Основные функции корневой системы плодовых и ягодных растений.
Корни осуществляют целый ряд значимых функций в жизни плодовых растений. Они впитывают из почвы воду с растворенными в ней минеральными веществами и передают её в надземную систему, механически укрепляют растение в грунте, накапливают и сохраняют запасные питательные вещества. Они участвуют в регулировании непростых биохимических и физиологических процессов, которые протекают в листьях. Однако этим не ограничивается многостороннее значение корневой системы.
Влажность почвы. Относится к количеству воды, доступной для завода. Важно знать управление ирригацией в урожае в зависимости от типа почвы и избегать водного стресса, который влияет на урожай. Гидравлическая проводимость Он определяется как способность почвы передавать воду и кислород в профиль почвы. Низкая гидравлическая проводимость может быть связана с низким содержанием органического вещества в сочетании с высоким содержанием натрия, особенно в тонкоструктурированных почвах.
Зависимость от происхождения
Проницаемость. Это сопротивление, которое представляет собой пол радикального проникновения и тесно связано с кажущейся плотностью и уровнем влажности грунта. Проницаемость тесно связана с объемом корней. Пористость почвы. Пористость - это количество порового пространства в почве, которое подразделяется на макро и микропоры. Процент пористости высок в мелкозернистых почвах с более высокой долей микропор, что способствует более сильному удержанию влаги по отношению к песчаной почве. С другой стороны, по мере увеличения кажущейся плотности пористость уменьшается и непосредственно влияет на аэрацию почвы, достигая в крайнем случае развития корней.
От корневой системы плодовых и ягодных растений зависит их рост и урожайность, поэтому садоводы-любители должны знать структуру и жизнедеятельность корневой системы.
Структура корневой системы плодовых и ягодных растений.
Корневая система плодовых и ягодных растений отличается по происхождению, направлению роста и по размеру.
Влияние на иммунную систему
Поры с диаметром от 2 до 3 мм ограничивают рост корней. Уплотнение почвы связано с уменьшением пористости почвы, увеличивая кажущуюся плотность почвы. Поэтому явление уплотнения ограничивает пространство для хранения или перемещения воздуха и воды внутри земли. Это также одна из основных причин физического ограничения радикального роста сельскохозяйственных культур. Почвы с большей склонностью к сжатию представляют собой полы с тонкой текстурой по сравнению с полами с толстыми текстурами. Точно так же почвы с низким содержанием органического вещества или высоким содержанием влаги более подвержены его страданиям.
По происхождению:
1. Корни семенного происхождения, либо основной корень.
Основным корнем обладают плодово-ягодные растения, полученные из семян – семенные подвои и корнесобственные сеянцы.
2. Корни стеблевого происхождения, либо придаточные.
Формируются из придаточных почек на черенках, отводках и прочих частях растения. Подобным типом корневой системы обладают вегетативно размножающиеся растения: слаборослые подвои яблони и груши, смородина, малина, земляника и др.
Основной корень произрастает, как правило, в вертикальном положении, вглубь почвы, проходит на значительную глубину и слабо ветвится, в то время как придаточные корни имеют поверхностное размещение и наилучшее разветвление.
Наибольший ущерб от уплотнения наблюдается на сельскохозяйственных площадях, где практикуется интенсивное сельское хозяйство; обычно проблемы уплотнения обнаруживаются на разных глубинах, в зависимости от типа орудия, используемого при подготовке почвы.
Уплотнение почвы ограничивает прорастание растений. Влияние уплотнения почвы. Аэрация. Пористое пространство уменьшается, ограничивая способность почвы удерживать воду и кислород, что необходимо для развития корней растений. В уплотненных почвах существует несколько макропор, и нет возможности для движения воды вниз, поэтому корни не могут расширяться или их поглощающие волосы не могут проникать в поры ниже их диаметров. Вследствие того, что было описано выше, низкий урожай получается из-за плохого развития корней.
Основные части взрослого плодового дерева : 1 - вертикальный корень; 2 - горизонтальные корни; 3 корневая шейка; 4 - штамб; 5 - проводник; 5 -ветвь (побег продолжения); 7 -основная скелетная ветвь (сук); 3 - обрастающие ветки.
По направлению роста корни делятся (см. рисунок) на:
1. Вертикальные – корни, проникающие на большую глубину. Они закрепляют дерево в грунте, впитывают воду и микроэлементы из нижних слоёв почвы. Вертикальные корни у семечковых и косточковых пород вырастают вглубь до 2,5…4,0 метров и свыше, у ягодных – до 1…1,5 метров.
С самого начала урожай может повлиять на появление рассады из-за механической трудности пересечения более плотной почвы. Наличие питательных веществ Уплотнение уменьшает долю макропор в почве, способствуя увеличению контакта между корнем и частицами, в пользу того, что пересечение питательных веществ у корня больше. Однако эффект малых пор препятствует значительным развитию корня; поэтому существует меньшая площадь, изученная корневой системой и, следовательно, меньшее потребление питательных веществ.
Руководство по интерпретации почвы, анализ воды. Уплотнение, вызванное прокаткой сельскохозяйственных тракторов в вертисоле. Латиноамериканская Терра. 30. Уплотнение почвы и ее влияние на продуктивность почвы. Растворы для уплотнения грунта Организация Объединенных Наций по продовольствию и сельскому хозяйству.
2. Горизонтальные корни находятся практически соответствующе поверхности почвы. Они завладевают самые плодородные слои грунта и разветвлены больше, чем вертикальные. Они впитывают воду и микроэлементы, а также скапливают и сохраняют запасные питательные вещества.
Глубина расположения горизонтальной корневой системы находится в зависимости от породы, сорта, подвоя, строения грунта, применяемой агротехники и прочих условий. У яблони, груши, черешни они располагаются чаще всего на глубине 20…100 сантиметров, у сливы, вишни, персика и ягодных культур – 10…50 сантиметров.
Фернандо де Леон Гонсалес, Фидель Пайан Зелайя. Гильермо Перес Херонимо, Вероника Нава Родригес и Мигель Анхель. Автономный Метрополитен-Хошимилко. Лаборатория физиологии и технологии сельскохозяйственных культур. Ключевые слова: амарант, уплотнение почвы, рост корней, адвентивные корни, пенетрометр.
Слой уплотненной почвы был обнаружен на месторождении амарантов в Тулехуалько, Мексика. Целью настоящей работы было проанализировать влияние уплотнения почвы на урожай амаранта. Сравнивались два участка с поверхностным и промежуточным уровнями уплотнения. Были изучены несколько параметров физиологии растений, а сопротивление почве измерено цифровым пенетрометром.
Горизонтальные корни выделяются за границы проекции кроны на большое расстояние (в 2…3 раза превосходя её радиус).
По размеру корни плодовых деревьев подразделяются на скелетные и полускелетные и обрастающие .
1. Скелетные и полускелетные – длинные (0,3…10 м) и толстые корни (поперечником 3 мм…10 см и свыше). Как правило, это корни нулевого, а также 1-го, 2-го и 3-го порядков ветвления, фиксирующие дерево в грунте.
В области, обработанной Амарантом, на стадии цветения было обнаружено наличие сильно уплотненного слоя почвы. Наблюдалось поведение нескольких физиологических параметров урожая, и сопротивление почвы измерялось цифровым пенетрометром. Мы работали с двумя участками, которые отличались глубиной затвердевшего слоя почвы: поверхностным и промежуточным.
Амарант - традиционная культура в некоторых регионах центральной и южной Мексики. К югу от Мехико, Тулехуалько находится, производящая амарант область. В этом городе производственные участки очень близки к городской местности. На некоторых участках человеческая деятельность вызывает проблемы уплотнения почвы, например, найденные на экспериментальном участке в Тулыхуалко.
2. Обрастающие корни располагаются на скелетных и полускелетных корнях, считаются корнями 4-го…7-го порядков ветвления. Длина подобных корней может быть от 1 м до нескольких см, а толщина – до 3 миллиметров.
Обрастающие корни весьма сильно разветвлены, на них располагаются всасывающие корни, которые поглощают воду и питательные вещества из почвы. Большая часть обрастающих корней у плодовых деревьев залегает на глубине 10…80 сантиметров, а у ягодных – 5…30 сантиметров.
В некоторых участках местности затвердевший слой почвы находился в первых 10 см профиля. Было решено сопоставить уплотнение почвы с помощью цифрового пенетрометра. Затвердевший слой был расположен на всей территории, в которой пенетрометр достиг своего предела силы.
Примерно на 40% земли этот закаленный слой появился в первых 10 см профиля почвы. При этом первом диагнозе структурного состояния пахотного слоя было решено изучить некоторые параметры роста воздушной части урожая, корней и производства зерна. Экспериментальная область, растительный материал и заводы, отобранные.
От того, как сформирована корневая система плодовых растений, будет зависеть урожай. По этой причине нужно обеспечивать в саду и на ягодниках наиболее оптимальные условия для её жизненных процессов в продолжение всей жизни растений путём правильного применения подобных агротехнических приёмов, как культивация почвы, внесение удобрений, ирригация и другие, не забывая брать во внимание глубину залегания, плотность и характер расположения корней.
Экспериментальная область расположена к югу от Мехико в Тулехуалько. Анализ почвы сообщил о супесчаной текстуре. При отображении уплотнения в местности были выбраны две смежные посылки цветения амаранта, обрабатываемые одинаково, но с различиями в местоположении закаленного слоя: поверхностное уплотнение и промежуточное уплотнение.
Каждый участок состоял из трех рядов, разделенных 80 см и приблизительной площадью 16 м2. Для каждого растения измеряли высоту, площадь листа, длину основных и адвентивных корней и сухую массу соцветия и зерна. Устойчивость к проникновению почв. Использовался стандартный конус диаметром 1, 28 см и наклоном 30 °. На двух исследуемых участках были сделаны 3 вставки, расположенных на расстоянии примерно 2, 5 м друг от друга, в центральной борозде. Каждая вставка была сделана между двумя растениями того же ряда.
В начальных стадиях развития растения из семени развитие корневой системы обычно значительно опережает надземные части. И в дальнейшей жизни растения корни достигают гораздо более мощного развития в глубину и ширину, чем это обычно думают.
Например, у кочанной капусты корни могут идти в глубину до 1,5 м , а в диаметре до 1-1,2 м , у репчатого лука - около 1 м в глубину и около 60 см в диаметре, у моркови - свыше 2 м в глубину и до 1,5 м в диаметре. У серповидной люцерны корни идут на глубину свыше 2 м , высота же ее надземных частей всего до 60 см , у горькой полыни (Artemisia absinthium ) - на глубину до 3,5 м , а высота ее - 60-123 см , у будяка (Cirsium arvense ) - на глубину выше 6 м , а высота его надземных частей не превышает 1,25 м . У верблюжьей колючки (Alhagi camelorum ), имеющей высоту до 1 м , корень на лессовых почвах проникает на глубину 20 м . Особенно глубоко идут корни у растений песков и скал, где они обеспечивают подачу воды из глубинных водоносных слоев.
Значения были усреднены и градуированы. Высота, площадь листа и вес зерна. Окончательная высота растения измерялась при уборке с поверхности почвы до самой высокой части метелки. Площадь листьев измеряли в конце цветения и перед естественным падением листьев с помощью интегратора области. Сухое вещество листа, стебля и соцветия получали путем сушки материала в 65-градусной печи в течение 48 часов. Выход зерна был получен путем взвешивания сухого зерна в воздухе со средней влажностью 7%.
В конце сельскохозяйственного цикла растения были извлечены для измерения корней. Из-за песчаной текстуры почвы, в не уплотненной части монолита, корни можно было легко разделить и очистить. В уплотненной части большие блоки были разбиты вручную, чтобы можно было отделить некоторые корни, которые смогли проникнуть в отвержденный слой. В процедуре получения корней в поле было принято решение, что они не отделены от основания стебля. Корни были очищены в лаборатории кистью и ручкой и отделены от стебля разрезами ножом.
В общем можно сказать, что под землей у очень многих травянистых растений находится такая же, если не еще большая, масса их тела, чем над землей.
Распространенное мнение о том, что у деревьев корни оканчиваются на том же расстоянии от ствола, что и крона, и их сосущие части получают воду, стекающую по кроне, неправильно. Диаметр корневой системы древесных растений в несколько раз превышает диаметр кроны (например, у плодовых деревьев - в 2-5 раз), и сосущая часть их находится далеко за пределами кроны.
Расположение уплотнения грунта на участках. На рисунке 1 показаны различия между двумя графиками в терминах сопротивления проникновению. При раскопках было подтверждено, что высокая механическая стойкость была обусловлена уплотнением почвы, а не наличием камней или других материалов. Рост воздушной части Амаранта.
За исключением количества листьев на растение, все переменные вегетативного роста и урожайности показали значительные различия в сравнении средних значений. Как и корневые переменные, результаты вегетативного роста и производства сухого вещества демонстрируют очень высокую изменчивость, которая может быть обусловлена генетическим материалом области, неоднородность которой уже сообщается. В последующих исследованиях целесообразно работать с генетически более стабильными сортами амаранта.
Общая длина всех корней культурного злака, по старым данным, - около 500-600 м , длина же всех корневых волосков пшеницы - около 20 км .
Общая длина всех корней тыквы - около 25 км , а общий ежедневный прирост их в среднем - около 300 м . Измерения, произведенные более точными методами, дают еще более поразительные цифры. У яровой ржи, исследованной в полевых условиях, общая длина корней 1, 2 и 3-го порядков составляла около 80 км . У озимой ржи, выращенной в теплице, общая длина тех же корней была свыше 180 км , а с присоединением еще корней 4-го порядка - 623 км . Средний суточный прирост суммарной длины корней для последнего случая составлял около 5 км .
Основные корни значительно уменьшили их длину на графике по сравнению с тем, что было найдено на графике. Этот результат совпадает с полученным для корней других культур, изученных в связи с уплотнением. найденный в кукурузе, что увеличение сопротивления проникновению привело к уменьшению всех параметров роста корней, которые они изучали. они обнаружили для восьми культивируемых видов, что диаметр корней был систематически выше при уплотнении почвы.
Известно, что с утолщением корень развивает большую осмотическую силу, которая позволяет лучше адаптироваться к уплотненной почве. В анализируемом амаранте аддитивные корни были в изобилии в зоне стебля, покрытого хиллированием, для двух изученных условий. Этот результат может указывать на то, что рост этих корней зависит в основном от существования насыпи мелкой земли, где он легко поглощает дождевую воду и способствует ее распространению.
Данные о глубине и ширине корневой системы дают представление о продвижении корней и объеме используемой ими почвы, но не о реальной сосущей поверхности их. Исследование последней дает интересные цифры. Например, у пшеницы поверхность всех корней около 4,16 м 2 , из нее лишь около 1 м 2 приходится на всасывающую часть, покрытую корневыми волосками, и все же эта поверхность всасывающих частей превышает поверхность надземных частей в 6 раз. У овса деятельная поверхность корней превышает надземную поверхность в 3 раза (1377 см 2 и 466 см 2). Измерения для озимой ржи, о которых только что говорилось, и здесь, конечно, дают цифры, во много раз превышающие старые данные. Общая поверхность всех корней (1-4-го порядков) у нее составляла 237 м 2 и превышала поверхность надземных органов в 130 раз. В общем, в построении корневой системы у растений осуществляется тот же принцип, что и в надземных частях, - образование громадной поверхности соприкосновения с внешней средой при сравнительно малом объеме и небольшой затрате строительного материала.
Рост корней в течение вегетационного периода
По длине адвентивные корни представляют 4 раза и 4, 8 раза длину подземных корней, которые были собраны в конце продуктивного цикла. Из-за его обилия в области хиллинга эти корни могут быть важны для традиционного выращивания амаранта. Возможно, что сельскохозяйственная практика хиллинга служит не только для обеспечения более надежной поддержки растения, но и для создания эдафической среды, способствующей росту вторичных корней, которая может представлять функциональную альтернативу при возникновении неблагоприятных структурных ситуаций. пахотного слоя, как сообщается в этой работе.
Кроме данных о максимальной глубине проникания корней, еще интереснее изучение так называемой рабочей глубины проникания , т. е. той глубины, до которой доходит бо?льшая часть корней данного растения. Она, как и вообще все развитие корневой системы, определяется, с одной стороны, наследственными особенностями растения, а с другой - почвенными условиями: содержанием влаги, степенью уплотненности почвы, ее аэрацией, характером подпочвы и т. п.
Связь между ростом корневой системы и лиственным аппаратом
Представленные результаты показывают, что антропное уплотнение в системах сельского хозяйства должно получать больше внимания от агрономических исследований. Конкретные исследования хиллинга, уплотнения и функциональности адвентивных корней Амаранта могут служить для выяснения их роли в физиологии этой культуры.
Наиболее поверхностное уплотнение почвы связано с уменьшением параметров растительного роста воздушной части и корней растений, выращиваемых амарантом. Зернопроизводство на растение также было затронуто на участке, который представлял наиболее неблагоприятные физические условия почвы. Эти результаты совпадают с данными, указанными в библиографии для других культур.
В северной лесной зоне в подзолистых, плохо аэрируемых, часто обильно насыщенных влагой почвах значительно большая часть корневой системы травянистых растений сосредоточена в самых поверхностных слоях (10-15 см ). В лесостепной и степной зонах на черноземных и каштановых почвах уже значительная часть корневой системы уходит в глубже лежащие слои; так, например, у хлебных злаков около 60% корней находится на глубине 15-20 см, а около 40% уходит в более глубокие слои. В полупустынях и пустынях у одних растений (кактусы и др.) развиты почти исключительно поверхностные корни, использующие осенние и весенние кратковременные летние осадки, а также конденсационную влагу, оседающую по ночам в самых верхних горизонтах почвы. У других растений пустынь корни проникают очень глубоко (10-20 м ) и достигают грунтовых вод.
У многолетних, особенно у древесных, растений нередко можно различать "ростовые" и "сосущие" корни. Первые быстро растут, рано покрываются пробкой, служат для перемещения корней во все новые участки почвы и составляют остов корневой системы. Вторые - тонкие, нежные, медленно растущие, недолговечные, несущие основную функцию всасывания почвенных растворов.
Очень важным фактором в распределении корневой системы является влажность. Направление роста корней очень часто идет в сторону большей влажности. Корни деревьев, кустарников иногда врастают в неплотно скрепленные дренажные или водопроводные трубы и, обильно разрастаясь там, вызывают закупорку их. Наибольшее ветвление корней наблюдается в хорошо аэрируемых, умеренно влажных и сухих почвах. В воде или в очень влажной почве корни ветвятся значительно слабее.
Глубина проникания корней, степень ветвления их и глубина, на которой оно происходит, являясь очень пластичными и зависящими от внешних условий, являются в то же время в основных чертах наследственно закрепленными и характерными для каждого вида растений. Имеются различные биологические типы корневой системы (рис. 203). При совместном произрастании растений в каком-либо естественном сообществе их (фитоценозе), несомненно, большое значение имеет неодинаковость их корневых систем, вследствие которой участки почвы, не занятые корнями одних растений, используются корнями других, их соседей.
Рост корней в длину совершается на кончиках их на участке, не превышающем у большинства 10-20 мм длины.
Ветвление корней у семенных растений, как уже указывалось, происходит в акропетальном порядке. Частичное обрывание (укорачивание) главного корня влечет за собой более сильное ветвление его. Это используется при культуре некоторых, главным образом овощных и декоративных растений, когда молодые проростки их пикируют , т. е. пересаживают, с укорачиванием главного корня на 1 / 3 - 1 / 2 его длины. Он перестает удлиняться и начинает ветвиться, благодаря чему получается обильно разветвленная корневая система; кроме того, после пикировки временно задерживается рост стебля в длину, молодое растение может получиться толстостебельным, коренастым, что иногда может быть желательно.