ОПТИМИЗАЦИЯ УСЛОВИЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ КОРНЕВОЙ СИСТЕМЫ КАК СРЕДСТВО ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ЯБЛОНИ

Пильщиков, Федор Николаевич

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
ОПТИМИЗАЦИЯ УСЛОВИЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ КОРНЕВОЙ СИСТЕМЫ КАК СРЕДСТВО ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ЯБЛОНИ
ВАК РФ 06.01.07, Плодоводство, виноградарство

Автореферат диссертации по теме "ОПТИМИЗАЦИЯ УСЛОВИЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ КОРНЕВОЙ СИСТЕМЫ КАК СРЕДСТВО ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ЯБЛОНИ"

Л- %9629

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи ПИЛЬЩИКОВ Федор Николаевич

УДК 634.11 :631.524.84:581.43

ОПТИМИЗАЦИЯ УСЛОВИЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ КОРНЕВОЙ СИСТЕМЫ КАК СРЕДСТВО ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ЯБЛОНИ

(Специальность 06.01.07 — плодоводство)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1990

Работа выполнена на кафедре плодоводства Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Официальные оппоненты — доктор сельскохозяйственных наук Е. В. Колесников; доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. К. Танасьев; доктор сельскохозяйственных наук, профессор Д. Н. Дурманов.

Ведущее учреждение — Научно-исследовательский зональный институт садоводства нечерноземной полосы.

Защита состоится « . У. » . ^ . 1990 года

в . М. . час. на заседании специализированного совета Д.120.35.03 при Московской сельскохозяйственной академии им. К- А. Тимирязева.

Адрес: 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 47, ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке ТСХА.

Автореферат разослан *» . . 1990 г.

Ученый секретарь специализированного совета доктор с/х наук

Н. В. Агафонов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В основных направлениях экономического н социального развития СССР, определенных XXVII съездом КПСС, в качестве главной стратегической задачи агропромышленного комплекса поставлено надежное обеспечение страны продовольствием н сырьем. Интенсификация садоводства с целью повышения продуктивности плодовых культур должна обеспечиваться рациональным использованием плодородия почвы и потенциальных возможностей выращиваемых растений без загрязнения окружающей среды. В этих условиях особенно возрастает значение научно-исследовательских работ по перспективным направлениям плодоводства. Встает задача воздействия не только на среду произрастания, но и на объект возделывания с целью мобилизации потенциальных возможностей пород и сортов в конкретных условиях. Поэтому в настоящее время все больше внимание уделяется использованию приемов ¡воздействия на само растение через технологию его возделывания.

Одним из важных базисных звеньев в агротехнике яблони является направленное воздействие на рост и развитие корневой системы. Это легло в основу разработки нового подхода по регулированию роста и плодоношения яблони путем частичной подрезки корней в сочетании с механизированной обработкой почвы. В решении этой проблемы важное место занимает разработка научно-обоснованных приемов обработки почвы, ^позволяющих оптимально сбалансировать процессы вегетативного роста и генеративного развития растений для формирования и получения высоких устойчивых урожаев плодов. Малоизученность н отсутствие комплексного подхода к разработке этих вопросов позволяет отнести проблему к числу наиболее актуальных в современном плодоводстве.

Цели и задачи работы. Основной целью исследований было установление регенерацнонной способности семенных и вегетативно размножаемых подвоев и разработка системы оптимизации условий функционирования корневой системы как научной основы повышай ускоре-

I НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА | . I

ь-mw I^TTssri

ния вступления растений в плодоношенне. Программа исследований включала решение следующих основных задач: 1. Установление особенностей размещения корней на различных типах почв и изучение структурной организации поглотительной функции корня. 2. Исследование реакции яблони на разные способы и средства окультуривания почвы. 3. Изучение функциональных особенностей корневой системы семенных и вегетативно размножаемых подвоев и влияния подрезки корней на структуру кроны и формирование урожая. 4. Подбор и испытание ножевых устройств для частичной подрезки корней в насаждениях яблони. 5. Разработка справочника-определителя рацнональпои обработки почв в садах. •

Научная новизна работы. В результате многолетних исследований установлены закономерности размещения корневых систем яблони на разных типах почв, показаны особенности реакции корней на разные способы и средства окультуривания почвы, что является вкладом в разработку научных основ оптимизации условий роста и развития растений с целью управления их продуктивностью и качеством продукции. Разработан принципиально новый системный подход использования регенерациониого эффекта' при частичной подрезке корней в сочетании с обработкой и внесением удобрений для повышения продуктивности яблони. Впервые в практике плодоводства обоснована необходимость учета регене-рационной способности корней различных типов подвоев. Установлены пороговые пределы возможного удаления корней при обработке почвы в междурядьях сада. На защиту выносится . концепция использования регенерациониого эффекта при частичной подрезке корней в сочетании с обработкой почвы для повышения продуктивности яблони.

Практическая ценность. Проведенные исследования легли в основу разработки справочника-определителя рациональной обработки почв в садах. Выбор способов, сроков, расстояния от штамба и глубины обработки рекомендуется проводить с учетом установленных пороговых пределов удаления корней для разных типов подвоев, механического состава почвы, радиуса кроны дерева и глубины активного корнеоби-таемога слоя. На основании проведенных испытаний рекомендованы для обработки почв в насаждениях яблонн лемешные плуги, садовые культиваторы с последовательно установленными дисковыми н черенковыми ножами, а также дисковые плуги, обеспечивающие эффективную подрезку корней. Частичная подрезка корней при обработке почвы в междурядьях сада и питомника является физическим фактором повышения урожайности и ускорения вступления в плодоиоше--2 >

ние. Она не связана с загрязнением окружающей среды в.не требует дополнительных затрат труда н средств.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на научных конференциях в ТСХЛ (1966, 1969, 1970, 1974, 1978, 1985, 1986), на XIX Международном конгрессе по садоводству (Варшава, ПНР, 1974 г.), VII Всесоюзном симпозиуме «Регуляция водного обмена растений» (Киев, 1984 г.), Научно-техническом совете Министерства плодоовощного хозяйства РСФСР (Москва, 1984 г.), IV Республиканской конференции «Фнзнолого-бнохимнческие основы повышении продуктивности и устойчивости растений» (Кишинев, 1986 г.).

Публикации. По данной теме опубликована 31 работа.

Структура и-объем. Диссертация изложена на 321 странице машинописного текста и состоит из введения, 10 глав, выводов н рекомендаций производству. Экспериментальные данные представлены в 66 таблицах, на 59 рисунках. Библиография включает 268 источников, из, них на иностранных языках 29.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. Условия, объекты и методы исследований

Методологической базой настоящей работы явилось изучение функциональных особенностей корневой системы, влияния ее подрезки на структуру кроны и формирования урожая, комплексный характер постановки экспериментов и разработки теоретических основ рассматриваемых вопросов, Исследования проводились п 1964—1988 годах по схеме практика— теория — практика. Экспериментальная часть работы выполнялась на кафедре плодоводства, прикладной атомной физики и радиохимии, в лаборатории искусственного климата и в опытном саду ТСХЛ, в совхозах им, Леннна, Руновский Московской области и в совхозе Ряжен и н Рязанской области.

Поставленные задачи обусловили широкий диапазон проводимых работ. В совхозе им. Леннна объектом исследования служили яблони сортов Осеннее полосатое и Антоновка обыкновенная в период полного плодоношения (4-й возраст. пой период по П. Г. Шнтту). Схема посадки 8X6 м. Подвой— лесная яблоня. Почва, среднего механического состава, содержалась под черным паром. Почвообразующая порода — желто-бурый лессовидный суглинок, В междурядьях ежегодно под вспашку вносят 30 т органических и минеральные удобрения из расчета: фосфора 80 кг, калия—120 кг, азота— 120 кг действующего вещества на I га (фон). Азот дается в два срока: весной—МН«>Юз, осенью—(МН^гБО«, Принятая в хозяйстве дозировка удобрений явилась фоном опы-

та. Схема опыта: 1—обычная вспашка, 2 — плантажная вспашка, 3'— плантажная вспашка + 120Р, 120К; 4 —план-, тажная вспашка+200Р, 120К; 5 — плантажная всиашка+' 200Р, 200К; 6 —плантажная вспашка + ЗООР, 200К; 7 —плантажная вспашка+50 т/га органических удобрений (обезвоженный осадок Курьяновской станцнн аэрашш). В опыте с Антоновкой обыкновенной использованы 6 первых вариантов. Плантажнал и обычная вспашки проводились через одно междурядье на расстоянии два метра от штамба на глубину 50 и 20 см. Размещение вариантов рендомнзированное. В каждом варианте было 15 деревьев, по 5 в каждой повтор-ностн. Для получения гладкого среза корней впереди лемеха плуга был установлен дисковый нож. Агрохимические н физические свойства почвы определялись общепринятыми методами. Определение фракционного состава гумуса проводили, ло Кононовой и Бельчиковой (1960), окультуренность почвы — по шкале Благовндова (1948), газовый состав — на газоанализаторе ГГВ-2 по Гречину и Чепь Юнь-шень (1960). Интенсивность поглощения кислорода почвой и корнями определялась манометрическим методом на аппарате Варбурга в модификации Н. Н. Игнатьева (1972)'. Параллельно в аппарате Варбурга определяли интенсивность поглощения кислорода предварительно отмытыми сосущими корнями. Интенсивность дыхания рассчитывали на белок, так как в этом случае более точно характеризуется деятельность протоплазмы клеток (Обручева Н. В., 1965).

В совхозе Руновский на серых лесных почвах объектом исследования была Антоновка обыкновенная, подвой—лесная: яблоня, возраст деревьев— 17 лег (3-й возрастной период поП. Г. Шитту). Схема посадки 8X6 м. Опыт заложен методом рендомизацин, агротехника — общепринятая для зоны. Плантажную вспашку на глубину 45 см и обычную (на 20 см) проводили весной через одно междурядье на расстоянии от штамба 1,5 м с установкой впереди лемеха плуга хорошона-точенного черенкового ножа. В каждом варианте было 32 дерева, но 8 в каждой новторности. Схема опито: 1—обычная вспашка (контроль); 2 — плантажная вспашка; 3 — плантажная вспашка + 50 т/га перепревшего навоза; 4 — плантажная вспашка +120№, 120Р, 120К; 5 — плантажная вспашка+50 т/га навоза+120М, 120Р, 120К; 6 — плантажная вспашка+50 т/га навоза+120М, 120Р, 200К; 7 — плантажная ; вспашка+50 т/га навоза+120М, 200Р, 200К; 8 —плантажная ■вспашка + 50 т/га навоза+120Г^, 200Р, ЗООК. Физические свойства, агрохимические н микробиологические анализы проводили по общепринятым методикам. Окультуренность ■почвы определяли по шкало Благовндова в прописи В. К. Пе-стрякова.(1970). .

Изучение корневых систем проводилось методом скелета, методом профиля, методом «вольного монолита» (В. Л, Колесников, I960). Структурную организацию поглотнтельной функции изучали па сосущих корнях, взятых из естественных местообитаний (в саду совхоза им. Ленина) во время весенней (май) и осенней (октябрь) волн роста. Подготовку материала к электронномикроскопическим исследованиям проводили наиболее широко распространенным методом двойной фиксашш с последующим позитивным контрастированием срезов (Б. Упклн, 1975), Ультратонкие среды, изготовленные на микротоме LKB-4800A, контрастировали цитратом свинца и исследовали под электронным микроскопом УЭМБ-100 или JEM-7 при увеличении 11000—27000.

Регенерация корней изучалась при двух сроках подрезки—-весеннем н осеннем. Корни подрезались дисковым и черенковым ножами, установленными на стойке плантажного плуга, В вегетационных и полевых опытах корни подрезались опасной бритвой к секатором. Регенерацию корней оценивали путем сравнения длины срезанных корней разной толщины с длиной и толщиной восстановленных, а также по восстановлению суммарной протяженности корней и приросту надземной системы. Введены понятия «пороговый предел» и «реге-нерационный эффект».

Изучение надземной части включало учет диаметра штамба, определение структуры кроны — количества побегов и их суммарного прироста, количества обрастающих веточек (плодовых прутиков, копьец, кольчаток, нлодушек). Объем кроны определяли по формуле усеченного конуса. Подсчитывали число соцветий, цветков, завязей, определяли урожайность и среднюю массу плода.

Вегетационные опыты по изучению роста, водообмена н минерального питания при частичной подрезке корней проводили в лаборатории искусственного климата и на кафедре прикладной атомной физики и радиохимии ТСХЛ. Объектами исследования были, следующие подвои: сеяицы Антоновки обыкновенной, вегетативно размножаемые — Алкарп 2 (А2) и Парадизка краснолистная (В-9). Растения выращивали - в песчаной культуре на питательной смеси Кпопа с добавлением микроэлементов или на смеси Уолесса (Э. Хьитт, I960). Объем сосудов—5 л. Полив проводили но массе ежедневно. Интенсивность освещения на уровне растений—10—12 тыс. лк, длина дня 16 ч., температура воздуха днем 20—22°С, ■ночью 18°С, На основании биометрических показателей через „месяц после высадки подбирали 2 одинаковые группы подвоя, в которых было по 12—15 растений. У растений одной группы с двух сторон на расстоянии 5 см ог штамба подрезали корни. Другая группа служила контролем, (без подрез-

ки корней). В день подрезки, а также через дне недели и 1 месяц после нее измеряли массу и протяженность активных и проводящих корней. Для,этого отмывали корни в 3 сосудах каждого варианта, С момента подрезки корней в динамике ■изучались некоторые показатели водообмена растений: интенсивность траненнрации у интактных растений при помощи -гидродатчнка конструкции Л. П. Ваганова (1972) н на срезанных листьях весовым методом Иванова, водоудержнваю-щую способность — методом Арланда (1960), степень открытости устьнц—методом Молиша но инфильтрации спирта, бензола н ксилола, скорость и движущую силу плача — компенсационным методом (Л. В. Можаева, Н. В. Пнлыцнкова, 1980)'. Интенсивность фотосинтеза определялась на ннфра--красном газоанализаторе ГИП-10. Повториость определений в опытах — 3 н 6-кратпая, В опытах по изучению минерального питания использовали метод меченых атомов (45Са, 32Р). Через 2 недели, месяц и два месяца после подрезки корни отмывали от песка, растения разделяли на листья, побеги (сформированные до подрезки и после), штамб, активные и проводящие корни; высушивали в термостате при температуре 105°С, Озоление растительного материала производили но практикуму «Применение Изотов и излучений в сельском ^хозяйстве» (под ред. В. В. Рачннского, 1960). Радиоактивность определяли с помощью счетчика Т-25 БФЛ и радиометра ПП-8. Препараты просчитывались дважды — с фильтром толщиной 57 мг/см2 и без фильтра, В первом случае определяли суммарную активность 32Р и 45Са, а во втором — только 32Р, по разности вычисляли активность 45Са (А. О. Фурман, 1973). '

Полевые опыты с меченым 32Р проводились в 1978— 1981 гг. Объектом исследования была яблоня сорта ЛоСо, привитая на сеянцы Аниса и Антоновка на Антоновке с промежуточной вставкой Параднзкп краснолистной (В-9), Схема посадки 4,5x2 м. В мае на расстоянии 50 см ог штамба на глубину 50 см у части растений подрезали корни с западной стороны дерева и под все растения внесли КН^РОд с меченым 32Р (по 100 мКн). С целью изучения последействия подрезки в последующие годы в нюне вносили гю 150 мКи 32Р. Повторность—трехкратная. Определяли поступления Я2Р в,листья побегов, кольчаток, плодушек, в околоплодники и семена. Радиоактивность измеряли на жидкостном сиптеляннонном р-спектрометре Марк 11 и с помощью счетчика Т-25-Борл и радиометра РПС-1-0,ЗТ. Все полученные данные обработаны статистически. В таблицах приведены среднеквадратнческне ошибки. ..:,..-"

В полевых условиях проведены также серии опытов по выяснению влияния частичной подрезки корней в питомнике _ е "

и в интенсивном молодом саду иа рост н плодоношение яблони и груш». Повторность по всех опытах была 6—9-крат-нан. Для разработки справочника-определителя попользован объем полуэлипсоида, занимаемый корневой системой, уравнение элнпсонда и выпелена формула определения процента удаляемой части корней при обработке почвы в междурядьях сада. Проведено расчетное моделирование на ЭВМ для различных значений радиуса проекции кроны в сторону междурядий, глубины активного корнеобитаемого слоя, расстояния обработки от штамба, глубины обработки для трех разновидностей почв по механическому составу, сделаны расчеты н составлены таблицы. Программа составлена на языке Фортран, Вычисления проведены на машине ЕС-1055.

Анализ погодных условий за 1968—1988 годи позволил выделить: I) влажные вегетационные сезоны—1908, 1973, 1976, 1977, 1980, 1983, 1984, 1986 гг.; 2) засушливые — 1967, 1970, 1972, 1975, 1981, 1982 гг.; 3) суровые зимы — 1967/68, 1968/69, 1969/70, 1978/79 гг. За все годы исследований не зафиксировано подмерзание корней, особенно сильные повреждения надземной части наблюдались в зиму 1978—1979 гг. Таким образом, годы исследований по теме охватывали возможные в средней полосе колебания Погодных условий. Благодаря этому удалось оценить эффективность разрабатываемых агротехнических приемов в естественных условиях, что обеспечивает приложимость полученных результатов к практике плодоводства.

2. Особенности размещения корневой системы в почве и структурная организация поглотительной функции корня

Изучение характера распространения корневой системы в почвенном профиле позволяет оценивать сочетание природных условии и на основании этого планировать агротехнические мероприятия, обеспечивающие оптимизацию корнеобп-таемой среды. I

Проведенные методом скелета исследования корневых систем яблони Антоновка обыкновенная, Коричное полосатое, Осеннее полосатое, привитых на сеянцевых подвоях, на дерново-подзолистых почвах показали, что размещение корней в сильной степени зависит от физико-химических свойств почвенных горизонтов. Пахотный горизонт колеблется от 19 до 23 см. Основная масса скелетных корней у изучаемых сортов расположена в горизонтах В| и В2 на глубине 35— 110 см. Преобладание корней в горизонтах вмывання говорит о наилучшем сочетании здесь условий, стимулирующих развитие корневой системы. В этих горизонтах у Антоновки обыкновенной залегало 65%, Коричного полосатого — 66%,

Осеннего полосатого — 62,5% суммарной длины корней. Наблюдался рост обрастающих корней кверху, особенно в междурядьях сада. Такая тенденция в распространении корней связана с ежегодной обработкой, когда элементы питания вносятся в верхний обрабатываемый слой. Глубина проник: новения корней Антоновки обыкновенной, Коричного полосатого достигает 2,8 м, у Осеннего полосатого — 3,27 м. Отно-. щение радиуса корней в сторону междурядий к радиусу кроны составило у первого сорта — 1,5; второго—1,46; у третьего—1,6. Незначительное количество мочковатых корней в пахотном слое объясняется тем, что в этом слое корни часто повреждаются обработкой, а в находящемся ниже подзоли; стом горизонте Лг онн лишены питания. В этом горизонте корни проходят тяжами, не ветвятся; лишь в горизонте Bj они начинают ветвиться. Изучение корней методом профиля у яблони сорта Лобо, привитой на подвое-сеянце Аниса, в возрасте 8 лет на дерново-среднеподзолистон и среднесугли-нистой почве показало, что основная масса их (73%) залегает на глубине 0—115 см, в Лпа* слое—14%. Антоновка обыкновенная на подвое 490 н на сеянце Антоновки обыкновенной с промежуточной вставкой В-9 характеризовалась более поверхностной корневой системой, что обусловлено вегетативно размножаемыми подвоями. Основная масса корней (87—97%) сосредоточена в слое 0—70 см, включающем горизонт Bi. В Л л ах слое было около 20% корней.

В исследованиях, проведенных на серых лесных почвах, также проявилась тесная зависимость характера распространения корней и глубины активного корнеобитаемого слоя от почвенных условий и агротехники. Так, у яблони Антоновка обыкновенная на сеяшевом подвое на тяжелом суглинке в Лпа* (0—25) слое залегало 16%' корней, в А/В—И%, В,—21%, тогда как на намытой дерново-луговой почве того же мехсостава залегало в Лпа* 10%, Aj (20—80)—38%, А/В (80—105) —32% корней. В другом разрезе по предпосадочному плантажу корни Антоновки обыкновенной залегали в Апл <0—40)' на 20%, в горизонтах Аь В, (10—80) — 64%. В саду с многолетним задерненнем наибольшее количество корней (49%) сосредоточено в горизонте Bi (28— 52 см) непосредственно под задернением, а в Аш (0—28) слое — только 16%. Длительное задериенне способствовало поверхностному залеганию корней. Характерной особенностью этих почв в молодых садах является сильное уплотнение (80—100 кг/см2) на глубине 23—27 см, вызванное ежегодной обработкой с предплужником, когда пылеватая часть переваливается на дно борозды и образует «плужную подошву», нарушая тем самым водпо-поздушнын режим нижележащих горизонтов, Неравномерное распределение корне-8 ■

вой системы наблюдалось у деревьев, посаженных траншейным способом, где большинство скелетных корней распространялось вдоль траншеи. Изучение размещения корней яблони Антоновка обыкновенная (подвой — лесная яблоня) на трех разновидностях почв по механическому составу показало, что в горизонте А на тяжелом суглинке размещалось 60% корней, на среднем и легком суглинке — 52 и 35%. В переходном от перегнойпо-аккумулятнвного к центральной части вмывання горизонте Ej размешалось соответственно 24, 23, 47% корней.. Анализ показал, что корни яблони проникали в почвы легкого мехсостава глубже, чем в почвы тяжелые. Отношение радиуса корней к радиусу кроны в сторону междурядий на тяжелом суглинке составило 2,48; на среднем— 1,5; на легком—1,24. Поскольку на серых лесных почвах наблюдается периодический недостаток увлажнения, то наиболее благоприятным для роста плодовых растений является тяжелый суглинок, а "в годы достаточного выпадения осадков—легкий суглинок. Это, в свою очередь, влияет на суммарный прирост побегов яблони, В сильно засушливый 1972 год суммарный прирост, на тяжелом суглинке составил 73 м, на среднем — 55 м, на легком—47 м. В год достаточного выпадения осадков (1976) наибольший суммарный прирост побегов был на легком суглинке "(128 м) и наименьший на тяжелом суглинке (105 м). Общин суммарный прирост за! 1971 —1976 гг. составил на тяжелом суглинке 641 м, на сред-, нем — 604 м, на легком — 315 м. Одновременно с изменением суммарного прироста побегов менялась и урожайность деревьев. Следовательно, необходимо учитывать, что агрономическая опенка механического состава почвы даже в пределах хозяйства одной зоны зависит от выпадения осадков. Поэтому, чтобы нивелировать урожайность по годам, возникает ' необходимость соблюдения определенных соотношений площадей с почвами различного мехсостава, занятых под плодо-; выми растениями.

Изучение распространения корней на черноземных с тн- • желым мехсоставом почвах показало, что корни яблони Пепин шафранный (подвой—сеянец культурного сорта) залегают в основном (72%) п горизонтах Апах, Ai, A/Bt (0—! 105 см), в том числе ы пахотном (0—20)—П% корней. На приазовском черноземе у яблони Ренет Снмиренко (подвой—: сеянец культурного сорта) н Алл (0—60 см) слое залегало 49% корней, у сорта Мекннтош, привитого на клоповый подвой М9, в зоне плантажа размещалось 73% корней, в том числе в пахотном (0—19 см) слое 16%. Отношение радиуса корней в сторону междурядий к радиусу кроны составило 2,3,

Таким образом, исследования корневых систем на разных почвах показали, что на характер распространения корней в значительной степени влияют тип подвоя 11 промежуточная вставка, физические свойства и плодородие почвенных горизонтов. Так, у растений, привитых на сеянцевые подвои, на дерново-подзолистых почвах; в горизонтах Л/В, В|, Вг залегало 60%» на серых лесных —80%, на черноземных почвах — 85% корней. В зависимости от мехсостава на одном и том же типе почвы существенно меняется распределение корней по почвенным горизонтам. В почвы легкого мехсостава корни проникают значительно глубже. Предпосадочная плантажная обработка также обеспечивает более глубокое залегание корней. Раскопки корневых систем взрослых деревьев часто выявляют ошибки допущенные еще при закладке сада и при междурядных обработках в молодых насаждениях. Изучение закономерностей распространения корней не только позволяет детально характеризовать особенности сорто-подвойных комбинаций и почвенные условия, но п представляет диагностическую ценность при выборе способа обработки почвы в садах.

Корневая система яблони характеризуется функциональной неоднородностью. Она представлена скелетными, полускелетными и обрастающими корнями, среди которых различают проводящие, ростовые, переходные, сосущие корни. На сосущие корни приходится до 90% общего количества корней у взрослого дерева (В. Л. Колесников, 1974). Тем ие менее они остаются мало изученными, так как основное внимание исследователей анатомии корневой системы плодовых деревьев уделялось ростовым корням (И. Л. Муромцев, 1969; Р. у^ктзоп, 1980). Узкая специализация и фактическая однородность по длине сосущих корней делают их удобным объектом для изучения структурной организации поглотительной,функции корня. Несмотря на широкое использование электронной микроскопии в изучении физиологических процессов практически отсутствуют данные по ультраструктуре корней, взятых из естественных местообитаний. В связи с этим нам представлялось интересным провести исследования и систематизировать материал но субмикроскопическому строению клеток на пути радиального транспорта веществ в сосущих корнях взрослой яблони.

Показано, что сосущие корни яблони характеризуются слаборазвитой корой, состоящей из 3—7 концентрических слоев клеток. У ростовых корней их значительно больше (8— 28), Наружный слой коры дифференцируется в рнзодермис, Базальная часть корневого волоска имеет извилистую поверхность клеточной стенки и глубоко внедряется в коровую па-10

ренхиму, что увеличивает контакты с соседними клетками и облегчает транспорт-воды н растворенных веществ в сосуды ксилемы. Клетки коровой паренхимы сильно вакуоллзнрова-ны. В цитоплазме, занимающей пристенный слой, находится, большое количество высокоструктурированных митохондрий, сильно развита эндоплазматическая сеть. Это свидетельствует о высокой синтетической активности ткани.

В сосущих корнях осенней волны роста имеется слой клеток, прилегающих к эндодерме с характерным утолщением клеточных стенок, выполняющих механическую функцию. Раньше считалось, что механическая ткань, названная В. Ф. Раздорским (1955) арматурной, свойственна только ростовым корням (И. Г. Серебряков, 1952; К. М. Сытннк, Н, М. Книга, Л. И. Мусатенко 1972). Клетки механической ткани сосущих корней отличаются от остальных клеток коры более тесным смыканием (почти полным отсутствием межклетников) и сердцевидными утолщениями на радиальных стенках, которые как бы повторяют эндодерму и усиливают ее опорную функцию.

Перицикл однослойный, хотя обычно у плодовых пород, как указывает И, А. Муромцев (1969), перицикл состоит из 2-х или больше слоев клеток. Не все клетки пернцнкла заполнены протоплазмой, часть из них образует вместилища запасных веществ. Встречаются клетки пернцнкла полностью заполненные крахмалом, клетки с таниноноснымн вакуолями, лнпнднымн веществами. Перицикл функционирует как зрелая пограничная ткань центрального цилиндра, выполняя барь-ерно-транслортиые и синтетические функции.

Остальные клетки паренхимы центрального цилиндра по сравнению с перициклом имеют более тонкий постениый слой цитоплазмы. Вакуоли парепхимных клеток обычно служат хранилищем запасных питательных веществ, которые откладываются в них в форме крахмала и жиров. Это связано с тем, что возникшие в период осеннего роста сосущие корни в большинстве своем не отмирают' зимой. Они накапливают органические вещества, необходимые для жизнедеятельности в весенний период. В проводящей системе триарх-пого типа преобладает первичная ксилема, в которой сохраняется живое содержимое.

Выявленные особенности ультраструктуры обеспечивают сокращение пути воды и растворенных веществ в сосуды ксилемы, высокую функциональную активность и достаточную динамическую прочность сосущих корней яблони естественных местообитаний,

3. Оптимизация условий хор необитаемой среды и реакция яблони на окультуривание почвы -л

В процессе сельскохозяйственного использования свойства почвы, претерпевают.целый ряд изменении, размеры и характер которых в значительной степени определяются приемами механической обработки, внесением удобрений, биологическими особенностями сельскохозяйственных культур. Как показывают данные, полученные нами в совхозе им. Ленина, благоприятные условия складываются при плантажной' вспашке, когда в слое 0—60 см объемная масса почвы составляет 1,19—1,37 г/см3. Эта величина соответствует 55— 49% пористости. При обычной вспашке _ объемная масса в пахотном слое составляла 1,18 г/см3. Объемная масса почвы до.глубины 100 см была в пределах 1.6 г/см3, что и обусловливает з а л егапце рд 1.1 овной массы корней до этой глубины. Объемная массаЖ-пбристость почвы в верхнем 0—20 см слое при плантаже несколько ниже, чем при обычной пснашке. Это объясняется перемещением н разбавлением пахотного горизонта более тяжелыми фракциями подзолистого '(Аа)' ({ иллювиального (ВО горизонтов. В результате перемешивания вместо природных горизонтов Аг, В]) создается-мор-

фологический однородный (Лпл) слой, в котором равномерно распространяются корни. Степень смешивания пахотного слоя с нижележащими (Л2, ВО н количество выворачиваемого подпахотного слоя (В]) па разных почвах неодинаковы из-за разной мощности генетических горизонтов. С изменением строения профиля и физических свойств почвы изменяется п водный режим. Через 5 лет после плантажной вспашки в слое 20—60 см благодаря разрыхлению и перемешиванию горизонтов нлагоемкость стала намного выше. Изу-ление .динамики теплового режима почвы.прн различных обработках показало, что температура не выходит за пределы нормальных для роста корней яблони (7—25'). Нижняя граница «зоны оптимальных температур» (16°) достигает .глубины 120 см н обеспечивает благоприятные условия для жизнедеятельности корней. Однако, необходимо отметить, что при плантажной вспашке происходит выравнивание температур. Так, осенью н весной температура почвы на нлантажн-■рованном.рыхлом участке до глубины 120 см была на 1—3° выше.по сравнению с обычной вспашкой. Плантажироваиный рыхлый слой оказывает регулирующее воздействие на температуру и нижележащих слоев. Улучшился,также газообмен почвы с атмосферой на глубину, вдвое превышающую глубину вспашки, снизилось временно наблюдаемое критическое (2%) накопление СОг в корпеобнтаемом слое. Объемное со-..13

держание кислорода во все сроки наблюдения было близко к 20%.

Перераспределение механических элементов и органического вещества в Лпл слое изменяет агрохимические свойства почвы. В саду под 30-летннми деревьями пахотный слой (контроль) под влиянием распашки к внесения сравнительно высоких доз удобрений стал хорошо окультуренным, однако лежащие ниже слои не приобрели устойчивых свойств, характерных для группы даже слабоокультуренных почв. При плантажной вспашке происходит приближение элементов питания к основной массе корней. Так, во 2-м варианте на глубине 34—50 см содержание КгО увеличилось с 15 до 28,2 мг, Ря05 — с 2,5 до 25 мг на 100 г почвы, общего азота—с 0,07 до 0,15%. Подобное увеличение прослеживается и в других вариантах с различными дозами указанных удобрений. Таким образом, при внесении фосфорно-калийных удобрений и плантаже на глубине 25—50 см создается как бы очаг питания, где в первые же годы начинается интенсивное развитие корней. Содержание гумуса во 2-м н 3-м вариантах возросло на глубине 34—50 см с 0,91 до 2,6%, а в 7-м варианте— до 4,2%. Его содержание увеличилось и в слое 50— 80 см с 0,4 до 0,6%, что связано с повышением аэрации, усилением в связи с этим биологического распада, ускоренным разложением и вымыванием органического вещества в нижние горизонты. .

При плантажной вспашке рН солевой вытяжки, гидролитическая и обменная кислотность существенно понизились в слое 23^50 см и несколько повысились в слое 0—23 см. Аналогично изменялось и содержание алюминия, что связано с частичным перемешиванием пахотного п иллювиального горизонтов, Примесь пахотного горизонта с высоким содержанием гумуса (до 3,82%) могла активизировать биохимические процессы в почве ц способствовать уменьшению почвенной кислотности, особенно обменной. Большое значение имеет также повышение содержания поглощенных оснований в иллювиальном горизонте и изменение соотношения отдельных элементов почвенного поглощающего комплекса, при котором содержание обменных оснований значительно выше содержания алюминия, что снижает вредное действие последнего. Слой почвы 30—50 см в результате плантажной вспашки с внесением минеральных удобрений и без них стал хорошо окультуренным, а с внесением органических удобрений — высокоокультуренным. Даже более глубокий слой — 50— 83 см (горизонт В1) стал слабоокультуренным, что весьма важно для развития корней плодовых культур. Ухудшение агрохимических свойств верхнего 0—23 см слоя в вариантах с плантажной вспашкой носит временный характер.и легко

мйжет быть устранено при проведении обычных агротехнических мероприятий. ' ,

Повышение содержания гумуса в дерново-подзолистых почвах под влиянием сочетания обработки с внесением оргат ннческих удобрений сопровождается н изменением состава гумуса в благоприятную сторону. В нашем опыте под влиянием окультуривания содержание гуминовых кислот увеличилось и пахотном и в подпахотном горизонтах. Соотношение углерода гуминовых кислот и фульвокислот служит важной качественной характеристикой почв при определении их окультуренности..В.вариантах с плантажом в слое 0—50 см оно было выше 0,5; а иногда достигало 0,78; па обычных старопахотных дерново-подзолистых почвах величина его не превышала 0,5. Основная часть гуминовых кислот подвижная. Углерод гуминовых кислот и фульвокислот остатка почвы прочно связан с минеральной частью, на его долю приходится до 78% гумуса. По этому показателю почвы опыта в отдельных случаях приближаются к серым лесным.

Как показали экспериментальные данные, по мере повышения степени окультуренности почвы значительно улучшаются все показатели, характеризующие главное качество — плодородие. Следовательно, создание в корнеобнтаемом слое почвы устойчивых благоприятных свойств.вряд лн.достижнмо без глубокой^обработки и одновременного внесения удобрен ним.

Изменение почвенных условий в результате окультуривания оказало существенное влияние на мощность развития корневой системы и на распределения ее по слоям„. почвы. При плантаже и внесении удобрений; уменьшилось, количе-, ство корней, растущих кверху в междурядьях сада, и увеличилось их число в хорошо окультуренном 34—83 см слое с 59 до 70—80%, т. е. в слое, меньше подвержен ном действию но-; годных условий. Такое размещение корней в значительной мере обусловлено характером залегания бывшего пахотного слоя н внесением удобрении. Изменение почвенных условий в процессе окультуривания оказало существенное влияние на динамику роста активных корней. Активные корпи на глубине 30—50 см имели 2 волны роста, а на глубине 60—80 см — одну, наблюдавшуюся ближе к осени. В первом случае при более высоких дозах удобрений волны роста активных корней были менее четко выражены, а в 7-м варианте отмечена только одна весенняя волна роста. В течение всей вегетации наибольшая доля активных корней на этих глубинах была в,6-м,.и 7-м вариантах (50—60%), наименьшая — (30— 40%);в 1-м п 2-м. Длина ьгих корней увеличивалась по мере повышения дозы минеральных удобрепнй, особенно фосфорных. . . . * „ 14

Изучение интенсивности дыхания - корней в почве с ненарушенной структурой показало,- что во всех вариантах почва с корнями поглощала кислород более интенсивно, чем почва без корней. Это обусловливается наличием "микрофлоры в зоне корневой системы. Количество поглощенного кислорода в пересчете на 1 г сухих корней было наименьшим в контроле, что может быть объяснено малой скважностью аэрации и слабым развитием корней, а наибольшим — во 2-м варианте (1,381 мл/час), где была больше доля ростовых корней (42%). В 6-м н 7-м вариантах количество поглощенного кислорода на 1 г сухой массы корней было 0,44 и 0,95 мл/час соответственно. Газовый и питательный режимы почвы оказывают существенное влияние на накопление белкового азота в корнях. Во всех вариантах с плантажом оно больше, чем в контроле (табл. 1). Интенсивность дыхания

Таблица!

Содержание азота в сосущих корнях яблони и интенсивность их дыхания (сорт — Осеннее полосатое, подвой — лесная яблоня, 1971)

Варианта! Содержание азота, % Интенсивность дыхания. млОг/ч

общего белкового небелкового из 1 г сыр. массы па 1 г сухой массы на 1 мг белкового азота

1 о 6 7 1,25 1,29 1,45 1,78 1,16 1,24 1,35 1,66 0,09 0,05 0,10 0,12 0,058 0,145 0,228 0,250 0,190 0.521 0,501 0,940 16.4 38.5 37,1 50.6

сосущих корней также различалась по вариантам. Более высокой она была в 7-м варианте, самой низкой — в контроле. Внесение органо-мннеральных удобрений привело к увеличению содержания белкового азота в сосущих корнях. Интенсивность поглощения кислорода сосущими корнями, пересчитанная на 1 мг белкового азота, была выше в варианте с плантажной вспашкой и органическими удобрениями, что связано с их более высокой функциональной активностью. Потребность в кислороде в связи с различием физиологической функции у проводящих и сосущих корней также неодинакова, Сосущие корпи потребляли кислород в 1,7 раза интенсивнее, чем проводящие. Они создают огромную дополнительную поглощающую поверхность и позволяют растению лучше использовать благоприятные условия питания.

Как показали исследования, проведенные в совхозе Руновский, серые лесные почвы имеют неглубокий пахотный слой (0—22 см), подстилаемый оподзоленнымн горизонтами А2 или Лг/В, неудовлетворительные водно-физические свой-

стп а, способны легко распылиться, заплывать, а при увлажнении образовывать корку п уплотняться. Длительная поверхностная обработка на одну и ту же глубину ведет кдо-му, что под обрабатываемым слоем возникает сильно уплотненная прослойка (80—120 кг/см1)', которая может уничтожаться только при глубокой вспашке. Поэтому-для повышения плодородия почв и создания оптимальных физических условий большое значение имеет правильная обработка.почвы, Окультуривание серых лесных почв в садах связано с увеличением глубины вспашки. Глубокая вспашка вызывает изменение почвенного профиля в создает из Лп>*4-Л/В + В[ горизонтов Лпл слой. В силу'перемешивания слоев, объемная ■ масса в слое 0—22 см возрастала с 1,35 до 1,4; в слое 22— ■15 см была 1,44, тогда как при обычной вспашке — 1,5 г/см3. С изменением объемной массы изменилась и аэрация почвы, повысилась влажность, а запас влаги в слое 0— 80 см превышал контроль на 3-10 т/га. Перераспределение механических элементов и органического вещества привело к изменению агрохимических показателен. Такг на глубине 15—45 см, где размещается' основная масса обрастающих корней, в варианте 2 (плантажная вспашка без удобрений) содержание общего азота возрастает до 0,12—0,14%, обменного калия — до 18,3 мг и подвижного фосфора — до 17,5 мг на 100 г почвы. Во всех вариантах с внесением удобрений содержание элементов питания на глубине 15—45 см увеличивается. В 8-м варианте количество обменного калия возросло до 30,3 мг; подвижного фосфора до 24,9 мг на 1.00 г почвы. Кислотность почвы при вспашке изменилась незначительно. Пахотный слой почвы в контроле имел слабокислую реакцию, а нижележащие слои —среднекнслую. При плантажной вспашке наблюдается обратная картина. Под влиянием обычной вспашки лишь пахотный слой был хорошо окультуренным. Нижележащие слои не приобрели устойчивых свойств, характерных для группы среднеокультуренных. После плантажной вспашки и внесения удобрений слой почвы 15—15 см становится хорошо- или вы со коо культу репным. На положительное значение глубокой обработки указывают также микробиологические исследования. Плантажная вспашка без внесения удобрении способствовала увеличению численности грибов и соответственно снижению чнслености бактерий. При внесении минеральных удобрении на фоне плантажной вспашки численность грибов и бактерий выравнивалась, а в варианте с одними органическими удобрениями бактерий было больше, чем грибов. При совместном внесении органических и минеральных удобрений численность бактерий была » 2—3 раза выше, чем грибов. Значительно повысилась численность микроорганизмов в подпахотном.50—100 см-слое, 16

который обычно имеет пониженную^ .биологическую: активность. Таким образом, изучение микрофлоры, помогает не только вскрыть природу окультуривания, но и целенаправленно дифференцировать приемы обработки и внесения удобрений.

Регенерацнонная способность корней. Глубокое окультуривание почвы в садах всегда связано с удалением части корней. В связи с этим при проведении той или иной обработки с целью окультуривания необходимо прежде всего учитывать возможность их регенерации. При обработке почвы в междурядьях сада у одревесневших корней на месте среза образуется каллус сначала в виде кольца, в последующем он полностью закрывает рапу и суберпизируется. Новообразование корней обычно начинается выше места среза за счет интенсивной работы камбия проводящих корней. После формирования каллуса камбиальные клетки иод суберннизироваи-ным слоем начинают усиленно делиться и дают начало образованию новых корней по окружности. Повышение камбиальной активности, вероятно, связано с образованием в результате повреждения раневых гормонов. Камбиальные клетки имеют вытянутую верегеновндную форму, очень тесные контакты, нх заостренные концы заходят друг за друга. Эти клетки характеризовались крупными ядрами с хорошо оформленными ядрышками и электроиноплотной нуклеоплазмой, большим количеством сильно развитых амнлопластов с крупными сложными крахмальными зернами. Очень часто наблюдались тесные контакты ядерной мембраны с амилоплас-тамн. Это связано с высокой функциональной нагрузкой ядра в делящихся клетках и возможностью ее энергообеспечения за счет гликолиза, происходящего не только в гиалоплазме, по п в самом ядре. Появляющиеся в результате периклинуль-ных делений камбия клетки делятся пернклнналыю и антиклинально, образуя мернстематическне бугорки —примордии корня. На продольных срезах бугорка видны инициальные клетки с большими ядрами п ядрышками; Нарастая в длину ирнморднй пробивает кору и выдвигается наружу. Так появляются придаточные корни. Исследования показали, что лучше восстанавливаются корни, подрезанные весной в мае месяце. При осенней подрезке появляющиеся первичные корни не успевают перейти во вторичное строение. Зачатки новых корней, не имея благоприятных условий в течение зимы, погибают, новые корешки появляются из других участков только весной. Причиной слабого возобновления поврежденных корней в позднеосешшй срок является несоответствие проведенного приема с началом осенней волны роста корней. Опоздание же связано с невозможностью проведения вспашки до съема урожая.

2 17

При весенней подрезке корней яблони Антоновка обыкновенная (подвой— лесная яблоня) на среднеподзолнстой почве восстановленные корни достигали 3—5 порядков ветвления, быстро происходило новообразование мочек. Толщина восстановленных корней независимо от диаметра среза не превышала 3—5 мм. Вместо одного корня диаметром около 20 мм обычно появляются до 16 новых корней, но общая длина не всегда достигает длины срезанной части. Поэтому, су-.дить о степени восстановления по количеству вновь образующихся корней нецелесообразно, необходимо измерять их длину. Корни, срезанные дисковым ножом, имели гладкий срез, и лучше заживали, быстро регенерировали. Корни с рваными •ранами имели тили, как в старых, так и во вновь отрегеие-рированных частях. .

Способность к регенерации и увеличению активной части корней у разных подвоев выражена неодинаково. В ваших исследованиях, проведенных в учхозе «Отрадное» на яблоне сорта Мелба, привитой на разных подвоях, эти различия четко проявились. Лучшей регенерацнонной способностью отличался Анис. При подрезке корней Аниса диаметром 3—17 мм на следующий год длина вновь отросших корней более чем в 2 раза превосходила длину срезанных,'причем доля активных корней возрастала в 3—4 раза. Несколько меньше оказалась регенерационная способность у лесной яблони и значительно меньше у Ранетки пурпуровой. У последней только корни диаметром 7—13 мм удваивали длину на следующий год после подрезки. Корни меньшего и большего диаметра регенерировали слабее. Различались подвои и по величине порогового предела толщины корней, при подрезке которых отношение длины вновь образованных корней к длине срезанных несколько больше единицы и еще наблюдается положительный регенерационпый эффект, У лесной яблони н Аниса пороговый предел равнялся 21 мм, у Ранеткн пурпуровой — •15 мм. Причем имела значение не только толщина подрезанных корней, но и длина удаленного участка корня. У Аниса положительный регенераннонный эффект наблюдался, если длина срезанных корней порогового диаметра не превышала 22,5 м, у лесной яблони — 14,3 м, у Ранетки пурпуровой — 9 м.

Окультуривание почвы значительно влияет на регенерацию корней. В опытах с яблоней Осеннее полосатое (подвой— лесная яблоня) хорошо восстанавливались корни толщиной до 21 мм в 7-м варианте, до 10 мм — в 3—6-м вариантах, до 18 мм — во 2-м варианте. Во всех этих случаях общая длина вновь образовавшихся корней через 1,5 года превышала длину срезанных корней. С повышением степени окуль-турениостн происходило увеличение порогового .предела толпа -

шины корней, до которого еще целесообразна их, подрезка. Доля активных во вновь отрегенерпрованиых корнях в вариантах с внесением органических и минеральных удобрений возрастала в 5—8 раз. Это существенно улучшает питание -всего дерева и способствует повышению урожайности. Так, урожай плодов в среднем за 8 лет последействии подрезки корней у Осеннего полосатого в варианте с внесением минеральных удобрений (РаооКгоо) повысился на 20% и дополнительный чистый доход с 1 га составил 1203 рубля, в варианте с внесением органических удобрений—соответственно на 31% и 1797 рублей. Для сорта Антоновка обыкновенная наиболее эффективным оказался вариант с нлантажом и внесением Р300К200, где урожай повысился на 32% и дополнительный чистый доход составил 1630 рублей. Уровень рентабельности в этом варианте достиг 288%. Окультуривание почвы оказало влияние не только на урожай, но и на качество продукции. Качество плодов но сравнению с контролем, при этом не ухудшалось, как в начале, так и в конце хранения, а содержание аскорбиновой кислоты повышалось. Увеличение количества поливов осадками Курьяновской станции аэраипи приводило к возрастанию обшей кислотности в оба года исследований, хотя в 1971 году это происходило на фоне снижения содержания аскорбиновой кислот и.

Особый интерес представляет изучение реакции плодовых деревьев на окультуривание почв после суровой зимы. В совхозе «Руновский» последействие суровой зимы 1978/79 гг. проявлялось до 1983 года, чему также способствовали засушливые условия вегетационных периодов 1981—1983 гг. Однако, во всех вариантах с окультуриванием и подрезкой корней нарастание диаметра штамба и суммарный прирост за 1980—1982 гг. достоверно .отличались от контроля (табл.

Влияние окультуривания почвы и частичной подрезки корней на ростовые процессы яблони Антоновка обыкновенная (подвой — лесная яблоня, возраст 17 лет)

Таблица 2

Вариант

Увеличение диаметра штамба, мм

Суммарный прирост, м

НСР„5

1 2

6,0

10.7

11.8 11,2 11.9 11,1 10,0 И,6 3,2

57.5 93,0 102,0 105,0 146,0 144,0 159,0 144,0 5,5

■2). Самыми лучшими'по суммар|{ому пр1фосту; оказались 5

■ и 7 варианты,-Учет,урожайности также выявил высокую эф--. фективность1 внесения оргапо-минералышх удобрений, - когда

прибавка урожая была от 30 до 60%; Дополнительный чистый Доход с 1 га составил в 7 и 8 вариантах 656 и 993 рубля; себестоимость I ц" плодов— при обычной вспашке 33 рубля, а й 7 и 8 вариантах — 25,8 и 23,8 рубля. Уровень рентабельности в этих вариантах составил, соответственно 21%, 54%, 67%. Окультуривание почвы в междурядьях сада способствовало более быстрому восстановлению плодовых деревьев замечет усиленного развития корневой системы. Основным требованием к подрезке корня является обеспечение гладкого среза (без задиров; расщепления, отрыва) на заданном расстоянии от штамба. Чтобы обеспечить это технологическое требование нами-на основе проведенных испытаний рекомендованы для обработки лемешные плугн, садовые культиваторы с последовательно-установленными дисковыми и черенковыми ножами, а также дисковые плуги. '

4. Влияние частичной подрезки корней на функциональную

активность корневой системы и урожайность яблони --

.!: ■ . ; ■ . ■ ■ ... .

; В настоящей главе изложены результаты исследования реакции семенных и вегетативно размножаемых подвоев яблони на частичную подрезку корней. Особое внимание обращалось на рост, водообмен и минеральное питание растеннй-нри искусственном изменении корне-листовых отношений. Подвои —сеянцы Антоновки обыкновенной, Ллнарп 2, Пара-; дизка краснолистная — выращивались в вегетационных-со-

■ судах в песчаной культуре.Ко времени подрезки (через месяц после высадки растений в лаборатории) подвой были хорошо развиты, Суммарный прирост составлял 25—40 см, диа-' метр штамбика — 7—9 мм, плошадь листьев — 30—35 дм2. Общая протяженность корней достигала 7—9 м, примерно половина из них —активные корни. При подрезке обычно отчленялось 30—35% корневой системы, причем в значительно большей степени срезалнсь активные корни. :

| ' В день подрезкн корней нагнетательная деятельность корневой системы, проявляющаяся в плаче дека цитированных растений, снижалась. Скорость плача составляла 65—70% от контроля (табл. 3). Изменялись также показатели движущей силы плача: компенсационное давление, останавливающее плач, осмотическое давление пасоки и активное давление корня. Компенсационное давление, у всех подвоев после подрезки снижалось, но в меньшей степени, чем скорость плача. Осмотическое давление, наоборот, : увеличивалось. Следовательно, ослабление плача было связано не с замедлением по-'2а : ;

Таблица 3

Скорость и движущая сила плача в день подрезки (числитель) и месяц спустя (знаменатель), 1979 г. (

Давление,кПа ■ о > V 1— у - а о ж

« т а а Я

Подвои Варнаит §„-3 а В а 5 е С ' •Я 2° ¡1 ж а о ¡8 Сй ' 2 о В И с Я а 5

О с — мок О сг о я Ч ч ё

Сеяниы Антонов- Контроль 1,5 0.41 09,3 53,7 45.6 45,9

ки обыкп. 2.2 0,42 1)7,4 49,6 67,8 57,7

Подрезка КО 0Л8 83,2 57,7 27,5 32.2

3,4 0.52 138,9 41.5 97,4 70.1

Ллнарп 2 Контроль 1,9 0,56 07.2 56,7 40,5 41,7

2,6 0,55 108,4 54,7 53.7 49,5

Подрезка и 0.68 92,2 59,8 32.4 35,2

3,5 0,52 125,6 42,5 83,1 66,2

Парадизка красно ли стн а я Контроль Подрезка 1.2 0,37 89,1 47.6 41,5 46,6

1,7 0.8 0.31 0,44 101,3 83,1 41,5 55.7 62.8 27,4 60,2 33,1

2.6 0,30 110,4 ЗУ,5 71,0 65,1

стунлепнн веществ. Некоторое увеличение осмотического давления может быть объяснено уменьшением подачи воды и концентрированием пасоки. Обшая подача осмотически активных веществ с пасокой снижалась. Пересчет подачи насо-ки на единицу массы активных корней показал, что оставшиеся носле подрезки корни работают более интенсивно, т, е. проявляется- компенсаторный эффект. Интенсивность плача в варианте с подрезкой корней у Антоновки обыкновенной была выше, чем в.контроле на 17%, у Алнарпа — на 217а, у Параднзкн краснолнстной— на 19%. Активное давление, расчитанное на единицу массы корней, также возрастало. Быстрое увеличение этого показателя позволяет предполагать, что активному данлснию принадлежит ведущая роль в процессе приспособления корневой системы к снижению соотношения корень г надземная часть. Снижение корневого давления незамедлительно отразилось па надземной системе. Через 30 мин после подрезки корней устьица закрылись и оставались в закрытом или слабооткрытом состоянии в течение всего дня. Такая реакция растения хотя и привела к депрессии фотосинтеза, но вместе с тем предотвратила излишнюю .потерю воды растениями, утратившими часть

корневой системы. Через час после - подрезки корней ;интенсивность транспирашш у Антоновки обыкновенной ■ составляла 65%, у Алнарпа—52%-контроля. В ■ последующие: дни наблюдений ход устьичных движений в контроле и опыте был одинаковым, что обеспечило нормальный газообмен листьев.

Вместе с тем интенсивность транспирашш в течение 2-х недель в опытном варианте оставалась более низкой и составляла 70—78% контроля. Снижение транспирашш в этот период объясняется увеличением коллоидного и осмотического связывания воды в ткани. Потеря воды срезанными растениями за 30-минутный интервал в варианте с подрезкой корней составляла 75—80% контроля, то есть происходило: адаптационное увеличение водоудерживающей способности тканей.

Регенерация корневой системы в первую неделю после подрезки происходит за счет временного торможения роста надземной части. Особенно существенным снижение суммарного прироста было у Антоновки обыкновенной (табл. 4).

Таблица 4

Рост корневой системы и надземной части подвоев яблони через 2 недели (числитель) и месяц (знаменатель) после подрезки, 1979 г.

Протяженность корней, м

Вариант « £ о 5 Ев и О И -г О. И! !г в <и щ а л а ■ ■ в ■

а 5 -Э « я СО о. о к« С и я а. ,5 = Я яи. 43 я к 5 а: 3 <0 2 ёз :■ а . - . . ■■. о:

Сеянцы Антоновки обыкновенной

Контроль " Подрезка

^Контроль Подрезка

53,0 89.0 39,09 7,61 13,26 6,83 20.09

65,0 59.0 97,0 61,0 118,й9 41.82 9,26 6.31 37,75 17,13 7,25 3.56- 45,00 года"

73,0 89.5 105,56 7,17 80,46 4,66 85,12

Ал нар п 2'

49,0 81,8 39,2 7,05 18,03 6,84 24,87 .

64,2 50.0 96.7 84.8 42,3 43,57 8,28 6.96 27,68 18,11 8,96 4,72 6,79 36,63; 22,83 67,29

62,8 99.3 55,00 7,92 60,50

Параднзка краснолистная

Контроль

Подрезка 22

38,2 55.1 29.52 7,13 9,54 4,25 13,79

50,6 62.1 ■ 43,05 7,80 13,46 4,71 18,17 :

39.1' 45.5 36.40 7.12 9,38 2,52 11.90

52,4 51,3. 52,84 8,32 18,44 2,91 21,35-

Через 2 педели после подрезки суммарная протяженность корневой системы у Антоновки обыкновенной достигла уровня контроля, у Алнариа 2 и Парадизки краснолистной была немного меньше. При этом у всех подвоев значительно возрастала доля активных.корней. К этому времени появилось значительное количество новых корней и наблюдалось ветвление вблизи места подрезки. По мощности развития надземной системы вариант с подрезкой корней лишь незначительно уступал, а по площади листьев — превосходил контроль. Через месяц после подрезки протяженность корней примерно вдвое превосходила контроль. Особенно мощным развитием отличались корни сеянцев Антоновки обыкновенной. Регенерация и омоложение корневой системы обеспечили ее повышенную функциональную активность. Скорость плача в варианте с подрезкой корней у Антоновки составляла 1547о» Алнарпа 2—135%, Парадизкп краснолистной—153% контроля. При этом: увеличивалось как компенсационное, так и активное давление, его доля в компенсационном давлении у растений с подрезанной корневой системой была выше, чем в контроле и достигала 65—70%. Улучшение водообеспечен-ностн надземной части привело к увеличению интенсивности трапенирации п выравниванию водоудержнвающей способности тканей в опытных и контрольных вариантах.

Обобщение^ данных 3-летних опытов показало, что суммарный прирост надземной части растений в значительной степени-зависит от протяженности удаленных корней и их регенерации. Так, у Антоновки обыкновенной при удалении 30—35%" корней суммарный прирост надземной системы составил 105% контроля, удаление 40% корней приводило к некоторому торможению ростовых процессов в надземной части (суммарный нрнрост—80% контроля), а при удалении 47% корней наблюдалось резкое торможение роста надземной части (прирост — 50,1% контроля), У Алнарпа 2 и Парадизки краснолистной предел возможного удаления корней был выше, Подрезка 40—15% корней давала устойчивый положительный регеперационный эффект — протяженность корней через месяц вдвое превосходила контроль, прирост надземной части составлял 110—120% контроля, а при удалении .49% корней прирост надземной части составил 69% контроля. Поэтому надежным верхним пределом возможного удаления корней у сеянцевого подвоя можно считать 30%, у вегетативно размножаемых подвоев—10%. Определение порогового предела — возможной длины удаления корней без значительного торможения роста надземной части, может служить критерием оценки возможности проведения любой обработки почв в междурядьях сада. Этот подход менее трудоемкий, чем определение отношения длины восстановленных корней

к-длине срезанных,:н отражает генетические Особенности ti функциональное,состояние подвоев. ггУ'"-.'

Опыты с. использованием метода меченых атомов под-: твердили положительный эффект удаления корней в-поро-, говых пределах. Показано, что через месяц после подрезки корней поглощение кальция п фосфора корнями повышав лось. Общее количество згР . и 45Са, поглощенных сеянцами. Антоновки обыкновенной, как правило больше, чем поглощенных вегетативно размножаемыми подвоями. Так, в 1979 г. у Параднзкн краснолистной оно составляло для 43Са—330 * 10* имп/100 с, згР— 170- 103 имп/100 с, а у Антоновки обыкновенной— соответственно — 730* 101 и 460- 103 имп/100 с. Распределение этих элементов у семенных и вегетативно размно-. -жаемых подвоев также неодинаковое (табл. 5). В корнях

Т а б л и ц а 5

Распределения кальция и фосфора в растениях (%' общего содержания) в среднем за 1978—1979 гг. ; *

Органы растения Конт роль Подрезка

«Са згр «Са ,31р

Антоновка Пара-дизка Антоновка Пара* дизка Антоновка Парадиз ка Антоновка Пара-дкзка

Активные корин 20 10 26 20 17 11 27 17

Проводящие кор- 26 . 64 47 43 . 31

- ни . 60 42 41

Штамб 4 ,37 2 23 6 29 3 К21

Побеги 9 6. 12 11 7 9 12 12

Листья 7 5 18 '20 6 4 . 15 19

Антоновки семенного происхождения содержалось 80% 45Са и 67% згР, у, вегетативно размножаемой Параднзки краснолистной соответственно 52 и 46%. ' 1 ; . ~ V В полевых условиях. подрезка корней яблони, также как "н в вегетационных опытах, стимулировала поглощение фосфора (табл. 6).

У сорта Лобо (подвой—сеянец Аниса) в листьях кольчаток /и нлодушек содержание 32Р увеличилось на 30%, а в листьях .побегов и семенах — почти в 2 раза. У сорта Антоновка на Антоновке с промежуточной вставкой карликового подвоя Парадизки краснолистной к моменту созревания нлодовсо-держанне 3.аР в семенах в варианте с подрезкой корней было почти в 25 раз выше, чем в контроле, а в остальных исследуемых органах—в 4—10 раз. Полученные данные позволяют отметить, что поглощение 3!Р может служить мерой" ак: тйвностн корней. Структурный анализ приростов показал;до-стоверное увеличение суммарной длины ростовых побегов и 24 "" ' — -

плодовых прутиков у опытных деревьев в 1980 г и только плодовых прутиков — в 1981 г. В онитпых вариантах количество кольчаток увеличивается в 2 раза. Увеличение кольчаток у Антоновки с промежуточной вставкой Параднзки краснолнстной происходило за счет снижения суммарного прироста.

■ Таблица 6

Поглощение ^Р (Х103 имп/с• г) яблоней (в числителе—контроль, в знаменателе — подрезка)

Органы растения Лобо Антоновка

Листья побегов , , , 5,9±0,3 33,8*0,4

10,5± 1,1 129,4± 10,5

Листья кольчаток . . . 2,8 ±0,1 10.6*0,5

3,7-0,1 40,1*4,3

Листья плодушек . . . 3.0*0,1 5.3±0,5

3,&*0,1 30,9 ±2,6

Околоплодник ., , . 3,0 ±0,2 ■ 2,9 ±0.3

3.4*0,1 за,б±5,о

Семена ... . . 9,8 ±0,1 9,6 ±1,4

17,9 ±0,4 234,2 ±28,7

При подрезке корней яблони и груши (на расстоянии 8 см ог штамба) на втором поле питомника в начале мая через одно междурядье отчленялось 15,2% корневой системы, при подрезке в каждом междурядье — 31%. Результаты опыта показали, что диаметр штамба у однолеток был несколько меньше, чем в контроле, а у двухлеток уже превосходил его (табл. 7). При подрезке с 2-х сторон наблюдается достовер-- ное уменьшение суммарного прироста у однолеток Антоновки обыкновенной на сеянцевом подвое Антоновки и у груши сорта Лада, а у Антоновки обыкновенной на подвое 118 — увеличение. Суммарный прирост у двухлеток в вариантах с подрезкой корней как у яблони, так н у груши по сравнению с контролем достоверно возрастает. В 3-м поле питомника у двухлетних саженцев во всех вариантах с подрезкой корней как у яблони, так и у груши наблюдалась индукция цветения, В контрольных вариантах цветковые почки совсем не зало-жились, а у опытных растений, особенно у Антоновки обыкновенной на подвое 118 и груши сорта Лада их было 15— 20 шт. на одном растенни. Из оставшихся завязей после июньского опадения к концу августа сохранилось 2—4 плода на каждом растении. Расчеты показали возможность полу: .......' " 25

Т а б л и к а 7

Влияние:частичкой подрезки' корней на - рост саженцев яблони и груши-' . ■ питомнике" ■ .*■ ■,-■■■

Диаметр штамба, мы Суммарный прирост, СМ

Варианты °с , г ta а 5 в. S2 Я s О tí * s áa я53 О tj . >. £ -ш 5

. Антоновка на сеянцах-Антоновки -

Контроль (без подрезки) . . . 6,47 8,96 12,0 51 J08

Подрезка с одной стороны . , , 6,80 8,00 17,5 45 '219 - -

Подрезка , с -2-х сторон .... 6.67 8,19 16,3 39 192

HCPoj. . .................10 23 ,

Антоновка на подвое 118

■Контроль (без подрезки) . . . 10,18 13,9 16,4 . 51 167

Подрезка с одной стороны , . . 8,46 10,9 17,5 56 226

Подрезка с 2-х сторон . ... 10,40 13,6 18,3 65 274

НСРМ .................14 55

Лада (подвой — груша лесная)

Контроль (без подрезки) . . . 9,3 12.8 14.7 '96 *256'

Подрезка с одной стороны . . . 9.7 12,2 16,5, 105 309

Подрезка с 2-х сторон -. . . 11,8 15,1 19,3 71 300

НС Рм . . . . . ..... 10 34 .

чення урожая на, 3 поле питомника г (при наличии 20000 шт саженцев па 1 га)'у Антоновки обыкновенной на сеянцевом подвое—3 т/га; Антоновки обыкновенной на подвое П8 — 5,46 т/га; у груши —5,16 т/га. Таким образом, подрезка корней способствовала более раннему вступлению в плодоношение д ву хл ет н и хс а ж е н це в яблони и груши. Аналогичное наблюдалось и у саженцев Коричного* полосатого н Пепина шафранного на сеянцевых подвоях. У- Коричного полосатого сформировалось 1—2 плода (0,08—0,16 кг/дер), Пепина шаф-. ранного 5—б плодов (0,4—0,5 кг/дер).'

Ускорение плодоношения -особенно' важно при современном интенсивном ведении садоводства. Однако, получение урожая у1 двухлетних "саженцев в питомнике — не самоцель, а только выявление возможности ускорения плодоношения. Этот прием может быть эффективно" использован в случае беспересадочного: вырашнвания яблони и груши, когда" пи: томник превращается в сад, где необходимо ускорить плодо: ношение. Например, при подрезке корней яблони: Уэлси на "карликовом' подвое Парадизкн краснолистной на 3-м.иоле

-Ьб' 1 ■ ■ ' . -í; ; ■

питомника в год его перевода в сад урожайности в среднем на растение составила 0,45 кг при средней массе плода 112 г. Появляется возможность при наличии 20—25 тыс. растений на 1 га обеспечить урожайность 9—II т/га.

Опыты, проведенные в интенсивном саду с сортами Антоновка обыкновенная и Жигулевское (йодной 490), Уэлсн на сеяниевом подвое Антоновки с промежуточной вставкой карликового подвоя Параднзкн краснолпстной показали, что разница в суммарной длине приростов между контрольными и опытными растениями в год подрезки оказалась не существенной, Однако на второй год после подрезки корней в опытных вариантах наблюдалось уменьшение суммарной длины ростовых побегов н увеличение числа и длины плодовых прутиков. Частичная подрезка корней повлияла на сбалансированность вегетативных и репродуктивных побегов. Суммарная длина удаленных корней у Антоновки на подвое 490 составила 50,11 м, вновь образованных корней — 97,81 и. Степень регенерации —1,95. У сорта Уэлсн на сеянцевом иод-вое с промежуточной вставкой карликового подвоя удалялось 32,3 м, вновь отрегенернрованных стало 87,2 м. Степень регенерации — 2,7, Обрезка корней способствовала образованию более мошной,, функционально активной корневой системы н тем самым повлияла на характер побегообразования и структуру кроны. У всех сортов наблюдалось увеличение количества кольчаток, нлодушек,. плодовых прутиков и копьец при неизменной суммарной длине побегов. Учет формирования урожая показал, как и в предыдущих опытах (в питомнике, в нолевых условиях — с поглощением радиоактивного фосфора), что количество соцветий н цветков п год подрезки корней в контроле и опыте достоверно не различается. В последующие два года их количество значительно увеличивается (в, 1,5—2 раза). Последействием подрезки явилось увеличение урожайности в течение 3-х последующих лет, В итоге прибавка урожая в среднем за 5 лет (с учетом года закладки н года выравнивания урожая с контролем) составила 26%. У Уэлсн, как наиболее чувствительного сорта, последействием подрезки корней явилась прибавка урожая в последующие 4 года на 70%, Такое повышение урожайности может быть' следствием очень серьезного воздействия подрезки на развитие корневой системы н связанных с этим коррелятивных изменений в росте и развитии надземной части.

. Обобщение полученных данных показывает, что подрезка корней, обеспечивается периодической глубокой вспашкой через одно междурядье с целью окультуривания ночвы. В интенсивном саду она оказалась эффективным приемом ускорения плодоношения н повышения продуктивности растений.

5. Разработка и составление справочника-определителя рациональной обработки почвы в садах

; В системе по уходу за садом правильная обработка почвы является важнейшим элементом. Однако до настоящего времени обработка почвы проводится без достаточно обоснованного учета закономерностей роста и плодоношения плодовых растений. Чтобы восполнить этот пробел, на основе проведенных многолетних исследований и обобщения данных литературы впервые в агротехнике . плодоводства разработан справочник-определитель рациональной обработки почв-в са-. дах, в основу которого положены закономерные взаимосвязи «почва-растение».

'V Обработка почвы в сочетании с удобрениями и длительным воздействием многолетних-растений выступает мощным фактором окультуривания, повышения и рационального использования почвенного плодородия. Однако любая обработка почвы связана с удалением части корневой системы. Поэтому при определении глубины обработки и допустимого расстояния, на которое почвообрабатывающие орудия могут подходить к штамбу, необходимо знать механический состав почвы, радиус проекции кроны дерева, распространение корней в сторону междурядий, их регенеранионную способность и глубину активного корнеобнтаемого слоя. В настоящее время известно (это подтвердилось и в наших исследованиях), что радиус распространения корней в сторону междурядий на легких суглинках превышает радиус кроны в 1,2 раза, lia средних суглинках—1,5; на тяжелых суглинках — в 2— 2,5 раза. Такая закономерность сохраняется в онтогенезе растения. Поэтому, измерив радиус кроны в сторону междурядий легко установить радиус распространения корней: Как показали наши исследования, в полевых условиях наиболее точным показателем, характеризующим свойства корневой системы, является суммарная длина корней, приходящаяся на единицу объема почвы. Объем почвы, занимаемый " корневой системой любого растения, предусмотрен схемой посадки. Определив глубину залегания основной массы (до 75—85%) корней в профиле почвы, зная радиус распространения корней в сторону междурядий, можно вычислить общий объем почвы, занимаемый корнями дерева для любого возраста.

В интенсивных насаждениях в нашей стране применяется преимущественно прямоугольная схема размещения деревьев, при которой корневая система обычно занимает объем полуэлнпсоида. Поскольку в 1 м3 почвы суммарная длина корней для определенной подвойно-прнвойной комбинации в данных поч вен но-клнм этических условиях и для оиределен-.

ного возраста будет величиной постоянной,'то весь объем занимаемый корнями можно принять за 100%. ;

Для разработки справочника-определителя использован

объем полуэлипсонда У0,5 Эд=-§-лаЬс, занимаемый корневой системой, уравнение элипсоида = 1 и выведена формула определения процента удаляемой части корней при обработке почвы в междурядьях сада (Р):

150

Р = где

:у,=

лНа*

11 Яг2 > •

аг

2с

(Не

Н*

агс зш

Уз = а2*с| с

(1-з^г) -агезш

Н1

■ + X

--|— агс ^

Хагсзпг

бас у 1 а1 с1

Пр]1 разработке и составлении определителя использовано расчетное моделирование с применением ЭВМ для значений, складывающихся в производственных условиях, радиуса проекции кроны (0,5; 1,0; 1,5; 2; 2,5; 3; 3,5; 4 метра), глубины активного корнеобитаемого слоя (0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,75; 1; 1,2 метра), расстояния обработки от штамба (0,25; 0,5; 0,75; 1; 1,5; 2; 2,5 метра), глубины обработки (0,1;-0,15; 0,20; 0,25; 0,30; 0,35; 0,4; 0,5 метра) для трех разновидностей почв по механическому составу (тяжелосуглпнистых, средне-суглинистых, легкосуглинистых). Программа составлена на языке Фортран. Вычисления проведены на машине ЕС-1055. Для указанных значений в таблицах можно найти % удаленных корней при соответствующей глубине обработки.

- Специальными исследованиями нами установлено, что ио-

ложнтельный эффект частичного удаления корней наблюдается до определенных размеров — порогового предела, превышение которого приводит к торможению роста. Для - растений, привитых на подвой — сеянцы, таким пределом является 30% удаленных корней от суммарной длины, а для растений, привитых на вегетативно размножаемых подвоях,— 40%. Эти показатели используются для установления' возможности обработки почвы в каждом междурядьи или через одно междурядье. Таким образом, в условиях производства, зная исходные параметры по справочнику-определителю легко определить степень,. подрезки корней в -зависимости от глубины обработки и расстояния от штамба, и планировать для каждого квартала сада научно обоснованный рациональный способ обработки, способствующий получению высоких и устойчивых урожаев без дополнительных затрат. Пользование справочником-определителем, несомненно, облегчит труд агрономов, бригадиров, даст возможность избежать возможные ошибки.

Выводы

1. На характер распределения корней яблони в почве влияют тип подвоя, схема посадки и приемы агротехники, а также тип почвы, ее механический состав, мощность генетических горизонтов, их физические и химические свойства. Изучение параметров среды и их воздействие па растение позволяет выявить" причины, обусловливающие раз-, ное развитие и состояние корней. Это представляет диагностическую ценность при выборе приемов обработки и внесения удобрений в междурядьях сада для оптимизации условий корнеобитаемой среды. " ^ ~

2. Установлена зависимость урожайности яблони от механического состава почвы, которая особенно проявляется на фоне различной водообеспечепностн. Так,, на серых лесных почвах во влажные годы наиболее благоприятен легкий механический состав, в засушливые — тяжелый'суглинок.

т 3. В садах с хорошо окультуренным пахотным слоем плантажная вспашка с одповременым внесением'фосфорно-калийных н органических удобрении позволяет в сравнительно короткий срок создать средне- и высокоокультуренные почвенные слои до глубины плантажа и слабоокультурениый подплантажный слой. Такая обработка и внесение удобрений, особенно органических, способствует накоплению гумуса за счет увеличения наиболее ценной его части — гумйновых кислот, повышает микробиологическую активность почвы. Плантажная вспашка без внесения удобрении способствует увеличению.численности грибной микрофлоры н соответст-

венно снижению численности бактерий. При внесении минеральных удобрений на фоне плантажной вспашки численность грибов и бактерий выравнивается, а при внесении одних, органических удобрений бактерий больше, чем грибов. При совместном внесении органических н минеральных удобрений численность бактерий в 2—3 раза выше, чем грибов. Таким образом, анализ микробиологической активности почвы также свидетельствует о перспективности глубокой обработки почвы с внесением органо-мннеральных удобрений.

4, В результате создания окультуренного слоя ночвы на глубине 30—50 см, менее подверженной действию погодных условий, значительно возрастает количество и обшая длина активных корней. Внесение оргаио-мииеральных удобрений приводит к увеличению содержания в-корнях белкового азота и более интенсивному дыханию, что свидетельствует о их высокой метаболической активности.

5. Электронно-мнкроскопнческне исследования клеток корня по пути радиального транспорта позволили выявить особенности ультраструктуры сосущих корней, обеспечиваю-.щне сокращение пути воды и растворенных веществ к сосудам ксилемы, высокую функциональную активность и достаточную динамическую прочность корней в'естественных местообитаниях.

*■'"" 6, Многолетними исследованиями показано, что частичная "подрезка корней при обработке почвы способствует образованию боле мощной и функционально активной корневой системы, влияет на характер побегообразования и структуру кроны, повышает продуктивность растений. Последействие подрезки корней при окультуривании почвы проявляется в течение 5—7 лет.

7. Эффективность подрезки корней зависит от времени ее проведения. Лучшие условия для регенерании обеспечиваются при весенней подрезке.

8. С повышением окультуренностн почвы повышается пороговый предел, до которого эффективно удаление корней. Пороговый предел правильнее определять не по толщине срезанных корней, а по протяженности удаляемой нх части. Для растений, привитых на подвои—сеянцы, пороговым пределом является 30% удаленных корней от суммарной длины, а для растений, привитых на вегетативно размножаемые подвои,—40%. В зависимости от этих показателей необходимо каждый раз устанавливать целесообразность обработки почвы в каждом илп через одно междурядье.

9. Частичная подрезка корней (до 30—40%) у семейных И' вегетативно размножаемых подвоев яблони способствует

■образованию более мощной н функционально активной кор. невой системы: увеличивается ее нагнетательная деятель-

Ность, причем в большей степени ¡возрастает активный, а 'нё "ч осмотический компонент/корневого давления. Восстановление корневой системы происходит за счет временного торможения роста надземной части. После подрезки подача воды корнями снижается, возрастает устьичное сопротивление и* водоудерживающая способность тканей листа. Поэтому до-восстановления исходного уровня протяженности корней скорость расходования воды растением уменьшается. Ослабление'нагнетательной деятельности происходит не пропорцио-^ нально протяженности срезанных корней, что является проявлением компенсаторных эффектов в деятельности корневой системы. :; ' " ;

~ —10.; Использование метода меченых атомов позволило об-" наружить, что Наибольшая удельная активность 32Р, Ч5Са была у листьев, побегов, активных корней, сформированных, после подрезки. Установлено, что у сеянцевых подвоев яблони поглощение 32Р н 43Са выше, чем у вегетативно размножав-, мых. Распределение этих элементов в подвоях независимо от подрезки также неодинаковое: в корнях сеянцев Антонов юг обыкновенной — 80% 43Са и 67% ИР, у вегетативно размно-г "жаемой Параднзкн краснолнстной —соответственно 52 н ■,}..■;.... ' .;..

- И, Подрезка корней в полевых условиях повышает поглотительную способность корневой системы, что подтверж--дается в опытах с использованием меченого фосфора. На вто-~ •рой год-после подрезки но сравнению с контролем у яблони сорта Лобо, привитой на сеянце Аниса, содержание 35Р в 'листьях кольчаток и плодушек увеличилось на 30%, а в листьях ростовых побегов и в семенах почти в 2 раза. У сорта Антоновка обыкновенная на сеяние Антоновки с промежуточной вставкой клопового "подвоя -В-9 содержание 32Р ;В семенах плодов в вариантах с подрезкой корней было в 25 ; раз выше, а ¿остальных исследованных органах — в 4—10 раз.

12. Частичная подрезка корней яблони и груши без до?; - полнительного внесения удобрений па'2 и 3 полях питомника ¿вызывает индукцию цветения и плодоношение у 2—3-летних -саженцев. Пересчет на гектар (20000 саженцев на га) показывает, что у двухлеток можно получить урожай 3—5 т/га, 'у трехлеток — 9—11- т/га, а на вегетативно размножаемых -подвоях — в 1,5—2 раза выше. '

• I 13. В садах интенсивного типа положительный эффект подрезки корйей на урожайность плодов у яблони на семен-.ных подвоях проявляется'в течение 2-х лет, а у растений, привитых на вегетативно размножаемые подвои — 3-х лет. , ; 14. Установлено, что частичная подрезка корней в соче-ланий с обработкой почвы, и внесением органо-минеральных '..32

удобрении способствует повышению урожайности на 20—30% к является экономически эффективным приемом. "

15. Выявленные закономерности распространения корневой системы и регенсрацнонной способности корней различных типов подвоев позволили разработать справочник-определитель рациональной обработки почв в садах и рекомендовать ее технологическое обеспечение. Предложенный способ оптимизации условий кориеобитаемой среды не требует дополнительных затрат и позволяет избежать загрязнения окружающей среды. !

Рекомендации и предложения производству

1. В системе агротехнических мероприятий для правильного выбора способа обработки почв в садах разработан справочннк-определнтель рациональной обработки почв в садах, утвержденный на НТС Министерства плодоовощного хозяйства (Москва, 1984; протокол Л» 1) в качестве рекомендаций. Он позволяет определить степень подрезки корней в зависимости от глубины обработки и расстояния от штамба, научно обоснованно планировать глубину и ширину ; обработки почвы в междурядьях сада, что способствует получению высоких и устойчивых урожаев без дополнительных затрат.

2. Для обработки почвы использовать лемешные плуги, садовые культиваторы с последовательно установленными дисковыми и черенковыми ножами, а также дисковые плуги.

3. Для повышения эффективности землепользования и стабилизации урожайности плодов но влажные и засушливые годы в регионах с неустойчивым увлажнением под сады необходимо отводить почвы различного механического состава.

Список основных публикаций по теме

1. Груздев Г. И,, Пильщиков Ф, Н. Характер распространения корневой системы яблони на лесостепных н дер но во-подзолист их почвах. //Докл. ТСХЛ, 1966, вып. 125, с. 17—21.

2. Пильщиков Ф. Н. Метод фотозарнсовкн корневой системы.// Докл. ТСХЛ, 1968, вып. 143, с. 61—63.

3. Ко я еснихо в В, Л„ Пнлыциков Ф. Н. Влияние плантажной вспашки на рост корней и накопление хлорофилла в листьях яблони. // Изв. ТСХЛ, 1968, вып. 6, с. 152—158.

4. Пильщиков Ф. Н. Влияние плантажной вспашки на газообмен 'в почве н рост корней яблони.//Докл. ТСХЛ, 1969, вып. 148, с. 37—40,

5. Пильщиков Ф. Н. Анатомическое различие корней яблони различных почвенных ropiiïOHTOB.//Докл. ТСХЛ, 1969, вин, 153, с. 67—71.

6. Пильщиков Ф. Н. Влияние полосной плантажной вспашки п междурядьях яблоневого сада на агрохимические свойства почвы. // Докл. ТСХЛ, 1970, вып. 165, с. 23—27,

~ 7. Колесников В. Л, Пильщиков Ф. Н. Регенерация корней .. яблони. //Докл. ВЛСХНИЛ, 1970, вып. 5, с. 13—16.

•„ • 8. Колесников В. А., Пильщиков Ф. Н. Качественная оценка земли для сада. f[ Садоводство, 1971, Wï 2, с. 13—15.

3 33

6. Колесников В. Л., Пильщиков Ф. Н. Реакция корней; яблони на окультуривание почвы.//Изв. ТСХЛ, 1972, выя. 2, о,' 130—140.

10. Пильщиков Ф. Н. Основы плантажной вспашки,//Садоводство, IÖ73, № 9. с. 19—20.

И, Пильщиков.Ф. Н„ Игнатьев Н. Н. Поглощение кислорода корнями яблони и почвой,//Изв. ТСХА, 1973, вып. 4, с. 124—129,

12. К о лесн пков В. Л„ Пильщиков Ф, И. Выбор участка под сад. — М.: Колос, 1973, — 55 с. " ''.■"-

13. Колесников В.'Л., Пильщиков Ф. II. Регенерация корней яблони при разном уровне агротехники. Докл. Советских ученых к: XIX международному конгрессу по садоводству, М.: Колос, 1974, с, 119—122.

14. Колесников В. Д., Пильщиков Ф. Н. Урожайность н качество плодов яблони в зависимости от окультурен и ост и почвы.// Изв. ТСХЛ, 1974, вып. 2, с. 91—97.

15. Пильщиков Ф. Н., Пнльщикова Н, В. Некоторые особенности ультра структуры нейтрального цилиндра сосущих корней яблони.// "Докл. ТСХЛ, 1975, вып. 216, с. 12—17.

16. Пильщиков Ф. Н„ Пнльщикова Н. В. Электрон но микроскопическое изучение механической ткани сосущих ко пне Л я Слои и .// Док л. ТСХЛ, вып. 221, с. 5—10.

17. Пильщиков Ф. Н. Агротехнические основы окультуривания почв в садах.//Докл. ТСХЛ, 1978, вып. 241, с. 11—16.'

18. Пильщиков Ф. Н., Пнльщикова II. В: Регенерация корней. различных подвоев яблонн.//Изв. ТСХЛ, 1978, вып. 2, с. 145—150. ■■

19. Пильшнков Ф. Н. Закладка сада. В кн. Плодоводство под ред. Колесникова В. Л, —М,; Колос, 1979, с. 262—295.

20. Пильщиков Ф. Н., Мазель Ю. Я- Рост яблонн и поступление меченых фосфора ■ и кальиия в растения прн частичной подрезке корней. //Изв. ТСХЛ, 1980, вип. 3, с. 121—131, ; '

■ 21..Пильщиков ^ Ф. Н., Пилыцикова Н, В, Рост и ■ водообмен яблонн при частичной, подрезке корней,//Изв. ТСХА, 1982, вып. 2, с. 126— 131. ■ ^ . .

22. Пильщиков Ф.'Н,, Мазель Ю. Я. Влияние частичной подрезки корней на рост и плодоношение яблони и поглощение ею фосфора.// Изв. ТСХА, 1982, вып. 4, с. 103—110.: . . . -

23. Пильщиков Ф. Н., М и р о п о л ьс к а я II. М., Расторгуева О. В. Влияние плантажной вспашки и удобрений на агрохимические свойства и микробиологическую активность почви в яблоневом саду.//Изв. ТСХА, 1984, вып. 4, с. 77—82.

24. Пильщиков Ф. Н., Пнльщикова Н, В. Регуляция водообмена яблони при частичной лодрезке корней. Материалы VII Всесоюзного •симпозиума «Регуляция водного обмена растений». — Киев, 1984, Наукова думка, с, 157—159.

25. Пильщиков Ф. Н. О справочнике-определителе рационально?! обработки почв в садах.//Плодоовощное хозяйство, 1985, .\*а 3, е.; 45—47,

26. Пильщиков Ф. Н., Пилыцикова Н. В. Ультра структура сосущих корней яблони.//Изв. ТСХЛ, 1986, вып. 2, с, 117—128,

27. Пильшнков Ф. Н, Окультуривание почв п насаждениях яблони. В сб. научных трудов «Питание плодовых растений», М.; 1986,

-с. 18—24.

28. Пильщиков Ф. Н-, Пилыцикова Н. В. Адаптационные возможности н продуктивность яблони при частичной подрезке корней. . Материалы IV республиканской конференции физиологов и биохимиков Молдавии «Физиолог о'биохимические основы повышения продуктивности и

■ устойчивости растений». Кишинев, Штнинца, 1986,— С. 131—132.

29—31, П и л ь.щ и ко в Ф.Н. Корень. Корневая система, Корнеобра-зованне. Энциклопедия. садоводства, Кишинев, 1990, том I.

Л 40108 06.02.90 г. Объем 2>/, п. л. Заказ 381.

Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии им, К. Л. Тимирязева 127650, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44

Информация о работе

Пильщиков, Федор Николаевич
доктора сельскохозяйственных наук
Москва, 1990
ВАК 06.01.07

Автореферат

Похожие работы