кактусов длится не все лето. Во время цветения и после него он на некоторое время прекращается вследствие истощения растений. И так как в это время они не увеличиваются в объеме, то слишком частая поливка и высокая температура бесполезны и даже вредны. В зимний период кактусам необходимо создать такие условия, чтобы протоплазма только не прекращала свою деятельность и чтобы ей доставлялось самое необходимое. Температура не должна превышать для некоторых видов плюс 8, 10, 12 градусов, землю поливать весьма умеренно.
Как только кончится период покоя, растение надо постепенно приучать к солнечному освещению, немного усилить поливку, своевременно пересадить в свежую землю и т. д. Кактусы у нас не достигают такой крепости, как на своей родине, поэтому слишком быстрый рост их нежелателен.