Jaký typ kořenového systému má pšenice?

Lidé daleko od agrobyznysu si ozimou pšenici silně spojují s těžkými zlatými klasy, s balíky slámy a ostrým strništěm pod nohama. To, co je tam, dále ve vnitrozemí, nikoho nezajímá. Ale marně.
Kořenový systém pšenice je nejdůležitější částí rostliny., na kterém přímo závisí kondice celé rostliny a v konečném důsledku i úroda, kterou chceme získat. Bohužel sami zemědělci často věnují stavu kořenového systému nedostatečnou pozornost a nevědí, jak se problémům s jeho tvorbou vyhnout.

Kořenový systém pšenice je svým způsobem jedinečný. Mimochodem, na každém hektaru osetém ozimou pšenicí může být cca 300000 2,5 km kořenů, tzn. dokážou Zemi obtočit kolem rovníku téměř osmkrát. A hloubka průniku může dosáhnout 3-XNUMX metrů.

Připomeňme, že kořenový systém ozimé pšenice je vláknitého typu, tzn. Několik kořenů se vyvíjí současně. Úkolem kořenů je udržet rostlinu v půdě a poskytnout jí vláhu a živiny. Samotné kořeny se zase dělí na dva typy – primární, známé také jako embryonální, a sekundární, nazývané také kmenové nebo adventivní.

Z názvů vyplývá, že nejdříve se objevují embryonální kořeny – jsou vždy tenké, s malými postranními větvemi. Někdy zůstávají jedinou nebo převládající formou kořenového systému. Sekundární nebo adventivní kořeny se objevují 2-3 týdny po vzejití v době, kdy se objeví čtvrtý list ve formě malých papil a za příznivých podmínek mohou růst rychlostí až 2,5 cm za den. Každý sekundární stonek má svůj vlastní adventivní kořenový systém.

V zásadě pro běžné přezimování stačí, aby ozimá pšenice měla na začátku tvorby vyvinutý, rozvětvený primární kořenový systém a sekundární kořenový systém. Poté před výstupem do trubice postupuje prodlužování adventivních kořenů velmi pomalu. Poté se aktivuje růst, ale do hlavičkové fáze jeho rychlost opět klesá, ale ještě před úplným dozráním může být denní přírůstek 0,2-0,3 cm.

Problémy nastávají, když situace přestane být normální, když nastanou potíže s vlhkostí, teplem a dostupností baterií. Navíc jak nedostatek, tak nadbytek všech výše uvedených látek jsou stejně nebezpečné.
Nevýhoda je jasná – žádná vlhkost, žádné dostupné jídlo, nedojde k žádnému přírůstku biomasy, a tudíž ani růstu.
A co přebytek? V situaci, kdy je dostatek vláhy, příjemná teplota a dostatek živin, rostlina zastavuje růst kořenového systému a zintenzivňuje růst nadzemních částí. Pšenice je hustá, hustá, sytě zelené barvy. Farmáři tomu říkají „výkrm pšenice“.
Ale tloustne, a když vykopete keř, kořen vypadá jako na fotce:

Zdá se, že existuje primární a dokonce i sekundární, ale objem kořenů je zjevně nedostatečný a rostlina rozhodně není připravena na problémy s nedostatkem vláhy a výživy. A problémy jsou velmi pravděpodobné. Týdenní sucho způsobí nedostupnost vláhy a absence vláhy automaticky znamená nedostatek výživy. Výsledkem je, že v nejlepším případě dostaneme drobné, nesplněné obilí a značný výpadek ve sklizni.

Jak se pojistit proti potížím? Odpověď je jednoduchá – dbejte na správnou tvorbu kořenového systému.
A stojí za to začít se zpracováním semenného materiálu. Zrno ošetříme při ošetření přípravkem Organofert aminokomplex FORTE (art. 0404) Běžně 1-2 l/t a dostaneme dobrý start a harmonický vývoj rostlin v juvenilním stádiu vývoje.
Další léčba bude provedena ve fázi odnožování s drogou Organofert complex PRO+ (art. 0401). Aplikujeme 1,5-2 l/ha – stimulujeme tvorbu kořenů a pomůžeme rostlinám akumulovat cukry pro dobrou zimu. Za jeden až dva týdny uvidíte rozdíl ve vývoji kořenů.

Pokud podzimní kypření nezačalo nebo zařízení nemohlo kvůli povětrnostním podmínkám vyjet na pole, měla by být tato aplikace odložena na jaro, ihned po obnovení jarní vegetační sezóny. V každém případě je třeba ke sledování stavu kořenového systému přistupovat zodpovědně a nešetřit na opatřeních, která jej pomohou udržet v co nejúčinnější podobě.

A specialisté týmu ORGANICUM jsou vždy připraveni poskytnout účinnou agronomickou podporu v boji o maximální výnosy.

Studie na šedé lesní půdě opolské zóny prokázaly, že v agroekosystémech kořeny ozimého žita, jarní pšenice, ječmene a ovsa pronikají do orných a suborních vrstev šedé lesní půdy do hloubky minimálně 150 cm kořenový systém závisí na hustotě struktury vytvořené metodami základního zpracování půdy v orné vrstvě v období po zasetí plodin. Převážná část kořenového systému ozimého žita se nachází ve sloji 0–50 cm – 73,0 – 78,0 %. Ve vrstvě 0–100 cm – 91,0–94,5 %, 100–150 cm – 4,0–8,0 %. U jarní pšenice se 58,0-69,0 % kořenové hmoty nachází v horní půlmetrové vrstvě. Ve vrstvě 0–100 cm – 88,0–90,0 %, 100–150 cm – 10,0–11,0 %. Lokalizace kořenů ječmene a ovsa ve sloji 0–50 cm byla na úrovni 51,7–77,4 %. Ve vrstvě 0–100 cm byl jejich obsah na úrovni 70,0–90,7 % a ve vrstvě 100–150 cm – 10,8–19,7 % jejich celkové hmoty. Vysoká masa kořenů u ozimého žita, jarního ječmene a ovsa se tvoří v agroekosystémech s každoroční orbou do hloubky 20–22 cm a u jarní pšenice – s roční orbou a plošně řezanou orbou do hloubky 20– 22 cm Nejnižší hmota kořenového systému zemědělských plodin ve studovaném profilu je zaznamenána u variant se zpracováním na 6-8 cm, bez ohledu na hloubku předchozího hlavního zpracování. Je to dáno vyšší hustotou této varianty v orné vrstvě (0–20 cm) oproti jiným variantám v období po zasetí plodin.

agroekosystém
šedá lesní půda
základní techniky zpracování
objemová hmotnost
kořenový systém
zimní žito
jarní pšenice
jarní ječmen
jarní oves

1. Vodyunina, A.F. Metody studia fyzikálních vlastností půdy / A.F. Vodyunina, Z.A. Korčagin. – M., 1986. – 416 s.

2. Zinchenko S.I. Základy zpracování černozemí. – M., 2006. – S. 203–219.

3. Zinčenko M.K. Vliv typu půdy a způsobů hlavní kultivace na biologickou aktivitu šedé lesní půdy / M.K. Zinčenko, L.G. Stoyanová, A.A. Bezmenko, I.M. Shchukin // Úspěchy vědy a technologie zemědělsko-průmyslového komplexu. – 2013. – č. 4. – S. 14–17.

4. Ivanov P.K. Jarní pšenice. – M., 1971. – 328 s.
5. Krasilnikov P.K. Metodika terénního studia podzemních částí rostlin. – L., 1983. – S. 127–132.

6. Vědecké základy zemědělských systémů v regionu Vladimir / edited by. vyd. I.V. Biryukova, S.I. Zinčenko. – Vladimír, 2010. – 308 s.

7. Tiunov A.N. Žito / A.N. Tiunov, K.A. Glukhikh, O.A. Khorková, A.I. Shernin. – M., 1972. – 352 s.

8. Ustimenko A.S. Kořenové systémy a produktivita zemědělských rostlin / A.S. Ustimenko, P.V. Danilchuk, A.T. Gvozdikovskaya; upravil N.G. Gorodnyj. – Kyjev, 1975. – 368 s.

Kořeny a kořenové systémy jsou hlavními vegetativními orgány rostlin. Mají poměrně složitou stavbu a jako součást integrálního systému rostlinného organismu jsou v úzkém vztahu se suchozemskými orgány rostlin [8]. Kořenový systém nejen zásobuje rostlinu vodou a živinami, ale v kořenech probíhá tvorba složitých organických látek z minerálních složek (N, P, K) a řada dalších biochemických přeměn [5, 8]. Kořenový systém je v tomto ohledu jedním z indikátorů antropogenních zátěží různé intenzity a délky trvání v agroekosystému. Aby se předešlo možnosti nevratných změn, je důležité předvídat výsledek těchto dopadů na základě reakce vývoje kořenového systému rostlin.

Pro posouzení účinnosti technologií používaných při pěstování obilných plodin – ozimého žita, jarní pšenice, jarního ječmene a ovsa je nutné vzít v úvahu reakci kořenového systému na antropogenní vliv, zejména na metody používá se k hlavnímu zpracování šedé lesní půdy pro tyto plodiny. Jedním z faktorů reakce na agrogenní vliv je utváření hmoty kořenového systému zemědělských rostlin a její pronikání hluboko do horizontů orné a suborní půdy.

To je zvláště důležité pro zónu Opole, protože v některých letech abiotické podmínky v první polovině léta způsobují vysychání horních vrstev půdy a ve druhé – jejich zvlhčení [6]. Pouze intenzita růstu a nerušené pronikání kořenového systému do hloubky vrstev podloží může rostlinám spolehlivě zaručit přísun vody a živin v období nepříznivého počasí.

Účel Náš výzkum se stal nezbytným pro studium vlivu základních metod zpracování půdy na formování hmoty a distribuci kořenového systému ozimého žita, jarní pšenice, jarního ječmene a ovsa v orných a suborních horizontech šedé lesní půdy.

Materiály a metody výzkumu

Na šedé lesní středně hlinité půdě ve Výzkumném ústavu zemědělském Vladimír (Suzdal) byl v roce 1986 položen dlouhodobý polní pokus ke studiu metod základního zpracování při střídání obilnin (oves + mnoho trav (jetel + timotej) – mnoho trav 1 rok použití – mnoho trav 2 roky použití – ozimé žito – jarní pšenice – ječmen). Od roku 2009 do roku 2012 Studie byly provedeny s použitím následujících možností: 1 – roční orba ploutvem do hloubky 20–22 cm; 2 – roční opracování plochého řezu do hloubky 6–8 cm; 3 – roční opracování plochého řezu do hloubky 20–22 cm; 4 – stupňovitá orba do hloubky 28–30 cm pro ozimé žito, pro ostatní plodiny v osevním postupu – plošné zpracování půdy do hloubky 6–8 cm.

Studium distribuce kořenového systému ozimého žita (Pamyat Kondratenko), jarní pšenice (MiS), jarního ječmene (Zazersky 85) a ovsa (Astor) bylo provedeno metodou „vrtání“ do hloubky 150 cm [ 5]. Pro charakterizaci dynamiky hustoty půdy ve vrstvě 0–20 cm jsme použili válcovou metodu podle S.I. Dolgov [1].

Výsledky výzkumu a diskuse

Zásoby produkční vláhy u všech studovaných variant v orné vrstvě (0–20 cm) v období setí ozimého žita byly zaznamenány v rozmezí 20,3–24,2 mm, pšenice jarní – 37,0–41,2 mm, ječmen jarní – 33,6 . 37,7–38,6 mm a oves – 42,7–XNUMX mm, což zajistilo rovnoměrné klíčení studovaných plodin. Základní způsoby zpracování půdy a jejich systémy s vysokou vlhkostí semenné vrstvy půdy měly stejný vliv na hustotu sadby obilných plodin.

Hustota je jedním z důležitých ukazatelů fyzického stavu orné vrstvy, regulované kultivací půdy. Při kultivaci půdy se snažíme jejím kypřením vytvořit optimální kompoziční ukazatele pro růst pěstovaných rostlin, což následně ovlivňuje nejen vodu, vzduch, tepelné režimy, biologickou aktivitu, ale v konečném důsledku i vývoj a pronikání kořene. systém do orné půdy a pod ornou půdu [2, 3].

V počátečním období vývoje ozimého žita se v agroekosystémech vytvářejí ukazatele nízké tělesné hustoty s homogenní (orba ploutvemi na 20–22 cm) a heterogenní (orba s vrstvami na 28–30 cm) strukturou orné vrstvy – 1,24 a 1,25 g/cm3 (tabulka 1).

Vliv základních způsobů zpracování půdy v střídání obilnin na hustotu půdy ve vrstvě 0–20 cm, g/cm3

U variant s neplástnovou kultivací byla výrazně vyšší – 1,32–1,34 g/cm3. Hustota půdy pod porosty ozimého žita v tomto období závisela na hlavním způsobu zpracování půdy a zvyšovala se ve variantách v tomto pořadí: 1 → 4 → 3 → 2. Její nejvyšší ukazatele byly zaznamenány u varianty s každoročním neobděláváním do r. 6–8 cm – 1,34 g/cm3. V době klasů je orná vrstva aktivně zhutňována každoroční orbou o 20–22 cm a v tomto období dosahuje úrovně hustoty u variant s bezplástkovým pěstováním.

Po zasetí jarní pšenice se hustota půdy v pokusných variantách zvýšila v tomto pořadí – 1 → 3 → 4 → 2. Maximální hustota, stejně jako u ozimého žita, se přirozeně vytvořila u variant s bezpluchovým zpracováním o 6–8 cm , bez ohledu na hloubku předchozího zpracování půdy . Nižší hodnoty hustoty jsou pozorovány u varianty s homogenní strukturou orné vrstvy (roční orba 20–22 cm) – 1,30 g/cm3. V době klasů se hustota v experimentálních variantách zvyšuje a dosahuje stejné úrovně, bez ohledu na způsob a hloubku hlavního zpracování.

Ke vzcházení semenáčků a vývoji rostlin ječmene a ovsa v počátečním období docházelo za podmínek, kdy úroveň hustoty orné vrstvy byla v rozmezí 1,18–1,37 g/cm3. Nízké ukazatele, stejně jako u předešlých plodin, byly zaznamenány u varianty s homogenní strukturou orné vrstvy – roční orba na 20-22 cm – 1,21-1,25 g/cm3. Vysoké hustotní ukazatele se v tomto období díky minimálnímu vlivu na půdu vytvořily u varianty s ročním pěstováním do hloubky 6-8 cm Pod ječmenem se hustota orné vrstvy dle možností zvyšovala v následujícím pořadí: 1 → 3 → 4 → 2, pod ovsem – 3 → 1 → 4 → 2. V době klasů se objemová hmotnost u všech variant přirozeně zvýšila. Maximální zhutnění půdy – 1,37–1,51 g/cm3 – bylo zaznamenáno u variant s neforemným zpracováním o 6–8 cm, bez ohledu na hloubku předchozího zpracování.

Studium vývoje kořenového systému obilných plodin v současných podmínkách bylo prováděno v obdobích, kdy se jeho růst zastavil nebo byl zanedbatelný. Růst kořenového systému ozimého žita se tak v období květu-zrání plodiny zastaví nebo se stane nevýznamným [7]. Provedené studie ukázaly, že kořenový systém ozimého žita ve všech agroekosystémech pronikl do hloubky odběru půdy až 150 cm (obr. 1).

Rýže. 1. Rozložení kořenového systému v profilu šedé lesní půdy: a – ozimé žito; b – jarní pšenice, g/m2: 1 – roční orba na 20–22 cm (kontrola); 2 – roční plošné opracování 6–8 cm; 3 – roční plošné opracování 20–22 cm; 4patrová orba pro ozimé žito na 28–30 cm, pro ostatní plodiny plošné zpracování půdy na 6–8 cm

Bylo zjištěno, že rozložení kořenů ve vrstvách a jejich hmotnost závisela na hustotě orné vrstvy, vytvořené metodami základního zpracování půdy v období po zasetí. To potvrzuje korelační koeficient mezi objemovou hmotností ve sloji 0–20 cm v tomto období a hmotností kořenů ozimého žita ve studovaném profilu, který byl r = –0,91. Ve variantě s kypřením o 6–8 cm byla vzhledem k vysoké hustotě orné vrstvy převážná část kořenů – 3,2 t/ha neboli 57,0 % celkové hmoty soustředěna do vrstvy 0–20 cm (tab. 1). ). Při bezplástkové kultivaci a ploutvové orbě do hloubky 20–22 cm byly tyto ukazatele 2,7 a 4,0 t/ha a v poměru k celkové hmotě kořenů jich bylo v této vrstvě méně – 36,0 a 50,0 %. respektive .

Rozdělení kořenového systému obilných plodin v závislosti na hlavním způsobu ošetření

Výzkum ukázal, že převážná část kořenů ozimého žita je u studovaných variant koncentrována ve sloji 0–50 cm – 73,0–78,0 %. Ve sloji 0–100 cm je jeho množství 5,1–7,4 t/ha (91,0–94,5 %). Pouze 100–150 % proniká do hloubky 4,0–8,0 cm. Ve vrstvě 140–150 cm tvoří kořenové zbytky 0,03–0,13 t/sha (0,4–1,6 %). Při vrstvení ve vrstvě 28–30 cm je kořenový systém ozimého žita ve vrstvě 0–80 cm na rozdíl od jiných možností umístěn rovnoměrněji kvůli heterogennímu uspořádání půdních vrstev. Hmota kořenů ozimého žita ve studovaném jeden a půl metrovém souvrství podle experimentálních variant narůstá v řádu klesající hustoty v orné vrstvě v období setí v pořadí variant – 2 → 3→ 4 → 1.

Kořenový systém jarní pšenice je stejně jako u ozimého žita reprezentován embryonálními a nodálními kořeny [4]. Umístění kořenového systému podél horizontů, jak poznamenala řada výzkumníků, závisí na typu půdy. Na podzolických půdách Dálného východu je až 0 % hmotnosti všech kořenů soustředěno ve vrstvě 10–85 cm. Na černozemních půdách ve vlhčích oblastech se až 20–40 % kořenů nachází v orné vrstvě [4]. Na jižních karbonátových černozemích nezávisela hloubka pronikání zárodečných kořenů na způsobu a hloubce hlavního ošetření, ale na hloubce zamokření půdního profilu před setím jarní pšenice [2].

Studium kořenového systému jarní pšenice v podmínkách Opolye ukázalo, že její vývoj má na rozdíl od ozimého žita své vlastní charakteristiky (obr. 1, c). Ve svrchní vrstvě 0–20 cm je objem kořenů 2,1–4,1 t/ha nebo 36,0 %–41,0 % z celkové hmoty kořenového systému. Ve sloji 0–50 cm je jejich hmotnost na úrovni 3,4–8,1 t/ha a na rozdíl od ozimého žita byl její obsah 58,0–69,0 %. Nejvyšší hmotnost kořenů v této vrstvě je pozorována u variant s každoročním plochým řezem a plstnatým pěstováním 20–22 cm – 6,9–8,1 t/ha g/cm2. Ve vrstvě 0–100 cm je tato hodnota podle pokusných variant 5,2–11,2 t/ha, v procentech 88,0 až 90,0 % z celkové kořenové hmoty.

Hmotnost kořenového systému jarní pšenice v pokusných variantách, stejně jako ozimého žita, je nepřímo úměrná hustotě orné vrstvy v období po setí: 2 → 4 → 3 → 1. Tato závislost je potvrzena tzv. korelační koeficient mezi hmotností kořenů ve vrstvě 0–150 cm a hustotou vrstvy ve vrstvě 0–20 cm po výsevu r = – 0,87. Nejvyšší hmotu kořenového systému pozorujeme u variant s každoročním plošně řezným pěstováním a orbou do hloubky 20–22 cm (9,9–12,4 t/ha).

U ječmene, stejně jako u jiných obilných plodin, je kořenový systém vláknitý a skládá se z embryonálních a stonkových nebo sekundárních kořenů. Rozložení kořenového systému ve studované vrstvě v období hlavičky, stejně jako u předchozích plodin, bylo určeno hustotou vrstvy 0–20 cm v období po zasetí, což potvrzuje korelační koeficient, který byl r = –0,92 (obr. 2). Hmotnost kořenů ječmene se také zvyšuje se snižováním hustoty orné vrstvy u experimentálních variant v období po setí – 2 → 4 → 3 → 1 (obr. 2, a). Ve variantě s periodickou vrstvenou orbou to bylo (9,0 t/ha) na úrovni zemědělského systému s roční rovinatou orbou 6–8 cm (8,1 t/ha).

Rýže. 2. Rozložení kořenového systému v profilu šedé lesní půdy: a – ječmen, b – oves, g/m2: 1 – roční orba na 20–22 cm (kontrola); 2 – roční plošné opracování 6–8 cm; 3 – roční plošné opracování 20–22 cm; 4patrová orba pro ozimé žito na 28–30 cm, pro ostatní plodiny plošné zpracování půdy na 6–8 cm

Rozdělení kořenů jarního ječmene mezi vrstvy probíhalo následovně. Ve sloji 0–20 cm činil 3,0–4,2 t/ha (32,8–39,2 %). Jeho maximální hodnoty byly zaznamenány u variant s ročním obděláváním plísní 20–22 cm, respektive 4,2 t/ha g/cm4,2, a to 2 t/ha g/cm0. Ve vrstvě 50–59,8 cm byla hmotnost kořenů ve studovaných variantách 62,2–0 % a ve vrstvě 100–7,3 cm – 11,2–86,0 t/ha (89,8–100 %). S hloubkou se hmota kořenového systému snižovala a ve vrstvě 150–0,9 cm byla na úrovni 1,6–XNUMX t/ha.

Když se kořenový systém ovsa rozšíří, zachovají se stejné vzory jako u předchozích plodin. Za rys vývoje kořenového systému ovsa lze považovat prudký pokles jeho hmotnostního obsahu ve variantě s periodickou vrstvenou orbou, zejména ve vrstvách půdy nacházejících se pod 60 cm (obr. 2, b). V ostatních variantách je umístěn rovnoměrněji do hloubky 140 cm Vzhledem k vysoké hustotě orné vrstvy při setí ovsa, u variant s plošným řezem 6–8 cm v 0–20 cm. vrstvě se koncentrovalo od 1,5 do 2,6 t/ha (32,0–33,2 %) kořenů a ve vrstvě 0–30 cm asi polovina hmoty kořenů rostlin – 40,5‒46,9 %. Při každoročním neploutvovém pěstování a ploutvovém orbě do hloubky 20–22 cm v těchto vrstvách je soustředěno 21,3 a 40,8, 21,9 a 36,9 % převážná část kořenového systému ovsa ve studovaném profilu – 0 cm – 50–51,7 %. Ve vrstvě 77,4–0 cm je jeho obsah 100–80,0 % a ve vrstvě 90,7–100 cm – 150–11,1 %.

Hmota kořenového systému ve studovaném půdním profilu klesá od orné vrstvy k vrstvě 90–100 cm na 1,3–8,9 %, poté dochází k dalšímu poklesu jeho hmoty a v hloubce 150 cm jeho obsah odpovídá – 1,1–3,7 %. Ve studované jeden a půl metrové vrstvě byla hmotnost kořenů u studovaných variant závislá na hustotě struktury v orné vrstvě v období po zasetí. Zvýšila se napříč experimentálními variantami, protože hustota během tohoto období klesala v následujícím pořadí – 4 → 2 → 1 → 3.

Závěr

Studie provedené na šedých lesních půdách opolského pásma ukázaly, že hloubka pronikání kořenů ozimého žita, jarní pšenice, ječmene a ovsa do orné a suborní vrstvy šedé lesní půdy je minimálně 150 cm.

Tvorba hmoty kořenového systému v orné a suborní vrstvě agroekosystémů závisí na hustotě půdy v orné vrstvě v období po zasetí plodiny.

Nejvyšší hmota kořenového systému u ozimého žita, jarního ječmene a ovsa se tvoří v agroekosystému s roční orbou na 20–22 cm, u jarní pšenice – ve variantách s roční orbou a plošným zpracováním na 20–22 cm .

Recenzenti:

Mishchenko N.V., doktor biologie, profesor katedry biologie a ekologie, Vladimir State University pojmenovaná po. Alexander Grigorievich a Nikolaj Grigorievich Stoletov,“ Vladimir;

Shein E.V., doktor biologických věd, profesor, vedoucí katedry fyziky a rekultivace půdy Fakulty pedologie Moskevské státní univerzity. M.V. Lomonosov Ministerstvo školství a vědy Ruské federace, Moskva.

Práce obdržela redaktorka 28.05.2014. dubna XNUMX.