Благоприятные факторы формирования корневой системы пшеницы

Издавна, пшеница занимает важное место в хозяйстве человека. Посев пшеницы — это время, когда закладывается фундамент будущей зерновой культуры — формируется корневая система. От нее зависит продуктивность растения, сопротивляемость внешним факторам, а следовательно и урожай.

Корневая система пшеницы не только обеспечивает поступление в растение воды и питательных веществ, она синтезирует фитогормоны, нуклеопротеиды, аминокислоты и другие вещества, а также управляют процессами роста и функционирования растения. На данный момент, существует множество способов благоприятного влияния на развитие корневой системы пшеницы, а значит и на количество и качество урожая. Но чтобы понять как это делается, желательно разобраться в физиологии этого растения.

Длина корней пшеницы

Особенности строения корней

Корневая система у пшеницы эффективно выполняет свои функции, но поглощает воду она не всей поверхностью. На концах ответвлений корней имеется зона всасывания, которая состоит их тоненьких волосков, толщиной 0,1 мм и длиной 1-10 мм. Эти волоски покрыты слизью, что существенно повышает эффективность поглощения воды и питательных веществ. Рядом расположена зона деления, которая обеспечивает прорастание корневой системы. Длина корня пшеницы может достигать двух метров, но наиболее эффективное всасывание воды и питательных веществ происходит на глубине до 30 см.

Строение корневой системы пшеницы также характеризуется высочайшей плотностью. Один гектар поля, засеянный озимой пшеницей, содержит около 300000 км корней в своей почве.

Тип корневой системы

Пшеница имеет мочковатый тип корневой системы, характерный для однодольных растений. Мочковатая корневая система представляет собой несколько первичных корней, выходящих из семени и придаточные, выходящие из стебля. Имеет очень ветвистую структуру.

Типы корней

Кущение пшеницы

Когда пшеница находится на стадии роста, при которой над почвой уже видны 3-4 листочка, под землей имеется утолщение стебля, называемое узлом кущения. Во время этапа накопления, в нем образуются питательные элементы и зачатки будущих частей растения. Из узла кущения обычно произрастает основной и несколько стеблей второго порядка. По всей длине стебля формируются утолщения — узлы. Длина участков между ними — междоузлий увеличивается к верхней части стебля. Каждый побег образует пару корешков, которые разрастаются в почву и питают всё растение. Дополнительные стебли при кущении могут образовывать колосья, тем самым повышая урожай. Кущение может положительно влиять на сопротивляемость растения внешним неблагоприятным факторам и обеспечивает ему выживание. Искусственно усилить интенсивность кущения можно применением морфорегуляторов и ранней азотной подпиткой.

Развитие и рост корневой системы пшеницы

Незадолго после посадки семян в почву, начинается их прорастание. Развитие корневой системы озимой пшеницы начинается с появления главного зародышевого корешка, а далее, с интервалами в 2-3 дня прорастает по одному первичному корешку, пока их число не достигнет пяти. При благоприятных условиях выращивания, возможно появление шестого и седьмого корешков, они прорастают перпендикулярно первым пяти. При засухе, не подходящей температуре или бедной почве, первичных корешков прорастает всего три. Это сигнал о том, что не стоит ждать большого урожая.

После формирования узла кущения развиваются вторичные корни пшеницы. Они прорастают из почек, расположенных возле соединения листьев и стебля. Узловые корни отличаются от первичных наличием более жесткой структуры.

Этапы развития куста

Скорость прорастания корней во время трубкования и колошения может достигать 2-3 см в сутки.

Наиболее интенсивный их рост отмечается в верхних слоях почвы. При проникновении в более глубокие слои, скорость роста корней замедляется из-за более низкой температуры в тех местах.

Факторы, влияющие на развитие корневой системы

  • Температура почвы.
  • Сроки посева.
  • Влажность.
  • Структура почвы.
  • Кислотность среды.
  • Используемые удобрения.

Чтобы получать воду и питательные вещества, корневой системе требуется прорастать в глубь почвы. Скорость прорастания зависит от влажности почвы, наличия в ней удобрений и температуры окружающей среды.

Экспериментально выявлено, что масса корней может увеличиваться даже при температуре таянья льда. Конечно такая низкая температура препятствует зарождению первичных корешков, наиболее благоприятная температура для развития корневой системы пшеницы — 15-20 градусов.

Еще один важный фактор — влажность почвы. При не достаточном увлажнении есть высокая вероятность пересыхания верхних слоев почвы, где находится узел кущения. Это препятствует формированию вторичных корней до тех пор, пока дожди не исправят ситуацию. В свою очередь, замедление роста корней негативно влияет на кущение, в плоть до его полной остановки в условиях сильной засухи.

Корни пшеницы в фазе колошения

Избыточная влажность тоже вредит развитию корневой системы. Это происходит из-за нарушения газообмена в земле. Оптимальная влажность — 60-70%.

Экспериментально выявлено, что идеальные условия для формирования корневища, достигаются при постепенном небольшом понижении влажности субстрата по мере развития растения.

Скорость и глубина разрастания корней зависит также от рыхлости земли. Если в ней есть трещинки, туннели, вырытые червями, корешки успешно прорастают через них. Они также способны образовывать свои туннели через влажную почву. Столкновение с плотной, сухой почвой приводит к утолщению кончика корня и увеличению его разветвленности.

Повышенная кислотность среды, в которой прорастает корневая система, может негативно влиять на количество и качество урожая. Она поражает поглощающую часть корня, уменьшая проницаемость протоплазмы его клеток. Тем самым, кислотность препятствует полноценному поступлению питательных веществ, а следовательно и развитию растения.

Опытным путем было выявлено оптимальное время посева — первая половина сентября.

Растения, посеянные в такой срок, имеют высокую физиологическую активность и успевают к зимовке сформировать достаточную корневую систему. Более ранний посев обеспечивает несколько большее накопление массы корневища, но конечный урожай получается меньший. Более поздний посев не позволяет корневой системе в достаточной мере разрастись к концу осеннего вегетативного периода.

По мере роста, поглотительная способность корней меняется. В начале вегетации, она максимальна. В конце — имеет отрицательную величину, то есть происходит выброс в почву минеральных веществ корневой системой.

В таблице представлены измерения показателей корневой системы в разные периоды роста.

Фаза развития Масса корней одного растения, г Поверхность корней
удельная м2\гсырой массы на 1 растение м2
Сырая Сухая общая

адсорбирующая

рабочая поглощающая общая

адсорбирующая

рабочая поглощающая
Кущение

Колошение

Восковая спелость

1,86

8,46

5,56

0,12

0,89

0,69

1,360

1,406

1,341

0,668

0,705

0,664

2,524

11,875

7,429

1,238

5,969

3,685

Корневая система и удобрения

Развитие корневой системы пшеницы напрямую зависит от вносимых удобрений. Азот — один из важнейших элементов. Он в наибольшей степени влияет на формирование корневой системы. В зависимости от периода органогенеза, уровень потребления азота меняется и имеет такие значения:

  • Восхождение — 8%.
  • Кущение — 28%.
  • Выход в трубку — 36%.
  • Образование колосьев и цветов — 2%.
  • Формирование зерна — 16%.

Некоторые фермеры пренебрегают внесением азотного удобрения в осенний период. По этой причине возможны нарушения фотосинтеза и задержки в развитии первичной корневой системы. Если до пшеницы почву занимали другие культуры с высоким потреблением азота и перед посевом не были внесены азотные удобрения, всходы пшеницы имеют тусклый цвет и ослабленный вид. Они хуже кустятся, тяжело переносят зимний период и в итоге дают слабый урожай.

Переизбыток азотных удобрений не менее вреден, так как мешает накоплению сахаров. Это приводит к тому, что тело растения формируется рыхлым, с тонким клеточным основанием и большим содержанием воды.Такой растительный материал имеет низкую устойчивость к инфекциям и многим видам плесени.

Удобрение пшеницы

Помимо азота, в синтезе белков в растениях принимает участие также и сера. Поэтому, нехватка серы препятствует усвоению и использованию азота этими растениями. Последствия нехватки серы схожи с последствиями дефицитом азота, но более ярко выражены. Полноценный субстрат должен содержать не меньше 12 мг\кг соединений этого элемента.

Удобрения на основе калия и фосфора увеличивают интенсивность роста и эффективность корневой структуры пшеницы.

Они повышают устойчивость растений к холоду и инфекциям, стимулируют синтез сахаров и аминокислот, влияют на формирование колоса, количество и качество зерна. Дефицит фосфора можно распознать по чахлым стеблям и листьям красноватого цвета. Недостаток калия приводит к невозможности углубления корневой системы и ее раннему отмиранию. Чтобы избежать негативных последствий, связанных с азотно-фосфорным голоданием, необходимо вносить этот тип удобрений на стадии посева.

Кальций и магний принимают участие в делении клеток растения, они способствуют ветвистости и росту корней в длину. Бор и медь повышают сопротивляемость растений атакам вредителей.

Следующая таблица демонстрирует влияние удобрений разного типа на корневую систему пшеницы.

Факторы развития корневой системы Тип удобрения
Не удобряли N P K NP NK PK NPK
Суммарный объем корней, см3

Сухая масса корней, г

Адсорбирующая поверхность, м2

Поглощающая поверхность, м2

96

3,86

56,6

15,1

106

4,74

62,7

20,1

99

4,13

60,1

18,2

88

3,69

57,5

17,3

86

3,28

55,9

20,1

75

2,96

48,5

18,5

78

3,78

52,4

18,6

70

3,32

55,1

18,0

Изучение развития корневой системы пшеницы имеет безусловную практическую пользу. Это позволяет благоприятно влиять на него и повышать урожайность.

Читайте также

Ссылка на основную публикацию