Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

РОСТ И РАЗМЕЩЕНИЕ КОРНЕЙ У РАЗНОВОЗРАСТНЫХ ДЕРЕВЬЕВ ЯБЛОНИ

ВАК РФ 06.01.07, Плодоводство, виноградарство

Автореферат диссертации по теме "РОСТ И РАЗМЕЩЕНИЕ КОРНЕЙ У РАЗНОВОЗРАСТНЫХ ДЕРЕВЬЕВ ЯБЛОНИ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

На правах рукописи Станислав Алексеевич ГАВР ИЛ ОВ

¿0- ЪЧБЬЧ

РОСТ И РАЗМЕЩЕНИЕ КОРНЕЙ У РАЗНОВОЗРАСТНЫХ ДЕРЕВЬЕВ ЯБЛОНИ

(Специальность Лг 06.01.07 — плодоводство)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА —

1973

Диссертационная работа выполнена на кафедре плодоводства Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Научные руководители: доктор ■ сельскохозяйственных наук профессор В. А. Колесников, кандидат сельскохозяйственных наук В. С. Закотин.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук В. А. Одинцов, кандидат сельскохозяйственных наук И. К. Блиновский.

Ведущее учреждение — Саратовский трест плодовых сов-

Автореферат разослан 1973 г.

Защита диссертации состоится 1973 г.

в «. . час. на заседании Ученого совета плодоовощного факультета ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Ваши отзывы и замечания в 2-х экземплярах и заверенные печатью просим направлять по адресу: Москва 125008, ул. Ти мирязевская, 49, корпус 8, Ученый совет ТСХА. Тел фон 216-24-92.

Ученый секретарь Совета ТСХА

доцент л (К^О^^ ---

—"ЬЧ Ф. А. Девочкин.

XXIV съезд КПСС уделил особое внимание вопросам развития сельского хозяйства; Во всех отраслях сельского хозяйства намечено увеличение производства продукции, л прежде всего за счет повышения производительности труда. Характерной особенностью садоводства нашей страны является разно-возрастность насаждений. Повышение урожайности насаждений в значительной стелен» зависит от применяемой агротехники по уходу за почвой, обоснование которой во многом опре-. делнстся особенностями роста и развития корневой системы.

Работы, проведенные П, Г. Шнггом (1013), В. А. Колесниковым (1921, 1924, 1937, 1954), Т. К. Кварацхслия (1927), Г. И: Груздевым (1938), А. П. Драгавцевым (1938), W. S. Rogers (1939), М. Н. Гущиным (1941), P. V. Kramer (1916j, И. А. ¿Муромцевым (1953), И.*И. Каннвцом (1958), О. К. Афанасьевым (1959), С. С, Рубиным (1948, 1954, I960) и другими учеными, вскрыли многие закономерности в росте и развитии корневой системы. Однако возрастные особенности роста скелетных и обрастающих корней, долголетие, новообразование отдельных частей корневой системы и связанное с этим размещение основной массы наиболее деятельных всасывающих корней в почве изучено недостаточно.

.Это и определило направление нашей работы, целью которой было изучить:

1. Морфологические особенности роста, ветвления, отмирания и новообразования скелетных и обрастающих корней.

2. Размещение горизонтальных (скелетных) и обрастающих корней и на этой основе дать рекомендации по улучшению агротехники за разновозрастными насаждениями яблони.

Экспериментальная работа проводилась в 1970—1972 гг. в производственном саду «Вннсонхоза»*г. Хвалынска Саратовской области. Климат района континентальный, зима суровая н холодная, лето жаркое и сухое. Почва промерзала в отдельные годы до 120 см, однако для корневой системы яблони это не являлось губительным, так как на глубине 25 см температура не опускалась ниже —3, —За вегетационный период в среднем выпадает 384 мм атмосферных осадков. В годы про-

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИИ

Ведения исследований метеорологические условия были близки к средкемноголетним, за исключением периода вегетации 1972 года, когда количество осадков составило всего 130 мм.

Для исследования был выбран участок сада в нижней части склона северной экспозиции, площадью около 1,5 га с насаждениями от 3 до 100 лет. Схема посадки деревьев 6XG м. Почва участка лугово-черноземиая, тяжелосуглинистая, на лессовидных суглинках, характеризуется мощным намытым гумусовым горизонтом от 85 до 100 см. Содержание гумуса — 6—7%, азота —0,34Р£05— 47—30 мг/100 г, KîO—30— 34 мг/100 г.

Агротехника для всех насаждений единая, почва в междурядьях сада содержится под черным паром. Исследования проводились на яблонях сорта Анис розово-полосатый н бархатный, привитых на сеянцы Аниса. Отдельные вопросы изучались на участке в верхней части данного массива сада на обыкновенном черноземе и в Белорусской ССР в совхозе «Большевик» на дерново-подзолистой почве у яблонь сорта Антоновка обыкновенная, привитых на лесной яблоне.

Исследования проводились путем сравнения состояния корневых систем у разновозрастпых насаждений. Опытные растения в возрасте от 2-х до 100 лет отбирались в соответствии с возрастными периодами надземной части по II. Г. Шитту (1952). Повторность 4-кратная. За повторность принималось одно модельное (среднеотобранное) дерево, относящееся к определенному возрастному периоду

Вариант включал в себя отдельный возрастной период. Размещение вариантов по опытному участку случайное.

Корневая система изучалась следующими методами.

I. Метод скелета (В. А. Колесников, 1962 г.): а) Корневая система раскапывалась в диаметре 1—2 метра вокруг штамба на глубину 1 —1,5 метра. Учитывали количество и толщину корней в радиусе 0,5 м во всех периодах.

б) Раскопку отдельных корней по ходу применяли для изучения роста и ветвления скелетных корней с одновременным отбором образцов для биохимического и анатомического ■ анализов. Раскапывалось по три скелетных корня различной^ толщины во всех периодах. "

в) Отмывку отдельных участков скелетных корней производили для изучения обрастающих корней. На участках скелетных корней длиной 20 см в начале, середине и концевой части скелетного корня из ручного опрыскивателя отмывались все обрастающие корни. Метод применялся при раскопке корней по ходу, в I, III, V, VII периодах с каждого дерева отмывалось от 30 до 40 участков скелетных корней.

* Пол периодом в дальнейшем подразумевается возрэеткой период по П. Г. Шитту. 1952 г.

II, Метод среза (профиля) (В. А, Колесников, 1962) применялся во всех периодах на расстоянии. 1, 2, 3 метра от штамба, проанализировано 190 вертикальных срезов.

III. Метод монолита {в описании В. А, Колесникова, 1962, 1972). Монолиты объемом 3375 см3 извлекались на вертикальных срезах в 1, 2, 3 метрах от штамба с глубины 20—35, 40— 45, 60—75 см'в 3-х повторностях в I, Ш, V, VII периодах. Корни отмывались и фиксировались в 70%-ном спирте, затем под-считывалась длина всасывающих корней.

Регенерация корней у деревьев разного возраста изучалась через 2 года после подрезки их при применении метода среза. Анализировали количество новых корней на повторном срезе на расстоянии 1,1 м от штамба и при раскопке корней. Количество меристемэтических зачатков в скелетном корне и время возникновения обрастающих корней определялись на поперечных срезах скелетного корня. Общий и белковый азот в скелетных и обрастающих корнях определялся по Кьельдалю в описании Б. П. Плешкова (1963 г.).

В надземной части измеряли высоту и диаметр кроны, окружность штамба, годовые приросты и наличие обрастающих веток по методике П. Г. Шитта в описании В. А.'Колеснико-вз (1957 г.). Урожай учитывали в 10 повторностях, путем взвешивания всех плодов на дереве (падалица + съемные). Сред* ний вес плода определяли взвешиванием 500 плодов в 5 повторностях.

Для изучения почвенных условий проводили анализ почвенных разрезов и механического состава,, определяли влажность почвы и объемный вес по методам И. П. Гречина и др, (1964 г.), содержание гумуса—по II. В: Тюрину, валовой азот—по Кьельдалю, подвижный азот — по И. В. Тюрину, и Кононовой, подвижные соединения фосфора — по Мачиги-ну, калия — на пламенном фотометре,* рЕ1 — потенциометрнче-ски, обменную кислотность и поглощенные основания кальция и магния — по К. К. Гейдройцу (1955 г.).

Экономическая оценка эффективности насаждений IV и VII периодов определялась по методике М. А. Ннкифирова и Б. И. Яковлева (1972 г.).

Полученные данные подвергались математической обработке по Б. Л. Доспехову (1968, 1972).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИR

' Образование н рост скелетных корней в жизненном цнкле яблони

После посадки саженцев в сад на оставшихся после вы-копки из питомника частях корневой системы начинается образование новых корней. В первую очередь отрастают по 3— 7 новых корней скелетного типа в концевой части каждого

обрезанного корня,, со 2—3-го года новые корни возникают »'выше места среза. Одновременно, начиная со 2-го года, несколько выше этих корней саженца возникают новые корни придаточного типа в увлажненном слое почвы на глубине 8— 10 см. Придаточные корни усиленно нарастают, располагаясь на небольшой глубине, особенно вблизи от штамба, и со временем превращаются в толстые скелетные корни.

В результате у яблони, по классификации Н. П. Красильни ков а (1960 г.), формируется комбинированная корневая система, состоящая из главного корня и придаточных корней.

Анализ данных о количестве корней (табл. 1) показал достоверное увеличение числа новых корней у основания корневого скелета до 20-летнего возраста (третий возрастной период). В дальнейшем новые скелетные корни не появляются

Таблица 1

Количество и состояние скелетных корней у основания корневого скелета в зависимости от возраста яблони

Й 1- * Диамет з корней в мм

£ £ гз с_ О № о И в 3-6 7—10 10-30 31—70 71 — 100 свыше 100 сумма

1 +34.5 8.0 42,5

3 7,5 1,0 ~ _

1 4-23,8 +23,0 6.2 55,0

5 5,8 6.0 0

и 12 4-24.2 15.3 22.5 3.2 66.2

9.5 3.0 6,7 1,0

ш IV V 20 30 45 17,0 16,5 *' ¿-15,6 13,0 14,5 15,2 37.4 26.5 27,2 8,6 17,0 12,5 0.2 2.5 2,7 — 76.7 77,0 73,2

VI 60 4-4-13.4 13.4 265 15.4 2.2' 3,9 74.5

3,3 3,7 7,5 1,2 0 0 IV

VII 70 + 4-10,6 6.3 20.5 29.0 4.9 3.7 74.5

6,8 3,0 9,0 " 5,0 0,2 0,2 24,2 ■

VIII 90 +'+ 6.2 8.3 24,2 24.0 9.4 1.2 73.5 .

0,7 2.5 0,7 8,5' 2,7 0,2 23,3

IX 90—100 + + 2.5 6.0 36.0 20.5 5,0 2.5 72.5

0 2,5 16,0 7,5 2,5 1.0 29,5

НСРм—9,6 (зля суммы).

Примечания: I. Н--в числителе общее количество корней.

в знаменателе — в том числе придаточные.

2. + + — в числителе общее количество корней, в знаменателе— в том числе отмершие корни.

у основания корневого скелета и до конца VIII периода их количество здесь остается постоянным. С возрастом происходит утолщение корней. Наиболее интенсивно происходит этот процесс в первые три возрастные периода. В I—II периодах скелетные корни в основном имеют толщину 3—10 мм, в ÍII— VII периодах1 отдельные достигают толщины 71—100 мм. Наибольшую численность скелетных корней во всех периодах составляют корни толщиной 11—30 мм, корней толще 71— 100 мм было около 2—13%»во всех периодах. Происходит резкая дифференциация по этому показателю, часть корней сильно утолщается, другие остаются многие годы тонким». Наиболее значительному утолщению подвергаются лишь корни горизонтального направления.

Такой же процесс образования -и утолщения скелетных корней происходит у яблони сорта Антоновка обыкновенная на лесной яблоне в условиях БССР. Отрастание скелетных корней в основании корневой системы происходит до III возрастного периода. Часть корней остается тонкой до конца жизни дерева, другая часть сильно утолщается, особенно придаточные корни горизонтального направления.

Скелетные корни с возрастом подвержены отмиранию. С VI периода наблюдается отмирание тонких (6—10 мм) скелетных корней (табл. 1), в дальнейшем их количество увеличивается, и в VII периоде встречаются мертвые корни всех диаметров. Отмирание скелетных корней происходит отдельными группами. Группы отмерших корней, учитывая свивова-тость штамбов, располагаются напротив дупел и напротивпо-раиеннй коры ствола, образовавшихся после выпада скелетных веток. Первоначально на таких корнях появляется много поросли, систематическое удаление которой приводит к отмиранию корней. В садах, где поросль не удалялась, скелетные корни, образовавшие поросль, функционировали еще многие годы после отмирания первоначальной кроны. В связи с этим отмирание скелетных корней в VI—IX периодах происходит не в результате юс естественного старения, а из-за потери связи с надземной частью.

С I возрастного периода начинается интенсивный рост корней. На растущих корнях образуются боковые разветвления следующих порядков скелетного и обрастающего типа. Скелет-ные'корни, чередуясь с более мелкими обрастающими, располагаются группами от 2 до 6 штук, формируя ярусы скелетных корней, В каждом ярусе один из корней является продолжением центральной оси, другие—боковыми осями. В наших исследованиях установлено, что первоначально в возрасте 2— 4 года усиленно нарастает центральная ось. В связи с этим в нижних (первых) ярусах она более толстая, приросты у нее

длинее по сравнению с боковыми тех же ярусов, отсюда и большая длина центральной оси (табл. 2).

Однако уже после 4—5 ярусов ветвления в конце 1-го периода рост центральной оси замедляется, в то.время как боковые оси этих ярусов растут сильнее и занимают лидирующее

Таблица 2

Рост центральной и боковых осей различных ярусов корне¡1 яблони в 1-й возрастном периоде, см

Наименование осей Приросты по ярусам Сумма приростов (общая длина)

I II 111 IV V' VI

Центральная I яруса 53 27 30 1 26 40 23 I 203

Боковая I яруса . . . 53 20 24 26 23 20 163

Центральная 1 порядка - , - 1 — ' — 40 1 25 6.1

Боковая V яруса' . . . I -1 ~ 1 — 58 1 62 120

положение (табл, 2). Такое ветвление относится к боковому, "в нижних ярусах оно моноподиальное, в верхних—симподиаль-ное, В дальнейшем подобное чередование моноподиального и симподиального ветвления происходит на всех осях скелетного корня. Во втором периоде (возраст дерева 12 лет) происходит еше большее замедление роста в длину центральной оси 1-го порядка. У корня в возрасте 30 лет ослабляется рост и у боковых осей в верхних ярусах по сравнению с боковыми осями нижних ярусов. В возрасте 50 лет этот процесс усиливается и у 100-летнего корня боковая ось в нижнем ярусе продолжает рост и имеет протяженность 895 см, в последующих ярусах соответственно 535 см и 380 см.

Таким образом,, рост скелетных корней происходит в тече>\. ние всей жизни яблони, однако способность к росту у различных осей скелетного корня неодинаковая. У 80—100-летнего корня, наряду с ростом одних осей, происходит отмирание концов других в результате их естественного* старения. В большей степени отмиранию подвергаются те оси, которые раньше других образовались и прекратили рост в длину. Тзк, у центральной осн первого порядка, замедлившей рост еще в I—II периодах, толщина отмершей части была наибольшей и равнялась ■ 10 мм, у осей вторых и последующих порядков отмирали концы толщиной 2—8 мм, а в нижних ярусах у боковых осей последние порядки имеют растущие окончания. В связи с этим 6

большее долголетие в системе скелетного корня имеют боковые оси из нижнего яруса по сравнению с Соковыми осями верхних ярусов этого же порядка и по сравнению с центральной осью отдельно взятого яруса. Наличие большего количества азота в боковых осях нижних ярусов по сравнению с центральными и боковыми осями верхних ярусов также указывает на их большую жннеспособность. При отмирании скелетных корней в VII—VIII периодах вблизи места отмирания возникают лишь немногочисленные тонкие корешки обрастающего типа, скелетная часть продолжает нарастать замечет роста существующих разветвлений.

Скелетные корни разного типа и толщины нарастают в длину неодинаково. Наибольшей способностью к росту обладают придаточные корни, они достигают наибольшей длины. В целом же в корневой системе имеется большое разнообразие корней по длине, отдельные корпи достигают 12—14 м, другие—2—( м, а большинство занимает промежуточное положение. Рост скелетных корней в молодом возрасте происходит более энергично, среднегодовой прирост корней придаточного типа в 1 периоде составил 42 см, во И — 31 см, с III по VII — 6,5 см. Уже в I периоде наиболее толстые корни выходят за проекцию кроны и отношение радиуса корневой системы к радиусу проекции кроны равно 2:1. Начнная с VI периода это отношение увеличивается за счет увеличения длины скелетных корней и уменьшения радиуса проекции кроны.

На первых двух метрах скелетного корня первого порядка сосредоточено наибольшее число боковых скелетных корней во всех периодах, с удалением по скелетному корню количество их снижается, что указывает на ослабление степени ветвления корней по их протяженности. На одноименных участках скелетного корня число боковых разветвлений не изменяется с увеличением толщины и возраста корня, что указывает на однократное образование боковых разветвлений в молодом возрасте корня и дерева. На поперечных срезах корней также видно, что ксилема основания центрального цилиндра бокового ответвления глубоко погружена в ксилему корня первого порядка. С возрастом число порядков увеличивается и возрастает длина скелетных осей. В VI/ периоде, несмотря из отмирание части разветвлений в ярусах, общая длина скелетных корней наибольшая, около 7000 метров.

Обрастающие корни

Морфологические особенности возрастного состояния . обрастающих корней-

Во всех возрастных периодах, скелетные корни покрыты более тонкими, обрастающими корнями. Они имеют ярко выраженную осевую часть и боковые разветвления 2—1 по-

рядков. В зависимости от толшины осевой части обрастающие корни имеют различные морфологические признаки. У б шее толстых, диаметром I—3 мм, средняя длина осевой части составляет 30 см, максимальная — 40 —50 см. Такие корни образуют 2—8 боковых разветвлений толщиной 1—2 мм и длиной 10—20 см, на них располагаются боковые корни 3-го и 4-го порядка, где и сосредотачивается основная масса исасывэкмцих корней, общая длина которых достигает на таком обрастающем корне 250—400 мм. Обрастающие корни толщиной 0,3— 0,9 мм имеют осевую часть длиной до 20 см, боковые разветвления у них достигают 5—6 см, а общая длина всасывающих корней 120 мм. У обрастающих корней толщиной 0,1—0.2 мм длина осевой части не превышает 5—6 см, а длина всасывающих корней — 25—35 мм.

Обрастающие корни менее долговечны по сравнению со скелетными корнями, на которых они располагаются, в связи с чем были обнаружены процессы отмирания обрастающих корней и различные их возрастные состояния. Одни находились в состоянии роста, другие—в состоянии отмирания. Обрастающие корни толщиной 1—3 мм отличаются длительным периодом жизни, до 50 лет. На поперечном срезе скелетного корня в возрасте 100 лет, в месте отхождения такого обрастающего корня, видна значительная глубина погружения его основания в ксилему скелетного корпя. Корни толщиной 1—3 мм обладают наиболее выраженными состояниями жизненного цикла. Появившись из зачатка, такой корень имеет ростовое окончание и быстро рЗстет. После 2—3-х сильных волн роста приросты центральной оси уменьшаются до 2—2,5 см, затем полностью прекращаются. В местах приостановки роста возникают боковые разветвления, которые по толщине не уступают, центральной оси и растут несколько дольше, чем центральная ось. На них образуются разветвления следующих порядков. Это первая половина жизненного цикла, когда отмирания проводящей системы не происходит, в то время как всасывающие корни'периодически отмирают к возникают вновь. В дальнейшем начинает отмирать и проводящая система обрастающего корня. Первоначально отмирает центральная ось\^ без существенного восстановления. При значительном отмирании центральной!! боковых осей вблизи отмерших участков возникают новые корни. Они разрастаются до 10—15 см, утолщаются до 1 мм и покрываются мелкими проводящими и всасывающими корнями. Затем и новые части корня постепенно отмирают, а с более нижних участков оставшихся осевых частей опять возникают новые приросты, по количеству их меньше, и они достигают меньшей величины. Такой отступающий рост происходит до окончательного отмирания обрастающего корня. Продолжительность жизни обрастающих корней тол-8

шиной 0,3—0,0 мм-составляет 10—20 лет, и жизненный цикл их проходит более ускоренно. Тонкие обрастающие корни толщиной 0,1—0,2 мм нарастают в течение 1—2-х лет, имеют боковые разветвления длиной 1—3 см и живут не более 4—6 лет. Отмирание их выражается в постепенном сокращении осевой части п изреживании боковых разветвлений без существенного восстановления.,

На.протяжении всех периодов роста и развития яблони на 'скелетных корнях из меристем этических, зачатков прорастают • новые обрастающие корни.

Таблица 3

Количество вновь образовавшихся обрастающих корней на скелетном корне »б.юнн в различных возрастных периодах (шт.)

Возрастные Плгонние метрц скелет наго корня

периоды t 2 3 4 5 6 7 8

I 2 1 0

11 4 3 7 3 2 __. _ — _

Ш 10 7 2 1 1 0 0 —.

IV 7 9 2 2 0 0 0 0 - . -

VI 4 С 2 2 2 2. 4 2 3

VII 9 6 4 3 2 4 3 6

VIII 2 0 1 0 I 1 0 0 0

Больше всего их образуется в 1—2-м метре скелетного корня (табл. 3). Наибольшее количество зачатков находится в скелетных корнях молодого возраста (I—III период) и в I— 2-м метре от штамба. Следует подчеркнуть, что из зачатка вырастают лишь обрастающие корни, скелетные никогда не образуются, за исключением поврежденных корней.

Распределение обрастающих и всасывающих корней : в корневой системе яблони .

Благодаря периодическому образованию новых обрастающих корней на скелетном корне в течение его жизни поддерживается определенное число и длина всасывающих корней. Наибольшей обеспеченностью всасывающими корнями обладают скелетные корни деревьев в I — II возрастных периодах в 1-м метре от штамба. На 20 см отрезке скелетного корня длина всасывающих равна 150—200 мм. Самые толстые корни ужевШ—Упериодах оголяются, на участке 20 см длина всасывающих не превышала 35 см. В VII периоде такие корни практически не имели на себе обрастающих и всасывающих корней в 1—3-м метре от штамба. Скелетные корни средней толщины в I—III периоде обладали наибольшей обеспеченностью

обрастающими и всасывающими корнями, в V периоде они сильно оголялись, в VII—длина всасывающих корней у них несколько возрастала. Самые'тонкие скелетные корни обладали в первых периодах меньшей обеспеченностью всасывающими корнями, но в дальнейшем они меньше других подвергались оголению и в V—VII периодах обладали наивысшей обеспеченностью. На отрезке 20 см в 1 метре от штамба насчитывалось 20—30 шт. обрастающих корней с общей длиной всасывающих до- 200 см, что не уступало первым возрастным периодам. С удалением от штамба уменьшается толщина скелетного корня. Одновременно с удалением от штамба отмечается уменьшение всасывающих, корней на скелетных корнях. Это происходит из-за того, что обрастающие корни становится более мелкими и на них мало всасывающих корней. И, наконец, концы секелетиых корней; они предстапленыкор-ними толщиной 2—3 мм, имеют ростовые окончания и несут на себе меньше обрастающих корней с малым количеством всасывающих корней.

Таким образом, у большинства скелетных корней активные всасывающие коршк в большем количестве располагаются в начале скелетного корпя. По мере углубления даже до 60 см длина всасывающих на скелетном корнъ уменьшалась в 3— 5 раз. Во всех периодах в месте ветвлении на центральной оси больше всасывающих корней, чем на боковой. На начало прироста скелетного корпя приходится меньше всасывающих корней по сравнению с последующей частью прироста.

Размещение корней

В молодом возрасте (I—И период) 60—807» скелетных корней находится под проекцией кроны. С возрастом скелетные корнн далеко выходят за проекцию кроны, но онн не в состоянии создать высокую плотность корней там из-за быстрого увеличения обьечл почвы и ослабевающего ветвления корней. Наибольшая плотность скслетиых корней за кроной создается в III—V периодах (18—19 м в 1 м*), однако под кроной она значительно выше и равна 50—>15 метрам. Больше всего скелетных корней на 1 мг вертикального среза во всех периодах находится, на расстоянии 1 м от штамба, с удалением от штамба количество их постепенно уменьшается.

Основная масса скелетных корней во всех периодах располагается на глубине 20—80 см, сравнительно равномерно распределяясь в этом слое. Максимальное количество их и 1м от штамба располагается на глубине 20—-Ш см. Это связано со значительным количеством скелетных.корней придаточного типа, которые образуются на небольшой глубине и по мере '

роста углубляются, и уже во 2—3-м м от штамба максимальное их количество находится на глубине 40—80 см. В I возрастном периоде во 2-м метре от штамба обнаруживается четкая двухъярусность размещения скелетных корней. Она заключается в том, что 50% корней размешается в слое на глубине 20—-10 см, другие 50%i—п слое 80—100 см. Аналогичная двухъярусность наблюдается и во II периоде, в 3-м метре от штамба ближе к растущим концам корней.

Наибольшее количество обрастающих корней в целом по междурядью было в III, IV, V возрастных периодах, в дальнейшем количество их уменьшается. В горизонтальном на* правлении наибольшая плотность обрастающих корней в I, И, III,. JV, -VII,- IX периодах находилась в первом метре, n V, VI и VIII периодах — п 1—2 метрах от штамба, третий метр, или середина междурядий, менее всего насыщен обрастающим» корнями (табл. 4).

Основная масса обрастающих корней размещается иа глубине 20—80 см во всех периодах, что соответствует мощности гумусового горизонта. На глубине 80—100 см (горизонт В2) происходит резкое уменьшение числа корней. Влияние возраста на глубину залегания обрастающих корней незначительно. Во всех возрастных периодах максимальное количество обрастающих корней находилось в слое 20—10 см, » более глубоких слоях количество их уменьшается.

•Наиболее важной частью, обрастающих корней являются всасывающие корни. Данные таблицы 5 говорят о том, uro почва по всему междурядью более всего насыщена всасывающими корнями в III—V возрастных периодах. Наибольшая плотность всасывающих корней в I, Ш, VII периодах находится на расстоянии до одного метра от штамба. В V периоде всасывающие корни равномерно пронизывают 1-й и 2-й метр. Третий метр, или середина междурядья, во всех периодах менее насыщен всасывающими корнями.

Основное количество всасывающих корней располагается на глубине до 80 см, максимальное их количество расположено в подпахотном слое на глубине 20—10 см, в более глубоких слоях количество их резко уменьшается. Однако отношение всасывающих корней к самим тонким проводящим, на которых они расположены, уменьшается незначительно. Процент всасывающих корней в верхних слоях в V периоде равен 42— 48, в нижних слоях — 36—45. Неблагоприятные условия нижних горизонтов сказались прежде всего на уменьшении общего числа корней, нежели на уменьшении их активности.

Количество отмерших корней, учитываемое на вертикальных срезах, увеличивалось с увеличением возраста насаждений. До V периода отмирают лишь мелкие обрастающие корни, п дальнейшем — различные корпи. Во всех возрастных пе-

,

Таблица 4

Количество выходов обрастающих норией у разновозрастных деревьев яблони (в шт. на 1 м1 вертикального среза в среднем за два года)

1-й метр от 2-й метр от 3-й метр от

штамба штамба штамба

«г о Глубина . толщина, толщина, толщина,

н в см мм мм км

У и

2 О

о- £ 8 0,3— 0,6— Я 0,3— 0,6— £ 0.3— 0,6— г

О с 0,5 3 _0,5 3 . О 0,5 3 л

0-20 3 2 5 2 , 3

20-40 23 18 41 18 8 26 2 __ 2

1 40-60 10 10 29 1! 3 14 ,__ _ _

60—80 14 9 23 5 - 5 10 4 _ 4

80—100 4 3 7 8 5 13 — — —"

Итого 63 42 105 44 22 66 6 — 6

И 0-100 122 40 162 107 37 144 86 31 117

0-20 33 12 43 14 6 20 7 3 10

20-40 54 40 94 43 26 71 31 27 58

111 40—60 42 21 63 37 19 56 23 19 47

60—80 27 31 58 25 16 .41 17 13 30

во—100 10 7 17 9 * 7 16 2 6 8

Итого 166 117 283 130 74 204 85 68 153

IV 0-100 165 115 300 130 90 220 88 77 165

0-20 17 12 29 16 15 31 15 8 23

20-40 102 5( 15« Мб 69 185 &3 43 131

V 40—60 74 49 121 59 30 89 44 21 65

60—во 29 22 51 21 18 39 29 17 46

80-100 8 6 14 0 7 16 10 9 19

Итого 230 143 373 221 139 360 181 103 234

VI 0—100 146 73 219 143 71 219 99 57 156

0—20 10 4' 14 7 5 12 6 4 10

20-40 24 25 49 23 19 42 16 14 30

VII 40—60 26 19 45 22 14 36 14 7 21

60—80 14 И 25 13 П 24 9 7 16

80—100 5 4 9 3 2 5 5 4 9

Итого 79 63 142 68 51 119 50 36 86

VIII 0-100 34 14 43 39 £0 59 18 19 37

IX *0—100 26 12 38 22 6 23 22 ' 9 31

риодзх больше отмерших корней находилось в первом метре от штамба.

Большее количество гумуса на глубине 20—40 см во всех периодах было в 1-м метре (6,9—7,8%), а наименьшее — в 3-м метре'(5,3—6,7,%) от штамба. В отношении содержания легкоусвояемого азота и фосфорной кислоты наблюдалась обратная зависимость, больше их было во 2-м и 3-м метре от штамба. Значения калия, рН и влажности колебались незначительно в различных возрастных периодах на разном расстоянии от штамба.

Таблица 5 .

Длина всасывающих корней разновозрастных деревьев яблони на различной глубине и расстоянии от штамба (в монолитах 3.375 см1 в метрах!

м s £ & И С с Глубина в см 1971 год 1972 гол ■

расстояние от штамба в м расстояние от штамба в м

1 2 3 1 2 3

20—35 2,95 1.38 2,7 1,6

t 40—53 0,95 0,53 —. 1,1 0,5 1_

1 60—75 0,40 0,40 0,2 ' 0.2 __

Сумма , 4,30 2,31 — 4,1 2,3 —

20-35 22,45 15,28 9.30 21,6 15,6 13,8

40—55 5,36 5,72 2,79 3,7 5,4 3,9

III 60—75 1,5 0,58 0,53 1.S 2,0 1,3

Сумма 30,31 21,58 12,62 27,1 23,0 19.0

20—35 1*5,16 14,53 10.41 19.5 18,7 10,8

tt 40—55 6,61 6,71 5.00 7.2 6,8

V 60—75 3,40 ' 2.22 1,47 2,7 2,3 1.3

Сумма 25,17 23,46 15.93 29,4 29,7 18.9

20—35 9,77 6,59 4,66 10.0 8,5 5,8

\л I 40—55 5,06 3.09 1,20 7,7 6.2 4.8

Vll 60—75 1,45 0.38 0,14 1.9 1,4 1.6

Сумма 16,23 10,06 6,00 19,6 15,1 11,2

НСРИ для сум мы. 3,2.

В других условиях на обыкновенном черноземе («Винсов-хоз» г. Хвалынска) у сорта Анис в I, II, III, IV, V периодах основная масса горизонтальных корней залегала соответственно величине гумусового горизонта на глубине до 60 см. В Белорусской ССР (с-з «Большевик») на дерново-подзолистой почве у Антоновки обыкновенной основная масса корней располагалась на глубине до 40 см, что также соответствовало мощности гумусового горизонта. Наибольшая плотность корней в горизонтальном направлении к»к на обыкновенном чер-

поземе, так и на дерлозо-подзолистой почве у изучаемых сортов находилась на расстоянии 1—2 метра от штамба, с удалением от него почва становилась менее насыщена корнями.

Регенерация корней у разновозрастных деревьев яблони

Корни яблони в различном возрасте насаждений различались по способности к образованию новых корней через 2 года после их обрезки. Тонкие корни диаметром 3—6 мм во нсех периодах хорошо восстанавливались, образуя 3—5 новых корней вблизи места среза. Исключение составляют VII—VIII периоды, когда процесс 'восстановления сильно замедлялся, У корней толщиной 7—15 мм чнелоновых корней в III—IV периодах уменьшалось по сравнению с 1—II периодами, а в более старших периодах было незначительным. Корми толщиной 15—25 мм в I—II периодах образовывали 22—26 новых корней, в III периоде только 3—I новых корня, а в дальнейшем еще меньше. Часть новых корней утолщалась более сильно, и они становились скелетными. Больше всего таких корней было в I—II периодах, от 2-х до 1С шт. на одни обрезанный корень. Начиная с IV периода таких корней было мало, до 3-х шт. на один обрезанный корень, большая часть новых корней была представлена тонкими корнями обрастающего типа.

Некоторые возрастные изменения в надземной части яблони

В-первом возрастном периоде у яблони сорта Анис скелетные ветки усиленно нарастают, наибольшие приросты отмечаются у центрального проводника и у центральных веток в ярусах на различных порядках по сравнению с боковыми ветвями тех же ярусов. В результате этого крона дерева имеет пирамидальную форму.

Со второго периода интенсивнее растут боковые ветки и в IV периоде в нижних ярусах они сравниваются по длине с центральными ветвями, а в верхних ярусах становятся более развитыми, что придаст кроне дерева, наряду с наклоном ветвей от урожая, раскидистую форму.

С V периода начинается отмирание скелетных веток в кроне дерева. Большему отмиранию подвергается центральный проводник, тогда как боковые ветки первого порядка из нижнего яруса в- это время сохраняются, включая приросты последних лет. В VII периоде процесс отмирания охватывает ветви в различных ярусах, при этом в первую очередь выпадает центральный проводник, образуется дупло. В кроне дерева остаются только ветки нижних ярусов, отмирание которых происходит в таком же порядке, то есть скорее отмирают верхние ярусы н нейтральные ветки п отдельно взятом ярусе.

В изучаемых периодах наблюдалась периодичность плодо-

ношения. Более высока она была во И—V.периоде, в VI, VII, VIII она оказалась менее выраженной. Такое положение возникает из-за наличия в кроне дерева разновозрастных волчков, а выпадающие ветки резко нарушают корреляцию между надземной частью н корневой системой, в силу чего последняя в состоянии хорошо обеспечить питанием оставшиеся ветви. Кроме того, больший в среднем вес плода и большее содержание азота в ветвях в VII периоде по сравнению с V—VI говорят о некотором омоложении растения п целом.

Расчет экономической эффективности продуктивности яблони сорта Анис показал, что в VII периоде уровень рентабельности уменьшился и составил 83% против 172<&(п IV периоде. Однако, несмотря на это, деревья в VII периоде представляют хозяйственную ценность, поскольку вложенные затраты по уходу за этими деревьями окупаются н дают прибыль.

Выводы и рекомендации производству

1. Скелетная часть корневой системы яблони представле на корнями, образовавшимися в результате регенерации корней саженца и придаточных корней. Основное количество скелетных корней образуется у яблони в первые годы после посадки деревьев в сад. Начиная с Ш возрастного периода (20 лет) количество их в основании корневого скелета остается постоянным.

2. Рост скелетных корней происходит в течение всей жизни яблони. В молодом возрасте наиболее сильно в ярусах растут централЕ>иые оси, в более старшем— боковые.

3. С возрастом происходит дифференциация корней по длине и толщине. Большинство скелетных корней имеет длину 4—6 метров и толщину 11—30 мм.

4. Скелетные корни сохраняются на протяжении всей жизни яблони. В VII. периоде (80—100 лет) начинается отмирание центральных осей в ярусах скелетного корня, одновременно происходит рост боковых осей высших порядков.

5. Скелетные корни у деревьев всех возрастов покрыты обрастающими корнями, толщиной от 0,1 до 3 мм и длиной от 2 до 40 см. Обрастающие корни имеют осевую часть, покрытую мелкими разветвлениями 2—1-х порядков на которых расположены всасывающие корни. Жизненный цикл обрастающих корней длится в зависимости от толщины до 40—50 лет, причем отдельные их части периодически обновляются,

6. На скелетных корнях во всех периодах имеются мери-стематические зачатки, прорастание которых обеспечивает постоянное наличие обрастающих и всасывающих корней на скелетной части корневой системы яблони.

7. Основная масса корней у разновозрастных деревьев яб-

лони размещается на глубине 20—&0 см. Скелетные корни с большем своем числе сосредоточены на глубине 40—00 см, обрастающие — в более поверхностном слое 20—40 ем. Нан-• большая плотность всех корней находится на расстоянии I—2 метра от штамба, центр междурядья менее насыщен корнями во всех возрастных периодах.

8. Наибольшей способностью к регенерации обладают все корни в возрасте до 20 лет (третий возрастной период).

9. Надземная часть яблони на протяжении всей жнзнн изменяется согласно закономерностям, определенным П. Г. Шиттом. Отмирание скелетных веток начинается с центральных осей в ярусах высших порядков.

На основании вышеизложенного, для районов, где проводилось исследование, и для хозяйств с подобными условиями считаем возможным дать следующие рекомендации:

1. Наряду с предпосадочной подготовкой почвы создавать благоприятные условия по содержанию почвы сразу после закладки сада, так как в первые годы жизни яблони образуется основное количество скелетных корней а также происходит более сильный их рост.

2. Глубокую обработку почвы, заделку сидератов или органических удобрений, способствующих окультуриванию почвы, проводить в молодых садах (до 15 лет). В этом возрасте* корни всех размеров хорошо регенерируют, лучше растут. У деревьев более старшего возраста следует избегать подрезки корней толще 20—25 мм.

3. Глубина обработки почвы должна уменьшаться с увеличением возраста деревьев, и прежде всего вблизи от штамба дерева,

4. В первом возрастном периоде и до 6—8 лет всю дозу удобрений вносить на расстоянии 1—2 метра от штамба, а большую часть (60—70%|) до одного метра от штамба. Начиная со второго периода удобрять все междурядье, распределяя большую часть удобрений в зоны почвы наиболее насыщенными корнями, на расстояние до двух метров от штамба.

Положения диссертации докладывались на научной конференции ТСХЛ в 1971 г.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Формирование скелетной частн корневой системы в жизненном цикле яблони. Зарегистрирована во Всесоюзном научно-техническом информационном центре. № государственной регистрации 68042 661, 1971 г.

2. Образование и отмирание скелетных корней в жизненном цикле яблони. Известия ТСХА, выл. 1, 1971 г, (в соавторстве) .

3. ¿Морфогенез вторичных обрастающих корней яблони. Доклады ТСХЛ, вып. 168, 1972 г. (в соавторстве) .

Объем 1 п, Л. Заказ 1820. Тираж 150

Типография Московской аяаяемии им. 1С. А. Тимирязева. 125008, Москва, Тимирязевская ул., 44