Корневая система пшеницы


Корни растения пшеницы делятся на два типа: зародышевые (первичные) и придаточные (вторичные, стеблевые).
Зародышевые корни. Зерно (семя) пшеницы, попавшее во влажную почву, начинает поглощать воду и набухать, а зародыш - свое развитие.
В нижней части зерновки лопается околоплодник и наружу выходит главный корешок (рис. 4.1.). Через некоторое время становится заметным появление первой пары боковых корешков. В течение двух или трех дней появляется вторая пара корешков. Иногда, чуть выше основания этих корешков, появляются одиночные шестой и седьмой корешки. Последние растут под прямым углом по отношению к первым парам корешков. Так как первые корешки берут свое начало в зародыше семени, то их называют зародышевыми или первичными (рис. 4.2).
Корневая система пшеницы

Новацкий считал, что наиболее распространенные в природе виды пшеницы Т. aestivum и Т. durum прорастают пятью корешками. Однако в литературе встречаются указания, что количество зародышевых корешков бывает разное и зависит от образа жизни растений. Так, некоторые исследователи утверждают, что озимые сорта пшеницы прорастают тремя корешками, яровые сорта - пятью корешками. Учитывая эту особенность, они рекомендовали распознавать зерна озимой и яровой пшеницы путем посева и подсчета числа первичных корешков.
Однако такое утверждение не вполне верно. Исследования Иосатовского и др. по подсчету зародышевых корешков у яровых и озимых сортов пшеницы показали, что это признак больше зависит от величины зародыша. А так, как величина зародыша часто зависит от величины зерна, то количество корешков будет тем больше, чем крупнее зерно (табл. 4.1).
Корневая система пшеницы

Зерна пшеницы прорастают несколькими корешками: Носатовский - от двух до восьми, Литовченко - в среднем - 3-4, Строна - от 1 до 7. Главный корешок (первый) более толстый, боковые пары - несколько тоньше. Зародышевые корни составляют незначительную часть всей корневой системы в целом. Однако функционируют они в течение всей жизни растения. Известны случаи, когда вследствие неблагоприятных условий почвы, развитие других (придаточных) корней задерживалось или прекращалось, и тогда зародышевые корни оставались единственной корневой системой, как главного побега, так и побегов кущения.
Придаточные корни. Одновременно с появлением главного зародышевого корешка, в верхней части зерновки выходит главный зародышевый стебель (эпикотель), закрытый колеоптилем. Через зародышевые корни в семя поступает вода и питательные вещества, начинается рост зародышевого стебля. На нем поочередно формируется первый, второй, третий и четвертый листья. Одновременно с формированием листьев, проходит удлинение зародышевого стебля. В момент зарождения четвертого листа на главном зародышевом стебле у основания первого листа на глубине 2,5-4,0 см от поверхности почвы развиваются побеги узла кущения с зачатками придаточных корней (табл. 4.2). В первое время придаточные корни появляются в виде небольших сосочков.
Корневая система пшеницы

Побеги кущения вместе с зачатками придаточных корней образуют узел кущения или корневую шейку. Появившиеся сосочки придаточных корней, берут начало в почках, которые лежат у основания листьев. Поэтому, эти корни в своем росте прорывают основание того листа, в пазухе которого лежит почка, давшая начало корню.
По данным, развитие придаточных корней начинается примерно через две недели после появления всходов, Гусева - через 20 дней, Пруцкова; в благоприятном 1964 году узловые корни появились через 18 дней после всходов, в засушливом 1965 г. - через 28 дней. До выхода стебля в трубку, появление и удлинение придаточных корней проходит медленно. После выхода растений в трубку разветвление и удлинение корней у позднеспелых сортов ежедневно идет в больших размерах и до фазы колошения формируется около 90% общей массы корней, у раннеспелых сортов -60-70%.
Узел кущения (корневая шейка) состоит из различного числа последовательно расположенных междоузлий. Первые нижние междоузлия главного стебля удлиняются очень слабо, вследствие чего узел кущения имеет сжатое и укороченную длину. На каждом узле корневой шейки образуется обычно два или большее число придаточных корней. Каждый вторичный стебель образует подобно главному стеблю, свою придаточную корневую систему с той разницей, что вместо пары корней на каждом узле образуется единственный корень. В конечном итоге, в результате роста и развития, корни в почве разветвляются, переплетаются и образуют так называемую мочковатую систему. Корни в благоприятных условиях произрастания могут распространятся во все стороны на 15-25 см и проникать в глубь почвы у озимой пшеницы до 180 и больше см, у яровой пшеницы - 60-90 см.
На концах многочисленных разветвлений придаточные корни, как и зародышевые, несут корневые волоски, которые размещаются на концевой длине корешков на расстоянии 0,1-1,5 см от их конца, и при росте корня они следуют за его верхушкой. Придаточные корни составляют основную массу корневой системы, поэтому они больше покрыты частицами земли, зародышевые (рис. 4.3).
Корневая система пшеницы

Всасывание питательных веществ корнями проходит исключительно на участке, покрытым волосками. Отсюда следует, что не вся корневая система участвует в поглощении питательных веществ и воды, а только участок, покрытый волосками. Невзирая на то, что в почве имеются все необходимые элементы для жизни волосков, последние через некоторое время съеживаются и прекращают свое существование. Пробковая ткань, которая образуется в коре корня после отпадания волосков, не пропускает в растение воду и растворимые в ней питательные вещества. Поэтому корни состоят из деятельной и недеятельной части. Ту часть корневой системы, где имеются волоски, называют иногда функционирующей областью корневой системы.
Участок, который бывает покрыт волосками, невелик и находится между кончиком корня и местом опробковелых клеток. Несмотря на кажущуюся небольшую величину рабочей области корней, как длина их, так и поверхность корневых волосков достигают громадных размеров - более 10 км. По этому случаю хорошо сказал Тимирязев: “Самое смелое воображение оказывается позади действительности”. Корни пшеницы проникают обычно в почву на глубину до 180 см и даже глубже.
Таким образом, подводя итоги, можно отметить, что отличить придаточные корни от зародышевых корней можно по частицам земли, которыми они бывают покрыты больше или по анатомическому строению корня: зародышевые корни имеют более рыхлое строение, чем придаточные (узловые).
Зародышевые корни опережают в росте придаточные корн, примерно на 20-25 дней, поэтому к моменту кущения при благоприятных условиях в почве достигают полуметровой глубины и через месяц после появления вторичных корней, проникают в почву на глубину, почти вдвое больше, чем придаточные корни.
По данным Носатовского, корни у пшениц ежедневно дают прирост около 2 см (табл. 4.3). Аналогичные данные были получены Ротмистровым еще в 1907 году в районе Одессы.
Корневая система пшеницы

У озимой пшеницы оптимального срока посева по черному пару зародышевые корни распространяются в почве с такой же скоростью, как и у яровой, и ко времени наступления зимы достигают на черноземах глубины 70-100 см и больше. Узловые корни, запаздывая в своем появлении на 20-25 дней, к зиме проникают на глубину 36-60 см. Поэтому, чем раньше высевают озимую пшеницу, тем глубже проникают корни в почву.
Исследования Медведева, Кравцова, Балашова, Чижова показали, что у озимой пшеницы зародышевые корни остаются жизнеспособными до молочно-восковой спелости зерна. Осенью, а затем и весной, при наличии влаги в верхнем слое почвы, из узлов кущения появляются новые стеблевые корни и, таким образом, корневая масса увеличивается. В сухую осень и весну стеблевые корни не развиваются, и растения существуют только за счет первичных корней.
У озимой пшеницы корни растут до молочно-восковой спелости зерна. Рост их зависит, прежде всего, от сорта (табл. 4.4).
Корневая система пшеницы

Такая зависимость распространения корней у озимой пшеницы наблюдалась во всех зонах ее возделывания при достаточных запасах влаги в почве. При недостатке влаги в почве, в частности если посев проведен по непаровым предшественникам, пшеница слабее развивала корни, и к зиме они проникали в глубину: первичные - до 50-70 см, вторичные - до 20-30 см.
Губанов, Кузнецов отмечали, что распространение корней пшеницы в различных горизонтах почвы, а также их проникновение вглубь, зависело от глубины увлажнения почвы.
Изменяя глубину увлажнения почвенного слоя с помощью поливов, можно оказывать большое влияние на формирование корневой системы. Так, если полив проводят небольшими и средними нормами, то корневая система развивается в верхних слоях почвы. Чем больше поливная норма и лучшее промачивание нижних слоев почвы, тем глубже проникают корни. В этом случае корни, в буквальном смысле идут за водой и прекращают свой рост в глубину только достигнув слоя почвы с влажностью, близкой к коэффициенту завядания.
Распространение корней в почве зависит от состава почвы, ее плотности и увлажнения. Так, на дерново-подзолистых почвах и оподзоленных суглинках до 90% массы корней размещается на глубине 0-20 см. В более глубокие слои почвы корни проникают главным образом по червоточинам или по ходам старых корней.
На суглинистых почвах по данным Соколовского, распределение корней по горизонтам почвы составляет: на глубине 0 -20 см - 61 % от всего количества корней, 40-60 см - 6%, 60-80 см - 3%, 80-100 см - 2%.
На черноземах, в нормальные по увлажнению годы, основная масса корней распространяется почти равномерно в горизонте 0-60 см.
В засушливых условиях (восточные области Украины, Поволжье) в верхнем слое почвы размещается 30-40% всей массы корней, большая же часть их расположена в слое почвы 40-60 см. Орошение и увлажнение почвы способствует увеличению количества корней в верхних слоях.
На солонцах большая масса корней размещается в горизонте 40-60 см. Так, как солонцы при высыхании растрескиваются, то корневая система часто подвергается разрыву, что ведет к нарушению роста корней.
Следует особо подчеркнуть роль проникающих на большую глубину корней пшеницы. Хотя, этих корней и немного, но в период налива и созревания зерна в районах недостаточного увлажнения, в основном они снабжают пшеничное растение водой из глубоких горизонтов. В этот критический период, когда верхние слои почвы почти всегда бывают иссушены, корни, проникающие на большую глубину, извлекают влагу из нижележащих горизонтов почвы. Незначительный объем этих корней требует усиления их работы по поглощению воды и питательных веществ. По данным Колосова и Ухиной, уменьшение объема узловых корней в 3-2 раза снижает поглощение воды на 25%. Такое же уменьшение объема зародышевых корней снижало усвоение фосфора в 1,5 раза. Поглощающая деятельность отдельных корней чрезвычайно усиливается при их встрече с местами почвы, где содержится большее количество питательных веществ, например, с гранулами удобрений.

  • Формирование вторичной корневой системы пшеницы
  • Рост, развитие и биологические свойства растений пшеницы
  • Этапы органогенеза растений пшеницы
  • Стадии яровизации и световая, как основа управления развитием органов и свойств
  • Световая стадия развития растений пшеницы
  • Стадия яровизации развития растений пшеницы
  • Отношение растений пшеницы к высоким температурам
  • Отношение растений пшеницы к низким температурам. Зимо-морозостойкость
  • Требование растений пшеницы к условиям произрастания
  • Белгородская область намерена увеличить сбор сахарной свёклы в 2,5 раза - до 4 млн т

  •  

    • Яндекс.Метрика
    • Индекс цитирования